JPH10230306A - 継目無鋼管の製造方法 - Google Patents

継目無鋼管の製造方法

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JPH10230306A
JPH10230306A JP9036358A JP3635897A JPH10230306A JP H10230306 A JPH10230306 A JP H10230306A JP 9036358 A JP9036358 A JP 9036358A JP 3635897 A JP3635897 A JP 3635897A JP H10230306 A JPH10230306 A JP H10230306A
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JP
Japan
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rolling
plug
steel
mica
lubricant
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JP9036358A
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English (en)
Inventor
Sumio Iida
純生 飯田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】鋼中のC濃度が0.03重量%以下の製品管
で、圧延後の管内面に浸炭層を発生させることがなく、
しかもプラグの使用寿命を向上させることができる継目
無鋼管の製造方法を提供する。 【解決手段】鋼中のC含有量が0.03重量%以下の中
実素材を穿孔圧延機により中空素管に成形し、この中空
素管の内面温度が900℃以上である間に、その内面に
カリウム四珪素マイカ、ナトリウム四珪素マイカ、天然
金マイカ、ベントナイト、およびバーミキュライトのう
ちから選ばれた1種または2種以上の酸化物系層状物質
からなる粒子状の固体潤滑剤を供給して延伸圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、継目無鋼管の製造
方法に係わり、特に鋼中のC含有量が0.03重量%以
下である継目無鋼管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延法による継目無鋼管の製造プロ
セスのなかには、穿孔圧延機による穿孔圧延工程の次段
に、バレル型またはコーン型からなる一対のロールとこ
のロール間に配置されたプラグとを備えたエロンゲータ
ミルと称される延伸圧延機による延伸圧延工程を設ける
方法がある。そして、エロンゲータミルでは、通常、3
%Cr−1%Ni系に代表される低合金鋼製で、その表
面に黒皮スケールを付着させる熱処理を施したプラグが
用いられる。
【0003】しかし、上記のプラグは、13Cr鋼やS
US304などのステンレス鋼をはじめとする合金鋼を
延伸圧延した場合の使用寿命が炭素鋼などの普通鋼を延
伸圧延した場合に比べて極端に短いという問題を有して
いる。これは、次の理由による。すなわち、合金鋼と普
通鋼の摩擦係数を比べると合金鋼の方が高い。また、合
金鋼と普通鋼の表面酸化スケール量を比べると合金鋼の
方が遥かに少ない。従って、合金鋼の延伸圧延時には、
プラグ表面に付着させた黒皮スケールが早期に摩耗消滅
するのみならず、被圧延材表面からのスケール移着がほ
とんどない。この結果、スケールによる耐熱性が早期に
低下し、プラグ表面に「えぐれ」と称される凹状疵が生
じるのみならずプラグ形状が変形し、これによって被圧
延材に焼付き疵が発生するようになるためである。
【0004】このため、通常は、被圧延材である中空素
管の内面に顆粒状にした黒鉛系の潤滑剤を投入して延伸
圧延することでプラグの使用寿命を向上させるようにし
ている。
【0005】しかし、上記の場合、中空素管の内面温度
が900℃以上である間に延伸圧延すると、その圧延中
に管内面で浸炭現象が生じ、延伸圧延後の管内面側に炭
素濃度が母材のそれよりも高い浸炭層が発生するように
なる。そして、この浸炭層部分は、例えば、鋼中のC濃
度が0.03重量%以下に規定されたステンレス鋼製の
製品管の場合、管内面の耐粒界腐食性などの耐食性を低
下させ、所定性能を満たさなくる。
【0006】従って、所定性能の耐食性を有する製品管
を得るためには、圧延後、その浸炭層部分を回転駆動さ
れる砥石などを用いて研削除去するなどの除去工程が必
要になる。その結果、生産性の低下を招いて製品の製造
コスト上昇が著しなる。このため、鋼中のC濃度が0.
03重量%以下に規定された製品管を得るのに際し、延
伸圧延時には黒鉛系の潤滑剤を使用することができな
い。
【0007】一方、中空素管の内面温度が900℃未満
になってから延伸圧延すると、上記黒鉛系の潤滑剤を用
いても管内面で浸炭現象が発生することはないが、被圧
延材の変形抵抗が高くなるためにプラグの損傷変形が著
しくなり、その使用寿命が短くなる。
【0008】そこで、従来は、潤滑剤として酸化鉄粉末
とNi粉末と水ガラスを混合した非黒鉛系の潤滑剤を用
いる方法(特開平2−112805号公報)や、プラグ
としてその表面にMo合金層を形成させたプラグを用い
る方法(特開平1−154808号公報)が提案されて
いる。
【0009】しかし、前者の方法は、潤滑剤を構成する
水ガラスがプラグ表面のスケールに溶融し、かえってプ
ラグの使用寿命が低下するという欠点を有している。ま
た、後者の方法は、そのMo合金層を50重量%以上の
Mo含有合金で形成しないと十分な耐焼付き性の確保が
困難であるにも係わらず、その合金層にクラックが発生
しやすく、しかも剥離しやすいため、高価なわりにその
使用寿命が不十分であるという欠点を有している。
【0010】従って、鋼中のC濃度が0.03重量%以
下に規定された製品管の得る際の上記エロンゲータミル
による延伸圧延は、従来にあってはやむおえず、中空素
管の内面温度が900℃未満になってからその管内に潤
滑剤を供給することなく圧延することにしていた。従っ
て、3%Cr−1%Ni系に代表される低合金鋼製で、
その表面に黒皮スケールを付着させる熱処理を施したプ
ラグの使用寿命が短いという問題があった。
【0011】このため、そのプラグの使用寿命の向上と
同時に、圧延後の製品管の内面に浸炭層を形成させるこ
とがないエロンゲータミルによる延伸圧延方法の開発が
望まれていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実状
に鑑みてなされたもので、その課題は、鋼中のC濃度が
0.03重量%以下に規定された製品管を得る際のエロ
ンゲータミルによる延伸圧延時に、圧延後の製品管の内
面に浸炭層が形成されることがなく、しかもプラグの使
用寿命を向上させることができる継目無鋼管の製造方法
を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の継
目無鋼管の製造方法にある。
【0014】鋼中のC含有量が0.03重量%以下であ
る継目無鋼管の製造方法であって、加熱された中実素材
を穿孔圧延機により中空素管に成形し、この中空素管の
内面温度が900℃以上である間に、その内面にカリウ
ム四珪素マイカ、ナトリウム四珪素マイカ、天然金マイ
カ、ベントナイト、およびバーミキュライトのうちから
選ばれた1種または2種以上の酸化物系層状物質からな
る粒子状の固体潤滑剤を供給して延伸圧延することを特
徴とする継目無鋼管の製造方法。
【0015】本発明者らは、多くの製造実験とその実験
結果の解析を行った結果次のことを知見し、本発明をな
すにいたった。
【0016】すなわち、プラグの使用寿命を長くするに
は、先ず第1に、使用中におけるプラグ自体の損傷変
形、特に変形を防ぐことが必要であり、そのためには被
圧延材の変形抵抗が小さいうち、具体的には穿孔圧延機
で穿孔された中空素管の内面温度が900℃以上ある間
に延伸圧延を終了する必要があること。
【0017】第2に、上記の高温域においては、浸炭現
象の発生防止は勿論であるが、被圧延材とプラグとの焼
き付を防止するとともに、被圧延材からプラグへの熱伝
達を抑制することが最も重要であり、そのためには黒鉛
系の潤滑剤を除いた潤滑剤であって、耐焼き付き性に優
れる一方、熱伝導率の小さい潤滑剤を使用する必要があ
ること。
【0018】そして、その潤滑剤としては、無機質の層
状酸化物物質である白マイカ、カオリン、パイロフィラ
イト、タルク、カリウム四珪素マイカ、ナトリウム四珪
素マイカ、天然金マイカ、ベントナイトおよびバーミュ
キュライトのうち、白マイカ、カオリン、パイロフィラ
イトおよびタルクを除く、カリウム四珪素マイカ、ナト
リウム四珪素マイカ、天然金マイカ、ベントナイトおよ
びバーミュキュライトのうちから選ばれた1種または2
種以上からなる粒子状の潤滑剤が最も適していることを
知見した。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の方法について詳細
に説明する。
【0020】《被圧延材について》本発明で対象とする
被圧延材は、普通鋼、低合金鋼、高合金鋼およびステン
レス鋼などのFe基合金、またはNi基合金などで、鋼
中のC含有量が0.03重量%以下の合金である。
【0021】《被圧延材の圧延温度について》穿孔圧延
機で穿孔された被圧延材、すなわち中空素管は、その内
面温度が900℃以上である間に、上記穿孔圧延機の次
段に設けられたエロンゲータミルで圧延を終了する必要
がある。これは、中空素管の内面温度が900℃未満で
は、被圧延材の変形抵抗が大きく、使用中におけるプラ
グの損傷変形、特に変形を十分に抑制することができ
ず、プラグの使用寿命が向上しないためである。
【0022】中空素管の内面温度の上限は、特に制限し
ない。その理由は、温度が高ければ高いほど、被圧延材
の変形抵抗が小さくなり、プラグの損傷変形、特に変形
が少なくなるからである。
【0023】なお、中空素管の内面温度は、穿孔圧延機
による穿孔圧延前の素材(中実ビッレト)の加熱温度
(通常、1200〜1250℃)以上になることはな
い。また、中空素管の内面温度は、例えば輻射温度計な
どを用いて測定される。
【0024】《潤滑剤について》本発明において用いる
潤滑剤は、カリウム四珪素マイカ、ナトリウム四珪素マ
イカ、天然金マイカ、ベントナイトおよびバーミキュラ
イトのうちから選ばれた1種または2種以上の層状酸化
物系物質の粒子状からなるものでなければならない。
【0025】上記の層状酸化物系物質は、いずれも切断
抵抗の小さな天然もしくは人工の層状酸化物系の無機物
質で、その使用時に被圧延剤(中空素管)の内面とプラ
グ表面との間に介在して両者が焼き付くのを防止すると
ともに、被圧延材の熱がプラグに伝達されるのを抑制す
る役目を担っている。
【0026】また、上記の層状酸化物系物質は、これを
固体潤滑剤として使用した場合、いずれもほぼ同様な摩
擦挙動を示す。このため、2種以上を混合する場合にも
その混合割合は特に制限されない。
【0027】上記の層状酸化物系物質からなる潤滑剤
は、エロンゲータミルによる延伸圧延前の中空素管の圧
延先端となる一方管端からその管内に固体潤滑剤投入機
を用いて所定の量が一括して投入供給される。そのた
め、その形状は、延伸圧延時に円滑に流動して管内面の
円周方向と軸長方向へ均一に供給されるように粒子状に
する必要がある。その粒子の大きさは、特に制限されな
いが、直径が約5mm程度の顆粒状にすれば十分であ
る。
【0028】上記層状酸化物系物質の純度については、
特に制限されない。しかし、その純度があまり低いと、
夾雑物として存在しているアルミナ(Al23 )やシ
リカ(SiO2 )などを主体とする不純物によってその
潤滑性能が低下するようになる。このため、上記の層状
酸化物系物質としては、その純度が81%以上のものを
用いるのが望ましい。
【0029】なお、上記と同様の層状酸化系物質である
白マイカ、パイロフィライト、タルク、モンモリロナイ
ト、カオリンは、上記の層状酸化物系物質と比べると、
その理由は定かではないが、潤滑性能が劣り、これらを
用いたのでは所望の効果が得られない。
【0030】よって、本発明では上記の層状酸化系物
質、すなわちカリウム四珪素マイカ、ナトリウム四珪素
マイカ、天然金マイカ、ベントナイトおよびバーミキュ
ライトの5種類の物質のみを用いることにした。
【0031】
【実施例】穿孔圧延機で穿孔圧延された外径232m
m、肉厚38mm、長さ5515mmで、SUS304
L(C含有量=0.013重量%)製の中空素管を、エ
ロンゲータミルによって外径282mm、肉厚17m
m、長さ9000mmの管に成形する延伸圧延を行っ
た。
【0032】この時、中空素管をエロンゲータミルに供
給するのに先立ち、その内面温度を種々変化させる一
方、その管内に種類の異なる層状酸化系物質からなる粒
子状の固体潤滑剤を一定量(100g/本)投入供給し
た。
【0033】また、プラグとしては、3%Cr−1%N
i系の低合金鋼製で、これを15体積%の水蒸気を含む
950℃の雰囲気中に3時間加熱保持する熱処理を施す
ことで、その表面に厚さ200μmのFe34 を主体
とするスケール層を付着させたものを用いた。
【0034】なお、比較のために、潤滑剤として黒鉛を
用いた場合と、潤滑剤を用いない場合とでも、上記同様
条件のもとで延伸圧延を行った。
【0035】そして、同一プラグで焼き付き発生なく圧
延できた中空素管の本数、すなわちパス回数を調べるこ
とでプラグの使用寿命を比較した。また、延伸圧延後の
管については、その内面の浸炭層の発生有無を、管軸長
方向中央部の内表面から肉厚方向に0.1mmの成分分
析用の試料を切削除去してそのC含有量を調べ、母材の
炭素濃度0.013%超の場合に浸炭発生有りとして評
価した。これらの結果を、圧延条件とともに表1に示し
た。
【0036】
【表1】
【0037】表1に示す結果から明らかなように、本発
明の方法に従って延伸圧延した場合(表1の太線枠内)
のプラグの使用寿命は、最低で7パス、最高で11パス
と良好であった。また、延伸圧延後の管には、その内面
に浸炭層が全く発生しなかった。
【0038】これに対し、潤滑剤として本発明で規定す
る層状酸化物系物質(カリウム四珪素マイカ、ナトリウ
ム四珪素マイカ、天然金マイカ、ベントナイト、バーミ
キュライト)を用いても、延伸圧延時の管内面温度が本
発明で規定する範囲外の850℃の場合、プラグの使用
寿命は最大でも4パスで本発明によった場合の約半分以
下と悪かった。
【0039】また、延伸圧延時の管内面温度が本発明で
規定する範囲内の910℃以上であっても、潤滑剤とし
て本発明で規定する以外の層状酸化物系物質(白マイ
カ、パイロフィライト、タルク、モンモリロナイト、カ
オリン)を用いた場合、プラグの使用寿命は最大でも4
パスで本発明によった場合の約半分以下と悪かった。
【0040】なお、上記いずれの場合も、用いた潤滑剤
が黒鉛系の潤滑剤でないので、本発明によった場合と同
じく、延伸圧延後の管内面に浸炭層の発生は認められな
かった。
【0041】一方、潤滑剤として黒鉛系の潤滑剤を用い
た場合には、延伸圧延時の管内面温度が900℃未満で
あると、浸炭層は発生しないものの、プラグの使用寿命
は4パスと悪かった。また、延伸圧延時の管内面温度が
900℃超であると、プラグの使用寿命は12〜13パ
ス良好であるが、延伸圧延後の管内面に浸炭層が発生し
た。
【0042】さらに、潤滑剤を全く用いなかった場合に
は、延伸圧延後の管内面に浸炭層が発生しないものの、
延伸圧延時の管内面温度の如何に係わらず、プラグの使
用寿命は2パスのと極めて悪かった。
【0043】
【発明の効果】本発明の方法によれば、圧延後の管内面
に浸炭層を発生させることなく、プラグの使用寿命を向
上させることができる。この結果、内面を研削除去仕上
げする必要がないので、所定の耐食性を有する鋼中のC
含有量が0.03重量%以下の製品管を生産性よく製造
することができる。また、プラグの使用寿命が向上する
ので、プラグ原単位の低減と圧延時におけるプラグ交換
作業が減少し、作業性が向上する。さらに、上記の相乗
効果によって製品の製造コストが大幅に低減し、耐食性
性能に優れた製品を安価に提供することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼中のC含有量が0.03重量%以下であ
    る継目無鋼管の製造方法であって、加熱された中実素材
    を穿孔圧延機により中空素管に成形し、この中空素管の
    内面温度が900℃以上である間に、その内面にカリウ
    ム四珪素マイカ、ナトリウム四珪素マイカ、天然金マイ
    カ、ベントナイト、およびバーミキュライトのうちから
    選ばれた1種または2種以上の酸化物系層状物質からな
    る粒子状の固体潤滑剤を供給して延伸圧延することを特
    徴とする継目無鋼管の製造方法。
JP9036358A 1997-02-20 1997-02-20 継目無鋼管の製造方法 Pending JPH10230306A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE44308E1 (en) * 2004-01-16 2013-06-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for manufacturing seamless pipes or tubes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05171165A (ja) * 1991-12-25 1993-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無金属管の熱間圧延用潤滑剤
JPH07797B2 (ja) * 1987-07-10 1995-01-11 住友金属工業株式会社 熱間加工用固体潤滑剤
JPH07241604A (ja) * 1994-03-07 1995-09-19 Sumitomo Metal Ind Ltd ステンレス継目無鋼管の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07797B2 (ja) * 1987-07-10 1995-01-11 住友金属工業株式会社 熱間加工用固体潤滑剤
JPH05171165A (ja) * 1991-12-25 1993-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無金属管の熱間圧延用潤滑剤
JPH07241604A (ja) * 1994-03-07 1995-09-19 Sumitomo Metal Ind Ltd ステンレス継目無鋼管の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE44308E1 (en) * 2004-01-16 2013-06-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for manufacturing seamless pipes or tubes

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