JPS59185724A - 耐熱鋳鋼管の製造方法 - Google Patents

耐熱鋳鋼管の製造方法

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JPS59185724A
JPS59185724A JP5975183A JP5975183A JPS59185724A JP S59185724 A JPS59185724 A JP S59185724A JP 5975183 A JP5975183 A JP 5975183A JP 5975183 A JP5975183 A JP 5975183A JP S59185724 A JPS59185724 A JP S59185724A
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pipe
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cast steel
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heat resistant
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Hisakatsu Nishihara
西原 久剋
Junichi Sugitani
杉谷 純一
Hiroyuki Ran
蘭 裕幸
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/10Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the whole cross-section, e.g. of concrete reinforcing bars

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐熱鋳鋼管の製造方法に関し、特に遠心鋳造
耐熱鋳鋼管を素管として、これに冷間加工を加えること
により、展伸・縮径された小口径長尺の継目無耐熱鋳鋼
管を製造するものである。
遠心鋳鋼管は、通常水平横型遠心鋳造用鋳型を高速回転
(重力倍数:約60〜250G)させながら、所定の溶
湯を鋳込み、鋳型内に溶湯シリンダーを形成して凝固さ
せることにより得られ、a同役の鋳造体に切削加工によ
る内・外径加工を施して所定の管体に仕上けられる。遠
心鋳造による製管法は、塑性加工法、例えは熱間押出加
工法のように、ビレットを素材とし、加熱、ピアシング
再加熱、押出加工の各工程を要する方法に比較して工程
が簡素で、経済的である。
しかしながら、遠心鋳造法は、比較的口径の大きい管体
の製造に適しているが、小口径管を鋳造することは容易
でない。それは、口径が小さくなる程、鋳型内にのぞむ
鋳込槽を細くせねばならず、それに伴って鋳込槽の内孔
が溶湯やスラグによって閉基され易くなるからであり、
また鋳型内への単位時間当りの注湯量が少くなるため、
鋳型内での溶湯シリンダーが形成される以前に、鋳型内
壁との接触により凝固温度に到達した個所から順次凝固
が進行する結果、ひけ巣やキライ(ガス孔)等の鋳造欠
陥が発生し易くなる。これらの不具合は鋳造管が長尺に
なる程、顕著となる。このため、外径約50麿以下、単
管長約5m以上の小口径・長尺管の耐熱鋳鋼管を遠心鋳
造法で製造することは極めて困難である。
本発明は、上記問題を解決するために、遠心鋳造された
耐熱鋳鋼管を素管とし、これを塑性加工することにより
小口径・長尺耐熱鋳鋼管を得ようとするものであり、そ
の加工法として冷間圧延縮径加工を適用すれば、塑性加
工時に割れが発生しにくく、従って比較的冷間加工性の
劣る遠心鋳造管に対しても、適当な加工条件を与えれば
亀裂等を生じることなく所望の管サイズへの縮径・展伸
が可能であろうとの観点から種々研究を重ねた結果完成
されたものである。
以下、本発明方法について詳述する。
本発明は、C0,05〜0.25%、Ni2,6%以下
、Mn2.0%以下、Cr 19.0〜27.0%、N
i30.0〜40.0%、Nb0.2〜2.0%、N 
O,1%。
以下、残部Feおよび不可避不純物からなる耐熱鋳鋼の
遠心鋳造管を素管とし、該素管に切削加工による適当な
内・外径加工を加えたのち、冷間圧延による縮径加工を
行う。
冷間圧延縮径加工は、減面率40〜60%において、減
径率を80%以下とする。減面率および減径率は次式に
より求められる。
減面率(%)−(1−−)xto。
AO 〔但し、AO:塑性加工前の管断面積、A:塑性加工後
の管断面積〕。
〔但し、−DO:塑性加工前の管外径(または内径)、
D:塑性加工後の管外径(または内径)〕。
上上記冷間圧延縮径上において、減径率を30%以下と
するのは、それを越えると、減面率が40〜60%の範
囲内であっても、塑性加工時に管体、特にその管端面に
多数の亀裂が発生し、縮径加工が困難となるからである
。減径率を30%以下に制限することにより、亀裂等の
トラブルを生じることなく所望のサイズに展伸・縮径さ
れた健全な小口径・長尺管を得ることができる。冷間圧
延縮径加工を−そう円滑に行うためのより好ましい加工
条件は、減面率40〜60%において、減径率を30%
以下で、かつ10%以上に限定する7ことである。
素管として使用される遠心鋳造管の鋳造サイズは目的と
する管サイズに応じ、不必要に大径でなく、かつ鋳造技
術上の困難を、伴なわない適当なサイズであればよい。
例えば、外径as、tmm、肉厚3.2 mm、長さ5
000imの管体を目的とする場合、切削加工により外
径52mm、肉厚6mm、長さ200Q+mに仕上げら
れた鋳造管を素管として前記加工条件下に冷間圧延縮径
加工することにより容易に目的の管サイズを得ることが
できる。
本発明耐熱鋳鋼管の前記化学成分組成は、縮径加工にお
ける冷間加工性、耐熱特性、その他の緒特性を考慮して
特定されたものであり、各成分の限定理由は次のとおり
である。
C:0.05〜0.25% 強度改善に有効であるが、0.25%をこえると、冷間
圧延縮径加工時の亀裂の発生により健全な管を得難く、
一方、0.05%に満たないと、耐熱用途に必要な高温
強度が不足する。
Si:2.0%以下 素管鋳造の際の溶湯の流動性を得るのに必要で□ あるが、2.0%をこえると管の溶接性か劣化する。
Mn:2.0%以下 溶湯の脱酸・脱硫、溶解・精錬時のスラグ流動性の向上
を目的として添加されるが、2.0%をこえると効果は
ほぼ飽和する。
Cr : 19.0〜27.0% 高温用材料として必要な耐酸化性を得るのに必要である
が、19.0%未満ではその効果が不足し、一方27.
0%を越えると、材料の硬化による縮径加工が困難とな
り、また溶接性も劣化する。
Ni:so、o〜40.0% 高温強度の向上に必要である。30.0%未満では、他
の元素との組合せにおいても高温強度が不足し、一方4
0.0%をこえても、Niの増量に見合う高温強度向上
効果が得られず、不経済とな゛る。
Nb:0.2〜2.0% 高温強度、その他の高温特性の確保に重要な元素である
。0,2%に満たないと、その効果は十分でなく、一方
2.0%をこえると、高温域で耐酸化性の劣化が著しく
なる。
N:0.1%以下 強度向上効果を有するが、0.1%をこえると、冷間加
工性が悪く、縮径加工が困難となり、健全な管が得られ
ない。
P、S、その他の不純物は、通常の溶製技術上の不可避
的混入を許容する。例えば、Pは0.03%以下、Sは
0.03%以下であればさしつかえない。
第1表に、遠心鋳造管(機械加工後の外径50〜60v
tm、肉厚4〜6 mm、長さ2O−0(17’l)を
素管とする冷間圧延縮径加工(減面率40〜60%、減
径率25〜30%)による小口径管の製管例を示す。賦
香1〜10は本発明規定の成分組成を有する耐熱鋳鋼、
11および12はCまたはNが本発明の上限規定を逸脱
する耐熱鋳鋼であり、各賦香の上段は本発明の加工条件
を満たす例、下段は減径率が本発明の規定から逸脱する
比較例である。
表中、「塑性加工管の性状」欄における「○」は塑性加
工管の外面および両端面のいうれにも割れがなく、かつ
内面にも微細な割れか認められず、健全な管性状を有す
ること、「×」印は管の内・外面または管端面のいづれ
かに割れが発生したことを意味する。
前記表に右ける賦香1〜10の各上段の例に示されるよ
うに、本発明の規定する化学成分組成と加工条件とを満
たすことにより、割れを生じずに展伸・縮径を達成し健
全な小口径・長尺管が得られる。一方、賦香1〜10の
下段の例のように、化学成分組成が適正であっても、加
工条件が本発明規定からはずれると割れが発生する。更
に、賦香10および11のように、化学成分組成が適正
を欠くと、減径率のいかんにかかわら子、割れが発生し
、とくに減径率が30%をこえる例では、管端面の割れ
が著しく製管不可能であった。また、賦香10,11の
塑性加工管は、切断後の液体浸透探傷検査により管内面
に微細な割れが発生していることも認められた。
以上のように、本発明によれば、遠心耐熱鋳鋼管を素管
として所望の管サイズ、とくに遠心鋳造では不可能な小
口径・長尺耐熱鋳鋼管を製造することができる。また、
本発明は、遠心鋳造管を素管とするのであるから、熱間
押出加工管のような複雑な加工工程を要する管体を素管
とする場合に比較して製造コストが安価であり、加えて
耐熱用途における高温特性、と(に高温強度にもすぐれ
る。それは、耐熱鋳鋼管は、一般に熱間塑性加工により
成形された耐熱鋼管よりも、結晶粒が粒大であること、
鋳造凝固過程で結晶粒界に析出する一次炭化物と金属マ
l−IJラックスの結合力が強固であること、また高温
強度向上のために必要な合は、熱間加工性を損なわない
ものに限定される)などによる。もつとも、本発明方法
により得られた塑性加工管に対し、必要に応じて塑性変
形による歪硬化を回復するために溶体化処理を行う際に
、再結晶現象に伴うクリープ破断強度の低下を生じるが
、その熱処理において、化学成分組成に応じて比較的高
めの温度(例えば、1250°C以上)を設定して結晶
粒の粒大化を図れば、高温強度の大幅な低下を防止し、
良好な高温強度を保持することは十分に可能である。
本発明により得られる耐熱鋳銭′管は、種々の耐熱用途
に供され、例えばピッグティル等の引抜管、あるいはヘ
アピンチューブ、スチームスーパーヒーターチューブ、
その他各種熱交換器用継目無鋼管の代替品として有用で
ある。
代理人 弁理士 宮 崎 新八部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11C0,05〜0.25%、si2.0%以下、兇
    2.0%以下、Cr 19.0〜27.0%、N15o
    、。 〜40.0%、Nb0.2〜2.0%、N011%以下
    、残部Feおよび不可避的不純物からなる耐熱鋳鋼遠心
    鋳造管を素管とし、切削加工により内・外径加工したの
    ち、減面率40〜60%、かつ減径率30%以下の加工
    条件下に、冷間縮径圧延加工することを特徴とする耐熱
    鋳鋼管の製造方法。
JP5975183A 1983-04-05 1983-04-05 耐熱鋳鋼管の製造方法 Granted JPS59185724A (ja)

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JPS6147210B2 JPS6147210B2 (ja) 1986-10-17

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015006089A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-15 Ati Flowform Products, Llc Method of producing cold-worked centrifugal cast composite tubular products
US20150183015A1 (en) 2009-08-17 2015-07-02 Ati Properties, Inc. Method of Producing Cold-Worked Centrifugal Cast Tubular Products
US9662740B2 (en) 2004-08-02 2017-05-30 Ati Properties Llc Method for making corrosion resistant fluid conducting parts
US10118259B1 (en) 2012-12-11 2018-11-06 Ati Properties Llc Corrosion resistant bimetallic tube manufactured by a two-step process

Cited By (6)

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WO2015006089A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-15 Ati Flowform Products, Llc Method of producing cold-worked centrifugal cast composite tubular products

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