JPS5923820A - Heat treatment of steel pipe - Google Patents
Heat treatment of steel pipeInfo
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- JPS5923820A JPS5923820A JP13207682A JP13207682A JPS5923820A JP S5923820 A JPS5923820 A JP S5923820A JP 13207682 A JP13207682 A JP 13207682A JP 13207682 A JP13207682 A JP 13207682A JP S5923820 A JPS5923820 A JP S5923820A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/085—Cooling or quenching
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は鋼管熱処理方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a steel pipe heat treatment method.
鋼管の製造において、鋼管に高い強度、靭性を賦力する
ためには、通常、焼入れ焼戻し、焼ならし、もしくは直
接焼入れ焼戻しなどの熱処理が行なわれる。ところで、
上記通常の熱処理方法によらず、熱間成形後もしくはオ
ーステナイト化加熱後における鋼管の冷却速度を制御し
ながら鋼管を冷却する、いわゆる制御冷却によれば、比
較的容易に、強度、靭性のバランスのとれた鋼管を製造
することが■]能となる。In the manufacture of steel pipes, heat treatments such as quenching and tempering, normalizing, or direct quenching and tempering are usually performed in order to impart high strength and toughness to the steel pipes. by the way,
Instead of using the above-mentioned normal heat treatment method, so-called controlled cooling, which cools the steel pipe while controlling the cooling rate of the steel pipe after hot forming or austenitizing heating, can relatively easily improve the balance between strength and toughness. It becomes possible to manufacture steel pipes that have been removed.
上記制御冷却による熱処理を実施する方法としては、(
A)W!管を挿通可能とするリング状冷却水管の内面か
ら冷却水を噴射するリングクエンチ装置を用い、冷却水
の水圧、水量等を調整することによって所定の冷却速度
を実現する方法、もしくは(B)油あるいは適当な組成
からなる水溶液等を用いて、通常の水焼入れによる冷却
速度より遅い冷却回転させながら搬送しつつ冷却してい
る。しかしながら、回転用と搬送用のローラーが兼用さ
れるために、高速の回転を鋼管に与えることが困齢であ
り、その回転速度は通常20回転/分以下程度の遅い回
転となり、そのような遅い回転状態下にあっては、鋼管
円周方向における冷却速度の均一化が不十分であって冷
却歪に基づく曲がりの発生を避けることができない。ま
た、端部にアップセット加工を施された鋼管のように、
肉厚の異なる部分を有する鋼管を、この方法(4)によ
って制御冷却する場合には、アップセット部の冷却速度
が管中間部よυ遅くなυ、鋼管軸方向における材質も不
均一となる處れがある。As a method of implementing the heat treatment by controlled cooling described above, (
A) W! A ring quench device that injects cooling water from the inner surface of a ring-shaped cooling water pipe through which the pipe can be inserted is used to achieve a predetermined cooling rate by adjusting the water pressure, water volume, etc. of the cooling water, or (B) Alternatively, an aqueous solution having an appropriate composition or the like is used to cool the material while being conveyed while being rotated for cooling which is slower than the cooling rate by ordinary water quenching. However, since the rollers are used for both rotation and conveyance, it is difficult to apply high-speed rotation to the steel pipe, and the rotation speed is usually low, about 20 rotations per minute or less. Under rotating conditions, the uniformity of the cooling rate in the circumferential direction of the steel pipe is insufficient, and the occurrence of bending due to cooling strain cannot be avoided. Also, like a steel pipe with an upset finish on the end,
When controlling a steel pipe that has portions with different wall thicknesses by this method (4), the cooling rate in the upset part is slower than that in the middle part of the pipe, and the material in the axial direction of the steel pipe may also be non-uniform. There is.
まだ、方法(B)においては、鋼管を冷却液中に浸漬す
ることから冷却速度は均一化されるものの、実現可能な
冷却速度の範囲が狭?、例えば、空冷よシ若干早い程度
の冷却速度を得る亡唐は困難である。まだ、アップセッ
ト部の冷却速度が管中間部より遅くなることは、前記方
法(4)による場合と同様である。In method (B), the cooling rate is made uniform because the steel pipe is immersed in the cooling liquid, but the range of achievable cooling rates is narrow. For example, it is difficult to obtain a cooling rate that is slightly faster than air cooling. However, the cooling rate of the upset part is slower than that of the middle part of the pipe, as in the case of method (4).
本発明は、冷却速度を広範囲に調整可能とするとともに
、円周方向および軸方向における材質の均一化を図り、
かつ冷却歪に基づく曲がりの発生を抑制することができ
る鋼管熱処理方法を提供することを目1自とする。The present invention makes it possible to adjust the cooling rate over a wide range, and to make the material uniform in the circumferential direction and the axial direction.
It is an object of the present invention to provide a steel pipe heat treatment method that can suppress the occurrence of bending due to cooling strain.
上記目的を達成するために、本発明は、A3点以上の加
熱状態にある鋼管を、冷却ノズルから噴射される冷却流
体によって冷却し、熱処理する鋼管熱処理方法において
、上記冷却流体による冷却時に、鋼管を回転し、かつそ
の軸方向に揺動させるようにしたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a steel pipe heat treatment method in which a steel pipe heated to a point A3 or higher is cooled and heat-treated by a cooling fluid injected from a cooling nozzle, in which a steel pipe is cooled by the cooling fluid. It rotates and swings in its axial direction.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施に用いられる装置の一例を示す正
面図、棺2図は第1図のII −II線に7αう断面図
である。FIG. 1 is a front view showing an example of a device used for carrying out the present invention, and FIG. 2 of the coffin is a 7α cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
熱処理されるべき鋼管1は、加熱炉10において、A3
点以上の温度にオーステナイト化加熱されるようになっ
ており、加熱された銅管1は、加熱炉10に備えられて
いる仕切板11の開放状態Fで搬送ローン−12よυス
キッド13を経て冷却装置200回転ローラー21上に
移送される。なお、鋼管1は、加熱炉10によらず熱間
成形後の顕熱によって、A3点以上の加熱状態にあるも
のであってもよい。The steel pipe 1 to be heat treated is heated to A3 in the heating furnace 10.
The heated copper tube 1 is heated to an austenitizing temperature above a temperature of The cooling device 200 is transferred onto rotating rollers 21. Note that the steel pipe 1 may be heated to the A3 point or higher by sensible heat after hot forming, not by the heating furnace 10.
冷却装置20の回転ローラー21は、その+11112
2に連結されている駆動モーフ23によって駆動され、
鋼管1を回転可能と−L−Cいる。まだ、回転ローラー
21上にある鋼管1の先Diid)τbおよび後端部に
相当する部位には、鋼管1を所定の周期およびストロー
クで軸方向に往復移動させる揺動装置24が設けられて
いる。The rotating roller 21 of the cooling device 20 is +11112
driven by a drive morph 23 connected to 2;
The steel pipe 1 can be rotated by -L-C. A rocking device 24 for reciprocating the steel pipe 1 in the axial direction at a predetermined cycle and stroke is provided at a portion corresponding to the tip Diid)τb and the rear end of the steel pipe 1 on the rotating roller 21. .
さらに、冷却装置20には、回転ローラー21上にある
鋼管1の周囲複数位置(3位fi)で、鋼管1の軸方向
に延設される主冷却ヘッダ25が備えられでいる。主冷
却ヘッダ25は、その長手方向に多数配設されている冷
却ノズル25Aからミスト、冷却水等の冷却流体を、鋼
管1の全長に亘って噴射可能としている。また、鋼管1
の両端部の周囲複数位It、 (3位置M、)には、鋼
管1の端部のみに冷却流体を噴射可能とする冷却ノズル
26Aを有してなる補助冷却ヘッダ26が備えられてい
る。Furthermore, the cooling device 20 is provided with main cooling headers 25 extending in the axial direction of the steel pipe 1 at a plurality of positions (third position fi) around the steel pipe 1 on the rotating roller 21 . The main cooling header 25 is capable of injecting cooling fluid such as mist or cooling water over the entire length of the steel pipe 1 from cooling nozzles 25A arranged in large numbers in its longitudinal direction. Also, steel pipe 1
Auxiliary cooling headers 26 having cooling nozzles 26A capable of injecting cooling fluid only to the ends of the steel pipe 1 are provided at multiple positions It, (3 positions M,) around both ends of the steel pipe 1.
次に、上記実施例の作用について説明する。A3点以」
二の温度状態にまで加熱された鋼管1は、冷却装置20
において、回転ローラー21によって回転されるととも
に、揺動装置24によって軸方向への往復移動を与えら
れながら、主冷却ヘッダ25の冷却ノズル25Aから噴
射される冷却水により、所定の冷却速度で冷却される。Next, the operation of the above embodiment will be explained. A3 or higher
The steel pipe 1 heated to the second temperature state is cooled by a cooling device 20.
, while being rotated by the rotating roller 21 and given reciprocating movement in the axial direction by the rocking device 24, it is cooled at a predetermined cooling rate by the cooling water injected from the cooling nozzle 25A of the main cooling header 25. Ru.
鋼管1がアップセット加工され、その端部における肉厚
が中間部における肉厚よりも厚い場合には、補助冷却ヘ
ッダ26の冷却ノズル26Aからも冷却水が噴射され、
鋼管1けアップセット部の冷却速度を増加され、アップ
セット部の冷却速度と中間部の冷却速度とを均等とする
状態で冷却される。When the steel pipe 1 is subjected to an upset process and the wall thickness at the end portion is thicker than the wall thickness at the middle portion, cooling water is also injected from the cooling nozzle 26A of the auxiliary cooling header 26,
The cooling rate of the upset part of the steel pipe is increased, and the cooling rate of the upset part and the intermediate part are made equal.
上記冷却装置20の回転ローン−21によって鋼管1に
与える回転速度は、鋼管1の円周方向における冷却速度
を均一化させるためにより高速とするのがよく、60回
回転外以上であることが望ましい。また、揺動装置24
が鋼管1に与える軸方向の移動距離は、鋼管1の軸方向
における冷却速度を均一化させるために、冷却ヘッダに
設置)られている冷却ノズル配置間距離の1以上(振幅
)とすることが必要であシ、通常状態下ではノズル配設
問距離と等しくすることが望ましい。揺動装置24によ
る往復移動の周期は、冷却速度と関連があシ、例えば5
”0 /秒程度の冷却速ノー〔を得る場合には約10
秒の周期で揺動させることによって、銅管1の軸方向に
おける冷却速度を均一化することが可能となる。この揺
動装置R24による往復移動の周期は、冷却速度が増加
するにつれて短かくする必要がある。The rotational speed given to the steel pipe 1 by the rotary lawn 21 of the cooling device 20 is preferably higher in order to equalize the cooling rate in the circumferential direction of the steel pipe 1, and is preferably 60 rotations or more. . In addition, the rocking device 24
In order to equalize the cooling rate in the axial direction of the steel pipe 1, the moving distance in the axial direction given to the steel pipe 1 can be set to be at least 1 (amplitude) of the distance between the cooling nozzles installed in the cooling header). It is necessary, but under normal conditions it is desirable to make it equal to the nozzle installation distance. The period of reciprocating movement by the rocking device 24 is related to the cooling rate, for example,
When obtaining a cooling rate of approximately 0/sec, approximately 10
By rocking at a period of seconds, it is possible to equalize the cooling rate in the axial direction of the copper tube 1. The period of reciprocating movement by this rocking device R24 needs to be shortened as the cooling rate increases.
次に、本発明の実験結果について説明する。この実験は
、材質C=0.25 % 、5i=0.3%、Mn=1
.3チ、製品寸法外径127.0門、肉厚9.19Mの
炭素鋼鋼管を、表1に示す第1例ないし第6例の冷却条
件下で熱処理したものである。Next, experimental results of the present invention will be explained. In this experiment, material C=0.25%, 5i=0.3%, Mn=1
.. Carbon steel pipes having a diameter of 3 mm, an outer diameter of 127.0 mm, and a wall thickness of 9.19 mm were heat-treated under the cooling conditions of Examples 1 to 6 shown in Table 1.
却速度で500°Cまで冷却し、それ以下の温度域では
空冷とすることによって自己焼戻しを生じさせ、通常の
焼入れ焼戻しのような2回熱処理を施すことなく高い強
度を得るようにした本発明方法の一例である。第2例は
通常の焼ならしよシ若千速い冷却速度で冷却することに
よシ強度を高めるようにした本発明方法の一例である。The present invention allows self-tempering to occur by cooling to 500°C at a cooling rate and air cooling in the lower temperature range, thereby achieving high strength without the need for two-time heat treatment as in normal quenching and tempering. This is an example of a method. The second example is an example of the method of the present invention in which the strength is increased by cooling at a much faster cooling rate than usual normalizing.
第4例は第1例に対する比較方法で鋼管を揺動させない
ようにした方法、第5例は第2例と比較すべき通常の焼
ならし方法、第6例はクエンチリングを用いた制御冷却
方法によるものである。The fourth example is a method for comparison with the first example in which the steel pipe is not shaken, the fifth example is a normalizing method to be compared with the second example, and the sixth example is controlled cooling using a quench ring. It depends on the method.
」二記表1に示す第1例ないし第6例の各熱処理結果を
示せば表2の通りとなる。Table 2 shows the heat treatment results of Examples 1 to 6 shown in Table 1.
すなわち、第1例および第3例の各方法による場合にり
1、第4例および第6例の各熱処理結果に比して、鋼管
の軸方向の硬さのばらつき、および曲がりが共に小さく
、材質の均一な優れた鋼管を得ることが可能どなる。第
2例の方法による場合には、第5例によるような通常の
焼ならしに比して冷却速度が大きいために高い強度をイ
↓Iることが可能となる。なお、第2例による場合には
、通常の焼ならしによる場合に比して、硬さのばらつき
および曲がりが若干劣るものの、それらは品質上問題に
ならない程度である。That is, in the case of each method of the first example and the third example, the variation in the hardness in the axial direction of the steel pipe and the bending are both smaller than the heat treatment results of the first, fourth and sixth examples. It is now possible to obtain superior steel pipes with uniform material quality. In the case of the method of the second example, since the cooling rate is faster than that of ordinary normalizing as in the fifth example, it is possible to achieve high strength. In addition, in the case of the second example, although variations in hardness and bending are slightly inferior to those in the case of ordinary normalizing, these do not pose a problem in terms of quality.
以上のように、本発明は、A3点以上の加熱状態にある
鋼管を、冷却ノズルから噴射される冷却流体によって冷
却し、熱処理する鋼管熱処理方法において、上記冷却流
体による冷却時に、鋼管を回転し、かつその軸方向に揺
動させるようにしたので、冷却速度を広範囲に調節可能
とするとともに、円周方向および軸方向における材質の
均一化を図り、かつ冷却歪に基づく曲がりの発生を抑制
することができるという効果を有する。As described above, the present invention provides a steel pipe heat treatment method in which a steel pipe heated to a point A3 or above is cooled and heat-treated by a cooling fluid injected from a cooling nozzle, in which the steel pipe is rotated while being cooled by the cooling fluid. , and is swung in the axial direction, making it possible to adjust the cooling rate over a wide range, making the material uniform in the circumferential and axial directions, and suppressing the occurrence of bending due to cooling distortion. It has the effect of being able to
第1図は本発明の実施に用いられる装置、の一例を示す
正面図、第2図はjlE 1図のII−II線に沿う断
面図である。
1・・・鋼管、10・・・加熱炉、20・・・冷却装置
、21・・・回転ローラー、24・・・揺動装置、25
・・・主冷却ヘッダ、25A・・・冷却ノズル、26・
・・補助冷却ヘッダ、26人・・・冷却ノズル。
代理人 弁理士 塩 川 修 治FIG. 1 is a front view showing an example of an apparatus used for carrying out the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Steel pipe, 10... Heating furnace, 20... Cooling device, 21... Rotating roller, 24... Rocking device, 25
...Main cooling header, 25A...Cooling nozzle, 26.
...Auxiliary cooling header, 26 people...Cooling nozzle. Agent Patent Attorney Osamu Shiokawa
Claims (1)
ズルから11(射される冷却流体によって冷却し、熱処
理する鋼管熱処理方法において、上記冷却流体による冷
却時にC鋼管を回転し、かつその軸方向に揺動させるこ
とを%、徴とする鋼管熱処理方法。(1) In a steel pipe heat treatment method in which a steel pipe heated to a point A3 or above is cooled and heat treated by a cooling fluid injected from a cooling nozzle, the C steel pipe is rotated while being cooled by the cooling fluid, and its axis is A steel pipe heat treatment method characterized by shaking in the direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13207682A JPS5923820A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Heat treatment of steel pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13207682A JPS5923820A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Heat treatment of steel pipe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5923820A true JPS5923820A (en) | 1984-02-07 |
Family
ID=15072944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13207682A Pending JPS5923820A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Heat treatment of steel pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5923820A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01104721A (en) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Steel Corp | Method for cooling high-temperature rail |
JP2014155943A (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Kawakami Tekkosho:Kk | Temperature regulator |
CN109423549A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | Steel pipe upset end moisturizing cooling device and method |
CN109423541A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | The process units and method of steel pipe off-line quenching |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13207682A patent/JPS5923820A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01104721A (en) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Steel Corp | Method for cooling high-temperature rail |
JP2014155943A (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Kawakami Tekkosho:Kk | Temperature regulator |
CN109423549A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | Steel pipe upset end moisturizing cooling device and method |
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