JPS5947606B2 - 穿孔・圧延用芯金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は穿孔・圧延用芯金の創案に係り、との種芯金を
複合部体とすることにより従来の３０ｒ−ＩＮｉ系芯金
よりも耐用性の優れた芯金を提供しようとするものであ
る。

マンネスマン型穿孔機又は圧延機においては約１２００
℃に加熱された鋼片を傾斜圧延ロールによって前進駆動
し、且つ穿孔作業においてはもみ割れ現象を起させ、し
かも鋼片中心に芯金を押し当てて所定内径を有する継目
なし鋼管を製造する。

ところで、このような場合における前記芯金は砲弾型を
なしているのが一般的であるが、穿孔作業においては上
記の如く高温に加熱した鋼片と接するため、芯金の先端
は摩耗、焼付、溶損を生じ、又該芯金の胴部は昇温のた
めに変形を起すなどの損傷が生じ、これらの損傷のため
に継目無鋼管の製造に際して多額の工具費用を必要とす
る。

然して従来の芯金としては０．３ Ｃ−３Ｃｒ−ｌＮｉ
−Ｆｅ系の低合金鋼芯金が一般的に用いられており、こ
の理由は芯金材料に要求される特性として、■高温強度
が犬であること、■耐割れ性に優れていること、◎熱処
理又は使用中に密着性の酸化スケールが芯金表面に生成
すること、■安価であること、などがあり、前記したよ
うな低合金芯金はそれらの諸特性において比較的バラン
スがとれているためである。

しかし近年におい′ては合金鋼の穿孔や長尺材の穿孔が
増加しており、穿孔条件が厳しくなる傾向があって、斯
様な場合に上記したような芯金ではなお焼付、変形が激
しくその耐用度を充分に得ることができない。

そこでこのような耐用度向上を目的として種々の検討が
なされているが上記したような０．３Ｃ−３Ｃｒ−ＩＮ
ｉ−Ｆｅ系芯金より優れた性能を有する芯金は未だ得ら
れるに到っていない。

蓋しこのような研究としては上記芯金組成に■Ｍｏ 、
Ｗ、 Ｖ等を添加して高温強度を強化すること、■オー
ステナイト・ステンレス系芯金の採用、■Ｃｏ系の超耐
熱鋼芯金（０，０１５〜２．０％０１５〜６５％Ｃｏ、
１５〜３５ ％Ｃｒ。

３０％Ｆｅ）の採用などであるが、■は使用中に芯金が
割れ易くなるので実用化し難く、■は高温強度が強く割
れ難いが熱処理しても芯金表面に耐剥難性に優れた酸化
スケールが生成せず、穿孔中に焼付きが生じて実用化で
きず、■は上記した芯金より２〜３倍も耐用度が向上す
るが著しく高価であるため結局工具費の低減にならない
。

本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ねて創案さ
れたものである。

即ち上記したような■〜■の諸特性を共に満足せしめた
芯金を単一の合金組成で得ることは何れにしても困難で
あるが、本発明者等の検討したところによると、前記特
性■と■は芯金本体に要求されるものであり、◎は芯金
表面に要求されるものであって、■はそれらの全体に要
請されるものである。

そこで本発明においては前件■、■を満足する芯金本体
に特性◎を満足する表面部を複合して被覆せしめること
により全体として■特性をも満足することに成功した。

蓋し本発明によるものは芯金の表面に炭素鋼を被覆した
ものであって、芯金本体に要求される特性と芯金表面に
要求される特性とを各別に最適化することができ、単一
合金組成によるものよりも耐用度が向上する。

これを評言すると芯金本体の組成については特に規定し
ないが、前述したような従来の芯金よりも特性■におい
て優れ、特性■においても優れた材料とする。

このように芯金本体では特性◎について考慮しなくても
よいので従来は芯金材料として不適当と考えられていた
オーステナイトステンレス鋼或いはＮｉ基、Ｃｏ基など
の超合金でもよい。

又芯金本体は鋳造材、鍛造材の何れでもよい。

上記芯金本体に対する表面被覆材料は上述した従来の芯
金材料よりも熱処理或いは使用中に密着性の酸化スケー
ルが生成し易い炭素鋼とし、その成分範囲としてはＣ：
０．４％以下、Ｓｉ ： １％以下、Ｍｎ ： ２
％以下で残部が実質的にＦｅよりなるものが好ましい。

即ちＣは０．４％以上では焼入性が大きく、又脆化する
ため好ましくないので０．４％以下の炭素鋼とし、該炭
素鋼は脱酸或いは脱硫剤として、或いは強度向上等のた
めにＳｉ又は／および１を、Ｓｉが１％以下、Ｍｎが２
チ以下の範囲で含有し、残部が不可避不純物及びＦｅか
ら成るものである。

その被覆方法としては肉盛溶接が実際的であるが、要は
芯金表面に密着した被覆ができればよいので、溶射、ど
ぶ漬け、芯金形状をした鋳型で鋳造する方法の如きの何
れでも可能である。

又その被覆位置については芯金に損傷が生ずる位置に表
面被覆することが必要であって、穿孔用芯金の場合は最
小限その頭部先端から芯金全長の２分の１以上、圧延用
芯金の場合は頭部先端から全長の３０〜７０％程度の位
置を最小限表面被覆することが必要であり、それらの目
的に併用されるものではそれらの範囲の何れをも満足す
るものとする。

被覆厚さについては０．３問以上、１０叫以下が望まし
いもので、０．３ｗＩｒＬ以下であると熱処理時に被覆
材料がすべて酸化スケールとなり、剥離することがある
ので望ましくない。

又１０ｗ以上では被覆材料が高温強度が弱いため変形し
易く、シワ疵を生じ易いので好ましくない。

なお上記のものは熱処理しないでも使用し得るが、８０
０〜１１５０℃で熱処理した方が安定して良好な穿孔成
績を示すこととなる。

上記したような本発明芯金の特徴は、鋳肌のよくない芯
金でも使用することができ、又表面にシワ疵が発生して
使用不能となった芯金は再加工して繰返し使用すること
ができる。

本発明によるものの具体的な実施形態について説明する
と、以下の如くである。

前記したような０．３Ｃ−３Ｃｒ−Ｉ Ｎｉ −Ｆｅ芯
金とそれより高温強度の大きい０．２Ｃ−１８Ｃｒ−１
２Ｎｉ −２Ｍｏ−Ｆｅのオーステナイト鋼芯金の表面
に炭素鋼を被覆した穿孔用芯金を作製した。

被覆は肉盛溶接で行い、被覆厚さは１〜１ｏｒｒｒｒｒ
Ｌの厚さになるように旋盤で仕上げた。

これらの本発明による芯金と従来の芯金について具体的
に穿孔試験した結果、次の第１表尾示す通りである。

即ち＆１〜４は比較芯金であって、炭素鋼芯金では焼付
は生じないが高温強度不足のためシワになり易い。

又従来の五３芯金及び凛４のオーステナイト・ステンレ
ス鋼芯金の場合はこの穿孔条件では焼付を生じ耐用度が
劣る。

これらに対し五５〜１４の本発明芯金では焼付が生じな
いので比較芯金の何れよりも耐用度において相当優れて
おり、特に炭素鋼を被覆したオースティナイト・ステン
レス鋼の場合は耐用度の向上が著しい。

以上説明したような本発明によるときは耐用度の優れた
芯金を提供することができると共にとの種芯金に要求さ
れる諸要請を何れも満足せしめ、しかも鋳肌の好ましか
らざる芯金であっても充分に利用でき、又表面にシワ等
が発生して使用できなくなっても再加工して繰返し使用
することができるなどの作用効果を有しており、工業的
にその効果の大きい発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マンネスマン型穿孔機あるいは圧延機用の芯金にお
   ける表面にＣ： ０．４％以下を含有する炭素鋼を被覆
   した穿孔・圧延用芯金。