JPS599628B2 - 塑性加工装置用被摺動部品の熱処理方法 - Google Patents
塑性加工装置用被摺動部品の熱処理方法Info
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- JPS599628B2 JPS599628B2 JP54136222A JP13622279A JPS599628B2 JP S599628 B2 JPS599628 B2 JP S599628B2 JP 54136222 A JP54136222 A JP 54136222A JP 13622279 A JP13622279 A JP 13622279A JP S599628 B2 JPS599628 B2 JP S599628B2
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- Japan
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- oxide film
- heat treatment
- film layer
- furnace
- sliding parts
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、素材に圧延加工、引抜加工、押出し加工或い
は継目無鋼管加工を施す塑性加工装置において、素材に
対して被摺動関係に配設される被摺動部品、例えば芯金
、ダイスまたは素材をガイドするガイド部材等の被摺動
部品を熱処理する方法に関するものである。
は継目無鋼管加工を施す塑性加工装置において、素材に
対して被摺動関係に配設される被摺動部品、例えば芯金
、ダイスまたは素材をガイドするガイド部材等の被摺動
部品を熱処理する方法に関するものである。
この種の素材に対する塑性加工においては、例えば上記
したように継目無鋼管加工があり、この加工により製造
される継目無鋼管は、素材を約１２００℃に加熱して穿
孔プラグで穿孔し、次いで延伸プラグによつて孔の内径
を拡大し、更に圧延プラグによつて仕上げ寸法に近い内
径及び肉厚とし、最後に磨管プラグによつて仕上げるこ
とにより製造される。
したように継目無鋼管加工があり、この加工により製造
される継目無鋼管は、素材を約１２００℃に加熱して穿
孔プラグで穿孔し、次いで延伸プラグによつて孔の内径
を拡大し、更に圧延プラグによつて仕上げ寸法に近い内
径及び肉厚とし、最後に磨管プラグによつて仕上げるこ
とにより製造される。
しかしこの製造過程においては、芯金に高熱、高圧力が
作用すふため芯金の表面が摩耗、溶損、焼付き等を起し
、このために起る変契約いは損傷が進むと使用不能にな
る。芯金の摩耗、溶損、焼付き等の現象を最少限に抑え
るためには芯金に焼入、焼なましもしくは固溶体化処理
等の熱処理を施す際に芯金の表面に潤滑性及び断熱性に
優れた酸化被膜を付与することが有効であると認められ
ているが、従来の熱処理方法においては、炉内雰囲気を
調整することな＜、加熱温度、加熱時間等を選定してい
ゝため、剥離しやすい上に脆弱な表面酸化被膜層が厚く
なり、充分な効果を得ることのできる内部酸化被膜層は
薄くなる欠点があつた。また従来の熱処理方法で内部酸
化被膜層を厚く形成しようとすると表面及び内部の酸化
被膜層全体を厚く形成しなければならないので、芯金の
寸法精度の保持が困難となる欠点があつた。第１図及び
第２図は従来の熱処理方法で熱処理が施された芯金の組
織図の例を示したもので、第１図に示した組織図は、穿
孔プラグ（Ｏ、３％Ｃ、３％Ｃｒ、１％Ｎｉのニッケル
クローム鋼）をＣｏガスを含まない酸化性の炉内雰囲気
で、９５０℃で３時間加熱した後、炉冷し、５００℃に
達してから空冷して焼なましを施したもので、剥離しや
すく脆弱な表面酸化被膜層Ｓｂは有効な内部酸化被膜層
Ｂａに比して厚く形成されている。肯図中フ Ｂは地金
である。第２図は、圧延プラグ（１．２％Ｃ、１７％Ｃ
ｒ、２％Ｍ＋Ｗの高クロムモリブデン鋼）をＣｏガスを
含まない酸化性の炉内雰囲気で、１０７０℃で４時間加
熱した後、炉冷し、８８０℃の温度を１時間維持した後
空冷により焼５ 入れを施したものの組織図で、この組
織図からあきらかなように内部酸化被膜層Ｂａは地金に
対して不均一に付着している。更にＣｏガスを含まなな
い炉内雰囲気に水蒸気を吹き込んで熱処理を行なう方法
が知られているが、この方法では被熱処理材を水で酸化
するという理由と炉内雰囲気が不均一になるという理由
とにより、剥離しやすく脆弱な表面酸化被膜の厚昧が厚
くなり耐用寿命が低下する欠点があつた。またこの方法
では、表面酸化被膜層の厚味が不均一になるため被熱処
理材の寸法精度が低下する欠点があつた。本発明の目的
は、塑性加工装置用被摺動部品に所望の熱処理を施す際
その被摺動部品の表面付近に有効な内部酸化被膜層を厚
く且つ均一に形成するとともに地金と酸化被膜との密着
性を増大させるようにして被摺動部品の寸法精度の向上
及び耐用寿命の向上を図るようにした塑性加工装置用被
摺動部品の熱処理方法を提案することにある。
作用すふため芯金の表面が摩耗、溶損、焼付き等を起し
、このために起る変契約いは損傷が進むと使用不能にな
る。芯金の摩耗、溶損、焼付き等の現象を最少限に抑え
るためには芯金に焼入、焼なましもしくは固溶体化処理
等の熱処理を施す際に芯金の表面に潤滑性及び断熱性に
優れた酸化被膜を付与することが有効であると認められ
ているが、従来の熱処理方法においては、炉内雰囲気を
調整することな＜、加熱温度、加熱時間等を選定してい
ゝため、剥離しやすい上に脆弱な表面酸化被膜層が厚く
なり、充分な効果を得ることのできる内部酸化被膜層は
薄くなる欠点があつた。また従来の熱処理方法で内部酸
化被膜層を厚く形成しようとすると表面及び内部の酸化
被膜層全体を厚く形成しなければならないので、芯金の
寸法精度の保持が困難となる欠点があつた。第１図及び
第２図は従来の熱処理方法で熱処理が施された芯金の組
織図の例を示したもので、第１図に示した組織図は、穿
孔プラグ（Ｏ、３％Ｃ、３％Ｃｒ、１％Ｎｉのニッケル
クローム鋼）をＣｏガスを含まない酸化性の炉内雰囲気
で、９５０℃で３時間加熱した後、炉冷し、５００℃に
達してから空冷して焼なましを施したもので、剥離しや
すく脆弱な表面酸化被膜層Ｓｂは有効な内部酸化被膜層
Ｂａに比して厚く形成されている。肯図中フ Ｂは地金
である。第２図は、圧延プラグ（１．２％Ｃ、１７％Ｃ
ｒ、２％Ｍ＋Ｗの高クロムモリブデン鋼）をＣｏガスを
含まない酸化性の炉内雰囲気で、１０７０℃で４時間加
熱した後、炉冷し、８８０℃の温度を１時間維持した後
空冷により焼５ 入れを施したものの組織図で、この組
織図からあきらかなように内部酸化被膜層Ｂａは地金に
対して不均一に付着している。更にＣｏガスを含まなな
い炉内雰囲気に水蒸気を吹き込んで熱処理を行なう方法
が知られているが、この方法では被熱処理材を水で酸化
するという理由と炉内雰囲気が不均一になるという理由
とにより、剥離しやすく脆弱な表面酸化被膜の厚昧が厚
くなり耐用寿命が低下する欠点があつた。またこの方法
では、表面酸化被膜層の厚味が不均一になるため被熱処
理材の寸法精度が低下する欠点があつた。本発明の目的
は、塑性加工装置用被摺動部品に所望の熱処理を施す際
その被摺動部品の表面付近に有効な内部酸化被膜層を厚
く且つ均一に形成するとともに地金と酸化被膜との密着
性を増大させるようにして被摺動部品の寸法精度の向上
及び耐用寿命の向上を図るようにした塑性加工装置用被
摺動部品の熱処理方法を提案することにある。
本発明の方法は、塑性加工装置用被摺動部品例えば継目
無鋼管製造用の穿孔機，延伸機及び圧延機等に用いる芯
金（穿孔プラグ，延伸プラグ及び圧延プラグ）を、プロ
パンガス，ブタンガス等の瓦斯燃料を使用する加熱炉内
で所望温度まで加熱して焼入処理，焼なまし処理もしく
は固溶体化処理を行なう際に炉内をＣＯガス５％未満を
含む酸化性雰囲気とすることを特徴とする。上記のよう
な炉内雰囲気で熱処理を行なうと、有効な内部酸化被膜
層を従来の方法で得られる内部酸化被膜層に比して厚く
することができる。
無鋼管製造用の穿孔機，延伸機及び圧延機等に用いる芯
金（穿孔プラグ，延伸プラグ及び圧延プラグ）を、プロ
パンガス，ブタンガス等の瓦斯燃料を使用する加熱炉内
で所望温度まで加熱して焼入処理，焼なまし処理もしく
は固溶体化処理を行なう際に炉内をＣＯガス５％未満を
含む酸化性雰囲気とすることを特徴とする。上記のよう
な炉内雰囲気で熱処理を行なうと、有効な内部酸化被膜
層を従来の方法で得られる内部酸化被膜層に比して厚く
することができる。
以下本発明の実施例を組織図により説明する。第３図に
示す組織図は、被熱処理材を穿孔プラグ（０．３％Ｃ，
３％Ｃｒ，ｌＯｔ）Ｎｉニツケルクローム鋼）とし、炉
内雰囲気をＣＯ：０．８〜１．２）！），ＣＯ２；１０
〜１２％，０２；０〜０．５％にして９５０℃で３時間
加熱した後５００℃まで炉冷し、次いで空冷したもので
、有効な内部酸化被膜層Ｓａが厚く、地金Ｂに内部酸化
被膜層Ｓａが網目状に喰い込み地金Ｂと酸化被膜層Ｓａ
との密着性を高めている。第４図に示す組織図は、被熱
処理材を圧延プラグ（１．２（Ｆ６Ｃ，ｌ７％Ｃｒ，２
％ＭＯ＋Ｗ高クロームモリブデン鋼）とし、炉内雰囲気
を第３図に示す組織図の場合と同様にＣＯ；０．８〜１
．２％，ＣＯ２；１０〜１２％，０２；０〜０．５％に
して１０７０℃で４時間加熱した後８８０℃まで炉冷し
、この８８０℃を１時間維持して空冷したもので、有効
な内部酸化被膜層Ｓａが厚く、この酸化被膜層Ｓａは地
金Ｂに対して均一に密着している。
示す組織図は、被熱処理材を穿孔プラグ（０．３％Ｃ，
３％Ｃｒ，ｌＯｔ）Ｎｉニツケルクローム鋼）とし、炉
内雰囲気をＣＯ：０．８〜１．２）！），ＣＯ２；１０
〜１２％，０２；０〜０．５％にして９５０℃で３時間
加熱した後５００℃まで炉冷し、次いで空冷したもので
、有効な内部酸化被膜層Ｓａが厚く、地金Ｂに内部酸化
被膜層Ｓａが網目状に喰い込み地金Ｂと酸化被膜層Ｓａ
との密着性を高めている。第４図に示す組織図は、被熱
処理材を圧延プラグ（１．２（Ｆ６Ｃ，ｌ７％Ｃｒ，２
％ＭＯ＋Ｗ高クロームモリブデン鋼）とし、炉内雰囲気
を第３図に示す組織図の場合と同様にＣＯ；０．８〜１
．２％，ＣＯ２；１０〜１２％，０２；０〜０．５％に
して１０７０℃で４時間加熱した後８８０℃まで炉冷し
、この８８０℃を１時間維持して空冷したもので、有効
な内部酸化被膜層Ｓａが厚く、この酸化被膜層Ｓａは地
金Ｂに対して均一に密着している。
第５図は、穿孔プラグの焼なましの温度条件を第３図の
組織図に示した場合の条件と同じにして、炉内雰囲気の
みをＣＯ；２．８〜３．２％，ＣＯ２；９〜１１％，０
２；０〜０．５％とした場合の組織図で、有効な内部酸
化被膜層Ｓａが厚く、地金Ｂに内部酸化被膜層Ｓａが網
目状に喰い込み地金Ｂと酸化被膜層Ｓａとの密着性を高
めている。第６図は、炉内雰囲気をＣＯ；２．８〜３，
２，Ｃ０２；９〜１１％，０２；０〜０．５％として、
焼入れの温度条件を第４図の組織図に示した場合の条件
と同じにした圧延プラグの組織図で、有効な内部酸化被
膜層Ｓａが厚く、この酸化被膜層Ｓａは地金Ｂに対して
均一に密着している。第７図及び第８図は、それぞれ炉
内雰囲気をＣＯ；３．７〜４．１％，ＣＯ２；８．５〜
１１％，０２；０〜０．５０！）として、第７図の場合
は穿孔プラグを上記実施例と同様に焼なましをし、第８
図の場合は圧延プラグを上記実施例と同様に焼入をした
際の組織図で、双方とも上記実施例と同様な効果が得ら
れる。次に炉内雰囲気をＣＯガスが占める割合を５％以
上にすると、炉内に煤が多量に発生して、炉蓋から煤が
噴出したり、炉内壁に煤が堆積したりして使用には供し
ない。
組織図に示した場合の条件と同じにして、炉内雰囲気の
みをＣＯ；２．８〜３．２％，ＣＯ２；９〜１１％，０
２；０〜０．５％とした場合の組織図で、有効な内部酸
化被膜層Ｓａが厚く、地金Ｂに内部酸化被膜層Ｓａが網
目状に喰い込み地金Ｂと酸化被膜層Ｓａとの密着性を高
めている。第６図は、炉内雰囲気をＣＯ；２．８〜３，
２，Ｃ０２；９〜１１％，０２；０〜０．５％として、
焼入れの温度条件を第４図の組織図に示した場合の条件
と同じにした圧延プラグの組織図で、有効な内部酸化被
膜層Ｓａが厚く、この酸化被膜層Ｓａは地金Ｂに対して
均一に密着している。第７図及び第８図は、それぞれ炉
内雰囲気をＣＯ；３．７〜４．１％，ＣＯ２；８．５〜
１１％，０２；０〜０．５０！）として、第７図の場合
は穿孔プラグを上記実施例と同様に焼なましをし、第８
図の場合は圧延プラグを上記実施例と同様に焼入をした
際の組織図で、双方とも上記実施例と同様な効果が得ら
れる。次に炉内雰囲気をＣＯガスが占める割合を５％以
上にすると、炉内に煤が多量に発生して、炉蓋から煤が
噴出したり、炉内壁に煤が堆積したりして使用には供し
ない。
周上記各実施例については、炉内雰囲気のＣＯガスの占
める割合を、従来例を零として徐々に５％まで増やし、
各熱処理の温度条体を同一にして比較したもので、各被
熱処理材の組織を示す写真は同倍率の８０倍としあてる
。
める割合を、従来例を零として徐々に５％まで増やし、
各熱処理の温度条体を同一にして比較したもので、各被
熱処理材の組織を示す写真は同倍率の８０倍としあてる
。
第９図及び第１０図に示す線図は、それぞれ熱処理の温
度条件を同一にして炉内雰囲気のＣＯガスの占める割合
を零から５％まで徐々に増加させた場合の有効な酸化被
膜層の厚さを示すものである。
度条件を同一にして炉内雰囲気のＣＯガスの占める割合
を零から５％まで徐々に増加させた場合の有効な酸化被
膜層の厚さを示すものである。
第９図は、被熱処理材を穿孔プラグとして焼なましを施
した場合の酸化被膜層の厚味を示しており、同図におい
ては全体の酸化被膜層の厚味を曲線ａで表わし、有効な
内部酸化被膜層の厚昧を曲線ｂで表わ１，てある。同図
から全体に対する有効な酸化被膜層の占める割合が炉内
にＣＯガスが加えられると増加し、ＣＯガス１〜４％に
｝いては平均して約５０％の割合を示すことがわかる。
また第１０図に示す場合は、被熱処理材を圧延プラグと
して焼入れを施したものの有効な酸化被膜層の厚味を曲
線ｃで表わし、炉内雰囲気のＣＯガスが増加するにつれ
て有効な酸化被膜層の厚昧も比例して厚くなることがわ
かる。周第９図及び第１０図に訃いて、カツコ内に示さ
れる数値は酸化被膜層の厚昧を示す実測値である。上記
実施例に卦いては、被熱処理材を継目無鋼管製造用の芯
金（穿孔プラグ，延伸プラグ及び圧延プラグ）として説
明したが、本発明に係る熱処理方法に｝ける被熱処理材
は、これに限定されるものではない。
した場合の酸化被膜層の厚味を示しており、同図におい
ては全体の酸化被膜層の厚味を曲線ａで表わし、有効な
内部酸化被膜層の厚昧を曲線ｂで表わ１，てある。同図
から全体に対する有効な酸化被膜層の占める割合が炉内
にＣＯガスが加えられると増加し、ＣＯガス１〜４％に
｝いては平均して約５０％の割合を示すことがわかる。
また第１０図に示す場合は、被熱処理材を圧延プラグと
して焼入れを施したものの有効な酸化被膜層の厚味を曲
線ｃで表わし、炉内雰囲気のＣＯガスが増加するにつれ
て有効な酸化被膜層の厚昧も比例して厚くなることがわ
かる。周第９図及び第１０図に訃いて、カツコ内に示さ
れる数値は酸化被膜層の厚昧を示す実測値である。上記
実施例に卦いては、被熱処理材を継目無鋼管製造用の芯
金（穿孔プラグ，延伸プラグ及び圧延プラグ）として説
明したが、本発明に係る熱処理方法に｝ける被熱処理材
は、これに限定されるものではない。
例えば継目無鋼管製造用の冫ｊイドシユ一（高炭素クロ
ーム鋳鋼）、圧延加工に用いるエントリ−ガイド（１７
Ｃｒ鋳鋼）及び引抜，押出加工等に用いるダイス（ＳＫ
Ｄ６ｌ）などの他の塑性加工装置用被摺動部品でもよ．
く、これらの部品に本発明による熱処理を施すことによ
り上記実施例と同様な効果を得ることができる。伺ガイ
ドシユ一（高炭素クローム鋳鋼）については靭性を得る
ために固溶体化処理を施すのは勿論である。以上のよう
に本発明の熱処理方法によれば、ＣＯガス５％未満を含
む酸化性の炉内雰囲気に｝いて塑性加工装置用被摺動部
品に焼入処理，焼なまし処理もしくは固溶体化処理を施
すようにしたので、被摺動部品に所望の熱処理を施す際
に剥離しやすく脆弱な表面酸化被膜の生成を抑えて有効
な内部酸化被膜層をその厚味を従来の方法によるそれと
比較して厚くしかも均一にして形成できる上に地金と内
部酸化被膜との密着性を増大させることができ、被摺動
部品の寸法精度の向上及び耐用寿命の向上等を図ること
ができる利点がある。
ーム鋳鋼）、圧延加工に用いるエントリ−ガイド（１７
Ｃｒ鋳鋼）及び引抜，押出加工等に用いるダイス（ＳＫ
Ｄ６ｌ）などの他の塑性加工装置用被摺動部品でもよ．
く、これらの部品に本発明による熱処理を施すことによ
り上記実施例と同様な効果を得ることができる。伺ガイ
ドシユ一（高炭素クローム鋳鋼）については靭性を得る
ために固溶体化処理を施すのは勿論である。以上のよう
に本発明の熱処理方法によれば、ＣＯガス５％未満を含
む酸化性の炉内雰囲気に｝いて塑性加工装置用被摺動部
品に焼入処理，焼なまし処理もしくは固溶体化処理を施
すようにしたので、被摺動部品に所望の熱処理を施す際
に剥離しやすく脆弱な表面酸化被膜の生成を抑えて有効
な内部酸化被膜層をその厚味を従来の方法によるそれと
比較して厚くしかも均一にして形成できる上に地金と内
部酸化被膜との密着性を増大させることができ、被摺動
部品の寸法精度の向上及び耐用寿命の向上等を図ること
ができる利点がある。
第１図及び第２図はそれぞれ従来の熱処理方法における
炉内雰囲気で熱処理が施された穿孔プラグ及び圧延プラ
グの金属組織を示す写真、第３図，第５図及び第７図は
それぞれ本発明に係る熱処理方法にお・ける炉内雰囲気
で熱処理が施された穿孔プラグの金属組織を示す写真、
第４図，第６図及び第８図はそれぞれ本発明に係る熱処
理方法における炉内雰囲気で熱処理が施された圧延プラ
グの金属組織を示す写真、第９図及ひ第１０図は穿孔プ
ラグ及び圧延プラグの熱処理において、炉内雰囲気のＣ
Ｏガスの占める割合に対する酸化被膜層の厚味を示した
線図である。 Ｓａ・・・内部酸化被膜層、Ｓｂ・・・表面酸化被膜層
、Ｂ・・・地金。
炉内雰囲気で熱処理が施された穿孔プラグ及び圧延プラ
グの金属組織を示す写真、第３図，第５図及び第７図は
それぞれ本発明に係る熱処理方法にお・ける炉内雰囲気
で熱処理が施された穿孔プラグの金属組織を示す写真、
第４図，第６図及び第８図はそれぞれ本発明に係る熱処
理方法における炉内雰囲気で熱処理が施された圧延プラ
グの金属組織を示す写真、第９図及ひ第１０図は穿孔プ
ラグ及び圧延プラグの熱処理において、炉内雰囲気のＣ
Ｏガスの占める割合に対する酸化被膜層の厚味を示した
線図である。 Ｓａ・・・内部酸化被膜層、Ｓｂ・・・表面酸化被膜層
、Ｂ・・・地金。
Claims (1)
- １ ＣＯガス５％未満を含む酸化性の炉内雰囲気におい
て塑性加工装置用被摺動部品に焼入処理、焼なまし処理
もしくは固溶体化処理を施すことを特徴とする塑性加工
装置用被摺動部品の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54136222A JPS599628B2 (ja) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | 塑性加工装置用被摺動部品の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54136222A JPS599628B2 (ja) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | 塑性加工装置用被摺動部品の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5662922A JPS5662922A (en) | 1981-05-29 |
| JPS599628B2 true JPS599628B2 (ja) | 1984-03-03 |
Family
ID=15170142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54136222A Expired JPS599628B2 (ja) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | 塑性加工装置用被摺動部品の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599628B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10570501B2 (en) | 2017-05-31 | 2020-02-25 | Kennametal Inc. | Multilayer nitride hard coatings |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5417363A (en) * | 1977-07-09 | 1979-02-08 | Nippon Steel Corp | Core meral for seamless steel pipe piercing machine or rolling mill |
-
1979
- 1979-10-22 JP JP54136222A patent/JPS599628B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5417363A (en) * | 1977-07-09 | 1979-02-08 | Nippon Steel Corp | Core meral for seamless steel pipe piercing machine or rolling mill |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10570501B2 (en) | 2017-05-31 | 2020-02-25 | Kennametal Inc. | Multilayer nitride hard coatings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5662922A (en) | 1981-05-29 |
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