JPS6037162B2 - クラッド金属管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐食性金属ラィニングを有する高強度複合管
の製造に関する。

深い酸性油田からの石油回収を含むような用途のための
高強度、耐食性の管状材を求める必要性が存在する。

前記の油田に見られる厳しい腐食性の環境及び４００〜
６０００ Ｆ（２０４〜３１６ｑ○）の温度に対して適
当な抵抗力を有する金属は極〈わずかである。典型的に
は、酸性油田は約３５％の硫化水素、１０％の二酸化炭
素、塩水を含み、そしてＰＨ３を有する。さらに、塩水
中には塩素イオンが塩化ナトリウムとして５％又は１０
％の濃度で存在する。このような油田は２０，０００又
は３０，０００フイ−ト（６０９６〜９１４４ｍ）程度
深いので、管自体の重さを支えるには、管は極めて高強
度、例えば１３０，０００ｐｓｉ以上の降伏強さを有さ
ねばならない。適当な耐食性を有するニッケル含有合金
は、厳しく冷間加工されない限り、このような用途に必
要とされる強さを有さない。このような冷間加工操作は
かなり高くつき、従って他の方法により低価格で有用な
管を製造することが極めて有利である。このような別の
ものは、熱加工できる高強度鋼の外皮及び耐食性のニッ
ケルに基づく合金の内部ラィナを有する複合管である。
このような内部的クラッド管の製造は種々の公知の方法
で達成されるものと一見思われる。

しかし、今日の方法はいくつかの理由から十分でないこ
とが経験上示されている。鍛錬したニッケルに基づく合
金ラィナに密着した低合金鋼の外皮からなるビレツトが
押出温度に加熱され、そして押出ダィ及びマンドレルを
通過することによって横断面が縮少される押出工程で説
明すると、座屈がラィナに生じ、一方鉄合金及び非鉄合
金の熱間加工特性の主な相違に基づいて鋼外皮中に破断
が生じる。

金属外皮内に埋込む前に競結した金属粉末からニッケル
に基づく合金のラィナを製造する米国特許第３，７５３
７０４号記載の方法では、大規模な精密機械加工がラ
ィナ及び鋼外皮の両方に必要とされる。

ここでの用途及びその他の用途に適した押出ビレットに
必要とされる大きな大きさに基づき、大規模な装備の問
題に直面する。さらに、この方法で必要とされる別々の
操作及び装置の数を減らすことが有利である。低合金の
高強度鋼管の内部被覆のための可能な方法として、溶接
オーバーレィ及びプラズマ溶射被覆も考えられた。

しかし、これらの方法の応用は幾何学的配慮、特に溶接
又はプラズマ溶射装置による管の内部への到達距離で限
定される。さらに、大きな径の押出ビレットの内部表面
上へ溶接オーバーレィすることによって製造した厚い被
覆は金属外皮中の固体管インサートについて前記したの
と同じ問題に遭遇し、そしてプラズマ溶射した被覆は薄
すぎ、かつ恐らく予想される厳しい腐食性環境に十分繊
密でない。本出願人らは、金属外皮、例えば合金鋼、及
び高められた耐食性を与え得る金属粉末、例えばニッケ
ルに基づく合金から製造した繊密金属ラィナを有する熱
処理できる高強度で耐食性の複合管を製造するための粉
末給金法を見いだした。

本発明の目的は、耐食性の内部ラィナを有する高強度複
合管であって、固体の冷間加工した強化耐食管よりも製
造が高価でないものを提供することにある。

本発明の第この目的は、高強度、耐食性複合管を製造す
るための改良された粉末給金法を提供することにある。

本発明の第三の目的は、鉄及び非鉄部材を有する容易に
押出及び熱処理できる複合管を提供することにある。本
発明のその他の目的及び利点は、添付の図面と結び合わ
せた以下の説明から明らかとなる。

図１は、押出前の押出集成体の横断面図である。一般に
、本発明は下記の方法に関するものである。

すなわち、同一中心の内部及び外部表面を有する金属外
皮を製造し、前記の金属外皮に第一の末端密閉板及び内
部ライナを取りつけて前記の金属外皮及び前記の内部ラ
ィナが同一中心に配置するよう、にし、それによって輪
形隙間を形成し、前記の金属外皮及び前記の金属内部ラ
ィナ間の前記の輪形隙間に金属粉末を注ぎ入れ、前記の
金属外皮及び前記の内部ラィナに第二の末端密閉板を取
りつけ、それによって前記の金属粉末を含む前記の線形
隙間を密閉し、そして集成体を完成し、前記の集成体を
実質的に用いられる押出温度に対Ｚ応する温度まで通し
加熱するのに十分な時間の間、前記の集成体を加熱し、
そして内部ラィニングされた金属表面を有する複合金属
の管状部材を製造するために押出ダィを通して前記の集
成体を押出すことを含む内部ラィニングされた金属表面
を有する複合金属の管状部材の製造である。このような
密封された押出集成体は複合金属の管状部材に容易に押
出されるが、連行空気を実質的に除去するために、金属
外皮及び内部金属ラィナ間の輪形隙間に含まれる金属粉
末を真空にすることが好ましい。この真空化は、輪形隙
間に到達させた排気手段、例えば管を含ませることによ
って達成される。次いで、所望の真空度、好ましくは約
１０〜２０一が得られるまで、排気管を通して真空にさ
れる。真空処理中に約２５００ Ｆ（１２１℃）を超え
る温度まで集成体を加熱するのが有利であることが見い
だされた。このことは、金属粉末中に連行された水分を
最少眼にする助けをする。所望の真空度が得られると、
管は赤熱するまで加熱され、２個所で曲げられ、そして
溶接されて集成体を外気から密封するようにする。輪形
隙間内に真空を生じることは金属粉末の酸化度を実質的
に下げ、それによって焼結を促進しかつ被覆中に酸化物
粒子が含まれるのを制限する。

真空は、加熱中の押出集成体内における連行空気の膨張
に基づく圧力上昇もなくする。このような圧力は内部ラ
ィナの変形及び座屈に到らせる恐れがある。本発明はま
た、内部ラィナの酸化及び座屈に特有の問題が、集成体
の少なくとも一端に含まれる少量の「ゲッタート例えば
チタンスポンジの使用により、真空にせずに押出集成体
中で克服されることを意図している。

図１に示す押出集成体の図面を考察すると、本発明の方
法をより明確に理解する助けとする。

集成体は、金属外皮１１を第一の末端密閉板１２及び金
属内部ラィナ１３に結合、好ましくは溶接することによ
って形成される。金属粉末１４は、金属内部ラィナ及び
金属外皮間にできた輪形隙間に注ぎ入れられる。次いで
、第二の末端密閉板１５が金属外皮及び内部ラィナに溶
接され、それによって押出集成体を外気から密封する。
この集成体は、有利には、管１６の形態の排気手段を含
む。前記の管は金属粉末から連行空気を除去するのに用
いられ、その後、密封されるものである。完成した集成
体は所望の温度に加熱され、そして慣用的に押出されて
複合金属の管状部村を生じる。外皮に用いられる金属は
通常合金鋼製であり、そして仕上げした複合金属の管状
部材に望ましい適当な性質を与えるように選ばれるべき
である。熱処理できる合金は、標準的焼入れ及び暁もど
し法で硬化され得るものであることが好ましい。金属外
皮を二次加工する上で有用な低合金の高強度鋼の一例に
は、約０．４％までの炭素、約０．２％までのケイ素、
約２％までのマンガン、約１％までのモリブデン、約０
．１％までのバナジウム、約０．２％までのアルミニウ
ム、及び本質的に残部の鉄を含むものがある。高い強さ
に加えて高い鞠性が必要とされる場合には、マルェィジ
ング鋼のようなその他のより合金化された鋼も用いられ
る。若干高温を含む用途には、２１／４％クロム及び１
％のモリブデンを含むもののようなその他の鋼が用いら
れる。鋼は鋳造又は鍛造状であってよい。押出集成体に
用いるのに適したピレットは、可能には管状に鋳造され
るか、鍛造又は鋳造固体又は管状ストック、好ましくは
継目なし管から機械加工される。この観点では、選ばれ
る鋼は高度の機械加工性を有することが好ましい。鋼の
外皮が好ましいものの、ステンレス鋼又は高ニッケル合
金のようなその他の金属が外皮に用い得ることは明らか
である。外皮は、外部及び内部表面が同一中心となり、
それによって、押出された管状部材も同一中心を０示す
ような方法で製造されるべきである。

第一の末端密閉板に金属外皮を接合するに先立ち、汚れ
、油及び錆を落とすために前記の表面が十分清浄化され
て、外部からの不純物が粉末を汚染せず、かつ金属粉末
自体及び金属外皮に対する金属粉末の効果的暁結を妨げ
ないようにすべきである。外皮、ラィナ、第一の末端密
閉板及び第二の末端密閉板は、容易に溶接でき、そして
亀裂のない完全な接合部を与える合金から製造されるこ
とが好ましい。何故なら、熔接部のこのような亀裂並び
にその他の変形は含まれた金属粉末の汚染を招く恐れが
あるためである。金属粉末の融点が外皮に必要とされる
効果的押出温度以上であれば、実際上いかなる金属粉末
も外皮及び内部金属ラィナ間の輪形隙間へ導入され得る
。

さらに、金属粉末は外皮に治金学的結合を生じ得ねばな
らない。本発明の方法は押出によって製造し‘こくい金
属に特に適するので、被覆物質に押出困難な金属を用い
ることが好ましい。

何故なら、押出困難な金属以外であれば、所望の複合金
属の管状部材を製造するのに異なる方法を用い得るから
である。一般に、耐食性にする用途には、押出困難な金
属がニッケル含有物質であることが好ましい。しかし、
耐摩耗性の用途に通した金属粉末の使用もまた本発明の
意図するものである。好ましい合金粉末は、ニッケルに
加えて約１０〜約３０％のクロム、約４０％までのコバ
ルト、約２０％までの鉄、約２０％までのモリブデン、
約１０％までのタングステン、約１０％までのニオブ、
約５％までのチタン、及び約３％までのアルミニウムを
含む。特に好ましい金属粉末の例には、約０．１％まで
の炭素、約０．５％までのケイ素、約０．５％までのマ
ンガン、約２０〜約２３％までのクロム、約８〜約１０
％のモリブデン、約３〜約４％のニオブ、約０．４％ま
でのアルミニウム、約０．４％までのチタン、約５％ま
での鉄、及び本質的に残部のニッケルを含むものがある
。金属粉末は種々の方法で製造されるが、元素粉末の混
合物が用いられてもよいものの、予め合金化した粉末が
好ましいことが見いだされた。

予め合金化した粉末を製造する好ましい方法では、真空
溶融し、かつアルゴンと共に贋露して、表面の酸化物及
び窒化物が実質的にない粉末が得られるようにする。空
気溶融加熱体の水又はアルゴン頃霧も意図するものであ
り、そして前記の好ましいニッケル含有合金よりも小さ
い反応性を有する金属にとって有用である。大きすぎる
粒子を除去するために、粉末は好ましくは米国節目基準
（Ｕ．Ｓ．ＳｉｅｖｓＳｅｒｉｅｓｓｉｚｅ）−１００
まで節分けされるべきである。

節目１００以下及び３２５以上の粉末を用いるのが特に
有利であることが見いだされた。金属粉末は極めて流動
性であって、金属外皮及び内部ラィナ間の輪形隙間へ容
易に導入され得るようにすべきである。

このことは、輪形隙間を最大限に充填することが好まし
い場合に特に重要である。諭形隙間内で最大量の粉末が
得られるようにすることが有利であるが、金属粉末の団
結化は不要である。

さらに、金属インサート物質が１００％の密度を有する
場合、すなわち固体の鍛造管インサートの場合は、イン
サートの座屈及び金属外皮の破断が生じる。従って、金
属インサート物質が１００％以下の密度を有することが
有利である。ラィナ、末端密閉板及び排気手段用に選ぶ
物質は押出法に適合すべきである。気密構造が望ましい
ので、これらの物質は高度の熔酸性を有し、前記物質が
相互に、及び金属外皮に接合されるようにすべきである
。均熱炉の雰囲気中ですぐに酸化物スケールを生じる物
質は、押出前の必要な滞留時間内に除去すべきである。

何故なら、外気に対して必然的に保護されない集成体の
貫通が生じる恐れがあるためである。さらに、重い酸化
物スケールの存在は粗い不均一な内部表面の形成をもた
らし得る。このような粗さ及び不均一さは使用前でも耐
食性ラィナの貫通をひき起こす。ラィナ、末端密閉板及
び排気管の構成にとって、軟鋼が好ましい物質であるこ
とが見いだされた。

この高価でない物質は、押出前に要する灼熱処理に対し
て、保護雰囲気中で一般に十分な耐酸化性を与える。ま
た、均熱中に生じるスケールは、仕上げした管に表面の
粗さ及び不均一さを生じるほどには十分粗くなく、十分
硬くもない。厳しい酸化条件又は極めて長い均熱時間に
対して、ニッケル、ステンレス鋼、及び同様の耐酸化性
合金が、ラィナ、末端密閉板及び排気手段として有用で
あることが見いだされた。押出の後、金属ラィナは管状
部材の内側に残る。

このような残存金属は金属粉末から生じたラィニングを
陰極的に保護するように働き、そのため使用時に除去さ
れると思われるので、前記の残存金属が全く望ましくな
いわけではないが、使用の前に酸溶液中に溶かすか機械
加工することによって除去するものも好ましい。押出温
度は外皮の押出特性に匹敵し、かつ金属粉末の融点の約
８５％であるこ之が最も有益であると思われる。

高強度の低合金鋼のような鉄合金１ことっては、１８０
０〜２２０００Ｆ（略２〜１２０４午Ｃ）の温度範囲で
の均熱が有用であり、そして約２００００Ｆ（１０９３
ｏｏ）の灼熱温度が好ましい。複合ビレツトは前記のビ
レットを通し加熱するのに足る時間の間均熱すべきであ
る。２０００ｏ Ｆ（１０９ｙｏ）で約４時間の灼熱時
間が外径８４／３インチ（２２．５肌）を有する複合ビ
レツトに適当であることが見いだされた。

搬送、均熱及び押出中、ビレットが水平位置に保たれて
いる間に粉末が沈降するのを避けるには、集成体を直立
させた位置で初めに加熱することにより、粉末は輪形隙
間内の適所に均一に保たれることが見いだされた。

この操作中における粉末の初期焼結は、管内のラィニン
グされていない面積があり得ることを実質的に低減する
。複合管が押出される速度が重要であることが見いださ
れた。

低速度での押出しはビレット温度の実質的低下を釆たし
、この温度低下は過度に高い押出圧力を必要とし、そし
て押出停止の危険性が生じる。これらの有害効果は不合
格品及び過度のスクラップ損失を生じる恐れがある。遠
すぎる神出速度は、例えば金属外皮及び団結化した粉末
の両者がダィの片側で同時に押出されるので、不良品の
管が生じることになる。約１１／２インチ（３．８弧）
／秒のラム速度での押出しは外径８４／３インチ（２２
．２肌）の複合管に有用であることが見いだされた。一
般に、ラム速度が約１／２〜８インチ（１．３〜２０．
３ｃの）／秒の間であることが好ましい。さらに、複合
ビレットの押出比は約５：１及び２５：１の間にすべき
である。約１２：１の押出比が実際上有用であることが
見いだされた。内部金属ライナ及び金属外皮間の輪形隙
間の中は金属外皮の厚さに比例させて、押出後、得られ
るラィニングが有用な耐食寿命を与えるのに適した厚さ
であり、しかも管の全体的強さを実質的に減ずるほど厚
くないようにすべきである。

例えば外径２７／８インチ（７．３肌）、肉厚３／１６
インチ（０．４８肌）の押出管に厚さ約０．２０インチ
（０．５１肌）の被覆を設けるには、外径７３′４イン
チ（１９．６弧）、内径４３／４インチ（１２．１肌）
のビレット中で輪形隙間の中約３′４インチ（１．９ｃ
の）を用いると特に有用であることが見いだされた。本
方法の任意の前記内部ラィナを除去する部分にひき続き
、特に酸が用いられた場合には、必要とされる高強度を
与えるために複合金属の管状部材を熱処理することが好
ましい。

低合金鋼でできた外皮にとっては、焼入れ及び焼もどし
熱処理が好ましい。この処理は、約１５００〜１８００
０Ｆ（８１６〜９８ぞ○）、好ましくは１６５００ Ｆ
（８９９００）の温度に約１／２〜約３時間の間加熱し
、そして水冷することによって行なわれる。その後、約
４００〜約１２００ｏ Ｆ（２０４〜６４９ｏｏ）の温
度で約１／２〜約１０時間の間、前記の部材に競もどし
熱処理が加えられる。この処理は強さを若干低下させる
が、延性及び靭性が実質的に上昇する。特定の鋼に用い
ることが一般に知られているその他の熱処理も本発明に
含まれるものとする。当業者が本発明の理解を深めるた
めに、以下の例を示す。

例１ この例は、鋼の外皮及び粉末金属から製造した内部ニッ
ケルに基づく合金ラィニングを有する複合金属の管状部
材の製法を説明するものである。

この方法中、金属粉末は押出の前及び押出中に真空にさ
れる。鋼の外皮は、０．２２％のＣ、０．１７％のＳｉ
，１．２２％のＭｎ，０．３７％のＭｏ，０．０５８％
のＶ，０．０４％のＡｌ、残部のＦｅを含む空気誘導溶
融した１００ポンド（４５．４ｋ９）加熱体の低合金、
高強度鋼から製造された。

この加熱体は、円錐形の加熱上部を有する直径４インチ
（１０．２肌）、高さ２１インチ（５３．３伽）の生砂
型に注がれた。直径１．９２インチ（４．８肌）の中心
孔を有する直径３１／２インチ（８．９肌）、長さ６イ
ンチ（１５．２伽）の押出ビレットを与えるように、こ
のィンゴットが機械加工された。機械加工されたビレッ
トはすべての極微量異物を除くために清浄化され、そし
て厚さ１／８インチ（０‐３２肌）の軟鋼の第一末端密
閉板に溶接された。前記の密閉板は、内部ラィナとして
働く内径１１／２インチ（３．８肌）、肉厚０．０６２
インチ（０．１５７肌）のニッケル管に溶接されたもの
である。第一の末端密閉板及び内部ラィナは抵合金鋼の
外皮と共に同一中心に配置された。内部をラィニングし
た金属表面を製造するのに用いた金属粉末は、第１に示
す組成の真空溶融した３００ポンド（１３６ｋ９）の加
熱体をアルゴン溶射することにより製造された。泰一 粉末は、米国節目基準１００以上及び３２５以下を有す
る粒子を除くために筋にかけられた。

粉末は鋼外皮及び内部ラィナ間の聡形隙間へ注ぎ込まれ
た。厚さ１／８インチ（０．３２伽）の欧鋼製の第二末
端密閉板は、直径７／１６インチ（１．１１弧）、肉厚
０．６５インチ（１．６５肌）の欧鋼管である排気手段
に溶接された。この第二の末端密閉板は同一中心的に配
置され、次いで溶接により金属内部ラィナ及び鋼外皮に
取りつけられ、それにより押出集成体が完成される。こ
の押出集成体は、外部加熱板を用いて２５０ｏＦ（１２
１℃）まで加熱され、一方肉厚のゴムホースにより回転
式メカニカル真空ポンプへ接続された。

集成体は約１５ムの圧力まで２時間の間ポンプ吸引され
た。真空装置に接続したまま、長さ５インチ（１２．７
ｃの）の排気管上の２個所がアセチレントーチで赤熱加
熱され、そして折曲げられた。真空装置に連続するホー
スがはずされ、そして押出集成体から最も遠く離れた新
曲げ部分は、共に溶けるまで再加熱され、そのため押出
集成体が密封された。この集成体は、アルゴン雰囲気を
有する炉中、２０００ｏ Ｆ（１０９３ｑｏ）で２時間
の間、直立された位置で均熱された。

集成体は炉から取り出してすぐに、外部ダィ表面にグラ
スウール潤滑剤及びマンドレル上に慣用の潤滑剤を用い
て、内径１１／２インチ（３．８１肌）及び肉厚１／８
インチ（０．３２伽）の管に押出された。押出作業中の
ラム速度は約５インチ（１２．７肌）／秒であった。押
出した管は長さ約６フィート（１．８ｍ）であり、そし
て同一中心の内部ラィニングされた金属表面を有してい
た。

押出した管の代表的な横断面を測定すると、被覆の厚さ
が０．０１２〜０．０１５インチ（０．０３０〜０．０
３８伽）の範囲であることを示した。製造した管は良好
な同一中心のものであり、そして横断面の厚さは０．１
２８〜０．１３２インチ（０．３３〜０．３４仇）の範
囲であった。管を縦方向に切断すると、この方向でも均
一な厚さであることを示した。被覆の厚さ及び管の中を
測定すると、横断面について測定したものと同じである
ことが見いだされた。マンドレルによるニッケルライナ
のかじり陽が若干あったが、ニッケルラィナは貫通され
なかった。管の縦軸に平行な長さで切断し、管の円周の
約１′８の中があり、かつ完全な横断面を有する引張り
試験片上に種々の熱処理を加えた後、複合管の引張り特
性が測定された。

表２に含まれるこれらの試験結果は、１３０，００加ｓ
ｉ（８９８のｐａ）を十分超えた降伏強さが複合物質に
おいて得られることを示した。１６５００ Ｆ（８９９
００）で１／幼時間、続いて水冷、及びその後種々の温
度での１時間の焼もどしからなる熱処理により、必要と
される高強度が生じた。

表２ 内部クラツド鋼管の引張特性 例２ この例は、鋼外皮及び金属粉末から製造した内部のニッ
ケルに基づく合金ラィニングを有する複合金属の管状部
材の製法を説明するが、この方法では金属粉末が空気に
触れたまま密封され、しかも押出前及び押出中に排気さ
れない。

いずれの末端密閉板も排気管を有さず、そして完成した
集成体は真空にされないこと以外は、前記例１の方法を
用いて押出集成体が製造された。金属外皮は、空気誘導
溶融した１００ポンド（４５．４ｋ９）の加熱体の低合
金、高強度鋼から製造された。前記の高強度鋼は、円周
４インチ（１０．２伽）、長さ２１インチ（５３．３弧
）の生砂型に鋳込んでおいたものである。鋼外皮は０．
１２５％の炭素、０．１７％のケイ素、１．４８％のマ
ンガン、０．３６％のモリブデン及び残部の鉄を含んで
いた。空気雰囲気を有する炉中、２００００Ｆ（１０９
ｙｏ）で２時間の間、直径３１／２インチ（８．８９ｃ
双）、長さ６インチ（１５．２仇）の集成体が直立した
位置で灼熱された。

集成体は約５インチ（１２．７弧）／秒のラム速度で押
出された。押出して製造された管は長さ約６インチ（１
５．２肌）であった。内径１１／２インチ（３．８１の
）、肉厚１／８インチ（０．３１肌）の管は０．０１２
〜０．０１８インチ（０．０３０〜０．０４６ス）の範
囲にある被覆の厚さを有していた。この被覆を顕微鏡観
察すると、多数の側桁状酸化物の混入物の存在を示した
。これらの混入物は横断面が柱状であり、縦方向に伸び
ており、そして相互に結合していなかった。混入物の形
態及び分布から、提案された酸性油田での使用上問題が
生じないものと予想される。このような使用面では、混
入物に伴った強さの低下は少ない。また、管重量に由釆
する荷重は、最初の荷重が最少限なので、混入物の配列
に平行な方向を向き、そして潜在的切欠き脆性を受ける
ことはない。本方法で製造した管は満足なものであると
はいえ、内部ラィナ及び金属外皮間の輪形隙間を排気す
ることがさらに好ましい。その理由は、長期にわたる貯
蔵中に押出集成体内での過度の酸化、すなわち錆を防ぐ
上で真空が役立つからである。例３ 表１に記載した組成を有する米国節目基準＋１００、一
３２５のニッケルに基づく合金粉末を用いて、例１記載
の方法により第三の押出集成体が製造された。

この集成体の金属外皮は外蓬８３／４インチ（２２．２
伽）を有し、長さが１７インチ（４３．２の）であり、
そして直径４３／４インチ（１２．１伽）の中心孔を有
していた。金属外皮に用いた鋼は３００ポンド（１３６
．１ｋ９）の空気譲導溶融製品であった。前記製品は生
砂型に注ぎ込まれた。この製品は、０．１９％のＣ、０
．１％以下のＳｉ、１．０９％のＭｎ、０．１％のＭｏ
、０．０６５％のＶ、残部の鉄を含んでいた。金属ラィ
ナはＳ．Ａ．Ｅ．１０１５継目なし鋼管で、外径３１／
４インチ（８．２６弧）及び肉厚１／４インチ（０．６
４肌）であった。１／４インチ（０．６４肌）の末端密
閉板及び直径７／１６インチ（１．１１弧）肉厚０．０
６５インチ（０．１６５肌）の排気管は軟鋼であった。

集成体は前記の例１の方法で約１５仏の真空にされ、密
封される。集成体は押出の前には暁結されずに、空気雰
囲気の炉内へ２０００ｏ Ｆ（１０９３０ｏ）で約４時
間の間水平の位置で装入された。炉から集成体が取り出
され、そして直ちに１．５インチ（３．８１弧）／秒の
ラム速度で直径２１／２インチ（６．３３九）のマンド
レル上へ押出された。得られた管は長さ約３９フィート
（１１．９ｍ）であった。切断時に、一方の末端近くの
ラィニングに若干の偏心が認められた。この偏心性は、
均熱前に直立の位置で糠結処理を行なわないことに基づ
くものであった。管の横断面及び縦断面を観察すると、
管の前方部分及び中間部分は厚さ０．１５７〜０．１９
８インチ（０．３９９〜０．４９３仇）の範囲であるこ
と、及びラィニングの厚さは０．０１３〜０．０２６イ
ンチ（０．０３３〜０．０６＆ネ）の範囲であることを
示した。軟鋼成分から生じた比較的鰍かし、酸化物のス
ケールによるラィニングの貫通はなかったが、一方、重
い酸化物のスケールの作用を受けた内部ラィナを用いて
製造された複合管では、ここに記載しない別の試験にお
いてこの種の欠陥が観察された。この押出製品の内部ラ
ィナは軟鋼であるので、押出製品の代表的部分の一端に
ゴムプラグを取りつけた。

この管は直立させた位置で保ち、そして室温で約１／２
時間の間、１０％硝酸溶液に接触させた。酸溶液を除き
、表面を水洗した後に調べたところ、鋼の内部ラィナが
溶かされていることを示した。管の内部表面は完全無欠
、均一な糟かごであり、そして鋼外皮までの貫通はなか
った。本発明は好ましい具体例と関連させて説明された
が、当業者には周知の通り、本発明の要旨及び範囲を逸
脱せずに修正及び変更を加え得ることは当然である。こ
の種の修正及び変更は、本発明の要旨及び範囲、並びに
特許請求の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、押出前の押出集成体の横断面図である。 １１・・・・・・金属外殻、１２・・・・・・第一端部
密閉板、１３・・・・・・金属内側裏張、１４・・・・
・・金属粉末、１５・…・・第二端部密閉板、１６・・
・・・・管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内側に裏張をした金属表面を有する複合金属管部材
   の製法において、同心の内側表面及び外側表面を有する
   金属外皮を製造し、前記金属外皮に第一端部密封板及び
   金属内側裏張を取り付けて前記金属外皮及び前記金属内
   側裏張を同心的に平行に並べて輪状隙間を形成するよう
   にし、前記金属外皮と前記金属内側裏張との間の輪状隙
   間中に金属粉末を注入し、前記金属外皮と金属内側裏張
   とに第二端部密封板を取り付けて前記金属粉末を含む前
   記輪状隙間を密封して組立物を完成し、前記組立物をそ
   の内部まで実質的に熱が透るに充分な時間の間使用され
   るべき押出し温度に実質的に対応する温度まで加熱し、
   次に前記組立物を押出用ダイス型を通して押出、内側に
   裏張をした金属表面を有する前記複合金属管状部材を作
   る事、前記金属外皮は高強度鋼であり前記金属粉末はニ
   ツケル基合金であることを特徴とする複合金属管状部材
   の製法。 ２ 前記第一端部密閉板又は前記第二端部密閉板が排気
   装置を有する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 同伴空気が前記の輪形隙間内に含まれる前記の金属
   粉末から前記排気装置を通して、除かれ、そして次に前
   記の排気装置が密封される、特許請求の範囲第２項記載
   の方法。 ４ 前記の押出組立物が直立の位置で加熱され、それに
   よつて、前記金属粉末の最初の半融の操作が提供され、
   前記の押出組立物の押出機への搬送及び仕込み時に移動
   中同伴される前記金属粉末の沈降を最小限にする、特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 前記金属内側裏張、前記第一端部密閉板及び前記第
   二端部密閉板が軟鋼である特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ６ 前記の金属外皮、前記金属内側裏張、前記第一端部
   密閉板及び前記第二端部密閉板が溶接により互に接合さ
   れている、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 前記の押出組立物が押出の前に１８００〜２２００
   °Ｆ（９８２〜１２０４℃）に加熱される特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ８ 前記の金属内側裏張が酸洗いにより前記複合金属管
   状部材から除去される特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ９ 前記複合金属状部材が１／２〜３時間の間、１５０
   ０〜１８００°Ｆ（８１６〜９８２℃）で加熱され、続
   いて水で急冷され、次いで１／２〜１０時間の間、４０
   ０〜１２００°Ｆ（２０４〜６４９℃）に加熱される特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 １０ 前記金属粉末が高度に流動性であり、かつ粒子の
   大きさが米国の篩の規格で１００〜３２５である特許請
   求の範囲第１項記載の方法。