JPS6250009A - 鋼管圧延機用芯金 - Google Patents
鋼管圧延機用芯金Info
- Publication number
- JPS6250009A JPS6250009A JP18673485A JP18673485A JPS6250009A JP S6250009 A JPS6250009 A JP S6250009A JP 18673485 A JP18673485 A JP 18673485A JP 18673485 A JP18673485 A JP 18673485A JP S6250009 A JPS6250009 A JP S6250009A
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- JP
- Japan
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- powder
- core metal
- layer
- mandrel
- coating
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は鋼管圧延機用芯金に関するものである。
（従来の技術）
継目無し鋼管などの製造に用いられる鋼管圧延機におい
ては、穿孔・圧延用の芯金が用いられる。
ては、穿孔・圧延用の芯金が用いられる。
斯かる芯金としては、従来３ Ｃｒ −ＩＮｉ系の低合
金芯金が一般的である。芯金は１２００℃に加熱された
鋼片に、直接摺動接触するものであるから、焼付、変形
による損傷が激しい。芯金の損傷は、鋼管内面に疵をつ
けることになるので、早期に交換することが必要で、工
具費の増大を生じると共に、生産性が低減するため、芯
金の長寿命化が強く要望されている。
金芯金が一般的である。芯金は１２００℃に加熱された
鋼片に、直接摺動接触するものであるから、焼付、変形
による損傷が激しい。芯金の損傷は、鋼管内面に疵をつ
けることになるので、早期に交換することが必要で、工
具費の増大を生じると共に、生産性が低減するため、芯
金の長寿命化が強く要望されている。
従来かかる芯金の長寿命化をはかるため、芯金表面に被
覆をほどこすことが提案されている。即ち特公昭５９−
１３９２４号公報では、芯金表面にＦｅ酸化物を主体と
した粉末を溶射することが提案されている。
覆をほどこすことが提案されている。即ち特公昭５９−
１３９２４号公報では、芯金表面にＦｅ酸化物を主体と
した粉末を溶射することが提案されている。
この諭案によれば、成る程度の長寿命化は可能である。
しかし溶射ままでは芯金表面との接合性が充分でなく、
著しく長寿命化をはかることが困難である。特に高温配
管用鋼管は、Ｃｒ含有率が高く、芯金の焼付損傷忙よる
芯金交換の頻度が著しい。
著しく長寿命化をはかることが困難である。特に高温配
管用鋼管は、Ｃｒ含有率が高く、芯金の焼付損傷忙よる
芯金交換の頻度が著しい。
今後、よりＣｒ含有率の高い継目無し鋼管の需要が見込
まれる今日でも、従来技術では耐用度の高い芯金を得る
技術が困難であった。
まれる今日でも、従来技術では耐用度の高い芯金を得る
技術が困難であった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明者等は種々検討を重ねた結果、表面に熱間等方圧
加圧処理をした金属溶射皮膜を有する芯金を、既に特願
昭６０−１２５９７９号明細書により提案しているが、
その後さらに検討を進めた結果、芯金表面に、摩耗、焼
付、溶損に優れた金属粉末を被覆し、該被覆層を熱間等
方圧加圧処理することにより、耐用度の高い極めて優れ
た被覆層が得られるとの知見を得た。即ち本発明は、耐
用度の高い極めて優れた被覆層を有する鋼管圧延機用芯
金の提供を目的とするものである。
加圧処理をした金属溶射皮膜を有する芯金を、既に特願
昭６０−１２５９７９号明細書により提案しているが、
その後さらに検討を進めた結果、芯金表面に、摩耗、焼
付、溶損に優れた金属粉末を被覆し、該被覆層を熱間等
方圧加圧処理することにより、耐用度の高い極めて優れ
た被覆層が得られるとの知見を得た。即ち本発明は、耐
用度の高い極めて優れた被覆層を有する鋼管圧延機用芯
金の提供を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段、作用）本発明の要旨は
鋼管圧延機用芯金において、該芯金表面に熱間等方圧加
圧処理の施された金属粉末層を有することを特徴とする
鋼管圧延機用芯金にある。
鋼管圧延機用芯金において、該芯金表面に熱間等方圧加
圧処理の施された金属粉末層を有することを特徴とする
鋼管圧延機用芯金にある。
以下本発明の詳細な説明する。
まず本発明において、芯金とは前述の通り継目無し鋼管
などの製造に用いられる穿孔・圧延用の工具を示す。ま
た本発明に云う熱間等方圧加圧処理とは、圧力容器中で
高温の下に、非常に高い等方圧力を試料に加える処理を
云う。
などの製造に用いられる穿孔・圧延用の工具を示す。ま
た本発明に云う熱間等方圧加圧処理とは、圧力容器中で
高温の下に、非常に高い等方圧力を試料に加える処理を
云う。
次に被覆用の金属粉末としては、各種の金属を単独又は
合金などで用いられるが、熱間での潤滑性にすぐれた材
質が望ましく、実用面からＭｏはこの要求を満す性能を
有している。また焼結性を粗進させるために、高融点Ｍ
ｏ金属粉末に対し、Ｎｌ系粉末を混合もしくは合金化し
たものも適している。
合金などで用いられるが、熱間での潤滑性にすぐれた材
質が望ましく、実用面からＭｏはこの要求を満す性能を
有している。また焼結性を粗進させるために、高融点Ｍ
ｏ金属粉末に対し、Ｎｌ系粉末を混合もしくは合金化し
たものも適している。
その他高融点金属として、Ｗ、Ｃｏ金属粉末を用いるこ
とが出来る。
とが出来る。
なお使用される金属粉末としては、球体に換算して０．
１〜２００μφ程度のものが望ましいが、粉末粒子の形
状には特にこだわるものでない。その他たとえばフレー
ク状又は角状のもの或いはこれらの混合物でも使用に供
しうるものである。これら金属粉末による被覆層は、単
層でも良い結果が得られるが、異種金属粉末材料による
複層構成にすると、尚良い結果が得られる。
１〜２００μφ程度のものが望ましいが、粉末粒子の形
状には特にこだわるものでない。その他たとえばフレー
ク状又は角状のもの或いはこれらの混合物でも使用に供
しうるものである。これら金属粉末による被覆層は、単
層でも良い結果が得られるが、異種金属粉末材料による
複層構成にすると、尚良い結果が得られる。
つまり芯金表面上に、まずたとえばＮ１粉を用いて、第
１層目に中間層として被覆を施し、その後第２層目に表
面層として、たとえばＭＯ粉による被覆を施すことによ
り複層化をはかる。このような構成とすれば、中間被覆
層の効果は顕著で、特に芯金表面の急激な熱サイクルに
よる表面被覆層と、芯金材料間の熱膨張の差を緩和しう
る効果があり、単層方式に比べ、熱衝撃性に優れた接合
強度を有する芯金被覆層が得られる。
１層目に中間層として被覆を施し、その後第２層目に表
面層として、たとえばＭＯ粉による被覆を施すことによ
り複層化をはかる。このような構成とすれば、中間被覆
層の効果は顕著で、特に芯金表面の急激な熱サイクルに
よる表面被覆層と、芯金材料間の熱膨張の差を緩和しう
る効果があり、単層方式に比べ、熱衝撃性に優れた接合
強度を有する芯金被覆層が得られる。
複層被覆を施す時に、中間層は冷間等方圧加圧処理によ
り、芯金表面に一次的に被覆を行い、しかるのちに後述
の第１図による手順で、ＭＯなどの粉末を充填、密封処
理を施し、熱間等方圧加圧処理を行えば良い。
り、芯金表面に一次的に被覆を行い、しかるのちに後述
の第１図による手順で、ＭＯなどの粉末を充填、密封処
理を施し、熱間等方圧加圧処理を行えば良い。
被覆層の厚さは、実用的には各々０．５．以上の範囲で
あれば可能である。中間層を余り薄くすると、膨張緩和
効果が期待できなくなるし、表面層においては長期の耐
用度をそこねる恐れがある。
あれば可能である。中間層を余り薄くすると、膨張緩和
効果が期待できなくなるし、表面層においては長期の耐
用度をそこねる恐れがある。
一方、余り被覆層を厚くすると、剥離しやすくなる恐れ
がある。従って通常各層は、０．５〜２． ＯＩｕ位の
被覆層が芯金被覆として好ましい。
がある。従って通常各層は、０．５〜２． ＯＩｕ位の
被覆層が芯金被覆として好ましい。
また、熱間等方圧加圧処理条件としては、充分な粉末の
焼結性と、芯金と被覆層及び被覆層間の接合性が確保で
きる範囲とし、不活性ガスなどを圧力媒体として、等方
圧力１０００ Ｋｙｔ／ｃｄ以上、温度１０００℃以上
での相乗作用を受ける範囲が良好である。
焼結性と、芯金と被覆層及び被覆層間の接合性が確保で
きる範囲とし、不活性ガスなどを圧力媒体として、等方
圧力１０００ Ｋｙｔ／ｃｄ以上、温度１０００℃以上
での相乗作用を受ける範囲が良好である。
このように芯金表面に、金属粉末を圧縮加圧処理により
、一定厚さで被覆形成せしめ、該金属粉被覆層を高温、
高圧の雰囲気下で、一定時間熱間等方圧加圧処理するこ
とにより、該被覆層の緻密焼結化を促進させると同時に
、該被覆層と芯金の接合界面に、拡散を伴った接合性の
極めて高い金属被覆層を有した芯金を得ることができる
。
、一定厚さで被覆形成せしめ、該金属粉被覆層を高温、
高圧の雰囲気下で、一定時間熱間等方圧加圧処理するこ
とにより、該被覆層の緻密焼結化を促進させると同時に
、該被覆層と芯金の接合界面に、拡散を伴った接合性の
極めて高い金属被覆層を有した芯金を得ることができる
。
次にこのような芯金を製造する手順について、第１図に
より模式的に説明する。
より模式的に説明する。
即ち、まず第１図に示す様に、芯金１を該芯金と一定の
隙間を有する相似形の容器３に収納し、隙間に金属粉末
２を充填する。充填は簡単なプレスを用い粉末を加圧し
、緻密な充填をほどこす。
隙間を有する相似形の容器３に収納し、隙間に金属粉末
２を充填する。充填は簡単なプレスを用い粉末を加圧し
、緻密な充填をほどこす。
充填後密封用の蓋４を用いて、芯金１と容器３を溶接等
により接合し、充填粉末を密封処理をするが、特に熱間
等方圧加圧処理では、密封内界囲気を真空にしておく必
要があるので、たとえば図示しない電子ビーム発生源か
ら、照射される電子ビーム５を用いる溶接などによって
、密封処理を行えば良い。
により接合し、充填粉末を密封処理をするが、特に熱間
等方圧加圧処理では、密封内界囲気を真空にしておく必
要があるので、たとえば図示しない電子ビーム発生源か
ら、照射される電子ビーム５を用いる溶接などによって
、密封処理を行えば良い。
その後熱間等方圧加圧処理を施すことによって、接合性
の極めて高い金属被覆層を有した芯金を得ることができ
る。なお、容器３としては、たとえば深絞り性の鋼板を
、スピニング成形等により、芯金形状と相似形の深絞り
成形品として使用することができる。
の極めて高い金属被覆層を有した芯金を得ることができ
る。なお、容器３としては、たとえば深絞り性の鋼板を
、スピニング成形等により、芯金形状と相似形の深絞り
成形品として使用することができる。
この場合、熱間等方圧加圧処理は、前述の通りＡｒ
などの不活性ガスを圧力媒体とし、通常１０００Ｋｙｆ
／ｒ、ｒ１以上の高い等方圧力と、１０００℃以上の高
温度との相乗効果を利用する技術であるから、容器３及
び密封用の蓋４は、圧媒ガスが通過せず、金属粉末の緻
密化に伴う変形に追随できる材料であれば何でもよく、
たとえば前述の深絞り用鋼板などを用いることができる
。
などの不活性ガスを圧力媒体とし、通常１０００Ｋｙｆ
／ｒ、ｒ１以上の高い等方圧力と、１０００℃以上の高
温度との相乗効果を利用する技術であるから、容器３及
び密封用の蓋４は、圧媒ガスが通過せず、金属粉末の緻
密化に伴う変形に追随できる材料であれば何でもよく、
たとえば前述の深絞り用鋼板などを用いることができる
。
なお熱間等方圧加圧処理を実施するに際しては、前記容
器３及び蓋４の内面に、剥離剤を介在せしめておくこと
が有効である。
器３及び蓋４の内面に、剥離剤を介在せしめておくこと
が有効である。
以下実施例により、本発明の効果をさらに具体的に示す
。
。
（実施例）
本発明に基く効果を確認するために、厚さ１０朋×巾３
０鰭×長さ５０ｕの下記被覆用芯金試験材を用い、これ
を５４５Ｃ製の厚み５ｕの切板を用いて作製した内部寸
法がほぼ３０ｇＸ ５０．Ｘ深さ３０朋の容器の底に装
入し、その片側に下記被覆用材料を撒布したのち、容器
に蓋を施し、密封処理をして、熱間等方圧加圧処理を、
下記の要領で実施して芯金試験材表面に、単層被覆を形
成せしめて、単層被覆を有する芯金試験を得た。
０鰭×長さ５０ｕの下記被覆用芯金試験材を用い、これ
を５４５Ｃ製の厚み５ｕの切板を用いて作製した内部寸
法がほぼ３０ｇＸ ５０．Ｘ深さ３０朋の容器の底に装
入し、その片側に下記被覆用材料を撒布したのち、容器
に蓋を施し、密封処理をして、熱間等方圧加圧処理を、
下記の要領で実施して芯金試験材表面に、単層被覆を形
成せしめて、単層被覆を有する芯金試験を得た。
（１）被覆用芯金試験材；３％Ｃｒ −１％Ｎｉ −Ｆ
ｅ（２）被覆用材料；Ｍｏ粉末 （３）被覆層厚さ； ５． ＯＩＬＩＩ（４）
熱間等方圧加圧処理 温度； １２００℃ 圧力； ｌ Ｂ ００に９ｆ／−４ 時間：到達温度・圧力雰囲気下１時間 （５）剥離剤 ＢＮ （吹き付け）次に同じく本
発明の効果を確認するために、前述と同形状の下記被覆
用芯金試験材を用いて、上記と同様の容器に装入し、試
験片の片面側に下記の被覆用材料を層状に撒布したのち
、熱間等方圧加圧処理を下記の要領で実施して、芯金試
験材表面に複層被覆を形成せしめて、複層被覆を有する
芯金試験片を得た。
ｅ（２）被覆用材料；Ｍｏ粉末 （３）被覆層厚さ； ５． ＯＩＬＩＩ（４）
熱間等方圧加圧処理 温度； １２００℃ 圧力； ｌ Ｂ ００に９ｆ／−４ 時間：到達温度・圧力雰囲気下１時間 （５）剥離剤 ＢＮ （吹き付け）次に同じく本
発明の効果を確認するために、前述と同形状の下記被覆
用芯金試験材を用いて、上記と同様の容器に装入し、試
験片の片面側に下記の被覆用材料を層状に撒布したのち
、熱間等方圧加圧処理を下記の要領で実施して、芯金試
験材表面に複層被覆を形成せしめて、複層被覆を有する
芯金試験片を得た。
（１）″＄覆用芯金試験材；３％Ｃｒ −１％ Ｎｉ
−Ｆｅ（２）被覆用材料 １層目中間層；Ｎ１粉末２
層目表面層；Ｍｏ粉末 ２層目表面層；５．Ｏ藺 （４）熱間等方圧加圧処理 温度； １２００℃圧カ
ニ １８００ Ｋ９ｆ／（４ 時間； 到達温度・圧力界 囲気下 １時間 （５）剥離剤；ＢＮ（吹き付け） 次にこれら試験片について熱衝撃試験を行った。
−Ｆｅ（２）被覆用材料 １層目中間層；Ｎ１粉末２
層目表面層；Ｍｏ粉末 ２層目表面層；５．Ｏ藺 （４）熱間等方圧加圧処理 温度； １２００℃圧カ
ニ １８００ Ｋ９ｆ／（４ 時間； 到達温度・圧力界 囲気下 １時間 （５）剥離剤；ＢＮ（吹き付け） 次にこれら試験片について熱衝撃試験を行った。
試験条件としては、炉内雰囲気５ ％Ｈ２−９５％Ｎ２
で、１２００℃×２０分加熱後、水冷を繰返し行ない、
被覆層の剥離が生じた回数を調査した。
で、１２００℃×２０分加熱後、水冷を繰返し行ない、
被覆層の剥離が生じた回数を調査した。
第１表
第１表から明らかなように、本発明によれば耐熱衝撃性
にすぐれた鋼管圧延機用芯金を得ることができる。さら
にこのような手段で、前記の試験片のうち複層被覆によ
るもので、第１図に示すように、１６０φ×４５０１の
砲弾型の芯金を作成して、これを用いて１ Ｂ Ｃｒ系
継目無し鋼管用素材の穿孔試験を行った所、３００回以
上の耐用度を示したのに対し、通常の３４Ｃｒ −１％
Ｎｉ −Ｆｅ 製芯金を用いた場合には、僅か４回で
焼付、溶損を生じた。
にすぐれた鋼管圧延機用芯金を得ることができる。さら
にこのような手段で、前記の試験片のうち複層被覆によ
るもので、第１図に示すように、１６０φ×４５０１の
砲弾型の芯金を作成して、これを用いて１ Ｂ Ｃｒ系
継目無し鋼管用素材の穿孔試験を行った所、３００回以
上の耐用度を示したのに対し、通常の３４Ｃｒ −１％
Ｎｉ −Ｆｅ 製芯金を用いた場合には、僅か４回で
焼付、溶損を生じた。
（発明の効果）
以上の実施例からも明らかなように、本発明を用いれば
、耐熱衝撃性に優れた鋼管圧延機用芯金を提供すること
が可能となり、工業的にその効果は極めて大きいものが
ある。
、耐熱衝撃性に優れた鋼管圧延機用芯金を提供すること
が可能となり、工業的にその効果は極めて大きいものが
ある。
第１図は本発明の芯金被覆をほどこす手段の一態様を示
す模式図である。 １・、・芯金 ２・・・金属粉末３・・・
容器 ４・・・フタ５・・・電子ビーム
す模式図である。 １・、・芯金 ２・・・金属粉末３・・・
容器 ４・・・フタ５・・・電子ビーム
Claims (1)
- 鋼管圧延機用芯金において、該芯金表面に熱間等方圧加
圧処理の施された金属粉末層を有することを特徴とする
鋼管圧延機用芯金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18673485A JPS6250009A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 鋼管圧延機用芯金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18673485A JPS6250009A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 鋼管圧延機用芯金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250009A true JPS6250009A (ja) | 1987-03-04 |
Family
ID=16193710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18673485A Pending JPS6250009A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 鋼管圧延機用芯金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1023952A1 (de) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | SMS Demag AG | 2-Walzen-Schrägwalzwerk und Verfahren zur Herstellung von Hohlblöcken aus hochlegierten Stählen |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP18673485A patent/JPS6250009A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1023952A1 (de) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | SMS Demag AG | 2-Walzen-Schrägwalzwerk und Verfahren zur Herstellung von Hohlblöcken aus hochlegierten Stählen |
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