JPS63186831A - 鋼管の内面焼入方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浸漬方式による鋼管の内面側の焼入方法如関
するものである。

〔従来技術〕

鋼管を高張力、高靭性その他の高級化する一つの方法と
して、他の鋼材製品と同様に焼入、焼戻処理がある。鋼
管の焼入方法として、近年、鋼管の大径、厚肉化及びそ
の生産性向上等の問題から、所定温度まで加熱された鋼
管を液状冷却媒体、主として水中に浸漬し、鋼管の内外
面より焼入する方法が従来より採用されている。

しかしこの方法の場合は、特に鋼管の管端部に於て良好
な品質を得るための均一焼入処理が実施できないという
問題があった。

第５図ないし第５図は従来の浸漬方式による鋼管の内面
側焼入冷却を開始した直後の冷却液の挙動を示したもの
であって、所定温度に加熱されて焼入槽６に向かって搬
送されて来た鋼管５は、搬送チェーン（図示を省略した
）に取付けられたドッグ１０によシ支承されながら搬送
スキッド８によシガイドされて、焼入槽液５の中のター
ニングローラ１に載置されると共に移動可能なりラング
ロール２により押えられ、この状態でターニングローラ
１により鋼管５が回転され、かつこれと同時に、内面ノ
ズル４及び外面ノズル７により鋼管に冷却液が噴射され
て焼入冷却が開始されていた（例えば特開昭６０−３７
８５９号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、鋼管３が、焼入槽液５に清液してから（第５
図に符号３Ａで示す位置）、所定位置まで搬送されて焼
入冷却が開始されるまでに、鋼管ろにおける内面ノズル
４と反対側の端部から焼入槽液５が鋼管内下面に集中し
て不均一に侵入しく第５図ないし第５図の符号５Ａ参照
）、この結果、鋼管５の円周方向および長手方向に、焼
入開始前に温度差が生じ、これによって鋼管の管端付近
の曲りや真円度くずれ等形状不良の助長及び焼入むらを
生じさせる等の品質劣化を発生させていた。

更に内面ノズル４から噴射される冷却液は、鋼管ろの一
層の端部から鋼管５の内面に噴射供給されるので、反対
側の鋼管端部に冷却液が到達するまでに比較的長い時間
がかかり、そのため前記内面ノズル４の反対側に位置す
る管端は、侵入液の影響による品質不良が一層大きくな
ｐｌこれによる歩留り低下が大きくなるという重大な問
題がおった。

この対策として、内面ノズル４から噴射される冷却液の
量を多くしたり、その冷却液の噴出速度を速くすること
等が考えられるが、被処理鋼管の内径が大きい場合や、
その鋼管が長大である場合は、冷却液を噴出さ、せるボ
ンダの動力が著しく増大するので、経済的に不利である
。

このように、前記従来の浸漬冷却方式による鋼管の焼入
処理に於ては、鋼管を焼入槽液に浸漬開始してから鋼管
の焼入が開始されるまでに、焼入槽液５が鋼管の管端か
ら管内面側に不均一に侵入し、すなわち内面ノズル４の
反対側に位置する管端付近の下部内面に対する焼入槽液
の侵入量が多くなって、焼入開始までに鋼管の円周方向
および長手方向に温度差を発生させ、これが鋼管の焼入
むらや形状不良を引起こす原因となっていた。

〔発明の目的、構成〕

本発明は、前述の鋼管の焼入むらや形状不良等の問題を
経済的に解消することができる鋼管の内面焼入方法を提
供することを目的とするものであって、この発明の要旨
とするところは、焼入槽液５内に加熱した鋼管５を搬入
浸漬して、その鋼管を焼入冷却する際に、鋼管６を焼入
槽液５に没入させて、鋼管５の両端から鋼管内に冷却液
を噴射させ、次いで鋼管５の一端部からの冷却液の噴射
を停止し、鋼管ろの他端部から鋼管内に噴射される冷却
液のみにより引続き連続して焼入冷却を行なうことを特
徴とする鋼管の内面焼入方法にある。

即ち本発明は、内面焼入れを行なう際に、鋼管の一端部
から冷却液を噴射したのでは、冷却液を噴射しない管端
側より鋼管の内面へ不均一冷却する冷却液が侵入して好
ましくないので、鋼管の両管端より冷却液を同時に噴射
させ、両管端からの冷却液が鋼管の中央部で接触した時
点で、−万〇管端からの冷却液の噴射を停止し、他方の
管端からの冷却液の噴射を引続き行なうようにしたもの
である。

〔実施例〕

次に本発明を図示の例によって詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すものであって、内面
補助冷却ノズル１７と内面ノズル４とが、鋼管端部に対
して正反対部に位置して設置され、被焼入鋼管６が、焼
入槽６における焼入槽液５内に没入されて直ちに多数の
ターニングローラ１及び移動可能な多数のクラ／グロー
ル２により、定位置に保持されて、駆動装置１４により
回転されると同時に、それぞれ給水管２７に接続された
前記各ノズル４，１７から冷却液が噴射された後、焼入
鋼管の内径、長さに応じて適尚な時間経過後に、電動バ
ルブ１９により内面補助冷却ノズル１７からの焼入液の
噴射が遮断され、内面ノズル４による一方向噴射冷却液
によりその後の連続焼入処理が行なわれる。

前記内面補助冷却ノズル１７は、内面ノズル４と同様に
鋼管ろの内径に応じてそのノズル径を変更できるように
フランジ２６およびゴルトによシ給水管２７に対し着脱
自在に接続されており、かつ前記内面補助冷却ノズル１
７は冷却液の噴射を遮断したのち、水平なガイドフレー
ム２１に移動可能に装着されている台車１８により直ち
に後方へ退避移動される。このため台車後方の給液管２
０としではフレキシブルな配管が使用される。

第２図は本発明の第２実施例を示した図で、特に鋼管の
内径が大径化した場合に有利な方法である。すなわち第
２図に於て、被焼入鋼管５がターニングローラ１及び、
クラングロール２により定位置に保持されて駆動装置１
４によりチェーン・スゲロケット伝動機械を介して回転
された後、これらの装置全体を支持しているフレーム３
ｏ自体がピストンロッド２２及び昇降用シリンダ２５を
介して下降され、鋼管ろが焼入槽６の焼入槽液５に層液
すると同時に内面ノズル４と内面補助冷却ノズル１７と
から冷却液が噴射される。

この結果、明管３が焼入槽液５に層液してがら鋼管３が
ターニングローラ１及びクラン７’　ｏ　−／Ｉ／２に
より保持されるまでの時間が第１実施例に比べて皆無と
なるために、鋼管内面側への焼入槽液５の侵入を防止で
きる。

浸漬焼入方式では、焼入槽液の深さを、鋼管３を完全に
没入させるために、管径が大きくなるほど深くする必要
があり、そのため第１実施例の方法によシ大径の鋼管に
内面焼入れする場合は、鋼管が焼入槽液５に層液してか
ら鋼管３を固定保持するまでの時間が若干長くなり、鋼
管内面へ焼入槽液５が侵入するが、品質上問題になるレ
ベルのものではない。第２麦施例の場合は大径の鋼管の
内面焼入れの際にも、前記内面補助冷却ノズル１７の機
能を充分に発揮させることができる。

なお、対策技術の一つとして、鋼管５の駆動軸までの焼
入槽液５の深さ２８を浅くすることが考えられるが、前
記深さを鋼管ろの上面２９より浅くすることは浸漬方式
冷却の本来の機能を失い、かえって品質不良をもたらす
結果になるので不適、　当である。その理由は、内面ノ
ズル４がら噴出された冷却液は、その周囲にある焼入槽
液５を巻込み、全体としての焼入液量を増加して鋼管内
面へ送り込み、少ない内面ノズル液量で所定の焼入能力
を発揮させることを可能にし、かつこれと同時に、鋼管
の最端面から焼入液が鋼管内面に充満して流れるため、
均一な焼入が可能となることが、本発明の特長だからで
ある。

もし、前述のように、鋼管上面２９より焼入槽液５まで
の深さを浅くすれば、焼入液が充満しない部分が端面に
発生し、かえって品質不良を引起こし、また全体の焼入
液量も減少するから焼入能力も低下することになる。

次に本発明を実施して鋼管の内面冷却を行なった具体例
について説明する。

鋼管直径２４４．５　、内厚１１．９９ｒｘｊｌ、鋼管
長さ：１２７００朋で、８５０℃に熱処理された鋼管を
、焼入れ槽に浸漬し、鋼管の一端よりノズル径１０ｏｒ
！Ｉｊ１の内面ノズルで水量が１６１！ぜ／ｍｉ　ｎの
冷却水を噴射し、鋼管の他端からも同じようにノズル径
１００ｍの内面補助冷却ノズルで水量が１６１ｒｄ／ｍ
ｉｎの冷却水を噴射した。内面補助冷却ノズルについて
は噴射して０．５ｓｅｃで冷却水を噴射するのを停止し
、その後は内面／ス°ルのみで引き続き冷却水を噴射し
た。

比較例として、同様な条件で鋼管の一端から内面ノズル
のみを用いて冷却水を噴射した。

その結果、比較例の場合は管端の真円度に４Ｘ程度の外
れが生じ、管端切捨てを行なう必要があつたが、本発明
を実施した場合は真円度が良好であり、管端の切捨て量
は皆無であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、鋼管６を焼入槽液５に没入させて、鋼
管５の両端から鋼管内に冷却液を噴射させ、次いで鋼管
５の一端部からの冷却液の噴射を停止し、鋼管３の他端
部から鋼管内に噴射される冷却液のみにより引続き連続
して焼入冷却を行なうので、鋼管６の内面全体にわたっ
て焼入用液体を均一に接触させることができ、そのため
鋼管の両管端付近に於ても、安定した真円度の鋼管が得
られ、かつ均一な焼入れ操業を行なうことができる等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る鋼管の内面焼入方法
を説明するための縦断側面図、第２図は本発明の第２実
施例に係る鋼管の内面焼入方法を説明するための縦断側
面図でちる。第５図は従来の鋼管焼入方法を説明するた
めの縦断側面図、第４図はその横断平面図、第５図は第
６図のＡ−Ａ線断面図である。 図において、１はターニングローラ、２はクラングロー
ル、６は鋼管、４は内面ノズル、５は焼入槽液、６は焼
入槽、１４は駆動装置、１７は内面補助冷却ノズル、１
８は台車、２０は給液管、２１はガイドフレーム、２２
はピストンロンド、２６は昇降用シリンダ、２７は給水
管である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼入槽液５内に加熱した鋼管３を搬入浸漬して、その鋼
   管を焼入冷却する際に、鋼管３を焼入槽液５に没入させ
   て、鋼管３の両端から鋼管内に冷却液を噴射させ、次い
   で鋼管３の一端部からの冷却液の噴射を停止し、鋼管３
   の他端部から鋼管内に噴射される冷却液のみにより引続
   き連続して焼入冷却を行なうことを特徴とする鋼管の内
   面焼入方法。