JPS63255322A - 二相ステンレス継目無鋼管の製造方法 - 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） この発明は、常温でフェライト相とオー・ステナイト相
の二相を呈する二相ステンレス継目無鋼管の製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 一般に二相ステンレス鋼は、耐食性に優れた効果を発揮
するのみならず、強度、靭性及び溶接性などにおいても
優れた性質を備えていることがら、各種化学プラント用
の配管、地熱井管、油井管およびラインパイプなどに使
用されるようになってきた。

かような二相ステンレス綱の継目無鋼管の製造法として
は、従来主に、ニージン・セジュルネ法等の熱間押し出
し法が利用されてきたが、生産性や歩留り向上の観点か
ら最近では、マンネスマン−マンドレルミル方式及びマ
ンネスマン−プラグミル方式に取ってかわられつつある
。例えば、特開昭５９−２０８０５５号公報においては
、Ｓ含有量を０．００３ｗｔ％（以下単に％で示す）以
下に低減しなおかつＣａや希土類元素を添加して鋼中の
固溶ｓｌを減少させると共に、併せてＢを添加すること
によって熱間加工性を向上させ、もって表面欠陥および
管端割れの無い継目無鋼管をマンネスマン方式にて製造
する方法が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の方法には、素材ビレットの加熱条件
、ピアサ−穿孔後ホローの温度管理範囲ならびに再加熱
炉での加熱温度条件などに不備な点が多く、発明者らの
実験によれば、上記の方法に従って操業した場合、外表
面欠陥、内質欠陥、穴あき欠陥および脆性割れなどが多
量に発生し、生産性および歩留りの著しい低下を招くこ
とが判明した。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、二相
ステンレス鋼をマンネスマン方式にて継目無鋼管とする
場合であっても、上述したような外表面欠陥や内質欠陥
、穴あき欠陥及び脆性割れなどの発生を効果的に防止し
て優れた二相ステンレス継目無鋼管を得ることができる
有利な製造方法を提案することを目的とする。

（問題点を解決するための千成） さて発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、所期した目的を達成するためには、素材ビレ
ットの加熱から中間素管の再加熱までの各プロセスにお
いて、温度あるいはその温度での保持時間を最適範囲内
におさめることが必要不可欠であり、それらは以下の３
点に要約されることの知見を得た。

（１）素材ビレットの最高加熱温度：　１２２０〜１３
２０℃該温度範囲での保持時間：３時間未満。

（２）ピアサ−穿孔終了時の中空材の外表面温度：１１
００〜１２５０″Ｃ０ （３）再加熱炉での加熱温度：９５０’Ｃ以上。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、常温でフェライト相とオーステナ
イト相との二相を呈する二相ステンレス鋼のビレットを
素材として、この素材ビレットを、加熱後、傾斜圧延機
で穿孔したのち、マンドレルミルで延伸加工を施し、つ
いで再加熱後、ストレッチレデエーサーで縮管処理を施
す一連の工程によって継目無鋼管を製造するに際し、素
材ビレットを、最高温度：　１２２０〜１３２０’Ｃで
加熱したのち、外表面温度が１１００〜１２５０℃とな
る温度範囲において穿孔を終了し、引続き延伸加工を施
したのち、９５０℃以上の温度に再加熱することからな
る、二相ステンレス継目無鋼管の製造方法である。

この発明において素材ビレットとしては、二相ステンレ
ス鋼であればいずれでもよいが、２２％Ｃｒ系や２５％
Ｃｒ系の二相ステンレス鋼がとりわけ有利に適合する。

以下、この発明を具体的に説明する。

まず、素材ビレットの加熱条件を上記の範囲に限定した
のは以下の理由による。

ピアサ−プラグ、ガイドシヱーなどの工具寿命、穿孔後
の中空材の内面かぶれ状欠陥の発生防止、ならびに後続
の延伸加工工程での熱間加工性確保の点からは、最高加
熱温度は１２２０’Ｃ以上とする必要がある。一方１３
２０℃を超える高温加熱となると、ビレット表面の選択
酸化が促進されて表面が微小な凹凸状態となってしまう
ほか、脱Ｃｒ、窒化等により、ビレット表層域のオース
テナイト比率が増加して局部的に熱間加工性が低下する
ため、ピアサ−穿孔時に材料に作用するせん断応力によ
って、中空材外表面に微細なさめ肌状の欠陥が発生する
。

したがって、素材ビレットの最高加熱温度は１２２０〜
１３２０℃の範囲に限定した。なお、該温度範囲での保
持時間が３時間以上になるとやはり中空材表面に微細な
さめ肌状の欠陥が発生し、一方３０分に満たないと温度
むらが発生し偏肉の原因となるので、保持時間は３０分
以上、３時間未満とするのが好ましい。

次に、ピアサ−穿孔終了時における中空材の外表面温度
を１１００〜１２５０℃に限定した理由について説明す
る。

１１００℃未満では、ビレット加熱温度が下限値を下回
った場合と同様に、熱間加工性不足による延伸加工工程
での穴あき欠陥等の発生が増加する他、圧延負荷が増大
する不利も加わる。一方１２５０’Ｃを超えると、穿孔
中、加工発熱に起因して主に内表面にラミネーション欠
陥が多発し歩留り低下やミルトラブルを招いてしまう。

したがって、穿孔工程においては、穿孔中の加工発熱に
よる材料の温度上昇を考慮した上で、換言すればピアサ
−穿孔条件に応じて素材ビレットの加熱温度を調整する
ことが肝要である。

最後に、再加熱炉での加熱温度の下限値についてである
が、これはσ相析出挙動と密接な関係にある。σ相は、
Ｃｒ、Ｍｏ等を多く含むフェライト系及び二相ステンレ
ス鋼にある条件下で析出し、材料特性上有害な相である
が、特に耐食性と衝撃特性に及ぼす悪影客は大きい。一
般にσ相は、加熱温度範囲が８００〜９００℃のところ
で析出し易く、しかも加熱後の加工量が大きい程、また
材料の冷却速度が遅い程、その析出は促進される。した
がって延伸加工後の再加熱温度や後続のストレッチレデ
ューサでの加工量（縮管量）及び製品肉厚（レデューサ
圧延後の冷却速度に関係する）などの違いにより、析出
状況は異なってくる。

しかしながらこの点に関する発明者らの研究によれば、
再加熱温度を９５０℃以上とすることにより、如何なる
ストレッチレデューサ圧延スケジュールの下でもσ相の
析出は抑制され、結果としてコールドソーでの切断によ
る管端割れや矯正機割れをを利に回避できることが明ら
かになった。

それでこの発明では、９５０″Ｃ以上（好ましくは１１
００’Ｃ以下）の温度に再加熱することにしたのである
。

（実施例） 表１に、素材として用いた二相ステンレス鋼ビレットの
化学成分を示す。なおこの素材では、化学成分に由来す
る材料の熱間加工性の劣化に起因した欠陥を排除するた
めに、低Ｓとし、さらにＣａ添加によって固溶Ｓを固定
した。

上記の成分組成になる素材ビレット（直径：２０７　ｍ
ｍ、長さ：　３０００ｍａ＋）’を、表２に示す種々の
条件の下で造管した。

得られた各継目無鋼管の造管状況を表２に併記する。

造管ｋｌ、２．１１及び１２は、素材ビレットの加熱条
件が高温側あるいは長時間側に外れた場合であり、外表
面全面にわたってさめ皿状欠陥が発生した。特に、管寸
法１３９．８φＸ６．Ｏｔ　（造管隘１１゜１２）の方
が、とアサ゛−穿孔時の材料に作用するせん断心力が厳
しかったため、欠陥深さは深かった。

なお、造管Ｎα１２では、穿孔終了時における中空材の
外表面温度も上限値を超えていたため、ラミネーション
欠陥も発生した。

また造管Ｎα３，１３及び１４は、素材ビレットの加熱
条件が下限値を下回った場合であり、熱間加工性不足に
よるピアサ−穿孔時の内面かぶれ状欠陥及びマンドレル
ミル圧延時の穴あき欠陥の発生が見られた。

さらに再加熱温度が下限値を下回った造管Ｎｎ、５及び
１５では、σ相析出に起因した切断時の管端割れあるい
は矯正時の割れが発生した。

これに対して、この発明の条件をすべて満足している造
管階、６〜１０．１６〜２０では、いずれも内外面欠陥
は全く発生しておらず、良好な結果が得られている。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、二相ステンレス継目無鋼管
の製造において、欠陥の発生を完全に防止でき、また歩
留り向上にも役立つ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常温でフェライト相とオーステナイト相との二相を
   呈する二相ステンレス鋼のビレットを素材として、この
   素材ビレットを、加熱後、傾斜圧延機で穿孔したのち、
   マンドレルミルで延伸加工を施し、ついで再加熱後、ス
   トレッチレデューサーで縮管処理を施す一連の工程によ
   って継目無鋼管を製造するに際し、 素材ビレットを、最高温度：１２２０〜１３２０℃で加
   熱したのち、外表面温度が１１００〜１２５０℃となる
   温度範囲において穿孔を終了し、引続き延伸加工を施し
   たのち、９５０℃以上の温度に再加熱することを特徴と
   する、二相ステンレス継目無鋼管の製造方法。