RU2598414C2 - Method of making mandrel for piercing rolling - Google Patents

Method of making mandrel for piercing rolling Download PDF

Info

Publication number
RU2598414C2
RU2598414C2 RU2014153911/02A RU2014153911A RU2598414C2 RU 2598414 C2 RU2598414 C2 RU 2598414C2 RU 2014153911/02 A RU2014153911/02 A RU 2014153911/02A RU 2014153911 A RU2014153911 A RU 2014153911A RU 2598414 C2 RU2598414 C2 RU 2598414C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
particles
film
iron
wire
Prior art date
Application number
RU2014153911/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014153911A (en
Inventor
Кенити САИТОУ
Ясуйоси ХИДАКА
Ясуто ХИГАСИДА
Original Assignee
Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн filed Critical Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн
Publication of RU2014153911A publication Critical patent/RU2014153911A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2598414C2 publication Critical patent/RU2598414C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to production of mandrel for use in press roll piercing mill for making seamless steel pipe/tube. Method involves blasting surface of mandrel and electric-arc spraying using wire with filler, consisting by one of versions of iron tubular shell and filler containing iron particles and particles of ZrO2 in amount of 2.5-30.0 wt%, wherein at surface of mandrel film containing iron oxide, iron and particles ZrO2 is formed, and by second version with electric-arc sputtering wire with filler consisting of iron tubular shell and filler containing iron particles and particles BN in amount from 5.0 to 20.0 wt% are used, with formation on mandrel surface of film containing iron oxide, iron and BN particles.
EFFECT: invention is aimed at production of film having improved insulation properties, and manufacturing of mandrel, capable to provide stable increased service life of mandrel during piercing rolling.
2 cl, 2 ex, 2 tbl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу изготовления оправки для прошивной прокатки (далее также называется просто "оправка") для использования в прошивном прокатном стане (далее также называется просто "прошивной стан"), на котором производятся бесшовные стальные трубы/трубки, в частности, к способу изготовления оправки для прошивной прокатки, имеющей пленку, изготовленную посредством осуществления электродугового напыления проволоки для напыления, содержащей, главным образом, железо, на поверхность основного металла оправки.The present invention relates to a method for manufacturing a mandrel for piercing rolling (hereinafter also referred to simply as “mandrel”) for use in a piercing rolling mill (hereinafter also referred to simply as “piercing mill”), on which seamless steel pipes / tubes are produced, in particular, to a method the manufacture of a mandrel for piercing rolling having a film made by performing electric arc spraying of a wire for spraying, containing mainly iron, on the surface of the base metal of the mandrel.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Бесшовные стальные трубы/трубки изготавливают, используя способ изготовления труб Маннесмана. Этот способ изготовления труб Маннесмана включает следующие стадии:Seamless steel pipes / tubes are made using the Mannesman pipe manufacturing method. This method of manufacturing Mannesman pipes involves the following steps:

(1) прошивка исходного материала (трубной заготовки), нагреваемого до заданной температуры для изготовления полой оболочки, для которой используется прошивной стан;(1) flashing the source material (tube billet) heated to a predetermined temperature for the manufacture of a hollow shell for which a piercing mill is used;

(2) удлинительная прокатка полой оболочки, для которой используется удлинительный прокатный стан (например, непрерывный трубопрокатный стан); и(2) extension rolling of a hollow shell for which an extension rolling mill is used (e.g., a continuous tube rolling mill); and

(3) осуществление регулирующей диаметр прокатки удлиненной прокатанной полой оболочки для получения заданных значений внешнего диаметра и толщины стенки, для которой используется регулирующий диаметр прокатный стан (например, редукционно-калибровочный стан).(3) the implementation of the rolling diameter control of the elongated rolled hollow shell to obtain predetermined values of the outer diameter and wall thickness for which the rolling mill controls the diameter (for example, a reduction and calibration mill).

В процессе прошивной прокатки, для которой используется прошивной стан, оправка используется как прошивной инструмент. Данная оправка установлена на переднем конце стрежня оправки, таким образом, чтобы прошивать заготовку, нагреваемую при высокой температуре, составляющей приблизительно 1200°C; таким образом, на оправку воздействует агрессивная среда с высоким поверхностным давлением и высокой температурой. Как правило, оправка включает основной металл, изготовленный из инструментальной стали для работы при высоких температурах, а пленка оксидной окалины заблаговременно образуется на поверхности основного металла в процессе нагревания для цели защиты основного металла, и после этого оправка используется в прошивной прокатке. В процессе прошивной прокатки пленка окалины на поверхности оправки ограничивает перенос тепла от заготовки к основному металлу оправки, а также предотвращает заклинивание между заготовкой и оправкой.In the piercing rolling process, for which the piercing mill is used, the mandrel is used as a piercing tool. This mandrel is mounted on the front end of the mandrel bar so as to pierce a workpiece heated at a high temperature of approximately 1200 ° C; Thus, an aggressive environment with high surface pressure and high temperature acts on the mandrel. Typically, the mandrel includes a base metal made of tool steel for operation at high temperatures, and an oxide scale film is formed in advance on the surface of the base metal during heating to protect the base metal, and then the mandrel is used in piercing rolling. During piercing rolling, a scale film on the surface of the mandrel limits heat transfer from the workpiece to the base metal of the mandrel, and also prevents jamming between the workpiece and the mandrel.

Повторяющаяся прошивка, в которой используется такая оправка, имеющая пленку окалины, вызывает постепенное истирание пленки окалины. Это истирание пленки окалины уменьшает теплоизоляционный эффект пленки, и в результате этого увеличивается температура оправки в процессе прошивки, таким образом, что становится вероятной возникновение вызванной оплавлением потери металла и деформация при нагревании основного металла оправки. Если пленка окалины истончается, и основной металл оправки вступает в непосредственный контакт с заготовкой, это вызывает заклинивание таким образом, что образуются дефекты на внутренней поверхности стальной трубы/трубки. В результате этого оправка становится непригодной к использованию в тот момент, когда пленка истончается, и истекает ее срок службы.Repeated firmware using such a mandrel having a scale film causes gradual attrition of the scale film. This abrasion of the scale film reduces the heat-insulating effect of the film, and as a result, the temperature of the mandrel increases during the flashing process, so that the loss of metal and deformation caused by fusion of the base metal of the mandrel becomes possible. If the scale film becomes thinner and the base metal of the mandrel comes into direct contact with the workpiece, it will jam so that defects form on the inner surface of the steel pipe / tube. As a result of this, the mandrel becomes unusable at the moment when the film becomes thinner and its service life expires.

В частности, при изготовлении бесшовной стальной трубы/трубки, состоящей из высоколегированной стали, такой как высокохромистая сталь, содержащая Cr в количестве 9% или более, сплав на никелевой основе и нержавеющая сталь, значительное истирание пленки окалины на поверхности оправки происходит в процессе прошивной прокатки, и в результате этого срок службы оправки сокращается в значительной степени. Например, в случае прошивки нержавеющей стали пленка окалины на поверхности оправки оказывается изношенной после нескольких проходов (нескольких циклов непрерывной валковой прошивки), и срок службы этой оправки истекает. При этом требуется частая смена оправки, что снижает эффективность производства стальной трубы/трубки. Для изготовления бесшовной стальной трубы/трубки из высоколегированной стали требуется увеличение срока службы оправки в процессе прошивной прокатки, в результате чего повышается эффективность производства стальной трубы/трубки.In particular, in the manufacture of a seamless steel pipe / tube consisting of high alloy steel, such as high-chromium steel containing Cr in an amount of 9% or more, a nickel-based alloy and stainless steel, significant abrasion of the scale film on the surface of the mandrel occurs during piercing rolling , and as a result of this, the life of the mandrel is reduced significantly. For example, in the case of stainless steel flashing, the scale film on the surface of the mandrel is worn out after several passes (several cycles of continuous roll firmware), and the life of this mandrel expires. This requires a frequent change of mandrel, which reduces the efficiency of the production of steel pipe / tube. The manufacture of seamless steel pipe / tube from high alloy steel requires an increase in the life of the mandrel during piercing rolling, which increases the efficiency of the production of steel pipe / tube.

Для выполнения данного требования, в качестве примера пленки, которая образуется на поверхности основного металла оправки, в патентном документе 1 описана такая оправка, которая имеет пленку, содержащую оксид железа и железо, и которая образуется на поверхности основного металла оправки, когда осуществляется электродуговое напыление железной проволоки, вместо использования пленки окалины, которая образуется в процессе термической обработки. Поскольку на оправке имеется нанесенная электродуговым напылением пленка, то есть на поверхности оправки присутствует пленка, содержащая оксид железа и железо, эта оправка имеет превосходные теплоизоляционные характеристики и предотвращает заклинивание, таким образом, что вероятным становится достижение увеличения срока службы оправки.To fulfill this requirement, as an example of a film that is formed on the surface of the base metal of the mandrel, Patent Document 1 describes such a mandrel that has a film containing iron oxide and iron, and which is formed on the surface of the base metal of the mandrel when the arc is sprayed with iron wire, instead of using a film of scale, which is formed during the heat treatment. Since there is a film deposited by electric arc spraying on the mandrel, that is, a film containing iron oxide and iron is present on the surface of the mandrel, this mandrel has excellent thermal insulation characteristics and prevents jamming, so that it is likely to achieve an increase in mandrel service life.

Однако даже в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, которая описана в данном патентном документе, на этой пленке образуются складки вследствие повторяющегося воздействия тепла, если оправка подвергается повторяющейся прошивке, и в результате этого истекает ее срок службы. Более продолжительная прошивная прокатка увеличивает нагрузку на оправку, что вызывает отслаивание пленки или складки пленки, и в результате этого сокращается ее срок службы. Такая ситуация часто возникает в том случае, когда для прошивки используется заготовка большей длины или заготовка с большей прочностью при повышенной температуре. Чтобы уменьшить возникновение складок на нанесенной электродуговым напылением пленке, оказывается эффективным увеличение толщины пленки, таким образом, что улучшаются теплоизоляционные характеристики пленки, но при увеличении толщины пленки ухудшается адгезионная способность между основным металлом оправки и пленкой, и в результате этого происходит отслаивание пленки на ранней стадии. Следовательно, по-прежнему существует необходимость дальнейшего усовершенствования для обеспечения устойчивого увеличения срока службы оправки, и, таким образом, оказывается в высокой степени желательным изготовление оправки для прошивной прокатки, которая способна улучшать вышеупомянутые характеристики.However, even in the case of a mandrel having an arc sprayed film as described in this patent document, wrinkles form on this film due to repeated exposure to heat if the mandrel is subjected to repeated piercing, and as a result, its service life expires. Longer piercing rolling increases the load on the mandrel, which causes peeling of the film or wrinkling of the film, and as a result, its service life is reduced. This situation often arises when a larger workpiece or a workpiece with greater strength at elevated temperature is used for firmware. In order to reduce the occurrence of wrinkles in the film deposited by electric arc spraying, it is effective to increase the film thickness so that the thermal insulation characteristics of the film are improved, but when the film thickness increases, the adhesion between the base metal of the mandrel and the film deteriorates and, as a result, the film peels off at an early stage . Therefore, there is still a need for further improvement to ensure a steady increase in the life of the mandrel, and thus it is highly desirable to produce a mandrel for piercing rolling, which is able to improve the above characteristics.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫLIST OF REFERENCES

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРАPATENT LITERATURE

Патентный документ 1: японский патент № 4279350Patent Document 1: Japanese Patent No. 4279350

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАTECHNICAL PROBLEM

Цель настоящего изобретения, которое было выполнено для решения проблем предшествующего уровня техники, заключается в том, чтобы предложить способ изготовления оправки для прошивной прокатки, имеющей пленку, нанесенную на поверхность основного металла оправки посредством осуществления электродугового напыления проволоки для напыления, содержащей, главным образом, железо, причем данный способ характеризуется тем, что обеспечивает устойчивое увеличение срока службы оправки.An object of the present invention, which has been accomplished to solve the problems of the prior art, is to provide a method for manufacturing a piercing rolling mandrel having a film deposited on the surface of the mandrel base metal by performing an arc spraying of a spray wire mainly comprising iron moreover, this method is characterized in that it provides a sustainable increase in the life of the mandrel.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫSOLUTION

Сущность настоящего изобретения заключается в следующем.The essence of the present invention is as follows.

Настоящее изобретение предлагает способ изготовления оправки для использования в прошивном стане для изготовления бесшовной стальной трубы/трубки, причем данный способ изготовления оправки для прошивной прокатки включает следующие стадии:The present invention provides a method for manufacturing a mandrel for use in a piercing mill for manufacturing a seamless steel pipe / tube, the method for manufacturing a mandrel for piercing rolling includes the following steps:

дробеструйная обработка поверхности оправки иshot blasting on the surface of the mandrel and

электродуговое напыление посредством проволоки для напыления таким образом, что образуется пленка на поверхности основного металла оправки, которая подвергнута дробеструйной обработке.electric arc spraying by means of a wire for spraying so that a film forms on the surface of the base metal of the mandrel, which is subjected to bead-blasting.

На стадии электродугового напыления осуществляется электродуговое напыление, для которого используется, в качестве проволоки для напыления, проволока с наполнителем, у которой железную трубчатую оболочку заполняют, по меньшей мере, специальные частицы, которые способствуют увеличению срока службы оправки, помимо частиц железа и специальных частиц, таким образом, что образуется пленка, содержащая оксид железа, железо и специальные частицы.At the stage of electric arc spraying, electric arc spraying is carried out, for which it is used as a wire for spraying, a filler wire in which at least special particles fill the iron tubular sheath, which contribute to increasing the life of the mandrel, in addition to iron particles and special particles, so that a film is formed containing iron oxide, iron and special particles.

Согласно данному способу изготовления, специальные частицы предпочтительно представляют собой низкотеплопроводные частицы, имеющие меньшую теплопроводность, чем теплопроводность оксида железа. В этом случае низкотеплопроводные частицы предпочтительно представляют собой частицы ZrO2, и содержание частиц ZrO2 в проволоке с наполнителем предпочтительно составляет от 2,5 до 30,0 об.%.According to this manufacturing method, the special particles are preferably low conductive particles having lower thermal conductivity than the thermal conductivity of iron oxide. In this case nizkoteploprovodnye particles are preferably particles of ZrO 2 and a content of ZrO 2 particles with the filler wire it is preferably from 2.5 to 30.0 vol.%.

Согласно данному способу изготовления, специальные частицы предпочтительно представляют собой частицы твердого смазочного вещества. В этом случае частицы твердого смазочного вещества предпочтительно представляют собой частицы BN, и содержание частиц BN в проволоке с наполнителем составляет предпочтительно от 5,0 до 20,0 об.%.According to this manufacturing method, the special particles are preferably solid lubricant particles. In this case, the solid lubricant particles are preferably BN particles, and the content of BN particles in the filler wire is preferably from 5.0 to 20.0 vol.%.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯEFFECTS OF THE INVENTION

Способом изготовления оправки для прошивной прокатки согласно настоящему изобретению достигается следующий замечательный эффект:By the method of manufacturing a piercing rolling mandrel according to the present invention, the following remarkable effect is achieved:

обеспечение устойчивого увеличения срока службы оправки.providing a sustainable extension of the life of the mandrel.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[Фиг. 1] Фиг. 1 представляет изображение поперечного сечения, иллюстрирующее проволоку для напыления для использования в электродуговом напылении в способе изготовления оправки для прошивной прокатки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 1] FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a spray wire for use in electric arc spraying in a method for manufacturing a piercing rolling mandrel according to a first embodiment of the present invention.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет изображение поперечного сечения, иллюстрирующее проволоку для напыления для использования в электродуговом напылении в способе изготовления оправки для прошивной прокатки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.[FIG. 2] FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a spray wire for use in electric arc spraying in a method for manufacturing a piercing rolling mandrel according to a second embodiment of the present invention.

[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет соотношение между содержанием частиц ZrO2 в проволоке с наполнителем и деформацией основного металла оправки как результат исследования в примере 1.[FIG. 3] FIG. 3 represents the relationship between the content of ZrO 2 particles in a filler wire and the deformation of the mandrel base metal as a result of the study in Example 1.

[Фиг. 4] Фиг. 4 представляет соотношение между содержанием частиц BN в проволоке с наполнителем и относительным сроком службы оправки как результат исследования в примере 2.[FIG. 4] FIG. 4 represents the relationship between the content of BN particles in a filler wire and the relative life of the mandrel as a result of the study in Example 2.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENT

Для достижения вышеупомянутой цели авторы настоящего изобретения выполнили разнообразные испытания и интенсивные исследования в отношении способа нанесения пленки на поверхности основного металла оправки посредством осуществления электродугового напыления проволоки для напыления, главным образом, содержащей железо. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили следующие факты.To achieve the aforementioned goal, the authors of the present invention have carried out a variety of tests and intensive studies regarding the method of applying a film to the surface of the base metal of the mandrel by means of electric arc spraying of a spray wire, mainly containing iron. As a result, the authors of the present invention found the following facts.

При электродуговом напылении образуются дуговые разряды между передними концами двух линий проволоки для напыления, которые служат в качестве электродов, таким образом, чтобы проволока для напыления расплавлялась, и в то же самое время, например, струя сжатого воздуха или струя газообразного азота пропускается между передними концами этих линий проволоки для напыления, таким образом, чтобы распылялся расплавленный материал, и в результате этого расплавленный материал напыляется на заданный предмет, образуя пленку на его поверхности. В электродуговом напылении, которое описано в патентном документе 1, железная проволока используется в качестве проволоки для напыления, и, таким образом, пленка, которая образуется на поверхности основного металла оправки, содержит оксид железа и железо. Оксид железа, который содержится в пленке, образуется вследствие плавления железной проволоки в процессе электродугового напыления, и окисления расплавленного железа в воздухе перед тем, как расплавленное железо достигает поверхности основного металла оправки. Железо, которое содержится в пленке, образуется из расплавленного железа, которое попадает на поверхность основного металла оправки без окисления в воздухе.In electric arc spraying, arc discharges are formed between the front ends of two lines of the spray wire, which serve as electrodes, so that the spray wire melts, and at the same time, for example, a compressed air stream or a nitrogen gas stream is passed between the front ends these lines of wire for spraying, so that the molten material is sprayed, and as a result of this, the molten material is sprayed onto a given object, forming a film on its surface. In electric arc spraying, which is described in Patent Document 1, an iron wire is used as a spray wire, and thus the film that forms on the surface of the base metal of the mandrel contains iron oxide and iron. Iron oxide, which is contained in the film, is formed due to the melting of the iron wire during electric arc spraying, and the oxidation of molten iron in the air before the molten iron reaches the surface of the base metal of the mandrel. The iron that is contained in the film is formed from molten iron, which falls on the surface of the base metal of the mandrel without oxidation in air.

(1) При этом пленка, содержащая оксид железа, железо и низкотеплопроводный материал, может образовываться на поверхности основного металла оправки посредством осуществления электродугового напыления проволоки с наполнителем в качестве проволоки для напыления; и проволока с наполнителем включает внешнюю трубчатую оболочку, изготовленную из железа, которое является таким же, как железо в железной проволоке, и ее заполняют низкотеплопроводные частицы, имеющие меньшую теплопроводность, чем теплопроводность оксида железа, а также частицы железа в некоторых случаях. Оксид железа, который содержится в этой пленке, образуется таким образом, что железная трубчатая оболочка, содержащаяся в проволоке с наполнителем, а также частицы железа плавятся в процессе электродугового напыления, и расплавленное железо окисляется в воздухе перед достижением поверхности основного металла оправки. Железо, которое содержится в пленке, образуется таким образом, что расплавленное железо попадает на поверхность основного металла оправки, не окисляясь в воздухе. Низкотеплопроводный материал в пленке образуется таким образом, что низкотеплопроводные частицы, которые содержатся в проволоке с наполнителем, достигают поверхности основного металла оправки.(1) In this case, a film containing iron oxide, iron and a low-conductivity material can be formed on the surface of the base metal of the mandrel by means of electric arc spraying of a wire with a filler as a spray wire; and the filler wire includes an outer tubular sheath made of iron, which is the same as the iron in the iron wire, and it is filled with low-conductivity particles having lower thermal conductivity than the thermal conductivity of iron oxide, as well as iron particles in some cases. Iron oxide, which is contained in this film, is formed in such a way that the iron tubular sheath contained in the filler wire, as well as iron particles melt during electric arc spraying, and the molten iron is oxidized in air before reaching the surface of the base metal of the mandrel. Iron, which is contained in the film, is formed in such a way that molten iron enters the surface of the base metal of the mandrel without being oxidized in air. The low-conductivity material in the film is formed in such a way that the low-conductivity particles that are contained in the filler wire reach the surface of the base metal of the mandrel.

Таким образом, пленка, которая образуется путем электродугового напыления с использованием проволоки с наполнителем, включает низкотеплопроводный материал, имеющий меньшую теплопроводность, чем теплопроводность оксида железа, который образуется из низкотеплопроводных частиц, содержащихся в проволоке с наполнителем, и, таким образом, теплоизоляционные характеристики улучшаются без увеличения толщины пленки. Соответственно, оправка, имеющая такую нанесенную электродуговым напылением пленку, имеет превосходные теплоизоляционные характеристики пленки в процессе повторяющейся прошивной прокатки, что устойчиво увеличивает срок службы оправки. В частности, низкотеплопроводные частицы представляют собой специальные частицы, которые способствуют увеличению срока службы оправки.Thus, a film that is formed by electric arc spraying using a filler wire includes a low heat conductive material having lower thermal conductivity than the thermal conductivity of iron oxide, which is formed from low heat conductive particles contained in the filler wire, and thus, the thermal insulation characteristics are improved without increasing film thickness. Accordingly, a mandrel having such a film deposited by electric arc spraying has excellent thermal insulation characteristics of the film during repeated piercing rolling, which steadily increases the life of the mandrel. In particular, low heat conductive particles are special particles that contribute to an increase in the life of the mandrel.

(2) Пленка, содержащая оксид железа, железо и твердое смазочное вещество, может быть образована на поверхности основного металла оправки путем использования проволоки с наполнителем, которая включает внешнюю трубчатую оболочку, изготовленную из железа, которое является таким же, как железо в железной проволоке, и оболочку заполняют частицы твердого смазочного вещества, а также частицы железы, которые присутствуют в железной трубчатой оболочке в некоторых случаях, и электродуговое напыление осуществляется с использованием такой проволоки с наполнителем. Оксид железа, который содержится в этой пленке, образуется таким образом, что железная трубчатая оболочка, а также частицы железа, содержащиеся в проволоке с наполнителем, плавятся в процессе электродугового напыления, и расплавленное железо окисляется в воздухе перед достижением поверхности основного металла оправки. Железо, которое содержится в пленке, образуется таким образом, что расплавленное железо попадает на поверхность основного металла оправки без окисления в воздухе. Твердое смазочное вещество в пленке образуется таким образом, что частицы твердого смазочного вещества, которые содержатся в проволоке с наполнителем, достигают поверхности основного металла оправки.(2) A film containing iron oxide, iron, and a solid lubricant may be formed on the surface of the base metal of the mandrel by using a filler wire that includes an outer tubular sheath made of iron, which is the same as iron in iron wire, and the shell is filled with particles of solid lubricant, as well as particles of the gland, which are present in the iron tubular shell in some cases, and arc spraying is carried out using such a wire and a filler. The iron oxide that is contained in this film is formed in such a way that the iron tubular sheath, as well as the iron particles contained in the filler wire, melt during electric arc spraying, and the molten iron is oxidized in air before reaching the surface of the base metal of the mandrel. The iron that is contained in the film is formed in such a way that molten iron enters the surface of the base metal of the mandrel without oxidation in air. The solid lubricant in the film is formed in such a way that the particles of the solid lubricant contained in the filler wire reach the surface of the base metal of the mandrel.

Как описано выше, пленка, получаемая посредством электродугового напыления с использованием проволоки с наполнителем, содержит твердое смазочное вещество, образующееся из частиц твердого смазочного вещества, которые содержатся в проволоке с наполнителем; таким образом, в процессе прошивной прокатки улучшается смазывающая способность. Соответственно, оправка, имеющая такую нанесенную электродуговым напылением пленку, имеет превосходную смазывающую способность пленки в процессе повторяющейся прошивной прокатки, что устойчиво увеличивает срок службы оправки. В частности, частицы твердого смазочного вещества представляют собой специальные частицы, которые способствуют увеличению срока службы оправки.As described above, a film obtained by electric arc spraying using a filler wire contains a solid lubricant formed from solid lubricant particles that are contained in a filler wire; thus, in the piercing rolling process, lubricity is improved. Accordingly, a mandrel having such a film deposited by electric arc spraying has an excellent lubricity of the film during repeated piercing rolling, which steadily increases the life of the mandrel. Particularly, solid lubricant particles are special particles that contribute to extending the life of the mandrel.

Настоящее изобретение выполнено на основании обнаруженных фактов, которые описаны выше в п.п. (1) и (2) выше. Далее будет представлено описание способа изготовления оправки согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.The present invention is made based on the discovered facts, which are described above in paragraphs. (1) and (2) above. Next, a description will be given of a method for manufacturing a mandrel according to a preferred embodiment of the present invention.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯFIRST IMPLEMENTATION

В способе изготовления оправки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения перед электродуговым напылением осуществляется дробеструйная обработка поверхности оправки. В том случае, если использование оправки должно возобновляться после истечения срока службы посредством повторяющейся прошивной прокатки, пленка в состоянии прошивной прокатки, которая остается на поверхности оправки, удаляется в процессе дробеструйной обработки, таким образом, что открывается поверхность основного металла оправки, и поверхность основного металла оправки приобретает надлежащую шероховатость. В случае изготовления новой оправки, поверхность основного металла оправки приобретает умеренную шероховатость в процессе дробеструйной обработки. Причина осуществления дробеструйной обработки заключается в том, что основной металл оправки, имеющий умеренную шероховатость поверхности, на которой отсутствует оставшаяся пленка, повышает адгезионную способность между основным металлом оправки и пленкой в процессе электродугового напыления.In the method for manufacturing the mandrel according to the first embodiment of the present invention, shot blasting is performed on the surface of the mandrel before electric arc spraying. In the event that the use of the mandrel is to be resumed after the end of the service life by repeated piercing rolling, the film in the piercing rolling state, which remains on the surface of the mandrel, is removed during the bead-blasting process, so that the surface of the base metal of the mandrel is opened, and the surface of the base metal mandrels acquire proper roughness. In the case of manufacturing a new mandrel, the surface of the base metal of the mandrel acquires moderate roughness during the shot blasting process. The reason for shot blasting is that the base metal of the mandrel, having a moderate surface roughness on which there is no remaining film, increases the adhesion between the base metal of the mandrel and the film during electric arc spraying.

В способе изготовления оправки согласно первому варианту осуществления после вышеупомянутой стадии проволока с наполнителем, содержащим, главным образом, железо, которая используется в качестве проволоки для напыления, наносится электродуговым напылением на поверхность основного металла оправки, которая подвергается дробеструйной обработке, и в результате этого на этой поверхности образуется пленка.In the method for manufacturing the mandrel according to the first embodiment, after the aforementioned stage, a filler wire mainly containing iron, which is used as a spray wire, is applied by electric arc spraying onto the surface of the base metal of the mandrel, which is subjected to shot peening, and as a result a film forms on the surface.

Фиг. 1 представляет изображение поперечного сечения, иллюстрирующее проволоку для напыления для использования в электродуговом напылении в способе изготовления оправки для прошивной прокатки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как представлено на данном чертеже, согласно первому варианту осуществления, проволока 1 с наполнителем используется в качестве проволоки для напыления. Эта проволока 1 с наполнителем включает внешнюю трубчатую оболочку 2, изготовленную из железа.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a spray wire for use in electric arc spraying in a method for manufacturing a piercing rolling mandrel according to a first embodiment of the present invention. As shown in this drawing, according to the first embodiment, the filler wire 1 is used as a spray wire. This filler wire 1 includes an outer tubular sheath 2 made of iron.

Железную трубчатую оболочку 2 заполняют низкотеплопроводные частицы 3. Низкотеплопроводные частицы 3 характеризуются меньшей теплопроводностью, чем теплопроводность оксида железа, и они с трудом выгорают и исчезают в процессе электродугового напыления, и примеры низкотеплопроводных частиц 3 могут включать металлические частицы и керамические частицы. В частности, предпочтительными являются частицы диоксида циркония (ZrO2), имеющие предельно низкую теплопроводность. Низкотеплопроводные частицы 3 не ограничиваются простой формой частиц, но могут представлять собой порошки или измельченные волокна. Здесь оксид железа включает оксид железа(II) (FeO), оксид железа(III) (Fe2O3) и оксид железа (II, III) (Fe3O4).Iron tubular shell 2 is filled with low heat conductive particles 3. Low heat conductive particles 3 are characterized by lower thermal conductivity than the thermal conductivity of iron oxide, and they hardly burn out and disappear during electric arc spraying, and examples of low heat conductive particles 3 may include metal particles and ceramic particles. Particularly preferred are zirconia (ZrO 2 ) particles having extremely low thermal conductivity. Low heat conducting particles 3 are not limited to a simple particle shape, but may be powders or powdered fibers. Here, iron oxide includes iron oxide (II) (FeO), iron oxide (III) (Fe 2 O 3 ) and iron oxide (II, III) (Fe 3 O 4 ).

Железную трубчатую оболочку 2 могут также заполнять частицы 4 железа в дополнение к низкотеплопроводным частицам 3. Частицы 4 железа не ограничиваются простой формой частиц, но могут представлять собой порошки или измельченные волокна.The iron tubular shell 2 can also be filled with iron particles 4 in addition to the low heat-conducting particles 3. The iron particles 4 are not limited to a simple particle shape, but can be powders or powdered fibers.

Электродуговое напыление, в котором используется проволока 1 с наполнителем (проволока для напыления), имеющая описанную выше конфигурацию, позволяет изготавливать пленку, содержащую оксид железа, железо и низкотеплопроводный материал на поверхности основного металла оправки. Поскольку оправка, имеющая нанесенную электродуговым напылением пленку, которая изготовлена таким способом, содержит в своей пленке низкотеплопроводный материал, у которого теплопроводность является ниже теплопроводности оксида железа, теплоизоляционные характеристики в процессе повторяющейся прошивной прокатки улучшаются без увеличения толщины пленки, и в результате этого устойчиво увеличивается срок службы оправки.Arc spraying, in which filler wire 1 is used (spray wire) having the configuration described above, it is possible to produce a film containing iron oxide, iron and a low heat conductive material on the surface of the base metal of the mandrel. Since the mandrel having a film deposited by electric arc spraying, which is made in this way, contains a low-conductive material in its film, whose thermal conductivity is lower than the thermal conductivity of iron oxide, the thermal insulation characteristics during repeated piercing rolling are improved without increasing the thickness of the film, and as a result, the term steadily increases mandrel services.

В случае применения частиц ZrO2 в качестве низкотеплопроводных частиц 3, содержание частиц ZrO2 во всей проволоке 1 с наполнителем, включающей железную трубчатую оболочку 2, низкотеплопроводные частицы 3 и частицы железа 4, предпочтительно составляет от 2,5 до 30,0 об.%. Как подтверждается в примере 1, который описан далее, если содержание частиц ZrO2 составляет менее чем 2,5 об.%, теплоизоляционные характеристики в процессе прошивной прокатки невозможно улучшать в достаточной степени вследствие недостаточного количества ZrO2, содержащегося в пленке оправки, таким образом, что становится значительной деформация основного металла оправки, что является неприемлемым для повторного использования и препятствует устойчивому увеличению срока службы оправки. С другой стороны, если содержание частиц ZrO2 составляет более чем 30,0 об.%, способность адгезии между основным металлом оправки и пленкой ухудшается, отслаивание пленки возникает на ранней стадии вследствие чрезмерного количества ZrO2, содержащегося в пленке оправки, и основной металл оправки плавится, что также является неприемлемым для повторного использования. Это содержание предпочтительнее составляет от 5,0 до 30,0 об.%.In the case of using ZrO 2 particles as low-conductivity particles 3, the content of ZrO 2 particles in the entire filler wire 1 comprising an iron tubular sheath 2, low-conductivity particles 3 and iron particles 4 is preferably from 2.5 to 30.0 vol.% . As confirmed in example 1, which is described below, if the content of ZrO 2 particles is less than 2.5 vol.%, The thermal insulation characteristics during piercing rolling cannot be improved sufficiently due to the insufficient amount of ZrO 2 contained in the mandrel film, thus which becomes significant deformation of the base metal of the mandrel, which is unacceptable for reuse and prevents a sustainable increase in the life of the mandrel. On the other hand, if the content of ZrO 2 particles is more than 30.0 vol.%, The adhesion between the base metal of the mandrel and the film is deteriorated, peeling of the film occurs at an early stage due to the excessive amount of ZrO 2 contained in the film of the mandrel and the base metal of the mandrel melts, which is also unacceptable for reuse. This content is preferably from 5.0 to 30.0 vol.%.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯSECOND EMBODIMENT

В способе изготовления оправки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения перед электродуговым напылением осуществляется дробеструйная обработка поверхности оправки, аналогично первому варианту осуществления. После этого поверхность основного металла оправки, которая подвергается дробеструйной обработке, покрывается электродуговым напылением, для которого используется проволока с наполнителем, содержащим, главным образом, железо, в качестве проволоки для напыления, таким образом, что на данной поверхности образуется пленка. Проволока с наполнителем, которая используется согласно второму варианту осуществления, отличается от проволоки с наполнителем согласно первому варианту осуществления в отношении следующих признаков.In the method for manufacturing the mandrel according to the second embodiment of the present invention, shot blasting of the surface of the mandrel is performed before electric arc spraying, similarly to the first embodiment. After that, the surface of the base metal of the mandrel, which is subjected to bead-blasting, is coated by electric arc spraying, for which a wire with a filler containing mainly iron is used as a wire for spraying, so that a film forms on this surface. The filler wire that is used according to the second embodiment is different from the filler wire according to the first embodiment with respect to the following features.

Фиг. 2 представляет изображение поперечного сечения, иллюстрирующее проволоку для напыления, которая используется в электродуговом напылении в способе изготовления оправки для прошивной прокатки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как представлено на данном чертеже, согласно второму варианту осуществления, проволока 1 с наполнителем используется в качестве проволоки для напыления. Эта проволока 1 с наполнителем включает внешнюю оболочку, которую составляет железная трубчатая оболочка 2.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a spray wire that is used in electric arc spraying in a method for manufacturing a piercing rolling mandrel according to a second embodiment of the present invention. As shown in this drawing, according to the second embodiment, the filler wire 1 is used as a spray wire. This filler wire 1 includes an outer sheath, which is an iron tubular sheath 2.

Железную трубчатую оболочку 2 заполняют частицы 5 твердого смазочного вещества. Частицы 5 твердого смазочного вещества функционируют в качестве твердого смазочного вещества в процессе прошивной прокатки, и они с трудом выгорают и исчезают в процессе электродугового напыления, и примеры частиц 5 твердого смазочного вещества могут включать металлические частицы и керамические частицы. В частности, предпочтительными являются частицы нитрида бора (BN), которые представляют собой твердые частицы с превосходной смазывающей способностью. Частицы 5 твердого смазочного вещества не ограничиваются простой формой частиц, но могут представлять собой порошки или измельченные волокна.The iron tubular casing 2 is filled with particles 5 of a solid lubricant. Particles 5 of solid lubricant function as a solid lubricant during piercing rolling, and they hardly fade and disappear during electric arc spraying, and examples of particles 5 of solid lubricant may include metal particles and ceramic particles. Particularly preferred are boron nitride (BN) particles, which are solid particles with excellent lubricity. Particles 5 of a solid lubricant are not limited to a simple particle shape, but may be powders or powdered fibers.

Железную трубчатую оболочку 2 могут также заполнять частицы 4 железа в дополнение к частицам 5 твердого смазочного вещества. Частицы 4 железа не ограничиваются простой формой частиц, но могут представлять собой порошки или измельченные волокна.Iron tubular casing 2 can also be filled with iron particles 4 in addition to solid lubricant particles 5. Iron particles 4 are not limited to a simple particle shape, but may be powders or powdered fibers.

Посредством электродугового напыления, в котором используется проволока 1 с наполнителем (проволока для напыления), имеющая описанную выше конфигурацию, пленка, содержащая оксид железа, железо и твердое смазочное вещество, может быть изготовлена на поверхности основного металла оправки. Оправка, имеющая нанесенную электродуговым напылением пленку, которая изготовлена таким способом, включает твердое смазочное вещество в своей пленке таким образом, что повышается смазывающая способность в процессе повторяющейся прошивной прокатки, и в результате этого устойчиво увеличивается срок службы оправки.By electric arc spraying in which filler wire 1 is used (spray wire) having the configuration described above, a film containing iron oxide, iron and a solid lubricant can be made on the surface of the base metal of the mandrel. A mandrel having a film deposited by electric arc spraying, which is made in this way, includes a solid lubricant in its film in such a way that the lubricity increases during repeated piercing rolling, and as a result, the mandrel service life is steadily increased.

В случае применения частиц BN в качестве частиц 5 твердого смазочного вещества содержание частиц BN во всей проволоке 1 с наполнителем, включающей железную трубчатую оболочку 2, частицы 5 твердого смазочного вещества и частицы 4 железа, предпочтительно составляет от 5,0 до 20,0 об.%. Как подтверждается в примере 2, который описан далее, если содержание частиц BN составляет менее чем 5,0 об.%, смазывающая способность в процессе прошивной прокатки не может увеличиваться в достаточной степени вследствие недостаточного количества BN, содержащегося в пленке оправки, что препятствует достаточному повышению эффективности прошивки, и срок службы оправки не может устойчиво увеличиваться. С другой стороны, если содержание частиц BN составляет более чем 20,0 об.%, способность адгезии между основным металлом оправки и пленкой ухудшается, и отслаивание пленки возникает на ранней стадии вследствие чрезмерного количества BN, содержащегося в пленке оправки, и основной металл оправки плавится, что также является неприемлемым для повторного использования, и становится невозможным устойчивое увеличение срока службы оправки. Данное содержание предпочтительно составляет от 7,5 до 20,0 об.%.In the case of using BN particles as particles 5 of a solid lubricant, the content of BN particles in the entire filler wire 1 comprising an iron tubular sheath 2, particles of a solid lubricant 5 and iron particles 4 is preferably from 5.0 to 20.0 vol. % As confirmed in example 2, which is described below, if the BN particle content is less than 5.0 vol.%, The lubricity during piercing rolling cannot increase sufficiently due to the insufficient amount of BN contained in the mandrel film, which prevents a sufficient increase firmware efficiency, and the life of the mandrel cannot steadily increase. On the other hand, if the BN particle content is more than 20.0 vol.%, The adhesion between the base metal of the mandrel and the film is deteriorated, and peeling of the film occurs at an early stage due to the excessive amount of BN contained in the film of the mandrel, and the base metal of the mandrel melts , which is also unacceptable for reuse, and it becomes impossible to sustainable increase the life of the mandrel. This content is preferably from 7.5 to 20.0 vol.%.

Эффективность прошивки в настоящем документе имеет следующее значение. Скорость, с которой заготовка перемещается в аксиальном направлении в процессе прошивной прокатки (далее называется термином "скорость подачи"), определяется числом оборотов валка прошивного стана, и фактическая скорость подачи уменьшается по сравнению с теоретической скоростью подачи, вычисленной на основании числа оборотов набора валков прошивного стана, вследствие влияния фрикционного сопротивления и других сил между оправкой и заготовкой, которые находятся в контакте друг с другом. Как правило, следующее соотношение: скорость (т. е. фактическая скорость подачи)/(теоретическая скорость подачи)×100[%] называется термином "эффективность прошивки". Эффективность прошивки представляет собой показатель смазывающей способности. Повышенная смазывающая способность не только увеличивает эффективность использования прошивного стана, но также уменьшает продолжительность контакта между оправкой и заготовкой, и в результате этого увеличивается срок службы оправки.The effectiveness of the firmware in this document has the following meaning. The speed with which the workpiece moves in the axial direction during piercing rolling (hereinafter referred to as the “feed rate”) is determined by the number of revolutions of the piercing mill roll, and the actual feed rate is reduced compared to the theoretical feed rate calculated based on the number of revolutions of the set of piercing rolls the mill, due to the influence of frictional resistance and other forces between the mandrel and the workpiece, which are in contact with each other. Typically, the following relationship: speed (ie, actual feed rate) / (theoretical feed rate) × 100 [%] is called the term “firmware efficiency”. Firmware performance is an indicator of lubricity. Increased lubricity not only increases the efficiency of using the piercing mill, but also reduces the duration of contact between the mandrel and the workpiece, and as a result, the mandrel's service life is increased.

В способе изготовления оправки согласно настоящему изобретению электродуговое напыление можно осуществлять, когда оборудование для напыления постепенно удаляется от поверхности основного металла оправки, таким образом, что постепенно увеличивается расстояние напыления в процессе образования пленки посредством электродугового напыления. Таким образом, на основном металле оправки образуется такая пленка, что постепенно увеличивается доля области, содержащей оксид железа (далее называется термином "доля оксида"), по отношению к поверхности. Пленка, имеющая такую долю оксида, которая уменьшается в части, прилегающей к основной металл оправки, и увеличивается на ее поверхности, является полезной в свете обеспечения теплоизоляционных характеристик и способности предотвращения заклинивания на поверхности пленки, а также обеспечения адгезионной способности между пленкой и частью, прилегающей к основному металлу оправки.In the method for manufacturing the mandrel according to the present invention, the arc spraying can be carried out when the spraying equipment is gradually removed from the surface of the base metal of the mandrel, so that the spraying distance gradually increases during the formation of the film by arc spraying. Thus, such a film is formed on the base metal of the mandrel that the proportion of the region containing iron oxide (hereinafter referred to as the “oxide fraction”) gradually increases with respect to the surface. A film having such a fraction of oxide that decreases in the portion adjacent to the base metal of the mandrel and increases on its surface is useful in light of providing thermal insulation characteristics and the ability to prevent jamming on the surface of the film, as well as providing adhesion between the film and the portion adjacent to the base metal of the mandrel.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Для цели подтверждения эффектов настоящего изобретения исследование прошивной прокатки было выполнено таким образом, что были изготовлены оправки для прошивной прокатки, и каждая из изготовленных оправок была установлена в прошивной стан таким способом, чтобы осуществлялась прошивка. Исследование осуществляли в следующих условиях.For the purpose of confirming the effects of the present invention, the piercing rolling study was performed in such a way that the piercing rolling mandrels were made, and each of the manufactured mandrels was installed in the piercing mill in such a way that the firmware was carried out. The study was carried out under the following conditions.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯRESEARCH METHOD

(1) ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПРАВКИ(1) MAKING A COMMAND

Ряд пулевидных оправок, каждая из которых имела максимальный диаметр 147 мм, изготавливали, используя в качестве основного металла инструментальную сталь для работы при высоких температурах согласно японскому промышленному стандарту (JIS). Оправки, имеющие нанесенную электродуговым напылением пленку, изготавливали таким образом, что, после осуществления дробеструйной обработки поверхности каждой оправки, осуществляли электродуговое напыление, для которого использовали проволоку с наполнителем, представленную на фиг. 1, таким образом, что пленка образовывалась на поверхности основного металла каждой оправки. Для изготовления нанесенной электродуговым напылением пленки электродуговое напыление осуществляли при расстоянии напыления от устройства для напыления до поверхности основного металла оправки, которое первоначально устанавливали на уровне 200 мм, и электродуговое напыление осуществляли в процессе постепенного удаления устройства для напыления от поверхности основного металла оправки до тех пор, пока конечное расстояние напыления не становилось равным 1000 мм.A number of bullet-shaped mandrels, each of which had a maximum diameter of 147 mm, were made using tool steel for working at high temperatures according to the Japanese Industrial Standard (JIS) as the main metal. The mandrels having a film deposited by electric arc spraying were made in such a way that, after the shot blasting of the surface of each mandrel, the electric arc spraying was carried out, for which the filler wire shown in FIG. 1, so that a film is formed on the surface of the base metal of each mandrel. For the manufacture of a film deposited by electric arc spraying, electric arc spraying was carried out at a spraying distance from the spraying device to the surface of the base metal of the mandrel, which was initially set at 200 mm, and electric arc spraying was carried out in the process of gradually removing the spraying device from the surface of the base metal of the mandrel until until the final spraying distance became equal to 1000 mm.

При этом частицы ZrO2 использовали в качестве низкотеплопроводных частиц в проволоке с наполнителем, причем использовали проволоку с наполнителем, в которой содержание частиц ZrO2 изменялось, как представлено ниже в таблице 1. Железную трубчатую оболочку каждой проволоки с наполнителем заполняли частицами железа, а также частицами ZrO2 в соответствии с содержанием частиц ZrO2.In this case, ZrO 2 particles were used as low-conductivity particles in a filler wire, and a filler wire was used, in which the content of ZrO 2 particles changed, as shown in Table 1 below. The iron tubular cladding of each filler wire was filled with iron particles as well as particles ZrO 2 in accordance with the content of particles of ZrO 2 .

[Таблица 1][Table 1]

Figure 00000001
Figure 00000001

Примечание: знаком "-" представлены отслаивание пленки и вызванная плавлением потеря металла основного металла оправки.Note: the “-” sign represents peeling of the film and melting loss of metal of the base metal of the mandrel.

(2) ПРОШИВНАЯ ПРОКАТКА(2) PURCHASE RENT

Используя вышеупомянутые разнообразные оправки, следующие полые оболочки изготавливали в процессе повторяющейся прошивной прокатки следующих заготовок (материалов), нагреваемых при температуре, составляющей приблизительно 1200°C.Using the aforementioned various mandrels, the following hollow shells were made during repeated piercing rolling of the following workpieces (materials) heated at a temperature of approximately 1200 ° C.

- Размеры заготовки: трубная заготовка диаметром 191 мм и длиной 2200 мм- Billet dimensions: tube billet with a diameter of 191 mm and a length of 2200 mm

- Материал заготовки: сталь, содержащая 13% хрома- Workpiece material: steel containing 13% chromium

- Полая оболочка: внешний диаметр 196 мм, толщина стенки 16,82 мм, длина 6520 мм.- Hollow shell: outer diameter 196 mm, wall thickness 16.82 mm, length 6520 mm.

ИССЛЕДОВАНИЕSTUDY

Валковую прошивку повторяли последовательно по десять раз для каждой оправки, и после этого осуществляли проверку внешнего вида каждой оправки таким образом, чтобы исследовать состояние ее поверхности, то есть возникновение вызываемой плавлением потери металла основного металла оправки вследствие отслаивания пленки. Кроме того, дробеструйную обработку осуществляли на поверхности оправки таким образом, чтобы удалить с нее оставшуюся пленку, и после этого, высоту основного металла оправки (длину в аксиальном направлении) измеряли таким образом, чтобы оценить деформацию после использования оправки, и для этого использовали разность значений высоты основного металла оправки до и после оправки. В этом случае деформация основного металла оправки должна составлять 2,0 мм или менее в реальной операции. Если деформация основного металла оправки превышает 2,0 мм, такая оправка является непригодной для повторного использования. Соответственно, случай, в котором деформация основного металла оправки составляла 2,0 мм или менее при отсутствии вызванной плавлением потери металла основного металла оправки, оценивали как "предпочтительный" в данном исследовании.The roll piercing was repeated ten times successively for each mandrel, and then the appearance of each mandrel was checked so as to examine the state of its surface, i.e., the occurrence of melting loss of the base metal of the mandrel due to peeling of the film. In addition, shot blasting was performed on the surface of the mandrel in such a way as to remove the remaining film from it, and after that, the height of the base metal of the mandrel (length in the axial direction) was measured so as to evaluate the deformation after using the mandrel, and the difference in values was used for this the height of the base metal of the mandrel before and after the mandrel. In this case, the deformation of the base metal of the mandrel should be 2.0 mm or less in a real operation. If the deformation of the base metal of the mandrel exceeds 2.0 mm, such a mandrel is unsuitable for reuse. Accordingly, a case in which the deformation of the base metal of the mandrel was 2.0 mm or less in the absence of melting loss of metal of the base metal of the mandrel was evaluated as “preferred” in this study.

РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЯRESEARCH RESULT

Результат исследования представлен в таблице 1 и на фиг. 3. Фиг. 3 представляет соотношение между содержанием частиц ZrO2 в проволоке с наполнителем и деформацией основного металла оправки по данным исследования в примере 1. В результате исследования обнаружены следующие факты.The result of the study is presented in table 1 and in FIG. 3. FIG. 3 represents the relationship between the content of ZrO 2 particles in the filler wire and the deformation of the base metal of the mandrel according to the study in Example 1. As a result of the study, the following facts were found.

Частицы ZrO2 использовали в качестве низкотеплопроводных частиц в проволоке с наполнителем, и нанесенную электродуговым напылением пленку изготавливали посредством использования такой проволоки с наполнителем. В этом случае, как представляют исследования №№ 2-6, содержание частиц ZrO2 в проволоке с наполнителем составляло 2,5 об.% или более, таким образом, что деформация основного металла оправки уменьшалась, составляя 2,0 мм или менее. Причина этого заключается в том, что достаточное количество частиц ZrO2 содержится в пленке оправки, что улучшает теплоизоляционные характеристики. Соответственно, было обнаружено, что оправка, имеющая нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы ZrO2 в количестве 2,5 об.% или более, устойчиво увеличивает срок службы оправки и является приемлемой для повторного использования.ZrO 2 particles were used as low-conductivity particles in a filler wire, and an arc spray film was made using such filler wire. In this case, as studies No. 2-6 represent, the content of ZrO 2 particles in the filler wire was 2.5 vol.% Or more, so that the deformation of the base metal of the mandrel was reduced to be 2.0 mm or less. The reason for this is that a sufficient amount of ZrO 2 particles is contained in the mandrel film, which improves thermal insulation characteristics. Accordingly, it has been found that a mandrel having an electric arc sprayed film made by using filler wire containing ZrO 2 particles in an amount of 2.5 vol.% Or more, stably increases the life of the mandrel and is suitable for reuse.

Как представлено в исследованиях №№ 7 и 8, в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы ZrO2 в количестве, составляющем более чем 30,0 об.%, пленка оправки отслаивалась на ранней стадии, и основной металл оправки плавился. Причина этого заключается в том, что избыточное количество ZrO2 содержится в пленке оправки, и способность адгезии между основным металлом оправки и пленкой ухудшается, несмотря на улучшение теплоизоляционных характеристик. Соответственно, было обнаружено, что в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы ZrO2 в количестве, составляющем более чем 30,0 об.%, оказывается невозможным устойчивое увеличение срока службы оправки.As presented in studies Nos. 7 and 8, in the case of a mandrel having an arc deposited film made by using filler wire containing ZrO 2 particles in an amount of more than 30.0 vol.%, The mandrel film peeled off at an early stage , and the base metal of the mandrel melted. The reason for this is that an excess amount of ZrO 2 is contained in the mandrel film, and the adhesion between the base metal of the mandrel and the film is deteriorated, despite the improvement of thermal insulation characteristics. Accordingly, it was found that in the case of a mandrel having an arc sprayed film made by using a filler wire containing ZrO 2 particles in an amount of more than 30.0 vol.%, A sustained increase in mandrel life is not possible.

С другой стороны, как представлено в исследовании № 1, в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы ZrO2 в количестве 0 об.% (что эквивалентно случаю изготовления нанесенной электродуговым напылением пленки посредством использования железной проволоки, как описано в патентном документе 1), деформация основного металла оправки составляла более чем 2,0 мм. Причина этого заключается в том, что ZrO2, имеющий низкую теплопроводность, не содержался в пленке оправки, и, таким образом, теплоизоляционные характеристики не улучшались. Соответственно, было обнаружено, что в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы ZrO2 в количестве, составляющем менее чем 2,5 об.%, оказывается невозможным устойчивое увеличение срока службы оправки.On the other hand, as presented in study No. 1, in the case of a mandrel having an arc deposited film made by using a filler wire containing ZrO 2 particles in an amount of 0 vol% (which is equivalent to the case of manufacturing an arc deposited film using iron wire, as described in patent document 1), the deformation of the base metal of the mandrel was more than 2.0 mm The reason for this is that ZrO 2 having low thermal conductivity was not contained in the mandrel film, and thus, the thermal insulation characteristics did not improve. Accordingly, it was found that in the case of a mandrel having an arc sprayed film made by using a filler wire containing ZrO 2 particles in an amount of less than 2.5 vol.%, A sustained increase in mandrel life is not possible.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯRESEARCH METHOD

(1) ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПРАВКИ(1) MAKING A COMMAND

Ряд пулевидных оправок, каждая из которых имела максимальный диаметр 147 мм, изготавливали, используя в качестве основного металла инструментальную сталь для работы при высоких температурах согласно японскому промышленному стандарту (JIS). Оправки, имеющие нанесенную электродуговым напылением пленку, изготавливали таким образом, что, после осуществления дробеструйной обработки поверхности каждой оправки, осуществляли электродуговое напыление, для которого использовали проволоку с наполнителем, представленную на фиг. 2, таким образом, что пленка образовывалась на поверхности основного металла каждой оправки. Для изготовления нанесенной электродуговым напылением пленки электродуговое напыление осуществляли при расстоянии напыления от устройства для напыления до поверхности основного металла оправки, которое первоначально устанавливали на уровне 200 мм, и электродуговое напыление осуществляли в процессе постепенного удаления устройства для напыления от поверхности основного металла оправки до тех пор, пока конечное расстояние напыления не становилось равным 1000 мм.A number of bullet-shaped mandrels, each of which had a maximum diameter of 147 mm, were made using tool steel for working at high temperatures according to the Japanese Industrial Standard (JIS) as the main metal. The mandrels having a film deposited by electric arc spraying were made in such a way that, after the shot blasting of the surface of each mandrel, the electric arc spraying was carried out, for which the filler wire shown in FIG. 2, so that a film is formed on the surface of the base metal of each mandrel. For the manufacture of a film deposited by electric arc spraying, electric arc spraying was carried out at a spraying distance from the spraying device to the surface of the base metal of the mandrel, which was initially set at 200 mm, and electric arc spraying was carried out in the process of gradually removing the spraying device from the surface of the base metal of the mandrel until until the final spraying distance became equal to 1000 mm.

При этом частицы BN использовали в качестве частиц твердого смазочного вещества в проволоке с наполнителем, и использовали проволоку с наполнителем, в которой содержание частиц BN изменялось, как представлено ниже в таблице 2. Железную трубчатую оболочку каждой проволоки с наполнителем заполняли частицы железа, а также частицы BN в соответствии с содержанием частиц BN.In this case, BN particles were used as solid lubricant particles in a filler wire, and a filler wire was used, in which the content of BN particles changed, as shown in Table 2 below. The iron tubular casing of each filler wire was filled with iron particles, as well as particles BN in accordance with the content of particles of BN.

[Таблица 2][Table 2]

Figure 00000002
Figure 00000002

Примечание: знаком "-" представлены отслаивание пленки и вызванная плавлением потеря металла основного металла оправки.Note: the “-” sign represents peeling of the film and melting loss of metal of the base metal of the mandrel.

(2) Прошивная прокатка. Используя вышеупомянутые разнообразные оправки, следующие полые оболочки изготавливали в процессе повторяющейся прошивной прокатки следующих заготовок (материалов), нагреваемых при температуре, составляющей приблизительно 1200°C.(2) Flashing. Using the aforementioned various mandrels, the following hollow shells were made during repeated piercing rolling of the following workpieces (materials) heated at a temperature of approximately 1200 ° C.

- Размеры заготовки: трубная заготовка диаметром 191 мм и длиной 2200 мм- Billet dimensions: tube billet with a diameter of 191 mm and a length of 2200 mm

- Материал заготовки: сталь, содержащая 13% хрома- Workpiece material: steel containing 13% chromium

- Полая оболочка: внешний диаметр 196 мм, толщина стенки 16,82 мм, длина 6520 мм- Hollow shell: outer diameter 196 mm, wall thickness 16.82 mm, length 6520 mm

ИССЛЕДОВАНИЕSTUDY

Исследовали эффективность прошивки в процессе прошивной прокатки каждой оправки. Эффективность прошивки в реальной операции должна составлять 70% или более, причем эффективность прошивки, превышающая данный уровень, оценивалась как "предпочтительная". Кроме того, осуществляли проверку внешнего вида каждой оправки каждый раз при завершении прошивной прокатки. Для каждой оправки определяли число раз валковой прошивки до тех пор, пока оправка на становилась непригодной для использования вследствие отслаивания пленки, или, в качестве альтернативы, не проявлялась вызванная плавлением потеря металла или деформация на переднем конце оправки; другими словами, определяли число заготовок, которые успешно проходили процесс непрерывной прошивной прокатки (число раз непрерывной прошивной прокатки). Это число раз непрерывной прошивной прокатки рассматривали в качестве срока службы оправки. Как описано в патентном документе 1, срок службы оправки определяли для каждой оправки, вычисляя коэффициент его срока службы (далее называется термином "относительный срок службы оправки"), причем срок службы оправки, эквивалентной оправке, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования железной проволоки, то есть оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, в котором не содержались частицы BN (0 об.%), как представлено выше в исследовании № 11 таблицы 2, определяли как базовое значение "1,00".We studied the effectiveness of firmware in the process of piercing rolling of each mandrel. The efficiency of the firmware in a real operation should be 70% or more, and the effectiveness of the firmware exceeding this level was assessed as “preferred”. In addition, the appearance of each mandrel was checked each time the piercing rolling was completed. For each mandrel, the number of roll firmware times was determined until the mandrel became unusable due to peeling of the film, or, alternatively, melting loss or deformation at the front end of the mandrel did not occur; in other words, the number of blanks that successfully passed the continuous piercing rolling process (the number of times continuous piercing rolling) was determined. This number of times of continuous piercing rolling was considered as the life of the mandrel. As described in Patent Document 1, the life of the mandrel was determined for each mandrel, calculating the coefficient of its service life (hereinafter referred to as the term "relative life of the mandrel"), moreover, the service life of the mandrel is equivalent to a mandrel having an electric arc deposited film made using iron wire, that is, a mandrel having an arc deposited film made by using a filler wire that did not contain BN particles (0 vol.%), as dstavleno above study № 11 of Table 2, was determined as a basic value "1.00".

РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЯRESEARCH RESULT

Результат исследования представлен в таблице 2 и на фиг. 4. Фиг. 4 представляет соотношение между содержанием частиц BN в проволоке с наполнителем и относительным сроком службы оправки по данным исследования в примере 2. В результате исследования обнаружены следующие факты.The result of the study is presented in table 2 and in FIG. 4. FIG. 4 represents the relationship between the content of BN particles in a filler wire and the relative life of the mandrel according to the study in Example 2. As a result of the study, the following facts were found.

Частицы BN использовали в качестве частиц твердого смазочного вещества в проволоке с наполнителем, и нанесенную электродуговым напылением пленку изготавливали посредством использования такой проволоки с наполнителем. В этом случае, как представлено в исследованиях №№ 13-17, было обнаружено, что содержание частиц BN в проволоке с наполнителем должно составлять 5,0 об.% или более, таким образом, чтобы обеспечивалась эффективность прошивки, составляющая 70% или более, и увеличивался относительный срок службы оправки. Причина этого заключается в том, что достаточное количество BN содержалось в оправке пленки, что увеличивало смазывающую способность. Соответственно, было обнаружено, что в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы BN в количестве, составляющем 5,0 об.% или более, устойчиво увеличивается срок службы оправки.BN particles were used as solid lubricant particles in a filler wire, and an arc spray film was made by using such filler wire. In this case, as presented in studies No. 13-17, it was found that the content of BN particles in the filler wire should be 5.0 vol.% Or more, so as to ensure firmware efficiency of 70% or more, and increased the relative life of the mandrel. The reason for this is that a sufficient amount of BN was contained in the mandrel of the film, which increased the lubricity. Accordingly, it has been found that in the case of a mandrel having an electric arc sprayed film made by using filler wire containing BN particles in an amount of 5.0 vol% or more, the mandrel life is steadily increased.

Как представлено в исследованиях №№ 18-20, в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы BN в количестве, составляющем более чем 20,0 об.%, пленка оправки отслаивалась на ранней стадии, и основной металл оправки оплавлялся. Причина этого заключается в том, что в пленке оправки содержалось избыточное количество BN, и способность адгезии между основным металлом оправки и пленкой ухудшалась, несмотря на повышение смазывающей способности. Соответственно, было обнаружено, что в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы BN в количестве, составляющем более чем 20,0 об.%, оказывается невозможным устойчивое увеличение срока службы оправки.As presented in studies No. 18-20, in the case of a mandrel having an arc deposited film made by using filler wire containing BN particles in an amount of more than 20.0 vol.%, The mandrel film peeled off at an early stage, and the base metal of the mandrel was melted. The reason for this is that excess BN was contained in the mandrel film and the adhesion between the base metal of the mandrel and the film deteriorated despite an increase in lubricity. Accordingly, it was found that in the case of a mandrel having an arc sprayed film made by using a filler wire containing BN particles in an amount of more than 20.0 vol.%, A sustained increase in mandrel life is not possible.

С другой стороны, как представлено в исследованиях №№ 11 и 12, в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы BN в количестве, составляющем менее чем 5,0 об.% (в том числе 0 об.%), эффективность прошивки составляла менее чем 70%, и было обнаружено небольшое увеличение относительного срока службы оправки. Причина этого заключается в том, что в пленке оправки отсутствовал BN, функционирующий в качестве твердого смазочного вещества, или в ней содержалось недостаточное количество BN, и, таким образом, смазывающая способность не увеличивалась в достаточной степени. Соответственно, было обнаружено, что в случае оправки, имеющей нанесенную электродуговым напылением пленку, изготовленную посредством использования проволоки с наполнителем, содержащей частицы BN в количестве, составляющем менее чем 5,0 об.%, также оказывается невозможным устойчивое увеличение срока службы оправки.On the other hand, as presented in studies Nos. 11 and 12, in the case of a mandrel having an electric arc deposited film made by using a filler wire containing BN particles in an amount of less than 5.0 vol.% (Including 0 vol.%), The firmware efficiency was less than 70%, and a slight increase in the relative mandrel life was found. The reason for this is that there was no BN in the mandrel film functioning as a solid lubricant, or it contained an insufficient amount of BN, and thus the lubricity did not increase sufficiently. Accordingly, it was found that in the case of a mandrel having an arc sprayed film made by using a filler wire containing BN particles in an amount of less than 5.0 vol.%, A sustained increase in mandrel life is also impossible.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Настоящее изобретение можно эффективно использовать в изготовлении бесшовной стальной трубы/трубки из высоколегированной стали.The present invention can be effectively used in the manufacture of seamless steel pipe / tube of high alloy steel.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF CONVENTIONS

1: проволока с наполнителем (проволока для напыления), 2: железная трубчатая оболочка, 3: низкотеплопроводные частицы, 4: частицы железа, 5: частицы твердого смазочного вещества1: filler wire (spray wire), 2: iron tubular sheath, 3: low-conductivity particles, 4: iron particles, 5: solid lubricant particles

Claims (2)

1. Способ изготовления оправки для использования в прошивном стане для изготовления бесшовной стальной трубы/трубки, отличающийся тем, что он включает следующие стадии:
дробеструйная обработка поверхности оправки; и
электродуговое напыление с использованием проволоки для напыления таким образом, что образуется пленка на поверхности основного металла оправки, которая подвергнута дробеструйной обработке, причем
на стадии электродугового напыления электродуговое напыление осуществляют посредством использования в качестве проволоки для напыления проволоки с наполнителем, состоящей из железной трубчатой оболочки и наполнителя, содержащего частицы железа и частицы ZrO2 в количестве от 2,5 до 30,0 об.%, таким образом, что образуется пленка, содержащая оксид железа, железо и частицы ZrO2.1. A method of manufacturing a mandrel for use in a piercing mill for the manufacture of a seamless steel pipe / tube, characterized in that it comprises the following steps:
shot blasting of the mandrel surface; and
electric arc spraying using a wire for spraying so that a film is formed on the surface of the base metal of the mandrel, which is subjected to bead-blasting, and
at the stage of electric arc spraying, electric arc spraying is carried out by using a wire with a filler consisting of an iron tubular sheath and a filler containing iron particles and ZrO 2 particles in an amount of from 2.5 to 30.0% by volume as a wire for spraying, thus that a film is formed containing iron oxide, iron and ZrO 2 particles. 2. Способ изготовления оправки для использования в прошивном стане для изготовления бесшовной стальной трубы/трубки, отличающийся тем, что он включает следующие стадии:
дробеструйная обработка поверхности оправки; и
электродуговое напыление с использованием проволоки для напыления таким образом, что образуется пленка на поверхности основного металла оправки, которая подвергнута дробеструйной обработке, причем
на стадии электродугового напыления электродуговое напыление осуществляют посредством использования в качестве проволоки для напыления проволоки с наполнителем, состоящей из железной трубчатой оболочки и наполнителя, содержащего частицы железа и частицы BN в количестве от 5,0 до 20,0 об.%, таким образом, что образуется пленка, содержащая оксид железа, железо и частицы BN. 2. A method of manufacturing a mandrel for use in a piercing mill for the manufacture of a seamless steel pipe / tube, characterized in that it comprises the following steps:
shot blasting of the mandrel surface; and
electric arc spraying using a wire for spraying so that a film is formed on the surface of the base metal of the mandrel, which is subjected to bead-blasting, and
at the stage of electric arc spraying, electric arc spraying is carried out by using a filler wire as a wire for spraying, consisting of an iron tubular sheath and a filler containing iron particles and BN particles in an amount of from 5.0 to 20.0 vol.%, so that a film is formed containing iron oxide, iron, and BN particles.
RU2014153911/02A 2012-06-05 2013-04-19 Method of making mandrel for piercing rolling RU2598414C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012128255 2012-06-05
JP2012-128255 2012-06-05
JP2012128175 2012-06-05
JP2012-128175 2012-06-05
PCT/JP2013/002657 WO2013183213A1 (en) 2012-06-05 2013-04-19 Manufacturing method for piercing plug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014153911A RU2014153911A (en) 2016-07-27
RU2598414C2 true RU2598414C2 (en) 2016-09-27

Family

ID=49711623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153911/02A RU2598414C2 (en) 2012-06-05 2013-04-19 Method of making mandrel for piercing rolling

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150184276A1 (en)
EP (1) EP2857545B1 (en)
CN (1) CN104364413B (en)
AR (1) AR091250A1 (en)
CA (1) CA2866802C (en)
MX (1) MX2014012498A (en)
RU (1) RU2598414C2 (en)
WO (1) WO2013183213A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5273272B1 (en) * 2012-04-25 2013-08-28 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of piercing and rolling plug
US10974317B2 (en) * 2016-07-22 2021-04-13 Emerson Climate Technologies, Inc. Controlled-dispersion of solid lubricious particles in a metallic alloy matrix

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2069904A (en) * 1979-12-25 1981-09-03 Nippon Kokan Kk Plugs for use in piercing and elongating mills
SU1615197A1 (en) * 1988-08-01 1990-12-23 Руставский металлургический завод Method of producing mandrels for piercing mills
WO2009057471A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Piercing plug, method for regenerating piercing plug, and regeneration facility line for piercing plug

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3332752A (en) * 1963-08-22 1967-07-25 Raybestos Manhattan Inc Composite flame spraying wire
JPH0633445B2 (en) * 1986-07-11 1994-05-02 川崎製鉄株式会社 Heat resistant alloy for piercing plugs
US5294462A (en) * 1990-11-08 1994-03-15 Air Products And Chemicals, Inc. Electric arc spray coating with cored wire
US5194304A (en) * 1992-07-07 1993-03-16 Ford Motor Company Thermally spraying metal/solid libricant composites using wire feedstock
US5778714A (en) * 1995-05-19 1998-07-14 Nkk Corporation Method for manufacturing seamless pipe
DE10334701A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-24 Daimlerchrysler Ag Thermally sprayed cylinder liner for internal combustion engines is made from an iron-based alloy containing dispersed friction- and wear-reducing particles made from a metal alloy of aluminum, copper, zinc, tin and/or molybdenum
US7803237B2 (en) * 2005-07-20 2010-09-28 Damascus Steel Casting Company Nickel-base alloy and articles made therefrom
CN100413994C (en) * 2006-06-09 2008-08-27 北京工业大学 Nano micrometer modefied wear resistant erosion resistant thermal coated tubular wire
DE102008024226A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Daimler Ag Method for coating of metal parts with a passivation oxide layer through electric arc wire spraying, comprises providing initial component of coating materials by filler wire for electric arc wire spraying
CN102242329A (en) * 2011-06-07 2011-11-16 昆山市瑞捷精密模具有限公司 Iron-based die with function of self-lubricating manufactured by adopting electric arc spraying
JP5273272B1 (en) * 2012-04-25 2013-08-28 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of piercing and rolling plug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2069904A (en) * 1979-12-25 1981-09-03 Nippon Kokan Kk Plugs for use in piercing and elongating mills
US4393677A (en) * 1979-12-25 1983-07-19 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Plugs for use in piercing and elongating mills
SU1615197A1 (en) * 1988-08-01 1990-12-23 Руставский металлургический завод Method of producing mandrels for piercing mills
WO2009057471A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Piercing plug, method for regenerating piercing plug, and regeneration facility line for piercing plug
RU2446024C2 (en) * 2007-11-01 2012-03-27 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Piercing and rolling mandrel, method of its reconditioning and process line to this end

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013183213A1 (en) 2013-12-12
AR091250A1 (en) 2015-01-21
CA2866802A1 (en) 2013-12-12
RU2014153911A (en) 2016-07-27
EP2857545B1 (en) 2018-06-13
CN104364413A (en) 2015-02-18
EP2857545A4 (en) 2016-02-24
MX2014012498A (en) 2015-01-15
US20150184276A1 (en) 2015-07-02
CA2866802C (en) 2016-10-25
EP2857545A1 (en) 2015-04-08
CN104364413B (en) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2944387B1 (en) Plug for hot pipe manufacturing
JP5435184B1 (en) Perforated plug
RU2598414C2 (en) Method of making mandrel for piercing rolling
RU2588937C2 (en) Method of making mandrel for rolling with piercing
RU2593884C2 (en) Method of making mandrel for piercing-rolling
JP5339016B1 (en) Manufacturing method of piercing and rolling plug
JP4967974B2 (en) Glass lubricant for hot extrusion, method for hot extrusion of metal material using the same, and method for manufacturing metal tube
JP6136625B2 (en) Lubricant for hot working, lubricating coating and hot working method
RU2605044C2 (en) Piercing mandrel and method of its making
JP5142232B2 (en) Seamless steel pipe manufacturing method
JP4736773B2 (en) Seamless steel pipe manufacturing method
JP6540441B2 (en) Plug manufacturing method
JP2010227997A (en) Glass lubricant for making tube by hot extrusion of metallic material and method of making tube by hot extrusion using the same
JPH08215716A (en) Plug for rolling seamless steel pipe and rolling method for seamless steel pipe, using the same
JPH03285795A (en) Production of cobalt-based alloy wire for welding

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200420