JPH0122231B2 - - Google Patents
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- JPH0122231B2 JPH0122231B2 JP58138761A JP13876183A JPH0122231B2 JP H0122231 B2 JPH0122231 B2 JP H0122231B2 JP 58138761 A JP58138761 A JP 58138761A JP 13876183 A JP13876183 A JP 13876183A JP H0122231 B2 JPH0122231 B2 JP H0122231B2
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- Expired
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は、シームレス鋼管の穿孔圧延用工具に
関する。 マンネスマン方式等の各種方式によるシームレ
ス鋼管の製造法においては、赤熱のソリツドバー
を素材とする穿孔機による素管の形成、および所
望の管サイズに成形するためのマンドレルミル、
プラグミル、ピルガーミルなどによる圧延が行わ
れる。これに使用される穿孔圧延用工具は、赤熱
のソリツドバーや素管の中で、激しいすべり摩擦
や高い圧力をうけるため、管壁肉との凝着・焼付
や、熱亀裂・熱疲労による割れが生じ易く、また
高温摩耗の進行も著しい。ちなみに穿孔圧延時の
プラグの表面温度は、肩部で900〜1000℃に達す
るのが通常であり、プラグ表面にスケール皮膜が
存在しない場合には、1200〜1300℃にも及ぶこと
も知られている。 この工具材料については、これまでにも種々検
討がなされ、例えばプラグミルとして、高炭素高
クロム鋳鋼、とくにその鋳造組織にCr7C3、
Cr23C6等の共晶炭化物を含む鋳造組織を有するも
のが賞用されている。しかし、その損傷状態をみ
ると、表層断面は共晶炭化物に支えられながら
も、表層メタルフローと熱亀裂の発生を免れず、
特にその損傷は肩部において顕著に集中発生して
いることが観察される。 本発明は、穿孔圧延中の管材との凝着・焼付き
が殆どなく、かつ高温での耐摩耗性にすぐれた穿
孔圧延用工具を提供するものである。 本発明のシームレス鋼管穿孔圧延用工具は、
Cr3C2とCr7C3の共晶クロム炭化物粒子の焼結体
であることを特徴としている。 本明細書にいう穿孔圧延用工具とは、マンネス
マンピアサーやプレスロールピアサーなどの穿孔
用プラグ、およびプラグミル、アンドレルミル、
ピルガーミルなどにおける圧延用プラグやマンド
レルバー等を包含している。 本発明の穿孔圧延用工具の焼結原料である上記
共晶クロム炭化物粒末は、金属クロムの加熱溶融
浴に炭素を添加して調製した所定組成比の２元系
溶融物を、例えばアトマスズ処理等の公知の粉末
化法に付すことにより製造され、必要に応じ分級
等の粒度調整が施されて焼結原料として使用され
る。上記共晶クロム炭化物粒末は、他の製造法、
例えば金属クロムまたは酸化クロムの粉末と炭素
粉末の混合物を加熱してその固相反応生成物を破
砕粉化する方法により得られた粉末に比し、高温
域においても分解等の相変化を生じにくく安定性
にすぐれている。 本発明穿孔圧延用工具は、上記共晶クロム炭化
物粒末を所要の形状に圧粉成形したのち焼結する
常圧焼結法、または原料粉末を型内に充填しダイ
スによる加圧下に焼結を行うホツトプレス法、あ
るいは熱間静水圧加圧焼結法（HIP）などの公知
の焼成法により製造される。適用される焼成法に
より適宜の助剤、例えば常圧焼結法では、成形助
剤として、例えば３〜10％のパラフインなどが配
合される。常圧焼結法における圧粉成形圧力は約
500〜2000Kg／cm2、焼成温度は約1300〜1500℃が
適当である。その焼成雰囲気は、原料粉末の酸化
防止、焼成品の品質確保のために真空または非酸
化性雰囲気とするのがよい。ホツトプレス法で
は、加圧力は約50〜350Kg／cm2、焼成温度は約
1350〜1550℃、HIP法では加圧力は約500〜1500
Kg／cm2、焼成温度は約1250〜1500℃がそれぞれ適
当である。 なお、本発明の穿孔圧延用工具の形状・寸法諸
元は通常のそれと異ならず、設計仕様に応じて適
宜決定される。 第１表は、穿孔圧延用工具の成分構成と、硬
度、性焼付性についての試験結果を示している。
その工具形状・サイズを第１図に示す。直径(D)は
98mm、長さは(L)50mm、先端部のＲは25mmである。 供試No.１、２は、Cr3C2とCr7C3の共晶クロム
炭化物の焼結体である発明例、No.３は、Cr−Mo
系鋼（1.5C−0.7Mn−17Cr−2Mo−Fe）の鋳造
品である従来例を示している。なお、供試No.１、
２の焼結品は、その原料粉末（粒径0.5〜3.0μｍ）
に成形助剤としてパラフインを５％混合し、1000
Kg／cm2で加圧成形後、非酸化性雰囲気中、温度
1350℃での焼成により製造した。 各供試工具の耐焼付性試験は、第１図に示すよ
うに、供試工具Ａを素管Ｂ〔外径(d)90mm、肉厚
（ｔ）10mm、長さ(l)200mm〕の粗孔内に圧入し、拡
管率1.4、減肉率30％の拡管・減肉加工（但し、
素管温度1300℃、工具の予熱なし）を行い、加工
後の工具表面の焼付状況を立体顕微鏡で観察し
た。 表中、「耐焼付性」欄の各記号は次の評価を表
す：「◎」焼付全くなし、「×」著しく焼付発生。 第１表に示されるように、共晶クロム炭化物の
焼結体である本発明の工具は、硬度、耐焼付性と
もに従来材に比べて著しくすぐれていることがわ
かる。また、本発明の工具は、高い熱負荷に耐え
るすぐれた耐熱性を有し、長期に亘つて、熱亀裂
や熱疲労による割れを生じることがないことも確
認されている。
関する。 マンネスマン方式等の各種方式によるシームレ
ス鋼管の製造法においては、赤熱のソリツドバー
を素材とする穿孔機による素管の形成、および所
望の管サイズに成形するためのマンドレルミル、
プラグミル、ピルガーミルなどによる圧延が行わ
れる。これに使用される穿孔圧延用工具は、赤熱
のソリツドバーや素管の中で、激しいすべり摩擦
や高い圧力をうけるため、管壁肉との凝着・焼付
や、熱亀裂・熱疲労による割れが生じ易く、また
高温摩耗の進行も著しい。ちなみに穿孔圧延時の
プラグの表面温度は、肩部で900〜1000℃に達す
るのが通常であり、プラグ表面にスケール皮膜が
存在しない場合には、1200〜1300℃にも及ぶこと
も知られている。 この工具材料については、これまでにも種々検
討がなされ、例えばプラグミルとして、高炭素高
クロム鋳鋼、とくにその鋳造組織にCr7C3、
Cr23C6等の共晶炭化物を含む鋳造組織を有するも
のが賞用されている。しかし、その損傷状態をみ
ると、表層断面は共晶炭化物に支えられながら
も、表層メタルフローと熱亀裂の発生を免れず、
特にその損傷は肩部において顕著に集中発生して
いることが観察される。 本発明は、穿孔圧延中の管材との凝着・焼付き
が殆どなく、かつ高温での耐摩耗性にすぐれた穿
孔圧延用工具を提供するものである。 本発明のシームレス鋼管穿孔圧延用工具は、
Cr3C2とCr7C3の共晶クロム炭化物粒子の焼結体
であることを特徴としている。 本明細書にいう穿孔圧延用工具とは、マンネス
マンピアサーやプレスロールピアサーなどの穿孔
用プラグ、およびプラグミル、アンドレルミル、
ピルガーミルなどにおける圧延用プラグやマンド
レルバー等を包含している。 本発明の穿孔圧延用工具の焼結原料である上記
共晶クロム炭化物粒末は、金属クロムの加熱溶融
浴に炭素を添加して調製した所定組成比の２元系
溶融物を、例えばアトマスズ処理等の公知の粉末
化法に付すことにより製造され、必要に応じ分級
等の粒度調整が施されて焼結原料として使用され
る。上記共晶クロム炭化物粒末は、他の製造法、
例えば金属クロムまたは酸化クロムの粉末と炭素
粉末の混合物を加熱してその固相反応生成物を破
砕粉化する方法により得られた粉末に比し、高温
域においても分解等の相変化を生じにくく安定性
にすぐれている。 本発明穿孔圧延用工具は、上記共晶クロム炭化
物粒末を所要の形状に圧粉成形したのち焼結する
常圧焼結法、または原料粉末を型内に充填しダイ
スによる加圧下に焼結を行うホツトプレス法、あ
るいは熱間静水圧加圧焼結法（HIP）などの公知
の焼成法により製造される。適用される焼成法に
より適宜の助剤、例えば常圧焼結法では、成形助
剤として、例えば３〜10％のパラフインなどが配
合される。常圧焼結法における圧粉成形圧力は約
500〜2000Kg／cm2、焼成温度は約1300〜1500℃が
適当である。その焼成雰囲気は、原料粉末の酸化
防止、焼成品の品質確保のために真空または非酸
化性雰囲気とするのがよい。ホツトプレス法で
は、加圧力は約50〜350Kg／cm2、焼成温度は約
1350〜1550℃、HIP法では加圧力は約500〜1500
Kg／cm2、焼成温度は約1250〜1500℃がそれぞれ適
当である。 なお、本発明の穿孔圧延用工具の形状・寸法諸
元は通常のそれと異ならず、設計仕様に応じて適
宜決定される。 第１表は、穿孔圧延用工具の成分構成と、硬
度、性焼付性についての試験結果を示している。
その工具形状・サイズを第１図に示す。直径(D)は
98mm、長さは(L)50mm、先端部のＲは25mmである。 供試No.１、２は、Cr3C2とCr7C3の共晶クロム
炭化物の焼結体である発明例、No.３は、Cr−Mo
系鋼（1.5C−0.7Mn−17Cr−2Mo−Fe）の鋳造
品である従来例を示している。なお、供試No.１、
２の焼結品は、その原料粉末（粒径0.5〜3.0μｍ）
に成形助剤としてパラフインを５％混合し、1000
Kg／cm2で加圧成形後、非酸化性雰囲気中、温度
1350℃での焼成により製造した。 各供試工具の耐焼付性試験は、第１図に示すよ
うに、供試工具Ａを素管Ｂ〔外径(d)90mm、肉厚
（ｔ）10mm、長さ(l)200mm〕の粗孔内に圧入し、拡
管率1.4、減肉率30％の拡管・減肉加工（但し、
素管温度1300℃、工具の予熱なし）を行い、加工
後の工具表面の焼付状況を立体顕微鏡で観察し
た。 表中、「耐焼付性」欄の各記号は次の評価を表
す：「◎」焼付全くなし、「×」著しく焼付発生。 第１表に示されるように、共晶クロム炭化物の
焼結体である本発明の工具は、硬度、耐焼付性と
もに従来材に比べて著しくすぐれていることがわ
かる。また、本発明の工具は、高い熱負荷に耐え
るすぐれた耐熱性を有し、長期に亘つて、熱亀裂
や熱疲労による割れを生じることがないことも確
認されている。
【表】
本発明の穿孔圧延用工具は、赤熱ソリツドバー
や素管との焼付・凝集に対する抵抗性が高く、か
つ高硬度で、耐摩耗性にもすぐれている。また高
い熱負荷に対しても、亀裂、熱疲労による割れを
生じにくく、従来材をはるかに凌ぐ耐久性を有し
ている。
や素管との焼付・凝集に対する抵抗性が高く、か
つ高硬度で、耐摩耗性にもすぐれている。また高
い熱負荷に対しても、亀裂、熱疲労による割れを
生じにくく、従来材をはるかに凌ぐ耐久性を有し
ている。
第１図は耐焼付性試験要領の説明図である。
Ａ：工具、Ｂ：素管。
Claims (1)
- １ Cr3C2とCr7C3の共晶クロム炭化物粒子の焼
結体からなるシームレス鋼管穿孔圧延用工具
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138761A JPS6029442A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | シームレス鋼管穿孔圧延用工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138761A JPS6029442A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | シームレス鋼管穿孔圧延用工具 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19100787A Division JPS6345347A (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | シ−ムレス鋼管穿孔圧延用工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029442A JPS6029442A (ja) | 1985-02-14 |
| JPH0122231B2 true JPH0122231B2 (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=15229564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138761A Granted JPS6029442A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | シームレス鋼管穿孔圧延用工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029442A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076009B2 (ja) * | 1985-09-03 | 1995-01-25 | 三菱化成株式会社 | 光磁気ディスク用磁性金属材料の製造方法 |
| US4866968A (en) * | 1987-06-17 | 1989-09-19 | Westinghouse Electric Corp. | High strength cemented carbide dies and mandrels for a pilgering machine |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP58138761A patent/JPS6029442A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6029442A (ja) | 1985-02-14 |
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