JPH02156037A - 耐熱穿孔プラグ - Google Patents
耐熱穿孔プラグInfo
- Publication number
- JPH02156037A JPH02156037A JP31131688A JP31131688A JPH02156037A JP H02156037 A JPH02156037 A JP H02156037A JP 31131688 A JP31131688 A JP 31131688A JP 31131688 A JP31131688 A JP 31131688A JP H02156037 A JPH02156037 A JP H02156037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plug
- sintered body
- heat
- perforated plug
- perforated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はシームレス鋼管等の穿孔プラグ即ちプラクミル
方式によりシームレスバイブ等を製造するにあたり鋼材
に穿孔するために用いるプラグに関するものである。
方式によりシームレスバイブ等を製造するにあたり鋼材
に穿孔するために用いるプラグに関するものである。
［従来の技術］
赤熱した中実の鋼材から穿孔、延伸するシームレス鋼管
の製造工程では種々の穿孔プラグが用いられている。こ
れらのプラグの材質は使用条件により数種のものが使い
分けられているが、いずれもＦｅを主体とする金属材料
である。
の製造工程では種々の穿孔プラグが用いられている。こ
れらのプラグの材質は使用条件により数種のものが使い
分けられているが、いずれもＦｅを主体とする金属材料
である。
例えば、穿孔プラグとしてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ鋼などが用
いられているが、短寿命である為大量のプラグが消費さ
れている。
いられているが、短寿命である為大量のプラグが消費さ
れている。
［発明の解決しようとする課題］
穿孔プラグは、赤熱した鋼材をバイブに加工する為に使
用するもので、強度の塑性加工を行なうものである。そ
の為、高温下での強度、耐摩耗性、及び耐焼付性のいず
れもが優れていることが要求されている。しかし、従来
用いられているＦｅ材質のプラグは要求される特性のい
ずれもが十分ではな（、短時間の使用により変形や焼付
け、あるいは摩耗のため使用不能となる。更に、シーム
レス鋼材の材質がステンレス系になれば、その傾向は顕
著になる。この為、プラグ鋼管の為の頻繁なる操業中断
が余儀な（されており、穿孔プラグの寿命向上が切望さ
れている。一方、高温での要求特性を満足するものにセ
ラミックス焼結体があるが、穿孔、伸延作業中に同時に
要求される耐熱衝撃性が十分でない馬用いることはでき
ない。また金属製プラグの表面をセラミック被覆するこ
とも検討されているが、プラグの強度が本質的に改善さ
れない、セラミックスと金属の密着性が十分でない等の
為に実用化されるには至っていない。
用するもので、強度の塑性加工を行なうものである。そ
の為、高温下での強度、耐摩耗性、及び耐焼付性のいず
れもが優れていることが要求されている。しかし、従来
用いられているＦｅ材質のプラグは要求される特性のい
ずれもが十分ではな（、短時間の使用により変形や焼付
け、あるいは摩耗のため使用不能となる。更に、シーム
レス鋼材の材質がステンレス系になれば、その傾向は顕
著になる。この為、プラグ鋼管の為の頻繁なる操業中断
が余儀な（されており、穿孔プラグの寿命向上が切望さ
れている。一方、高温での要求特性を満足するものにセ
ラミックス焼結体があるが、穿孔、伸延作業中に同時に
要求される耐熱衝撃性が十分でない馬用いることはでき
ない。また金属製プラグの表面をセラミック被覆するこ
とも検討されているが、プラグの強度が本質的に改善さ
れない、セラミックスと金属の密着性が十分でない等の
為に実用化されるには至っていない。
また、ＷＣとＺｒＯ＊含有サーメットがプラグ材質とし
て提案されているが寿命延長効果という点ではＷＣの酸
化等によりまだ不十分である。（特開昭６３−２０４３
４） ［課題を解決する為の手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、Ｎｆ、Ｍｏ複硼化物、Ｎｉ、Ｗ複硼化物及びＮ Ｌ
Ｉ Ｍ ｏ ＋ Ｗ複硼化物の１種又は２種以上を主体
とする硬質相とＮｉ、Ｍｏを主体とする結合相よりなる
焼結体で構成されることを特徴とする耐熱穿孔プラグを
提供するものである。
て提案されているが寿命延長効果という点ではＷＣの酸
化等によりまだ不十分である。（特開昭６３−２０４３
４） ［課題を解決する為の手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、Ｎｆ、Ｍｏ複硼化物、Ｎｉ、Ｗ複硼化物及びＮ Ｌ
Ｉ Ｍ ｏ ＋ Ｗ複硼化物の１種又は２種以上を主体
とする硬質相とＮｉ、Ｍｏを主体とする結合相よりなる
焼結体で構成されることを特徴とする耐熱穿孔プラグを
提供するものである。
なお、本発明の耐熱穿孔プラグの材質である複硼化物は
硼化物サーメットとして知られているものであるが、他
のサーメットと同様、被加工材の温度が高温例えば本発
明穿孔プラグの如き８００℃とか９００℃以上といった
ような高いものにおいては、サーメットと被加工材の溶
着が当然生ずることが考えられる等の点から使用しつる
ものとしては全（予測されないものであった。
硼化物サーメットとして知られているものであるが、他
のサーメットと同様、被加工材の温度が高温例えば本発
明穿孔プラグの如き８００℃とか９００℃以上といった
ような高いものにおいては、サーメットと被加工材の溶
着が当然生ずることが考えられる等の点から使用しつる
ものとしては全（予測されないものであった。
本発明の穿孔プラグは以下に述べる方法により得られる
。例えば、ＭｏＢ、ＷＢ、Ｎｉの各粉末を回を乾燥後、
金型プレスやラバープレスで加圧成形して、真空中又は
Ａｒ、 Ｈｚなとの不活性あるいは還元雰囲気において
１１００〜１５００℃程度に一定時間以上加熱し焼結体
を得る。こうして得た焼結体をダイヤモンド砥石などを
用いて、所定の形状、寸法に加工し穿孔プラグを得る。
。例えば、ＭｏＢ、ＷＢ、Ｎｉの各粉末を回を乾燥後、
金型プレスやラバープレスで加圧成形して、真空中又は
Ａｒ、 Ｈｚなとの不活性あるいは還元雰囲気において
１１００〜１５００℃程度に一定時間以上加熱し焼結体
を得る。こうして得た焼結体をダイヤモンド砥石などを
用いて、所定の形状、寸法に加工し穿孔プラグを得る。
焼結体を得るために用いる原料粉は必ずしも上記のＭｏ
Ｂ、 ＷＢ、 Ｎｉ粉の組み合わせである必要はなく、
Ｎｉ−８合金粉とＭｏ扮、Ｗ粉あるいはＮｉ、Ｍｏ。
Ｂ、 ＷＢ、 Ｎｉ粉の組み合わせである必要はなく、
Ｎｉ−８合金粉とＭｏ扮、Ｗ粉あるいはＮｉ、Ｍｏ。
■の単独金属粉とＢ粉末の組み合わせ等であってもさし
つかえない、また、これらの主原料の他にＷＣ，ＴｉＣ
等の金属炭化物やＴｉＮ、ＴａＮ等の金属窒化物を添加
することも可能である。
つかえない、また、これらの主原料の他にＷＣ，ＴｉＣ
等の金属炭化物やＴｉＮ、ＴａＮ等の金属窒化物を添加
することも可能である。
本発明の穿孔プラグの表面はできるだけ平滑であること
が望ましいが、＃４００程度の研削肌であってもさしつ
かえなく、寿命を更に伸ばし得る場合もある。
が望ましいが、＃４００程度の研削肌であってもさしつ
かえなく、寿命を更に伸ばし得る場合もある。
本発明穿孔プラグを構成する材料の組織について説明す
ると次の通りである。
ると次の通りである。
結合相は硬質相をとり囲む様に分布し、硬質相相互は連
続しておらず、独立していることが望ましい。また硬質
相は余り縦、横比の太き（ない多角形であり、平均粒径
は５μｍ以下である。結合相の最大幅は５μｍ程度であ
り、はぼ均一に分布している。
続しておらず、独立していることが望ましい。また硬質
相は余り縦、横比の太き（ない多角形であり、平均粒径
は５μｍ以下である。結合相の最大幅は５μｍ程度であ
り、はぼ均一に分布している。
また、焼結体の具体的な微構造についてみるといずれの
組み合わせの原料を用いても、主としてＭｏＪｉＢｔあ
るいはＷＪｉＢｇあるいは（Ｍ ｏ ＋ Ｗ ） ａＮ
ｉＢｍである硬質相と主にＮｉ−Ｍｏ合金である結合相
よりなっており、この゛硬質相の重量％は４０〜８０％
であることが好ましい、硬質相の比を４０〜８０重量％
とするとよい理由は、硬質相が４０重量％以下であると
穿孔プラグの被加工材との耐焼付性が十分には改善され
ず、８０重量％以上では穿孔時の熱衝撃によりクラック
が生じやすいからである。なお、特に好ましい硬質相の
割合は４５〜７０％である。
組み合わせの原料を用いても、主としてＭｏＪｉＢｔあ
るいはＷＪｉＢｇあるいは（Ｍ ｏ ＋ Ｗ ） ａＮ
ｉＢｍである硬質相と主にＮｉ−Ｍｏ合金である結合相
よりなっており、この゛硬質相の重量％は４０〜８０％
であることが好ましい、硬質相の比を４０〜８０重量％
とするとよい理由は、硬質相が４０重量％以下であると
穿孔プラグの被加工材との耐焼付性が十分には改善され
ず、８０重量％以上では穿孔時の熱衝撃によりクラック
が生じやすいからである。なお、特に好ましい硬質相の
割合は４５〜７０％である。
硬質相に対し結合相はＮｉ、Ｍｏを主体とするものであ
って結合相の大部分例えば８５％以上をこれらの１種又
は２種または合金相で構成せしめることが好ましい。こ
れはＮｉ、Ｍｏの結合相は、前記した複硼化物の硬質相
に対し、Ｎｉは硬質相と高温で広い固溶域を有しており
、相互の界面強度を確保するために最適である。一方、
ＭｏはＮｉ相に固溶強度、硬度の向上に効果的で、硬質
相と反応して低級なホウ化物を生成することもない。Ｎ
ｉ中のＭＯの量は５〜ＺＯｗｔ％が適当で、さらには１
０〜１８ｗｔ％がより好ましい。
って結合相の大部分例えば８５％以上をこれらの１種又
は２種または合金相で構成せしめることが好ましい。こ
れはＮｉ、Ｍｏの結合相は、前記した複硼化物の硬質相
に対し、Ｎｉは硬質相と高温で広い固溶域を有しており
、相互の界面強度を確保するために最適である。一方、
ＭｏはＮｉ相に固溶強度、硬度の向上に効果的で、硬質
相と反応して低級なホウ化物を生成することもない。Ｎ
ｉ中のＭＯの量は５〜ＺＯｗｔ％が適当で、さらには１
０〜１８ｗｔ％がより好ましい。
本発明の穿孔プラグの表面は出来るだけ平滑であること
が好ましいが、＃４００程度の研削肌であってもさしつ
かえない。また、表面にメツキ、溶射や肉盛などの表面
処理を施すこともさしつかえなく、寿命を更に伸ばし得
る場合もある。
が好ましいが、＃４００程度の研削肌であってもさしつ
かえない。また、表面にメツキ、溶射や肉盛などの表面
処理を施すこともさしつかえなく、寿命を更に伸ばし得
る場合もある。
［作用］
本発明による穿孔プラグを構成する焼結体の主たる成分
である複硼化物は、本質的に工具鋼などに比べ高温での
硬度や強度の低下は小さく、Ｎｉ−Ｍｏ金属と複合化さ
れてもその特性は頭重 著に発揮されている。また、この焼結体のＭ相と結合相
の界面は非常に強固に結び付いており、焼結体の強度も
高温に至るまで必然的に高く、耐熱衝撃性も十分である
。
である複硼化物は、本質的に工具鋼などに比べ高温での
硬度や強度の低下は小さく、Ｎｉ−Ｍｏ金属と複合化さ
れてもその特性は頭重 著に発揮されている。また、この焼結体のＭ相と結合相
の界面は非常に強固に結び付いており、焼結体の強度も
高温に至るまで必然的に高く、耐熱衝撃性も十分である
。
更に、穿孔プラグとして最も要求される被加らず、硬質
相の含有するＢの一部が遊離し酸化した後、スケールな
どとともにガラス状の極めて薄い層を形成し、潤滑剤と
して機能する。このため、本発明による穿孔プラグの被
加工材との焼付性は従来のプラグに対し大幅に改善され
ている。
相の含有するＢの一部が遊離し酸化した後、スケールな
どとともにガラス状の極めて薄い層を形成し、潤滑剤と
して機能する。このため、本発明による穿孔プラグの被
加工材との焼付性は従来のプラグに対し大幅に改善され
ている。
［実施例］
実施例ｌ
Ｍｏ８４３％、ＷＢ７％、ＮＬ ４５％及びＭｏ ５％
の各粉末を原料に用い、Ｎｉ、Ｍｏ Ｎｉ、ＭｏＪの複
硼化物の重量％が６８％である焼結体を作成し、穿孔プ
ラグを製造した。この穿孔プラグを１０００℃に加熱し
た後、１００℃の油中に投入することを３回繰り返し表
面にクラックの生じていないことを確認した。ついで、
１３Ｃｒ鋼を加工する穿孔プラグとして実機テストを行
った結果、明白なりラックにより寿命に達するまで１２
本の耐用を示した。また、同組成の焼結体を用いて、硬
度測定を室温及び８００℃で行った結果、各々Ｈｖ＝８
３０ｋｇ／ｍｍ”。
の各粉末を原料に用い、Ｎｉ、Ｍｏ Ｎｉ、ＭｏＪの複
硼化物の重量％が６８％である焼結体を作成し、穿孔プ
ラグを製造した。この穿孔プラグを１０００℃に加熱し
た後、１００℃の油中に投入することを３回繰り返し表
面にクラックの生じていないことを確認した。ついで、
１３Ｃｒ鋼を加工する穿孔プラグとして実機テストを行
った結果、明白なりラックにより寿命に達するまで１２
本の耐用を示した。また、同組成の焼結体を用いて、硬
度測定を室温及び８００℃で行った結果、各々Ｈｖ＝８
３０ｋｇ／ｍｍ”。
４８０ｋｇ／＋がの値を得た。
実施例２〜７及び比較例１〜２
実施例１と同様に焼結体を作成し、穿孔プラグを製造し
た後実施例１と同様なラボテスト及び炭素鋼を加工する
穿孔プラグとして実機テストを行った結果を第１表に示
す。
た後実施例１と同様なラボテスト及び炭素鋼を加工する
穿孔プラグとして実機テストを行った結果を第１表に示
す。
比較例３〜５
第１表に示す通り、従来材であるＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ鋼５
ｉＪ４製の穿孔プラグを作成し実施例１と同様なテスト
を行った。
ｉＪ４製の穿孔プラグを作成し実施例１と同様なテスト
を行った。
［発明の効果］
このように本発明による穿孔プラグは高温での耐摩耗性
、強度及び被加工材との耐焼付性において従来の工具鋼
を用いた穿孔プラグに比べ著しく改善されており、長寿
命化が達成できる。このため、シームレス鋼管の穿孔、
伸延における穿孔プラグの交換回数が大幅に減少し、製
造の効率が改善されるのに加え製品品質も安定化する。
、強度及び被加工材との耐焼付性において従来の工具鋼
を用いた穿孔プラグに比べ著しく改善されており、長寿
命化が達成できる。このため、シームレス鋼管の穿孔、
伸延における穿孔プラグの交換回数が大幅に減少し、製
造の効率が改善されるのに加え製品品質も安定化する。
Claims (2)
- （１）Ｎｉ、Ｍｏ複硼化物、Ｎｉ、Ｗ複硼化物及びＮｉ
、Ｍｏ、Ｗ複硼化物の１種又は２種以上を主体とする硬
質相とＮｉ、Ｍｏを主体とする結合相よりなる焼結体で
構成されることを特徴とする耐熱穿孔プラグ。 - （２）焼結体の硬質相の重量％が４０〜８０％である特
許請求の範囲第１項記載耐熱穿孔プラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31131688A JPH02156037A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 耐熱穿孔プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31131688A JPH02156037A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 耐熱穿孔プラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156037A true JPH02156037A (ja) | 1990-06-15 |
Family
ID=18015667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31131688A Pending JPH02156037A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 耐熱穿孔プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02156037A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6202463B1 (en) | 1996-12-27 | 2001-03-20 | Kawasaki Steel Corporation | Plug and mandrel bar for seamless steel pipe rolling operation for manufacturing seamless steel pipe |
| CN103846618A (zh) * | 2012-12-05 | 2014-06-11 | 江苏南山冶金机械制造有限公司 | 穿孔机顶头坯料制造方法 |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP31131688A patent/JPH02156037A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6202463B1 (en) | 1996-12-27 | 2001-03-20 | Kawasaki Steel Corporation | Plug and mandrel bar for seamless steel pipe rolling operation for manufacturing seamless steel pipe |
| CN103846618A (zh) * | 2012-12-05 | 2014-06-11 | 江苏南山冶金机械制造有限公司 | 穿孔机顶头坯料制造方法 |
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