JPH0228401B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0228401B2 JPH0228401B2 JP55149017A JP14901780A JPH0228401B2 JP H0228401 B2 JPH0228401 B2 JP H0228401B2 JP 55149017 A JP55149017 A JP 55149017A JP 14901780 A JP14901780 A JP 14901780A JP H0228401 B2 JPH0228401 B2 JP H0228401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide shoe
- steel
- pipe
- base material
- resistance
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
本発明は、継目無鋼管を圧延製造する際に用い
る工具である。ガイドシユーの改良に関する。
る工具である。ガイドシユーの改良に関する。
製管用ガイドシユーは、第１図に示すように、
鋼材５に対してプラグ２を押し込んで孔をあける
工程で、ロール３および３により高速で回転させ
られる鋼材を外側から抑えつける工具１であるか
ら、その表面は大きな摩擦を受けるばかりでな
く、強い熱衝撃が加えられる。ガイドシユーの温
度は、高温の加工材料との接触により約900℃に
高められ、一方、ガイドシユー１およびロール３
が常に水冷されているため、加工を終つた材料が
通過し去ると、約150℃に低下する。鋼材５の１
個を加工するたびに、この温度変化が繰り返し加
えられるわけである。 従来、このガイドシユーの材料としては、耐熱
性と耐摩耗性の良好な24Cr−3Ni鋼（組成は、
1.7C−0.5Si−0.7Mn−3Ni−24Cr）や、35Cr−
35Ni鋼（1.2C−1.0Si−0.6Mn−5Cu−35Ni−
35Cr−3Mo）のような高合金鋼が用いられてい
る。しかし、最近の被圧延材の高合金化と圧延条
件の苛酷化に伴ない、これら既存の材料でつくつ
たガイドシユーは、満足できないものとなつてき
た。 主な問題点は、耐摩耗性の不足、ヒートチ
エツクすなわち熱衝撃により生じたクラツクを起
点とするワレの進行、および、管材のガイドシ
ユーへの焼付き、である。このうちとに対し
ては、ガイドシユー材料の合金設計や熱処理条件
を最適化することによつて、ある程度の改善は可
能である。しかし、はより大きな問題で、とく
に圧延が困難な管材が多くなる現状では、焼付き
も度々起る傾向にある。管材がガイドシユーに焼
付くと、鋼管の表面にラセン状のきずが生じて不
良製品ができるため、これは極力避けなければな
らない。
鋼材５に対してプラグ２を押し込んで孔をあける
工程で、ロール３および３により高速で回転させ
られる鋼材を外側から抑えつける工具１であるか
ら、その表面は大きな摩擦を受けるばかりでな
く、強い熱衝撃が加えられる。ガイドシユーの温
度は、高温の加工材料との接触により約900℃に
高められ、一方、ガイドシユー１およびロール３
が常に水冷されているため、加工を終つた材料が
通過し去ると、約150℃に低下する。鋼材５の１
個を加工するたびに、この温度変化が繰り返し加
えられるわけである。 従来、このガイドシユーの材料としては、耐熱
性と耐摩耗性の良好な24Cr−3Ni鋼（組成は、
1.7C−0.5Si−0.7Mn−3Ni−24Cr）や、35Cr−
35Ni鋼（1.2C−1.0Si−0.6Mn−5Cu−35Ni−
35Cr−3Mo）のような高合金鋼が用いられてい
る。しかし、最近の被圧延材の高合金化と圧延条
件の苛酷化に伴ない、これら既存の材料でつくつ
たガイドシユーは、満足できないものとなつてき
た。 主な問題点は、耐摩耗性の不足、ヒートチ
エツクすなわち熱衝撃により生じたクラツクを起
点とするワレの進行、および、管材のガイドシ
ユーへの焼付き、である。このうちとに対し
ては、ガイドシユー材料の合金設計や熱処理条件
を最適化することによつて、ある程度の改善は可
能である。しかし、はより大きな問題で、とく
に圧延が困難な管材が多くなる現状では、焼付き
も度々起る傾向にある。管材がガイドシユーに焼
付くと、鋼管の表面にラセン状のきずが生じて不
良製品ができるため、これは極力避けなければな
らない。
本発明は、このような課題の解決をめざしてな
されたものであつて、耐摩耗性、耐焼付き性を高
めるとともに、割れ抵抗性のすぐれた製管用ガイ
ドシユーを提供することを目的とする。
されたものであつて、耐摩耗性、耐焼付き性を高
めるとともに、割れ抵抗性のすぐれた製管用ガイ
ドシユーを提供することを目的とする。
本発明の製管用ガイドシユーは、Ｃ含有量が
0.5％以下のオーステナイト系、フエライト系、
またはそれらの混合組織を有する耐熱鋼を母材と
し、管材と接触する面に、900℃における硬さが
Hv190以上250以下のCo基合金を肉盛りした材料
で製造したものである。 肉盛りの厚さは、少なくとも４mmあることが好
ましい。
0.5％以下のオーステナイト系、フエライト系、
またはそれらの混合組織を有する耐熱鋼を母材と
し、管材と接触する面に、900℃における硬さが
Hv190以上250以下のCo基合金を肉盛りした材料
で製造したものである。 肉盛りの厚さは、少なくとも４mmあることが好
ましい。
この目的に向かつて研究の過程で、本発明者ら
は、まず従来のガイドシユーにおいて、前記の熱
衝撃によりヒートチエツクが発生すると、それが
40〜50mmの深さに進展したときに大割れに至りや
すいことと、初期の割れも大割れも、初晶または
共晶の粗大炭化物に沿つて進行すること、を知つ
た。 耐摩耗性を高めるためには高炭素鋼を使用し炭
化物を生成させることが効果的であるが、これは
割れ抵抗性と相容れず、工具の寿命向上がはかれ
ない。といつて、硬質合金として知られるステラ
イトのようなものは靭延性に乏しく、ガイドシユ
ーにしても衝撃で破損しやすい。このように事実
にかんがみ、本発明者らは、従来は均一な材質で
つくられていたガイドシユーを、管材と接触する
表層部とそれを支える母材部とを別々の材料で製
造することを着想した。また、表層部は母材上に
溶接の手法で肉盛りすることによつて設けるのが
適当と考えた。 そこで、表層部を負担すべき材料を決定するた
め、下記の肉盛り材について、900℃で高温摩耗
試験を行なつた。試験法は大越式に準じ、回転円
板に肉盛り材を肉盛り溶接した回転円板形試験片
を用い、荷重３Kg／mm2、摺動距離500ｍの条件で
実施した。
は、まず従来のガイドシユーにおいて、前記の熱
衝撃によりヒートチエツクが発生すると、それが
40〜50mmの深さに進展したときに大割れに至りや
すいことと、初期の割れも大割れも、初晶または
共晶の粗大炭化物に沿つて進行すること、を知つ
た。 耐摩耗性を高めるためには高炭素鋼を使用し炭
化物を生成させることが効果的であるが、これは
割れ抵抗性と相容れず、工具の寿命向上がはかれ
ない。といつて、硬質合金として知られるステラ
イトのようなものは靭延性に乏しく、ガイドシユ
ーにしても衝撃で破損しやすい。このように事実
にかんがみ、本発明者らは、従来は均一な材質で
つくられていたガイドシユーを、管材と接触する
表層部とそれを支える母材部とを別々の材料で製
造することを着想した。また、表層部は母材上に
溶接の手法で肉盛りすることによつて設けるのが
適当と考えた。 そこで、表層部を負担すべき材料を決定するた
め、下記の肉盛り材について、900℃で高温摩耗
試験を行なつた。試験法は大越式に準じ、回転円
板に肉盛り材を肉盛り溶接した回転円板形試験片
を用い、荷重３Kg／mm2、摺動距離500ｍの条件で
実施した。
【表】
各肉盛り材の摩耗の度合を、回転円板の径の減
少率であらわし、それぞれの900℃における硬さ
と関連させて示せば、次のとおりである。
少率であらわし、それぞれの900℃における硬さ
と関連させて示せば、次のとおりである。
【表】
この結果から、表層部の材料としては、900℃
における硬さがHv190あれば、耐摩耗性が十分で
あることがわかつた。実用される硬質合金の硬さ
はHv250までであるが、この範囲のものを使用す
ればよい。具体的には、「ステライトNo.１、No.６、
No.12、No.156、No.157、No.Ｆ」など、市販のCo基
合金が有用である。 母材部は、炭素鋼や低合金鋼を用いたのでは高
温にさらされたときの耐酸化性が乏しいし、ステ
ンレス鋼では剛性が不足する。工具鋼は高価なわ
りに耐酸化性はよくない。これらを考え合わせ
て、耐熱鋼を使用した。耐熱鋼の合金組成に関し
て、もつぱら割れ抵抗性を高めることを意図し、
有害な炭化物を形成しないＣ含有量を求めて試験
したところ、一般に0.5％を上限とすべきことが
わかつた。フエライト系、オーステナイト系およ
びこれらの混合組織である二相系の場合において
は、形成される炭化物量はＣ含有量で一義的に決
定され、0.5％以下であれば靭性を損なう巨大炭
化物が生成しないことも確認された。 肉盛りの厚さは、母材がオーテスナイト系、フ
エライト系または二相系であれば、４mm程度あれ
ば足りる。一方、マルテンサイト系の耐熱鋼を母
材に使おうとすると、温度がオーステナイトに変
態する領域に達すると焼割れが生じるので、約
700℃以上に加熱されることのないよう、肉盛り
を厚くする必要がある。 肉盛り面は、研摩加工によりガイドシユー表面
の形状を与える。 実施例 １ 母材として、Ｃ：0.3％、Si：1.0％、Mn：0.8
％、Ni：18％およびCr：24％を含有するオース
テナイト系ステンレス鋼を鋳造してそのまま用
い、管材と接触する面に、軟鋼系の下盛り材で下
盛りを施したのち、「ステライト」No.12、すなわ
ち、Ｃ：1.3％、Si：0.6％、Mn：0.6％、Cr：
30.3％およびＷ：8.1％を含有し残部がCoからな
る耐熱コバルト合金を、ガスバーナーにより５mm
厚に肉盛りした。 研摩加工により製造した製管用ガイドシユー
は、耐摩耗性が高く、焼付きも大割れも発生する
ことなく使用でき、現用の高Ni−高Cr製のもの
（Ｃ：1.2％、Si：1.0％、Mn：0.6％、Cu：５％、
Ni：35％、Cr：35％、Mo：3.2％を含有し残部
は実質的にFe）にくらべ、約５倍の寿命を示し
た。 実施例 ２ 母材として、Ｃ：0.2％、Si：0.7％、Mn：0.8
％およびCr：25％を含有するオーステナイト・
フエライト二相クロム鋼を用い、鋳造のままと
し、肉盛り材としては、Ｃ：1.9％、Si：0.3％、
Mn：0.4％、Cr：25.7％およびＷ：8.6％を含有し
残部がFeである帯状の電極を用い、ハンドアー
ク溶接法により、４mm厚に肉盛りした。 このガイドシユーも、実施例１のものと同様な
性能をもち、現用のものの約4.5倍の寿命を示し
た。
における硬さがHv190あれば、耐摩耗性が十分で
あることがわかつた。実用される硬質合金の硬さ
はHv250までであるが、この範囲のものを使用す
ればよい。具体的には、「ステライトNo.１、No.６、
No.12、No.156、No.157、No.Ｆ」など、市販のCo基
合金が有用である。 母材部は、炭素鋼や低合金鋼を用いたのでは高
温にさらされたときの耐酸化性が乏しいし、ステ
ンレス鋼では剛性が不足する。工具鋼は高価なわ
りに耐酸化性はよくない。これらを考え合わせ
て、耐熱鋼を使用した。耐熱鋼の合金組成に関し
て、もつぱら割れ抵抗性を高めることを意図し、
有害な炭化物を形成しないＣ含有量を求めて試験
したところ、一般に0.5％を上限とすべきことが
わかつた。フエライト系、オーステナイト系およ
びこれらの混合組織である二相系の場合において
は、形成される炭化物量はＣ含有量で一義的に決
定され、0.5％以下であれば靭性を損なう巨大炭
化物が生成しないことも確認された。 肉盛りの厚さは、母材がオーテスナイト系、フ
エライト系または二相系であれば、４mm程度あれ
ば足りる。一方、マルテンサイト系の耐熱鋼を母
材に使おうとすると、温度がオーステナイトに変
態する領域に達すると焼割れが生じるので、約
700℃以上に加熱されることのないよう、肉盛り
を厚くする必要がある。 肉盛り面は、研摩加工によりガイドシユー表面
の形状を与える。 実施例 １ 母材として、Ｃ：0.3％、Si：1.0％、Mn：0.8
％、Ni：18％およびCr：24％を含有するオース
テナイト系ステンレス鋼を鋳造してそのまま用
い、管材と接触する面に、軟鋼系の下盛り材で下
盛りを施したのち、「ステライト」No.12、すなわ
ち、Ｃ：1.3％、Si：0.6％、Mn：0.6％、Cr：
30.3％およびＷ：8.1％を含有し残部がCoからな
る耐熱コバルト合金を、ガスバーナーにより５mm
厚に肉盛りした。 研摩加工により製造した製管用ガイドシユー
は、耐摩耗性が高く、焼付きも大割れも発生する
ことなく使用でき、現用の高Ni−高Cr製のもの
（Ｃ：1.2％、Si：1.0％、Mn：0.6％、Cu：５％、
Ni：35％、Cr：35％、Mo：3.2％を含有し残部
は実質的にFe）にくらべ、約５倍の寿命を示し
た。 実施例 ２ 母材として、Ｃ：0.2％、Si：0.7％、Mn：0.8
％およびCr：25％を含有するオーステナイト・
フエライト二相クロム鋼を用い、鋳造のままと
し、肉盛り材としては、Ｃ：1.9％、Si：0.3％、
Mn：0.4％、Cr：25.7％およびＷ：8.6％を含有し
残部がFeである帯状の電極を用い、ハンドアー
ク溶接法により、４mm厚に肉盛りした。 このガイドシユーも、実施例１のものと同様な
性能をもち、現用のものの約4.5倍の寿命を示し
た。
Ｃ：0.3％、Si：0.5％およびMn：0.6％を含有
する炭素鋼（マルテンサイト系）を鋳造し、焼き
ならしをした母材の上に、「ステライト」No.11す
なわち、Ｃ：1.4％、Si：0.8％、Mn：0.7％、
Cr：28.4％およびＷ：7.9％を含有し残部Coから
なるコバルト合金を、ガスバーナーで５mm厚に肉
盛りした。 このガイドシユーは、耐摩耗性と耐焼付き性は
良好であつたが、母材に焼割れが発生したため、
寿命は従来品と同等に終つた。
する炭素鋼（マルテンサイト系）を鋳造し、焼き
ならしをした母材の上に、「ステライト」No.11す
なわち、Ｃ：1.4％、Si：0.8％、Mn：0.7％、
Cr：28.4％およびＷ：7.9％を含有し残部Coから
なるコバルト合金を、ガスバーナーで５mm厚に肉
盛りした。 このガイドシユーは、耐摩耗性と耐焼付き性は
良好であつたが、母材に焼割れが発生したため、
寿命は従来品と同等に終つた。
本発明の製管用ガイドシユーは、母材部と表層
部とを別々の材料で構成したため、管材と接触す
る表面においては耐摩耗性、耐焼付き性が良好で
あり、本件は割れ抵抗性が高い。従つて、難圧延
材に対して使用できるし、寿命も従来品より長
い。製作工期は長くなるが、高価な合金は表層部
に限定されるため、コストはかえつて低減でき
る。
部とを別々の材料で構成したため、管材と接触す
る表面においては耐摩耗性、耐焼付き性が良好で
あり、本件は割れ抵抗性が高い。従つて、難圧延
材に対して使用できるし、寿命も従来品より長
い。製作工期は長くなるが、高価な合金は表層部
に限定されるため、コストはかえつて低減でき
る。
第１図は、継目無鋼管を圧延製造する機構を示
す、概念的な断面図である。第２図は、本発明に
よる製管用ガイドシユーの構成を示す断面図であ
る。 １……ガイドシユー、２……プラグ、３……ロ
ール、５……鋼材、１１……母材部分、１２……
肉盛り部分。
す、概念的な断面図である。第２図は、本発明に
よる製管用ガイドシユーの構成を示す断面図であ
る。 １……ガイドシユー、２……プラグ、３……ロ
ール、５……鋼材、１１……母材部分、１２……
肉盛り部分。
Claims (1)
- １ Ｃ含有量が0.5％以下のオーステナイト系、
フエライト系またはそれらの混合組織を有する耐
熱鋼を母材とし、管材と接触する面に、900℃に
おける硬さがHv190以上250以下のCo基合金を肉
盛りした材料で製造した製管用ガイドシユー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14901780A JPS5772709A (en) | 1980-10-24 | 1980-10-24 | Pipe piercing guide shoe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14901780A JPS5772709A (en) | 1980-10-24 | 1980-10-24 | Pipe piercing guide shoe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5772709A JPS5772709A (en) | 1982-05-07 |
| JPH0228401B2 true JPH0228401B2 (ja) | 1990-06-25 |
Family
ID=15465845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14901780A Granted JPS5772709A (en) | 1980-10-24 | 1980-10-24 | Pipe piercing guide shoe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5772709A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3114177C2 (de) * | 1981-04-03 | 1984-08-23 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zum Herstellen eines Arbeitswerkzeuges zur spanlosen Warmverformung von Stahl und Warmarbeitswerkzeug |
| JPS60148689A (ja) * | 1984-01-10 | 1985-08-05 | Nippon Steel Corp | 複合シ−ムレスガイドシユ−の製造方法 |
| JPS6487004A (en) * | 1987-09-30 | 1989-03-31 | Nippon Steel Corp | Guide shoe for rolling mill for manufacture of seamless tube |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232814A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-12 | Hitachi Metals Ltd | Precipitation hardening austenite cast tool alloy |
| JPS5318419A (en) * | 1976-08-04 | 1978-02-20 | Hitachi Metals Ltd | Hot working tool steel |
-
1980
- 1980-10-24 JP JP14901780A patent/JPS5772709A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5772709A (en) | 1982-05-07 |
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