JPH038520A - 熱間押出し製管方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間押出しによる製管方法に関し、更に詳し
くは、フェライト系ステンレス鋼等の低Ｎ金属材料に適
した製管方法に関する。

〔従来の技術］ 熱間押出し製管には、通常、削り中空丸ビレットがその
まま使用されている。すなわち、削り中空丸ビレットを
加熱後、これに押出し加工を施す。

また、一部では削り中空丸ビレットをカプセル内に封入
して熱間押出し加工を行うことも試みられている（特開
昭５２−１４７５５３号公報）、ここで削り中空丸ビレ
ットをカプセル内に封入する目的は、削り中空丸ビレッ
トの酸化防止と、潤滑剤や工具による表面損傷の防止と
であり、カプセル材質は粉末押出し法で使用される炭素
鋼と推定される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、フェライト系ステンレス鋼にあっては、周知
のとおり、靭性向上を目的として鋼中Ｎ量が制限されて
いる。また、同様の目的で鋼中Ｃ量も制限されている。

そして、このフェライト系ステンレス鋼製の中空丸ビレ
ットを素材として、熱間押出し製管を行った場合には、
製造された管の特に内面で浸窒が進行しているのが認め
られる。

管内面に生じるこの浸窒は、後述するように、空気中の
Ｎに起因するわけであるが、この浸窒に対して上述した
カプセル封入は、手間がかかり、工業的でないだけでな
く、カプセルから中空丸ビレットへの浸炭の危険性があ
り、好ましい対策とは言えない。

本発明は、熱間押出しにともなう管内面の浸窒を確実に
抑え、しかも浸炭の危険性がなく、更に工業的に容易に
実施できる熱間押出し製管方法を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

フェライト系ステンレス鋼製中空丸ビレントを熱間押出
し製管すると、上述したように、管内面に浸窒が生しる
。大気に中空丸ビレントがさらされることが浸窒の原因
であるならば、大気に多くさらされる中空丸ビレット外
表面が浸窒され、その結果、管外面が浸窒されることに
なる。しかし、実際は管内面のみが浸窒される。本発明
者らの調査によれば、その原因は次のとおりである。

管内面の浸窒は、コンテナ内での中空丸ビレットの浸窒
に起因する。その場合、中空丸ビレットの外表面は、熱
容量の大きいコンテナ内に中空丸ビレントが装入される
と直ちに冷却され、浸窒が進行しない。これに対し、中
空丸ビレットの内表面は外表面はど冷却されず、押出し
中高温を保持する。また、中空丸ビレットの内表面内側
には空気が封入され、これが高温下で加圧される。その
結果、中空丸ビレットの内表面のみが押出し中に浸窒さ
れ、管内面の浸窒が進行するのである。

本発明は、このような浸窒の原因解析に基づきなされた
もので、少なくとも内表面をＮｊメッキ層で被覆した中
空丸ビレットを熱間押出しすることを特徴とする熱間押
出し製管方法を要旨とする。

〔作　　用］ 本発明の製管方法においては、第１に、中空丸ビレット
の内表面がメッキ層で被覆されているので、押出し中に
その内部に空気が封入されていても内表面に浸窒が生じ
ない。したがって、製造された管の内面にも浸窒が生じ
ない。

第２に、メッキ層はカプセルと異なり工業的規模で極め
て容易に形成することができる。

第３に、メッキ層を形成するＮｉは、オーステナイト組
織で、ＣおよびＮの固溶限が大きいため、メッキ層から
中空丸ビレットへの炭素汚染がない。

また、Ｃｒ等と比べて延伸性に優れ、押出し中にも被膜
切れを生じる危険性が殆どない。その結果、管内面の浸
窒を確実かつ安定的に防止する。また、融点が高いので
、Ｓｎ、Ｚｎ、、Ｃｕ、Ａｆ等のメッキのように押出し
に先立つ加熱や後の熱処理等でも７容けることがなく、
いわゆるハンダＭ危化が防止さる。

第４に、異物付着による管内面等の局部的な浸炭も防止
できる。

第５に、製管後に管内面に残存するメンキ被膜が、ガラ
ス潤滑剤を除去するためのプラスト処理等によって取り
除かれ、製管後の被膜除去処理を必要としない。

本発明の製管方法におけるメッキは、常用手段による。

その場合、中空丸ビレットの端面および外表面にメッキ
層を被覆することを阻げない。端面および外表面のメッ
キ層は、浸窒防止には直接寄与することはないが、異物
付着による浸炭に対しては有効である。

すなわち、異物付着は外表面で顕著なことから、内表面
のメッキ層よりもむしろ抑止効果が高い。

異物付着によって局部的な浸炭が生じると、フェライト
系ステンレス鋼等の低Ｃ鋼にあっては、後の加工で浸炭
部を起点として亀裂や割れが生じる。

したがって、異物付着による局部的な浸炭を防止するこ
とも、浸窒化防止に劣らず重要である。

メッキ層の厚みは特に限定しないが、極端に薄くなると
押出し中に膜切れがおきる。また、極端に厚いメッキ層
は、メッキコストを不必要に上昇させるとともに、押出
し後の被膜除去を困難にする。このようす仁とから通常
は平均厚み１０μｍ〜２００μｍの範囲内に管理するこ
とが望まれる。

対象材は、低Ｎ、低Ｃのフェライト系ステンレス鋼を好
適とするが、本発明は低Ｃのオーステナイト系ステンレ
ス鋼、二相ステンレス鋼等にも通用可能である。低Ｃ材
料を対象にした場合は、前述したように、異物付着によ
る浸炭が防止される。

つまり、本発明は、低Ｃ１低Ｎのいずれかを満足する金
属材料全般に有効であり、そのレベルは大略０５０．０
３重量％、Ｎ≦０．０２重量％である。

（実施例〕 以下に本発明の詳細な説明する。

第１表に示す組成を有する外径１７３ｍｍ、内径４４Ｍ
のフェライト系ステンレス鋼製中空丸ビレットの全表面
をＮｉで平均３０μｍの厚みにメッキした。その後、こ
の中空丸ビレットを種々の温度で押出して外径５１ａ＊
、肉厚５ｆｆＩ１１のステンレス鋼管とした。製造され
たステンレス鋼管におけるＮ量の肉厚方向分布を、Ｎｉ
メッキを行わなかった場合と比較して第１図に示す。

第　　　１　　　表（ｗｔ％） Ｎｉメッキを行わなかった場合は、押出し温度が１０５
０°Ｃの場合を除いて管内面近傍で著しい浸窒が生じて
いる。このような管を冷間加工又は熱間加工した場合に
は、浸窒した内表面を起点して割れや亀裂が生じる。押
出し温度が１０５０°Ｃの場合に浸窒が生じなかったの
は、中空丸ビレットの絶対的な温度が低いためである。

第　　３　　表 ＊　結果は冷間加工後の内面割れ発生状況を示し、Ｏ：
割れ発生なし ６８局部的に微小割れ発生 ×：全面に微小割れ発生 を夫々示す。

これに対し、Ｎｉメッキが施された中空丸ビレットに熱
間押出しを行った場合は、１０５０°Ｃを超える温度に
おいても、管内表面の浸窒が完全に防止されている。

第２表に示す組成を有する鋼種Ａ（第１表に示す鋼種と
同一）及びＢの中空丸ビレットに対して同様の比較試験
を行った結果を第３表に整理して示すが、Ｎｉメッキを
施した中空丸とレットの場合は、メッキ厚が極端に薄い
場合を除けば、いずれも管内表面側の浸窒が防止されて
いる。

第　　２　　表（ｗｔ％） 〔発明の効果］ 本発明の製管方法は、管内面の浸窒を防止し、浸窒に起
因する後加工時の表面割れや亀裂を防ぎ、管品質向上に
大きな効果を発揮するのみならず、浸窒防止のためにメ
ッキを使用しているので、工業的規模で簡単に実施でき
、後の剥離除去も容易である。しかもメッキ金属として
Ｎｉを用いているので、押出し中に膜切れをおこすこと
が殆どなく、はんだ脆化も防止できる。更にメッキ層か
らの浸炭の危険性がない上に、異物付着による浸炭も積
掻的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浸窒抑止効果を従来例の場合と比較し
て示したグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも内表面をＮｉメッキ層で被覆した中空丸
   ビレットを熱間押出しすることを特徴とする熱間押出し
   製管方法。