JPH05185113A - 圧延クラッド継目無管の製造方法 - Google Patents

圧延クラッド継目無管の製造方法

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JPH05185113A
JPH05185113A JP2182492A JP2182492A JPH05185113A JP H05185113 A JPH05185113 A JP H05185113A JP 2182492 A JP2182492 A JP 2182492A JP 2182492 A JP2182492 A JP 2182492A JP H05185113 A JPH05185113 A JP H05185113A
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JP
Japan
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clad
rolling
tube
elongator
cooling water
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JP2182492A
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English (en)
Inventor
Shigemitsu Kimura
繁充 木村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延法によるクラッド継目無管の製造におい
て、エロンゲータでのクラッド素管の延伸圧延での内面
カブレ疵を防止する。 【構成】 C:0.2%以下、Cr:16.0%以上、
Ni:12.0%以上を含み、さらに必要に応じてMo
≧1.0%、Ti≧0.1%、Nb:≧0.1%のうち
の1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなるオーステナイト系ステンレス鋼の内管と、普通
鋼の外管からなるクラッド素管を圧延して圧延クラッド
継目無管を製造する方法において、クラッド素管1をエ
ロンゲータで延伸比1.2以上で、プラグ4の先端から
冷却水を噴射して内面全体を冷却しながら延伸圧延し、
加工熱による内面温度の上昇を抑制して内面カブレ疵を
防止する。 【効果】 エロンゲータでのクラッド素管内面カブレ疵
発生による歩留低下や、製管能率、稼働率の低下を抑制
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、プラグミル圧延法に
よりクラッド素管を圧延して圧延クラッド継目無管を製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼等の難加工性鋼材からなる
継目無管は、素材が高価であるだけでなく、その合金成
分が高くなると、変形抵抗が大きくなり、また変形能が
小さくなるため、マンネスマン穿孔圧延機等による傾斜
ロール穿孔圧延が困難となり、熱間押出し式製管法等に
よって製造しなければならず、製造コストが高価となっ
ている。一方、例えばボイラーチューブ等のように、ス
テンレス鋼等の難加工性鋼材が継目無管の外表面にあれ
ば良い用途の場合には、外側に難加工性鋼材、内側に加
工性の良好な鋼材を配したクラッド管を使用すれば、高
価なステンレス鋼等の素材を節約することができる。ま
た、ラインパイプのように、ステンレス鋼等の難加工性
鋼材が継目無鋼管の内表面にあれば良い用途の場合は、
内側に難加工性鋼材、外側に加工性の良好な鋼材を配し
たクラッド管を使用すれば、高価なステンレス鋼等の素
材を節約することができる。
【0003】しかしながら、圧延クラッド継目無管は、
例えばステンレス鋼を外側とし、普通鋼を内側とした場
合、穿孔圧延技術は普通鋼の圧延技術でよく、内面疵等
についてステンレス鋼の穿孔のように問題を起こすこと
がないが、ステンレス鋼を内側とし、普通鋼を外側とし
た場合、穿孔圧延技術はステンレス鋼の圧延技術でなけ
ればならず、内面疵の問題が生ずる。このため、特公昭
61−2445号公報に開示のとおり、ステンレス鋼を
外側とし、普通鋼を内側とした圧延クラッド継目無管の
製造方法は提案されているが、ステンレス鋼を内側と
し、普通鋼を外側とした圧延クラッド継目無管の製造方
法については、いまだ提案されていない。
【0004】マンネスマン・プラグミル圧延法による継
目無管の製造において、ステンレス鋼は難加工性で、変
形抵抗が大きく、表1に示すとおり、エロンゲータでの
延伸圧延において加工発熱が大きいことから、管内面に
カブレ疵が発生し易い。特にMoを含有するSUS31
6系や、Ni≧30%の高Ni合金については、特にそ
の傾向が顕著であり、SUS304系に比較して変形抵
抗が大きく、かつ低融点であることから、エロンゲータ
圧延において結晶粒界の溶融に起因する内面カブレ疵が
多発する傾向にあった。
【0005】
【表1】
【0006】また、圧延クラッド継目無管の製造におい
ては、エロンゲータでの圧着圧延が必要条件であること
から、傾斜ロール式エロンゲータでの圧延条件として
は、ロール傾斜角度を増してクラッド素管半回転当りの
ロールとプラグ間での肉厚圧下量を大きくし、延伸比を
高くして肉厚加工度を大きくするのが望ましいと考えら
れる。しかしながら、エロンゲータにおいて圧延ロール
の高傾斜角度、高延伸比を達成するためには、難加工性
で、かつ変形抵抗の大きい高Niステンレス鋼を内管と
する場合に発生する内面カブレ疵が問題となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭58−16
8405号公報に開示の技術は、炭素鋼等に対する内面
ピット疵対策のためのデスケーリングを目的とし、付随
効果としてプラグの冷却効果による寿命延長を図るもの
である。そして硬い材質、例えばステンレス鋼やCr−
Mo鋼は、エロンゲータにおける拡管圧延においてピッ
ト疵の発生が極めて少ないことが記載されている。一
方、工具による機械疵は、低温になるほど変形抵抗が大
となるため発生し易いと考えられており、一般に高合金
鋼の圧延において、特にホローシェル内面を水冷すると
いうは、従来の考え方からすれば常識外ということがで
きる。
【0008】この発明の目的は、難加工性鋼材を内側に
配した圧延クラッド継目無管の製造において、クラッド
素管のエロンゲータでの延伸圧延における内面カブレ疵
の発生を防止できる圧延クラッド継目無管の製造方法を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、エロン
ゲータでの難加工性のホローシェルの延伸圧延における
内面カブレ疵の発生は、エロンゲータでの加工度の大き
い薄肉品ほどカブレ疵が発生し易く、しかも薄肉品ほど
エロンゲータでの延伸圧延前後の内面温度が低いという
データが得られた。この結果を基にホローシェル内面の
ある1点のエロンゲータでの延伸圧延前後における温度
履歴は、薄肉品ほど温度降下が早いため、測定時点では
中肉品よりも温度が低くなり、図2のように推定され
る。したがって、エロンゲータでの加工度が大きく、表
面温度上昇の大きい薄肉品についても、延伸圧延中のホ
ローシェル内面の温度上昇を抑制できれば、内面カブレ
疵も防止できると考え、プラグ先端部から冷却水を噴射
して冷却したところ、エロンゲータでの延伸圧延後の内
面温度が低下し、カブレ疵の発生が防止できることを確
認した。そしてエロンゲータでの圧着圧延が必要条件で
ある難加工性鋼材を内管に、加工性の良好な鋼材を外管
に配したクラッド素管にも適用できることを究明し、こ
の発明に到達した。
【0010】すなわちこの発明は、C:0.2%以下、
Cr:16.0%以上、Ni:12.0%以上を含有
し、残部がFeと不可避的不純物からなるオーステナイ
ト系ステンレス鋼を内管とし、普通鋼を外管とするクラ
ッド素管を圧延して圧延クラッド継目無管を製造する方
法において、前記クラッド素管を傾斜ロール式エロンゲ
ータで延伸比1.2以上で、プラグ先端より冷却水を噴
射しながら延伸圧延するのである。
【0011】また、C:0.2%以下、Cr:16.0
%以上、Ni:12.0%以上を含有し、さらにMo:
1.0%以上、Ti:0.1%以上、Nb:0.1%以
上のうちの1種または2種以上を含み、残部がFeと不
可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼を
内管とし、普通鋼を外管とするクラッド素管を圧延して
圧延クラッド継目無管を製造する方法において、前記ク
ラッド素管を傾斜ロール式エロンゲータで延伸比1.2
以上で、プラグ先端より冷却水を噴射しながら延伸圧延
するのである。
【0012】
【作用】この発明においては、オーステナイト系ステン
レス鋼の内管と普通鋼の外管からなるクラッド素管を、
傾斜ロール式エロンゲータで延伸圧延中にプラグ先端よ
り冷却水を噴射するから、延伸圧延において温度が上昇
しても、クラッド素管内面温度を1300℃以下に抑制
することができ、内面温度上昇による結晶粒界の溶融が
防止されてカブレ疵の発生を防止することができる。特
に、Mo、Ti、Nbのうちの一種または2種以上が添
加されたSUS316系、SUS317系、SUS32
1系およびSUS347系のオーステナイト系ステンレ
ス鋼は、これら元素の添加によって高温強度が上昇し、
延伸圧延における変形抵抗が大となり、加工熱が発生し
易くなっているので、特に効果的である。
【0013】エロンゲータでの延伸圧延前のクラッド素
管の製造方法については、特に限定されないが、難加工
性のステンレス鋼等からなる内管を、普通鋼の外管に挿
入したのち、内管を内側から加圧・塑性変形させて外管
内面に接合させたもの、難加工性のステンレス鋼等から
なる内管を、普通鋼の外管に挿入したのち、合せ引き抽
伸により接合させたもの、あるいは難加工性のステンレ
ス鋼等からなる内管を、普通鋼の外管に挿入したのち、
加熱して拡散接合させたもの等いずれでもよい。なお、
エロンゲータにおける延伸比を1.2以上としたのは、
延伸比が1.2未満では内面に冷却水を噴射しても、界
面剥離が発生するからである。
【0014】
【実施例】
実施例1 以下にこの発明方法の詳細を実施の一例を示す図1に基
いて説明する。図1はこの発明方法を実施する装置の要
部拡大側断面図である。図1において、1は難加工性の
オーステナイト系ステンレス鋼の内管と普通鋼の外管か
らなるクラッド素管、2はクラッド素管1を延伸圧延す
るエロンゲータの傾斜ロール、3はエロンゲータのプラ
グバーで、プラグバー3の先端にはプラグ4が装着され
ている。プラグバー3の中心には冷却水通路5が形成さ
れ、冷却水通路5はプラグ4の冷却水噴射孔6に連通す
る通路7と通じており、エロンゲータでの延伸圧延中、
冷却水通路5から冷却水を供給し、プラグ4の通路7を
介して冷却水噴出孔6からクラッド素管1の内面に冷却
水が噴射できるよう構成する。
【0015】上記のとおり構成したから、難加工性のオ
ーステナイト系ステンレス鋼の内管と普通鋼の外管から
なるクラッド素管1をエロンゲータの傾斜ロール2とプ
ラグ4で延伸圧延するに際し、冷却水通路5から冷却水
を供給し、プラグ4の通路7を介して冷却水噴出孔6か
らクラッド素管1の内面に冷却水を噴射し、クラッド素
管1の内面を冷却水により冷却するのである。この冷却
水によるクラッド素管1内面の冷却によって、延伸圧延
中のクラッド素管1の内面温度は、変形抵抗が大きく、
高温強度の高いオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒
界の溶融温度である1300℃以下に保持され、結晶粒
界の溶融部を起点とするカブレ疵の発生を防止すること
ができる。
【0016】実施例2 上記実施例1の装置を使用し、内管を外管に挿入後、内
管を内側より加圧・塑性変形させて外管内面に接合させ
た外径210mm、肉厚45mm、長さ3900mmの
クラッド素管(内管:SUS316Lのオーステナイト
系ステンレス鋼の外径137mm、肉厚8.5mm、外
管:ラインパイプ用高強度鋼の外径210mm、肉厚3
6.5mm)を、温度1150℃で傾斜ロール式のエロ
ンゲータにおいて、傾斜角度7°で表2に示すとおり、
延伸比1.1〜1.8の範囲で変化させて延伸圧延し、
外径229mmとなし、ついでプラグミル、サイザー、
リーラにより直径219.1mmの圧延クラッド継目無
管に仕上げた。この場合において、エロンゲータでのク
ラッド素管内面への冷却水噴射による水冷テストを実施
した。水冷方式は、プラグ先端に直径8mmの冷却水噴
射孔を4個穿孔し、プラグバーの冷却水通路から20k
g/cm2で冷却水を噴射してクラッド素管内面を冷却
した。また、比較のため、冷却水を噴射しない場合につ
いて同様に延伸圧延を実施した。そしてエロンゲータ出
口におけるクラッド素管内面の結晶粒界面剥離と内面カ
ブレ疵の発生状況を目視観察した。その結果を表2に示
す。なお、エロンゲータにおける延伸比は、圧延後の長
さを圧延前の長さで除して求めた。
【0017】
【表2】
【0018】表2に示すとおり、エロンゲータでの延伸
比を1.2以上とすると共に、延伸圧延中のクラッド素
管内面を水冷する試験No.1、2、6の本発明法の場
合は、界面剥離と内面カブレ疵の発生が皆無である。こ
れに対しエロンゲータでの延伸比が1.2未満の試験N
o.4、5の場合は、界面剥離が発生しており、また、
延伸圧延中クラッド素管内面を水冷しなかった試験N
o.3の場合は、いずれも内面カブレ疵が発生してい
る。このことは、圧延中のクラッド素管内面温度が低下
していると考えられ、図2の推定が正しかったことを示
すものと思われる。
【0019】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、エロンゲータでのクラッド素管の延伸圧延におい
て、延伸比を1.2以上とし、クラッド素管内面全面に
わたり冷却水を噴射して冷却することによって、エロン
ゲータでのクラッド素管の界面剥離や内面カブレ疵の発
生を防止することができ、圧延クラッド継目無管の内面
不良による歩留低下や、製管能率、稼働率の低下を抑制
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明方法を実施する装置の配置を示す全体
側面図である。
【図2】エロンゲータでのホローシェルの延伸圧延時の
内面温度推移の推定のグラフである。
【符号の説明】
1 クラッド素管 2 傾斜ロール 3 プラグバー 4 プラグ 5 冷却水通路 6 冷却水噴射孔 7 通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/40

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.2%以下、Cr:16.0%以
    上、Ni:12.0%以上を含有し、残部がFeと不可
    避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼を内
    管とし、普通鋼を外管とするクラッド素管を圧延して圧
    延クラッド継目無管を製造する方法において、前記クラ
    ッド素管を傾斜ロール式エロンゲータで延伸比1.2以
    上で、プラグ先端より冷却水を噴射しながら延伸圧延す
    ることを特徴とする圧延クラッド継目無管の製造方法。
  2. 【請求項2】 C:0.2%以下、Cr:16.0%以
    上、Ni:12.0%以上を含有し、さらにMo:1.
    0%以上、Ti:0.1%以上、Nb:0.1%以上の
    うちの1種または2種以上を含み、残部がFeと不可避
    的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼を内管
    とし、普通鋼を外管とするクラッド素管を圧延して圧延
    クラッド継目無管を製造する方法において、前記クラッ
    ド素管を傾斜ロール式エロンゲータで延伸比1.2以上
    で、プラグ先端より冷却水を噴射しながら延伸圧延する
    ことを特徴とする圧延クラッド継目無管の製造方法。
JP2182492A 1992-01-10 1992-01-10 圧延クラッド継目無管の製造方法 Pending JPH05185113A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435716B1 (ko) * 2012-08-16 2014-09-01 일진제강(주) 이중관 제조장치 및 그 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435716B1 (ko) * 2012-08-16 2014-09-01 일진제강(주) 이중관 제조장치 및 그 제조방법

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