JPH0857505A - オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法Info
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- JPH0857505A JPH0857505A JP19527494A JP19527494A JPH0857505A JP H0857505 A JPH0857505 A JP H0857505A JP 19527494 A JP19527494 A JP 19527494A JP 19527494 A JP19527494 A JP 19527494A JP H0857505 A JPH0857505 A JP H0857505A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】内面に浸炭のないオーステナイト系ステンレス
継目無鋼管の提供。 【構成】鋼片を穿孔圧延後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマ
ルドレルバーを装入して中空素管(5) に圧延した後、再
加熱して製品寸法に仕上げ圧延する継目無鋼管の製造方
法において、再加熱炉(7) に装入する前に中空素管内部
の雰囲気を酸化性ガスと置換し、かつ炉内で加熱中の中
空素管内部に酸化性ガスを供給するオーステナイト系ス
テンレス鋼管の製造方法。 【効果】中空素管内部に酸化性ガスを注入することによ
って、残留黒鉛を燃焼させ浸炭を防止する。
継目無鋼管の提供。 【構成】鋼片を穿孔圧延後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマ
ルドレルバーを装入して中空素管(5) に圧延した後、再
加熱して製品寸法に仕上げ圧延する継目無鋼管の製造方
法において、再加熱炉(7) に装入する前に中空素管内部
の雰囲気を酸化性ガスと置換し、かつ炉内で加熱中の中
空素管内部に酸化性ガスを供給するオーステナイト系ス
テンレス鋼管の製造方法。 【効果】中空素管内部に酸化性ガスを注入することによ
って、残留黒鉛を燃焼させ浸炭を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーステナイト系ステ
ンレス継目無鋼管の製造方法に関し、特にマルドレル製
管法によって耐食性に優れた鋼管を製造する方法に関す
る。
ンレス継目無鋼管の製造方法に関し、特にマルドレル製
管法によって耐食性に優れた鋼管を製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】継目無鋼管の製造は、傾斜圧延方式とプ
レス方式があり、ステンレス鋼の場合主としてプレス方
式が用いられ、傾斜圧延方式のマンドレルミルは殆ど用
いられていなかった。しかし、高い生産性と良好な内外
面肌が得られることから近年マンドレルミルが使用され
るようになってきた。
レス方式があり、ステンレス鋼の場合主としてプレス方
式が用いられ、傾斜圧延方式のマンドレルミルは殆ど用
いられていなかった。しかし、高い生産性と良好な内外
面肌が得られることから近年マンドレルミルが使用され
るようになってきた。
【０００３】図２は、マンドレルミルでの製管工程を示
す図である。マルドレル製管法による継目無鋼管の製造
は、加熱炉で約1150〜1300℃に加熱された鋼片１をマン
ネスマン・ピアサー３で穿孔圧延した後、マンドレルミ
ル４で穿孔部にマンドレルバー４-1を装入し、延伸圧延
によって中空素管とする。その後、マンドレルバーを抜
き、再加熱炉（図１参照）に装入して 850〜1150℃の所
定の温度（材質によって異なる）に加熱した後、ストレ
ッチ・レデューサーによって製品寸法に仕上圧延され
る。
す図である。マルドレル製管法による継目無鋼管の製造
は、加熱炉で約1150〜1300℃に加熱された鋼片１をマン
ネスマン・ピアサー３で穿孔圧延した後、マンドレルミ
ル４で穿孔部にマンドレルバー４-1を装入し、延伸圧延
によって中空素管とする。その後、マンドレルバーを抜
き、再加熱炉（図１参照）に装入して 850〜1150℃の所
定の温度（材質によって異なる）に加熱した後、ストレ
ッチ・レデューサーによって製品寸法に仕上圧延され
る。
【０００４】オーステナイト系ステンレス鋼をマルドレ
ルミルで製管した場合、製品の耐食性が低下するという
現象が発生する。これは、マンドレルバーに多量の黒鉛
系潤滑剤を塗布して製管するので、黒鉛が材料母材に浸
炭するためである。浸炭部は、その後の再加熱や固溶化
熱処理などの加熱によって若干拡散されるが、高濃度の
炭素を含む部分が存在し、耐食性を損なう。
ルミルで製管した場合、製品の耐食性が低下するという
現象が発生する。これは、マンドレルバーに多量の黒鉛
系潤滑剤を塗布して製管するので、黒鉛が材料母材に浸
炭するためである。浸炭部は、その後の再加熱や固溶化
熱処理などの加熱によって若干拡散されるが、高濃度の
炭素を含む部分が存在し、耐食性を損なう。
【０００５】オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性
を高めるため炭素含有量が低く（例えば0.03％以下）制
限されているので、浸炭し易く、製管時の黒鉛系潤滑剤
によって、内表面の炭素量が増加し、耐粒界腐食性が低
下する。そのため製品とした後、内表面の浸炭部を除去
するショットブラストや研削を行う必要があり、寸法精
度の不安定さと、生産性の低下、および製造コストが上
がるという問題があった。
を高めるため炭素含有量が低く（例えば0.03％以下）制
限されているので、浸炭し易く、製管時の黒鉛系潤滑剤
によって、内表面の炭素量が増加し、耐粒界腐食性が低
下する。そのため製品とした後、内表面の浸炭部を除去
するショットブラストや研削を行う必要があり、寸法精
度の不安定さと、生産性の低下、および製造コストが上
がるという問題があった。
【０００６】これを解消するため、特開平4-168221号公
報には、マルドレルミル圧延後の再加熱を、炉内雰囲気
の酸素濃度を６〜15％、温度を 950〜1200℃、保持時間
を10〜30分とし、その後仕上圧延することによって耐粒
界腐食性能に優れたオーステナイト系テンレス継目無鋼
管を製造する方法が提案されている。
報には、マルドレルミル圧延後の再加熱を、炉内雰囲気
の酸素濃度を６〜15％、温度を 950〜1200℃、保持時間
を10〜30分とし、その後仕上圧延することによって耐粒
界腐食性能に優れたオーステナイト系テンレス継目無鋼
管を製造する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記炉内の雰囲気ガス
の酸素濃度を調整する方法は、製品が長尺材の場合、炉
内の雰囲気ガスが管内面まで流入し難く、管内面におけ
る浸炭の防止効果は不十分であった。また、炉内雰囲気
制御のための再加熱炉の大幅な設備改造が必要である、
という欠点がある。
の酸素濃度を調整する方法は、製品が長尺材の場合、炉
内の雰囲気ガスが管内面まで流入し難く、管内面におけ
る浸炭の防止効果は不十分であった。また、炉内雰囲気
制御のための再加熱炉の大幅な設備改造が必要である、
という欠点がある。
【０００８】本発明の目的は、マンドレルミルで製管さ
れる長尺材の製品であっても、簡単な設備で確実に管内
面の浸炭を防止することができる方法を提供することに
ある。
れる長尺材の製品であっても、簡単な設備で確実に管内
面の浸炭を防止することができる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、マルドレ
ル圧延における管内面浸炭原因の調査を重ねた結果、マ
ルドレルミルでの圧延完了までは浸炭は認められず、マ
ルドレルバーを抜いたあと素管内面に黒鉛が付着した状
態で再加熱炉に装入して加熱した場合に浸炭が発生して
いることを確認し、これを基に本発明を完成した。
ル圧延における管内面浸炭原因の調査を重ねた結果、マ
ルドレルミルでの圧延完了までは浸炭は認められず、マ
ルドレルバーを抜いたあと素管内面に黒鉛が付着した状
態で再加熱炉に装入して加熱した場合に浸炭が発生して
いることを確認し、これを基に本発明を完成した。
【００１０】本発明の要旨は、下記のオーステナイト系
ステンレス継目無鋼管の製造方法にある。（図１および
図２参照） 鋼片(1) を穿孔圧延後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルド
レルバー(4-1) を装入してマンドレルミル(4) で中空素
管(5) に圧延した後、再加熱して製品寸法に仕上げ圧延
する継目無鋼管の製造方法において、再加熱炉(7) に装
入する前に中空素管内部の雰囲気を酸化性ガスと置換
し、かつ炉内で加熱中の中空素管内部に酸化性ガスを供
給するオーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法。
ステンレス継目無鋼管の製造方法にある。（図１および
図２参照） 鋼片(1) を穿孔圧延後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルド
レルバー(4-1) を装入してマンドレルミル(4) で中空素
管(5) に圧延した後、再加熱して製品寸法に仕上げ圧延
する継目無鋼管の製造方法において、再加熱炉(7) に装
入する前に中空素管内部の雰囲気を酸化性ガスと置換
し、かつ炉内で加熱中の中空素管内部に酸化性ガスを供
給するオーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法。
【００１１】
【作用】本発明者らは、実操業中の再加熱炉炉内雰囲気
と再加熱中の鋼管内部の雰囲気を測定した結果、炉内の
酸素濃度は２〜６％であるのに対し、鋼管内部の酸素濃
度は0.01％以下と低く、COガス濃度が高くなっており、
内面は浸炭雰囲気になっていることがわかった。
と再加熱中の鋼管内部の雰囲気を測定した結果、炉内の
酸素濃度は２〜６％であるのに対し、鋼管内部の酸素濃
度は0.01％以下と低く、COガス濃度が高くなっており、
内面は浸炭雰囲気になっていることがわかった。
【００１２】そこで本発明方法では、マンドレルミルで
中空素管に圧延した後、再加熱炉に装入する前に中空素
管内部の雰囲気を酸化性ガスと置換し、かつ炉内で加熱
中の中空素管内部に酸化性ガスを供給することとした。
中空素管に圧延した後、再加熱炉に装入する前に中空素
管内部の雰囲気を酸化性ガスと置換し、かつ炉内で加熱
中の中空素管内部に酸化性ガスを供給することとした。
【００１３】図１は、本発明の再加熱炉における加熱方
法を示す図であり、５は中空素管、６は酸化性ガスボン
ベ、７は再加熱炉、８は空気吹き込みノズルである。
法を示す図であり、５は中空素管、６は酸化性ガスボン
ベ、７は再加熱炉、８は空気吹き込みノズルである。
【００１４】即ち、本発明は再加熱炉７への装入前に、
中空素管５の内部に酸化性ガスを充満（置換）させると
ともに、再加熱炉側壁に空気吹込ノズル８を設け、素管
内部に酸化性ガス（空気）を吹き込むようにし、再加熱
中に鋼管内部を酸化性ガス雰囲気とし、黒鉛を燃焼させ
ることによって、浸炭を防止する方法である。
中空素管５の内部に酸化性ガスを充満（置換）させると
ともに、再加熱炉側壁に空気吹込ノズル８を設け、素管
内部に酸化性ガス（空気）を吹き込むようにし、再加熱
中に鋼管内部を酸化性ガス雰囲気とし、黒鉛を燃焼させ
ることによって、浸炭を防止する方法である。
【００１５】再加熱炉装入前にパイプ内面に充満させる
酸化性ガス、および再加熱炉中の管内部に吹き込む酸化
性ガスとしては、O2、CO2 、空気、水蒸気等のガス、ま
たはこれらの混合ガスであり、下記式の反応で右方向に
進行して浸炭を防止する。
酸化性ガス、および再加熱炉中の管内部に吹き込む酸化
性ガスとしては、O2、CO2 、空気、水蒸気等のガス、ま
たはこれらの混合ガスであり、下記式の反応で右方向に
進行して浸炭を防止する。
【００１６】C ＋O2 →CO2 ただし、 C は残留黒鉛を示す。
【００１７】
【実施例】表１に示すオーステナイト系ステンレス鋼の
外径187mm のビレットを、1200℃に加熱後ピアサーで穿
孔した後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルドレルバーを挿
入し、マルドレルミルで外径 100mm、肉厚15mm、長さ16
ｍの中空素管に延伸圧延した。マルドレルバーを抜き素
管内部に酸化性ガス（酸素または炭酸ガス）を注入・置
換した後、1000℃に保持した再加熱炉に装入し、加熱し
た。なお、加熱の途中に炉壁に設置したノズルから素管
内部に空気を吹き込んだ。
外径187mm のビレットを、1200℃に加熱後ピアサーで穿
孔した後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルドレルバーを挿
入し、マルドレルミルで外径 100mm、肉厚15mm、長さ16
ｍの中空素管に延伸圧延した。マルドレルバーを抜き素
管内部に酸化性ガス（酸素または炭酸ガス）を注入・置
換した後、1000℃に保持した再加熱炉に装入し、加熱し
た。なお、加熱の途中に炉壁に設置したノズルから素管
内部に空気を吹き込んだ。
【００１８】上記の条件で再加熱の後、ストレッチレデ
ューサーで、外径74mm、肉厚６mm、長さ50ｍに圧延し
た。更に1050℃に10分間保持した後、水冷する溶体化熱
処理を実施し、製品を得た。
ューサーで、外径74mm、肉厚６mm、長さ50ｍに圧延し
た。更に1050℃に10分間保持した後、水冷する溶体化熱
処理を実施し、製品を得た。
【００１９】粒界腐食性の評価は、製品の長手方向の先
端部、中央部および後端部から試験片（厚さ６mm、幅25
mm、長さ50mmの円弧状）を採取し、JIS G 0575に規定さ
れた硫酸−硫酸銅腐食試験により内表面に発生する粒界
腐食割れ状況を観察した。また、試料の断面を研磨して
エッチングした後、顕微鏡( 倍率 500倍) で内面からの
浸炭深さの測定を行った。それらの結果を表２に示す。
端部、中央部および後端部から試験片（厚さ６mm、幅25
mm、長さ50mmの円弧状）を採取し、JIS G 0575に規定さ
れた硫酸−硫酸銅腐食試験により内表面に発生する粒界
腐食割れ状況を観察した。また、試料の断面を研磨して
エッチングした後、顕微鏡( 倍率 500倍) で内面からの
浸炭深さの測定を行った。それらの結果を表２に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】本発明例のNo.1〜No.4は、再加熱前に酸化
性ガス（O2またはCO2 ）を鋼管内部に注入・充填し、か
つ再加熱炉内で素管内部へ空気を吹き込んだので、粒界
腐食試験で割れが検出されず、鋼管内表面の浸炭も検出
されなかった。
性ガス（O2またはCO2 ）を鋼管内部に注入・充填し、か
つ再加熱炉内で素管内部へ空気を吹き込んだので、粒界
腐食試験で割れが検出されず、鋼管内表面の浸炭も検出
されなかった。
【００２３】しかし、比較例のNo.5およびNo.6は、再加
熱前に酸化性ガス（CO2 ）を鋼管内部に注入・充填した
が、炉内で空気を吹き込まなかったので、粒界腐食試験
で製品の長さ方向の先端部と中央部に割れが検出され、
かつ鋼管内表面には50μｍおよび30μｍの浸炭が検出さ
れた。
熱前に酸化性ガス（CO2 ）を鋼管内部に注入・充填した
が、炉内で空気を吹き込まなかったので、粒界腐食試験
で製品の長さ方向の先端部と中央部に割れが検出され、
かつ鋼管内表面には50μｍおよび30μｍの浸炭が検出さ
れた。
【００２４】No.7およびNo.8は、再加熱前に酸化性ガス
を鋼管内部に注入・充填せず、また炉内に空気を吹き込
まなかったので、粒界腐食試験で製品の先端部と中央部
に割れが検出され、鋼管内表面には 120μｍおよび80μ
ｍの浸炭が検出された。
を鋼管内部に注入・充填せず、また炉内に空気を吹き込
まなかったので、粒界腐食試験で製品の先端部と中央部
に割れが検出され、鋼管内表面には 120μｍおよび80μ
ｍの浸炭が検出された。
【００２５】
【発明の効果】本発明方法は、再加熱前に管内部の雰囲
気を酸化性ガスに置換し、加熱炉内でも管内面に酸化性
ガスを吹き込むので、管内部に黒鉛が残存していても完
全燃焼して除去され、浸炭は起こらない。本発明方法を
用いれば、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルドレルミル圧延
を実施しても、浸炭のない良好な継目無鋼管を製造する
ことができる。この方法は簡単な設備の改造で実現する
ことができる。
気を酸化性ガスに置換し、加熱炉内でも管内面に酸化性
ガスを吹き込むので、管内部に黒鉛が残存していても完
全燃焼して除去され、浸炭は起こらない。本発明方法を
用いれば、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルドレルミル圧延
を実施しても、浸炭のない良好な継目無鋼管を製造する
ことができる。この方法は簡単な設備の改造で実現する
ことができる。
【図１】本発明の再加熱炉における加熱方法を示す図で
ある。
ある。
【図２】マンドレルミルでの製管工程を示す図である。
１．鋼片 ２．加熱炉 ３．
マンネスマン・ピアサー ４．マンドレルミル ４-1．マンドレルバー ５．
中空素管 ６．酸化性ガスボンベ ７．再加熱炉 ８．
空気吹込みノズル
マンネスマン・ピアサー ４．マンドレルミル ４-1．マンドレルバー ５．
中空素管 ６．酸化性ガスボンベ ７．再加熱炉 ８．
空気吹込みノズル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】図２は、マンドレルミルでの製管工程を示
す図である。マルドレル製管法による継目無鋼管の製造
は、加熱炉２で約1150〜1300℃に加熱された鋼片１をマ
ンネスマン・ピアサー３で穿孔圧延した後、マンドレル
ミル４で穿孔部にマンドレルバー４-1を装入し、延伸圧
延によって中空素管とする。その後、マンドレルバーを
抜き、再加熱炉（図１参照）に装入して 850〜1150℃の
所定の温度（材質によって異なる）に加熱した後、スト
レッチ・レデューサーによって製品寸法に仕上圧延され
る。
す図である。マルドレル製管法による継目無鋼管の製造
は、加熱炉２で約1150〜1300℃に加熱された鋼片１をマ
ンネスマン・ピアサー３で穿孔圧延した後、マンドレル
ミル４で穿孔部にマンドレルバー４-1を装入し、延伸圧
延によって中空素管とする。その後、マンドレルバーを
抜き、再加熱炉（図１参照）に装入して 850〜1150℃の
所定の温度（材質によって異なる）に加熱した後、スト
レッチ・レデューサーによって製品寸法に仕上圧延され
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【実施例】表１に示すオーステナイト系ステンレス鋼の
外径187mm のビレットを、1200℃に加熱後ピアサーで穿
孔した後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルドレルバーを挿
入し、マルドレルミルで外径 100mm、肉厚15mm、長さ16
ｍの中空素管に延伸圧延した。マルドレルバーを抜き素
管内部に酸化性ガス（酸素、炭酸ガスまたは空気）を注
入・置換した後、1000℃に保持した再加熱炉に装入し、
加熱の途中で炉壁に設置したノズルから素管内部に空気
を吹き込み、均熱加熱した。
外径187mm のビレットを、1200℃に加熱後ピアサーで穿
孔した後、黒鉛系潤滑剤を塗布したマルドレルバーを挿
入し、マルドレルミルで外径 100mm、肉厚15mm、長さ16
ｍの中空素管に延伸圧延した。マルドレルバーを抜き素
管内部に酸化性ガス（酸素、炭酸ガスまたは空気）を注
入・置換した後、1000℃に保持した再加熱炉に装入し、
加熱の途中で炉壁に設置したノズルから素管内部に空気
を吹き込み、均熱加熱した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【表２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】本発明例のNo.1〜No.4は、再加熱前に酸化
性ガス（酸素、炭酸ガスまたは空気）を鋼管内部に注入
・充填し、かつ再加熱炉内で素管内部へ空気を吹き込ん
だので、粒界腐食試験で割れが検出されず、鋼管内表面
の浸炭も検出されなかった。
性ガス（酸素、炭酸ガスまたは空気）を鋼管内部に注入
・充填し、かつ再加熱炉内で素管内部へ空気を吹き込ん
だので、粒界腐食試験で割れが検出されず、鋼管内表面
の浸炭も検出されなかった。
Claims (1)
- 【請求項１】鋼片を穿孔圧延後、黒鉛系潤滑剤を塗布し
たマルドレルバーを装入してマンドレルミルで中空素管
に圧延した後、再加熱して製品寸法に仕上げ圧延する継
目無鋼管の製造方法において、再加熱炉に装入する前に
中空素管内部の雰囲気を酸化性ガスと置換し、かつ炉内
で加熱中の中空素管内部に酸化性ガスを供給することを
特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼管の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19527494A JPH0857505A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19527494A JPH0857505A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857505A true JPH0857505A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16338439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19527494A Pending JPH0857505A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0857505A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1764422A1 (de) * | 2005-09-15 | 2007-03-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von austenitischen Stählen und daraus hergestellte Verdichtergehäuse |
| WO2007114041A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無管の製造方法及び酸化性ガス供給装置 |
| WO2007126005A1 (ja) | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | ステンレス鋼管の製造方法 |
| WO2007138914A1 (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無ステンレス鋼管の製造方法 |
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| JP2016199791A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 新日鐵住金株式会社 | 内面の化成処理性に優れる熱処理中空金属部材の製造方法 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP19527494A patent/JPH0857505A/ja active Pending
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