JPS6086262A - 継目無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方法 - Google Patents
継目無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方法Info
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- JPS6086262A JPS6086262A JP19494083A JP19494083A JPS6086262A JP S6086262 A JPS6086262 A JP S6086262A JP 19494083 A JP19494083 A JP 19494083A JP 19494083 A JP19494083 A JP 19494083A JP S6086262 A JPS6086262 A JP S6086262A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
- C23C8/16—Oxidising using oxygen-containing compounds, e.g. water, carbon dioxide
- C23C8/18—Oxidising of ferrous surfaces
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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】
この発明は、継目無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方
法に関するものである。
法に関するものである。
一般に、マンネスマン式製管機等の鋼管熱間穿孔機又は
圧延機にて継目無鋼管を製造する際に使用される継目ｉ
四鋼管製管用芯金は、製管作業中高温に加熱され、しか
も高加圧力を受けるので、製品品質に悪影響を及ぼす表
面の局部的摩耗、溶損及び焼付き等が著しく、従ってそ
の寿命は、主としてこれら局部的摩耗、溶損或いは焼付
きによって左右されると言っても過言ではなかった。
圧延機にて継目無鋼管を製造する際に使用される継目ｉ
四鋼管製管用芯金は、製管作業中高温に加熱され、しか
も高加圧力を受けるので、製品品質に悪影響を及ぼす表
面の局部的摩耗、溶損及び焼付き等が著しく、従ってそ
の寿命は、主としてこれら局部的摩耗、溶損或いは焼付
きによって左右されると言っても過言ではなかった。
このようなことから、従来、継目無鋼管製管用芯金の摩
耗、溶損、焼付き等を抑えるだめの方策が様々な観点か
ら検討されており、有力な報告・提案もなされるように
なってきた。
耗、溶損、焼付き等を抑えるだめの方策が様々な観点か
ら検討されており、有力な報告・提案もなされるように
なってきた。
その中でも、継目無鋼管製管用芯金に熱処理を施して該
表面にスケールを形成せしめると、芯金素地の摩耗、溶
損、焼付き等の発生が有効（（抑制され、芯金寿命の延
長を図ることができるとの報告が注目を浴び、その後も
特公昭５８−１９３６３号（特開昭５４− コ−７３６
３号）或いは特開昭５６−６２９２２号等として、同様
の趣旨に基づく継目無鋼管製管用芯金の寿命延長策が提
案されている。
表面にスケールを形成せしめると、芯金素地の摩耗、溶
損、焼付き等の発生が有効（（抑制され、芯金寿命の延
長を図ることができるとの報告が注目を浴び、その後も
特公昭５８−１９３６３号（特開昭５４− コ−７３６
３号）或いは特開昭５６−６２９２２号等として、同様
の趣旨に基づく継目無鋼管製管用芯金の寿命延長策が提
案されている。
前者は、熱間穿孔用又は圧延用芯金に熱処理時点で表面
に酸化層を生成させると寿命延長を図シ得ることが公知
であるとしながらも、酸化層の適正な性状、厚みの是非
、及び耐剥離性を確保すべき形態の定量的把握は何ら明
らかにされていないとして、「継目無鋼管製管用芯金（
３Ｃｒ −ＩＮｉ ）を９００〜９４０℃で熱処理する
に際し、温度が５００℃前後に達した時点で炉内への水
蒸気の装入を開始し、９００〜９４０℃において一定時
間保持後冷却して、５００℃以下に達しだところで水蒸
気の吹込み停止を行い、かつ吹込み中における水蒸気量
が炉内容積当り常（・て１０％以上を占めるｔうにした
手段」を採用することにより、第１図（（模式図で示し
たように、 「芯金表面に、表面酸化層ｌの下の芯金素地２に接する
直接酸化層３の厚さが３０μ以上で、この直接酸化層３
の芯金素地２への食い込み深さく第１図において、符号
４で示すものは食い込み部である）が１０μｍ以上のス
ケールを形成させる」ことを提唱したものであり、後者
は、第１図に示したようなスケールを形成させるために
、「炉内をＣ○−ＣＯ２系雰囲気にする」ことを提唱し
たものである。
に酸化層を生成させると寿命延長を図シ得ることが公知
であるとしながらも、酸化層の適正な性状、厚みの是非
、及び耐剥離性を確保すべき形態の定量的把握は何ら明
らかにされていないとして、「継目無鋼管製管用芯金（
３Ｃｒ −ＩＮｉ ）を９００〜９４０℃で熱処理する
に際し、温度が５００℃前後に達した時点で炉内への水
蒸気の装入を開始し、９００〜９４０℃において一定時
間保持後冷却して、５００℃以下に達しだところで水蒸
気の吹込み停止を行い、かつ吹込み中における水蒸気量
が炉内容積当り常（・て１０％以上を占めるｔうにした
手段」を採用することにより、第１図（（模式図で示し
たように、 「芯金表面に、表面酸化層ｌの下の芯金素地２に接する
直接酸化層３の厚さが３０μ以上で、この直接酸化層３
の芯金素地２への食い込み深さく第１図において、符号
４で示すものは食い込み部である）が１０μｍ以上のス
ケールを形成させる」ことを提唱したものであり、後者
は、第１図に示したようなスケールを形成させるために
、「炉内をＣ○−ＣＯ２系雰囲気にする」ことを提唱し
たものである。
確かに、継目無鋼管製管用芯金表面にスケールを形成す
る方法は、比較的安価に、かつ作業性良く芯金寿命を向
上させる手段であることが知られており、また、特公昭
５８−１９３６３号公報又は特開昭５６−６２９２２号
公報１で記載されているようなスケール（第１図（て示
されている如きスケール）を形成させると、スケールの
耐剥離性が改善され、芯金寿命の一層の向上がみられる
ものではあったが、本発明者等によるその後の詳細な検
討の過程で、前記各公報に示されているようなスケール
形成手段をそのまま採用したとしても、第１図に示され
る如き耐剥離性の良好なスケールを有する芯金な再現性
良く確実に製造することは困難で、形成されるスケール
の特性に大きなバラツキが生じて芯金の寿命を安定して
延長し得ないという問題点が明らかとなったのである。
る方法は、比較的安価に、かつ作業性良く芯金寿命を向
上させる手段であることが知られており、また、特公昭
５８−１９３６３号公報又は特開昭５６−６２９２２号
公報１で記載されているようなスケール（第１図（て示
されている如きスケール）を形成させると、スケールの
耐剥離性が改善され、芯金寿命の一層の向上がみられる
ものではあったが、本発明者等によるその後の詳細な検
討の過程で、前記各公報に示されているようなスケール
形成手段をそのまま採用したとしても、第１図に示され
る如き耐剥離性の良好なスケールを有する芯金な再現性
良く確実に製造することは困難で、形成されるスケール
の特性に大きなバラツキが生じて芯金の寿命を安定して
延長し得ないという問題点が明らかとなったのである。
本発明者等は、上述のような観点から、従来、耐久性等
の点で芯金材として好適であるどされている３Ｃｒ−Ｉ
Ｎｉ系低合金鋼製の継目無鋼管製管用芯金表面に、摩耗
、溶損、焼付き等に対して高い抵抗性を有する、緻密で
しかも密着性の良いスケールを安定・確実に、かつ作業
性良く形成させる方法を見出し、もって該芯金の寿命を
より延長すべく研究を重ねた結果、 （ａ） 芯金の表面にスケールを形成せしめて寿命の延
長を図るには、形成させるスケールが緻密でかつ密着性
に富んでいることが重要であり、そのためには第１図に
示されているように直接酸化層３が芯金素地２に食い込
んだスケールを生成させる必要があることは上述した通
りであって、その手段として、前記特公昭５８−１９３
６３号公報（Ｃ記載されているように熱処理炉雰囲気中
に水蒸気を吹き込むことが有効であるが、それだけでは
十分でなく、これに加えて加熱雰囲気中の０２含有量を
も適正に制御することが、所望形状のスケールを安定し
て形成せしめる上で不可欠であること、（ｂ） 即ち、
芯金表面のスケールの性状に対しては熱処理炉内雰囲気
中の０２が水蒸気とともに大きな影響を及はし、スケー
ルの気孔率と芯金への食い込みの程度を大きく左右する
ので、緻密で密着性の良いスケールを形成させるには加
熱雰囲気の０２割合の調整が必要であること、 （ｃ） ３ Ｃｒ−Ｉ Ｎｉ系低合金鋼の場合には、加
熱雰囲気として、水蒸気のほかに０５〜５０容量係の０
２を含み、しかも〔０２：水蒸気〕の容計比が〔ｌ、３
〕の混合ガスを使用し、かつ工０００℃を越えない温度
で熱処理することが、緻密で密着性の良いスケールを短
時間で安定して形成するだめの条件であること、 以上（ａ）〜（Ｃ）に示される如き知見を得るに至った
のである。
の点で芯金材として好適であるどされている３Ｃｒ−Ｉ
Ｎｉ系低合金鋼製の継目無鋼管製管用芯金表面に、摩耗
、溶損、焼付き等に対して高い抵抗性を有する、緻密で
しかも密着性の良いスケールを安定・確実に、かつ作業
性良く形成させる方法を見出し、もって該芯金の寿命を
より延長すべく研究を重ねた結果、 （ａ） 芯金の表面にスケールを形成せしめて寿命の延
長を図るには、形成させるスケールが緻密でかつ密着性
に富んでいることが重要であり、そのためには第１図に
示されているように直接酸化層３が芯金素地２に食い込
んだスケールを生成させる必要があることは上述した通
りであって、その手段として、前記特公昭５８−１９３
６３号公報（Ｃ記載されているように熱処理炉雰囲気中
に水蒸気を吹き込むことが有効であるが、それだけでは
十分でなく、これに加えて加熱雰囲気中の０２含有量を
も適正に制御することが、所望形状のスケールを安定し
て形成せしめる上で不可欠であること、（ｂ） 即ち、
芯金表面のスケールの性状に対しては熱処理炉内雰囲気
中の０２が水蒸気とともに大きな影響を及はし、スケー
ルの気孔率と芯金への食い込みの程度を大きく左右する
ので、緻密で密着性の良いスケールを形成させるには加
熱雰囲気の０２割合の調整が必要であること、 （ｃ） ３ Ｃｒ−Ｉ Ｎｉ系低合金鋼の場合には、加
熱雰囲気として、水蒸気のほかに０５〜５０容量係の０
２を含み、しかも〔０２：水蒸気〕の容計比が〔ｌ、３
〕の混合ガスを使用し、かつ工０００℃を越えない温度
で熱処理することが、緻密で密着性の良いスケールを短
時間で安定して形成するだめの条件であること、 以上（ａ）〜（Ｃ）に示される如き知見を得るに至った
のである。
この発明は上記知見に基づいてなされたものであり、
３Ｃｒ−ＩＮｉ系低合金鋼製の継目無鋼管製管用芯金を
、 水蒸気、５０容量襲以−１＝。
、 水蒸気、５０容量襲以−１＝。
０２：０．５〜５０容量チ。
を含有するとともに残部が実質的に不活性ガスから成り
、かつ水蒸気に対する０２の容量比がユ／３より小さい
値の混合ガス雰囲気中にて、１０００℃以下の温度に加
熱保持することにより、密着性に優れ、かつ緻密なスケ
ールを芯金表面に形成せしめてその寿命の延長を図る点
に特徴を有するものである。
、かつ水蒸気に対する０２の容量比がユ／３より小さい
値の混合ガス雰囲気中にて、１０００℃以下の温度に加
熱保持することにより、密着性に優れ、かつ緻密なスケ
ールを芯金表面に形成せしめてその寿命の延長を図る点
に特徴を有するものである。
なお、この発明の方法において芯金素材を３Ｃｒ−１Ｎ
ｉ系低合金鋼としたのは、前述のようにこの鋼が耐久性
等の点で芯金材として好適であるとされているからであ
り、通常、 Ｃ：０．２５〜Ｑ、３５重量％。
ｉ系低合金鋼としたのは、前述のようにこの鋼が耐久性
等の点で芯金材として好適であるとされているからであ
り、通常、 Ｃ：０．２５〜Ｑ、３５重量％。
Ｓｊ、 ： ＯＩｉ〜０８重量係。
Ｍｎ ： ０．４〜０８重量係。
Ｃｒ ： ２．５０〜３．５０重量係。
Ｎｉ ： １．００〜２．５０重量％。
を含む化学成分組成を有している。
まだ、不活性ガスとしては、Ｎ２ガス、 Ａｒガス。
Ｈｅがス等のほか、これらの混合ガスをも使用すること
ができる。
ができる。
次に、この発明の熱処理方法において、加熱雰囲気中の
水蒸気量と０２量の各割合、水蒸気１（対する０２の容
量比、並びに加熱保持温度をそれぞれ特定の数値によっ
て限定した理由を説明する。
水蒸気量と０２量の各割合、水蒸気１（対する０２の容
量比、並びに加熱保持温度をそれぞれ特定の数値によっ
て限定した理由を説明する。
ａ） ０２量
加熱雰囲気中の酸化性ガスが水蒸気だけでは酸化速度が
小さく、所望のスケールを形成できないので、所定量の
０２を混入することはこの発明の方法において不可欠の
条件である。
小さく、所望のスケールを形成できないので、所定量の
０２を混入することはこの発明の方法において不可欠の
条件である。
そして、加熱雰囲気中の０２割合が０５容量係未満では
、一応は地金素地へ食い込んだスケールが形成されはす
るものの、その成長が著しく遅くなり、所定厚さのスケ
ールとするのに長時間を要して実用的でなく、一方、０
２割合が５．０容１ｉ％を越えると、水蒸気の量を多く
したとしてもスケールがポーラスとなって機械的強度が
劣化する上、地金素地へ食い込んだスケールが発達しな
くなって（即ち、粒界酸化が不十分となって）、極めて
剥離しやすいものと々ることから、０２量を０５〜５０
容隈係と定めた。
、一応は地金素地へ食い込んだスケールが形成されはす
るものの、その成長が著しく遅くなり、所定厚さのスケ
ールとするのに長時間を要して実用的でなく、一方、０
２割合が５．０容１ｉ％を越えると、水蒸気の量を多く
したとしてもスケールがポーラスとなって機械的強度が
劣化する上、地金素地へ食い込んだスケールが発達しな
くなって（即ち、粒界酸化が不十分となって）、極めて
剥離しやすいものと々ることから、０２量を０５〜５０
容隈係と定めた。
つ“まり、加熱雰囲気中に水蒸気と、０．５〜，５．０
容量係の０２とを共存させることによって、地金素地へ
十分に食い込んだスケールが迅速に発達するのである。
容量係の０２とを共存させることによって、地金素地へ
十分に食い込んだスケールが迅速に発達するのである。
第２図（ａ）は、２０容量％ Ｈ２Ｑ −０′Ｂ−量％
０２−Ｎ２混合ガス雰囲気中で、３Ｃｒ−ＩＮｉ系低合
金鋼製のマンネスマン式製管に使用されるプラグを９５
０℃ｗ加熱し、３時間保持してから炉冷しだ際のスケー
ルの状況を示す顕微鏡写真図であり、第２図（１〕）は
加熱雰囲気を２０容量係Ｈ２０−１容量係０２−Ｎ２混
合ガスとしたほかは前記と同様の条件で形成したスクー
ルの状況を示す顕微鏡写真図であるが、両者の比軟から
も、酸化性ガスがＮ２０のみの雰囲気では酸化速度が非
常に小さいことが明らかである。そして、第２図からは
、水蒸気のほかに０２を添加混合すると、その０２量が
少量であっても酸化速度が増大し、粒界酸化が著しく促
進されて、地金素地への食い込みが十分に発達しだ緻密
なスケールが多く形成されることがわかる。
０２−Ｎ２混合ガス雰囲気中で、３Ｃｒ−ＩＮｉ系低合
金鋼製のマンネスマン式製管に使用されるプラグを９５
０℃ｗ加熱し、３時間保持してから炉冷しだ際のスケー
ルの状況を示す顕微鏡写真図であり、第２図（１〕）は
加熱雰囲気を２０容量係Ｈ２０−１容量係０２−Ｎ２混
合ガスとしたほかは前記と同様の条件で形成したスクー
ルの状況を示す顕微鏡写真図であるが、両者の比軟から
も、酸化性ガスがＮ２０のみの雰囲気では酸化速度が非
常に小さいことが明らかである。そして、第２図からは
、水蒸気のほかに０２を添加混合すると、その０２量が
少量であっても酸化速度が増大し、粒界酸化が著しく促
進されて、地金素地への食い込みが十分に発達しだ緻密
なスケールが多く形成されることがわかる。
また、第２図（Ｃ）及び第２図（ｄ）は、雰囲気中の０
２割合を５０谷ｉ％超としたほかは前記と同様の条件で
形成したスケールの状況を示す顕微鏡写真図であるが、
これらの図からも、０２割合が５０容量係を越えると、
地金素地に接する酸化層がポーラスとなったり〔第２図
（Ｃ）〕、地金素地への食い込みか起らなくなったり〔
第２図（ｄ）〕することがわかる。そして、このような
スケールは剥離を生じやすいのである。
２割合を５０谷ｉ％超としたほかは前記と同様の条件で
形成したスケールの状況を示す顕微鏡写真図であるが、
これらの図からも、０２割合が５０容量係を越えると、
地金素地に接する酸化層がポーラスとなったり〔第２図
（Ｃ）〕、地金素地への食い込みか起らなくなったり〔
第２図（ｄ）〕することがわかる。そして、このような
スケールは剥離を生じやすいのである。
ｂ）水蒸気に対する０２の容量比
剥離しやすいスケールの生成は、雰囲気中の水蒸気量と
０２量との割合、即ち、 で表わされる値ｋにも影響されるものであり、各種の雰
囲気での熱処理実験の結果、０２割合が５０容１１ｔ
％以内で、かつｋが１／３よシ小さい値のときには、第
２図（ｂ）で示されるような緻密でしかもＪル金素地へ
十分に食い込んだスケールが生成するが、前記にの値が
１／３以上になると良好なスケールを安定して形成でき
ないことが確認された。従′つて、水蒸気に対する０２
の容量比（ｋ）を１／３未満と定めた。
０２量との割合、即ち、 で表わされる値ｋにも影響されるものであり、各種の雰
囲気での熱処理実験の結果、０２割合が５０容１１ｔ
％以内で、かつｋが１／３よシ小さい値のときには、第
２図（ｂ）で示されるような緻密でしかもＪル金素地へ
十分に食い込んだスケールが生成するが、前記にの値が
１／３以上になると良好なスケールを安定して形成でき
ないことが確認された。従′つて、水蒸気に対する０２
の容量比（ｋ）を１／３未満と定めた。
Ｃ）水蒸気量
本発明の方法において適用する加熱雰囲気中の酸化１生
ガスの主たるものは水蒸気であるが、均一にスケールを
成長させるためには水蒸気量を５０容ｆｆｔ％以上とす
ることが必要である。
ガスの主たるものは水蒸気であるが、均一にスケールを
成長させるためには水蒸気量を５０容ｆｆｔ％以上とす
ることが必要である。
即ち、前記に値を１／３より小さく維持しながら水蒸気
を減らして行くと、成る時点から酸化スケールの厚さに
ムラが生じることが認められる。これは、炉内でのガス
流れの影響で、ガスの良く当たる面の酸化が他の部分よ
りも良く進行するためである。そして、とのよ、うな現
象は、水蒸気量を５゜○容−１チ未満としたときに顕著
であり、５０容＃裂以上にすると目立たなくなる。
を減らして行くと、成る時点から酸化スケールの厚さに
ムラが生じることが認められる。これは、炉内でのガス
流れの影響で、ガスの良く当たる面の酸化が他の部分よ
りも良く進行するためである。そして、とのよ、うな現
象は、水蒸気量を５゜○容−１チ未満としたときに顕著
であり、５０容＃裂以上にすると目立たなくなる。
このようなことから、水蒸気量を５０容量チ以上と定め
た。
た。
なお、水蒸気量の上限は０２量との関係で定まるのみで
、他の要因によって制限されることはない。
、他の要因によって制限されることはない。
ｄ）加熱保持温度
加熱雰囲気中での加熱保持温度は１０００℃以下にする
ことが必要である。なぜなら、該温度が１０００℃を越
えると粒界酸化が進行しにくくなって地金素地へのスケ
ールの食い込みが起こらなくなるからである。そして、
この現象は、金属の高温酸化現象として良く知られてい
る乙とでもある。
ことが必要である。なぜなら、該温度が１０００℃を越
えると粒界酸化が進行しにくくなって地金素地へのスケ
ールの食い込みが起こらなくなるからである。そして、
この現象は、金属の高温酸化現象として良く知られてい
る乙とでもある。
粒界酸化によるスケールの地金素地への食い込みは、約
８５０℃で加熱保持したときが最も大きくなるが、地金
素地に接するＦｅ−Ｃｒ−０の酸化層の厚さを確保する
ためには高温の方が望ましく、従って９５０℃程度が加
熱保持温度として好適である。
８５０℃で加熱保持したときが最も大きくなるが、地金
素地に接するＦｅ−Ｃｒ−０の酸化層の厚さを確保する
ためには高温の方が望ましく、従って９５０℃程度が加
熱保持温度として好適である。
まだ、加熱保持温度の下限は格別に限定されるものでは
なく、芯金に必要とされる通常の熱処理条件に応じて定
めれば良いが、該温度が６００℃を下回るとスケールの
成長速度が小さくなり、雰囲気の影響を受けることも少
々くなるので、６００℃以上に加熱することが望ましい
。
なく、芯金に必要とされる通常の熱処理条件に応じて定
めれば良いが、該温度が６００℃を下回るとスケールの
成長速度が小さくなり、雰囲気の影響を受けることも少
々くなるので、６００℃以上に加熱することが望ましい
。
加熱保持時間は、希望するスケールの厚さに応じて定め
れば良い。
れば良い。
一般に、加熱温度（酸化温度）が一定のとき、スケール
の厚さをＸ、加熱保持時間（酸化時間）をｔとすると、 Ｘ＝ｋｐ・ｔ （但し、ｌ（ｐ’、温度ｒ（よって定まる定数）の関係
がある。
の厚さをＸ、加熱保持時間（酸化時間）をｔとすると、 Ｘ＝ｋｐ・ｔ （但し、ｌ（ｐ’、温度ｒ（よって定まる定数）の関係
がある。
スケールのうち、工具（芯金）の寿命延長に役立つのは
第１図の符号３で示される直接酸化層であるが、この層
は、０２を０５〜５０容＠係としたところの水蒸気、５
０容−計係以上の雰囲気で、９５０℃にて加熱保持した
とき、式 ％式％（） に従って成長する。この式から、希望厚さのスケールが
得られる加熱護持時間を容易に導き出すことができる。
第１図の符号３で示される直接酸化層であるが、この層
は、０２を０５〜５０容＠係としたところの水蒸気、５
０容−計係以上の雰囲気で、９５０℃にて加熱保持した
とき、式 ％式％（） に従って成長する。この式から、希望厚さのスケールが
得られる加熱護持時間を容易に導き出すことができる。
前述のように、この発明は、水蒸気：５０容量係以上、
０２：０．５〜５．０容量チを含み、残りが実質的に不
活性ガスであり、かつ水蒸気に対する０２の容量比が１
／３より小さい値の混合ガス雰囲気中で、３Ｃｒ−ＩＮ
ｉ系低合金鋼製継目無鋼管製管用芯金な１０００℃以下
の温度に加熱保持するものであるが、この場合、まず炉
内に芯金な挿入後、加熱前、或いは加熱中に炉内雰囲気
が上記混合ガス雰囲気になるようにガス置換を行う。特
に、芯金の温度が約６００℃以上になっているときに炉
内雰囲気が上記雰囲気となっていることが望まれる。
０２：０．５〜５．０容量チを含み、残りが実質的に不
活性ガスであり、かつ水蒸気に対する０２の容量比が１
／３より小さい値の混合ガス雰囲気中で、３Ｃｒ−ＩＮ
ｉ系低合金鋼製継目無鋼管製管用芯金な１０００℃以下
の温度に加熱保持するものであるが、この場合、まず炉
内に芯金な挿入後、加熱前、或いは加熱中に炉内雰囲気
が上記混合ガス雰囲気になるようにガス置換を行う。特
に、芯金の温度が約６００℃以上になっているときに炉
内雰囲気が上記雰囲気となっていることが望まれる。
次いで、この発明を実施例により説明する。
実施例 ｌ
マンネスマン式製管機に用いる０、 ３ Ｃ−３Ｃｒ−
ＩＮｉ鋼製第１ピアサ−プラグに、２０容量チ水蒸気−
Ｎ２混合ガス中に種々の割合で０２を混入して雰囲気調
整を行った電気炉中にて、９５０℃に３時間保持した後
炉冷するという熱処理（但し、雰囲気調整は６００℃以
上で実施）を施し、これらのプラグについてその使用寿
命を調べた。
ＩＮｉ鋼製第１ピアサ−プラグに、２０容量チ水蒸気−
Ｎ２混合ガス中に種々の割合で０２を混入して雰囲気調
整を行った電気炉中にて、９５０℃に３時間保持した後
炉冷するという熱処理（但し、雰囲気調整は６００℃以
上で実施）を施し、これらのプラグについてその使用寿
命を調べた。
得られた結果を第３図に示す。なお、第３図（（おける
「圧延本数」は６個のプラグの実操業での平均値で示し
た。
「圧延本数」は６個のプラグの実操業での平均値で示し
た。
第３図に示される結果からも、加熱雰囲気中の０２割合
が０．５〜５０容量係のときに寿命の長いプラグの得ら
れることが明らかであり、雰囲気中の０２割合を適切に
調整することの重要性が確認できる。 、 実施例 ２ ３．０容量％０２−Ｎ２混合ガス中に種々の割合で水蒸
気を混入して加熱雰囲気を調整した以外は、実施例１と
同様の条件でマンネスマン式製管機用の０、３ Ｃ−３
Ｃｒ−’Ｉ Ｎｉ＠製第１ピアサ−プラグを処理し、そ
の使用寿命を調べて第４図に示した。
が０．５〜５０容量係のときに寿命の長いプラグの得ら
れることが明らかであり、雰囲気中の０２割合を適切に
調整することの重要性が確認できる。 、 実施例 ２ ３．０容量％０２−Ｎ２混合ガス中に種々の割合で水蒸
気を混入して加熱雰囲気を調整した以外は、実施例１と
同様の条件でマンネスマン式製管機用の０、３ Ｃ−３
Ｃｒ−’Ｉ Ｎｉ＠製第１ピアサ−プラグを処理し、そ
の使用寿命を調べて第４図に示した。
第４図に示される結果からも、プラグに長寿命を付与す
るには加熱雰囲気中の水蒸気割合を１０．０容量％以上
にする必要のあることがわかる。
るには加熱雰囲気中の水蒸気割合を１０．０容量％以上
にする必要のあることがわかる。
なお、水蒸気量、５０容量係での圧延本数が少ないのは
、ｏ２／Ｈ２ｏの容量比が３１５と大きいためであシ、
０２割合を１．０容量係とした雰囲気では第４図中に■
印で表わしたように良好な寿命を示した。このように、
雰囲気中の水蒸気量が５０容量％程度でも０２／Ｈ２０
の値を小さくすれば、プラグに長寿命を付与し得ること
がわかる。
、ｏ２／Ｈ２ｏの容量比が３１５と大きいためであシ、
０２割合を１．０容量係とした雰囲気では第４図中に■
印で表わしたように良好な寿命を示した。このように、
雰囲気中の水蒸気量が５０容量％程度でも０２／Ｈ２０
の値を小さくすれば、プラグに長寿命を付与し得ること
がわかる。
実施例 ３
マンネスマン式製管機に用いる０、３Ｃ−３Ｃｒ−ＩＮ
ｉ鋼ｉ第２ピアサ−プラグに、２０容量係水蒸気−Ｎ２
混合ガス中に種々の割合で０２を混入して雰囲気調整を
行った電気炉中にて、９５０℃に３時間保持した後炉冷
するという熱処理（但し、雰囲気調整は６００℃以上で
実施）を施し、これらのプラグについてその使用寿命を
調べた。
ｉ鋼ｉ第２ピアサ−プラグに、２０容量係水蒸気−Ｎ２
混合ガス中に種々の割合で０２を混入して雰囲気調整を
行った電気炉中にて、９５０℃に３時間保持した後炉冷
するという熱処理（但し、雰囲気調整は６００℃以上で
実施）を施し、これらのプラグについてその使用寿命を
調べた。
得られた結果を第５図に示す。
第５図（で示される結果からも、本発明の処理を施すと
プラグの寿命が大幅に延びることが明らかである。
プラグの寿命が大幅に延びることが明らかである。
実施例 ４
０２割合を１．０容量係及び３．０容量係とした水蒸気
−０２−Ｎ２混合ガスにおいて、水蒸気量を種々変えた
ものを雰囲気ガスとして使用した以外は実施例３と同様
の条件でマンネスマン式製管機用の０．３ Ｃ−３Ｃｒ
−ＩＮｉ鋼製第２ビアザープラグを処理し、その使用寿
命を調べて第６図に示した。
−０２−Ｎ２混合ガスにおいて、水蒸気量を種々変えた
ものを雰囲気ガスとして使用した以外は実施例３と同様
の条件でマンネスマン式製管機用の０．３ Ｃ−３Ｃｒ
−ＩＮｉ鋼製第２ビアザープラグを処理し、その使用寿
命を調べて第６図に示した。
第６図に示される結果からも、前記実施例２と同様の事
項が確認できる。
項が確認できる。
上述のように、本発明によれば、継目無鋼管製管用芯金
表面に、摩耗、溶損、焼付き等に対して高い抵抗性？有
する緻密でしかも密着性の良いスケールを安定・確実に
、かつ作業性良く形成せしめることができ、芯金寿命を
効率良く大幅に改善することが可能になるなど、工業上
有用な効果がもたらされるのである。
表面に、摩耗、溶損、焼付き等に対して高い抵抗性？有
する緻密でしかも密着性の良いスケールを安定・確実に
、かつ作業性良く形成せしめることができ、芯金寿命を
効率良く大幅に改善することが可能になるなど、工業上
有用な効果がもたらされるのである。
第１図は継目無鋼管製管用芯金表面に形成されたスケー
ルの断面概略模式図、第２図は継目無鋼管製管用芯金表
面に形成されたスケール断面の顕微鏡写真図であり、第
２図（ａ）、第２図（ｂ）、第２図（Ｃ）及び第２図（
ｄ）はそれぞれ加熱雰囲気条件の異なるものの例、第３
図は加熱雰囲気中の０２量と第１ピアサ−プラグ寿命と
の関係を示す線図、第４図は加熱雰囲気中の水蒸気量と
第１ピアサ−プラグ寿命との関係を示す線図、第５図は
加熱雰囲気中の０２量と第２ピアサ−プラグ寿命との関
係を示す線図、第６図は加熱雰囲気中の水蒸気量と第２
ピアサ−プラグ寿命との関係を示す線図である。 図面において、 １・・・表面酸化層、２・・・芯金素地、３・・・直接
酸化層、４・・・食い込み部。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 富 １） 和 夫 ほか１名
ルの断面概略模式図、第２図は継目無鋼管製管用芯金表
面に形成されたスケール断面の顕微鏡写真図であり、第
２図（ａ）、第２図（ｂ）、第２図（Ｃ）及び第２図（
ｄ）はそれぞれ加熱雰囲気条件の異なるものの例、第３
図は加熱雰囲気中の０２量と第１ピアサ−プラグ寿命と
の関係を示す線図、第４図は加熱雰囲気中の水蒸気量と
第１ピアサ−プラグ寿命との関係を示す線図、第５図は
加熱雰囲気中の０２量と第２ピアサ−プラグ寿命との関
係を示す線図、第６図は加熱雰囲気中の水蒸気量と第２
ピアサ−プラグ寿命との関係を示す線図である。 図面において、 １・・・表面酸化層、２・・・芯金素地、３・・・直接
酸化層、４・・・食い込み部。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 富 １） 和 夫 ほか１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ３Ｃｒ−ＩＮｉ系低合金鋼製の継目無鋼管製管用芯金な
、 水蒸気：５．Ｏ容量係以上。 ０２： ０．５〜５．０容量係。 を含有するとともに残部が実質的に不活性ガスから成り
、かつ水蒸気に対する０２の容量比が１／３より小さい
値の混合ガス雰囲気中にて、１０００℃以下の温度に加
熱保持することにより、密着性に優れ、かつ緻密なスケ
ールを該芯金表面に形成せしめることを特徴とする継目
無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19494083A JPS6086262A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 継目無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19494083A JPS6086262A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 継目無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086262A true JPS6086262A (ja) | 1985-05-15 |
| JPS6354066B2 JPS6354066B2 (ja) | 1988-10-26 |
Family
ID=16332862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19494083A Granted JPS6086262A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 継目無鋼管製管用芯金の寿命延長熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63235491A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間押出用工具の製造方法 |
| WO2008096708A1 (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグの製造方法、金属管の製造方法及び金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグ |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP19494083A patent/JPS6086262A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63235491A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間押出用工具の製造方法 |
| WO2008096708A1 (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグの製造方法、金属管の製造方法及び金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグ |
| US8065900B2 (en) | 2007-02-05 | 2011-11-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing plug used to pierce and roll metal material, method of manufacturing metal pipe and plug used to pierce and roll metal material |
| JP5131702B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2013-01-30 | 新日鐵住金株式会社 | 金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグの製造方法、金属管の製造方法及び金属素材の穿孔圧延に用いられるプラグ |
| EP2111933A4 (en) * | 2007-02-05 | 2013-04-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | METHOD FOR PRODUCING A STOPPER FOR USE IN THE PAD / ROLLING OF METALLIC RAW MATERIAL, A METHOD FOR PRODUCING A METAL TUBE AND A PLUG FOR USE IN PUNCHING / ROLLING METALLIC RAW MATERIAL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6354066B2 (ja) | 1988-10-26 |
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