JP3305604B2 - 継目無鋼管の製造方法 - Google Patents
継目無鋼管の製造方法Info
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Description
ように製造した継目無鋼管圧延用素材を用いて、マンネ
スマン法により穿孔圧延する継目無鋼管の製造方法に関
する。また、本発明は、連続鋳造ブルームを加熱炉に装
入し、一定温度に保持した後、分塊圧延し、引き続いて
遊星型傾斜ロール圧延により製造される高炭素クロム軸
受丸棒鋼継目無鋼管の圧延方法に関する。
界における相対的国際競争力の低下、および素材メーカ
ーの主要取引先である自動車産業の生産拠点の海外シフ
ト、といった厳しい環境下、素材メーカー側は製造原価
を下げるために歩留まり率の向上等様々な努力を行って
いる。
で、C:0.15〜1.10%、Si:0.15〜0.
70%、Mn:≦1.10%、Cr:0.50〜1.6
0%、Mo:≦1.00%、O:8ppm以下、残部F
e及び不可避不純物元素からなる連続鋳造ブルームより
製造された丸棒鋼は、中心部及びその近傍に微小ク?ラ
ックが発生することがある。特にクロム軸受丸棒鋼は他
鋼種よりもその発生頻度が高く、そのビレットからマン
ネスマン法による穿孔圧延によりチューブを製造した場
合、ふくれキズが発生することになり、製品検査では内
面不良による検査不適合品が発生することがあり、問題
となっている。
たものであり、マンネスマン法による継目無鋼管製造時
における鋼管のふくれキズ発生を防止し、内面肌の良好
な継目無鋼管を製造することを目的とする。
解決せんとして種々の研究を行った。まず、発明者らは
ビレットに発生する微小クラックの位置とふくれキズ発
生との因果関係を明らかにするため種々の試験を行なっ
たが、例えば一端閉鎖偏心孔を有するφ50mmのプラ
スティシンビレットの穿孔圧延試験を行った結果、図3
に示すように孔の直径が0.1〜2.0mmの全ての場
合において偏心距離(すなわち、中心軸から孔までの距
離であるr1)が4mm以上の場合、ふくれキズが発生
することを発見した。本発明はこのような知見に基づい
て完成されたものであり、その要旨は特許請求の範囲に
記載の通りである。
ネスマン法による穿孔圧延を行うことにより、継目無鋼
管を製造する方法であって、前記継目無鋼管圧延用素材
として、下に示す式(1)の条件を満たすものに対して
前記穿孔圧延を行うことを特徴とする継目無鋼管の製造
方法。 r1≦r0・{(6.4×10-3+0.16r)/(R2 −r2 )}0.5 ・・ ・・・ (1) 但し、r1:継目無鋼管圧延用素材の中心から微小クラ
ックまでの距離 r0:継目無鋼管圧延用素材の半径 R:穿孔圧延後の継目無鋼管の半径 r:穿孔圧延後の継目無鋼管の内径
C:0.15〜1.10%、Si:0.15〜0.70
%、Mn:≦1.10%、Cr:0.50〜1.60
%、Mo:≦1.00%、O:8ppm以下、残部Fe
及び不可避不純物元素からなるクロム軸受鋼の連続鋳造
材より製造されたものであることを特徴とする前記1項
に記載の継目無鋼管の製造方法、である。
細に説明する。
の半径方向の断面図、図2は穿孔圧延後の管材の状態の
半径方向の断面図である。穿孔圧延前の素材の半径がr
0、長さがl、微小クラックの存在する中心からの距離
がr1、穿孔後の製品の半径がR、内径がr、長さが
L、ふくれキズの存在する中心からの距離をr’とする
と、穿孔圧延前後で体積の変化はないので、 π・r02 ・l=π・(R2 −r2 )・L ・・・・・ (2)
スマン法により穿孔圧延されることによりr’の位置に
移動すると考えると、 π・r12 ・l=π・(r’2 −r2 )・L ・・・・・ (4) 式(4)より、 r’2 =r12 ・(l/L)+r2 ・・・・・ (5)
距離をtとすると、 t=r’−r ・・・・・ (7)
ックまでの距離r1と穿孔圧延後の管材内面からふくれ
キズ部までの最短距離tとの関係を図4に示す。この結
果より、r1が4mm以下、つまりtが0.22mm以
下であれば、ふくれキズとして存在しないということに
なる。
0mmのプラスティシンビレットの穿孔圧延試験を行っ
た結果とを比較研究した。例えば、r1が4mm以下、
つまりtが0.22mm以下であれば、穿孔圧延時にふ
くれキズが管材内面に露出するか、あるいはふくれキズ
が内面で破れた後、穿孔圧延するプラグによって内面が
ならされるため、キズとして存在できない事が実験結果
との照合により確認された。この研究結果を踏まえてプ
ラスティシンと実鋼の展延性の関係等を考慮し、下に示
す式(1)を導出した。 r1≦r0・{(6.4×10 -3 +0.16r)/(R 2 −r 2 )} 0.5 ・・ ・・・ (1)
圧延用素材の半径がr0、中心から微小クラックまでの
距離がr1、穿孔圧延後の製品の半径がR、内径がrと
すると、下記式(1)を満たす継目無鋼管圧延用素材を
用いることにより、また、当該継目無鋼管圧延用素材を
マンネスマン法により穿孔圧延する継目無鋼管の製造方
法により、本願発明の目的であるマンネスマン法による
継目無鋼管製造時における鋼管のふくれキズ発生を防止
し、内面肌の良好な継目無鋼管を製造するという目的が
達成できることを見いだしたものである。
%で、C:0.15〜1.10%、Si:0.15〜
0.70%、Mn:≦1.10%、Cr:0.50〜
1.60%、Mo:≦1.00%、O:8ppm以下、
残部Fe及び不可避不純物元素からなるクロム軸受鋼の
連続鋳造材より製造される継目無鋼管圧延用素材の成分
範囲限定理由について詳述する。
するほか炭化物量を増大させ、焼き戻し後の硬度並びに
転動寿命性を向上させる目的で添加する。鋼に強度を与
えるためには少なくとも0.15%以上必要である。一
方、1.10%を超えると、巨大炭化物を形成し、転動
疲労特性を低下させるほか、その拡散のために長時間の
拡散焼鈍が必要となり、生産性が低下する。よって、C
量の下限を0.15%、上限を1.10%とした。
向上して、軸受の寿命を向上するのに有効な元素である
が、0.15%未満ではこのような効果が少ない。しか
し、その含有量が0.70%を超えて多くなると、機械
的強度の低下、被削性の低下、浸炭異常層の増大につな
がるため、その含有量を0.15〜0.70%の範囲と
した。
であり、上限を1.10%としたのはMnを多くすると
残留オーステナイト量を著しく増大させ、転がり疲労寿
命を低下させるためである。
上に有効な元素である。また、硬くて微細なCr炭化物
により対摩耗性を向上する働きがある。しかしながら、
その含有量が0.50%未満ではこの効果が少なく、
1.60%を超えると巨大炭化物が生成し、寿命が低下
するおそれがあり、また、過剰浸炭による疲労強度の劣
化が起こる。従って、その含有量を0.50〜1.60
%とした。
性を向上させるのに有効な元素である。しかしながら、
1.00%を超えて添加してもその効果は飽和して経済
性を損なう結果となるため1.00%を上限とした。
系介在物を生成し疲労寿命を劣化させる為、その含有量
は出来るだけ少なくする必要がある。8ppm以下が好
ましい。従ってO量の上限を8ppmとした。
する高炭素クロム軸受鋼丸棒鋼を実機により穿孔圧延し
た。ふくれキズの発生の有無を確認し、その結果、本発
明の妥当性を確認することができた。
結果を表1に示す。重量%で、C:0.95〜1.10
%、Si:0.15〜0.35%、Mn:≦0.50
%、Cr:1.30〜1.60%、O:8ppm以下、
残部Fe及び不可避不純物元素からなる高炭素クロム軸
受鋼(SUJ2)製で直径が90mmの丸棒鋼に、直径
1mm、長さが40mmおよび直径2mm、長さが40
mmの孔をドリルにより人工的に作成し、一端閉塞空孔
を有する高炭素クロム軸受鋼丸棒鋼を製造し、式(1)
を満たす本発明実施例No.1〜6の継目無鋼管圧延用
素材と、式(1)を満たさない比較例No.7〜10の
継目無鋼管圧延用素材を製造した。各例を実機にて穿孔
圧延し、ふくれキズの有無を確認した。ふくれキズの発
生したものについては図5に示すように管材の内面から
ふくれキズ部までの最短距離tを測定し、式(8)を用
いて得た計算値と比較した。
くれキズ部の位置測定結果を表2に示す。この表2に示
す結果の通り、実測値と式(8)により得られた計算値
にほとんど差は見られない。
の実機試験結果から明らかな通り、本発明の効果は顕著
なものである。マンネスマン法による継目無鋼管製造時
における鋼管のふくれキズ発生を防止することに対して
極めて有効である。表2に示す本願発明実施例と比較例
の実機試験においてはr0が45mmおよび74mmの
丸棒鋼を用いたが、他の寸法を用いた実機試験結果にお
いても同様の結果を得られた。なお、本願発明は以上の
実施例により何ら限定されるものではない。
法による継目無鋼管製造時における鋼管のふくれキズ発
生を防止し、内面肌の良好な継目無鋼管を製造すること
ができ、内面不良による検査不適合品を顕著に減らすこ
とができる。
による穿孔圧延試験結果を示す図。
中心から欠陥部までの距離r1と穿孔後の管材内面から
ふくれキズまでの最短距離tの関係を示す図。
。
Claims (2)
- 【請求項1】 丸棒鋼からなる継目無鋼管圧延用素材に
対してマンネスマン法による穿孔圧延を行うことによ
り、継目無鋼管を製造する方法であって、前記継目無鋼
管圧延用素材として、下に示す式(1)の条件を満たす
ものに対して前記穿孔圧延を行うことを特徴とする継目
無鋼管の製造方法。 r1≦r0・{(6.4×10-3+0.16r)/(R2 −r2 )}0.5 ・・ ・・・ (1) 但し、r1:継目無鋼管圧延用素材の中心から微小クラ
ックまでの距離 r0:継目無鋼管圧延用素材の半径 R:穿孔圧延後の継目無鋼管の半径 r:穿孔圧延後の継目無鋼管の内径 - 【請求項2】 継目無鋼管圧延用素材が、重量%で、
C:0.15〜1.10%、Si:0.15〜0.70
%、Mn:≦1.10%、Cr:0.50〜1.60
%、Mo:≦1.00%、O:8ppm以下、残部Fe
及び不可避不純物元素からなるクロム軸受鋼の連続鋳造
材より製造されたものであることを特徴とする請求項1
に記載の継目無鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34189196A JP3305604B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 継目無鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34189196A JP3305604B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 継目無鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180310A JPH10180310A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3305604B2 true JP3305604B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=18349546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34189196A Expired - Lifetime JP3305604B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 継目無鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305604B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4045813B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2008-02-13 | Jfeスチール株式会社 | 継目無鋼管の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34189196A patent/JP3305604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10180310A (ja) | 1998-07-07 |
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