JP2001105007A - Mandrel mill rolling method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特にマンネスマン
・マンドレルミル方式により低炭素濃度材で継目無鋼管
を製造するのに適した方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method suitable for producing a seamless steel pipe with a low carbon material by a Mannesmann mandrel mill system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】継目無鋼管の製造方法には、マンドレル
ミル方式、プラグミル方式、ユジーン・セジュルネ方
式、エルハルト・プッシュベンチ方式等、種々の方式が
あるが、生産性、寸法精度、内外表面品質の全ての点で
マンドレルミル方式が優れている。2. Description of the Related Art There are various methods for manufacturing a seamless steel pipe, such as a mandrel mill method, a plug mill method, a Eugene Sejourne method, an Erhard push bench method, and the like. The mandrel mill method is excellent in all respects.
【０００３】このマンネスマン・マンドレルミル方式
は、図２に示すように、素材ビレット１を加熱炉２内で
所定の温度（一般的には１１００〜１３００℃）まで加
熱した後、ピアサー３により穿孔して中空素管４とな
し、この中空素管４をマンドレルミル５で延伸圧延す
る。In the Mannesmann mandrel mill method, as shown in FIG. 2, a material billet 1 is heated to a predetermined temperature (generally 1100 to 1300 ° C.) in a heating furnace 2 and then pierced by a piercer 3. To form a hollow shell 4, and the hollow shell 4 is stretched and rolled by a mandrel mill 5.
【０００４】マンドレルミル５では、表面に黒鉛を含有
した圧延用潤滑剤を塗布したマンドレルバー６を挿入し
て中空素管４を延伸圧延する。そして、マンドレルミル
５で延伸圧延された中空素管４は、必要に応じて再加熱
炉７で所定温度（一般的には８５０〜１０００℃）に再
加熱された後、ストレッチレデューサー８で仕上げ圧延
される。In the mandrel mill 5, a mandrel bar 6 having a surface coated with a rolling lubricant containing graphite is inserted and the hollow shell 4 is stretched and rolled. The hollow shell 4 stretched and rolled by the mandrel mill 5 is reheated to a predetermined temperature (generally 850 to 1000 ° C.) in a reheating furnace 7 as necessary, and then finish rolled by a stretch reducer 8. Is done.
【０００５】ところで、マンドレルミル圧延において重
要な役割を持つ潤滑剤としては、例えば特公昭５９−３
７３１７号で開示されたような、黒鉛を主成分とした有
機物を含有するバインダーを使用するのが一般的であ
る。[0005] By the way, as a lubricant having an important role in mandrel mill rolling, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 59-3
It is common to use a binder containing an organic substance containing graphite as a main component, as disclosed in US Pat.
【０００６】しかしながら、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼
やＳＵＳ３１６ステンレス鋼等のオーステナイト系ステ
ンレス鋼等の低炭素濃度材では、このような黒鉛を含有
する潤滑剤を塗布したマンドレルバーを挿入して延伸圧
延を実施すると、圧延時、素管内面に浸炭が発生し、管
内表面に炭素濃度の高い部分が発生する。However, in a low carbon concentration material such as austenitic stainless steel such as SUS304 stainless steel and SUS316 stainless steel, if a mandrel bar coated with such a graphite-containing lubricant is inserted and subjected to elongation rolling, During rolling, carburization occurs on the inner surface of the raw tube, and a portion having a high carbon concentration is generated on the inner surface of the tube.
【０００７】この炭素濃度の高い部分は、例えばオース
テナイト系ステンレス鋼の場合では、耐粒界腐食性能を
劣化させるという問題がある。従って、耐粒界腐食性能
を確保するために、圧延材の内面を研磨する等して浸炭
部を除去する必要があるが、このような方法を採用した
場合には、生産性が低下し、コストが上昇するという問
題があった。The portion having a high carbon concentration has a problem that, for example, in the case of austenitic stainless steel, the intergranular corrosion resistance is deteriorated. Therefore, in order to secure the intergranular corrosion resistance, it is necessary to remove the carburized portion by polishing the inner surface of the rolled material or the like, but if such a method is adopted, the productivity is reduced, There was a problem that costs increased.
【０００８】上記したような問題を解決する手段とし
て、例えば特開昭６３−２７４７４１号、特開平４−２
９４８０３号、特開平４−３４４８０４号がある。この
うちの特開昭６３−２７４７４１号で提案されたもの
は、オーステナイト系ステンレス鋼中にＳｂやＳｎを添
加することにより、黒鉛系の潤滑剤を塗布したマンドレ
ルバーを挿入して延伸圧延を実施したとしても、素管内
面に浸炭を起こさず、従って、圧延された継目無鋼管内
表面の耐粒界腐食性能が劣化することがほとんどないと
いうものである。Means for solving the above-mentioned problems are disclosed in, for example, JP-A-63-274743 and JP-A-4-24-2.
No. 94803 and JP-A-4-344804. Among them, the one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-274741 is characterized by adding a mandrel bar coated with a graphite-based lubricant by adding Sb or Sn to austenitic stainless steel and performing elongation rolling. Even if it does, carburization does not occur on the inner surface of the raw tube, and therefore, the intergranular corrosion resistance of the rolled seamless steel tube inner surface hardly deteriorates.
【０００９】また、特開平４−２９４８０３号で提案さ
れたものは、マンドレルバーと素管の間隙を酸化性ガス
で満たした状態下で延伸圧延することで、黒鉛系の潤滑
剤を塗布したマンドレルバーを挿入して延伸圧延を実施
したとしても、素管内表面側に浸炭による炭素濃度が高
い部分を発生させることがないというものである。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-294803 discloses a mandrel coated with a graphite-based lubricant by subjecting a gap between a mandrel bar and a base tube to elongation rolling in a state filled with an oxidizing gas. Even if a bar is inserted and elongation rolling is performed, a portion having a high carbon concentration due to carburization does not occur on the inner surface side of the raw tube.
【００１０】また、特開平４−３４４８０４号で提案さ
れたものは、マンドレルバーの表面に塗布した潤滑剤の
外表面上に、酸化性ガスを気泡として内部に持つ泡を塗
布した後に、マンドレルバーを素管に挿入して延伸圧延
することで、黒鉛系の潤滑剤を塗布したマンドレルバー
を挿入して延伸圧延を実施したとしても、素管内表面側
に浸炭による炭素濃度が高い部分を発生させることがな
いというものである。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-344804 proposes a method in which a bubble having an oxidizing gas as a bubble is applied to the outer surface of a lubricant applied to the surface of a mandrel bar, and then the mandrel bar is applied. Is inserted into a base tube and stretched and rolled, so that even if a mandrel bar coated with a graphite-based lubricant is inserted and stretched and rolled, a portion having a high carbon concentration due to carburization is generated on the inner surface side of the base tube. There is nothing.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−２７４７４１号で提案されたものでは、熱間加工
性が低下し、かえって圧延欠陥疵を発生させるという欠
点がある。また、特開平４−２９４８０３号で提案され
たものでは、２０ｍ以上の長尺素管内に十分な酸化性ガ
スを満たすのは困難であるため、局部的に浸炭部を作り
やすいという欠点がある。仮に、十分な酸化性ガスを満
たせるとしても、この場合には大量の酸化性ガスが必要
となり、コスト高となる。また、特開平４−３４４８０
４号で提案されたものも、特開平４−２９４８０３号で
提案されたものと同様の欠点がある。However, the method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-274741 has a drawback that the hot workability is reduced and rolling defects are generated. Further, the one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-294803 has a disadvantage that it is difficult to fill a long tubing of 20 m or longer with a sufficient oxidizing gas, so that a carburized portion is easily formed locally. Even if a sufficient amount of oxidizing gas can be filled, a large amount of oxidizing gas is required in this case, resulting in high cost. Further, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 4 has the same disadvantage as that proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-294803.
【００１２】本発明は、上記した課題に鑑みてなされた
ものであり、上記した従来方法にあった欠点を有するこ
となく、黒鉛系の潤滑剤を塗布したマンドレルバーを挿
入して延伸圧延を実施したとしても、鋼管内表面側に炭
素濃度が高い部分を発生させることがないマンドレルミ
ル圧延方法を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a drawback in which a mandrel bar coated with a graphite-based lubricant is inserted and stretched and rolled without having the above-mentioned disadvantages of the conventional method. Even if it does, it aims at providing the mandrel mill rolling method which does not generate a part with a high carbon concentration on the inner surface side of a steel pipe.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のマンドレルミル圧延方法は、圧延後、
直ちに鋼管内面を洗浄し、その後、熱処理を施して脱炭
することとしている。そして、このようにすることで、
生産性を落とすことなく、しかも、鋼管内表面側に炭素
濃度が高い部分を発生させることもない。In order to achieve the above-mentioned object, a mandrel mill rolling method of the present invention comprises:
Immediately after cleaning the inner surface of the steel pipe, heat treatment is performed to decarbonize. And by doing this,
There is no decrease in productivity, and no portion with a high carbon concentration is generated on the inner surface side of the steel pipe.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明者は、マンネスマン・マン
ドレルミル法においてオーステナイト系ステンレス鋼等
の低炭素濃度材を用いて継目無鋼管を製造するに際し
て、上記した浸炭問題について調査、研究した結果、浸
炭が圧延中に発生しても、その後の熱処理時に内表面に
残存する潤滑剤（黒鉛）を除去して加熱すると、浸炭部
が脱炭されることを知見した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventor investigated and studied the carburizing problem described above when manufacturing a seamless steel pipe using a low carbon content material such as austenitic stainless steel in the Mannesmann mandrel mill method. It has been found that even if carburization occurs during rolling, if the lubricant (graphite) remaining on the inner surface is removed and heated during subsequent heat treatment, the carburized portion is decarburized.
【００１５】本発明は上記した本発明者の知見により成
されたものであり、インライン熱処理ラインを有するエ
キストラクトサイザーを配したマンネスマン・マンドレ
ルミル圧延ラインにより、低炭素濃度材で継目無鋼管を
製造するに際し、圧延後、直ちに鋼管内面を洗浄し、そ
の後、熱処理を施して脱炭することを要旨とするマンド
レルミル圧延方法である。The present invention has been made based on the above-mentioned knowledge of the present inventor, and a seamless steel pipe made of a low carbon concentration material is manufactured by a Mannesmann mandrel mill rolling line provided with an extract sizer having an in-line heat treatment line. In this case, a mandrel mill rolling method is intended to wash the inner surface of the steel pipe immediately after rolling, and then perform heat treatment to decarbonize the steel pipe.
【００１６】本発明のマンドレルミル圧延方法は、圧延
後、直ちに鋼管内面を洗浄し、その後、熱処理を施すの
で、洗浄にて残在した潤滑剤、或いは、浸炭の一部がス
ケールとして除去され、また、熱処理にて残在している
浸炭部分は脱炭されて鋼管内表面側に炭素濃度が高い部
分を発生することがなく、高い生産性で継目無鋼管を製
造することができる。In the mandrel mill rolling method of the present invention, the inner surface of the steel pipe is washed immediately after rolling, and then heat treatment is performed, so that the remaining lubricant or carburized part is removed as scale by the washing. Further, the carburized portion remaining by the heat treatment is not decarburized to generate a portion having a high carbon concentration on the inner surface side of the steel pipe, so that a seamless steel pipe can be manufactured with high productivity.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明のマンドレルミル圧延方法を図
１に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明のマ
ンドレルミル圧延方法の概念を示す工程図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The mandrel mill rolling method of the present invention will be described below with reference to the embodiment shown in FIG. FIG. 1 is a process chart showing the concept of the mandrel mill rolling method of the present invention.
【００１８】本発明のマンドレルミル圧延方法は、図１
に示したように、先ず、素材ビレット１を加熱炉２内で
所定の温度（一般的には１１００〜１３００℃）まで加
熱した後、ピアサー３により穿孔して中空素管４とな
し、この中空素管４をマンドレルミル５で延伸圧延す
る。マンドレルミル５では、潤滑剤塗布装置により表面
に黒鉛を含有した潤滑剤を塗布したマンドレルバー６を
中空素管４に挿入して延伸圧延する。以上は従来のマン
ドレルミル圧延方法と同じである。The mandrel mill rolling method of the present invention is shown in FIG.
As shown in (1), first, a material billet 1 is heated to a predetermined temperature (generally 1100 to 1300 ° C.) in a heating furnace 2 and then pierced by a piercer 3 to form a hollow shell 4. The raw tube 4 is stretched and rolled by a mandrel mill 5. In the mandrel mill 5, a mandrel bar 6 having a surface containing graphite-containing lubricant applied by a lubricant application device is inserted into the hollow shell 4 and stretched and rolled. The above is the same as the conventional mandrel mill rolling method.
【００１９】しかしながら、本発明では、次に、マンド
レルミル５で延伸圧延した中空素管４を、再加熱するこ
となく、引き続いてエキストラクトサイザー１１で仕上
げ圧延する。そして、仕上げ圧延した鋼管１２の内面
を、ノズル１３から噴射された洗浄水１４によって洗浄
することで、内面に付着した黒鉛及び発生したスケール
の一部を除去した後、例えば溶体化処理炉１５において
溶体化処理（一般には１０００〜１１００℃）を行なう
のである。以上の操作によって、圧延時、鋼管１２の内
表面に発生した浸炭部を脱炭し、浸炭部のない耐粒界腐
食性に優れた継目無鋼管が製造できることになる。However, in the present invention, the hollow shell 4 stretched and rolled by the mandrel mill 5 is subsequently rolled by the extract sizer 11 without reheating. Then, the inner surface of the finish-rolled steel pipe 12 is washed with washing water 14 sprayed from a nozzle 13 to remove graphite adhered to the inner surface and a part of the generated scale, and then, for example, in a solution treatment furnace 15. The solution treatment (generally 1000 to 1100 ° C.) is performed. By the above operation, the carburized part generated on the inner surface of the steel pipe 12 during rolling is decarburized, and a seamless steel pipe having no carburized part and excellent in intergranular corrosion resistance can be manufactured.
【００２０】ちなみに、供試材として、Ｃ：０．０１２
％、Ｓｉ：０．４４％、Ｍｎ：１．７７％、Ｃｒ：１
８．３％、Ｎｉ：１０．２％を含有するＳＵＳ３０４Ｌ
ステンレス鋼を用いて、外径が２１９ｍｍ、肉厚が８ｍ
ｍ、長さが２０ｍの継目無鋼管を、本発明方法により製
造した。By the way, as a test material, C: 0.012
%, Si: 0.44%, Mn: 1.77%, Cr: 1
SUS304L containing 8.3%, Ni: 10.2%
Using stainless steel, outer diameter is 219mm, wall thickness is 8m
A seamless steel pipe having a length of 20 m and a length of 20 m was produced by the method of the present invention.
【００２１】製造時、マンドレルバーの表面に塗布した
潤滑剤は、黒鉛を３３．６％、バインダーを２５％、分
散剤を３．６％含有し、残りが水の水溶性の潤滑剤であ
り、また、圧延後における鋼管内面の洗浄は、管端より
洗浄水を１９．６ＭＰａの水圧で６０秒間吹込むことに
より行なった。また、溶体化処理条件は１０７０℃×１
０分間であった。At the time of manufacture, the lubricant applied to the surface of the mandrel bar contains 33.6% of graphite, 25% of a binder and 3.6% of a dispersant, and the remainder is a water-soluble lubricant of water. Cleaning of the inner surface of the steel pipe after rolling was performed by blowing cleaning water from the pipe end at a water pressure of 19.6 MPa for 60 seconds. The solution treatment condition is 1070 ° C. × 1
0 minutes.
【００２２】上記した条件で製造した継目無鋼管を、Ｊ
ＩＳ Ｇ ０５７５に規定される硫酸・硫酸銅による粒
界腐食試験を実施し、割れのある無しにより耐粒界腐食
性能を評価したところ、本発明方法により製造した製品
では、割れは見られなかった。このことから、本発明方
法により製造した製品では、効果的に浸炭を防止できた
ことが判る。図３は鋼管肉厚方向における炭素含有量
〔Ｃ〕の変化を示した図で、○印は本発明方法により製
造した継目無鋼管の場合、●印は圧延直後の洗浄と、そ
の後の熱処理を施さなかった従来方法により製造した継
目無鋼管の場合の結果を示す。The seamless steel pipe manufactured under the above conditions was
A grain boundary corrosion test using sulfuric acid / copper sulfate specified in IS G 0575 was performed, and the intergranular corrosion resistance was evaluated based on the presence or absence of cracks. As a result, no crack was observed in the product manufactured by the method of the present invention. . This indicates that the product manufactured by the method of the present invention was able to effectively prevent carburization. FIG. 3 is a diagram showing a change in the carbon content [C] in the thickness direction of the steel pipe. In the case of a seamless steel pipe manufactured by the method of the present invention, a circle indicates cleaning immediately after rolling and a subsequent heat treatment. The result in the case of the seamless steel pipe manufactured by the conventional method which was not applied is shown.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマンドレ
ルミル圧延方法によれば、黒鉛系の潤滑剤を塗布したマ
ンドレルバーを挿入して延伸圧延を実施したとしても、
効果的に浸炭を防止できるので、鋼管内表面側に炭素濃
度が高い部分を発生させることがない。そして、マンド
レルミルとエキストラクトサイザーの２基の圧延機で再
加熱することなく製造できるため、より生産性、品質に
優れることになる。As described above, according to the mandrel mill rolling method of the present invention, even if a mandrel bar coated with a graphite-based lubricant is inserted and elongation rolling is performed,
Since carburization can be effectively prevented, a portion having a high carbon concentration is not generated on the inner surface side of the steel pipe. And since it can be manufactured without reheating by two rolling mills of a mandrel mill and an extract sizer, productivity and quality are further improved.
【図１】本発明のマンドレルミル圧延方法の概念を示す
工程図である。FIG. 1 is a process chart showing the concept of a mandrel mill rolling method of the present invention.
【図２】従来のマンドレルミル圧延方法の概念を示す工
程図である。FIG. 2 is a process chart showing the concept of a conventional mandrel mill rolling method.
【図３】本実施例における鋼管肉厚方向における炭素含
有量〔Ｃ〕の変化を示した図で、○印は本発明方法によ
り製造した継目無鋼管の場合、●印は圧延直後の洗浄
と、その後の熱処理を施さなかった従来方法により製造
した継目無鋼管の場合の結果を示す。FIG. 3 is a view showing a change in carbon content [C] in a thickness direction of a steel pipe in the present embodiment, in which a circle indicates a seamless steel pipe manufactured by the method of the present invention, and a black circle indicates cleaning immediately after rolling. The results in the case of a seamless steel pipe manufactured by the conventional method without heat treatment are shown.
５ マンドレルミル １１ エキストラクトサイザー １４ 洗浄水 １５ 溶体化処理炉 5 Mandrel mill 11 Extract sizer 14 Cleaning water 15 Solution treatment furnace
Claims (1)
トラクトサイザーを配したマンネスマン・マンドレルミ
ル圧延ラインにより、低炭素濃度材で継目無鋼管を製造
するに際し、圧延後、直ちに鋼管内面を洗浄し、その
後、熱処理を施して脱炭することを特徴とするマンドレ
ルミル圧延方法。When a seamless steel pipe is manufactured from a low carbon concentration material by a Mannesmann mandrel mill rolling line provided with an extract sizer having an in-line heat treatment line, the inner surface of the steel pipe is washed immediately after rolling, and then heat treated. And a decarburization method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28800099A JP2001105007A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Mandrel mill rolling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28800099A JP2001105007A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Mandrel mill rolling method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001105007A true JP2001105007A (en) | 2001-04-17 |
Family
ID=17724518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28800099A Pending JP2001105007A (en) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | Mandrel mill rolling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001105007A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007114041A1 (en) | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method for production of seamless pipe, and oxidizing gas supply apparatus |
| EP2025421A1 (en) * | 2006-05-26 | 2009-02-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for producing seamless stainless-steel pipe |
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-
1999
- 1999-10-08 JP JP28800099A patent/JP2001105007A/en active Pending
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