JPH04187310A - 継目無オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、傾斜圧延方式による継目無鋼管の製造方法
に係り、マンネスマン穿孔後傾斜ロール式エロンゲータ
にて延伸圧延する際の条件を適正化することによって、
内面欠陥のない高品質の継目無オーステナイト系ステン
レス鋼管を製造する方法に関する。

従来の技術 傾斜圧延方式による継目無鋼管の製造は、加熱炉で加熱
された丸鋼片を、マンネスマン穿孔機で中空厚肉のホロ
ーシェルとなした後、傾斜ロール式エロンゲータ（第２
穿孔機）で拡径薄肉化圧延を行い、プラグミルあるいは
マンドレルミル、ピルガ−ミル等の圧延機で延伸圧延し
て小径化、薄肉化して製造する方法である。

上記の二ロンゲータを設置したダブルピアシング（２重
穿孔）方式を採用したマンネスマン製管法により継目無
オーステナイト系ステンレス鋼管を製造する場合、従来
はピアサ−にて穿孔圧延されたホローシェルをエロンゲ
ータにて延伸圧延する際、エロンゲータ圧延時のホロー
シェルの噛込不良を防止し、かつピアサ−にて発生する
ガイドシュー疵、ビット疵等の外面底を低減するため、
エロンゲータでの延伸比を大きくとってピアサーノ９−
孔比を小さくし、ホローシェルの肉厚を大きくしていた
。

すなわち、ピアサ−での穿孔比（延伸比）が大きい場合
の薄肉穿孔は、−前記外面疵の発生が多くナリ、かつエ
ロンゲータでのホローシェル噛込性が悪くなるため、ピ
アサ−では低穿孔比、つまりｔ／Ｄの大きい厚肉穿孔と
する一方、エロンゲータでは加工度を大きくとって圧延
していたのである。

発明が解決しようとする課題 しかるに、オーステナイト系ステンレス鋼の場合は、比
較的変形抵抗が高く、かつ固相線温度の低いステンレス
鋼（例えばｓｕｓ　３１６）では、エロンゲータの圧延
工程における加工熱の上昇に起因゛　　して内面に粒界
溶融状の中かぶれ疵が発生するという問題がある。

これは、高変形抵抗でかつ低固相線温度のステンレス鋼
の場合は熱間加工性が悪いにもかかわらず、高加工度（
高延伸比）で圧延されるからである。また、延伸比が大
きいためガイドシュー疵も多発する傾向がある。

この発明は、上記した従来の問題を解決し、難加工性の
継目無オーステナイト系ステンレス鋼管を中かぶれ疵を
発生させることなくエロンゲータ設置のダブルピアシン
グ方式にて製造し得る方法を提案しようとするものであ
る。

課題を解決するための手段 この発明は、エロンゲータでの中かぶれ疵の発生を防止
する手段として、エロンゲータのロール傾斜角と延伸比
を適正化することによって圧延負荷を低減し、かつオー
ステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性を考慮してエロ
ンゲータでの圧延温度を規制するもので、その要旨は、
前記エロンゲータ主ロールの傾斜角を６度以上、延伸比
を　１．７以下に設定し、被圧延材のエロンゲータ圧延
後の内面温度が高温引張試験における試験片破断時の断
面積減少率で５０％以上となる温度に被圧延材温度を調
整して延伸圧延する方法である。

作　　　　用 この発明において、エロンゲータでのロール傾斜角を６
度以上に限定したのは、以下に示す理由による。

エロンゲータで発生する中かぶれ疵は、モデルピアサ−
による円周方向剪断歪に関する実験結果より、円周方向
剪断歪が大きいほど（周方向メタルフローが犬）発生し
易く、この時加工熱の上昇により粒界が溶融状態である
と、ここを起点に破壊が起って発生することが判明し、
さらにロール傾斜角を６度以上に設定することにより、
中かぶれ疵の発生が抑制されることが判明した。

これは、エロンゲータロールの傾斜角を６度以上に設定
することにより、管軸方向メタルフローが増加する分、
周方向メタル７０−が減少するためと考えられる。

なお、エロンゲータロールの傾斜角は大きければ大きい
ほどよく、特にその上限を制限する必要はないが、実際
には圧延機の構造上、通常２０度程度が上限となる。

また、エロンゲータでの延伸比を　１．７以下に設定す
ることとしたのは、延伸比を大きくとるとそれだけ加工
度が大きくなるため内面疵が発生し易くなり、難加工性
のオーステナイト系ステンレス鋼管の場合は延伸比１．
７を超えると内面に中かぶれ疵が発生するため、エロン
ゲータでの延伸比は１．７以下に設定するのが好ましい
。

次に、エロンゲータにおける被圧延材の圧延後内面温度
を高温引張試験における試験片破断時の直径減少率で５
０％以上となる温度に調整することとした理由について
説明する。

第１図は第１表に示す各種のオーステナイト系ステンレ
ス鋼についての高温引張試験（グリ−プル試験）を行っ
て得られたデータである。

この発明者はこの第１図に示すデータに着目し、圧延対
象鋼の高温引張試験結果とエロンゲータ圧延直後（圧延
１秒後のボトム端より長さ　５００ｍｍ付近）の内面温
度および圧延後疵の発生状況を調べた結果、エロンゲー
タ圧延直後の内面温度での高温引張試験における延性値
である試験片破断時の断面積減少率と、圧延後の疵状況
に明確な相関があることが判明した。

すなわち、ｓｕｓ　３０４とｓｕｓ　３１６にライて、
ビレットを１１７０℃に加熱後ピアサ−にて穿孔比１゜
５で穿孔したホローシェルを対象に、主ロールの傾斜角
を　６．５度に設定したエロンゲータにて延伸比１．９
で圧延した圧延直後の内面温度が、それぞれ１３００℃
、１３３０℃（この温度差は材料の変形抵抗差によるも
の）であり、このときの熱間加工性が高温引張試験にお
ける試験片破断時の断面積減少率でそれぞれ９６．９％
、０．２％であったエロンゲータ圧延後の内面疵有無を
観察したところ、ｓｕｓ　３０４では確認されなかった
のに対し、ｓｕｓ　３１６では粒界溶融状の疵が確認さ
れた。このことは、ｓｕｓ　３１６は１３００℃以上で
急激に熱間加工性が圧下するにもかかわらず、高加工度
でかつ１３００℃以上で圧延されたためである。

また、ｓｕｓ　３１６について、前記と同一傾斜角設定
エロンゲータで延伸比全１．５にして圧延を行い、圧延
後の内面温度が１２７５℃で高温引張試験における試験
片破断時の断面積減少率が５８．１％であったものにつ
いては内面疵は確認されなかった。

さらに、前記と同一傾斜角設定エロンゲータにて延伸比
を　１．９に設定し、圧延中にエロンゲータプラグ先端
より冷却水をパージして圧延後の内面温度を１２５０℃
に調整したｓｕｓ　３０４　とｓｕｓ　３１６にはいず
れも内面疵が発生した。

以上のことがら、継目無オーステナイト系ステンレス鋼
管のエロンゲータでの内面疵発生防止のためには、エロ
ンゲータの主ロール傾斜角を６度以上とし、かつ延伸比
を　１．７以下に設定して加工度を小さくするとともに
、圧延直後の内面温度を高温引張試験における試験片破
断時の断面積減少率が少なくとも５０％以上となる温度
領域に調整して圧延すればよいことが判明した。

以下余白 実施例 実施例１ 第２図は継目無オースブナイト系ステンレス鋼管の製造
方法を例示したもので、素材ビレット（１）は回転炉床
式加熱炉（２）において所定の温度まで加熱された後、
マンネスマン穿孔機（３）により穿孔圧延されてホロー
シェル（１−１）となる。

続いて、このホローシェル（１−１）は傾斜ロール式エ
ロンゲータ（第２ｇ孔機）（４）にて拡径薄肉化圧延さ
れて仕上圧延用素管（２−２）となり、例えば次のプラ
グミル工程に導がれるが、この発明ではエロンゲータの
主ロール（４−１）の傾Ｍ角θを６度以上、延伸比を　
１．７以下に設定し、がつエロンゲータ圧延直後の内面
温度が高温引張試験における試験片破断時の試験片断面
積減少率が少なくとも５０％以上となる温度領域になる
ように調整して圧延を行う。

ここで、エロンゲータでの圧延温度の調整方法としては
、圧延中にエロンゲータプラグ（４−２）の先端より冷
却水をパージして調整する方法が一般的であるが、ビレ
ット加熱温度をマンネスマン穿孔機（３）による穿孔圧
延に支障をきたさない範囲内で調整するか、エロンゲー
タ入側テーブル上にて温度調整して後圧延に供するよう
にしてもよい。

上記この発明の条件にてエロンゲータ圧延番実施するこ
とにより、内面品質良好な継目無オーステナイト系ステ
ンレス鋼管が得られる。

実施例２ 第２図に示す傾斜式エロンゲータを備えたマンネスマン
プラグミル製管法により、前記第１表に示す鋼種ｓｕｓ
　３１６のビレット（２５０φＸ２１００１）を使用し
て継目無オーステナイト系ステンレス鋼管を製造した。

本実施例では、素材ビレットを加熱炉にて１１７０℃ま
で加熱後、穿孔比１．５にてピアサ−で穿孔してエロン
ゲータに供し、エロンゲータ圧延直後（約１秒後）にボ
トム端長さ５００ｍｍの内面温度を放射温度計で測定し
、またエロンゲータ圧延後に被圧延材を払い出し、生成
品の状態で内面品質を確認した。

エロンゲータ圧延条件と圧延後内部品質を、本発明の設
定条件を外れたものと比較して第２表に示す。

第２表より明らかなごとく、エロンゲータにおいて、延
伸比１．７以下、ロール傾斜角６度以上のもとて前記断
面積減少率が５０％以上となる温度（１２８０℃以下）
で圧延した本発明例は、いずれも中かぶれ疵のない内面
品質良好なオーステナイト系ステンレス鋼管が得られた
。

以下余白 実施例３ 前記第１表に示す鋼種ｓｕｓ　３２１のビレット（２５
０φＸ２１００１）を使用し、実施例２と同一のマンネ
スマンプラグミル製管法により継目無オーステナイト系
ステンレス鋼管を製造した。

本実施例では、素材ビレットを加熱炉にて１１７０℃ま
で加熱した後、穿孔比１．５にてピアサ−で穿孔してエ
ロンゲータに供し、エロンゲータ圧延直後（約１秒後）
にボトム端長さ５００ｍｍ付近の内面温度を放射温度計
で測定し、またエロンゲータ圧延後に実施例２と同様に
して内面品質を確認した。

その時のエロンゲータ圧延条件と圧延後内部品質を、本
発明の設定条件を外れたものと比較して第３表に示す。

第３表より、本実施例においても、内部品質良好な継目
無オーステナイト系ステンレス鋼管が得られた。

以下余白 実施例４ 前記第１表に示す鋼種ｓｕｓ　３０４のビレット（２５
０φＸ２８００１）を使用し、実施例２および３と同一
のマンネスマンプラグミル製管法により継目無オーステ
ナイト系ステンレース鋼管を製造した。

−本実施例では、素材ビレットを加熱炉にて１１７０℃
まで加熱した後、穿孔比１．３にてピアサ−で穿孔して
エロンゲータに供し、エロンゲータ圧延直後（約１秒後
）にボトム端長さ５００＋ｎｍ付近の内面温度を放射温
度計で測定し、またエロンゲータ圧延後に実施例２およ
び３と同様にして内面品質を確認した。

その時のエロンゲータ圧延条件と圧延後内面品質を、本
発明の設定条件を外れたものと比較して第４表に示す。

第４表より明らかなごとく、本実施例においても、内部
品質良好な継目無オーステナイト系ステンレス鋼管が得
られた。

以下余白 発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法は、マンネスマン穿孔
後エロンゲータにて延伸圧延する際の延伸比、主ロール
の傾斜角および内面温度を適正化することによって、中
かぶれ疵等の内面底の発生を抑え内面品質良好な継目無
オーステナイト系ステンレス鋼管の製造が可能となると
いう優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明におけるオーステナイト系ステンレス
鋼について行った高温引張試験結果の一例を示す図、第
２図はこの発明の対象とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼管の製造方法を例示した概略図である。 １・・・素材ビレット　　　　　２・・・加熱炉３・・
・マンネスマン穿孔機　４・・エロンゲータ出願人　　
住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 傾斜圧延方式によりオーステナイト系ステンレス鋼管を
   製造する方法において、マンネスマン穿孔後、傾斜ロー
   ル式のエロンゲータにて延伸圧延する際、前記エロンゲ
   ータの主ロールの傾斜角を６度以上、延伸比を１．７以
   下に設定し、被圧延材のエロンゲータ圧延後の内面温度
   が高温引張試験における試験片破断時の断面積減少率で
   ５０％以上となる温度に被圧延材温度を調整して延伸圧
   延することを特徴とする継目無オーステナイト系ステン
   レス鋼管の製造方法。