JPH0457401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 傾斜圧延方式造管加工に供するステンレス鋼管
用丸ビレツトの製造に関しこの明細書で述べる技
術内容は、連続鋳造ステンレス鋼スラブを出発材
として、上記造管加工に適合し、欠陥を含まむス
テンレス鋼管を有利かつ適切に得ることができる
工夫、つまり、上記丸ビレツトの熱間圧延に先立
つ事前のブルーム熱間加工条件の影響についての
解明を基礎とした開発研究の成果を提案するとこ
ろにある。 （従来の技術） ステンレス鋼の丸ビレツトをブルーム連鋳材に
よつて得ることは、たとえば鉄と鋼68（1982）
S910に報じされている。 しかしブルーム連鋳材は一般に、偏析やセンタ
ーポロシテイなどの面で難点があり、とくに丸ビ
レツトへの全圧下量が比較的少いことの故に、得
られた丸ビレツトの熱間での加工性がことに傾斜
圧延方式造管加工に際して必ずしも充分とは云い
難い。 （発明が解決しようとする問題点） 継目無スレンレス鋼管は、一般に、プラグミル
方式、マンドレルミル方式などの傾斜圧延法又
は、ユージンセジユルネ方式、エアハルトプツシ
ユベンチ方式などの熱間押出し法の適用により製
造される。 ステンレス鋼は熱間加工性が悪く、傾斜圧延法
の適用のためにピアシングミルで穿孔する際に、
しばしば内面に欠陥が発生することがある。 熱間押出し法は元来熱間加工性に劣る鋼種の造
管に適合するが、この方法でビレツトの穿孔を行
う、直接穿孔では、ビレツトの長さについて、そ
の径の５〜７倍にもなると、偏肉発生が増し、そ
れ故長尺管の製造にかなりの困難を伴う。 一方予めビレツトの中央に機械加工でガイド穴
を形成しそれを押拡げる、いわゆるエキスパンジ
ヨン方式による長尺管の製法も知られているが、
この場合でもビレツトの長さがその径の約15倍程
度以下に制限される。 加えて上掲のユージン セジユルネ方式ではガ
ラス潤滑材の使用を要し、その結果圧延後におけ
る潤滑膜のはく離除去の工程を不可欠とするので
その手間とコストが加わることとなる。 上記のようなビレツト長さの制約下に、生産性
をある程度以上に高くすることができず、短いビ
レツトを使用すると歩留りも下つて、コスト的に
不利となるのは、明らかである。 とは云うものの熱間押出し法は、熱間加工性が
劣悪な鋼種であつても、重大な欠陥の発生なく造
管加工に供し得ることから、連鋳ビレツトの適用
上、さしたる支障がないことも事実である。 一方においてステンレス鋼管を傾斜圧延方式に
より造管加工することができるようになつたの
は、圧延技術の進歩、向上と、とくに素材精錬の
改善の下にＰ，Ｓ，Ｏなどの有効な低減と、
REM，Ca，Ｂなどの有利な添加の下で、ことに
分塊材に加わる鍛練効果を通した熱間加工性の改
良とに負うところが大きい。すなわち加熱温度、
熱履歴、ひずみ速度などの熱間加工性に及ぼす影
響が鋼中成分の寄与などにあわせて主に小型試験
によつて逐次に解明が進められ、その結果が実機
に応用され、最適な圧延条件が確立されるに至つ
たわけである。このようにして分塊材のビレツト
を用いる限りにおいては、傾斜圧延方式によるス
テンレス鋼管の造管加工に格別な問題はなくなつ
ている。 しかし乍らユージンセジユルネ方式の如き熱間
押出し法に連続鋳造によるビレツトが不充分なが
らも適用され得るに至つた以上は、傾斜圧延方式
においても連続鋳造材が適用され得ないと、傾斜
圧延方式造管に特有な優位性が半減するにするに
至る。 従つて傾斜圧延方式の造管加工に連続鋳造材の
とくに有利な適用を可能にすることがこの発明の
目的である。 （問題点を解決するための手段） 発明者らは、連続鋳造の製造履歴を経た材料に
よるビレツトの傾斜圧延方式造管加工への適用に
関してあまた実験と検討を重ねた結果、長、短辺
長さ比がある限度内の連続鋳造スラブの熱間圧延
を施して所定断面のブルームとし、ついでこのブ
ルームを丸ビレツトに圧延した上で、傾斜圧延方
式造管加工に供することを骨子とする手順によつ
てこの発明の成功を導くことができたものであ
る。 すなわち上掲の目的は、次の事項に則つて有利
に充足される。 すなわちこの発明は傾斜圧延方式造管加工に供
する継目無ステンレス鋼管用丸ビレツトを、Ｃ：
0.32wt％以下、Ｎ：0.4wt％以下に抑制したステ
ンレス鋼組成に成る連続鋳造スラブの幅圧下には
じまる熱間圧延によつてブルーム化する中間段階
を経てから、そのブルームに熱間圧延を施すこと
によつて調製するに当り、上記連続鋳造スラブ
は、その幅（Ｗ）が1100mm以下で、厚み（Ｔ）が
つくろうとする丸ビレツトの外径（Ｄ）に対して
少なくとも40mmは大きく、これらの幅・厚み比
（Ｗ／Ｔ）が、2.5以上、3.67以下であり、しかも
上記丸ビレツトの断面積（πD²／４）に対して少な くとも５倍を越える断面積（Ｗ・Ｔ）を有するも
のを用いること、上記中間段階は、120〜160mm／
パスの条件での上記連続鋳造スラブの上記幅圧下
と、その後の減厚圧下も含めた熱間圧延により、
上記丸ビレツトの外径（Ｄ）に比し少なくとも30
mmは大きくかつ連続鋳造スラブの厚み（Ｔ）に対
し少なくとも10mmは小さい高さ（Ｈ）でこれに対
する幅の比（Ｂ／Ｈ）が2.0以下のブルームに加
工すること、を特徴とする、傾斜圧延方式によ
る、継目無ステンレス鋼管用丸ビレツトの製造方
法である。 ここにステンレス鋼組成というのは、Ｃ，Ｎに
ついての上掲した限定のほかにCr：11〜30wt％、
Ni：35wt％以下そしてMo：5wt％以下などを含
有することを意味するのはいうまでもない。 （作用） ステンレス鋼組成に関しＣを0.32wt％以下に限
定するのは、強度の確保のために必要であるが、
0.32wt％をこえると、穿孔加工性が劣化するから
であり、次にＮについても強度上昇と耐食性の向
上に寄与するが、0.4wt％をこえると熱間加工性
の劣化を来して傾斜圧延方式の造管加工が困難に
なるためである。 なおCrは11wt％以上にて耐食性の向上に著し
い寄与をもたらすが30wt％をこえて含有させて
もその効果はすでに飽和に達している。Niもま
た耐食性に役立つが35wt％をこえる程の過量に
用いても効果の増進がなくコスト上不利となる。 Moは、耐孔食性に有用であるが5wt％より多
く用いてもコスト上昇を招くだけである。 次に連続鋳造スラブは、長辺の長さつまり幅Ｗ
が1100mmをこえると、スラブ厚みに拘らず長辺方
向の幅圧下によつて、幅の中央域にへこみを生じ
てブルームの形状を悪くすることによる。また連
続鋳造スラブの短辺すなわち厚みＴに対する幅Ｗ
の比Ｗ／Ｔを2.5以上、3.67以下としたのは、2.5
未満では鋳片の中心偏析度が著しくなつて中間段
階のブルーム化を経たあとにおける丸ビレツトの
穿孔加工の際に欠陥が発生しまた3.67をこえる
と、幅圧下の際に座屈を生じるようになる、限界
に当るからである。 またこの厚みＴはつくろうとする丸ビレツトの
外径Ｄに対し40mm以上大きくするのは、ブルーム
への圧延の際に十分な厚み圧下を予め加えておい
てブルームの形状を整え、ひいては丸ビレツトの
形状悪化を予防するのに必要だからである。 連続鋳造スラブの断面積Ｗ・Ｔを丸ビレツトの
断面積π／４D²の５倍以上とする必要は、この断面 積比Ｗ・Ｔ／π／４D²つまり圧下比が５に満たない とき丸ビレツトの断面中央における熱間加工性の
充分な改善に寄与し得ずして傾斜圧延方式による
穿孔の際、管の内面に欠陥が発生するうれいがあ
ることによる。 この関係についてはＣ：0.19wt％，Si：0.4wt
％，Mn：0.6wt％，Cr：13.0wt％，Ni：0.2wt
％，Ｐ：0.02wt％，Ｓ：0.001wt％，Ｎ：0.02wt
％の成分組成になる溶鋼によつて、長辺の長さ
1100mm以内の種々な長辺長と短辺長をもつ連続鋳
造スラブをつくり、丸ビレツト径が230mm以上と
230mm以下の各場合に分け、これらの丸ビレツト
に至る圧下比が、1.2〜8.5となる圧延べ実験を行
つた結果をまとめて第１図に示すように、この圧
下比が５以上のとき、内面きずの発生が完全に鎮
静している。 次に連続鋳造スラブの幅方向に加える圧下量
を、90〜160mm／パスの範囲に変えたほかはほぼ
同様の手順で、1100mm×400mmおよび800mm×260
mmの２種の連続鋳造スラブをそれぞれ、400×350
mm、400mm×200mmのブルームに熱間圧延を行つた
ときその長辺面の中央に生じるへこみに及ぼす影
響を調べた結果を第２図に示すように、上記圧下
量を120mm／パス以上として事実上、へこみのな
い熱間圧延が可能となることがわかつた。またこ
の圧下量は160mm／パスをこえると倒れ込みによ
る不利を生じる。 ブルームの高さＨは、丸ビレツトの外径Ｄに対
し30mm以上大きくするのは、これを下まわると、
真円度の良好な丸ビレツトをつくるのが困難にな
る。またブルームの高さＨは連続鋳造スラブの厚
みＴより少なくとも10mmは小さくするのは、ブル
ームへの厚み圧下を十分に加えて、ブルームの形
状を整え、丸ビレツトの形状悪化を防ぐためであ
る。 ブルームの高さＨに対する幅Ｂの比Ｂ／Ｈは
2.0をこえるとビレツト圧延時における幅方向の
負荷が増え、倒れ込みなどの発生がある。 （実施例） 表１に化学成分を示した、試験No.１〜22の各供
試鋼をもつて種々のサイズに連続鋳造したスラブ
に熱間圧延を施してブルーム、ついで丸ビレツト
に加工した。

【表】

【表】 ここにブルーム圧延並びにビレツト圧延のため
の加熱温度は何れも1250℃とし、表層部と中央部
とにおける温度差が10℃以下になる在炉時間を伝
熱計算によつて求め、均熱保持をしてから圧延に
供し、これら各圧延におけるひずみ速度について
は１〜５／ｓである。 この発明に従う試験No.１〜８の適合例にあつて
は、ブルーム圧延および丸ビレツト圧延を経たの
ちの傾斜圧延方式造管法の適用で何ら欠陥発生は
見られなかつた。 これに反して試験No.９はＣが、また同No.10はＮ
が、何れも上限をこえていた成分不適合により管
内面欠陥を生じた。 また試験No.11と15は、連鋳スラブの幅Ｗが過大
なためブルームの長辺中央に著しいへこみができ
る形状不良のため丸ビレツトへの圧延を断念し
た。 次に試験No.12，17およびに20については、丸ビ
レツト外径に対するブルーム高さの関係条件を満
たさぬため、真円度不良となつた。次に試験No.13
は、連続鋳造スラブの幅圧下１パス当りの最低圧
下量が下限を下まわるためブルームの長辺中央に
へこみを来す形状不良のため、以降の圧延を中止
した。 次に試験No.14，18は連続鋳造スラブの幅、厚み
比Ｗ／Ｔが小さすぎるため、圧下比は大きいにも
拘らず、管内面欠陥が発生している。なおこの場
合は、試験番号５および７について示した適合例
の連続鋳造スラブにおいて、それぞれ片側270mm、
100mm宛を両側で切断除去して狭幅とした場合に
不適合となる事例を示した。 次に試験No.16と19はブルームの高さＨが、連続
鋳造スラブの厚みＴに等しいので厚み方向での圧
下が不充分であり、その故、ブルームの長辺面中
央のへこみによる形状不良で圧延中断となつた不
適合例である。 なお試験No.12については丸ビレツトの外径を
300mmに施削加工してみかけ上試験No.４と揃えた
上で傾斜圧延方式造管に供したが、丸ビレツトま
での圧下が充分に加わつていないため管内面欠陥
が不可避であつた。これに反し試験No.20につき、
丸ビレツトの外径を240mmから220mmに施削加工し
て真円度不良を矯正した上で造管加工を行つたと
ころ、丸ビレツトに至る圧下比が6.33で充分なた
め、欠陥のない造管が可能であつた。 ここに真円度は互いに直交する最大直径は最小
直径の差であらわし１mmをこえる場合は不適合で
あつた。 （発明の効果） この発明によれば連続鋳造ステンレス鋼スラブ
を素材として、傾斜圧延方式造管加工による継目
無スレンレス鋼管を、長尺の丸ビレツトによつて
欠陥なく、しかも能率的に製造可能とし、歩留り
向上と生産性の改善を通して、この種鋼管のコス
ト切下げが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は連鋳スラブからビレツトへの圧下比が
内面きず発生率に及ぼす影響を示すグラフ、第２
図は１パスの圧下量が、ブルームの長辺中央にお
けるへこみの発生に及ぼす影響を示すグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 傾斜圧延方式造管加工に供する継目無ステン
   レス鋼管用丸ビレツトを、Ｃ：0.32wt％以下、
   Ｎ：0.4wt％以下に抑制したステンレス鋼組成に
   成る連続鋳造スラブの幅圧下にはじまる熱間圧延
   によつてブルーム化する中間段階を経てから、そ
   のブルームに熱間圧延を施すことによつて調製す
   るに当り、 上記連続鋳造スラブは、その幅（Ｗ）が1100mm
   以下で、厚み（Ｔ）がつくろうとする丸ビレツト
   の外径（Ｄ）に対して少なくとも40mmは大きく、
   これらの幅・厚み比（Ｗ／Ｔ）が、2.5以上、
   3.67以下であり、しかも上記丸ビレツトの断面積
   （πD²／４）に対して少なくとも５倍を越える断面積 （Ｗ・Ｔ）を有するものを用いること、 上記中間段階は、120〜160mm／パスの条件での
   上記連続鋳造スラブの上記幅圧下と、その後の減
   厚圧下も含めた熱間圧延により、上記丸ビレツト
   の外径（Ｄ）に比し少なくとも30mmは大きくかつ
   連続鋳造スラブの厚み（Ｔ）に対し少なくとも10
   mmは小さい高さ（Ｈ）でこれに対する幅の比
   （Ｂ／Ｈ）が2.0以下のブルームに加工すること、 を特徴とする、傾斜圧延方式による、継目無ステ
   ンレス鋼管用丸ビレツトの製造方法。