JPS61286077A - 鋼管圧延機用芯金 - 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） 本発明は鋼管圧延機用芯金に関するものである。

（従来の技術） 継目無し鋼管などの製造に用いられる鋼管圧延機におい
ては穿孔・圧延用の芯金が用いられる。

斯かる芯金としては従来３Ｃｒ　−１Ｎｌ系の低合金芯
金が一般的である。芯金は１２００℃に加熱された鋼片
に直接摺動接触するものであるから焼付、変形による損
傷が激しい。芯金の損傷は鋼管内面に疵をつけることに
なるので早期に交換することが必要で、工具費の増大を
生じると共に生産性が低減するため、芯金の長寿命化が
強く要望されている。

従来かかる芯金の長寿命化をはかるため、芯金表面に被
覆をほどこすことが提案されている。即ち特公昭５９−
１３９２’４号公報では芯金表面にＦｅ酸化物を主体と
した粉末を溶射することが提案されている。この提案に
よれば成る程度の長寿命化は可能である。しかし溶射ま
までは芯金表面との接合性が充分でなく著しく長寿命化
をはかることが困難である。

本発明者等は種々検討を重ねた結果、芯金表面に耐摩耗
性、耐かじシ性の溶射材料によって溶射皮膜を形成後、
該皮膜層を熱間等方圧加圧処理することによシ、耐剥離
性の極めて優れた被覆層が得られ、したがって芯金管著
しく長寿命化できるとの知見を得た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は耐熱、耐剥離性の優れた被覆層を有する鋼管圧
延機用芯金の提供を目、的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は鋼管圧延機用芯金において、該芯金表面
に金属系溶射皮膜を形成せしめた後、熱間等方圧加圧処
理したことを特徴とする鋼管圧延機用芯金にある。

以下本発明の詳細な説明する。

芯金表面に耐熱、耐摩耗性の金属系粉末、たとえばＭｏ
粉末を溶射した場合、溶射ままでは界面の接合形態は部
分的に拡散結合の形態を有するが大部分が機械的なかみ
込みで、しかも溶射皮膜内では１０〜２０％程度の気孔
が存在する。このために機械的、熱的衝撃を受けると接
合界面での剥離や皮膜内の結合力不足による皮膜内剥離
を生ずる。

芯金光面に金属系粉末、たとえばＭｏなどを溶射してお
き、該溶射皮膜を高温、高圧の雰囲気下で一定時間熱間
等方圧加圧処理することによシ溶射、皮膜層の緻密化を
はかると同時に該皮膜層と芯金の接合界面における拡散
性を促進させ接合性の極めて高い被覆層を得ることがで
きる。

第１図に示す様に溶射皮膜２で被覆され次芯金１を該芯
金と相似形の容器３に収納し、底板４でフタをし容器と
底板全溶接等によシ密封処理をする。熱間等方圧加圧処
理では密封内界囲気を真空にしておく必要があるめで、
たとえば電子ビーム５で溶接によって密封処理を行えば
良い。その後、熱間等方圧加圧処理を施すことによって
接合性の極めて高い被覆層を得ることができる。容器３
は深絞シ性の鋼板をスピニング成形等によシ芯金形状と
相似形の深絞＃）成形品全製作する。さらに熱間等方圧
加圧処理はアルゴンなどの不活性がスを圧力媒体とし通
常１０００ｋｌｉ　ｆ　／ｅｘ”以上の高い等方圧力と
１０００℃以上の窩温度との相乗効果を利用する技術で
あるから、容器３及び底板４は圧媒ガスが通過せず、溶
射被膜の緻密化に伴う変形に追随できる材料であれば良
い。

溶射材料としては耐熱性、耐摩耗性、耐かじシ性にすぐ
れ念材質が必要となるが実用面からＭ。

はこの要求を満す性能を有している。溶射用金属系粉末
としては溶融粉末のぬれ性を向上させるためにＭｏよシ
低融点のＮ１系粉末を混合もしくは合金化したものも適
している。

これら溶射材料を単層の溶射皮膜としても良い結果が得
られるが溶射皮膜を異種溶射材料による複層構成にする
と尚良い結果が得られた。つ″１カ芯金表面上にまずＮ
ｉ系溶射材料、たとえばＮ　ｉ　ＣｒＡｉＹ粉末を用い
て第一層目に中間皮膜層として溶射を施し、その後第二
層目に表面皮膜層としてＭｏ粉末による溶射を施すこと
によシ複層化をはかる。この方法によれば中間溶射層の
効果は顕著で、特に芯金表面の急激な＠度変化に伴う熱
膨張係数の差を緩和しうる効果があシ熱衝撃性は単層方
式に比べ向上することが判った。

溶射皮膜層の厚さは各々０．２〜３．０％の範囲で可能
である。余シ薄くすると中間層においては膨張緩和効果
が期待できなくなるし、表面層のＭ。

皮膜においては耐摩耗性をそこねる恐れがある。

余シ皮膜層を厚くすると溶射施工時の熱膨張による皮膜
剥離を起すことがおる。従って通常各層とも０．２〜１
．５％位の溶射皮膜厚が芯金皮膜として好寸１−い。

熱間等方圧加圧処理条件としては溶射皮膜層の充分な接
合が促進される範囲とし、温度１１００℃以上、圧力１
０００　ｋｇｆ／ｃｍ”以上での相乗作用を受ける範囲
が良好であった。

（実施例） 実施例を以下に示す。

実施例１ （溶射のみの例） （１）被膜用芯金素材　　　　５４５Ｃ（２）溶射皮膜
　　　　　　　単層；溶射材料Ｍ。

（３）溶射皮膜厚さ　　　　　１．　ＯＸ（４）熱間等
方圧加圧処理　　なし 実施例２ （単層溶射皮膜形成後熱間等方圧加圧処理の本発明例） （１）被膜用芯金素材　　　　８４５Ｃ（２）溶剤皮膜
　　　　　　　単層；溶射材料Ｍ。

（３）溶射皮膜厚さ　　　　　１．　Ｏ〜（４）熱間等
方圧加圧処理　　温度　１１００℃圧力　１２００ｋｇ
ｆム２− 時間　到達温度、圧力雰囲気下 １時間 実施例３ （複層溶射皮膜形成後熱間等方圧加圧処理の本発明例） （１）被覆用芯金素材　５４５Ｃ （２）溶射皮膜　　複層；一層目　溶射材料Ｎ１ＣｒＡ
！Ｙ二層目　溶射材料Ｍ。

（３）溶射皮膜厚さ　　　一層目　０．２　Ｘ二層目　
１．０　％ （４）熱間等方圧加圧処理 温度　１１００℃ 圧力　１２ｏｏ′Ｋｇｆ／ｅが 時間　到達温度、圧力雰囲気下 １時間 試験結果 第１表　熱衝撃試験結果 ＊ｆ内内凹囲気５９６Ｈ２−９５％Ｎ２Ｔ　１２００℃
Ｘ２０分加熱後水冷を繰返し行ない皮膜層の剥離が生じ
た回数を示す。

実施例の試験結果である第１我からも明らかなように本
発明によれば耐熱衝撃性にすぐれた鋼管圧延機用芯金を
得ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば耐熱衝撃性に憂れた
鋼管圧延機用芯金を提供することが可能となシ安価な芯
金素材上に高価なＭｏ　ｆ表面層だけに利用しているこ
となど工業的にその効果の太きい発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の芯金表面に溶射を施し熱間等方圧加圧
処理する場合の概略説明図である。 １・・・芯金素材、２・・・芯金表面に施された溶射皮
膜層、３・・・熱間等方圧加圧処理用密封容器、４・・
・容器底板、５・・・市子ビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼管圧延機用芯金において、該芯金表面に金属系溶射皮
   膜を形成せしめた後、熱間等方圧加圧処理したことを特
   徴とする鋼管圧延機用芯金