專利名稱：無縫鋼管的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于制造外表面沒有瑕疵的無縫鋼管的制造方法。
作為解決上述疵點的對策，如在特開平7-308703號公報上公開了將馬氏體類的不銹鋼或者是2相的不銹鋼在阿爾塞三輥式軋管機上進行軋制時減輕其產(chǎn)生在內(nèi)表面剝落疵點的方法。在這個方法中在將壁厚/外徑為0.25以下的不銹鋼中空管坯在旋轉(zhuǎn)軋管上進行軋制拉伸的情況下，是控制在芯軸接觸位置上的外徑壓縮率。
并且，在特開昭64-75107號公報上公開了Cr-Mo鋼管穿孔軋制的方法。在這個方法中，在通過穿孔軋制來制造Cr-Mo鋼管時，將鋼中S的含量控制在0.008％以下，并且與鋼中S的含量相對應(yīng)來確定穿孔機穿孔時鋼坯的加熱溫度，并將穿孔機穿孔的開始溫度設(shè)在1050℃以上。
不過，上述特開平7-308703號公報上公開的內(nèi)容是防止在馬氏體類不銹鋼或者是2相的不銹鋼內(nèi)表面產(chǎn)生剝落疵點，而不是以受S含量很大影響的軸承鋼為對象的，并且沒有考慮到對于外表面的疵點的防止的對策。并且，特開昭64-75107號公報公開了以穿孔機上穿孔軋制的Cr-Mo鋼管為對象，防止其產(chǎn)生剝皮、夾層等對策，但不是在軸承鋼的外表面上產(chǎn)生的相當于表面瑕疵的細微皺紋的防止對策。
因此，本發(fā)明的目的是制造外表面沒有瑕疵的無縫鋼管，由此能夠獲品質(zhì)優(yōu)良、成品率高，瑕疵小等極好的工業(yè)生產(chǎn)的效果。
制造本發(fā)明無縫鋼管的方法是準備好S含量在0.015質(zhì)量％以下的軸承鋼，將該軸承鋼加熱到1030～1130℃以后，在該軸承鋼外徑壓縮率為2.5～35.0％、壁厚壓縮率為5.0～56.5％的條件下，通過阿爾塞三輥式軋管機進行軋制拉伸的工序。
并且，本發(fā)明最好的使用情況是，上述外徑壓縮率是7.0～25.0％、壁厚壓縮率為12.5～48.0％。
圖2是表示外徑壓縮率和壁厚壓縮率的關(guān)系圖。


圖1是關(guān)于本發(fā)明的三輥式軋管機的整體概略圖，圖1A是斜視圖，圖1B是剖面圖。如該圖1A及圖1B所示，插入了芯棒1的中空管坯2通過安裝有凸起部的3個輥3進行轉(zhuǎn)動和移送。并且，將在插入芯棒1狀態(tài)下的中空管坯2通過這些輥3被連續(xù)地呈螺旋狀地將其外徑及壁厚壓縮，并使輥3與芯棒1之間的中空管坯2的壁厚減小。
不過，在用上述用軋制法加工熱加工性能差的軸承鋼時，會在外表面上產(chǎn)生相當于皺折的細微裂紋。本發(fā)明者們，就在外面的表面上皺紋的發(fā)生原因，在阿爾塞三輥式軋管機進行拉伸軋制時，搞清楚了皺紋產(chǎn)生的原因和鋼種成份中的S含有量、加熱溫度及外徑壓縮率及壁厚壓縮率的之間的關(guān)系。特別是在軸承鋼中C、Cr及Mo含量高的鋼管，因為和其他的合金鋼相比因為容易產(chǎn)生過熱，作為防止表面皺紋的一般對策是不能在1200℃以上的高溫下進行軋制。在本發(fā)明中，考慮表面發(fā)生皺紋的鋼中的S含量及加熱爐溫度的關(guān)系，將阿爾塞三輥式軋管機軋制前的溫度控制在1030～1130℃以下、軸承鋼的S含有量控制在0.015％以下。
將S含量控制在質(zhì)量的0.015％以下的理由是這樣考慮的。軸承鋼和碳素鋼管等相比較容易產(chǎn)生瑕疵點，特別是通過阿爾塞三輥式軋管機進行軋制時，其阿爾塞三輥式軋管機軋制前的溫度在1030～1130℃、S含量超過質(zhì)量的0.015％時就會產(chǎn)生表面皺紋疵點。因此，要將S含量限定為質(zhì)量的0.015％以下。也就是說，軸承鋼鋼坯在用阿爾塞三輥式軋管進行拉伸軋制時，為防止疵點發(fā)生來降低S的含量是有效的，要得到這個效果就有必要將S的含量控制在0.015％以下。作為疵點發(fā)生的主要原因之一雖然考慮到了熱加工性能差，這是由于S的含量增加使熱加工性能因為FeS的原因而急劇降低。
將阿爾塞三輥式軋管機在軋制前的溫度控制在1030～1130℃的理由有以下可以看到。阿爾塞三輥式軋管機軋制前的溫度不到1030℃時因熱變形阻抗力大而產(chǎn)生外表面疵點，因此，要將1030℃作為下限。并且，軋制前的溫度若超過1130℃的話，因為軸承鋼中C的含量多在晶相界會產(chǎn)生過熱。因此，將其范圍定為1030～1130℃。也可以是1050～1110℃。
在本發(fā)明的方法中由于阿爾塞三輥式軋管機的拉伸軋制是在外徑壓縮率為2.5～35.0％、壁厚壓縮率為5.0～56.5％的條件下進行的。其理由參照圖2可以理解。圖2是外徑壓縮率和壁厚壓縮率之間的關(guān)系圖。如該圖2所示，外徑壓縮率超過35.0％時會急劇產(chǎn)生外面疵點，因此，將上限定為35.0％。并且，在不到2.5％時雖然不產(chǎn)生外面疵點，但會產(chǎn)生三輥之間的嚙合不良而不能進行軋制。還有，若壁厚壓縮率超過56.5％會因為加工發(fā)熱產(chǎn)生過熱，因此，將上限定為56.5％。并且，在不到5.0％時雖然不發(fā)生外面疵點，但會產(chǎn)生三輥之間的嚙合不良而使軋制不能進行。因此，將外徑壓縮率控制在2.5～35.0％、壁厚壓縮率控制在5.0～56.5％的范圍。
準備好軸承鋼SUJ(JIS G4805(1990))、直徑為φ140mm的鋼坯。這個SUF4鋼是由含量為C0.95～1.10％、Si0.15～0.35％、Cr1.30～1.60％、Mo0.10～0.25％以及其余部分Fe和任意成分(Mn、P、S)組成的鋼。使用這個鋼坯、將穿孔后的外徑為φ140mm的管坯在阿爾塞三輥式軋管機上進行軋制。在這個軋制狀態(tài)時，外徑壓縮率和壁厚壓縮率的關(guān)系及在該種情況下產(chǎn)生的外面疵點狀態(tài)用表1來表示。如表1所示，No1～10是本發(fā)明例，No11～18是比較例。從這個表1中可以看到比較例No11因為外徑壓縮率高而產(chǎn)生外面疵點。比較例No12因為壁厚壓縮率高而產(chǎn)生過熱。比較例No13～15因為外徑及壁厚壓縮率都低而產(chǎn)生三輥之間的嚙合不良使軋制不能進行。比較例No16～18因為S的含量多盡管在合適的加工條件下進行軋制也會產(chǎn)生皺紋。與此相對應(yīng)在本發(fā)明例中No1～10中都沒有產(chǎn)生外面的疵點。
表1

如上所述，在本發(fā)明中限制軸承鋼成份中S的含量，并限制在三輥式軋管機上進行軋制時其外徑及壁厚的壓縮率，由此，可以大幅度地降低在軸承鋼的外表面上發(fā)生的相當于表面皺紋的細小裂紋，對有效地提高制品質(zhì)量、提高制品合格率、減少疵點的產(chǎn)生等工業(yè)生產(chǎn)有優(yōu)異的效果。
權(quán)利要求
1.一種無縫鋼管的軋制方法，其特征在于，包括準備S含量在0.015質(zhì)量％以下的軸承鋼，將該軸承鋼加熱到1030～1130℃后，對該軸承鋼使其在外徑壓縮率為2.5～35.0％、壁厚壓縮率為5.0～56.5％的條件下，通過三輥式軋管機進行軋制的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的無縫鋼管的軋制方法，其特征在于所述外徑壓縮率是7.0～25.0％，所述壁厚壓縮率為12.5～48.0％。
全文摘要
一種軋制無縫鋼管的方法，包括準備S含量在質(zhì)量的0.015％以下的軸承鋼，將該軸承鋼加熱到1030～1130℃后，使該軸承鋼在外徑壓縮率為2.5～35.0％、壁厚壓縮率為5.0～56.5％的條件下，通過三輥式軋管機進行軋制的工序。這種軋制方法能夠防止在軸承鋼外面上產(chǎn)生相當于表面的皺紋的細小裂紋，可制造外表面沒有瑕疵的無縫鋼管。
文檔編號B21B19/00GK1478614SQ0214723
公開日2004年3月3日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者西川公介 申請人:山陽特殊制鋼株式會社