[发明专利]高合金无缝钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及高合金无缝钢管的制造方法，特别是涉及不产生外表面缺陷的高合金钢无缝钢管的制造方法。

背景技术

作为无缝钢管的制造方法，公知有曼内斯曼·皮尔格式管轧机工艺、曼内斯曼顶头管轧机工艺、曼内斯曼芯棒管轧机工艺等方法。其中，多采用在利用穿轧机穿孔加热了的钢坯而得到了空心管坯后，以芯棒管轧机轧制插入有芯棒的空心管坯的曼内斯曼芯棒管轧机工艺。

现有许多关于无缝钢管的制造方法的专利文献。关于防止穿孔轧制时的外表面缺陷的技术，公开有下述的技术。

在专利文献1中公开有以下的发明，即，在加热含有以质量％计Cr：10.0～16.0％、Ni：1.0～8.0％的马氏体系不锈钢钢坯时，在钢坯表面生成的氧化皮的下层部含有金属片，使空隙相对于截面整体的面积率为20％以下、且厚度为150μm以下进行穿孔。

在专利文献2中，公开有利用倾斜辊式穿孔法制造由铬含量为4.5质量％以上的难加工性外削材料构成的无缝管的方法。在该方法中，使用在材料的任意10个点测量在材料长度方向25mm之间的台阶的极大值和极小值的差的最大值，所测定的平均值(10个点平均台阶)为2.0mm以下的材料。

即，在上述专利文献1和2中，记载有通过调整用于穿孔轧制的材料本身而降低外表面缺陷的技术。

在专利文献3中，记载有通过调整穿孔轧制的主辊的形状而降低外表面缺陷的技术。该技术是关于在轧制线周围交替配置的一对圆锥型主辊和一对盘形辊之间沿着轧制线配置顶头，一边使被轧制件螺旋移动一边进行穿孔轧制而得到无缝金属管的方法。在该方法中，使上述盘形辊朝向位于被轧制件向盘形辊滑动面的旋转进入侧的上述主辊侧、相对于轧制线以倾斜角δ与上述主辊的出口面角非平行地倾斜配置。而且，以满足“θ₂+2°＜δ＜9°”(θ₂：上述主辊的出口面角)和“δ+θ₁＜12°”(θ₁：上述主辊的入口面角)的方式设定上述倾斜角δ，扩管比为1.15以上。由此，防止外表面产生缺陷。

在专利文献4记载的技术中，作为穿孔轧制时用的盘形引导辊，采用由C：0.2～0.5重量％、Cr：0.5～4重量％、Ni：0.5～4重量％、剩余部分为Fe和不可避免的元素构成的低合金钢、并在其表层具有50～500μm的热处理氧化皮层的盘形引导辊，从而防止产生外表面缺陷。

在专利文献5中，公开有关于无缝钢管的倾斜穿孔或倾斜轧制用的导板(guide shoe)的技术。在该技术中，将导板沿其厚度方向分为主体部和底部两部分，在主体部和底部之间嵌合由陶瓷或金属陶瓷材料构成的多个球形状工具，使该球形状工具的一部分从导板表面的直径小于该球形状工具的直径的空孔突出，从而防止产生外表面缺陷。

专利文献1：日本特开2001-96304号公报

专利文献2：日本特开2003-53403号公报

专利文献3：日本特开平7-124612号公报

专利文献4：日本特开平6-262219号公报

专利文献5：日本特开平11-285709号公报

如上所述，在以往技术中，公开有利用被轧制件表面状态的调整、穿孔轧制的主辊的形状变更、导板表面处理、盘形引导辊的材质调整等方法，防止无缝钢管的外表面缺陷的技术，然而，均未关注主辊表面粗糙度。

但是，在穿孔轧制高合金钢的情况下，容易产生被轧制件的挤出(pipe-swelling)，有时利用上述的对策不充分。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而做出的发明，其目的在于提供一种不产生外表面缺陷的高合金无缝钢管的制造方法。

图1是说明高合金无缝钢管的产生挤出状况的图。如图1所示，被轧制件4一边由顶头1穿孔一边由主辊2和引导辊3限制外径而被轧制。在穿孔轧制时，在图1中的B所示的部位产生挤出时，发展成为外表面缺陷。

本发明人首先查明了在由挤出比(被轧制件的挤出部的外径/主辊的开度)表示容易发展成为高合金无缝钢管的外表面缺陷的挤出状况的情况下，挤出比和外表面缺陷之间具有相关关系。即，根据本发明人的研究可知，若将挤出比调整为小于1.10，能够大幅度地降低无缝钢管的外表面缺陷。另外，所谓

“被轧制件的挤出部的外径”是指图1的A所示的长度，所谓“主辊的开度”是指图1的W_R所示的长度。