[发明专利]穿孔轧制用工具

说明书

技术领域

本发明涉及无缝钢管(seamless pipe)的制造，尤其涉及用于穿孔轧制(piercing mill)的芯棒(plug)等穿孔轧制用工具(tool for piercing mill)的耐久性(wear resistance)提高。

背景技术

以往以来，作为无缝钢管的制造方法，广为人知的是曼内斯曼式制管法(Mannesmann piercing method)。该方法是如下方法，即，首先，将被加热至规定温度的轧制原材料(圆钢材，round billet)经由利用穿孔轧制机的穿孔轧制工序而制成中空原材料(hollow shell)。其后，利用延伸轧机(elongator)、芯棒轧管机(plug mill)、或者连轧机(mandrel mill)等延伸轧制机(elongating mill)来减少壁厚。进而，根据需要再加热后，利用拉力减径机(stretch reducing mill)或其它成型机(sizing mill)，主要减少外径而得到规定尺寸的无缝钢管。

作为穿孔轧制机，已知组合了2根倾斜辊(a pair of inclined rolls)和穿孔用芯棒以及2个导板(guide shoe)的曼氏穿孔机(Mannesmann piercer)、组合了3根倾斜辊以及穿孔用芯棒的3辊穿孔机(three rolls piercer)、或者组合了2根带槽轧辊(grooved roll)和穿孔用芯棒的压辊穿孔机(press roll piercer)。在利用这样的穿孔轧制机的穿孔轧制工序中，穿孔轧制用工具(芯棒，plug)被长时间暴露在高温、高负荷的环境下，容易产生磨损(wear)、熔损(deformation at elevated temperature and erosion)等。因此，如例如专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4、专利文献5所示，以往以来，实施高温下的氧化皮处理(oxide scale-forming heat treatment)，在工具表面形成数十～数百μm厚的氧化皮，从而防止穿孔轧制用工具的损耗。

但是，最近，对于热变形阻抗(hot deformation resistance)高且难以在表面形成氧化皮(oxide scale)的13Cr钢、不锈钢等高合金钢制无缝钢管的需求在增加。在专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4、专利文献5中记载的各技术中，对这样的高合金钢进行穿孔轧制时，存在工具早期发生损耗这种问题。

针对这样的问题，本发明的发明人等在专利文献6中提出了耐久性优异的穿孔轧制用工具。在专利文献6所记载的技术中，具有如下组成，即，以质量％计，含有C：0.05～0.5％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.1～0.5％、Cr：0.1～1.0％、Mo：0.5～3.0％、W：0.5～3.0％、Nb：0.1～1.5％，进而，在(Ni+Co)小于4％且大于1％的条件下进一步含有Co：0.1～3.0％、Ni：0.5～2.5％。在表层具有氧化皮层，在氧化皮层中，在基材(substrate steel)侧具有与基体铁(metal)复杂络合而成的网状氧化皮层。进而，距离氧化皮层的界面，在基材侧形成了以面积率计含有50％以上的铁素体相的组织。认为由此，能够使工具的寿命实现长寿命化，提高高合金钢制无缝钢管的穿孔轧制的生产率。

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-9154号公报

专利文献2：日本特开昭63-69948号公报

专利文献3：日本特开平08-193241号公报

专利文献4：日本特开平10-5821号公报

专利文献5：日本特开平11-179407号公报

专利文献6：日本特开2003-129184号公报

发明内容