专利名称：：高合金轧制用芯棒、其表面处理方法及制造方法和无缝钢管制造装置的操作方法
技术领域：
：本发明涉及芯棒、其表面处理方法及制造方法和无缝钢管制造装置的操作方法。
背景技术：
：芯棒式无缝管轧机轧制是在热环境下制造无缝钢管的工序的一种。坯管是通过芯棒和多支架的孔型辊一边拘束一边在轴向进给，由此而被轧制的。通常，在芯棒上形成有以固体润滑剂为主成分的润滑被膜。但是，由于芯棒与坯管内壁形成严酷的滑动摩擦状态，因此很难维持完全的润滑状态。为此，在芯棒上产生反复的磨损、烧蚀、表面粗糙、裂纹等的表面损伤而有损寿命。作为芯棒，一般使用对SKD6、SKD61等的热加工用工具钢的表面进行研磨后，为了硬度调整且向表面赋予氧化皮而实施有淬火、回火的材料。近年来，随着13%Cr钢等的高合金钢管的需求提高，产生了各种问题。其中之一是芯棒的烧蚀。这是由于高合金钢的变形阻抗高，且在高合金钢坯管的内面难以生成氧化皮等的理由。为此，在高合金钢的轧制时，通常向芯棒表面供给润滑剂，但是并不能完全防止烧蚀。如烧蚀发生，则轧制中产生振动等而给制品尺寸带来不良影响，引起棒的脱模不良。其结果是，在坯管内面产生轴向的条纹状瑕疵，在形成制品时需要花费大量的工时和费用。关于这些问题，在专利文献1中提出有"一种热无缝钢管制造用芯棒，其特征在于，在母材表面具有轴向的中心线平均粗糙度为0.55.0um的氮化处理层"。在专利文献2中提出有"一种无缝钢管轧制用穿孔芯棒的制造方法，其特征在于，在成形为无缝钢管轧制用穿孔形状的芯棒的磨损表面部，实施扩散渗透Cu、Zn、Al金属或他们的合金的处理，使其表面结晶晶界部脆化后，进行调质热处理，或在制管轧制初期通过高温急速加热在该结晶晶界脆化部生成微细的龟甲状的表层微小裂纹"。[专利文献1]特开平6-262220号公报[专利文献2]特开平6-339709号公报在专利文献l中提出的芯棒的制造中必须有高额的设备投资。另外，为了加厚表面处理层需要长时间处理。为此，在专利文献l中提出的芯棒的制造很难成为现实。专利文献2的方法由于有折损的顾虑，因此并未用于真正的实用化中。
发明内容为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有优异的耐烧蚀性和耐用寿命的高合金轧制用芯棒(用于通过芯棒式无缝管轧机方式进行无缝钢管的制造的芯棒)的表面处理方法和制造方法。本发明另外的目的在于提供一种无缝钢管的制造装置的操作方法，在普通钢的轧制、高合金钢的轧制中均不发生烧蚀的条件下进行。本发明者们为了达到上述目的，详细观察实际操作中的芯棒，并且为了使芯棒的耐用寿命提高，进行了种种讨论。其结果是得到如下认识。(A)轧制高合金钢时容易发生烧蚀。特别是使用新棒时，烧蚀发生的几率高。(B)详细观察发生烧蚀的棒的结果是，在烧蚀发生处的棒金属部露出，没有表面氧化皮和润滑层。即，防止棒金属部的露出在于防止烧蚀。本发明者们基于如此认识进行了锐意的研究。其结果是发现将Cr含量为8%以下的普通钢轧制一定次数以上的芯棒可以防止棒金属部的露出，因此随后即使用于高合金钢的轧制，也很难发生烧蚀。本发明的主旨在于下述(1)中表示的高合金轧制用芯棒的表面处理方法、下述(2)中表示的高合金轧制用芯棒的制造方法和下述(3)中表示的无缝钢管的制造装置的操作方法。(1)一种高合金轧制用芯棒，其特征在于，对芯棒进行了赋予氧化皮的热处理后，对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上轧制。(2)—种用于对高合金无缝钢管进行热轧的芯棒的表面处理方法，其特征在于，对芯棒进行了赋予氧化皮的热处理后，对0"含量为8%以下的普通钢进行50道以上轧制。(3)—种用于对高合金无缝钢管进行热轧的芯棒的制造方法，其特征在于，对芯棒进行了赋予氧化皮的热处理后，对Cr含量为8。/。以下的普通钢进行50道以上轧制。(4)一种对无缝钢管的制造装置迸行操作的方法，其特征在于，使用进行了赋予氧化皮的热处理的芯棒，对Cr含量为8%以下的普通钢进行了50道以上轧制后，轧制高合金钢。根据本发明，能够制造具有优异的耐烧蚀性和耐用寿命的高合金轧制用芯棒。该高合金轧制用芯棒特别是在对13%0钢等的轧制条件严格的不锈钢进行芯棒式无缝管轧机轧制而制造无缝钢管中有用。另外，根据本发明的无缝钢管的制造装置的操作方法，普通钢的轧制、高合金钢的轧制均在不发生烧蚀的条件下进行。另外，芯棒的寿命变长，因此减少了更换的工夫，有助于制造成本的降低。具体实施方式本发明的高合金轧制用芯棒例如在切削加工由SKD6、SKD61等的合金工具钢钢材构成的母材后，进行研磨或喷丸加工，再实施表面处理而制造。在切削加工前通常实施9501050。C的淬火处理和60075(TC的回火处理。表面处理是在对芯棒进行带氧化皮的热处理后，通过对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上轧制而完成。在此，表面处理前的母材的表面粗糙度Ra低于0.2时，氧化皮的附着力弱，表面处理时氧化皮有可能剥落。另一方面，Ra超过4.0时，棒凸部有可能咬进轧制材摩擦系数增加。因此，表面处理前的母材的表面粗糙度优选在0.24.0的范围中。对芯棒实施带氧化皮的热处理，是为了使氧化皮附着在棒表面上，主要是在Cr含量为8%以下的普通钢的轧制时，防止杆金属部的露出。对芯棒实施的带氧化皮的热处理的条件没有限制。然而，低于550°C时上述效果不充分，超过75(TC时，棒有可能软化。因此，热处理温度可以在55075(TC的范围中进行。另夕卜，如热处理时间低于l小时，则氧化皮的密着性有可能变得不充分。如超过15小时，则会有棒软化的情况。为此，热处理时间优选为115小时的范围。通过对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上轧制，而防止棒金属部露出。其理由并不明确，被认为是因为由于该轧制普通钢带来的氧化皮(被膜)附着于芯棒表面，通过轧制氧化皮的密着性提高。在所述的轧制中，优选将延伸比调整为1.5以上。这是因为延伸比低于1.5时，压下力小，氧化皮的附着量小。另外，认为是在如此低的延伸比下密着力不充分。除此之外，如延伸比低于1.5，则为了表面处理必须准备特别的步骤，从而阻碍了生产性。轧制Cr含量超过8%的钢时，通过所述的赋予氧化皮的热处理形成的氧化皮剥落，使棒金属露出。因此，定为对Cr含量为8。/。以下的普通钢进行轧制。优选Cr含量为5%以下。普通钢的轧制次数少时被膜不能全面生成，不能完全防止高合金钢轧制时的烧蚀。因此，定为进行50道以上轧制。普通钢的道数优选为多，特别优选为IOO道以上。但是，即使普通钢的Cr含量在8。/。以下的范围内，如Cr量多的普通钢的道数多，则有轧制材的表面生成的氧化皮量减少的情况。因此，在将普通钢做如下分类时，对钢群A的道数不作限制，但是优选钢群B为40道以下，钢群C为15道以下。钢群A:Cr含量低于0.5%的普通钢钢群B:Cr含量在0.5%以上但低于5.0%的普通钢钢群C:0含量在5.0%以上但低于8%的普通钢在无缝钢管的制造装置中，首先，可以使用进行了带氧化皮热处理的芯棒对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上轧制后，接着轧制高合金钢。通过采用这种操作方法，普通钢的轧制、高合金钢的轧制均在不发生烧蚀的条件下进行。另外，芯棒的寿命变长，因此减少了更换步骤，有助于制造成本的降低。在该操作方法中，也可以连续实施Cr含量在8%以下的普通钢的轧制和高合金钢的轧制，将对普通钢进行50道以上轧制的芯棒作为坯料，其后用于高合金钢的轧制。还有，即使实施本发明的表面处理，以相当程度进行高合金钢的轧制时，芯棒表面性状劣化。在这种情况下，如果需要对芯棒的表面进行切削、研磨，则可以实施热处理，在进行赋予氧化皮的热处理后，实施对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上轧制的本发明的表面处理。[实施例]通过对SKD61的原材进行研磨将表面粗糙度Ra调整为0.4后，通过热处理以肖氏硬度计将硬度调整为5055。得到外径切削为134mra的芯棒。使用该芯棒，将外径181mmO)、壁厚17.5mmt、长7000mmL的坯管用芯棒式无缝管轧机轧制形成为外径147①、壁厚6.5mmt、长21000mraL的无缝钢管。被轧制材使用如表l所示普通钢、合金钢和高合金钢。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1中的"可轧制道数"意思是从开始轧制高合金钢到发生轧制中的振动、脱模不良等的问题时的道数。如表1所示，在本发明例112中均可以轧制21道以上。特别是在细磨轧制的道数为100道以上的本发明例3、4、6和12中，可进行超过30道的轧制。对此，在比较例中均在ll道以下就发生问题。工业实用性根据本发明，能够制造具有优异的耐烧蚀性和耐用寿命的高合金轧制用芯棒。该高合金轧制用芯棒特别是对制造如下钢管有用，该钢管为芯棒式无缝管轧机轧制13%&钢等严格轧制条件的不锈钢的无缝钢管。另外，根据本发明的无缝钢管的制造装置的操作方法，普通钢的轧制、高合金钢的轧制均在不发生烧蚀的条件下进行。另外，芯棒的寿命变长，因此减少了更换的工夫，有助于制造成本的降低。权利要求1、一种高合金轧制用芯棒，其特征在于，对芯棒进行赋予氧化皮的热处理后，对Cr含量为8％以下的普通钢进行50道以上的轧制。2、一种高合金轧制用芯棒的表面处理方法，是用于对高合金无缝钢管进行热轧的芯棒的表面处理方法，其特征在于，对芯棒进行赋予氧化皮的热处理后，对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上的轧制。3、一种高合金轧制用芯棒的制造方法，是用于对高合金无缝钢管进行热轧的芯棒的制造方法，其特征在于，对芯棒进行赋予氧化皮的热处理后，对Cr含量为8%以下的普通钢进行50道以上的轧制。4、一种无缝钢管制造装置的操作方法，是对无缝钢管的制造装置进行操作的方法，其特征在于，使用进行了赋予氧化皮的热处理的芯棒，对Cr含量为8。/。以下的普通钢进行50道以上的轧制后，对高合金钢进行轧审lJ。全文摘要一种用于热轧高合金无缝钢管的芯棒的表面处理方法，其中，对芯棒进行了赋予氧化皮的热处理后，对Cr含量为8％以下的普通钢进行50道以上轧制。由此能够提供一种具有优异的耐烧蚀性和耐用寿命的高合金轧制用芯棒。文档编号B21B17/02GK101400455SQ20078000829公开日2009年4月1日申请日期2007年3月28日优先权日2006年3月28日发明者中池纮嗣,吉泽满,日高康善,饭田纯生申请人:住友金属工业株式会社