(57)【要約】【課題】ＵＯＥ方式により大径鋼管を成形する際に用いられる、Ｏプレス大径鋼管成形用金型に発生する内周面局部の損耗を減少させ、金型の使用寿命を延ばす。【解決手段】球状黒鉛鋳鉄をＯプレス機の金型素材とし、大径鋼管を成形する鋼板の端部と金型が接触する金型の内周面局部近辺表面に、高周波焼入れを施し、局部的に高硬度を与える。  球状黒鉛鋳鉄の素材の表面硬度が40±4（HS）であり、内周面局部近辺に高周波焼入れ処理を施すことにより形成された硬化層が、深さが3.5±1.5 mm、表面硬度が75±10（HS）の硬化層であることを特徴とする。【選択図】図１
2007268554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状黒鉛鋳鉄を素材とし、被加工材の端部により前記素材にかじり摩耗が発生する内周面局部近辺に高周波焼入処理を施した硬化層を有する大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型。
【請求項２】
前記球状黒鉛鋳鉄の素材の前記硬化層以外の表面硬度が40±4（HS）であることを特徴とする請求項１に記載の大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型。
【請求項３】
前記内周面局部近辺に高周波焼入処理を施すことにより形成された前記硬化層が、深さが3.5±1.5（mm）、表面硬度が75±10（HS）の硬化層であることを特徴とする請求項１に記載の大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型。
【請求項４】
前記球状黒鉛鋳鉄の素材の成分組成が、Ｃ：3.0〜3.8％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：1.0〜2.5％、Ｍｎ：0.2〜0.8％、Ｍｇ：0.03〜0.07％、Ｃｕ：0.2〜2.5％、Ｎｉ：0.5〜3.5％、Ｍｏ：0.1〜0.5％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物であることを特徴とする請求項２に記載の大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型。
【請求項５】
前記球状黒鉛鋳鉄の素材の金属組織が、20±10％（面積率）のフェライト、残りはパーライトからそれぞれ構成され、高周波焼入れ後、パーライトまたはフェライトの一部がベーナイトまたはマルテンサイトに変態し、フェライトが少なくとも10±5％（面積率）残る金属組織を有することを特徴とする請求項３に記載の大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＯＥ方式により大径鋼管を成形する際に用いられるＯプレス大径鋼管成形用金型に関する発明である。Ｏプレス工程により発生する内周面局部の損耗を減少させ、大径鋼管成形用金型の使用寿命を延ばすことを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
ＵＯＥ方式により形成されるＯプレス鋼管は、外径が400〜1600mmの大径溶接鋼管であり、主に石油やガス等の高圧ラインパイプに使用される。
【０００３】
ここでＵＯＥ方式とは、Ｕ-ing, Ｏ-ing Press Forming & Ｅxpanding方式の略であり、厚肉鋼板をＵ字形状を経てＯ字形状に加工、変形したあと拡管することにより、所定の直径を有する大径鋼管を製造する方式のことをいう。
【０００４】
大径鋼管は、肉厚が約６mm以上の厚肉鋼板を素材とし、Ｕプレス機による冷間Ｕプレス加工により厚肉鋼板をＵ字形状に加工したあと、更にＯプレス機によりＯ字形状に加工し、その後、鋼板の接合端部を内外面からサブマージアーク溶接等を行い、更に所定の径に拡管することによって製造される。
【０００５】
図５に、厚肉鋼板から大径鋼管を製造する概略工程をしめす。図５（ａ）に示すように、鋼板１０を端曲機構２0により、鋼板の端部にあらかじめ所定の曲げ加工を施す。次に、図５（ｂ）に示すようにＵプレス機２１により、鋼板１０をＵ字形状に加工する。Ｕ字形状に加工された鋼板は、図５（ｃ）に示すＯプレス機により、更に円形（Ｏ字形状）にまで加工される。Ｏプレス機は図５（ｃ）に示すように、上金型（１ａ）と下金型（１ｂ）から構成されている。
【０００６】
図４にＯプレス機１の構造を示す。この例では、上金型（１ａ）、下金型（１ｂ）の内側にはダイス２が設けられ、そのダイス２の内側に更にライナー３が設けられている。鋼板４はＵ字形状に加工された被加工材である厚肉鋼板である。Ｏプレス機１に上下方向の圧力が加えられ、Ｕ字形状の鋼板４がＯ字形状まで加工される。Ｕ字形状の鋼板４がＯ字形状まで加工される様子を図６の各図に模式的に示す。
【０００７】
以下、本明細書において、金型とは、ダイス内側に設けられたライナー相当の部品、あるいはライナーが設けられていないタイプではダイスを金型と呼ぶ。
【０００８】
図６（ａ）において、Ｕ字形状の鋼板４の端部ａ、ａ’が金型３の内周面に接触している。この状態で、図示しないＯプレス機１の上金型（１ａ）及び下金型（１ｂ）に上下方向の圧力が加えられることにより、鋼板４は図６（ｂ）に示すように端部ａ、ａ’が金型３の内周面に沿って変形しｂ、ｂ’となる。更に圧力が加えられることにより図６（ｃ）に示すように両端部ｃ、ｃ’が接触する。その後、図６（ｄ）に示すように鋼板４は金型内周面の形状に添った形で変形し、最終的には、鋼板４がＯ字形状になるまで加工される（図６（ｅ））。
【０００９】
Ｏ字形状まで加工された鋼板の接合端部は、その内外面から、例えばサブマージアーク溶接により接合される。ここで、サブマージアーク溶接とは、溶接部に予め散布された粒状のフラックス中にワイヤを供給し、ワイヤと母材との間にアークを発生させて金属を溶接する方法である。
【００１０】
図６で示した鋼板のＵ字形状からＯ字形状への加工の過程において、Ｏプレス機の成形用上下金型（１ａ、１ｂ）は被加工材の端部（ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’等）により大きな圧力を受ける。この際に、特に本例においては上金型（１ａ）の金型内周面に鋼板の端部（ｂ、ｂ’、ｃ、c’等）による「かじり摩耗」が発生する。
従ってこの金型の材料には、高強度が要求される同時に、耐摩耗性も要求される。
【００１１】
特に、Ｏプレス工程の後期（図６（ｂ）、（ｃ））では、鋼板４のエッジ部（ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’）による金型内周面への面圧が急速に増加し、金型の内周面は強い圧力を受けて局部的に「かじり摩耗」が生じる。
【００１２】
この様子を図７に示す。図７（ａ）は、上金型（１ａ）の金型と下金型（１ｂ）の金型により圧力を加えられた鋼材４が変形している状態を示す。この状態は図６（ｂ）に相当する。
【００１３】
上述したように、Ｕ字形状からＯ字形状に変形する後半過程で金型３に大きな圧力がかかる。このＯプレス作業を繰返すうちに、図７（ｂ）に誇張して示すように、金型の内周面局部に幅ｄの凹みが発生する。この凹みは、金型３と鋼板の端部（ｂ、ｂ’等）の接触による、「かじり摩耗」により発生するものである。
金型内周面局部に生じる局部摩耗量が一定の深さになると、摩耗部の形が成形した鋼管に転写され、鋼管の品質が低下して、以降この金型が使えなくなり、金型はその使用寿命を終える。
【００１４】
従来、Ｏプレス機の成形用金型には球状黒鉛鋳鉄が採用されていた。球状黒鉛鋳鉄では、球状化された黒鉛が鉄基地に均一に分布している。そのため、Ｕ字鋼板の端部とＯプレス機の金型が接触した際に、この黒鉛の自己潤滑効果によって、かじり摩耗による焼き付きが緩和されるという効果があった。
しかし、球状黒鉛鋳鉄を素材とした金型においても、黒鉛が供給されるのと同時に、球状黒鉛鋳鉄の基地部分（黒鉛以外の部分）の減耗を伴い、金型の金型の形状が変化する。その為に、高品質の製品（大径鋼管）を製造することが出来なくなり、金型の寿命がまだ十分とはいえなかった。
【００１５】
最近、製管生産トータルコストを削減するため、金型の使用寿命の更なる延長が強く要求されるようになった。これを実現するため、金型の硬度を上げることも考えられるが、球状黒鉛鋳鉄を素材とした金型の硬度を上げると材料の靭性が低下し、金型として使用している最中に割れが発生する恐れがあった。
【００１６】
そこで特許文献１では、強度と靭性を共に備えることが難しい球状黒鉛鋳鉄の代わりにNi-Cr-Mo合金鋼製の金型を採用して、この金型円周部に所定の硬度分布を有する焼入方法が提案されている。更にこの特許文献では、焼入れ加工された金型の表面に硬質クロムメッキを施して、更なる硬度の強化を図っている。
【００１７】
一方、特許文献２では、熱間加工鋼材からなる上金型の被加工材と接触する部分に、クロムモリブデン鋼などの溶接硬化材料による肉盛溶接を採用して、金型の耐摩耗性を向上させる方法が提案されている。
しかし、いずれの特許文献も金型の材料として圧延鋼材を使用している。鋼材には球状黒鉛が含まれていないために、球状黒鉛鋳鉄のような自己潤滑効果が望めない。従って、特許文献１と２のいずれの場合でも、かじり摩耗による焼き付きが発生しやすいという欠点があった。また、特に後者では製造コストが高くなるという欠点があった。
【００１８】
【特許文献１】昭５４−４８５９  公開特許公報
【特許文献２】特開平１１−３００４３４公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで本願発明は、球状黒鉛鋳鉄が有する自己潤滑効果を利用して、かじり摩耗による焼き付きを防止すると共に、球状黒鉛鋳鉄の欠点である、脆さ（割損発生率の高さ）、摩耗性（金型寿命の短さ）を防ぐことを目的とする。
【００２０】
この目的を達成するために、本願発明では、所定の成分組成からなる球状黒鉛鋳鉄を金型の素材として採用することにより割損発生率を抑え、金型の内周面局部近辺に高周波焼入れ処理を施して、所定の硬度を有する硬化層を形成することにより、耐摩耗性を有する金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１記載の発明は、球状黒鉛鋳鉄を素材とし、被加工材の端部により素材にかじり摩耗が発生する内周面局部近辺に高周波焼入処理を施した硬化層を有する大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型である。
【００２２】
請求項２記載の発明は、球状黒鉛鋳鉄の素材の、硬化層以外の表面硬度が40±4（HS）であることを特徴とする大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型である。
【００２３】
請求項３記載の発明は、内周面局部近辺に高周波焼入処理を施すことにより形成された硬化層が、深さが3.5±1.5（mm）、表面硬度が75±10（HS）の硬化層であることを特徴とする大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、球状黒鉛鋳鉄の素材の成分組成が、Ｃ：3.0〜3.8％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：1.0〜2.5％、Ｍｎ：0.2〜0.8％、Ｍｇ：0.03〜0.07％、Ｃｕ：0.2〜2.5％、Ｎｉ：0.5〜3.5％、Ｍｏ：0.1〜0.5％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物であることを特徴とする大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、球状黒鉛鋳鉄の素材の金属組織が、20±10％（面積率）のフェライト、残りはパーライトからそれぞれ構成され、高周波焼入れ後、パーライトまたはフェライトの一部がベーナイトまたはマルテンサイトに変態し、フェライトが少なくとも10±5％（面積率）残る金属組織を有することを特徴とする大径鋼管Ｏプレス成形用鋳鉄金型である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、所定の成分組成からなり、かつ自己潤滑効果を有する球状黒鉛鋳鉄を素材とし、鋼板の端部と接触する金型の内周面局部近辺の表面に所定の高周波焼入れを施し、局部的に適切な硬度を与えることにより大径鋼管Ｏプレス成形用鋳造金型の寿命を延ばすことを目的とする。
【００２７】
Ｏプレス金型のような大型金型では、本体に高強度と高硬度が要求されるため、素材を製造する際には金属組織として通常パーライト地とする。しかし、パーライト地の素材に高周波焼入処理をするとクラックが発生しやすい。
一方、フェライト地のような高延性材の場合には、焼入硬化層ができにくく、特に、Ｏプレス金型のような半円形状の金型では焼入れにより変形が発生しやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
そこで本発明では、以下の手段によって、これらの問題を解決した。
まず、素材については、高強度と高靭性が求められることを考慮し、合金元素の配合によって、鋳放状態あるいは焼きなまし熱処理によって、金属基地組織としてのフェライトの量を20±10％（面積率）に、残りはパーライトから構成されるように調整した。この構成によって、フェライトの延性効果により、焼入時発生する熱応力を緩和し、クラックの発生を防止することができる。また、パーライトの強度効果によって、金型本体の表面硬度として40±4（単位：HS、ショア硬さ）を確保できる。
【００２９】
次に、かじり摩耗が大きい部分（図７（ｂ）のｄ部）の近辺に高周波焼入処理を実施する。焼入パラメーター（出力電力、コイルの移動速度、コイルと焼入品の隙間など）を調整し、焼入処理によって、パーライト全部ならびにフェライトの一部をベーナイトないしマルテンサイトに変態させ、フェライトが10±5％（面積率）残るように調整する。
【００３０】
これによって、素材本体硬度は40±4（HS）を保持ながら、高周波焼入部には硬度が75±10（HS）、深さが3.5±1.5（mm）の硬化層が得られる。
【００３１】
（金型の素材について）
（１）素材の硬度を40±4（HS）に限定する理由：
HS<36の場合、素材の強度が不足して、金型使用中に鋼板端部の圧力によって、金型に凹み、又は変形が発生する恐れがある。
HS>44の場合、靭性が低下することにより、金型使用中に本体に割れが発生する恐れがある。また、大量の合金元素を添加する必要があり、製造コストが高くなる。
【００３２】
（２）焼入れ処理後の内周面局部近辺の硬度を75±10（HS）に限定する理由：
HS<65の場合、焼入層の硬度が不足し、鋼板の端部によってかじり摩耗が大きくなる。
HS>85の場合、焼入処理前の素材の組織でフェライト量を10％以下に抑える必要があり、また出力電力を大きくする必要がある。これによって、焼入表面に割れが発生する恐れがある。また、硬度を得るため、Ｎｉ、Ｍｏなど合金元素を添加することが必要であり、製造コストが上がる。
【００３３】
（３）硬化層深さを3.5±1.5（mm）に限定する理由：
硬化層深さ<2.0 mmの場合、硬化層が薄いため、焼入後の仕上げ加工代が不足する。硬化層深さ>5.0 mmを得るためには、焼入時に相当の出力電力が必要となり、またそれによってクラックが発生する恐れがある。
【００３４】
（４）フェライト量を焼入前に20±10％（面積率）として、焼入後に10±5％（面積率）残す理由：
フェライトが球状黒鉛の周りに分布することにより素材に靭性が与えられ、焼入時及び金型使用中のクラックの発生を防止することができる。
高周波焼入前の金地組織に一定量のフェライトが含まれると、焼入処理時に発生する熱応力の緩和に大きな役割を果たす。
この比率が10％より少ない場合には、焼入割れが発生する可能性が大きい。一方、30％を超えると焼入部の硬度がHS<65になり、焼入れしない部分の硬度はHS<36になる恐れがある。そのため、焼入前のフェライト量は20±10％の範囲とすることが適切である。
なお、この量のフェライトの存在により、高周波焼入れによってフェライトの一部がベーナイト又はマルテンサイトに変態するため、焼入後のフェライト量をほぼ10±5％とすることができる。
【００３５】
（５）成分組成の限定理由：
Ｃ：3.0〜3.8％（質量％、以下同じ）
Ｃは、Ｓｉと共に鋳鉄で黒鉛を晶出させるのに重要な元素であり、黒鉛を晶出して、黒鉛の自己潤滑性によって金型に対する鋼板端部のかじり摩耗を緩和する効果を生じる。
また、Ｃは鋳造性を向上する元素でもある。その含有量が3.0％未満ではその効果がなく、また、3.8％を超えて添加すると靭性が低下する。従って、添加量は3.0〜3.8％の範囲とする。
【００３６】
Ｓｉ：1.0〜2.5％
Ｓｉは、黒鉛化促進元素であると共に、フェライトの析出を促進する元素である。その含有量が1.0％未満では、素材のフェライト量が10％以下となり、また、チル（セメンタイト）が析出しやすいため、素材の靭性が低下する。
一方、2.5％を超えて添加すると、フェライト量が30％を超えて焼入層の硬度が低下する。従って、Ｓｉの添加量は1.0〜2.5％の範囲とする。
【００３７】
Ｍｎ：0.2〜0.8％
一般的にＭｎは、脱酸、脱硫作用を有しており、また、パーライト化を促進する元素である。その含有量が0.2％未満ではその効果がなく、また、0.8％を超えて添加すると靭性、機械的性質が劣化する。従って、Ｍｎの添加量は0.2〜0.8％の範囲とする。
【００３８】
Ｍｇ: 0.03〜0.07％
Ｍｇは黒鉛の球状化元素であり、球状黒鉛鋳鉄の製造には不可欠の元素である。溶湯処理後、一般的に材料のＭｇ残留量によって球状化処理効果を評価する。その量が0.03％未満では黒鉛の球状化率が小さく、場合によっては一部に片状黒鉛が存在する可能性がある。そのため材料の強度が低下し、金型が破断する恐れがある。
一方、Ｍｇの残留量が0.07％を超えると、過剰な残留Ｍｇが介在物となり、金型の内部品質が低減する恐れがある。従って、Ｍｇの残留量は0.03〜0.07％の範囲とする。
【００３９】
Ｃｕ：0.2〜2.5％
Ｃｕはパーライトを促進する効果が強い元素である。組織のフェライトとパーライトの量を調整するための主要な元素である。その含有量が0.2％未満では、フェライト量が30％超えるため、焼入れによって必要な硬度が得られない。また、2.5％を超えて添加すると、フェライトが10％以下となり、靭性が低下する。従って、Ｃｕの添加量は0.2〜2.5％の範囲とする。
【００４０】
Ｎｉ：0.5〜3.5％
Ｎｉはオーステナイトを安定化する元素であり、高強度が得られる元素でもある。そのため、本発明は、特に厚肉鋼板用金型の場合、Ｎｉを添加する。Ｎｉが0.5％未満ではその効果がなく、また、3.5％を超えて添加するとコストが上昇する。従って、添加量は0.5〜3.5％の範囲とする。
【００４１】
Ｍｏ：0.1〜0.5％
Ｍｏは、Ｎｉと同時に添加すると基地組織中に固溶して材料を強化する働きがある。特に高周波焼入れのときには、焼入性を改善し、硬化層厚さと硬化層硬度を向上させる。0.1％未満ではその効果がなく、また、0.5％を超えて添加すると、結晶粒界にＭｏの炭化物が析出することによって、材料の脆性が増大し、焼入れによる割れが発生しやすい。従って、添加量は0.1〜0.5％の範囲とする。
【００４２】
（高周波焼入れ方法について）
図１に本発明の実施例を示す。図１（ａ）は、Ｏプレス機の上金型の金型３の内周面局部近辺３２（図７（ｂ）のｄの近辺に相当）に高周波焼入処理を施している態様を示す。
金型３の内周面に隙間ｈを設けて高周波焼入用のコイル３１が設置されている。コイル３１には、焼入時に発生する熱を取り除くために冷却水３３を流すパイプが設けられている。コイル３１は図中矢印Ａの示す方向に移動して順次焼入領域３２を図面右方向に広げていく。
高周波焼入れされた金型３を図２に示す。図２は、金型３の内周面局部近辺３２が幅ｅで高周波焼入れされている様子を示す。
【００４３】
（１）コイルと金型の位置関係：
図１に示すように、上金型の金型３を水平に設置し、金型内周面と一定の隙間ｈを保ちながら、コイル３１を一定の速度で矢印Ａ方向に移動させるとともに、冷却水３３で焼入れにより発生する熱を除去する。
（２）焼入硬化部の幅：100（mm）
焼入硬化部の幅を100mmとする理由：本実施例では、かじり摩耗部の幅ｄ（図７（ｂ））は約50mmであるため、硬化部幅ｅ（図２）はそれより大きい100mmとした。硬化層に余裕を持たせるためである。
（３）表面焼入層の温度：770〜1000℃
表面焼入層の温度を770〜1000℃とする理由：焼入層の温度の下限は、Ac1＋50℃とする。ここでAc1とは材料の変態温度であり、本実施例での材料のAc1変態温度は約720℃であるため、適切な焼入層を得るには表面温度が770℃以上にする必要がある。
一方、焼入層の温度が1000℃を越えると残留応力が大きく、金型にクラックが発生する恐れがある。
【００４４】
（４）コイルと金型の隙間：１〜４（mm）
コイルと金型の隙間を１〜４mmとする理由：コイル３１と金型３の隙間ｈ（図１（ｂ））が１mm未満の場合は、金型内周面に沿ってコイルを移動するときに金型と接触する恐れがあり、作業性が悪い。また、この隙間が４mmを超える場合には加熱効果が小さいため、要求される焼入層が得られない。
（５）コイルの移動速度：２〜５（mm/s）
コイルの移動速度を２〜５mm/sとする理由：２mm/sより小さいと、焼入作業の能率が低下する。また、高温保持時間が長くなるため表面酸化が大きくなる。また、５mm/sを超えると熱拡散時間が短く、焼入層の厚さが小さくなって焼入層の厚さの下限値２mmを達成できない。
【００４５】
（６）コイルの出力電力：40〜55kw（あるいは13〜18kw/cm2）
コイルの出力電力の選定は、高周波焼入れにおける重要なポイントである。コイルの幅、移動速度、コイルと金型の隙間によって最適なコイルの出力電力を決める。
図３は、コイル幅100mm、移動速度３mm/s、コイルと金型の隙間（ｈ）３mmの場合のコイル出力（単位：kw）を横軸に、焼入層表層平均硬さ（単位：HS、ショア硬さ）を左の縦軸に、硬化層厚さ（単位：mm）を右の縦軸に示した関係を示す。
図中、実線はコイル出力（kw）に対する表層平均硬さ（HS）を、点線はコイル出力に対する硬化層厚さ（mm）を示す。
【００４６】
図から分かるように、コイルの出力電力が大きくなるにつれ、焼入層表層硬度が増え、硬化層厚さも増える。コイル出力40kw未満では、焼入厚さが２mmより小さく、また、55kwを超えると金型にクラックが発生する。
（７）素材の予熱温度：60〜100（℃）
素材を60℃〜100℃に予熱して焼入れ処理することは、クラックの発生防止に大きな役割を果たす。
【００４７】
(実施例)
（１）金型の製品名称：26”Ｏプレス上金型
（２）素材の成分組成
本実施例での素材の成分組成を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2007268554.tif 000003
（３）素材の硬度他
硬度：素材の硬度は40〜42（HS）、焼入後の硬度は72〜75（HS）であった。
硬化層厚さ：3.5mm
硬化層幅：100mm。硬化層幅を100mmとしたのは、使用済み金型の摩耗局部幅が50ｍｍであるため、余裕代をみて焼入幅を100mmとした。
【００４９】
（４）焼入れ条件
高周波焼入条件は以下の通りとした。
コイル出力：45kw
周波数：8,000Hz
コイル形状：半円形（幅100mm）
コイル移動速度：３mm/s
コイルと金型の隙間：3.0mm
冷却剤：ポリアルキレングリコール系  ９％
【００５０】
（５）焼入前後の基地組織の変化
焼入前：フェライト（21％、面積率）＋パーライト(残部)
焼入後：フェライト（９％、面積率）＋ベーナイト(あるいはマルテンサイト、残部)
（６）その他
なお、金型は基本的に鋳放しで製造することが多いが、熱処理により基地組織を調整することが出来る。例えば、温度900℃で３時間保持した後、空冷するなどの焼きなまし処理をすることにより、フェライトの量を20±10％（面積率）に、残りはパーライトから構成されるように基地組織を調整する方法などがある。
【００５１】
（実施例における効果）
【００５２】
【表２】
2007268554.tif 000004
【００５３】
表２は、従来方法による金型を使用した場合の摩耗量（摩耗深さ、単位mm）と本発明による実施例での摩耗量を、同一の稼動条件のもとで比較したものである。
ここで例Ａ、Ｂは、Ｃｕは添加するが、Ｎｉ、Ｍｏは添加しない金型（表面硬度40〜42 HS）であって、高周波焼入を実施していない金型を使用したときの摩耗量を測定した。
一方、例Ｃ、Ｄでは更にＮｉ、Ｍｏを添加した本発明の成分組成からなる金型に、幅100mmの高周波焼入を実施した金型を使用したときの摩耗量を測定したものである。
平均１は、例Ａ、Ｂの平均値を、平均２は例Ｃ、Ｄの平均値を示す。従来方法での摩耗量と本発明による実施例での摩耗量を比較すると、その比は4.9及び4.7となっていることが分かった。
【００５４】
表２から明らかなように、金型内周面局部近辺に上述した高周波焼入れを行ったことにより、その内周面局部近辺の硬度が向上した。その結果、従来方法による金型より耐摩耗性が大幅に改善された。金型の寿命としては約４倍に延びるものと予想される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１（ａ）は、金型に高周波焼入れを実施する態様を示す図である。図１（ｂ）は、金型とコイル間の隙間を示す図である。
【図２】図２は、金型に高周波焼入れした内周面局部を示す図である。
【図３】図３は、高周波コイルの出力と内周面局部近辺の表層硬さ、硬化層厚さとの関係を示す図である。
【図４】図４は、Ｏプレス機の断面図である。
【図５】図５は、ＵＯＥ方式による大径鋼管を成形する工程を示す図である。図５（ａ）は、厚肉鋼板の端部にあらかじめ所定の曲げ加工を施す工程を示す。図５（ｂ）は、Ｕプレス加工により厚肉鋼板をＵ字形状に加工する工程を示す。図５（ｃ）は、Ｏプレス加工により厚肉鋼板をＯ字形状に加工する工程を示す図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）及び（ｅ）は、Ｏプレス加工により厚肉鋼板をＯ字形状に加工する詳細工程を示す図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、Ｏプレス加工により内周面局部にかじり摩耗が生じる様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：Ｏプレス機
１ａ：上金型（Ｏプレス機）
１ｂ：下金型（Ｏプレス機）
２：ダイス
３：金型（ライナー）
４：鋼板
ａ：鋼板の端部
ａ’：鋼板の端部
ｂ：鋼板の端部
ｂ’：鋼板の端部
ｃ：鋼板の端部
ｃ’：鋼板の端部
ｄ：かじり摩耗部（内周面局部）
ｅ：高周波焼入箇所（内周面局部近辺）
２０：端曲機構
２１：Ｕプレス機
３０：電極
３１：コイル（高周波溶接用）
３２：高周波焼入箇所（内周面局部近辺）
３３：冷却水
ｈ：金型内周面とコイル下面間の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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