(57)【要約】      （修正有）【課題】焼付きや焼割れ、剥離といった問題の発生を抑制し、ロールの手入れ、又は交換作業が少ない、マンドレル圧延された長尺素管をマンドレルミルからストレッチレデューサまで搬送する搬送設備に用いる高温長尺素管搬送用カリバーロールの提供。【解決手段】鋼製ロール基材１のカリバー表面２に、炭化タングステン（ＷＣ）粉末を含有するＮｉ基自溶合金粉末を溶射した後、フュージング処理を施した溶射皮膜層が形成されている耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。前記ＷＣ粉末の含有量が１０〜９９．９質量％で、前記Ｎｉ基自溶合金が、質量％でＣｒ：１２〜１７％、Ｂ：２．５〜４．０％、Ｓｉ：３．５〜５．０％、Ｃ：０．４〜０．９％、Ｆｅ：５．０％以下を含有し、残部がＮｉ及び不可避的不純物からなる組成成分を有する高温長尺素管搬送用カリバーロール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継目無鋼管の製造において、丸鋼片を穿孔圧延機で穿孔圧延して中空素管とし、該中空素管をマンドレルミルで延伸圧延して長尺素管とした後、該長尺素管を前記マンドレルミルからストレッチレデューサまで搬送する搬送設備用のカリバーロールであって、鋼製ロール基材のカリバー表面に、炭化タングステン（ＷＣ）粉末を含有するＮｉ基自溶合金粉末を溶射した後、フュージング処理を施した溶射皮膜層が形成されていることを特徴とする耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。
【請求項２】
前記ＷＣ粉末の含有量が、１０〜９９．９質量％であることを特徴とする請求項１に記載の耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。
【請求項３】
前記Ｎｉ基自溶合金は、質量％で、Ｃｒ：１２〜１７％、Ｂ：２．５〜４．０％、Ｓｉ：３．５〜５．０％、Ｃ：０．４〜０．９％、Ｆｅ：５．０％以下を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温長尺素管搬送用カリバーロールに関し、特に、継目無鋼管の製造において、マンドレル圧延された長尺素管をマンドレルミルからストレッチレデューサまで搬送する搬送設備に用いられる高温長尺素管搬送用カリバーロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
マンネスマンーマンドレルミル方式による継目無鋼管の製造は、例えば図２に示す工程を経て行われる。まず素材であるビレット３が回転炉床式加熱炉４に装入されて加熱され、加熱されたビレット３が穿孔圧延機５で穿孔されて中空素管３１となる。次いで、中空素管３１は、素管の内部にマンドレルバーと呼ばれる棒状工具７を挿入しつつ複数のロールで圧延を行うマンドレルミル６によって延伸圧延され、所望の外径、肉厚を有する長尺素管３２となる。さらに、前記長尺素管３２は、必要に応じて再加熱炉８で再加熱され、例えばストレッチレデューサ９と呼ばれる複数スタンドの圧延機で外径加工され、仕上製品管となる。
【０００３】
上記継目無鋼管の製造工程では、マンドレルミル６からストレッチレデューサ９までの間には、前記マンドレルバーを長尺素管３２から抜き去る作業を行うため、比較的大掛かりな搬送設備１０が必要となる。
【０００４】
その搬送設備のうち、ランアウトコンベア１１、ポジショニングコンベア１２、バーストリッパー１３、クロップコンベア１４等には、長尺素管３２の縦及び横送りをするために、多数のカリバーロールが用いられているが、被搬送材である長尺素管３２が高温であるため、これらのカリバーロールの材質には耐熱性に優れていることが要求される。そこで、従来より、炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）を母材としたロールのカリバー面に耐熱合金を肉盛溶接した肉盛溶接ロール、特許文献１に開示されているような金属性軸体にＳｉＮ系の筒状セラミック体を外嵌した二重構造のセラミックロール、または炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）を母材としたロールのカリバー面にセラミック系材料を溶射した溶射ロールなどが用いられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７１４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記肉盛溶接ロールは、高合金継目無鋼管の製造における搬送時には、ロール表面に焼付きや焼割れが高頻度で発生するという問題があった。搬送用のカリバーロールに焼付きや焼割れが発生したまま圧延を継続すると、ロール表面の形状が製品に転写して製品疵の発生などの外面不良となるため、マンドレルミルを停止してロールの手入れ、あるいは交換が必要になり生産性を阻害する要因となっていた。また、上記セラミックロールの場合は、不規則に割れが発生し、ロール交換による生産性の低下およびロールコストの高騰などの問題があった。さらに、上記溶射ロールでは、溶射により形成されたセラミック層が剥離するという問題を抱えていた。
【０００７】
本発明の目的は、焼付きや焼割れ、剥離といった問題の発生を抑制し、ロールの手入れ、あるいは交換作業が少ない、マンドレル圧延された長尺素管をマンドレルミルからストレッチレデューサまで搬送する搬送設備に用いられる高温長尺素管搬送用カリバーロールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、高融点で粒度の細かい炭化物粉末を含有する溶射剤を溶射した後、熱処理を施すことで母材と溶射皮膜との結合強度を高めることによって、焼付きや焼割れ、および溶射層の剥離を防止できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の要旨からなる。
（１）  継目無鋼管の製造において、丸鋼片を穿孔圧延機で穿孔圧延して中空素管とし、該中空素管をマンドレルミルで延伸圧延して長尺素管とした後、該長尺素管を前記マンドレルミルからストレッチレデューサまで搬送する搬送設備用のカリバーロールであって、鋼製ロール基材のカリバー表面に、炭化タングステン（ＷＣ）粉末を含有するＮｉ基自溶合金粉末を溶射した後、フュージング処理を施した溶射皮膜層が形成されていることを特徴とする耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。
（２）  前記ＷＣ粉末の含有量が、１０〜９９．９質量％であることを特徴とする（１）に記載の耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。
（３）  前記Ｎｉ基自溶合金は、質量％で、Ｃｒ：１２〜１７％、Ｂ：２．５〜４．０％、Ｓｉ：３．５〜５．０％、Ｃ：０．４〜０．９％、Ｆｅ：５．０％以下を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するものであることを特徴とする（１）または（２）に記載の耐焼付き性に優れた高温長尺素管搬送用カリバーロール。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、マンドレル圧延された長尺素管をマンドレルミルからストレッチレデューサまで搬送する搬送設備に用いられる高温長尺素管搬送用カリバーロールの長寿命化が達成でき、ロールに起因する製品の外面不良率の減少、ロールの手入れや交換作業の減少による製造コストの低減および生産性の大幅な向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るカリバーロールの縦断面の模式図である。
【図２】継目無鋼管製造ラインの１例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るカリバーロールの縦断面の模式図である。
【００１４】
本発明における鋼製ロール基材１の材質は、特に限定されるものでないが、搬送用カリバーロールとしての機械的性質や機械加工性を有し、汎用性でコスト面でも有利なＳ４５Ｃ（ＪＩＳ  Ｇ  ４０５１）などの機械構造用炭素鋼鋼材とすることが好ましい。
【００１５】
本発明において、ロールのカリバー表面に溶射皮膜２を形成する溶射材料は、耐摩耗性を確保するため炭化タングステン（ＷＣ）粉末を含有するＮｉ基自溶性合金とする。Ｎｉ基自溶性合金の基地組織はオーステナイトであり、ＷＣ粉末を基地組織中に分散して含有させることにより溶射皮膜全体の耐摩耗性および耐焼付き性が向上する。また、ＷＣの含有量は、１０〜９９．９質量％とすることが好ましい。ＷＣの含有量が１０質量％未満では形成された溶射皮膜の耐摩耗性が不足し、９９．９質量％を超えると溶射皮膜の靭性が著しく低下する。溶射方法は、粉末式フレーム溶射とし、溶射皮膜厚さを０．１〜４．０ｍｍとすることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明における溶射皮膜層はフュージング処理が施されたものである。フュージング処理により、溶射皮膜は再溶融されて緻密化するとともに、鋼製ロール基材との界面で溶射皮膜とロール基材とが拡散結合状態となり、溶射皮膜の耐剥離性が著しく向上する。フュージング処理は、大気雰囲気炉で９００〜１２００℃の温度に加熱して行うことが好ましい。
【００１７】
次に、Ｎｉ基自溶性合金の好ましい組成について説明する。以下、含有量の質量％は単に％と記載する。
【００１８】
Ｃｒ：１２〜１７％
Ｃｒは、Ｎｉに固溶し、且つ表面に酸化物（Ｃｒ２Ｏ３）を形成して耐食性を向上させる。また、高温での耐摩耗性に優れた炭化物を形成する。Ｃｒの量が１７％超えでは靭性が低下し、また、１２％未満では硬度が低くなるため、１２〜１７％とするのが好ましい。
【００１９】
Ｂ：２．５〜４．０％
Ｂは、酸化物（Ｂ２Ｏ３）を形成し、母相の融点を下げる。また、硬質粒子である炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。２．５％未満では酸化物の生成が多く、硬度が不十分となり、４．０％超えでは靭性が低下するため、Ｂの量は２．５〜４．０％にするのが好ましい。
【００２０】
Ｓｉ：３．５〜５．０％
Ｓｉは、Ｂと同様に酸化物（ＳｉＯ２）を形成して母相の融点を下げ、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる。３．５％未満では溶融時の流動性が落ち、融点を下げる効果が不十分であり、５．０％超えでは靭性が低下するため、Ｓｉの量は３．５〜５．０％にするのが好ましい。
【００２１】
Ｃ：０．４〜０．９％
Ｃは、Ｃｒ２Ｃ３、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、Ｆｅ３Ｃなどの炭化物を形成し、硬度を向上させる。０．４％未満では硬度が低く、０．９％超えでは靭性が低下するため、Ｃの量は０．４〜０．９％にするのが好ましい。
【００２２】
Ｆｅ：５．０％以下
Ｆｅは、固溶体炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。５．０％超えでは靭性が低下するため、Ｆｅの量は５．０％以下にするのが好ましい。また、硬度を高く保持するため、０．５％以上とするのが好ましい。
【実施例】
【００２３】
マンドレルミルからストレッチレデューサまでの間の搬送設備の中で、焼付きの問題が発生する頻度が高いランアウトコンベアとバーストリッパーの搬送用ロールに本発明の高温長尺素管搬送用カリバーロールを採用した結果、焼付き、焼割れ、および溶射皮層の剥離もなく、従来のカリバーロールでは約１．９人×時間／月要していたロール手入れ工数を６ヶ月間ゼロと大幅に削減でき、従来約２％であった外面不良率も６ヶ月間ゼロと大幅に改善できた。
【符号の説明】
【００２４】
１    鋼製ロール基材
２    溶射皮膜
３    ビレット
３１  中空素管
３２  長尺素管
４    回転炉床式加熱炉
５    穿孔圧延機
６    マンドレルミル
７    マンドレルバー
８    再加熱炉
９    ストレッチレデューサ
１０  搬送設備
１１  ランアウトコンベア
１２  ポジショニングコンベア
１３  バーストリッパー
１４  クロップコンベア
【図１】
2016140907.tif 000003
【図２】
2016140907.tif 000004