JPS5923820A - 鋼管熱処理方法 - Google Patents
鋼管熱処理方法Info
- Publication number
- JPS5923820A JPS5923820A JP13207682A JP13207682A JPS5923820A JP S5923820 A JPS5923820 A JP S5923820A JP 13207682 A JP13207682 A JP 13207682A JP 13207682 A JP13207682 A JP 13207682A JP S5923820 A JPS5923820 A JP S5923820A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- steel pipe
- pipe
- cooling rate
- upset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/085—Cooling or quenching
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼管熱処理方法に関する。
鋼管の製造において、鋼管に高い強度、靭性を賦力する
ためには、通常、焼入れ焼戻し、焼ならし、もしくは直
接焼入れ焼戻しなどの熱処理が行なわれる。ところで、
上記通常の熱処理方法によらず、熱間成形後もしくはオ
ーステナイト化加熱後における鋼管の冷却速度を制御し
ながら鋼管を冷却する、いわゆる制御冷却によれば、比
較的容易に、強度、靭性のバランスのとれた鋼管を製造
することが■］能となる。
ためには、通常、焼入れ焼戻し、焼ならし、もしくは直
接焼入れ焼戻しなどの熱処理が行なわれる。ところで、
上記通常の熱処理方法によらず、熱間成形後もしくはオ
ーステナイト化加熱後における鋼管の冷却速度を制御し
ながら鋼管を冷却する、いわゆる制御冷却によれば、比
較的容易に、強度、靭性のバランスのとれた鋼管を製造
することが■］能となる。
上記制御冷却による熱処理を実施する方法としては、（
Ａ）Ｗ！管を挿通可能とするリング状冷却水管の内面か
ら冷却水を噴射するリングクエンチ装置を用い、冷却水
の水圧、水量等を調整することによって所定の冷却速度
を実現する方法、もしくは（Ｂ）油あるいは適当な組成
からなる水溶液等を用いて、通常の水焼入れによる冷却
速度より遅い冷却回転させながら搬送しつつ冷却してい
る。しかしながら、回転用と搬送用のローラーが兼用さ
れるために、高速の回転を鋼管に与えることが困齢であ
り、その回転速度は通常２０回転／分以下程度の遅い回
転となり、そのような遅い回転状態下にあっては、鋼管
円周方向における冷却速度の均一化が不十分であって冷
却歪に基づく曲がりの発生を避けることができない。ま
た、端部にアップセット加工を施された鋼管のように、
肉厚の異なる部分を有する鋼管を、この方法（４）によ
って制御冷却する場合には、アップセット部の冷却速度
が管中間部よυ遅くなυ、鋼管軸方向における材質も不
均一となる處れがある。
Ａ）Ｗ！管を挿通可能とするリング状冷却水管の内面か
ら冷却水を噴射するリングクエンチ装置を用い、冷却水
の水圧、水量等を調整することによって所定の冷却速度
を実現する方法、もしくは（Ｂ）油あるいは適当な組成
からなる水溶液等を用いて、通常の水焼入れによる冷却
速度より遅い冷却回転させながら搬送しつつ冷却してい
る。しかしながら、回転用と搬送用のローラーが兼用さ
れるために、高速の回転を鋼管に与えることが困齢であ
り、その回転速度は通常２０回転／分以下程度の遅い回
転となり、そのような遅い回転状態下にあっては、鋼管
円周方向における冷却速度の均一化が不十分であって冷
却歪に基づく曲がりの発生を避けることができない。ま
た、端部にアップセット加工を施された鋼管のように、
肉厚の異なる部分を有する鋼管を、この方法（４）によ
って制御冷却する場合には、アップセット部の冷却速度
が管中間部よυ遅くなυ、鋼管軸方向における材質も不
均一となる處れがある。
まだ、方法（Ｂ）においては、鋼管を冷却液中に浸漬す
ることから冷却速度は均一化されるものの、実現可能な
冷却速度の範囲が狭？、例えば、空冷よシ若干早い程度
の冷却速度を得る亡唐は困難である。まだ、アップセッ
ト部の冷却速度が管中間部より遅くなることは、前記方
法（４）による場合と同様である。
ることから冷却速度は均一化されるものの、実現可能な
冷却速度の範囲が狭？、例えば、空冷よシ若干早い程度
の冷却速度を得る亡唐は困難である。まだ、アップセッ
ト部の冷却速度が管中間部より遅くなることは、前記方
法（４）による場合と同様である。
本発明は、冷却速度を広範囲に調整可能とするとともに
、円周方向および軸方向における材質の均一化を図り、
かつ冷却歪に基づく曲がりの発生を抑制することができ
る鋼管熱処理方法を提供することを目１自とする。
、円周方向および軸方向における材質の均一化を図り、
かつ冷却歪に基づく曲がりの発生を抑制することができ
る鋼管熱処理方法を提供することを目１自とする。
上記目的を達成するために、本発明は、Ａ３点以上の加
熱状態にある鋼管を、冷却ノズルから噴射される冷却流
体によって冷却し、熱処理する鋼管熱処理方法において
、上記冷却流体による冷却時に、鋼管を回転し、かつそ
の軸方向に揺動させるようにしたものである。
熱状態にある鋼管を、冷却ノズルから噴射される冷却流
体によって冷却し、熱処理する鋼管熱処理方法において
、上記冷却流体による冷却時に、鋼管を回転し、かつそ
の軸方向に揺動させるようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施に用いられる装置の一例を示す正
面図、棺２図は第１図のＩＩ −ＩＩ線に７αう断面図
である。
面図、棺２図は第１図のＩＩ −ＩＩ線に７αう断面図
である。
熱処理されるべき鋼管１は、加熱炉１０において、Ａ３
点以上の温度にオーステナイト化加熱されるようになっ
ており、加熱された銅管１は、加熱炉１０に備えられて
いる仕切板１１の開放状態Ｆで搬送ローン−１２よυス
キッド１３を経て冷却装置２００回転ローラー２１上に
移送される。なお、鋼管１は、加熱炉１０によらず熱間
成形後の顕熱によって、Ａ３点以上の加熱状態にあるも
のであってもよい。
点以上の温度にオーステナイト化加熱されるようになっ
ており、加熱された銅管１は、加熱炉１０に備えられて
いる仕切板１１の開放状態Ｆで搬送ローン−１２よυス
キッド１３を経て冷却装置２００回転ローラー２１上に
移送される。なお、鋼管１は、加熱炉１０によらず熱間
成形後の顕熱によって、Ａ３点以上の加熱状態にあるも
のであってもよい。
冷却装置２０の回転ローラー２１は、その＋１１１１２
２に連結されている駆動モーフ２３によって駆動され、
鋼管１を回転可能と−Ｌ−Ｃいる。まだ、回転ローラー
２１上にある鋼管１の先Ｄｉｉｄ）τｂおよび後端部に
相当する部位には、鋼管１を所定の周期およびストロー
クで軸方向に往復移動させる揺動装置２４が設けられて
いる。
２に連結されている駆動モーフ２３によって駆動され、
鋼管１を回転可能と−Ｌ−Ｃいる。まだ、回転ローラー
２１上にある鋼管１の先Ｄｉｉｄ）τｂおよび後端部に
相当する部位には、鋼管１を所定の周期およびストロー
クで軸方向に往復移動させる揺動装置２４が設けられて
いる。
さらに、冷却装置２０には、回転ローラー２１上にある
鋼管１の周囲複数位置（３位ｆｉ）で、鋼管１の軸方向
に延設される主冷却ヘッダ２５が備えられでいる。主冷
却ヘッダ２５は、その長手方向に多数配設されている冷
却ノズル２５Ａからミスト、冷却水等の冷却流体を、鋼
管１の全長に亘って噴射可能としている。また、鋼管１
の両端部の周囲複数位Ｉｔ、 （３位置Ｍ、）には、鋼
管１の端部のみに冷却流体を噴射可能とする冷却ノズル
２６Ａを有してなる補助冷却ヘッダ２６が備えられてい
る。
鋼管１の周囲複数位置（３位ｆｉ）で、鋼管１の軸方向
に延設される主冷却ヘッダ２５が備えられでいる。主冷
却ヘッダ２５は、その長手方向に多数配設されている冷
却ノズル２５Ａからミスト、冷却水等の冷却流体を、鋼
管１の全長に亘って噴射可能としている。また、鋼管１
の両端部の周囲複数位Ｉｔ、 （３位置Ｍ、）には、鋼
管１の端部のみに冷却流体を噴射可能とする冷却ノズル
２６Ａを有してなる補助冷却ヘッダ２６が備えられてい
る。
次に、上記実施例の作用について説明する。Ａ３点以」
二の温度状態にまで加熱された鋼管１は、冷却装置２０
において、回転ローラー２１によって回転されるととも
に、揺動装置２４によって軸方向への往復移動を与えら
れながら、主冷却ヘッダ２５の冷却ノズル２５Ａから噴
射される冷却水により、所定の冷却速度で冷却される。
二の温度状態にまで加熱された鋼管１は、冷却装置２０
において、回転ローラー２１によって回転されるととも
に、揺動装置２４によって軸方向への往復移動を与えら
れながら、主冷却ヘッダ２５の冷却ノズル２５Ａから噴
射される冷却水により、所定の冷却速度で冷却される。
鋼管１がアップセット加工され、その端部における肉厚
が中間部における肉厚よりも厚い場合には、補助冷却ヘ
ッダ２６の冷却ノズル２６Ａからも冷却水が噴射され、
鋼管１けアップセット部の冷却速度を増加され、アップ
セット部の冷却速度と中間部の冷却速度とを均等とする
状態で冷却される。
が中間部における肉厚よりも厚い場合には、補助冷却ヘ
ッダ２６の冷却ノズル２６Ａからも冷却水が噴射され、
鋼管１けアップセット部の冷却速度を増加され、アップ
セット部の冷却速度と中間部の冷却速度とを均等とする
状態で冷却される。
上記冷却装置２０の回転ローン−２１によって鋼管１に
与える回転速度は、鋼管１の円周方向における冷却速度
を均一化させるためにより高速とするのがよく、６０回
回転外以上であることが望ましい。また、揺動装置２４
が鋼管１に与える軸方向の移動距離は、鋼管１の軸方向
における冷却速度を均一化させるために、冷却ヘッダに
設置）られている冷却ノズル配置間距離の１以上（振幅
）とすることが必要であシ、通常状態下ではノズル配設
問距離と等しくすることが望ましい。揺動装置２４によ
る往復移動の周期は、冷却速度と関連があシ、例えば５
”０ ／秒程度の冷却速ノー〔を得る場合には約１０
秒の周期で揺動させることによって、銅管１の軸方向に
おける冷却速度を均一化することが可能となる。この揺
動装置Ｒ２４による往復移動の周期は、冷却速度が増加
するにつれて短かくする必要がある。
与える回転速度は、鋼管１の円周方向における冷却速度
を均一化させるためにより高速とするのがよく、６０回
回転外以上であることが望ましい。また、揺動装置２４
が鋼管１に与える軸方向の移動距離は、鋼管１の軸方向
における冷却速度を均一化させるために、冷却ヘッダに
設置）られている冷却ノズル配置間距離の１以上（振幅
）とすることが必要であシ、通常状態下ではノズル配設
問距離と等しくすることが望ましい。揺動装置２４によ
る往復移動の周期は、冷却速度と関連があシ、例えば５
”０ ／秒程度の冷却速ノー〔を得る場合には約１０
秒の周期で揺動させることによって、銅管１の軸方向に
おける冷却速度を均一化することが可能となる。この揺
動装置Ｒ２４による往復移動の周期は、冷却速度が増加
するにつれて短かくする必要がある。
次に、本発明の実験結果について説明する。この実験は
、材質Ｃ＝０．２５ ％ 、５ｉ＝０．３％、Ｍｎ＝１
．３チ、製品寸法外径１２７．０門、肉厚９．１９Ｍの
炭素鋼鋼管を、表１に示す第１例ないし第６例の冷却条
件下で熱処理したものである。
、材質Ｃ＝０．２５ ％ 、５ｉ＝０．３％、Ｍｎ＝１
．３チ、製品寸法外径１２７．０門、肉厚９．１９Ｍの
炭素鋼鋼管を、表１に示す第１例ないし第６例の冷却条
件下で熱処理したものである。
却速度で５００°Ｃまで冷却し、それ以下の温度域では
空冷とすることによって自己焼戻しを生じさせ、通常の
焼入れ焼戻しのような２回熱処理を施すことなく高い強
度を得るようにした本発明方法の一例である。第２例は
通常の焼ならしよシ若千速い冷却速度で冷却することに
よシ強度を高めるようにした本発明方法の一例である。
空冷とすることによって自己焼戻しを生じさせ、通常の
焼入れ焼戻しのような２回熱処理を施すことなく高い強
度を得るようにした本発明方法の一例である。第２例は
通常の焼ならしよシ若千速い冷却速度で冷却することに
よシ強度を高めるようにした本発明方法の一例である。
第４例は第１例に対する比較方法で鋼管を揺動させない
ようにした方法、第５例は第２例と比較すべき通常の焼
ならし方法、第６例はクエンチリングを用いた制御冷却
方法によるものである。
ようにした方法、第５例は第２例と比較すべき通常の焼
ならし方法、第６例はクエンチリングを用いた制御冷却
方法によるものである。
」二記表１に示す第１例ないし第６例の各熱処理結果を
示せば表２の通りとなる。
示せば表２の通りとなる。
すなわち、第１例および第３例の各方法による場合にり
１、第４例および第６例の各熱処理結果に比して、鋼管
の軸方向の硬さのばらつき、および曲がりが共に小さく
、材質の均一な優れた鋼管を得ることが可能どなる。第
２例の方法による場合には、第５例によるような通常の
焼ならしに比して冷却速度が大きいために高い強度をイ
↓Ｉることが可能となる。なお、第２例による場合には
、通常の焼ならしによる場合に比して、硬さのばらつき
および曲がりが若干劣るものの、それらは品質上問題に
ならない程度である。
１、第４例および第６例の各熱処理結果に比して、鋼管
の軸方向の硬さのばらつき、および曲がりが共に小さく
、材質の均一な優れた鋼管を得ることが可能どなる。第
２例の方法による場合には、第５例によるような通常の
焼ならしに比して冷却速度が大きいために高い強度をイ
↓Ｉることが可能となる。なお、第２例による場合には
、通常の焼ならしによる場合に比して、硬さのばらつき
および曲がりが若干劣るものの、それらは品質上問題に
ならない程度である。
以上のように、本発明は、Ａ３点以上の加熱状態にある
鋼管を、冷却ノズルから噴射される冷却流体によって冷
却し、熱処理する鋼管熱処理方法において、上記冷却流
体による冷却時に、鋼管を回転し、かつその軸方向に揺
動させるようにしたので、冷却速度を広範囲に調節可能
とするとともに、円周方向および軸方向における材質の
均一化を図り、かつ冷却歪に基づく曲がりの発生を抑制
することができるという効果を有する。
鋼管を、冷却ノズルから噴射される冷却流体によって冷
却し、熱処理する鋼管熱処理方法において、上記冷却流
体による冷却時に、鋼管を回転し、かつその軸方向に揺
動させるようにしたので、冷却速度を広範囲に調節可能
とするとともに、円周方向および軸方向における材質の
均一化を図り、かつ冷却歪に基づく曲がりの発生を抑制
することができるという効果を有する。
第１図は本発明の実施に用いられる装置、の一例を示す
正面図、第２図はｊｌＥ １図のＩＩ−ＩＩ線に沿う断
面図である。 １・・・鋼管、１０・・・加熱炉、２０・・・冷却装置
、２１・・・回転ローラー、２４・・・揺動装置、２５
・・・主冷却ヘッダ、２５Ａ・・・冷却ノズル、２６・
・・補助冷却ヘッダ、２６人・・・冷却ノズル。 代理人 弁理士 塩 川 修 治
正面図、第２図はｊｌＥ １図のＩＩ−ＩＩ線に沿う断
面図である。 １・・・鋼管、１０・・・加熱炉、２０・・・冷却装置
、２１・・・回転ローラー、２４・・・揺動装置、２５
・・・主冷却ヘッダ、２５Ａ・・・冷却ノズル、２６・
・・補助冷却ヘッダ、２６人・・・冷却ノズル。 代理人 弁理士 塩 川 修 治
Claims (1)
- （１） Ａ３点以上の加熱状態にある鋼管を、冷却ノ
ズルから１１（射される冷却流体によって冷却し、熱処
理する鋼管熱処理方法において、上記冷却流体による冷
却時にＣ鋼管を回転し、かつその軸方向に揺動させるこ
とを％、徴とする鋼管熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13207682A JPS5923820A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 鋼管熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13207682A JPS5923820A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 鋼管熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5923820A true JPS5923820A (ja) | 1984-02-07 |
Family
ID=15072944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13207682A Pending JPS5923820A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 鋼管熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923820A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01104721A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Steel Corp | 高温レールの冷却法 |
| JP2014155943A (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Kawakami Tekkosho:Kk | 温度調節装置 |
| CN109423549A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 钢管加厚端补水冷却装置与方法 |
| CN109423541A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 钢管离线淬火的生产装置和方法 |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13207682A patent/JPS5923820A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01104721A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Steel Corp | 高温レールの冷却法 |
| JP2014155943A (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Kawakami Tekkosho:Kk | 温度調節装置 |
| CN109423549A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 钢管加厚端补水冷却装置与方法 |
| CN109423541A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 钢管离线淬火的生产装置和方法 |
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