穿軋用頂頭的製造方法及穿軋用頂頭的再生方法
2023-06-04 04:56:51 2
專利名稱：穿軋用頂頭的製造方法及穿軋用頂頭的再生方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠循環使用在用於製造無縫鋼管的穿軋機中的穿軋用頂頭(以下簡稱為「頂頭」)的製造方法、該頂頭的再生方法。
背景技術：
廣泛採用滿乃斯曼式制管法作為以熱加工方式製造無縫鋼管的方法。在滿乃斯曼式制管法中，將被加熱到規定溫度的圓鋼坯輸送到穿軋機(piercer)中，然後對該圓鋼坯的軸心部進行穿孔從而獲得被稱為「hollow shell」的空心管坯。
然後，將該空心管坯保持原樣地直接輸送到頂頭式管軋機(P lug mi 11 )、芯棒式無縫管軋機(mandrel mill)等後續的延伸軋制機中來進行延伸軋制、或者在依據需要使該空心管還通過與上述穿軋機相同結構的延伸軋機(elongator)而被擴徑、變薄之後將該空心管坯輸送到上述後續的延伸軋制機中來進行延伸軋制。然後，使該空心管坯經過拉伸縮徑軋機(stretch reducer)、均整機(reeler)、定徑機(sizer)等而對該空心管還進行研磨、 形狀修整以及定徑(sizing)，從而製造出作為產品的無縫鋼管。
在利用穿軋機進行的穿軋中，使用炮彈形狀的頂頭作為穿孔用工具。該頂頭安裝在心軸的頂端，由於對被加熱到1200°C左右高溫的鋼坯進行穿孔，因此該頂頭處於在高溫條件下承受高表面壓力的狀態。因此，在頂頭的表面上形成有用於保護頂頭母材的氧化皮保護膜。氧化皮保護膜起到阻擋來自鋼坯的熱、並且防止該頂頭與鋼坯發生燒結的作用。
通常，以900°C 1000°C左右的高溫對由熱加工工具鋼構成的頂頭進行數小時 數十小時的熱處理，從而形成頂頭表面上的氧化皮保護膜。
近年來，對無縫鋼管的需求顯著增加，尤其對能用在嚴酷環境中的無縫鋼管的需求明顯增加。在嚴酷的環境中，適合使用不鏽鋼、Ni基合金鋼、含有9%以上的Cr的高Cr 鋼這樣的高合金鋼的無縫鋼管。
在製造高合金鋼的無縫鋼管時，當在穿軋中使用帶氧化皮保護膜的頂頭時，由於是對變形阻力較大的鋼坯進行穿孔，因此頂頭上的氧化皮保護膜容易發生磨損、剝離。當頂頭上的氧化皮保護膜發生磨損、剝離時，隔熱效果下降，因此頂頭母材的溫度上升，頂頭有可能產生熔損。
通常，在將帶氧化皮保護膜的頂頭用在製造高合金鋼的無縫鋼管時的穿軋中的情況下，因多次循環而使氧化皮保護膜磨損，頂頭的使用壽命變得極短。
另外，在使用氧化皮保護膜已經被損耗了的頂頭而繼續進行穿軋時，由於頂頭母材與鋼坯直接接觸，所以兩者發生燒結，並且在空心管坯的內表面上產生缺陷而有損產品品質。
因而，在製造高合金鋼的無縫鋼管時，必須頻繁更換頂頭，結果導致穿軋機的製造CN 102921732 A書明說2/18 頁效率下降。特別在像近年這樣希望高效地生產無縫鋼管、推進滿乃斯曼式制管設備的連續化的情況下，穿軋機的製造效率的下降會影響無縫鋼管的整體製造效率。
為了自心軸卸下在穿軋中用過的頂頭來進行再生並重新使用於穿軋，必須重新形成氧化皮保護膜，為此所要進行的熱處理耗費大量時間和工時。因此，為了不降低穿軋機的製造效率、即使非常頻繁地更換頂頭也不會出現頂頭不夠的情況，需要確保巨大數量的頂頭。
考慮到上述情況，為了儘量減少要確保的頂頭的數量，進行了各種謀求提高頂頭使用壽命的研究。例如，在日本特公平4-8498號公報(以下稱作「文獻I」)中提出了一種通過減少Cr且添加Mo、W等來提高頂頭母材的高溫強度、並且在頂頭的表面上生成並附著有密合性優異的氧化皮的頂頭。
該文獻I所提出的頂頭在鋼坯的穿孔長度很長的情況下，頂頭母材的高溫強度以及氧化皮保護膜的密合性均不足，存在不能確保足夠長的使用壽命這樣的缺點。
在日本特開平4-74848號公報(以下稱作「文獻2」)以及日本特開4-270003號公報(以下稱作「文獻3」)中，提出了一種採用具有能提高高溫變形阻力以及耐裂紋性的成分組成的頂頭母材、且在頂頭的表面上形成有氧化皮保護膜的頂頭。但是，上述文獻2以及文獻3所提出的頂頭在穿孔時，氧化皮保護膜在表面壓力最大且溫度上升的頂頭頂端部發生熔化而喪失隔熱性以及耐磨損性，因此存在頂頭的頂端部容易發生熔損、變形這樣的缺點。
在日本特公昭64-7147號公報(以下稱作「文獻4」)中提出了一種採用添加了 Cr 和Cu的頂頭母材、且在頂頭的表面上形成有氧化皮保護膜的頂頭。但是，該文獻4所提出的頂頭也具有在穿孔時容易在頂頭頂端部發生熔損、變形這樣的缺點。
總之，上述文獻I 4所提出的頂頭雖然都調整了頂頭母材的成分組成，但是在將上述頂頭應用在高合金鋼的無縫鋼管的穿軋中的情況下，只通過設計頂頭母材的成分，無法期待充分提高頂頭的使用壽命。
另外，當在穿軋中重新使用上述文獻1 4所提出的頂頭的情況下，為了再生氧化皮保護膜，仍然需要進行長時間的熱處理。因此，還需要進行將頂頭表面的保護膜換成氧化皮之外的保護膜來謀求提高頂頭的使用壽命的研究。
例如，在日本特開平10-180315號公報(以下稱作「文獻5」)中提出了一種利用 SiC、Al203、Zr02或Si3N4這樣的陶瓷構成表面的一部分來代替氧化皮、從而提高了高溫彎曲強度的頂頭。在日本特公昭59-13924號公報(以下稱作「文獻6」)中提出了一種在表面上等離子噴鍍Fe的氧化物粉末而形成有保護膜的頂頭。
但是，在文獻5所提出的頂頭中，穿孔時的撞擊可能使陶瓷部分產生缺損，所以需要在更換、搬運頂頭時謹慎處理。此外，由陶瓷構成的頂頭本身比較昂貴，也很難再生。另外，在文獻6所提出的頂頭中，為了製作以及再生頂頭，需要設置用於等離子噴鍍粉末的大規模裝置，需要花費巨大的成本。
如上所述，為了不會使穿軋的製造效率下降，一直在研究能夠提高頂頭的使用壽命的對策，在將頂頭用在高合金鋼的無縫鋼管的穿軋中的情況下，只通過設計頂頭母材的成分，無法期待充分提高頂頭的使用壽命。
另外，當在穿軋中重新使用頂頭的情況下，為了再生氧化皮保護膜而需要進行長時間的熱處理。因此，雖然開發出了利用陶瓷構成頂頭的表面、或在表面上等離子噴鍍Fe4的氧化物粉末而形成保護膜來替代氧化皮，但都不是提高頂頭的使用壽命的有效的對策。 發明內容
本發明是鑑於上述問題而做成的，目的在於提供一種在循環使用時使用壽命優異、以低成本且能夠在短時間內再生的穿軋用頂頭的製造方法、該穿軋用頂頭的再生方法以及能夠在一連串的用於循環使用頂頭的設備列(online)中再生頂頭的穿軋用頂頭的再生設備列。
為了解決上述問題，本發明人針對能夠用在製造無縫鋼管的穿軋中的頂頭，以提高頂頭的使用壽命以及為了順利地循環使用而以低成本且在短時間內實現再生為目的，反覆進行了潛心研究，完成了本發明。
提供一種穿軋用頂頭的製造方法，其能夠循環使用在用於製造無縫鋼管的穿軋機中，其特徵在於，該穿軋用頂頭的製造方法包括以下步驟對上述穿軋用頂頭的表面實施噴丸處理；以及對實施了噴丸處理的上述穿軋用頂頭的表面，一邊使噴鍍噴嘴逐漸遠離該穿軋用頂頭的表面一邊利用鐵線材對該穿軋用頂頭的表面進行電弧噴鍍，從而形成由氧化物和Fe構成並且氧化物所佔的區域的比率在表層側比母材側高的保護。
提供一種穿軋用頂頭的再生方法，其用於循環使用上述的穿軋用頂頭，其特徵在於，該穿軋用頂頭的再生方法包括以下步驟對上述穿軋用頂頭的表面實施噴丸處理而將穿軋後殘留的保護膜去除；以及對去除了穿軋後殘留的保護膜的上述穿軋用頂頭的表面， 一邊使噴鍍噴嘴逐漸遠離該穿軋用頂頭的表面一邊利用鐵線材對該穿軋用頂頭的表面進行電弧噴鍍，從而形成由氧化物和Fe構成並且氧化物所佔的區域的比率在表層側比母材側高的保護膜。
本發明的主旨在於，提供下述(I)的穿軋用頂頭、(2)的穿軋用頂頭的再生方法、以及(3)的穿軋用頂頭的再生設備列。
(I) 一種穿軋用頂頭，其能夠循環使用在用於製造無縫鋼管的穿軋機中，其特徵在於，利用鐵線材對噴丸處理(shot blast)後的該頂頭的母材表面進行電弧噴鍍，從而形成由氧化物和Fe構成的保護膜。
優選在上述(I)的頂頭中，上述保護膜中的上述氧化物所佔的區域的比率為55 80 %。另外，優選上述保護膜中的上述氧化物所佔的區域的比率在表層側比母材側高，在這種情況下，優選上述保護膜中的上述氧化物所佔的區域的比率在保護膜與母材的相鄰部為 40%以下，在表層部為55 80%。另外，優選該頂頭為炮彈形狀，且上述保護膜的厚度在頂端部比主體部厚。另外，優選在上述保護膜的表面上層疊有潤滑劑。另外，優選上述鐵線材含有W。
(2) —種用於循環使用上述(I)所述的穿軋用頂頭的再生方法，在對上述頂頭的表面實施噴丸處理而將穿軋後殘留的保護膜去除之後，利用鐵線材對該表面進行電弧噴鍍， 從而形成由氧化物和Fe構成的保護膜。
優選在上述(2)的再生方法中，只在炮彈形狀的上述頂頭的頂端部進行利用上述噴丸處理去除上述保護膜的操作以及利用上述電弧噴鍍形成上述保護膜的操作。
(3)—種能夠循環使用在用於製造無縫鋼管的穿軋機中的穿軋用頂頭的再生設備列，其特徵在於，該設備排列有以下裝置心軸交接裝置，其用於將安裝有上述頂頭的心軸供給到穿軋機中，然後再回收穿軋後的心軸；頂頭更換裝置，其用於自該心軸交接裝置接收穿軋後的心軸，然後將穿軋後未進行任何處理的頂頭更換為再生頂頭的心軸供給到上述心軸交接裝置中；噴丸裝置，其用於自該頂頭更換裝置接收穿軋後未進行任何處理的頂頭，然後對該穿軋後未進行任何處理的頂頭的表面實施噴丸處理；電弧噴鍍裝置，其用於接收被該噴丸裝置處理了的頂頭，然後利用鐵線材對該頂頭的表面進行電弧噴鍍而形成有由氧化物和Fe構成的保護膜的再生頂頭供給到上述頂頭更換裝置中，在上述裝置的排列中，依次將穿軋後未進行任何處理的頂頭更換成再生頂頭並安裝在心軸上，然後將安裝有上述再生頂頭的心軸反覆供給到穿軋機中。
優選在上述(3)的再生設備列中，在將安裝有上述再生頂頭的心軸自上述心軸交接裝置供給到上述穿軋機的路徑上設置用於在上述再生頂頭的表面上層疊潤滑劑的潤滑劑噴射裝置。
採用本發明的穿軋用頂頭，由於形成在頂頭表面上的保護膜由氧化物和Fe構成， 因此具有優異的隔熱性和防燒結性，並且能夠提高頂頭的使用壽命，而且由於利用電弧噴鍍形成保護膜，因此能夠以低成本且在短時間內製作以及再生頂頭。
另外，採用本發明的穿軋用頂頭的再生方法，通過使穿軋後未進行任何處理的頂頭依次經歷噴丸處理以及電弧噴鍍，能夠在頂頭的表面上重新形成由氧化物和Fe構成的保護膜，因此能夠以低成本且在短時間內再生頂頭。
此外，採用本發明的穿軋用頂頭的再生設備列，能夠構成在短時間內再生且更換頂頭的自動化的一連串的用於循環使用頂頭的再生生產線，從而能夠不影響無縫鋼管的整體製造效率而在生產線上再生頂頭。
圖I是表示頂頭上的與電弧噴鍍距離相對應的表面保護膜的X射線解析測量結果的圖。
圖2是表示頂頭上的與電弧噴鍍距離相對應的表面保護膜的截面微觀組織的圖。
圖3是表示頂頭的保護膜中的氧化物比率與保護膜的密合力之間的相關性的圖。
圖4是表示頂頭的保護膜中的氧化物比率與保護膜的磨損量之間的相關性的圖。
圖5是表示頂頭的保護膜中的氧化物比率與連續穿軋次數(循次次數)之間的相關性的圖。
圖6是表示逐漸增加噴鍍距離來進行電弧噴鍍時的頂頭上的表面保護膜的截面微觀組織的圖。
圖7是表示在使用含有W的鐵線材而形成電弧噴鍍保護膜的頂頭中W含量與穿孔效率之間的關係的圖。
圖8是表示在使用含有W的鐵線材而形成電弧噴鍍保護膜的頂頭中穿孔效率與頂頭頂端的變形量之間的關係的圖。
圖9是示意性地表示帶電弧噴鍍保護膜頂頭的頂端部及其附近部在進行10次穿孔後的狀態的剖視圖。
圖10是表示連續穿孔次數與殘留在頂頭主體部上的保護膜的厚度之間的相關性的圖。
圖11構的圖。
圖12
圖13
圖14
圖15
圖16的圖。
圖17
圖18的另一例的圖。是示意性地表示用於循環使用本發明的穿軋用頂頭的再生設備列的整體結是表示頂頭更換裝置的整體結構的側視圖。是用於說明頂頭更換裝置中的頂頭的裝卸機構的一例的主要部分剖視圖。 是表示噴丸裝置的整體結構的側視圖。是表示電弧噴鍍裝置的整體結構的側視圖。是示意性地表示在配置有潤滑劑噴射裝置時的頂頭再生設備列的整體結構是表示潤滑劑噴射裝置的整體結構的側視圖。是示意性地表示在配置有潤滑劑噴射裝置時的頂頭再生設備列的整體結構具體實施方式
本發明的穿軋用頂頭的特徵在於，當在頂頭母材的表面上形成保護膜時，使用電弧噴鍍裝置利用主要成分是Fe的鐵線材對頂頭母材的表面進行電弧噴鍍，從而在頂頭母材的表面上形成由Fe304、Fe0等氧化物以及Fe (金屬)構成的保護膜。
通過採用上述結構，與以往利用熱處理形成氧化皮保護膜的操作相比，能夠在極短的時間內利用電弧噴鍍在新製作的頂頭的表面和再生頂頭的表面上形成保護膜。而且， 與以往的等離子噴鍍裝置相比，電弧噴鍍裝置能夠形成為相當簡化的結構，此外與以往作為等離子噴鍍的噴鍍材料的粉末相比，能夠廉價地採購到作為電弧噴鍍的噴鍍材料的鐵線材。
另外，形成在本發明的穿軋用頂頭的表面上的混合有氧化物和Fe的保護膜具有優異的隔熱性以及防燒結性。下面，說明本發明的穿軋用頂頭所具有的特性。
圖I是表示頂頭上的與電弧噴鍍距離相對應的表面保護膜的X射線解析測量結果的圖。圖2是表示頂頭上的與電弧噴鍍距離相對應的表面保護膜的截面微觀組織的圖。所謂噴鍍距離是指從電弧噴鍍裝置的噴鍍噴嘴到作為保護膜對象物的頂頭母材的表面的距離。在圖I和圖2中，表不的是將噴鍛距離設為200mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm 以及1400_時的利用電弧噴鍍形成的各保護膜的測量結果以及截面微觀組織。
從圖I可知，在利用電弧噴鍍形成在頂頭母材的表面上的保護膜中，噴鍍距離越大，氧化物即Fe3O4和FeO的含量越多而Fe的含量越少。這是因為自噴鍍噴嘴噴出的融化了的噴鍍材料(Fe)的氧化是與噴鍍距離相對應地進行的。
另外，在圖2所示的保護膜的截面中，如圖中的區域所示，看起來呈淺灰色的區域表示Fe，看起來呈深灰色的區域表示氧化物，看起來呈黑色的區域表示空隙。從圖2得知， 例如在噴鍍距離為200mm時，氧化物佔保護膜的20 % 30%的區域，Fe佔剩餘的70 % 80%的區域。在噴鍍距離為IOOOmm時，氧化物佔保護膜的80%左右的區域，Fe佔剩餘的 20%左右的區域。從圖2的微觀組織同樣可知，噴鍍距離越大，氧化物越多而Fe越少。
這樣，氧化物在保護膜中所佔的區域的比率(以下稱作「氧化物比率」)依據噴鍍距離的變化而變化。因而，通過調整噴鍍距離能夠控制保護膜中的氧化物比率。
圖3是表示頂頭的保護膜中的氧化物比率與保護膜的密合力之間的相關性的圖。保護膜的密合力用於表示保護膜與頂頭母材的表面之間的密合性能，是穿軋中的耐剝離性的指標。即、若密合力較高，保護膜不易剝離，若密合力較低，保護膜容易剝離。如圖3所示， 保護膜的耐剝離性隨著保護膜中的氧化物比率的增加而下降，在氧化物比率為80%以上時而急劇下降。
圖4是表示頂頭的保護膜中的氧化物比率與保護膜的磨損量之間的相關性的圖。 保護膜的磨損量用於表示表面保護膜在被摩擦了 1600次時的重量減少量，是穿軋中的耐磨損性的指標。即、若磨損量較小，則保護膜不易被磨損，若磨損量較大，則保護膜容易被磨損。如圖4所示，保護膜的耐磨損性隨著保護膜中的氧化物比率的增加而下降，在氧化物比率為80%以上時急劇下降。
在上述圖3和圖4中，保護膜的耐剝離性和耐磨損性之所以隨著保護膜中的氧化物比率的增加而下降，是因為介於氧化物彼此之間而有助於兩者結合的Fe (金屬)變少。
不過，從上述圖3和圖4可知，保護膜中的氧化物比率越低越能夠確保保護膜的耐剝離性和耐磨損性，但在氧化物比率過低時，Fe佔了保護膜的大部分，導熱係數相對地變高，隔熱性下降。因此，在進行穿軋時，頂頭的頂端部容易發生熔損、變形。
圖5是表示頂頭的保護膜中的氧化物比率與連續穿軋次數(循環次數)之間的相關性的圖。在進行導出了圖5所示的結果的試驗時，準備母材是JIS規定的熱加工工具鋼的試驗用頂頭，利用鐵線材對各個頂頭母材的表面進行電弧噴鍍，從而形成400 μ m左右的保護膜。
在進行電弧噴鍍時，為了使保護膜中的氧化物比率達到25%、45%、60%、75%以及85%，將噴鍍噴嘴的位置調整成與各氧化物比率對應的噴鍍距離。另外，為了進行比較， 在頂頭母材的表面上等離子噴鍍Fe3O4的粉末，從而形成保護膜。該等離子噴鍍頂頭相當於上述文獻6所提出的頂頭，該頂頭上的保護膜全部由氧化物構成。
使用所獲得的試驗用頂頭進行了反覆穿軋被軋制材料的試驗。使用材質為SUS304 (JIS規定的奧氏體系不鏽鋼)的高合金鋼且外徑為70mm、長度為IOOOmm的圓鋼坯作為被軋制材料。在將該被軋制材料加熱到1200°C之後，使用上述試驗用頂頭實施了將該被軋制材料成形成外徑為74_、壁厚為8. 6_、長度為2200_的空心管還的穿孔試驗。
此時，對於試驗用頂頭，每次結束穿軋就檢查外觀，根據在頂頭的頂端部發生了熔損或變形時的循環次數、即能夠連續反覆地進行穿軋的最大循環次數(連續穿軋次數)評價了頂頭的使用壽命。
如圖5中空心圓所示，在保護膜中的氧化物比率為25%的頂頭中，連續穿孔次數為O (零)，在氧化物比率為45 %和85 %的頂頭中，連續穿孔次數為I次，在氧化物比率為 60%和75%的頂頭中，連續穿孔次數為3次。
在用於比較的等離子噴鍍頂頭中，如圖5中黑色實心圓所示，連續穿孔次數為I 次。另外，在保護膜中的氧化物比率為25%和45%的頂頭中，發現頂頭的頂端部發生了熔損、變形。
根據圖5所示的結果可清楚得知，利用電弧噴鍍將保護膜中的氧化物比率調整成 55 80%的帶保護膜的頂頭具有等離子噴鍍頂頭的2倍以上的頂頭使用壽命，此外，將保護膜中的氧化物比率調整成60 75%的帶保護膜的頂頭具有等離子噴鍍頂頭的3倍以上的頂頭使用壽命。
因而，在將本發明的頂頭用在製造高合金鋼的無縫鋼管時的穿軋中的情況下，在將保護膜中的氧化物比率設為55 80%時，能夠成為使用壽命比以往的等離子噴鍍頂頭長的頂頭。此外，從謀求進一步提高頂頭的使用壽命的觀點出發，優選將保護膜中的氧化物比率設為60 75%。
接下來，進一步研究了根據上述圖5所示的結果清楚得知的保護膜中的氧化物比率的有效性。在導出上述圖5所示的結果的試驗所用的頂頭中，為了使保護膜中的氧化物比率在從保護膜與母材的相鄰部到表層部的整個區域上均勻，在恆定地保持噴鍍距離的狀態下進行電弧噴鍍而形成保護膜，在此，還對為了使保護膜中的氧化物比率隨著靠近表層側而逐漸增加、一邊逐漸增加噴鍍距離一邊進行電弧噴鍍而形成保護膜的頂頭實施了試驗。
即、在形成保護膜時，以噴鍍噴嘴接近頂頭母材的表面的狀態、即以噴鍍距離較短的狀態下開始進行電弧噴鍍，之後逐漸拉遠噴鍍噴嘴而以噴鍍距離變長的狀態結束電弧噴鍍。由此，在頂頭母材的表面上形成氧化物比率隨著靠近表層側而逐漸增加的保護膜。該保護膜的氧化物比率在保護膜與母材的相鄰部上較低，在表層部上較高。
圖6是表示逐漸增加噴鍍距離來進行電弧噴鍍時的頂頭中的表面保護膜的截面微觀組織的圖。與上述圖2相同，在圖6所示的保護膜的截面中，看起來呈淺灰色的區域表示Fe，看起來呈深灰色的區域表示氧化物，看起來呈黑色的區域表示空隙。如圖6所示，形成在頂頭母材的表面上的保護膜的氧化物比率在保護膜與母材的相鄰部上較低，在表層部上較聞。
使用上述帶保護膜的試驗用頂頭實施了與上述穿孔試驗相同的試驗。根據上述由連續穿軋次數(循次次數)決定的頂頭使用壽命進行了評價。另外，為了進行比較，針對以恆定地保持噴鍍距離的狀態進行電弧噴鍍而在頂頭母材的表面上形成有氧化物比率在整個區域上均勻的保護膜的頂頭，也實施了相同的試驗。該試驗結果如下述表I所示。
表I
權利要求
1.一種穿軋用頂頭的製造方法，該穿軋用頂頭能夠循環使用在用於製造無縫鋼管的穿軋機中，其特徵在於，該穿軋用頂頭的製造方法包括以下步驟 對上述穿軋用頂頭的表面實施噴丸處理；以及 對實施了噴丸處理的上述穿軋用頂頭的表面，一邊使噴鍍噴嘴逐漸遠離該穿軋用頂頭的表面一邊利用鐵線材對該穿軋用頂頭的表面進行電弧噴鍍，從而形成由氧化物和Fe構成並且氧化物所佔的區域的比率在表層側比母材側高的保護膜。
2.根據權利要求I所述的穿軋用頂頭的製造方法，其特徵在於， 上述保護膜中的上述氧化物所佔的區域的比率在保護膜與母材的相鄰部為40%以下，在表層部為55 80%。
3.根據權利要求I所述的穿軋用頂頭的製造方法，其特徵在於， 該穿軋用頂頭為炮彈形狀，上述保護膜的厚度在頂端部比主體部厚。
4.根據權利要求2所述的穿軋用頂頭的製造方法，其特徵在於， 該穿軋用頂頭為炮彈形狀，上述保護膜的厚度在頂端部比主體部厚。
5.根據權利要求I 4中任一項所述的穿軋用頂頭的製造方法，其特徵在於， 該穿軋用頂頭的製造方法包括在上述保護膜的表面上層疊潤滑劑的步驟。
6.根據權利要求I 4中任一項所述的穿軋用頂頭的製造方法，其特徵在於， 上述鐵線材含有W。
7.根據權利要求5所述的穿軋用頂頭的製造方法，其特徵在於， 上述鐵線材含有W。
8.一種穿軋用頂頭的再生方法，其用於循環使用權利要求I 7中任一項所述的穿軋用頂頭，其特徵在於，該穿軋用頂頭的再生方法包括以下步驟 對上述穿軋用頂頭的表面實施噴丸處理而將穿軋後殘留的保護膜去除；以及 對去除了穿軋後殘留的保護膜的上述穿軋用頂頭的表面，一邊使噴鍍噴嘴逐漸遠離該穿軋用頂頭的表面一邊利用鐵線材對該穿軋用頂頭的表面進行電弧噴鍍，從而形成由氧化物和Fe構成並且氧化物所佔的區域的比率在表層側比母材側高的保護膜。
9.根據權利要求8所述的穿軋用頂頭的再生方法，其特徵在於， 只在炮彈形狀的上述穿軋用頂頭的頂端部進行利用上述噴丸處理去除上述保護膜的操作以及利用上述電弧噴鍍形成上述保護膜的操作。
全文摘要
本發明提供一種穿軋用頂頭的製造方法及穿軋用頂頭的再生方法。穿軋用頂頭在母材的表面上通過電弧噴鍍主要成分是Fe的鐵線材而形成有由Fe3O4、FeO等氧化物和Fe(金屬)構成的保護膜，因此能夠利用該保護膜實現優異的隔熱性以及防燒結性，獲得使用壽命長的頂頭。另外，在再生該頂頭時，通過使穿軋後未進行任何處理的頂頭依次經歷噴丸處理以及電弧噴鍍，能夠在頂頭表面上重新形成保護膜，從而能夠以低成本且在短時間內再生頂頭。
文檔編號C23C4/10GK102921732SQ20121041390
公開日2013年2月13日 申請日期2008年10月20日 優先權日2007年11月1日
發明者日高康善, 下田一宗, 中池紘嗣, 平瀨直也, 東田泰鬥, 稻毛孝光, 永喜多淳, 中森正治, 吉川文人, 林良彥, 相坂隆行 申請人:住友金屬工業株式會社