穿孔顶头及穿孔顶头的制造方法技术

本发明专利技术的穿孔顶头具备顶头主体和在所述顶头主体的表面上形成的含有铁和铁氧化物的喷镀覆膜，所述喷镀覆膜的化学组成除了含有所述铁和所述铁氧化物之外，以质量％计还含有C：0.015～0.6％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.1～1.0％、Cu：0～0.3％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及顶头，更详细地涉及在穿孔轧制钢坯的穿孔机中使用的顶头(以下称作穿孔顶头)。本申请根据2012年08月28日在日本提出申请的日本特愿2012-187913号主张优先权，在此引用其内容。
技术介绍
穿孔机被用于利用满乃斯曼法的无缝钢管的制造。穿孔机具备一对倾斜辊和穿孔顶头。穿孔顶头配置在一对倾斜辊之间的轧制线上。穿孔机通过倾斜辊一边使钢坯沿圆周方向旋转一边压进顶头，对钢坯进行穿孔轧制而制造中空管坯。穿孔机对被加热至高温的钢坯进行穿孔轧制。因此，压进钢坯的穿孔顶头在高温下暴露的同时，还受到高的压力。因此，在穿孔顶头上容易发生熔损和热粘。一般来说，在穿孔顶头的母材表面上会形成氧化皮。氧化皮阻断来自钢坯的热，抑制熔损的发生。氧化皮还会抑制热粘的发生。然而，氧化皮在每次穿孔轧制钢坯时都会磨损。当氧化皮消失时，穿孔顶头的母材温度上升，穿孔顶头熔损。为了提高穿孔顶头的使用次数，提出了在穿孔顶头的母材(顶头主体)的表面上形成喷镀覆膜的方案(例如参照下述专利文献1和2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公昭59-13924号公报专利文献2：日本专利第4279350号公报专利文献3：日本特公平4-8498号公报专利文献4：日本特开平10-180315号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1和2中所公开的穿孔顶头因反复进行钢坯的穿孔轧制，在喷镀覆膜上会产生皱纹或裂纹等损伤。然而，在专利文献1和2中所公开的穿孔顶头如果在顶头主体的表面上再次形成喷镀覆膜，则可以作为用于制造同一尺寸的中空管坯的穿孔顶头再利用。即，穿孔顶头的使用次数提高。然而，在穿孔顶头的喷镀覆膜容易损伤的情况下，需要多次重新形成喷镀覆膜。其结果是，必须频繁地将穿孔顶头从穿孔机中取下来实施喷镀作业，有中空管坯的制造效率下降的可能性。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够抑制中空管坯的制造效率下降的穿孔顶头及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术为了解决上述课题、实现上述目的而采用以下的手段。即：(1)本专利技术的一个方式的穿孔顶头具备顶头主体和在上述顶头主体的表面上形成的含有铁和铁氧化物的喷镀覆膜，上述喷镀覆膜的化学组成除了含有上述铁和上述铁氧化物之外，以质量％计还含有C：0.015～0.6％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.1～1.0％、Cu：0～0.3％。(2)根据上述(1)所述的穿孔顶头，其中，在上述喷镀覆膜的化学组成中，C的含量可以为0.2～0.6％。(3)根据上述(1)或(2)所述的穿孔顶头，其中，在上述喷镀覆膜的化学组成中，Cu的含量可以为0.05～0.3％。(4)本专利技术的一个方式的穿孔顶头的制造方法是具备顶头主体和在上述顶头主体的表面上形成的喷镀覆膜的穿孔顶头的制造方法，其包含通过对上述顶头主体的表面电弧喷镀钢线材、从而在上述顶头主体的表面上形成上述喷镀覆膜的工序，上述钢线材的化学组成是以质量％计含有C：0.05％～1.1％、Si：0.4～1.3％、Mn：0.2～2.0％、Cu：0～0.5％、和铁。(5)根据上述(4)所述的穿孔顶头的制造方法，其中，在上述钢线材的化学组成中，C的含量可以为0.6～1.1％。(6)根据上述(4)或(5)所述的穿孔顶头的制造方法，其中，在上述钢线材的化学组成中，Cu的含量可以为0.05～0.5％。专利技术的效果根据上述的方式，穿孔顶头的喷镀覆膜的强度提高(即喷镀覆膜的寿命提高)，因此不需要频繁地将穿孔顶头从穿孔机中取下。其结果是，能够抑制中空管坯的制造效率下降。附图说明图1是表示一般的穿孔机的构成的示意图。图2是本专利技术的一个实施方式的穿孔顶头的纵截面图。图3是表示在喷镀覆膜的形成中使用的钢线材的一个例子的截面图。具体实施方式以下，对本专利技术的一个实施方式的穿孔顶头及其制造方法，参照附图来进行说明。图中相同或相当的部分带有相同符号，不重复其说明。图1是表示一般的穿孔机30的构成的示意图。在穿孔机30中，穿孔顶头PP安装于带芯棒34的前端，并配置在一对倾斜辊32、32之间的轧制线PL上。在穿孔轧制时，钢坯36中被压进穿孔顶头PP。因此，穿孔顶头PP在高温下暴露的同时，还受到高的压力。如上所述，以往提出了在作为穿孔顶头PP的母材的顶头主体的表面上形成喷镀覆膜的方案。在穿孔顶头PP的喷镀覆膜容易损伤的情况下，为了重新形成喷镀覆膜，必须频繁地将穿孔顶头PP从穿孔机30中取下来实施喷镀作业(喷镀覆膜的修复作业)。上述的穿孔顶头PP通过提高喷镀覆膜的强度(即延长喷镀覆膜的寿命)，不需要多次重新形成新的喷镀覆膜。因此，本实施方式的穿孔顶头是通过对以质量％计至少含有0.05～1.1％的C(碳)、0.4～1.3％的Si(硅)、0.2～2.0％的Mn(锰)、并含有Fe(铁)和杂质作为剩余部分的钢线材进行电弧喷镀，从而在顶头主体的表面上形成含有铁氧化物的喷镀覆膜。喷镀覆膜的C含量比钢线材的C含量变少。因此，为了确保喷镀覆膜的强度，钢线材的C含量要考虑电弧喷镀引起的减少量来设定。在此情况下，由于喷镀覆膜的强度得到确保，因此在喷镀覆膜上难以发生损伤。其结果是，喷镀覆膜的寿命延长。钢线材的Si含量要从确保喷镀覆膜的润滑性的观点出发来设定。在此情况下，由于喷镀覆膜的润滑性得到确保，因此穿孔效率变高。即，穿孔顶头在穿孔中的钢坯内变得容易被压进，钢坯相对于倾斜辊难以滑动。因此，穿孔时间缩短，穿孔顶头与钢坯的接触时间变短。其结果是，在喷镀覆膜上难以产生损伤，喷镀覆膜的寿命延长。进而，由于通过电弧喷镀钢线材而形成喷镀覆膜，因此可以抑制喷镀覆膜的制造成本。以下，对本实施方式的穿孔顶头进行详细说明。图2是本实施方式的穿孔顶头10的截面图。如该图2中所示，穿孔顶头10具备顶头主体12和喷镀覆膜14。顶头主体12包含众所周知的化学组成，具有众所周知的形状。喷镀覆膜14形成在顶头主体12的表面上。喷镀覆膜14含有铁和铁氧化物(例如Fe3O4或FeO等)。喷镀覆膜14除了含有铁和铁氧化物之外，以质量％计还含有C：0.015～0.6％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.1～1.0％、Cu：0～0.3％。喷镀覆膜14的剩余部分是杂质。上述的喷镀覆膜14是通过对顶头主体12的表面电弧喷镀钢线材而形成的。钢线材中，以质量％计含有0.05～1.1％的C、0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿孔顶头，其特征在于，其具备顶头主体和在所述顶头主体的表面上形成的含有铁和铁氧化物的喷镀覆膜，所述喷镀覆膜的化学组成除了含有所述铁和所述铁氧化物之外，以质量％计还含有C：0.015～0.6％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.1～1.0％、Cu：0～0.3％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.28 JP 2012-1879131.一种穿孔顶头，其特征在于，其具备顶头主体和在所述顶头主体的表
面上形成的含有铁和铁氧化物的喷镀覆膜，
所述喷镀覆膜的化学组成除了含有所述铁和所述铁氧化物之外，以质量
％计还含有
C：0.015～0.6％、
Si：0.05～0.5％、
Mn：0.1～1.0％、
Cu：0～0.3％。
2.根据权利要求1所述的穿孔顶头，其特征在于，在所述喷镀覆膜的化
学组成中，C的含量为0.2～0.6％。
3.根据权利要求1或2所述的穿孔顶头，其特征在于，在所述喷镀覆膜
的化学组成中，Cu的含量为0.05～0.3％。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：建林洋祐，日高康善，东田泰斗，中池纮嗣，稻毛孝光，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP