熱間圧延鋼管と冷間圧延鋼管
熱間圧延鋼管と冷間圧延鋼管の違い
熱間圧延鋼管と冷間圧延鋼管の違いは、主に圧延工程の温度によって決まります。再結晶温度以上の場合は熱間圧延、再結晶温度以下の場合は冷間圧延と呼ばれます。
プロセスフロー:
熱間圧延（押し出し）シームレス鋼管：丸棒ビレット→加熱→穿孔→三段クロス圧延、連続圧延または押し出し→管剥ぎ→サイジング（または縮小）→冷却→ビレット管→矯正→油圧試験（または欠陥検出）→マーキング→保管。
冷間圧延（引抜）継目無鋼管：丸棒ビレット→加熱→穿孔→ヘッダー加工→焼鈍→酸洗→塗油（銅メッキ）→多パス冷間引抜（冷間圧延）→ビレット管→熱処理→矯正→静水圧試験（探傷）→マーキング→保管。
異なるプロセスで製造された製品は、異なる特性を持ちます。
熱間圧延シームレス鋼管
利点: インゴットの鋳造組織を破壊し、鋼の結晶粒を微細化し、微細組織の欠陥を排除して、鋼組織が緻密になり、機械的性質が向上します。この改善は主に圧延方向に反映されるため、鋼はある程度等方性ではなくなります。鋳造中に形成された気泡、亀裂、気孔も、高温高圧下で溶接される可能性があります。
デメリット: 熱間圧延後、鋼材内部の非金属介在物（主に硫化物、酸化物、ケイ酸塩）が薄いシート状に圧縮され、積層（中間層）が形成される。積層は、鋼材の厚さ方向の引張特性を大幅に低下させ、溶接収縮時に層間裂けを引き起こす可能性がある。溶接収縮によって誘発される局所ひずみは、降伏点ひずみの数倍に達することが多く、荷重によって誘発されるひずみよりもはるかに大きい。不均一な冷却によって生じる残留応力は、外力が作用しない状態での内部自己相平衡応力である。熱間圧延鋼材はあらゆる断面においてこのような残留応力を有しており、一般断面の断面サイズが大きいほど、残留応力も大きくなる。残留応力は自己相平衡であるが、外力作用下での鋼材の性能に一定の影響を及ぼし、例えば、変形、安定性、耐疲労性などに悪影響を及ぼす可能性がある。熱間圧延鋼材の場合、厚さや側幅を制御することは困難である。熱膨張と冷間収縮はよく知られています。熱間圧延の長さと厚さが最初に標準に達したとしても、冷却後にはまだ一定のマイナス差があります。マイナス差が大きいほど、厚さは厚くなります。そのため、大型鋼の場合、鋼の側面の幅、厚さ、長さ、角度、エッジラインは正確すぎることはできません。
冷間圧延シームレス鋼管
利点: 成形速度が速く、歩留まりが高く、コーティングに損傷がありません。使用条件のニーズを満たすために、さまざまな断面形状にすることができます。冷間圧延により、鋼に大きな塑性変形が生じ、鋼の降伏点が上昇します。
デメリット: 成形工程中に熱塑性圧縮は発生しませんが、断面内に残留応力が存在し、鋼材の全体的および局所的な座屈特性に必然的に影響を与えます。冷間圧延鋼材断面は一般に開放断面であるため、断面の自由ねじり剛性は低くなります。曲げではねじれが発生しやすく、圧縮では曲げとねじり座屈が発生しやすく、ねじり抵抗が劣ります。冷間圧延鋼材の肉厚は薄く、板接合部の角に肉厚がないため、局所的な集中荷重を支える能力が弱いです。
その他の側面
- 寸法精度：冷間圧延鋼管は寸法精度が高いです。
- 外観：冷間圧延鋼管の表面は明るいですが、熱間圧延鋼管の表面には明らかな酸化皮膜や赤錆があります。
- 直径：冷間圧延鋼管の直径は熱間圧延鋼管の直径よりも小さくなります（熱間圧延鋼管の直径は32mmより大きく、壁の厚さは2.5〜75mmです。一方、冷間圧延鋼管の直径は5mm、壁の厚さは0.25mm未満です）。
- 価格: 冷間圧延鋼管は熱間圧延鋼管よりもトン当たり 1000 ～ 2000 高価です。
- 用途：熱間圧延鋼管は、流体輸送や機械構造など、寸法がそれほど正確ではない分野で使用されます。一方、冷間圧延鋼管は、油圧システム、空気圧システムなどの精密機器に使用されます。
さまざまな用途の熱間圧延シームレス鋼管に関するご要望やご質問がございましたら、お気軽にご相談ください。
