CN103249854A - 厚壁电阻焊钢管及其制造方法 - Google Patents

厚壁电阻焊钢管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的厚壁电阻焊钢管是具有不会因弯曲、反弯曲变形而发生弯折的低Y/T且低温韧性也优异的厚壁电阻焊钢管，其特征在于，壁厚/外径比为4.0～7.0％，以质量％计含有C：0.06～0.15％、Mn：1.00～1.65％、Nb：0.005～0.030％，Ceq（［C］＋［Mn］/6＋（［Cr］＋［Mo］＋［V］）/5＋（［Ni］＋［Cu］）/15）为0.32～0.43；金属组织含有以面积率计为50～92％的多边形铁素体；多边形铁素体的平均粒径为15μm以下；电阻焊钢管的焊缝部的硬度为Hv160～240；焊缝部的组织为细粒铁素体及珠光体、或者贝氏体。［C］、［Mn］、［Cr］、［Mo］、［V］、［Ni］、［Cu］为C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的含量［质量％］。

Description

厚壁电阻焊钢管及其制造方法
技术领域
本发明涉及适于原油以及天然气输送用管线管等的厚壁电阻焊钢管及其制造方法。
背景技术
输送原油以及天然气等的管线管有时会因地震或地壳变动而变形。管线管的弯折发生在变形集中的部位，因此，变形性能与钢管的形状存在相关关系。尺寸精密度良好的电阻焊钢管的耐弯折性良好。
以屈服强度（YS）与抗拉强度（TS）的比表示的屈服比（YS/TS，以下也记作“Y/T”。）是变形性能的指标。Y/T越低，成形的余地越大，评价为变形性能越好。
近年来，作为海底管线管的铺设方法，有时使用下述方法：预先在陆地上将钢管彼此焊接，制造长管，并卷取到卷盘驳船的卷轴上，一边在海上从卷轴上将管开卷，一边铺设到海底。采用该方法时，对管施加了由弯曲、反弯曲引起的塑性变形。因此，钢管的变形性能不充分时，担心会产生局部弯折、或以其为起点的断裂。
在专利文献1中，针对这样的问题，提出了能够防止铺设时管的弯折的低Y/T的钢管。
在专利文献2、3中，作为低Y/T的电阻焊钢管的原材料，提出了将金属组织形成为由铁素体与马氏体、贝氏体、珠光体等硬质相构成的多相组织而得到的热轧钢板及其制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3－211255号公报
专利文献2：日本特开昭63－227715号公报
专利文献3：日本特开平08－337816号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了防止由水压引起的压碎，海底管线管使用壁厚（t）厚、外径（D）小的钢管、即壁厚/外径比（t/D）大的钢管。另外，对于施加弯曲、反弯曲变形而铺设的钢管，使用壁厚/外径比为4％以上的钢管。进一步，在寒冷地铺设时，对低温韧性也有要求。
电阻焊钢管的情况下，与UOE钢管相比，成形时的造管形变增大。钢管的壁厚/外径比增大时，成形时的造管形变进一步增大。因此，即使使用Y/T低的以往的热轧钢板，在造管形变的影响下电阻焊钢管的Y/T超过95％。因此，由于弯曲、反弯曲变形，有时会对钢管产生弯折。
另外，为了降低Y/T，需要由软质相和硬质相构成的多相组织，但是，由铁素体与马氏体构成的多相组织难以确保低温韧性。
鉴于这样的实情，为了抑制厚壁电阻焊钢管造管时Y/T的上升，本发明的课题是通过进行作为母材钢板的热轧钢板的组织控制，提供不会因弯曲、反弯曲变形而发生弯折的具有低Y/T且低温韧性也优异的API X60～X70级的厚壁电阻焊钢管及其制造方法。
用于解决课题的手段
为了提高强度，以往的管线管用电阻焊钢管通常添加超过0.03％的量的Nb，在作为原材料的热轧钢板的制造过程中，在600℃左右卷取钢板、使微细的Nb碳氮化物析出。Nb的微细析出物有助于屈服强度的上升，但是，不会对之后的加工硬化行为带来变化。因此，以往的管线管用电阻焊钢管中，与抗拉强度的上升相比，屈服强度的上升变大，其结果是，Y/T变高。
本发明人为了降低厚壁电阻焊钢管的Y/T，研究了由母材钢板的成分以及热轧条件来控制热轧组织的方法。其结果得到如下见解：通过与以往相比，减少Nb的含量，而且使热轧条件合适，热轧后，实施两个阶段的加速冷却，能够抑制Nb碳氮化物的析出，形成多相组织，其结果是，能够确保低Y/T。进一步，得到如下见解：有助于Y/T的降低的硬质相需要形成为对低温韧性的影响小的贝氏体、珠光体中的一者或两者。
本发明基于上述见解而完成，其主旨如下所述。
（1）一种厚壁电阻焊钢管，其特征在于，其为对成形为管状的母材钢板进行电阻焊而成的、壁厚/外径比为4.0～7.0％的厚壁电阻焊钢管，上述母材钢板具有下述成分组成：以质量％计，含有C：0.06～0.15％、Mn：1.00～1.65％、Ti：0.005～0.020％、Nb：0.005～0.030％、N：0.001～0.006％，将P限制为0.02％以下，将S限制为0.005％以下，作为可选的添加元素，含有Si：0.45％以下、Al：0.08％以下、Mo：小于0.20％、Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、Cr：1.00％以下、V：0.10％以下、Ca：0.0050％以下、REM：0.0050％以下，通过下述（式1）求得的Ceq为0.32～0.43，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成；上述母材钢板的金属组织含有以面积率计为50～92％的多边形铁素体；上述多边形铁素体的平均粒径为15μm以下；电阻焊部的硬度为Hv160～240；上述电阻焊部的组织为贝氏体，或者为细粒铁素体及珠光体，或者为细粒铁素体及贝氏体。
Ceq＝［C］＋［Mn］/6＋（［Cr］＋［Mo］＋［V］）/5＋（［Ni］＋［Cu］）/15             （式1）
在此，［C］、［Mn］、［Cr］、［Mo］、［V］、［Ni］、［Cu］分别为C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的含量［质量％］，不含有的情况下设为0。
（2）根据所述（1）所述的厚壁电阻焊钢管，其特征在于，所述母材钢板的金属组织的Nb碳氮化物的平均粒径为40～100nm以下。
（3）一种厚壁电阻焊钢管的制造方法，其特征在于，将下述钢铸造而形成为钢坯，所述钢以质量％计含有C：0.06～0.15％、Mn：1.00～1.65％、Ti：0.005～0.020％、Nb：0.005～0.030％、N：0.001～0.006％，将P限制为0.02％以下，将S限制为0.005％以下，作为可选的添加元素，含有Si：0.45％以下、Al：0.05％以下、Mo：小于0.20％、Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、Cr：1.00％以下、V：0.10％以下、Ca：0.0050％以下、REM：0.0050％以下，通过下述（式1）求得的Ceq为0.32～0.43，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成；将上述钢坯加热到1050～1300℃；以总精加工轧制率为35～90％实施热轧，形成热轧钢板；将上述热轧钢板以5～20℃/s的冷却速度从Ar3点以上一次冷却到630～720℃；接着，以快于一次冷却的60℃/s以下的冷却速度进行二次冷却；在450～600℃下进行卷取；将卷取后的钢板成形为壁厚/外径比为4.0～7.0％的管状；对其对接面进行电阻焊；接着，将电阻焊部加热到Ac3点以上且1100℃以下；接着，放冷至室温，或者水冷至200～650℃后放冷至室温。
Ceq＝［C］＋［Mn］/6＋（［Cr］＋［Mo］＋［V］）/5＋（［Ni］＋［Cu］）/15              （式1）
在此，［C］、［Mn］、［Cr］、［Mo］、［V］、［Ni］、［Cu］分别为C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的含量［质量％］，不含有的情况下设为0。
发明效果
根据本发明，能够提供兼顾了95％以下、优选为92％以下的低Y/T与低温韧性的管线管用厚壁电阻焊钢管及其制造方法。
附图说明
图1A是表示本发明的电阻焊钢管的母材钢板的包含多边形铁素体、和由珠光体、贝氏体形成的硬质相而成的组织的图。
图1B是表示以往的电阻焊钢管的母材钢板的由贝氏体铁素体形成的组织的图。
图2是表示本发明的实施例的Ｃ量、Nb量与Y/T的关系的图。
具体实施方式
为了使厚壁电阻焊钢管的Y/T降低，控制作为原材料的热轧钢板的组织是重要的。为了降低热轧钢板的Y/T，需要使热轧钢板的组织成为由软质相和硬质相构成的多相组织。通常，多相组织大多将软质相形成为铁素体，将硬质相形成为马氏体。这是由于马氏体非常硬，能够显著提高抗拉强度，对低Y/T化的贡献很大的缘故。
但是，在本发明中，硬质相优选为贝氏体、珠光体中的一者或两者。其理由在于，以马氏体为硬质相时，Y/T大幅度降低，但是，低温韧性受损。而且，硬质相为马氏体时，有时抗拉强度变得过高，将钢管彼此焊接的圆周焊接部的超强匹配（over matching）变得困难，弯折性能降低。另一方面，贝氏体、珠光体与马氏体相比，对抗拉强度的上升的贡献小，但是，对韧性的不良影响小。
本发明的母材钢板的多相组织的软质相为多边形铁素体。由于多边形铁素体有助于Y/T的降低，因此，需要使面积率为50％以上。另一方面，为了确保强度，需要硬质相，因此，多边形铁素体的面积率为92％以下。
利用光学显微镜观察通过硝酸乙醇腐蚀液蚀刻（nital etching）而显现的显微组织时，能辨别多边形铁素体、贝氏体、珠光体。此外，对通过硝酸乙醇腐蚀液蚀刻而显现的显微组织进行图像解析，从而求出多边形铁素体的面积率。
另一方面，马氏体不能利用硝酸乙醇腐蚀液蚀刻来辨别。马氏体由于不会因Lepera蚀刻而被着色，因此，在光学显微镜组织中，作为变白的相而被观察。即，马氏体是否存在于组织中，可以通过Lepera蚀刻进行组织观察来确认。
另外，在金属组织中，还可以在不损害本发明的电阻焊钢管的特性的范围内含有贝氏体铁素体，但是，由于贝氏体铁素体的位错密度高，存在贝氏体铁素体时，Y/T变高，因此，优选不存在贝氏体铁素体。
图1A表示本发明的电阻焊钢管的母材钢板的包含多边形铁素体和由珠光体、贝氏体构成的硬质相而成的组织，图1B表示以往的电阻焊钢管的母材钢板的由贝氏体铁素体构成的组织。图1A的白色部分是作为比较等轴的晶粒的多边形铁素体，黑色部分是贝氏体或者珠光体。在图1B整面生成的是不定形的贝氏体铁素体。
为了确保电阻焊钢管的母材的低温韧性，多边形铁素体的晶体粒径必须为微细。在本发明中，多边形铁素体粒径为15μm以下。多边形铁素体粒径越小越好，但是，小于1μm在技术上比较困难。考虑到生产率，多边形铁素体粒径优选为1μm以上。多边形铁素体粒径对通过硝酸乙醇腐蚀液蚀刻而出现的显微组织进行图像解析、或者通过切断法而求出。
即使热轧钢板的金属组织为多相组织，但当Nb碳氮化物过小时，通过析出强化，有时屈服强度也会过度上升，Y/T会增大。因此，Nb碳氮化物的平均粒径优选为40～100nm。
Nb碳氮化物能够通过透射型电子显微镜（TEM）进行观察，使用附属于TEM的能量分散型X射线光谱分析装置（EDX）进行鉴定。Nb碳氮化物的平均粒径通过制作萃取复型样品，用TEM进行观察，测定当量圆半径而算出。
进一步，从电阻焊钢管的变形性能的观点考虑，电阻焊部的组织形成为细粒铁素体及珠光体、或贝氏体，电阻焊部的硬度为Hv160～240。电阻焊部的组织可以与上述热轧钢板的组织同样地进行确认。
以下对本发明的电阻焊钢管的母材的成分进行说明。另外，作为电阻焊钢管的原材料的热轧钢板的成分与电阻焊钢管的母材的成分相同，以下说明的成分的量均为质量％。
C：0.06～0.15％
C是为了提高强度而需要的元素。另外，由于还有助于Y/T的降低，因此，在本发明的电阻焊钢管中，与以往的电阻焊钢管相比，C量多，为0.06％以上。另一方面，C量超过0.15％时，多边形铁素体的生成不充分，生成粗大的碳化物，损害韧性，因此，使上限为0.15％。为了确保强度，优选C量为0.07％以上，进一步优选为0.08％以上。为了确保韧性，优选C量为0.14％以下，更优选为0.12％以下。
Mn：1.00～1.65％
Mn是提高钢的淬火性的元素，由于有助于提高强度及韧性，因此，添加1.00％以上的Mn。另一方面，添加过量的Mn时，多边形铁素体的生成不充分，生成马氏体，Y/T及韧性等特性变差，因此，使其上限为1.65％。为了确保强度，优选Mn量为1.20％以上，更优选为1.30％以上。进一步优选为1.35％以上。为了确保韧性，优选Mn量为1.55％以下。
Ti：0.005～0.020％
Ti是形成碳氮化物的元素，有助于抑制由微细的Nb碳氮化物引起的析出强化。另外，TiN使组织微细化，有助于提高韧性。为了得到这些效果，需要添加0.005％以上的Ti。另一方面，由于添加过量的Ti时，会发生TiN的粗大化、和由TiC引起的析出硬化，使韧性变差，使Y/T上升，因此，以0.020％为上限。为了使组织微细化，确保韧性，优选Ti量为0.008％以上，更优选为0.010％以上。另一方面，为了抑制由析出物引起的韧性降低，Ti量优选为0.018％以下，更优选为0.015％以下。
Nb：0.005～0.030％
为了提高强度，以往的管线管用电阻焊钢管通常添加超过0.03％的量的Nb。但是，在本发明的管线管用电阻焊钢管中，为了降低Y/T，重要的是使Nb的量少于以往。即，本发明的电阻焊钢管与以往的电阻焊钢管相比，在形成为高C低Nb而使Y/T降低这一点上，具有成分组成的特点。
Nb是使再结晶温度降低的元素，进行热轧时，抑制奥氏体的再结晶，有助于组织的微细化，此外，生成Nb碳氮化物，有助于析出强化，因此，添加0.005％以上的Nb。另一方面，添加过量的Nb时，由于过度的析出强化导致屈服强度上升，Y/T上升，因此，以0.030％为上限。为了降低Y/T，优选Nb量为0.015％以下。
N：0.001～0.006％
N是通过形成氮化物、尤其是形成TiN，有助于组织的微细化的元素，使其含有0.001％以上。为了使晶粒微细，优选含有0.0015％以上的N，更优选其含量为0.0020％以上。另一方面，N量过剩时，会生成粗大的TiN，韧性变差，因此，使上限为0.006％，优选N量为0.004％以下。
P：0.02％以下
P是杂质，使含量的上限为0.02％。通过减少P量，能够防止晶界断裂，提高韧性，因此P量优选为0.015％以下，更优选为0.010％以下。优选P量少，但是，从特性与成本的平衡考虑，通常含有0.001％以上的P。
S：0.005％以下
S是杂质，使含量的上限为0.005％。通过减少S量，能够减少因热轧而延伸化的MnS，使韧性提高，因此，优选S量为0.003％以下，更优选为0.002％以下。优选S量少，但是，从特性与成本的平衡考虑，通常含有0.0001％以上的S。
另外，为了确保强度，需要使利用下述（式1）求出的碳当量Ceq为0.32以上。另一方面，为了确保韧性，需要使Ceq为0.43以下。优选Ceq为0.34以上，更优选为0.36以上。优选Ceq为0.42以下，更优选为0.40以下。
Ceq＝［C］＋［Mn］/6＋（［Cr］＋［Mo］＋［V］）/5＋（［Ni］＋［Cu］）/15             （式1）
在此，［Ｃ］、［Mn］、［Cr］、［Mo］、［V］、［Ni］、［Cu］分别为C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的含量（质量％）。Cr、Mo、V、Ni、Cu为可选的添加元素，未有意添加时，在上述（式1）中，作为0进行计算。
Si：0.45％以下
Si并非必须添加的元素，但是，作为脱氧剂是有效的，优选添加0.01％以上的Si。另外，Si是通过固溶强化来提高强度的元素，优选添加0.10％以上的Si，更优选添加0.20％以上的Si。添加超过0.45％的Si时，会损害延展性和韧性，因此，限制Si的上限为0.45％。为了确保韧性，优选Si量为0.35％以下，更优选为0.30％以下。
Al：0.08％以下
Al并非必须添加的元素，但是，作为脱氧剂是有效的，优选添加0.001％以上的Al。为了提高脱氧的效果，优选添加0.010％以上的Al，更优选添加0.015％以上的Al。添加超过0.08％的Al时，夹杂物增加，会损害延展性和韧性，因此，将Al限制为0.08％以下。为了确保韧性，优选Al量为0.05％以下，更优选为0.03％以下。
Mo、Cu、Ni、Cr、V是任意添加的元素，并非必须添加的元素。为了提高钢的淬火性，提高强度，还可以添加这些元素中的一种或两种以上。
Mo：小于0.20％
Mo是有助于钢的高强度化的元素。但是，含有Mo时，难以生成多边形铁素体，容易生成贝氏体铁素体。其结果是，钢的Y/T变高，因此，优选不添加Mo。淬火性不足时，只要能得到50～92％为多边形铁素体的金属组织，也可以在小于0.20％、优选0.15％以下的范围内添加Mo。
Cu：0.50％以下
Cu是用于提高钢的淬火性的元素，还有助于固溶强化，因此优选添加0.05％以上的Cu。另一方面，添加过量的Cu时，有时会损害表面性状，因此，使上限为0.50％以下。从经济性的观点考虑，优选Cu量为0.30％以下。
Ni：0.50％以下
Ni是具有与Cu相同效果的元素，是不会使韧性变差且对于提高强度有效的元素，因此，优选添加0.05％以上的Ni。添加Cu时，从制造性的观点考虑，优选同时添加Ni。由于Ni是高价元素，因此，使Ni量为0.50％以下，优选为0.30％以下。
Cr：1.00％以下
Cr是对提高强度有效的元素，优选添加0.05％以上的Cr。但是，添加过量的Cr时，对钢管的端部进行圆周焊接而形成长管时，有时焊接性会变差，因此，以1.0％为上限。更优选的Cr量是0.50％以下，进一步优选为0.30％以下。
V：0.10％以下
V是用于生成碳化物、氮化物、通过析出强化提高钢的强度的元素，为了有效地提高强度，优选添加0.01％以上的V。另一方面，添加过量的V时，有时碳化物以及氮化物会粗大化，损害韧性，因此，使V量为0.10％以下。为了降低Y/T，优选V量为0.05％以下。
进一步，为了控制夹杂物的形态，提高韧性，还可以添加Ca、REM中的一者或两者。
Ca：0.0050％以下、REM：0.0050％以下
Ca以及REM是对于硫化物的形态控制有效的元素。添加Ca、REM中的一者或两者时，它们会生成球状的硫化物，因此，能够抑制在轧制方向伸长的MnS的生成。为了得到该效果，优选使Ca量、REM量同时为0.0001％以上。另一方面，由于Ca量、REM量超过0.0050％时，粗大的氧化物增加，使韧性变差，因此，使Ca量、REM量为0.0050％以下。
对于作为可选的添加元素的Mo、Cu、Ni、Cr、V、Ca、REM的下限值没有限定，可以为0％。另外，即使含有不满足各元素的优选的下限值的量，也不会带来不良影响，因此被允许。
下面对作为本发明的电阻焊钢管的原材料的热轧钢板的制造条件进行说明。
在本发明中，将钢熔炼后，进行铸造而形成钢坯，将钢坯加热并进行热轧后，进行二阶段的控制冷却，卷取并进行空气冷却，制造热轧钢板。
本发明的钢由于Nb的含量少，因此，当钢坯的加热温度低时，容易生成粗大的多边形铁素体，导致强度降低或韧性变差。因此，为了使Nb等形成碳化物的元素固溶于钢中，使钢坯的加热温度为1050℃以上。优选使加热温度为1100℃以上，更优选为1150℃以上。另一方面，加热温度过高时，组织变粗大，因此，为了防止多边形铁素体的粒径粗大化，使加热温度为1300℃以下。为了使多边形铁素体的粒径微细，优选加热温度为1250℃以下，更优选为1200℃以下。
热轧需要在钢的组织为奥氏体相的温度区域中进行。这是由于铁素体相变开始后进行轧制时，生成加工后的多边形铁素体，特性的各向异性变大。因此，热轧需要在冷却时铁素体相变开始的Ar3点以上进行。另外，为了得到15μm以下的多边形铁素体，使总精加工压下率为35～90％。
热轧后，在Ar3点以上的温度下开始加速冷却。这是由于热轧后，进行空气冷却直至小于铁素体相变开始的Ar3点的温度时，有时会生成粗大的多边形铁素体，使强度降低，或使韧性变差。
Ar3点可通过使用与母材钢板相同成分的试验材料、进行加热和冷却时的热膨胀行为而求出。另外，还可以由母材钢板的成分，通过下述（式2）求出。
Ar3（℃）＝910－310［Ｃ］－80［Mn］－55［Ni］－20［Cu］－15［Cr］－80［Mo］         （式2）
在此，［Ｃ］、［Mn］、［Ni］、［Cu］、［Cr］、［Mo］分别为Ｃ、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo的含量（质量％）。Ni、Cu、Cr、Mo是可选的添加元素，未有意添加时，在上述（式2）中，作为0进行计算。
为了控制多边形铁素体的面积率、粒径、硬质相的种类，进行加速冷却。另外，通过加速冷却，还能够控制Nb碳氮化物的粒径。在本发明中，加速冷却为二段冷却，一次冷却后，进行冷却速度大于一次冷却的二次冷却。主要是在一次冷却中，生成多边形铁素体，在二次冷却中，抑制Nb碳氮化物以及多边形铁素体的晶粒的生长。
一次冷却在630～720℃的温度区域内停止。停止温度超过720℃时，多边形铁素体的生成量小于50％，Y/T的降低不充分。另一方面，停止温度小于630℃时，多边形铁素体量为92％以上，抗拉强度降低。以下，也将一次冷却的停止温度称作“冷速切换温度”。
一次冷却的冷却速度为5～20℃/s。一次冷却的冷却速度小于5℃/s时，Nb碳氮化物增加。由于一次冷却的冷却速度慢时，Nb碳氮化物粗大化，因此，抗拉强度降低，Y/T变高。为了使多边形铁素体粒径微细化，优选使一次冷却的冷却速度为10℃/s以上。另一方面，一次冷却的冷却速度为20℃/s以上时，多边形铁素体的生成被抑制，面积率小于50％。因此，使一次冷却的冷却速度为5～20℃/s。
二次冷却的冷却速度比一次冷却快，上限为60℃/s。二次冷却的冷却速度超过60℃/s时，Nb碳氮化物变得过于微细，Y/T上升。二次冷却的冷却速度比一次冷却慢时，Nb碳氮化物增加，Y/T上升。为了抑制多边形铁素体晶粒生长，二次冷却的冷却速度优选为30℃/s以上。
在此，冷却速度为壁厚中心位置处的值。直接测定并不容易，但是，可以从水量密度、表面温度的测定结果模拟。
卷取温度为450～600℃。热轧钢板的卷取温度超过600℃时，Nb碳氮化物过度生成，屈服强度上升，Y/T上升。在小于450℃下进行卷取时，生成马氏体，强度上升，韧性降低。优选的卷取温度为500℃以上，进一步优选为520℃以上。
下面对将热轧钢板成形、并进行焊接的电阻焊钢管的制造条件进行说明。电阻焊钢管通过将热轧钢板成形为管状，使端部对接，将对接面电阻焊而制造。
由于本发明涉及用于海底管线管等的电阻焊钢管，因此，为了防止由水压引起的压碎，使壁厚/外径比为4.0％以上。壁厚/外径比超过7.0％时，导入电阻焊钢管的造管形变变大，不能抑制Y/T的上升，因此，使电阻焊钢管的壁厚/外径比为7.0％以下。此外，壁厚/外径比小于4.0％时，由导入电阻焊钢管的造管形变引起的Y/T的上升小，由弯曲、反弯曲变形引起的弯折成为问题的情况少。
进而，实施下述缝焊热处理：仅将电阻焊部附近加热到Ac3点以上且1100℃，接着，放冷至室温，或者水冷到200～650℃后进行放冷至室温。
在电阻焊中，将对接部加热使其熔融，负载压力而进行接合，因此，电阻焊部成为在高温下进行塑性变形后经骤冷的状态。因此，电阻焊部比母材硬。通过实施上述焊缝热处理，电阻焊部的组织成为细粒铁素体及珠光体、或贝氏体，另外，由于硬度为Hv160～240，因此，能够进一步提高电阻焊钢管的变形性能。
实施例
以下通过实施例对本发明的效果进行具体说明。
铸造具有表1的成分组成的钢，形成具有240mm的厚度的钢坯。使用这些钢坯，加热到表2中所示的加热温度，在Ar3点以上的结束温度下进行热轧，在表2中所示的条件下进行水冷，得到母材钢板。接着，在连续辊成型工序中将所得到的母材钢板成形为管状，使母材钢板的端部对接，进行电阻焊。之后，对电阻焊部进行加热、水冷，实施焊缝热处理。
表2中的Ar3点由表1中所示的C、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo的含量（质量％）求出。此外，Ni、Cu、Cr、Mo是可选的添加元素，如表1中的空栏所示，未有意添加时，在下述（式2）中，作为0进行计算。
Ar3（℃）＝910－310［Ｃ］－80［Mn］－55［Ni］－20［Cu］－15［Cr］－80［Mo］        （式2）
从制造的厚壁电阻焊钢管的壁厚中央部采集C截面（相当于与热轧中的轧制方向成直角方向的板厚面）的组织观察用样品，实施硝酸乙醇腐蚀液蚀刻，利用光学显微镜进行组织观察以及照片摄影。使用组织照片，测定多边形铁素体的面积率以及粒径，辨别多边形铁素体以外的组织。
之后，实施Lepera蚀刻，利用光学显微镜进行组织观察，确认有无马氏体。进一步，制作萃取复型样品，进行TEM观察，使用组织照片，测定Nb碳氮化物的粒径。Nb碳氮化物的确定通过附属于TEM的EDX进行。
接着，根据JIS Z2241，从厚壁电阻焊钢管的焊接部在90度位置从管轴方向采集全厚的弧状拉伸试验片，在室温下进行拉伸试验，求出屈服强度（0.2％off set）和抗拉强度。
另外，根据JIS Z2242，从厚壁电阻焊钢管的母材钢板采集V型缺口试验片，在－20℃下进行夏氏试验，求出夏氏吸收能。此外，V型缺口试验片以周向为长度方向进行采集。
将制造条件表示在表2中，将评价结果表示在表3中。关于表3中的金属组织的剩余部分，B是指贝氏体，P是指珠光体，M是指马氏体。另外，表1～3中的下划线表示是本发明的范围外。
Figure BDA00003298090700131
Figure BDA00003298090700151
表2中所示的No.1～14是本发明例，No.15～21是比较例。
No.1～14中，母材钢板的金属组织包含面积率为50～92％的多边形铁素体，钢管的Y/T为95％以下，抗拉强度（TS）为525MPa以上，在－20℃下的吸收能（vE-20）为150J以上，低温韧性良好。金属组织的剩余部分为贝氏体和/或珠光体。另外，电阻焊部的硬度为Hv160～240，组织为贝氏体、细粒铁素体及珠光体、或者细粒铁素体及贝氏体。
No.15为下述例子，由于一次冷却速度快，所以多边形铁素体的面积率变小，其结果是，屈服强度上升，Y/T变高，另外，热轧中的总精加工压下率小，所以多边形铁素体的粒径变大，进一步，由于卷取温度低，所以生成马氏体，韧性降低。
No.16为下述例子，由于冷速切换速度高，所以多边形铁素体的面积率变小，其结果是，屈服强度上升，Y/T变高。
No.17是Mn量变少、强度降低的例子。
No.18为下述例子，由于Nb量过量，所以通过过度的析出强化使屈服强度上升，使Y/T变高。
No.19为下述例子，由于C量过量，进一步，冷速切换速度高，所以多边形铁素体的面积率变小，另外，韧性降低。
No.20为下述例子，由于Mn量以及Mo量过量，进一步，由于冷却切换速度高，所以多边形铁素体的面积率变小，生成马氏体，强度上升，Y/T变高，另外，由于S量过量，所以韧性降低，进一步，由于电阻焊部的热处理中的水冷停止温度低，所以电阻焊部的硬度变高。
No.21为下述例子，由于C量低以及Nb量过量，所以强度上升，Y/T变高。
图2表示发明例、以及使用本发明的制造方法制造的比较例的C量、Nb量与Y/T的关系。图表中的数值表示Y/T。图2的左上、即低C高Nb的区域为以往的电阻焊钢管的组成，右下、即高C低Nb的区域为本发明的电阻焊钢管的组成。从图2可以看出，与以往的电阻焊钢管相比，本发明的电阻焊钢管具有不会因弯曲、反弯曲变形而发生弯折的低Y/T。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供兼顾了低Y/T与低温韧性的管线管用厚壁电阻焊钢管及其制造方法，能够得到具有不会因弯曲、反的低Y/T的电阻焊钢管，因此，产业上的可利用性大。

Claims (3)

1.一种厚壁电阻焊钢管，其特征在于，其为对成形为管状的母材钢板进行电阻焊而成的、壁厚/外径比为4.0～7.0％的厚壁电阻焊钢管，所述母材钢板具有下述成分组成：以质量％计，含有C：0.06～0.15％、Mn：1.00～1.65％、Ti：0.005～0.020％、Nb：0.005～0.030％、N：0.001～0.006％，将P限制为0.02％以下，将S限制为0.005％以下，作为可选的添加元素，含有Si：0.45％以下、Al：0.08％以下、Mo：小于0.20％、Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、Cr：1.00％以下、V：0.10％以下、Ca：0.0050％以下、REM：0.0050％以下，通过下述式1求得的Ceq为0.32～0.43，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成；
所述母材钢板的金属组织含有以面积率计为50～92％的多边形铁素体；
所述多边形铁素体的平均粒径为15μm以下；
电阻焊部的硬度为Hv160～240；
所述电阻焊部的组织为贝氏体，或者为细粒铁素体及珠光体，或者为细粒铁素体及贝氏体；
Ceq＝［C］＋［Mn］/6＋（［Cr］＋［Mo］＋［V］）/5＋（［Ni］＋［Cu］）/15           （式1）
在此，［C］、［Mn］、［Cr］、［Mo］、［V］、［Ni］、［Cu］分别为C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的以质量％计的含量，未有意添加的元素设为0。
2.根据权利要求1所述的厚壁电阻焊钢管，其特征在于，所述母材钢板的金属组织的Nb碳氮化物的平均粒径为40～100nm。
3.一种厚壁电阻焊钢管的制造方法，其特征在于，将下述钢铸造而形成为钢坯，所述钢以质量％计含有C：0.06～0.15％、Mn：1.00～1.65％、Ti：0.005～0.020％、Nb：0.005～0.030％、N：0.001～0.006％，将P限制为0.02％以下，将S限制为0.005％以下，作为可选的添加元素，含有Si：0.45％以下、Al：0.05％以下、Mo：小于0.20％、Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、Cr：1.00％以下、V：0.10％以下、Ca：0.0050％以下、REM：0.0050％以下、通过下述式1求得的Ceq为0.32～0.43，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成；
将所述钢坯加热到1050～1300℃；
以总精加工轧制率为35～90％实施热轧，形成热轧钢板；
将所述热轧钢板以5～20℃/s的冷却速度从Ar3点以上一次冷却到630～720℃；
接着，以快于一次冷却的60℃/s以下的冷却速度进行二次冷却；
在450～600℃下进行卷取；
将卷取后的钢板成形为壁厚/外径比为4.0～7.0％的管状；
对其对接面进行电阻焊；接着，
将电阻焊部加热到Ac3点以上且1100℃以下；接着，
放冷至室温，或者水冷至200～650℃后放冷至室温；
Ceq＝［C］＋［Mn］/6＋（［Cr］＋［Mo］＋［V］）/5＋（［Ni］＋［Cu］）/15               （式1）
在此，［C］、［Mn］、［Cr］、［Mo］、［V］、［Ni］、［Cu］分别为C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的以质量％计的含量，未有意添加的元素设为0。
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