CN111836688B

CN111836688B - 方形钢管的制造方法以及方形钢管

Info

Publication number: CN111836688B
Application number: CN201980018424.1A
Authority: CN
Inventors: 松本昌士; 松本晃英; 井手信介; 冈部能知
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2039-03-13
Also published as: WO2019176979A1; JP6816827B2; TWI700136B; JPWO2019176979A1; CN111836688A; KR102400687B1; KR20200118873A; TW201940259A

Abstract

本发明的目的在于提供能够简便地制造角部的曲率半径的尺寸精度优异的方形钢管的方法以及方形钢管。方形钢管的特征在于，方形钢管的角部处的维氏硬度满足规定的式子，并且所述角部的曲率半径满足规定的式子。

Description

方形钢管的制造方法以及方形钢管

技术领域

本发明涉及在从钢管制造出方形钢管的方法中，按照目标值控制方形钢管的角部并获得尺寸精度优异的方形钢管的技术。

背景技术

以往，建筑用的方形钢管通过用冲压机将厚壁的钢板冲压成型为方形形状、之后进行焊接的方法(BCP法)来制造。另一方面，近年来，出于取代生产性能低的BCP法而实现降低成本这一点，尝试了通过在辊轧成型之后进行焊接并进行方形成型来获得方形钢管的方法(BCR法)，从而制造方形钢管。另外，由于根据建筑物的楼层确定了方形钢管的尺寸，因此对于近年来增加的高层建造物，为了以BCR(“BCR”是日本钢铁联盟的注册商标)统一建筑材料，要求方形钢管的厚壁化。

方形钢管在用途上，按照每个尺寸对角部的曲率半径(角R)要求规定的值。另外，出于抗震性、防止局部压曲的观点，要求尺寸精度高的方形钢管。在通过辊轧成型方式从钢管制造出方形钢管的情况下，使钢管通过多段辊组，从四方将辊向钢管外表面侧按压而使圆筒部分直线化，成型为正方形或者矩形剖面形状，从而获得方形钢管。但是，在未适当地设定成型条件的情况下，存在方形钢管的四角的角部的曲率半径变大的问题、方形钢管的边所含的直线部成为凹凸形状这一尺寸不良的问题、还有剩余的加工固化所导致的角部脆化的问题。

对于这种方形钢管的尺寸精度的问题，在专利文献1中，公开有随着壁厚/外径比变大而减小辊孔型(roll caliber)(从凹型成为凸型)来成型、从而将平坦部的翘曲限制在一定范围内的尺寸精度高的方形钢管的制造方法。

另外，在专利文献2中，通过控制由规定的管坯的外径、壁厚、成型辊的最大口径高度(caliber height)决定的设定压入率，从而能够制造具有与用途相应的形状的方形钢管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平4-224023号公报

专利文献2:日本专利第3197661号公报

发明内容

发明将要解决的课题

如专利文献1、2那样，为了改善剖面形状的尺寸精度，控制辊孔型、设定压入率较为有效。然而，辊孔型、设定压入率对边所含的直线部的变形有效，因此对于角部的曲率半径的效果较小。特别是在厚壁的方形钢管的情况下，剖面的刚性增加，因此角部愈发难以弯曲变形，角部的曲率半径超过目标值。为了获得目标的曲率半径，需要使辊相对于方形钢管的边所含的直线部的压入量增加。然而，在使辊的压入量增加的情况下，以边所含的直线部为中心大幅压入，因此结果是边所含的直线部成为凹形状，导致尺寸不良。

本发明鉴于该情况而完成，目的在于提供能够简便地制造角部的曲率半径的尺寸精度优异的方形钢管的方法以及方形钢管。

用于解决课题的手段

本发明人们对给方形钢管中的角部的曲率半径带来影响的各种重要因素进行了深刻研究。其结果，可知如下。

(1)在将作为圆筒状的管坯的钢管成型为方形钢管的情况下，如上述那样，使钢管通过多段辊组，逐渐从圆筒形向方形实施方形成型。这里，在方形成型中，产生边所含的直线部的弯曲复原、角部的弯曲以及周向的减径变形。特别是，关于角部周边，使辊几乎不接触地完成方形成型。即，在方形成型中，角部是通过自由变形而鼓凸，从而从钢管形成角部。

(2)角部相对于即将方形成型之前的钢管的周长，由方形成型中的周向减径的剩余部分形成。在本发明中，即将方形成型之前的钢管的周长与方形成型之后不久的钢管的周长之比成为特定的范围，从而能够获得角部的曲率半径的尺寸精度优异的方形钢管。

(3)即将方形成型之前的钢管的周长与方形成型之后不久的钢管的周长之比能够由方形钢管的壁厚与对置的边的外表面间距离的关系式表示。另外，通过控制即将方形成型之前的定径机座的间隙，能够将即将方形成型之前的钢管的周长与方形成型之后不久的钢管的周长之比控制在特定的范围。

本发明基于上述见解，其特征如以下所述。

[1]一种方形钢管，方形钢管的角部处的维氏硬度满足下述式(2)，并且，所述角部的曲率半径满足下述式(3)

10≤HV_I-HV_O≤80···(2)

R_max-R_min≤0.25×t···(3)

另外，在式(2)、式(3)中，

HV_O：方形钢管的角部处的距钢管外表面侧为1±0.2mm的范围的位置处的维氏硬度(HV)

HV_I：方形钢管的角部处的距钢管内表面侧为1±0.2mm的范围的位置处的维氏硬度(HV)

R_max：与钢管轴向垂直的任意的垂直剖面中的角部的曲率半径的最大值(mm)

R_min：与钢管轴向垂直的任意的垂直剖面中的角部的曲率半径的最小值(mm)

t：壁厚(mm)。

[2]根据[1]所述的方形钢管，其中，

方形钢管的角部处的维氏硬度满足下述式(4)，

290×t/H-3.2≤HV_I-HV_O≤579×t/H+33.7···(4)。

[3]根据[1]或者[2]所述的方形钢管，其中，所述壁厚为25～30mm。

[4]一种方形钢管的制造方法，对作为原材料的钢板进行辊轧成型，接着，对辊轧成型后的钢板进行电阻焊焊接而成为电阻焊钢管，之后利用多段定径机座对所述电阻焊钢管进行成型，接着利用多段方形成型机座进行方形成型，制造出方形钢管，其中，

以满足下述式(1)的方式控制即将方形成型之前的定径机座的间隙，

C_IN/C_OUT≥0.50×t/H+0.99···(1)

另外，在式(1)中，

C_IN：初级的方形成型机座入侧的钢管的周长(mm)

C_OUT：最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长(mm)

t：壁厚(mm)

H：对置的边的外表面间距离(mm)。

[5]根据[4]所述的方形钢管的制造方法，其中，

所述壁厚为25～30mm。

发明效果

根据本发明，能够制造尺寸精度较高的方形钢管。

附图说明

图1是表示电阻焊钢管的制造设备的一个例子的示意图。

图2是表示方形钢管的成型过程的示意图。

图3是表示方形钢管的剖面的示意图。

图4是表示初级方形成型机座入侧的钢管的周长C_IN与最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长C_OUT之比、以及壁厚t与对置的边的外表面间距离H之比的关系的图表。

具体实施方式

基于附图，对本发明的方形钢管的制造方法进行说明。

首先，图1是表示电阻焊钢管的制造设备的一个例子的示意图。作为电阻焊钢管的原材料的钢带1例如在通过矫平机2实施入侧矫正之后，利用由多个辊构成的排辊组3中间成型而成为开管，之后利用由多个辊构成的精加工辊组4精加工成型。在精加工成型之后，一边利用挤压辊5压接，一边利用焊接机6对钢带1的宽度端部进行电阻焊接，成为电阻焊钢管7。另外，在本发明中，电阻焊钢管7的制造设备并不限定于图1那样的造管工序。

图2是表示本发明的一实施方式中的方形钢管的成型过程的示意图。如图2所示，电阻焊钢管7在利用由多个辊构成的定径辊(sizing roll)组(多段定径机座(pluralsizing stands))8保持圆筒形状地缩径之后，利用由多个辊构成的方形成型辊组(多段方形成型机座)9依次成型为R1、R2、R3那样的形状，成为方形钢管10。另外，定径辊组8以及方形成型辊组9的机座数不被特别限制。另外，定径辊组8或方形成型辊组9的口径曲率优选的是一个条件。

图3是表示方形钢管10的与管轴方向垂直的剖面的剖面图。如图3所示，在以钢管的焊接部(焊缝部)作为0°设成基准并分别将45°、135°、225°、315°的位置设为角部中央的情况下，角部的曲率半径如图3所示，指的是以管的中心为起点并与相邻的边呈45°的线(L)和角部外侧的交点处的曲率半径。角部的曲率半径设为由将上述L上置于中心并朝向平坦部(对置边的外表面间距离中的，边的直线部)与圆弧部的连接点(A、A’)引出的线决定的中心角成为65°那样的扇形的半径。另外，作为曲率半径的计算方法，例如有根据三点(角部外侧的交点以及作为平坦部与圆弧部的连接点的两个点)的距离关系的测定结果使用正弦定理计算曲率半径的方法、根据与所述三点的区域内的角部高度一致的径向计量器(radialgauge)测量曲率半径的方法等，但并不限于此。

对于由BCR法获得的方形钢管，将角部的曲率半径规定为(2.5±0.5)×t(t：壁厚)。即，相对于管轴方向垂直的剖面中的角部的曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差最大可以允许达到与壁厚相当的程度。

然而，在角部的曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差为壁厚左右的值的情况下，产生较大的尺寸误差。于是，需要在安装垫板时进行维修，因此施工性产生弊端。另外，若存在曲率半径极小的角部，则与角部邻接的平坦部变长。其结果，无法获得足够的尺寸精度，成为产生局部压曲的原因。

本发明人们深刻研究的结果发现，如果任意的垂直剖面中的曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差为壁厚的25％以下，则对焊接接合的施工性、耐局部压曲性无影响。

接着，本发明人们深刻研究了满足任意的垂直剖面中的曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差为壁厚的25％以下的方形钢管的制造方法。

如前述那样，特别是在厚壁的方形钢管的情况下，剖面的刚性增加，因此角部愈发难以弯曲变形，角部的曲率半径超过目标值。认为该剖面的刚性的增加是由于壁厚t的增加或者对置的边的外表面间距离H的减少而产生的。

在将作为圆筒状的管坯的钢管成型为方形钢管的情况下，如上述那样，使钢管通过多段辊组，逐渐从圆筒形向方形实施成型。在这种方形成型中，产生边所含的直线部的弯曲复原、角部的弯曲以及周向的减径变形。本发明人们在方形成型中特别地着眼于在角部周边使辊几乎不接触地完成方形成型。

即，在方形成型中，角部通过自由变形鼓凸从而形成。本发明人们认为角部是相对于即将方形成型之前的钢管的周长由方形成型中的周向减径的剩余部分形成，并研究了即将方形成型之前的钢管的周长与方形成型之后不久的钢管的周长的关系性、以及壁厚t与对置的边的外表面间距离H的关系性。

首先，对于通过BCR法获得方形钢管，将满足任意的剖面中的曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差为壁厚的25％以下的方形钢管评价为合格(○)，将差超过25％的方形钢管评价为不合格(×)。接下来，对于所评价的各个方形钢管，研究了即将方形成型之前的钢管的周长(初级的方形成型机座入侧的钢管的周长，以下，称作“C_IN”。)与方形成型之后不久的钢管的周长(最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长，以下称作“C_OUT”。)之比以及壁厚t与对置的边的外表面间距离H之比的关系。

将结果表示在图4中。如图4所示，可知通过C_IN/C_OUT满足下述式(1)，能够简便地获得角部的曲率半径的尺寸精度优异的方形钢管。

C_IN/C_OUT≥0.50×t/H+0.99···(1)

另外，在式(1)中，

C_IN：初级的方形成型机座入侧的钢管的周长(mm)

C_OUT：最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长(mm)

t：壁厚(mm)

H：对置的边的外表面间距离(mm)。

本发明人们研究了满足式(1)那样的控制C_IN/C_OUT的方法。其结果，得知通过控制即将方形成型之前的定径机座的间隙，可获得满足式(1)的方形钢管。

在本发明中，关于口径辊的凹部间间隙，优选的是将即将方形成型之前的定径机座的间隙调整为，即将方形成型之前的定径机座的间隙与方形成型机座的间隙之差成为70t/H～180t/H(mm)。若小于70t/H，则C_IN无法获得满足式(1)的足够长度，此外，若超过180t/H，则方形成型机座的挤出量变大，因此会产生外表面划痕等问题。

另外，关于测定初级的方形成型机座入侧的钢管的周长C_IN的位置，例如测定即将方形成型之前的定径机座与第一方形成型机座的中间位置即可。另外，关于测定最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长C_OUT的位置，只要测定距方形成型最终机座的辊正下方起向后方1m的位置所在的钢管周长即可。另外，周长的测定方法有将卷尺卷绕于钢管的方法等，但并不限定于此。

接着，对通过本发明的制造方法获得的方形钢管进行说明。

本发明的方形钢管的特征在于，方形钢管的角部处的维氏硬度满足下述式(2)，并且所述角部的曲率半径满足下述式(3)。

10≤HV_I-HV_O≤80···(2)

R_max-R_min≤0.25×t···(3)

另外，在式(2)、式(3)中，

t：壁厚(mm)。

通过BCR法成型的方形钢管从钢板一次成型为圆筒形状之后，向角型形状成型。在这种BCR法中，不仅产生周向的弯曲变形，还产生减径变形所引起的长度方向的应变，因此结果是周向的弯曲的中立轴向外表面侧移动，内表面侧的硬度变大。在钢管外表面侧与钢管内表面侧的维氏硬度之差小于10HV的情况下，外表面侧正在进行加工固化，因此角部的延展性显著恶化。在维氏硬度之差超过80HV的情况下，角部内表面侧的加工度在发展，角部内表面的残留应力变得显著，因此会给在后续处理中实施的镀覆的破裂等带来负面影响。优选的是，维氏硬度之差为30～60HV。

另外，如上述那样，本发明的方形钢管的任意的垂直剖面中的曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差满足壁厚的25％以下。即，本发明的方形钢管的特征在于，角部的曲率半径满足上述式(3)。通过满足上述式(3)，由此对焊接接合的施工性、耐局部压曲性没有影响。

另外，在本发明中，优选的是方形钢管的角部处的维氏硬度满足下述式(4)。

290×t/H-3.2≤HV_I-HV_O≤579×t/H+33.7···(4)

如上述那样，在BCR法中，不仅产生周向的弯曲变形，还产生减径变形所引起的长度方向的应变，因此结果是周向的弯曲的中立轴向外表面侧移动，内表面侧的硬度变大。此时，若方形钢管的壁厚增加，则刚性增加，成型所需的应变增加。另外，若方形钢管的壁厚与对置的边的外表面间距离之比t/H变大，则减径变形所引起的成型应变增加，方形钢管的壁厚整体的硬度增加。因而，在t/H大的方形钢管中，角部的加工固化变得更加显著。因此，本发明人们认为角部的硬度与方形钢管的t/H中存在关联。本发明人们深刻研究的结果是，通过满足上述式(4)，能够抑制角部的加工固化的影响(延展性恶化、焊接部的焊趾破裂)。在钢管外表面侧与钢管内表面侧的维氏硬度之差小于290×t/H+3.2HV的情况下，外表面侧正在进行加工固化，因此角部的延展性显著恶化。在维氏硬度之差超过579×t/H+33.7HV的情况下，角部内表面侧的加工度在发展，角部内表面的残留应力变得显著，因此会给在后续处理中实施的镀覆的破裂等带来负面影响。

另外，本发明的方形钢管中的角部如图3所示，指的是将中心置于以管的中心为起点且与相邻的边呈45°的线(L)上并朝向平坦部与圆弧部的连接点(A、A’)引出的线所决定的中心角成为65°那样的扇形的半径的范围内。

在本发明中，板厚t优选的是25～30mm。

作为本发明中的钢管的成分组成，不被特别限制，但在质量％方面优选的是含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.3～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下、剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成的成分组成。以下叙述各成分的限定理由。

C：0.04～0.50％

C是通过固溶强化使钢板的强度增加、并且有助于形成作为第二相之一的珠光体的元素。C还是提高淬火性而有助于马氏体的生成、并有助于奥氏体的稳定化的元素，因此是也有助于硬质相的形成的元素。因而，为了确保希望的拉伸特性、韧性、还有希望的钢板组织，优选的是含有0.04％以上。另一方面，含有超过0.50％会导致硬质相的比例变高、韧性降低，此外，在焊接方形钢管时(例如将方形钢管彼此焊接时)还有生成马氏体组织而成为焊接破裂的原因的隐患。因此，C优选的是0.04～0.50％的范围，更优选的是0.07～0.20％。进一步优选的是超过0.12％且为0.25％以下。

Si：2.0％以下

Si是有助于通过固溶强化使钢板的强度增加的元素，可以为了确保希望的钢板强度而根据需要含有Si。为了获得这种效果，期望含有0.01％以上的Si。另一方面，若Si含量超过2.0％，则焊接性恶化。因此，Si含量优选的是2.0％以下，更优选的是0.5％以下。另外，含有0.4％以上时容易在钢板表面形成被称作红氧化皮的铁橄榄石，增加了表面的外观性状降低的情况。因此，在含有Si的情况下，进一步优选的是小于0.4％。另外，特别是在不添加Si的情况下，Si作为不可避免的杂质，其程度小于0.01％。

Mn：0.3～3.0％

Mn是通过固溶强化使钢板的强度增加的元素，还是通过使铁素体相变开始温度降低而有助于组织的细微化的元素。含有小于0.3％的Mn时，会导致铁素体相变开始温度的上升，组织容易过度地粗大化。另外，为了确保希望的钢板强度以及组织，优选的是含有0.3％以上的Mn。然而，若Mn含量超过3.0％，则焊接性恶化。因此，Mn含量优选的是0.3～3.0％。另外，若含有超过2.0％的Mn，则担心中心偏析部的硬度上升，成为方形钢管的现场焊接时的破裂的原因。因此，Mn进一步优选的是0.3～2.0％。最优选的是0.5～2.0％。

P：0.10％以下

P是具有向铁素体晶界偏析而使韧性降低的作用的元素，在本发明中，期望作为杂质而尽可能减少。但是，过度的减少会导致精炼成本的高涨，因此优选的是0.002％以上。另外，最多可允许至0.10％。因此，P优选的是0.10％以下。P更优选的是0.03％以下，进一步优选的是0.025％以下。

S：0.050％以下

S在钢中作为硫化物而存在，如果是本发明的组成范围，则主要作为MnS而存在。MnS在热轧工序中较薄地延伸，给延展性、韧性带来负面影响，因此在本发明中期望尽可能减少MnS。但是，过度的减少会导致精炼成本的高涨，因此优选的是S为0.0002％以上。另外，最多可允许至0.050％。因此，S优选的是0.050％以下。S更优选的是0.015％，进一步优选的是0.010％以下。

Al：0.005～0.10％

Al是作为脱氧剂发挥作用、并且具有作为AlN将N固定的作用的元素。为了获得这种效果，需要含有0.005％以上。若小于0.005％，则在没有添加Si的情况下，脱氧力不足，氧化物系夹杂物增加，钢板的清洁度降低。另一方面，若含有超过0.10％的Al，则固溶Al量增加，在进行方形钢管的长度方向焊接时(制造方形钢管时的焊接时)，特别是在大气中进行焊接的情况下，在焊接部形成氧化物的危险性提高，方形钢管焊接部的韧性降低，并且氧化铝系夹杂物变多，表面性状恶化。因此，Al优选的是0.005～0.10％。Al更优选的是0.01～0.06％。

N：0.010％以下

N是通过将位错的运动稳固地固定而具有使韧性降低的作用的元素。在本发明中，期望将N作为杂质而尽可能减少，最多可允许至0.010％。因此，N优选的是0.010％以下。N更优选的是0.0080％以下，进一步优选的是0.006％以下，最优选的是0.005％以下。

上述的成分是本发明中的电阻焊钢管的钢原材料的基本的成分组成。在本发明中，除了上述成分之外，还可以含有选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或者2种以上。

关于选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或者2种以上

Nb、Ti、V都是在钢中形成细微的碳化物、氮化物并通过析出强化而有助于提高钢的强度的元素，能够根据需要而含有。为了获得这种效果，需要含有Nb：0.005％以上、Ti：0.005％以上、V：0.005％以上的。另一方面，过度的含有会导致降伏比的上升以及韧性的降低。因此Nb、Ti、V的含量优选的是Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％。更优选的是Nb：0.008～0.10％，Ti：0.008～0.10％、V：0.008～0.10％。

在本发明中，除了上述成分之外，还可以含有选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.001～0.010％、B：0.0005～0.010％中的1种或者2种以上。

关于Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％

Cr、Mo、Cu、Ni是通过固溶强化使钢的强度上升的元素，此外，都是提高钢的淬火性而有助于奥氏体的稳定化的元素，因此是有助于形成硬质的马氏体以及奥氏体的元素，能够根据需要而含有。为了获得这种效果，需要含有Cr：0.01％以上、Mo：0.01％以上、Cu：0.01％以上、Ni：0.01％以上。另一方面，过度的含有会导致韧性的降低以及焊接性的恶化。因此Cr、Mo、Cu、Ni的含量优选的是Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％。更优选的是Cr：0.1～1.0％、Mo：0.1～1.0％、Cu：0.1～0.50％、Ni：0.1～0.30％。

Ca：0.001～0.010％

Ca是通过使在热轧工序较薄地延伸的MnS等硫化物为球状化而有助于提高钢的韧性元素，能够根据需要而含有。为了获得这种效果，优选的是含有0.001％以上的Ca。但是，若Ca含量超过0.010％，则有在钢中形成Ca氧化物簇而韧性恶化的情况。因此，Ca含量优选的是0.001～0.010％。更优选的是Ca含量为0.001～0.0050％。

B：0.0005～0.010％

B是通过使铁素体相变开始温度降低而有助于组织的细微化的元素。为了获得这种效果，含有需要0.0005％以上的B。然而，若B含量超过0.010％，则降伏比上升。因此，B含量优选的是0.0005～0.010％。更优选的是B含量为0.0005～0.0050％。

剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成。

实施例

利用排辊组以及精加工辊组将具有表1所示的成分组成的热延钢板连续成型为椭圆形剖面的开管，接着，通过高频感应加热或者高频电阻加热将开管的相对的端面加热为熔点以上，利用挤压辊压接，成为电阻焊钢管的管坯。对于获得的电阻焊钢管，利用2机座的定径辊组成型为圆筒状之后，利用4机座的方形成型辊组进行方形成型，获得了表2所示那样的各种BCR295的方形钢管。另外，关于初级的方形成型机座入侧的钢管的周长C_IN，用卷尺测定即将方形成型之前的定径机座与第一方形成型机座的中间位置，设为钢管周长C_IN。对于最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长C_OUT，用卷尺距测定方形成型辊组的4机座目的辊正下方为1m的位置，设为钢管周长C_OUT。

另外，计算出获得所述钢管周长C_IN、C_OUT时的即将方形成型之前的定径机座的间隙与最初的方形成型机座的口径辊的凹部间间隙之差除以产品的壁厚t对置边的外表面间距离H之比t/H而得的系数G(mm)。

对于各种方形钢管，任意地切出与管轴方向垂直的剖面的10个点，测定了位于垂直剖面的4角的角部的曲率半径。角部的曲率半径测定中使用径向计量器，具体而言，测定了图3所示那样的角部外侧的交点处的距离作为曲率半径。以任意的垂直剖面的10点测定的结果，在全部10点的剖面中，如果曲率半径的最大值R_max与最小值R_min之差为壁厚的25％以下，则评价为○。另一方面，如果10点的剖面中只要有1点为最大值R_max与最小值R_min之差超过壁厚的25％，则评价为×。

另外，对于各种方形钢管，测定钢管内表面侧的角部的维氏硬度和钢管外表面侧的角部的维氏硬度，求出其差。具体而言，通过显微维氏硬度试验(JIS Z2244：2009)将距角部为1mm内侧的位置设为试验力9.8N。

将结果表示在表2中。

[表1]

[表2]

根据表2的结果，发明例都是角部的尺寸精度优异。

附图标记说明

1 钢带

2 矫平机

3 排辊组

4 精加工辊组

5 挤压辊

6 焊接机

7 电阻焊钢管

8 定径辊组

9 方形成型辊组

10 方形钢管

R1～R3 (钢管的)形状

Claims

1.一种方形钢管，作为成分组成，在质量％方面，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.3～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下、剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，方形钢管的角部处的维氏硬度满足下述式(2)，并且，所述角部的曲率半径满足下述式(3)

10≤HV_I-HV_O≤80···(2)

R_max-R_min≤0.25×t···(3)

另外，在式(2)、式(3)中，

t：壁厚(mm)。

2.根据权利要求1所述的方形钢管，其中，

方形钢管的角部处的维氏硬度满足下述式(4)，

290×t/H-3.2≤HV_I-HV_O≤579×t/H+33.7···(4)，

另外，在式(4)中，

H：对置的边的外表面间距离(mm)。

3.根据权利要求1所述的方形钢管，其中，

所述壁厚为25～30mm。

4.根据权利要求2所述的方形钢管，其中，

所述壁厚为25～30mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方形钢管，其中，

作为方形钢管的成分组成，在质量％方面，含有选自Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％中的1种或者2种以上。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的方形钢管，其中，

作为方形钢管的成分组成，在质量％方面，含有选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.001～0.010％、B：0.0005～0.010％中的1种或者2种以上。

7.根据权利要求5所述的方形钢管，其中，

8.一种方形钢管的制造方法，对作为原材料的钢板进行辊轧成型，接着，对辊轧成型后的钢板进行电阻焊焊接而成为电阻焊钢管，之后利用多段定径机座对所述电阻焊钢管进行成型，接着利用多段方形成型机座进行方形成型，制造出方形钢管，其中，

作为方形钢管的成分组成，在质量％方面，含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.3～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下、剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，以满足下述式(1)且即将方形成型之前的定径机座的间隙与方形成型机座的间隙之差成为70t/H～180t/H(mm)的方式控制即将方形成型之前的定径机座的间隙，

C_IN/C_OUT≥0.50×t/H+0.99···(1)

另外，在式(1)中，

C_IN：初级的方形成型机座入侧的钢管的周长(mm)

C_OUT：最终级的方形成型机座出侧的钢管的周长(mm)

t：壁厚(mm)

H：对置的边的外表面间距离(mm)。

9.根据权利要求8所述的方形钢管的制造方法，其中，

所述壁厚为25～30mm。

10.根据权利要求8所述的方形钢管的制造方法，其中，

11.根据权利要求9所述的方形钢管的制造方法，其中，

12.根据权利要求8～11中任一项所述的方形钢管的制造方法，其中，