JP2000169913A - 強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法 - Google Patents
強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法Info
- Publication number
- JP2000169913A JP2000169913A JP10344552A JP34455298A JP2000169913A JP 2000169913 A JP2000169913 A JP 2000169913A JP 10344552 A JP10344552 A JP 10344552A JP 34455298 A JP34455298 A JP 34455298A JP 2000169913 A JP2000169913 A JP 2000169913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- strength
- toughness
- steel pipe
- seamless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大量生産される、高強度と優れた靱性とをと
もに有するラインパイプ用継目無鋼管の強度が、ばらつ
いてしまう。 【解決手段】 Ｃ：0.02〜0.15％、Si：1.0 ％以下、M
n：0.3 〜2.5 ％、Ｐ：0.015 ％以下、Ｓ：0.010 ％以
下、Ti：０〜0.10％、Nb：０〜0.05％、Ｖ：0.01〜0.10
％、Al：0.001 〜0.1 ％、Ｎ：0.006 ％以下を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物から成る鋼片を、熱間で
穿孔後950 ℃以上の熱間圧延により継目無鋼管とした
後、Ar3 点以下まで冷却することなく直ちに、(Ar3点＋
50℃) 〜1100℃に保持された炉で加熱した後、５℃/sec
以上の冷却速度にて冷却し、550 ℃〜Ac1 点の温度で焼
戻す。
もに有するラインパイプ用継目無鋼管の強度が、ばらつ
いてしまう。 【解決手段】 Ｃ：0.02〜0.15％、Si：1.0 ％以下、M
n：0.3 〜2.5 ％、Ｐ：0.015 ％以下、Ｓ：0.010 ％以
下、Ti：０〜0.10％、Nb：０〜0.05％、Ｖ：0.01〜0.10
％、Al：0.001 〜0.1 ％、Ｎ：0.006 ％以下を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物から成る鋼片を、熱間で
穿孔後950 ℃以上の熱間圧延により継目無鋼管とした
後、Ar3 点以下まで冷却することなく直ちに、(Ar3点＋
50℃) 〜1100℃に保持された炉で加熱した後、５℃/sec
以上の冷却速度にて冷却し、550 ℃〜Ac1 点の温度で焼
戻す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に高強度かつ靱
性に優れることを要求されるラインパイプ用継目無鋼管
の製造方法に関する。
性に優れることを要求されるラインパイプ用継目無鋼管
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より高強度かつ靱性に優れる鋼材を
得るには、熱間圧延完了後、一旦Ar1点以下まで冷却
後、再加熱し焼入れ−焼戻しを行う処理 (以下「再加熱
焼入れ法」と呼ぶ) や制御圧延等による組織細粒化が利
用されてきた。
得るには、熱間圧延完了後、一旦Ar1点以下まで冷却
後、再加熱し焼入れ−焼戻しを行う処理 (以下「再加熱
焼入れ法」と呼ぶ) や制御圧延等による組織細粒化が利
用されてきた。
【０００３】再加熱焼入れ法で組織を細粒化し、API 規
格、X60 以上の高強度ラインパイプを製造するには、T
i、Nb等の析出強化元素あるいはCr、Mo、Cu、Ni等の焼
入れ性を向上させる元素を添加する必要がある。しか
し、これらの元素の過度の添加は管端溶接部における靱
性劣化や溶接時の割れにつながるため、その添加量は制
限されることが多く高強度化には自ずから限界がある。
格、X60 以上の高強度ラインパイプを製造するには、T
i、Nb等の析出強化元素あるいはCr、Mo、Cu、Ni等の焼
入れ性を向上させる元素を添加する必要がある。しか
し、これらの元素の過度の添加は管端溶接部における靱
性劣化や溶接時の割れにつながるため、その添加量は制
限されることが多く高強度化には自ずから限界がある。
【０００４】一方、制御圧延を用いて組織の細粒化を図
るには、Ar1 〜Ar3 点の二相温度域で仕上げ圧延を行う
必要がある。しかし、継目無鋼管の圧延においては潤滑
の困難性から仕上げ圧延温度の低下が難しく、充分な細
粒組織が得られない。
るには、Ar1 〜Ar3 点の二相温度域で仕上げ圧延を行う
必要がある。しかし、継目無鋼管の圧延においては潤滑
の困難性から仕上げ圧延温度の低下が難しく、充分な細
粒組織が得られない。
【０００５】これらに代わる方法として圧延完了後、再
加熱を行うことなく焼入れを行う「直接焼入れ法」が提
案されている。しかし、この方法によっても、圧延後の
温度不均一に起因する鋼管長手および円周方向の強度バ
ラツキが発生する可能性がある。
加熱を行うことなく焼入れを行う「直接焼入れ法」が提
案されている。しかし、この方法によっても、圧延後の
温度不均一に起因する鋼管長手および円周方向の強度バ
ラツキが発生する可能性がある。
【０００６】この対策として、例えば特開平９−287029
号公報には、圧延後、炉に装入し保熱することにより、
強度バラツキのない継目無鋼管を製造する方法が提案さ
れている。
号公報には、圧延後、炉に装入し保熱することにより、
強度バラツキのない継目無鋼管を製造する方法が提案さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者らは
さらに検討を重ねた結果、この特開平９−287029号公報
により提案された方法を用いて継目無鋼管を大量生産す
ると、製造された継目無鋼管それぞれの間の強度のバラ
ツキが大きく、その抑制が不可欠であることを知見し
た。例えば、特開平９−287029号公報により提案された
方法により得られる鋼管は、降伏強さが13〜20MPa の範
囲でばらつき、引張強さが９〜16MPa の範囲でばらつい
てしまう。
さらに検討を重ねた結果、この特開平９−287029号公報
により提案された方法を用いて継目無鋼管を大量生産す
ると、製造された継目無鋼管それぞれの間の強度のバラ
ツキが大きく、その抑制が不可欠であることを知見し
た。例えば、特開平９−287029号公報により提案された
方法により得られる鋼管は、降伏強さが13〜20MPa の範
囲でばらつき、引張強さが９〜16MPa の範囲でばらつい
てしまう。
【０００８】ここに、本発明の目的は、大量生産時にお
いても鋼管間のバラツキが少ない、高強度と優れた靱性
とをともに有するラインパイプ用継目無鋼管の製造方法
を提供することにある。
いても鋼管間のバラツキが少ない、高強度と優れた靱性
とをともに有するラインパイプ用継目無鋼管の製造方法
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために研究を重ねた結果、仕上げ圧延温度変
動により、Ti、Nb、Ｖといった元素の析出挙動が変動
し、得られる鋼管間で強度が大きくばらついてしまうこ
とを知見した。
を解決するために研究を重ねた結果、仕上げ圧延温度変
動により、Ti、Nb、Ｖといった元素の析出挙動が変動
し、得られる鋼管間で強度が大きくばらついてしまうこ
とを知見した。
【００１０】すなわち、Ti、Nbについては(1) 直接焼入
れ法 (保熱を行う場合を含む) では、焼入れ時には炭窒
化物として一部析出しており、その析出量と固溶状態の
量とは、仕上げ圧延温度と鋼中Ｎ量との影響を受けるこ
と、(2) 焼入れ時に析出した炭窒化物は、続く焼戻し時
に凝集粗大化し、強度に寄与しないこと、および(3) 焼
入れ時に固溶状態のTi、Nbは、続く焼戻し時に微細に析
出して高強度化するという挙動を示すため、鋼の強度は
Ti、Nb添加量や仕上げ圧延温度の変動によりバラツキが
生じることを知見した。一方、Ｖについては、(4) 焼入
れ時には殆どが固溶状態にあり、続く焼戻し時に微細に
析出して高強度化するという挙動を示すため、鋼の強度
は仕上げ圧延温度の変動に大きな影響は受けないことを
知見した。
れ法 (保熱を行う場合を含む) では、焼入れ時には炭窒
化物として一部析出しており、その析出量と固溶状態の
量とは、仕上げ圧延温度と鋼中Ｎ量との影響を受けるこ
と、(2) 焼入れ時に析出した炭窒化物は、続く焼戻し時
に凝集粗大化し、強度に寄与しないこと、および(3) 焼
入れ時に固溶状態のTi、Nbは、続く焼戻し時に微細に析
出して高強度化するという挙動を示すため、鋼の強度は
Ti、Nb添加量や仕上げ圧延温度の変動によりバラツキが
生じることを知見した。一方、Ｖについては、(4) 焼入
れ時には殆どが固溶状態にあり、続く焼戻し時に微細に
析出して高強度化するという挙動を示すため、鋼の強度
は仕上げ圧延温度の変動に大きな影響は受けないことを
知見した。
【００１１】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨とするところは、Ｃ：0.02〜0.15
％ (本明細書においては特にことわりがない限り「％」
は「重量％」を意味するものとする。) 、Si：1.0 ％以
下、Mn：0.3 〜2.5 ％、Ｐ：0.015 ％以下、Ｓ：0.010
％以下、Ti：０〜0.10％、Nb：０〜0.05％、Ｖ：0.01〜
0.10％、Al：0.001 〜0.1 ％、Ｎ：0.006 ％以下を含有
し、さらに必要に応じて、Cr：1.0 ％以下、Mo：1.0 ％
以下、Cu：1.0 ％以下、Ni：1.0 ％以下、Ｂ：0.003 ％
以下およびCa：0.005 ％以下からなる群から選ばれた１
種または２種以上、残部がFeおよび不可避的不純物から
成る鋼片を、熱間で穿孔後950 ℃以上の熱間圧延により
継目無鋼管とした後、Ar3 点以下まで冷却することなく
直ちに、(Ar3点＋50℃) 〜1100℃に保持された炉で加熱
した後、５℃/sec以上の冷却速度にて、例えば常温まで
冷却し、550 ℃〜Ac1 点の温度で焼戻すことを特徴とす
る、強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製
造方法である。
ものであり、その要旨とするところは、Ｃ：0.02〜0.15
％ (本明細書においては特にことわりがない限り「％」
は「重量％」を意味するものとする。) 、Si：1.0 ％以
下、Mn：0.3 〜2.5 ％、Ｐ：0.015 ％以下、Ｓ：0.010
％以下、Ti：０〜0.10％、Nb：０〜0.05％、Ｖ：0.01〜
0.10％、Al：0.001 〜0.1 ％、Ｎ：0.006 ％以下を含有
し、さらに必要に応じて、Cr：1.0 ％以下、Mo：1.0 ％
以下、Cu：1.0 ％以下、Ni：1.0 ％以下、Ｂ：0.003 ％
以下およびCa：0.005 ％以下からなる群から選ばれた１
種または２種以上、残部がFeおよび不可避的不純物から
成る鋼片を、熱間で穿孔後950 ℃以上の熱間圧延により
継目無鋼管とした後、Ar3 点以下まで冷却することなく
直ちに、(Ar3点＋50℃) 〜1100℃に保持された炉で加熱
した後、５℃/sec以上の冷却速度にて、例えば常温まで
冷却し、550 ℃〜Ac1 点の温度で焼戻すことを特徴とす
る、強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製
造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるラインパイ
プ用継目無鋼管の製造方法の実施形態を、詳細に説明す
る。まず、用いる鋼片の組成を限定する理由を説明す
る。
プ用継目無鋼管の製造方法の実施形態を、詳細に説明す
る。まず、用いる鋼片の組成を限定する理由を説明す
る。
【００１３】Ｃ：0.02〜0.15％ Ｃは、鋼の強度を高めるために必須の元素であり、必要
とされる強度を確保するためには0.02％以上必要であ
る。一方、0.15％を超えると母材および溶接熱影響部に
おける靱性が低下する。そこで、本発明では、Ｃ含有量
は0.02％以上0.15％以下と限定する。
とされる強度を確保するためには0.02％以上必要であ
る。一方、0.15％を超えると母材および溶接熱影響部に
おける靱性が低下する。そこで、本発明では、Ｃ含有量
は0.02％以上0.15％以下と限定する。
【００１４】Si：1.0 ％以下 Siは、脱酸を目的として添加され、強度向上にも寄与す
る。しかし、Si含有量が1.0 ％を超えると、母材および
溶接熱影響部における靱性が低下する。そこで、本発明
では、Si含有量は1.0 ％以下と限定する。
る。しかし、Si含有量が1.0 ％を超えると、母材および
溶接熱影響部における靱性が低下する。そこで、本発明
では、Si含有量は1.0 ％以下と限定する。
【００１５】Mn：0.3 〜2.5 ％ Mnは、鋼の強度と靱性を確保する上で有効な元素である
が、Mn含有量が0.3 ％未満ではその効果を期待できな
い。一方、Mn含有量が2.5 ％を超えると母材の靱性を低
下させる。そこで、本発明では、Mn含有量は0.3 ％以上
2.5 ％以下と限定する。
が、Mn含有量が0.3 ％未満ではその効果を期待できな
い。一方、Mn含有量が2.5 ％を超えると母材の靱性を低
下させる。そこで、本発明では、Mn含有量は0.3 ％以上
2.5 ％以下と限定する。
【００１６】Ｐ：0.015 ％以下 Ｐは、不純物として鋼中に存在し、母材の靱性を低下さ
せる元素であり、極力低い方がよいが、極端に低減する
には相応のコスト上昇を伴う。そこで、本発明では、Ｐ
含有量は0.015 ％以下と限定する。
せる元素であり、極力低い方がよいが、極端に低減する
には相応のコスト上昇を伴う。そこで、本発明では、Ｐ
含有量は0.015 ％以下と限定する。
【００１７】Ｓ：0.010 ％以下 Ｓは、Ｐと同様に不純物として鋼中に存在し、母材の靱
性を低下させる元素であり、極力低い方がよいが、極端
に低減するには相応のコスト上昇を伴う。そこで、本発
明では、Ｓ含有量は0.010 ％以下と限定する。
性を低下させる元素であり、極力低い方がよいが、極端
に低減するには相応のコスト上昇を伴う。そこで、本発
明では、Ｓ含有量は0.010 ％以下と限定する。
【００１８】Ti：０〜0.10％ Tiは、必ずしも添加しなくともよい。しかし、適度な添
加量と後述する仕上げ圧延温度管理とを行うことによ
り、強度のバラツキを押さえつつ、析出強化により強度
を向上させることができる。ただし、Ti添加量が0.10％
を超えると、過度の析出強化によって靱性が劣化する。
そこで、本発明では、Ti含有量は０％以上0.10％以下と
限定する。
加量と後述する仕上げ圧延温度管理とを行うことによ
り、強度のバラツキを押さえつつ、析出強化により強度
を向上させることができる。ただし、Ti添加量が0.10％
を超えると、過度の析出強化によって靱性が劣化する。
そこで、本発明では、Ti含有量は０％以上0.10％以下と
限定する。
【００１９】Nb：０〜0.05％ Nbも、Tiと同様に必ずしも添加しなくともよい。しか
し、適度な添加量と後述する仕上げ圧延温度管理とを行
うことにより、強度のバラツキを押さえつつ、析出強化
により強度を向上させることができるとともに、結晶粒
の細粒化により靱性を向上させることもできる。ただ
し、Nb添加量が0.05％を超えると、靱性が劣化する。そ
こで、本発明では、Nb含有量は０％以上0.05％以下と限
定する。
し、適度な添加量と後述する仕上げ圧延温度管理とを行
うことにより、強度のバラツキを押さえつつ、析出強化
により強度を向上させることができるとともに、結晶粒
の細粒化により靱性を向上させることもできる。ただ
し、Nb添加量が0.05％を超えると、靱性が劣化する。そ
こで、本発明では、Nb含有量は０％以上0.05％以下と限
定する。
【００２０】Ｖ：0.01〜0.10％ Ｖは、前述の通り、焼入れ時にはほとんどが固溶状態で
あり、焼戻し時に析出するため仕上げ圧延温度の影響を
殆ど受けることなく、強度を向上させることができる。
しかし、Ｖ含有量が0.01％未満ではかかる効果が期待で
きず、一方、0.10％を超えると、過度の析出により靱性
を劣化させる。そこで、本発明では、Ｖ含有量は0.01％
以上0.10％以下と限定する。
あり、焼戻し時に析出するため仕上げ圧延温度の影響を
殆ど受けることなく、強度を向上させることができる。
しかし、Ｖ含有量が0.01％未満ではかかる効果が期待で
きず、一方、0.10％を超えると、過度の析出により靱性
を劣化させる。そこで、本発明では、Ｖ含有量は0.01％
以上0.10％以下と限定する。
【００２１】Al：0.001 〜0.1 ％ Alは、脱酸を目的として添加されるが、0.001 ％未満で
は脱酸不足となって鋼質の劣化を招く。しかし、0.1 ％
を超えて含有させても脱酸の効果は殆ど不変であり、む
しろ介在物が増加し靱性を劣化させる。そこで、本発明
では、Al含有量は0.001 ％以上0.1 ％以下と限定する。
は脱酸不足となって鋼質の劣化を招く。しかし、0.1 ％
を超えて含有させても脱酸の効果は殆ど不変であり、む
しろ介在物が増加し靱性を劣化させる。そこで、本発明
では、Al含有量は0.001 ％以上0.1 ％以下と限定する。
【００２２】Ｎ：0.006 ％以下 Ｎは、不純物として鋼中に存在し、Ti添加の場合はTiN
として固定されて悪影響を与えることは少ない。一方、
Tiが添加されない場合は焼戻し時にＶ窒化物として析出
し、高強度に寄与する。しかしながら、いずれの場合も
Ｎ含有量が0.006 ％を超えると、粗大介在物となって靱
性を劣化させる。そこで、本発明では、Ｎ含有量は0.00
6 ％以下と限定する。
として固定されて悪影響を与えることは少ない。一方、
Tiが添加されない場合は焼戻し時にＶ窒化物として析出
し、高強度に寄与する。しかしながら、いずれの場合も
Ｎ含有量が0.006 ％を超えると、粗大介在物となって靱
性を劣化させる。そこで、本発明では、Ｎ含有量は0.00
6 ％以下と限定する。
【００２３】本発明では、さらに、任意添加元素とし
て、Cr、Mo、Cu、Ni、ＢおよびCaの１種または２種以上
を含有してもよい。以下、これらの任意添加元素につい
ても説明する。これらの任意添加元素は、必ずしも添加
されなくともよいが、基本となる成分にさらに添加する
ことにより、強度および靱性を向上することができる。
て、Cr、Mo、Cu、Ni、ＢおよびCaの１種または２種以上
を含有してもよい。以下、これらの任意添加元素につい
ても説明する。これらの任意添加元素は、必ずしも添加
されなくともよいが、基本となる成分にさらに添加する
ことにより、強度および靱性を向上することができる。
【００２４】Cr：1.0 ％以下 Crは、焼入れ性を向上させる元素であり、添加により高
強度化を図ることができる。しかし、Cr含有量が1.0 ％
を超えると溶接部の靱性が劣化する。そこで、Crを添加
する場合には、その含有量は1.0 ％以下と限定すること
が望ましい。
強度化を図ることができる。しかし、Cr含有量が1.0 ％
を超えると溶接部の靱性が劣化する。そこで、Crを添加
する場合には、その含有量は1.0 ％以下と限定すること
が望ましい。
【００２５】Mo：1.0 ％以下 Moも、Crと同様に焼入れ性を向上させる元素であり、添
加により高強度化を図ることができる。しかし、Mo含有
量が1.0 ％を超えると、溶接部の靱性が劣化する。そこ
で、Moを添加する場合には、その含有量は1.0 ％以下と
限定することが望ましい。
加により高強度化を図ることができる。しかし、Mo含有
量が1.0 ％を超えると、溶接部の靱性が劣化する。そこ
で、Moを添加する場合には、その含有量は1.0 ％以下と
限定することが望ましい。
【００２６】Cu：1.0 ％以下 Cuは、高強度化とともに耐食性の向上を図ることができ
る元素であるが、過剰の添加は材料コストの上昇ととも
に現地溶接性を悪化させる。そこで、Cuを添加する場合
には、その含有量は1.0 ％以下と限定することが望まし
い。
る元素であるが、過剰の添加は材料コストの上昇ととも
に現地溶接性を悪化させる。そこで、Cuを添加する場合
には、その含有量は1.0 ％以下と限定することが望まし
い。
【００２７】Ni：1.0 ％以下 Niは、靱性を劣化させることなく高強度化を図ることが
できるが、過度の添加は材料コストの上昇とともに現地
溶接性を悪化させる。そこで、Niを添加する場合には、
その含有量は1.0 ％以下と限定することが望ましい。
できるが、過度の添加は材料コストの上昇とともに現地
溶接性を悪化させる。そこで、Niを添加する場合には、
その含有量は1.0 ％以下と限定することが望ましい。
【００２８】Ｂ：0.003 ％以下 Ｂは、微量の添加により焼入れ性を向上させることがで
きるが、0.003 ％を超えて添加すると母材および溶接熱
影響部それぞれにおける靱性が低下する。そこで、Ｂを
添加する場合には、その含有量は0.003 ％以下と限定す
ることが望ましい。
きるが、0.003 ％を超えて添加すると母材および溶接熱
影響部それぞれにおける靱性が低下する。そこで、Ｂを
添加する場合には、その含有量は0.003 ％以下と限定す
ることが望ましい。
【００２９】Ca：0.005 ％以下 Caは、鋼中のＳと反応して硫化物となるが、圧延方向に
伸びることがなく圧延後も球状を保つ。したがって、Mn
S のように延伸された介在物先端を起点とする水素誘起
割れ等の発生を抑制することができるが、過度の添加は
鋼の清浄性を悪化させ、母材靱性を劣化させる。そこ
で、Caを添加する場合には、その含有量は0.005 ％以下
と限定することが望ましい。
伸びることがなく圧延後も球状を保つ。したがって、Mn
S のように延伸された介在物先端を起点とする水素誘起
割れ等の発生を抑制することができるが、過度の添加は
鋼の清浄性を悪化させ、母材靱性を劣化させる。そこ
で、Caを添加する場合には、その含有量は0.005 ％以下
と限定することが望ましい。
【００３０】上記以外は、Feおよび不可避的不純物であ
る。本発明では、このような鋼組成を有する鋼片に、製
管、加熱保持、焼入れおよび焼戻しを行う。以下、この
工程について、順次説明する。
る。本発明では、このような鋼組成を有する鋼片に、製
管、加熱保持、焼入れおよび焼戻しを行う。以下、この
工程について、順次説明する。
【００３１】製管工程 まず、素材となるビレットの製造およびこのビレットを
穿孔し中空素管とする工程においては、従来の技術を用
いてよく、何ら限定されるものではない。例えば連続鋳
造機により鋳造されたビレットを1100〜1300℃に加熱
し、傾斜ロール圧延機のようなピアサーを用いて中空素
管とすればよい。
穿孔し中空素管とする工程においては、従来の技術を用
いてよく、何ら限定されるものではない。例えば連続鋳
造機により鋳造されたビレットを1100〜1300℃に加熱
し、傾斜ロール圧延機のようなピアサーを用いて中空素
管とすればよい。
【００３２】延伸圧延加工および仕上げ圧延の方法につ
いても従来の技術を用いてよく、何ら限定されない。例
えばマンネスマン・マンドレルミル方式のように、マン
ドレルミルを用いて延伸圧延後、サイザーまたはレデュ
ーサーを用いて仕上げ圧延を行い、寸法調整を行えばよ
い。
いても従来の技術を用いてよく、何ら限定されない。例
えばマンネスマン・マンドレルミル方式のように、マン
ドレルミルを用いて延伸圧延後、サイザーまたはレデュ
ーサーを用いて仕上げ圧延を行い、寸法調整を行えばよ
い。
【００３３】ここで、仕上げ圧延温度については、結晶
粒の細粒化の観点からできるだけ低い方が望ましいが、
仕上圧延温度が950 ℃未満であると、Ti、Nb、Ｖの炭窒
化物が一部析出して焼戻し工程で粗大化するために、強
度上昇に寄与せず、強度バラツキの大きな要因となる。
そこで、本発明では、仕上圧延温度は、950 ℃以上と限
定する。
粒の細粒化の観点からできるだけ低い方が望ましいが、
仕上圧延温度が950 ℃未満であると、Ti、Nb、Ｖの炭窒
化物が一部析出して焼戻し工程で粗大化するために、強
度上昇に寄与せず、強度バラツキの大きな要因となる。
そこで、本発明では、仕上圧延温度は、950 ℃以上と限
定する。
【００３４】加熱保持工程 仕上げ圧延後に直ちに焼入れを行う直接焼入れ法では、
圧延後の組織が粗大であるため焼入れ性が高いことから
容易に高強度化を図ることができるものの、圧延後の温
度の不均一に起因して、鋼管の長手方向および円周方向
に関する強度のバラツキが発生する可能性がある。そこ
で、本発明では、焼入れ前に得られた鋼管を炉に装入
し、均熱を行う。
圧延後の組織が粗大であるため焼入れ性が高いことから
容易に高強度化を図ることができるものの、圧延後の温
度の不均一に起因して、鋼管の長手方向および円周方向
に関する強度のバラツキが発生する可能性がある。そこ
で、本発明では、焼入れ前に得られた鋼管を炉に装入
し、均熱を行う。
【００３５】ただし、仕上げ圧延終了後、炉に装入する
までの間にAr3 点以下まで冷却してしまうと、一部フェ
ライトが析出し、必要とされる強度が得られなくなる。
そこで、本発明では、仕上圧延後、Ar3 点以下まで冷却
することなく直ちに、炉に装入する。
までの間にAr3 点以下まで冷却してしまうと、一部フェ
ライトが析出し、必要とされる強度が得られなくなる。
そこで、本発明では、仕上圧延後、Ar3 点以下まで冷却
することなく直ちに、炉に装入する。
【００３６】また、炉の温度が(Ar3点＋50℃) 未満であ
ると、強度にバラツキが生じる。一方、炉の温度が1100
℃を超えると結晶粒が成長し、靱性を劣化させる。そこ
で、本発明では、炉の温度は(Ar3点＋50℃) 以上1100℃
以下と限定する。
ると、強度にバラツキが生じる。一方、炉の温度が1100
℃を超えると結晶粒が成長し、靱性を劣化させる。そこ
で、本発明では、炉の温度は(Ar3点＋50℃) 以上1100℃
以下と限定する。
【００３７】焼入れ工程 炉で均熱された鋼管を、５℃/sec以上の冷却速度で、例
えば常温まで冷却することにより、焼き入れる。この焼
入れ時の冷却速度が５℃/sec未満では、必要とされる強
度を得るための、マルテンサイト、ベイナイトを含む組
織とならないからである。
えば常温まで冷却することにより、焼き入れる。この焼
入れ時の冷却速度が５℃/sec未満では、必要とされる強
度を得るための、マルテンサイト、ベイナイトを含む組
織とならないからである。
【００３８】焼戻し工程 焼戻し温度については、焼入れ時に固溶状態にあったT
i、Nb、Ｖの炭窒化物を十分に析出させ、高強度化を図
るために550 ℃以上必要である。しかし、焼戻し温度が
Ac1 点を超えると、かえって強度の低下を招く。そこ
で、本発明では、焼戻し温度は、 550℃以上Ac1 点以下
と限定する。
i、Nb、Ｖの炭窒化物を十分に析出させ、高強度化を図
るために550 ℃以上必要である。しかし、焼戻し温度が
Ac1 点を超えると、かえって強度の低下を招く。そこ
で、本発明では、焼戻し温度は、 550℃以上Ac1 点以下
と限定する。
【００３９】このようにして、本発明により、製造され
た継目無鋼管間の強度のバラツキを、降伏強さについて
９〜15MPa に、引張強さについては７〜14MPa に抑制す
ることができる。したがって、大量生産時においても鋼
管間のバラツキが少ない、高強度と優れた靱性とをとも
に有するラインパイプ用継目無鋼管を製造することがで
きる。
た継目無鋼管間の強度のバラツキを、降伏強さについて
９〜15MPa に、引張強さについては７〜14MPa に抑制す
ることができる。したがって、大量生産時においても鋼
管間のバラツキが少ない、高強度と優れた靱性とをとも
に有するラインパイプ用継目無鋼管を製造することがで
きる。
【００４０】
【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながら、詳
細に説明する。表１に示す成分の鋼を150 トン転炉で溶
製後、連続鋳造機にてビレットとし、傾斜ロール穿孔機
を用いて中空素管を得た。この素管をマンドレルミルと
サイザーを用いて表２の熱間圧延、熱処理を行い、外径
323.9 mm、肉厚15.88 mmの継目無鋼管を各10本ずつ製造
した。
細に説明する。表１に示す成分の鋼を150 トン転炉で溶
製後、連続鋳造機にてビレットとし、傾斜ロール穿孔機
を用いて中空素管を得た。この素管をマンドレルミルと
サイザーを用いて表２の熱間圧延、熱処理を行い、外径
323.9 mm、肉厚15.88 mmの継目無鋼管を各10本ずつ製造
した。
【００４１】この鋼管からJIS 12号引張試験片とJIS ４
号シャルピー試験片を採取し、それぞれ降伏強さ、引張
強さ、シャルピー破面遷移温度 (以下vTrsと呼ぶ) とそ
のバラツキを求めた。結果を表２にまとめて示す。
号シャルピー試験片を採取し、それぞれ降伏強さ、引張
強さ、シャルピー破面遷移温度 (以下vTrsと呼ぶ) とそ
のバラツキを求めた。結果を表２にまとめて示す。
【００４２】表２から、本発明にかかる継目無鋼管 (試
料番号１〜12) では、400MPa以上の降伏強さと−50℃以
下のvTrsを示し、かつ強度のバラツキを、降伏強さにつ
いて15MPa 以下に、引張強さについては14MPa 以下にそ
れぞれ抑制されている。
料番号１〜12) では、400MPa以上の降伏強さと−50℃以
下のvTrsを示し、かつ強度のバラツキを、降伏強さにつ
いて15MPa 以下に、引張強さについては14MPa 以下にそ
れぞれ抑制されている。
【００４３】これに対し、比較鋼 (試料番号13〜26) で
は、低強度、高vTrsあるいはバラツキが、降伏強さにつ
いて９〜33MPa 、引張強さについては７〜34MPa と大き
かった。したがって、本発明により、製造される継目無
鋼管の強度のばらつきが著しく抑制されたことがわか
る。
は、低強度、高vTrsあるいはバラツキが、降伏強さにつ
いて９〜33MPa 、引張強さについては７〜34MPa と大き
かった。したがって、本発明により、製造される継目無
鋼管の強度のばらつきが著しく抑制されたことがわか
る。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば強度と靱性に優れ、かつ
バラツキが小さい継目無鋼管を得ることができる。した
がって、溶接施工を受け、寒冷地でも用いられるライン
パイプ用継目無鋼管として極めて有効である。
バラツキが小さい継目無鋼管を得ることができる。した
がって、溶接施工を受け、寒冷地でも用いられるライン
パイプ用継目無鋼管として極めて有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/58 Ｃ２２Ｃ 38/58 Ｆターム(参考） 4K032 AA01 AA02 AA04 AA05 AA08 AA11 AA14 AA16 AA17 AA19 AA21 AA22 AA23 AA27 AA29 AA31 AA35 AA36 BA03 CC04 CD02 CD03 CF02
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：0.02〜0.15％、Si：1.0 ％以下、Mn：0.3 〜2.5
％、 Ｐ：0.015 ％以下、Ｓ：0.010 ％以下、Ti：０〜0.10
％、 Nb：０〜0.05％、Ｖ：0.01〜0.10％、Al：0.001 〜0.1
％、 Ｎ：0.006 ％以下を含有し、 残部がFeおよび不可避的不純物 から成る鋼片を、熱間で穿孔後950 ℃以上の熱間圧延に
より継目無鋼管とした後、Ar3 点以下まで冷却すること
なく直ちに、(Ar3点＋50℃) 〜1100℃に保持された炉で
加熱した後、５℃/sec以上の冷却速度にて冷却し、550
℃〜Ac1 点の温度で焼戻すことを特徴とする強度と靱性
に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 さらに、重量％で、Cr：1.0 ％以下、M
o：1.0 ％以下、Cu：1.0 ％以下、Ni：1.0 ％以下、
Ｂ：0.003 ％以下およびCa：0.005 ％以下からなる群か
ら選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴と
する請求項１記載の強度と靱性に優れたラインパイプ用
継目無鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344552A JP2000169913A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344552A JP2000169913A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000169913A true JP2000169913A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18370168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10344552A Pending JP2000169913A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000169913A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007023806A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| EP1918395A1 (en) * | 2005-07-26 | 2008-05-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe and method for producing same |
| CN102059271A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-05-18 | 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 | 超(超)临界锅炉用无缝钢管的制造方法 |
| WO2011152240A1 (ja) | 2010-06-02 | 2011-12-08 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管及びその製造方法 |
| CN104988388A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-21 | 达力普石油专用管有限公司 | 一种经济型l485q无缝管线管及其制备方法 |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP10344552A patent/JP2000169913A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7815755B2 (en) * | 2005-07-26 | 2010-10-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe and manufacturing method thereof |
| EP1918395A4 (en) * | 2005-07-26 | 2011-09-14 | Sumitomo Metal Ind | SEAMLESS STEEL TUBE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| EP1918395A1 (en) * | 2005-07-26 | 2008-05-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe and method for producing same |
| JPWO2007023806A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2009-03-26 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| US7896985B2 (en) | 2005-08-22 | 2011-03-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe for line pipe and a process for its manufacture |
| AU2006282412B2 (en) * | 2005-08-22 | 2009-12-03 | Nippon Steel Corporation | Seamless steel pipe for line pipe and a process for its manufacture |
| JP4502010B2 (ja) * | 2005-08-22 | 2010-07-14 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| JP4502012B2 (ja) * | 2005-08-22 | 2010-07-14 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| JPWO2007023804A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2009-02-26 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| CN101300369B (zh) * | 2005-08-22 | 2010-11-03 | 住友金属工业株式会社 | 管线用无缝钢管及其制造方法 |
| WO2007023806A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| US7931757B2 (en) | 2005-08-22 | 2011-04-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe for line pipe and a process for its manufacture |
| WO2007023804A1 (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| WO2011152240A1 (ja) | 2010-06-02 | 2011-12-08 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管及びその製造方法 |
| US8709174B2 (en) | 2010-06-02 | 2014-04-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Seamless steel pipe for line pipe and method for manufacturing the same |
| CN102059271A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-05-18 | 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 | 超(超)临界锅炉用无缝钢管的制造方法 |
| CN102059271B (zh) * | 2010-11-23 | 2012-11-28 | 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 | 超(超)临界锅炉用无缝钢管的制造方法 |
| CN104988388A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-10-21 | 达力普石油专用管有限公司 | 一种经济型l485q无缝管线管及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6107437B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管の製造方法 | |
| MXPA06008514A (es) | Tubo de acero sin costura para pozos petroleros excelente en resistencia al agrietamiento por esfuerzo de sulfuro y metodo para producirlos. | |
| JP2001271134A (ja) | 耐硫化物応力割れ性と靱性に優れた低合金鋼材 | |
| JP2002241838A (ja) | 二相ステンレス鋼管の製造方法 | |
| JP5741260B2 (ja) | 歪付与後のｃｔｏｄ特性に優れた極低温用鋼材およびその製造方法 | |
| JP2000063940A (ja) | 耐硫化物応力割れ性に優れた高強度鋼の製造方法 | |
| JP4123672B2 (ja) | 靱性に優れた高強度継目無鋼管の製造方法 | |
| JP3812168B2 (ja) | 強度の均一性と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法 | |
| JPH0741856A (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼管の製造法 | |
| JP4207334B2 (ja) | 溶接性と耐応力腐食割れ性に優れた高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JP2004137542A (ja) | 非調質鋼熱間鍛造部材の製造方法 | |
| JP2000178645A (ja) | 強度と靱性に優れた鋼材の製造方法 | |
| JP5565102B2 (ja) | 機械構造用鋼およびその製造方法 | |
| JP2000160245A (ja) | 耐ｈｉｃ性に優れた高強度鋼の製造方法 | |
| JPH06184636A (ja) | 溶接性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法 | |
| JP2000169913A (ja) | 強度と靱性に優れたラインパイプ用継目無鋼管の製造方法 | |
| JP2000096143A (ja) | 鋼管の製造方法 | |
| JP2003105441A (ja) | 高強度・高靭性１３Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼継目無管の製造方法 | |
| JP2000160300A (ja) | 高耐食性を有する６５５Ｎｍｍ−２級低Ｃ高Ｃｒ合金油井管およびその製造方法 | |
| JP6747623B1 (ja) | 電縫鋼管 | |
| JP2002275576A (ja) | 低温用低降伏比鋼材およびその製造方法 | |
| JP2000336460A (ja) | 機械構造用熱間圧延線材・棒鋼及びその製造方法 | |
| JP2000160286A (ja) | ドリル被削性に優れた高強度高靱性非調質鋼材 | |
| JP3589066B2 (ja) | 高強度高靱性継目無鋼管の製造方法 | |
| JPH11302785A (ja) | 継目無鋼管用鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031104 |