JP2001348643A

JP2001348643A - 成形性の優れた鋼管およびその製造方法

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Publication number: JP2001348643A
Application number: JP2000170350A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yoshinaga; 直樹吉永; Nobuhiro Fujita; 展弘藤田; Manabu Takahashi; 学高橋; Yasuhiro Shinohara; 康浩篠原; Toru Yoshida; 亨吉田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2001-12-18
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: JP3828719B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ハイドロフォーム等の成形性に優れた鋼管と
その製造法を提供する。【解決手段】鋼管の軸方向のｒ値が１．４以上で、か
つ鋼板の１／２板厚における板面の｛１１０｝＜１１０
＞〜｛３３２｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度
比の平均が３．５以上、および／又は鋼板の１／２板厚
における板面の｛１１０｝＜１１０＞のＸ線ランダム強
度比が５．０以上である、成形性の優れた鋼管。また、
母管の板厚中心における板面の｛００１｝＜１１０＞、
｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞及び｛１
１２｝＜１１０＞のすべての方位がＸ線ランダム強度比
で３以下の鋼管を６５０〜１２００℃の温度範囲に加熱
し、縮径率３０％以上、板厚減少率５〜３０％となる加
工を施すことを特徴とする成形性に優れた鋼管の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のパ
ネル類、足廻り、メンバーなどに用いられる鋼管及びそ
の製造方法に関するものである。特にハイドロフォーム
成形（特開平１０−１７５０２７号公報参照）の用途に
好適である。本発明の鋼管は、表面処理をしないもの
と、防錆のために溶融亜鉛めっき、電気めっきなどの表
面処理を施したものの両方を含む。亜鉛めっきとは、純
亜鉛のほか、主成分が亜鉛である合金のめっきも含む。
本発明による鋼管は、特に軸押し力の働くハイドロフォ
ーム成形性に極めて優れており、ハイドロフォーム成形
時の自動車用部品の製造効率を向上させることができ
る。さらに、本発明は高強度鋼管にも適用できるため部
品の板厚を低減させることが可能となり、地球環境保全
に寄与できるものと考えられる。

【０００２】

【従来の技術】自動車の軽量化ニーズに伴い、鋼板の高
強度化が望まれている。高強度化することで板厚減少に
よる軽量化や衝突時の安全性向上が可能となる。また、
最近では、複雑な形状の部位について、高強度鋼の鋼管
からハイドロフォーム法を用いて成形加工する試みが行
われている。これは、自動車の軽量化や低コスト化のニ
ーズに伴い、部品数の減少や溶接フランジ箇所の削減な
どを狙ったものである。このように、ハイドロフォーム
などの新しい成形加工方法が実際に採用されれば、コス
トの削減や設計の自由度が拡大されるなどの大きなメリ
ットが期待される。このようなハイドロフォーム成形の
メリットを充分に生かすためには、これらの新しい成形
法に適した材料が必要となる。本発明者らは特願２００
０−５２５７４号ににより、集合組織を制御した成形性
に優れた鋼管について提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】地球環境問題がますま
す深刻となる中、ハイドロフォーム成形に対してこれま
で以上に高強度の鋼管への要求が高まることは必至と考
えられるが、その際に成形性が従来以上に問題となって
くることは間違いない。本発明は、より一層成形性の良
好な鋼管およびそれを高いコストをかけることなく製造
する方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、ハイドロフ
ォーム等の成形性に優れた材料の集合組織およびその制
御方法を見出し、これを限定することでハイドロフォー
ム等の成形性に優れた鋼管を提供するものである。即
ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。（１）質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．５０％、Ｓｉ：０．００１〜２．５％、Ｍｎ：０．０１〜３．０％、Ｐ：０．００１〜０．２％、Ｓ：０．０５％以下、Ｎ：０．０１％以下を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、鋼管
の軸方向ｒ値が１．４以上、かつ鋼板の１／２板厚にお
ける板面の｛１１０｝＜１１０＞〜｛３３２｝＜１１０
＞の方位群のＸランダム強度比の平均が３．５以上、或
いは鋼板の１／２板厚における板面の｛１１０｝＜１１
０＞のＸ線ランダム強度比が５．０以上の、いずれか一
方又は双方であることを特徴とする成形性の優れた鋼
管。（２）含有成分として、さらに質量％で、Ａｌ，Ｚｒ
およびＭｇの１種または２種以上を合計で０．０００１
〜０．５％含むことを特徴とする前記（１）に記載の成
形性の優れた鋼管。（３）含有成分として、さらに質量％で、Ｔｉ，Ｖお
よびＮｂの１種又は２種以上を合計で０．００１〜０．
５％含むことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載
の成形性の優れた鋼管。（４）含有成分として、さらに質量％で、Ｂを０．０
００１〜０．０１％含むことを特徴とする前記（１）〜
（３）のいずれか１項に記載の成形性の優れた鋼管。（５）含有成分として、さらに質量％で、Ｓｎ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，ＷおよびＭｏの１種又は２種以
上を合計で０．００１〜２．５％含むことを特徴とする
前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の成形性の優
れた鋼管。（６）含有成分として、さらに質量％で、Ｃａを０．
０００１〜０．０１％含むことを特徴とする前記（１）
〜（５）のいずれか１項に記載の成形性の優れた鋼管。

【０００５】（７）前記（１）〜（６）のいずれか１
項に記載の鋼管を製造するに際し、縮径加工に供する母
管の板厚中心における板面の｛００１｝＜１１０＞、
｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞及び｛１
１２｝＜１１０＞のすべての方位がＸ線ランダム強度比
で３以下の鋼管を、６５０℃以上１２００℃以下の温度
範囲に加熱し、縮径率３０％以上、板厚減少率５％以上
３０％以下となる加工を施すことを特徴とする成形性に
優れた鋼管の製造方法。（８）前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の鋼
管を製造するに際し、縮径加工に供する母管の｛００
１｝＜１１０＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜
１１０＞及び｛１１２｝＜１１０＞のうちの１つ以上の
方位がＸ線ランダム強度比で３超の鋼管を（Ａｃ3 −５
０）℃以上１２００℃以下の温度範囲に加熱し、縮径率
３０％以上、板厚減少率５％以上３０％以下となる加工
を施すことを特徴とする成形性に優れた鋼管の製造方
法。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。まず前記（１）の発明について説明する。成分含有
量は質量％である。Ｃ：高強度化に有効で０．０００５％以上の添加とする
が、集合組織を制御する上では過度の添加は好ましいも
のではなく、上限を０．５０％とする。０．００１〜
０．３％がより好ましく、０．００２〜０．２％がさら
に好ましい範囲である。

【０００７】Ｓｉ：安価に機械的強度を高めることが可
能であり、要求される強度レベルに応じて添加すれば良
いが、過剰の添加はメッキのぬれ性や加工性の劣化を招
くばかりか良好な集合組織形成を阻害するので、上限を
２．５％とした。下限を０．００１％としたのは、これ
未満とするのは製鋼技術上困難なためである。

【０００８】Ｍｎ：高強度化に有効な元素であるため下
限を０．０１％とした。また、過剰添加は延性の低下を
招くため、上限を３．０％ととした。

【０００９】Ｐ：高強度化に有効な元素であるので、
０．００１以上添加する。０．２％超添加すると熱間圧
延や縮径加工時に欠陥が発生したり、成形性が劣化した
りするので、０．２％を上限とする。

【００１０】Ｓ：不純物であり含有量は低いほど好まし
く、熱間割れを防止するために０．０５％以下とする。
好ましくは０．０１５％以下である。

【００１１】Ｎ：不純物であり含有量は低いほど好まし
く、加工性を劣化させるため上限を０．０１％以下とす
る。０．００５％以下がより好ましい範囲である。

【００１２】鋼板の１／２板厚での板面の｛１１０｝＜
１１０＞〜｛３３２｝＜１１０＞の方位群および｛１１
０｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比：ハイドロフォー
ム成形等を行う上で最も重要な特性値である。板厚中心
位置での板面のＸ線回折を行い、ランダム試料に対する
各方位の強度比を求めたときの、｛１１０｝＜１１０＞
〜｛３３２｝＜１１０＞の方位群での平均が３．５以上
とした。この方位群に含まれる主な方位は｛１１０｝＜
１１０＞、｛６６１｝＜１１０＞、｛４４１｝＜１１０
＞、｛３３１｝＜１１０＞、｛２２１｝＜１１０＞、
｛３３２｝＜１１０＞である。

【００１３】本発明の鋼管には｛４４３｝＜１１０＞、
｛５５４｝＜１１０＞および｛１１１｝＜１１０＞も発
達する場合があり、かつこれらはハイドフォーム成形に
とって好ましい方位であるが、深絞り用冷延鋼板に一般
に認められる方位でもあるので、区別する意味であえて
除外した。すなわち、深絞り冷延鋼板を素材として電縫
溶接などによって単に鋼管にしたのでは得られない結晶
方位群を本発明の鋼管は有するのである。

【００１４】また本発明では、高ｒ値冷延鋼板の代表的
な結晶方位である｛１１１｝＜１１２＞や｛５５４｝＜
２２５＞はほとんどなく、これらはいずれも２．０以
下、さらに好ましくは１．０未満である。これらの各方
位のＸ線ランダム強度比は、｛１１０｝極点図よりベク
トル法により計算した３次元集合組織や、｛１１０｝，
｛１００｝，｛２１１｝，｛３１０｝極点図のうち複数
の極点図を基に級数展開法で計算した３次元集合組織か
ら求めればよい。例えば、後者の方法によって各結晶方
位のＸ線ランダム強度比を求めるには、３次元集合組織
のφ２＝４５°断面における（１１０）［１−１０］、
（６６１）［１−１０］、（４４１）［−１０］、（３
３１）［１−１０］、（２２１）［１−１０］、（３３
２）［１−１０］強度で代表させる。

【００１５】なお、本発明の集合組織は通常の場合、φ
２＝４５°断面において上記の方位群の範囲内に最高強
度を有し、この方位群から離れるにしたがって徐々に強
度レベルが低下するが、Ｘ線の測定精度の問題や鋼管製
造時の軸周りのねじれの問題、Ｘ線試料作製の精度の問
題などを考慮すると、最高強度を示す方位がこれらの方
位群から±５°ないし１０°程度ずれる場合も有りう
る。

【００１６】｛１１０｝＜１１０＞〜｛３３２｝＜１１
０＞方位群の平均Ｘ線ランダム強度比とは、上記の各方
位のＸ線ランダム強度比の相加平均である。上記方位の
すべての強度が得られない場合には、｛１１０｝＜１１
０＞、｛４４１｝＜１１０＞、｛２２１｝＜１１０＞の
方位の相加平均で代替しても良い。中でも、｛１１０｝
＜１１０＞は重要であり、この方位のＸ線ランダム強度
比が５．０以上であることが特に望ましい。

【００１７】｛１１０｝＜１１０＞〜｛３３２｝＜１１
０＞方位群の平均強度比が３．５以上でかつ｛１１０｝
＜１１０＞の強度比が５．０以上であれば、特にハイド
ロフォーム用鋼管としては更に好適であることは言うま
でもない。また、成形困難な場合には上記方位群の平均
強度比が５．０以上であること、｛１１０｝＜１１０＞
の強度比が７．０以上であることのうち、少なくとも１
つを満たすことが望ましい。その他の方位、例えば｛０
０１｝＜１１０＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝
＜１１０＞、｛１１３｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１
０＞、｛２２３｝＜１１０＞などの強度は、製造条件に
よって種々変化するので特に限定しないが、これらの平
均強度が３．０以下であることが好ましい。

【００１８】鋼管のＸ線回折を行う場合には、鋼管より
弧状試験片を切り出し、これをプレスして平板としＸ線
解析を行う。また、弧状試験片から平板とするときは、
試験片加工による結晶回転の影響を避けるため極力低歪
みで行うものとし、加工により導入される歪み量の上限
を１０％以下で行うこととした。

【００１９】このようにして得られた板状の試料につい
て、機械研磨や化学研磨などによって板厚中心付近まで
研磨し、バフ研磨によって鏡面に仕上げた後、電解研磨
や化学研磨によって歪みを除去すると同時に板厚中心層
が測定面となるように調整する。なお、鋼板の板厚中心
層に偏析帯が認められる場合には、板厚の３／８〜５／
８の範囲で偏析帯のない場所について測定すればよい。
さらにＸ線測定が困難な場合には、ＥＢＳＰ法やＥＣＰ
法により測定しても差し支えない。

【００２０】本発明の集合組織は、上述の通り板厚中心
または板厚中心近傍の面におけるＸ線測定結果により規
定されるが、中心付近以外の板厚においても同様の集合
組織を有することが好ましい。しかしながら鋼管の外側
表面〜板厚１／４程度までは、後述する縮径加工による
せん断変形に起因して集合組織が変化し、上記の集合組
織の要件を満たさない場合もあり得る。なお、｛ｈｋ
ｌ｝＜ｕｖｗ＞とは、上述の方法でＸ線用試料を採取し
たとき、板面に垂直な結晶方位が＜ｈｋｌ＞で鋼管の長
手方向が＜ｕｖｗ＞であることを意味する。

【００２１】本発明の集合組織に関する特徴は、通常の
逆極点図や正極点図だけでは表すことができないが、た
とえば鋼管の半径方向の方位を表す逆極点図を板厚の中
心付近に関して測定した場合、各方位のＸ線ランダム強
度比は以下のようになることが好ましい。＜１００＞：
２以下、＜４１１＞：２以下、＜２１１＞：４以下、＜
１１１＞：１５以下、＜３３２＞：１５以下、＜２２１
＞：２０．０以下、＜１１０＞：３０．０以下。また、
軸方向を表す逆極点図においては、＜１１０＞：１０以
上、上記の＜１１０＞以外の全ての方位：３以下。

【００２２】鋼管のｒ値は、集合組織の変化によって種
々変化するが、少なくとも軸方向のｒ値は１．４以上と
なる。製造条件によっては軸方向のｒ値が３．０を超え
る場合もある。ｒ値の異方性については特に限定するも
のではない。すなわち、軸方向のｒ値が円周方向や半径
方向のｒ値よりも小さい場合もあれば、その逆になる場
合もある。なお、例えば高ｒ値冷延鋼板を単に電縫溶接
により鋼管とした場合、必然的に軸方向のｒ値が１．４
以上となる場合が多い。しかしながら、本発明は既述の
集合組織を有し、同時にｒ値が１．４以上である点にお
いて、そのような鋼管とは明瞭に区別されるものであ
る。

【００２３】ｒ値の評価は、ＪＩＳ１１号管状試験片ま
たはＪＩＳ１２号弧状試験片によって行えば良い。その
ときの歪量は伸び率１５％で評価するが、均一伸びが１
５％未満のときには、均一伸びの範囲内の歪量で評価す
る。なお、試験片はシーム部以外から試料を採取するこ
とが望ましい。

【００２４】次に前記（２）〜（６）の発明の成分限定
理由について説明する。Ａｌ，Ｚｒ，Ｍｇ：脱酸元素として有効である。一方過
剰添加は酸化物、硫化物や窒化物の多量晶出・析出招き
清浄度が劣化して、延性を低下させてしまう上、めっき
性を損なう。したがって、必要に応じてこれらの１種ま
たは２種以上を、合計で０．０００１〜０．５０％添加
する。

【００２５】Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ：必要に応じて添加する。
Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖは、これらの１種又は２種以上の合計で
０．００１％以上の添加で炭化物、窒化物もしくは炭窒
化物を形成することによって、鋼材を高強度化したり加
工性を向上することが出来るが、その合計が０．５％を
超えた場合には、母相であるフェライト粒内もしくは粒
界に多量の炭化物、窒化物もしくは炭窒化物として析出
して、延性を低下させることから、添加範囲を０．００
１〜０．５％とした。

【００２６】Ｂ：必要に応じて添加する。Ｂは、粒界の
強化や鋼材の高強度化に有効ではあるが、その添加量が
０．０１％を超えるとその効果が飽和するばかりでな
く、必要以上に鋼板強度を上昇させ、加工性も低下させ
ることから、０．０００１〜０．０１％とした。

【００２７】Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓ
ｎ：Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｎは強化元
素であり、必要に応じてこれらの１種又は２種以上の合
計で０．００１％以上の添加とした。また、過剰の添加
はコストアップや延性の低下を招くことから、２．５％
以下とした。

【００２８】Ｃａ：介在物制御のほか脱酸に有効な元素
で、適量の添加は熱間加工性を向上させるが、過剰の添
加は逆に熱間脆化を助長させるため、必要に応じて０．
０００１〜０．０１％の範囲とした。

【００２９】また、不可避的不純物として、Ｏ，Ｚｎ，
Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂなどをそれぞれ０．０１％以下の範囲
で含んでも、本発明の効果を失するものではない。

【００３０】さらに製造にあたっては、高炉、電炉等に
よる溶製に続き、各種の２次製錬を行いインゴット鋳造
や連続鋳造を行い、連続鋳造の場合には室温付近まで冷
却することなく熱間圧延するＣＣ−ＤＲなどの製造方法
を組み合わせて製造してもかまわない。

【００３１】鋳造インゴットや鋳造スラブを再加熱して
熱間圧延を行っても良いのは言うまでもない。熱間圧延
の加熱温度は特に限定するものではなく、目的とする仕
上げ温度を具現化するのに適切な温度であれば良い。熱
延の仕上げ温度は通常のγ単相域のほかα＋γ２相域や
α単相域、α＋パーライト、α＋セメンタイトのいずれ
の温度域で行っても良い。熱間圧延の１パス以上につい
て潤滑を施しても良い。また、粗圧延バーを互いに接合
し、連続的に仕上げ熱延を行っても良い。粗圧延バーは
一度巻き取っても再度巻き戻してから仕上げ熱延に供し
てもかまわない。熱延後の冷却速度や巻き取り温度は特
に限定するものではない。熱間圧延後は酸洗することが
望ましい。さらにスキンパス圧延や、５０％以下の圧下
率の冷間圧延を施しても良い。

【００３２】鋼管の製造にあたっては、通常は電縫溶接
を用いるが、ＴＩＧ，ＭＩＧ，レーザー溶接、ＵＯや鍛
接等の溶接・造管手法等を用いることも出来る。これら
の溶接鋼管製造において、溶接熱影響部は必要とする特
性に応じて局部的な固溶化熱処理を単独あるいは複合し
て、場合によっては複数回重ねて行っても良く、本発明
の効果をさらに高める。この熱処理は溶接部と溶接熱影
響部のみに付加することが目的であって、製造時にオン
ラインであるいはオフラインで施工できる。

【００３３】鋼管を縮径加工する前の加熱温度は、本発
明（７）又は（８）において重要である。加熱温度は、
熱延鋼板または加熱縮径前の母鋼管の板厚中心における
板面の｛００１｝＜１１０＞、｛１１６｝＜１１０＞、
｛１１４｝＜１１０＞、｛１１２｝＜１１０＞のうち
の、すべての方位がＸ線ランダム強度比で３以下の場合
は６５０℃以上１２００℃以下の温度範囲とする。６５
０℃未満の温度では縮径加工が困難であり、また縮径後
の組織が加工組織となるため、成形性を確保するために
再度加熱する必要が生じ、コストアップとなる。加熱温
度が１２００℃超では、鋼管表面に過度にスケールが生
成し、表面性状が劣悪になるばかりか成形性も劣化す
る。１０５０℃以下がより好ましい上限である。母管の
集合組織がこのようになるのは、例えば熱延の仕上げ温
度が、Ａｒ3 点以上の再結晶温度域である場合や、熱延
後に緩冷却した場合などが挙げられる。

【００３４】一方、縮径加工に供する母管の｛００１｝
＜１１０＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１
０＞、｛１１２｝＜１１０＞のうちの１つ以上の方位が
Ｘ線ランダム強度比で３超の場合には、（Ａｃ3 −５
０）℃以上１２００℃以下の温度範囲に加熱する。母鋼
管の集合組織がこのような場合には、縮径前の加熱温度
を（Ａｃ3 −５０）℃以上にしないと、その後適切な縮
径加工を施してもハイドロフォーム成形に好ましい集合
組織が形成されない。すなわちα＋γ２相域の高温また
はγ単相域に一度加熱することで、母管の集合組織が弱
くなり、引き続き縮径加工を行うことで初めて目的とす
る集合組織が得られるのである。このときの加熱温度は
Ａｃ3 点以上であればより一層好ましい。

【００３５】加熱温度を１２００℃超としても、このよ
うな効果は飽和し、上記のスケールの問題が発生するの
で、１２００℃を上限とする。１０５０℃がより好まし
い上限である。この場合、加熱後一旦冷却して再度縮径
可能な温度域まで加熱してもかまわない。母管の集合組
織がこのようになるのは、例えば熱延の仕上げ温度が、
Ａｒ3 点直上付近の未再結晶温度域やＡｒ3 点以下であ
った場合、熱延後に急速冷却した場合などが挙げられ
る。

【００３６】なお、熱延鋼板と上記の母鋼管の集合組織
が同等と判断される場合には、熱延板の集合組織で母鋼
管の集合組織を代用しても良い。｛００１｝＜１１０
＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜１１０＞、
｛１１２｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比とは、３次
元集合組織のφ２＝４５°断面における、（００１）
［１- １０］、（１１６）［１- １０］、（１１４）
［１- １０］、（１１４）［１- １０］で代表させれば
良い。

【００３７】縮径の方法も重要である。すなわち縮径率
を３０％以上、板厚減少率５％以上３０％未満となるよ
うに縮径する。縮径率が３０％未満では良好な集合組織
が十分に発達しない。好ましくは５０％以上縮径する。
縮径率の上限は特に定めることなく本発明の効果を得る
ことができるが、生産性の観点から９０％以下とするこ
とが好ましい。また、縮径率を３０％以上とするだけで
は不十分で、板厚を減少させながら縮径することが必須
である。板厚が増加したり変化しない場合には良好な集
合組織を得ることが困難となる。したがって板厚減少率
は５〜３０％とする。好ましくは１０〜２５％とする。

【００３８】なお縮径率は、｛（縮径加工前の母管の直
径−縮径完了後の鋼管の直径）／縮径加工前の母管の直
径）｝×１００（％）で、板厚減少率は｛（縮径加工前
の母管の板厚−縮径完了後の鋼管の板厚）／縮径加工前
の母管の板厚）｝×１００（％）定義される。なお、鋼
管の直径は鋼管の外形を測定する。縮径完了温度はα＋
γ域、α単相域、α＋セメンタイト域、α＋パーライト
域のいずれかであることが望ましい。これは上記の縮径
加工がα相に一定量以上加わることが良好な集合組織を
得るために必要だからである。また、縮径時に潤滑を施
すことは成形性向上の点で望ましい。

【００３９】縮径加工は、複数のロールを組み合わせて
多段パスのラインを通板することによって行っても良い
し、ダイスを用いて引き抜いて行っても良い。本発明に
係る鋼管は、延性を確保するためフェライトを面積率で
５０％以上含有することが好ましいが、フェライト以外
の金属組織として、パーライト、ベイナイト、マルテン
サイト、オーステナイトおよび炭窒化物等の組織を含ん
でも良い。

【００４０】

【実施例】表１に示す成分の各鋼を溶製して１２００℃
に加熱後、表２に示す仕上げ温度で熱間圧延して巻き取
った。酸洗に引き続き電縫溶接により外径１００〜２０
０ｍｍに造管した後、所定の温度に加熱して、縮径加工
を行った。得られた鋼管の加工性の評価は以下の方法で
行った。前もって鋼管に１０ｍｍφのスクライブドサー
クルを転写し、内圧と軸押し量を制御して、円周方向へ
の張り出し成形を行った。バースト直前での最大拡管率
を示す部位（拡管率＝成形後の最大周長／母管の周長）
の軸方向の歪εΦと円周方向の歪εθを測定した。

【００４１】この２つの歪の比ρ＝εΦ／εθと最大拡
管率をプロットし、ρ＝−０．５となる拡管率Ｒｅをも
ってハイドロフォームの成形性指標とした。Ｘ線測定
は、縮径前の母管および縮径後の鋼管から弧状試験片を
切り出し、プレスして平板として行った。（１１０）、
（２００）、（２１１）、（３１０）極点図を測定し、
これらを用いて級数展開法により３次元集合組織を計算
し、φ２＝４５°断面における各結晶方位のＸ線ランダ
ム強度比を求めた。

【００４２】表２に、母管の板厚中心における｛００
１｝＜１１０＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜
１１０＞、｛１１２｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度
比、表３には、縮径加工前の加熱温度、縮径率、板厚減
少率および縮径後の｛１１０｝＜１１０＞および｛１１
０｝＜１１０＞〜｛３３２｝＜１１０＞の方位群のX 線
ランダム強度比の平均値、鋼管の引張強度、軸方向のｒ
値さらにはハイドロフォーム成形における最大拡管率を
示す。本発明例ではいずれも良好な集合組織とｒ値を有
し、最大拡管率も高いのに対して、本発明外の例では集
合組織、ｒ値が好ましくなく、最大拡管率も低い。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、ハイドロフォーム等の
成形性に優れた材料の集合組織およびその制御方法が得
られ、ハイドロフォーム等の成形性に優れた鋼管を製造
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋学富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者篠原康浩富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者吉田亨富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内Ｆターム(参考） 4K032 AA00 AA01 AA02 AA04 AA05 AA08 AA09 AA10 AA14 AA15 AA16 AA17 AA19 AA20 AA21 AA22 AA23 AA24 AA27 AA29 AA31 AA32 AA35 AA36 AA37 AA39 BA03 CF02 CF03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．５０％、Ｓｉ：０．００１〜２．５％、Ｍｎ：０．０１〜３．０％、Ｐ：０．００１〜０．２％、Ｓ：０．０５％以下、Ｎ：０．０１％以下を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、鋼管
の軸方向ｒ値が１．４以上、かつ鋼板の１／２板厚にお
ける板面の｛１１０｝＜１１０＞〜｛３３２｝＜１１０
＞の方位群のＸランダム強度比の平均が３．５以上、或
いは鋼板の１／２板厚における板面の｛１１０｝＜１１
０＞のＸ線ランダム強度比が５．０以上の、いずれか一
方又は双方であることを特徴とする成形性の優れた鋼
管。
【請求項２】含有成分として、さらに質量％で、Ａ
ｌ，ＺｒおよびＭｇの１種または２種以上を合計で０．
０００１〜０．５％含むことを特徴とする請求項１に記
載の成形性の優れた鋼管。
【請求項３】含有成分として、さらに質量％で、Ｔ
ｉ，ＶおよびＮｂの１種又は２種以上を合計で０．００
１〜０．５％含むことを特徴とする請求項１又は２に記
載の成形性の優れた鋼管。
【請求項４】含有成分として、さらに質量％で、Ｂを
０．０００１〜０．０１％含むことを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１項に記載の成形性の優れた鋼管。
【請求項５】含有成分として、さらに質量％で、Ｓ
ｎ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，ＷおよびＭｏの１種又は
２種以上を合計で０．００１〜２．５％含むことを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形性の優
れた鋼管。
【請求項６】含有成分として、さらに質量％で、Ｃａ
を０．０００１〜０．０１％含むことを特徴とする請求
項１〜５のいずれか１項に記載の成形性の優れた鋼管。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載の鋼
管を製造するに際し、縮径加工に供する母管の板厚中心
における板面の｛００１｝＜１１０＞、｛１１６｝＜１
１０＞、｛１１４｝＜１１０＞及び｛１１２｝＜１１０
＞のすべての方位がＸ線ランダム強度比で３以下の鋼管
を、６５０℃以上１２００℃以下の温度範囲に加熱し、
縮径率３０％以上、板厚減少率５％以上３０％以下とな
る加工を施すことを特徴とする成形性に優れた鋼管の製
造方法。
【請求項８】請求項１〜６のいずれか１項に記載の鋼
管を製造するに際し、縮径加工に供する母管の｛００
１｝＜１１０＞、｛１１６｝＜１１０＞、｛１１４｝＜
１１０＞及び｛１１２｝＜１１０＞のうちの１つ以上の
方位がＸ線ランダム強度比で３超の鋼管を（Ａｃ3 −５
０）℃以上１２００℃以下の温度範囲に加熱し、縮径率
３０％以上、板厚減少率５％以上３０％以下となる加工
を施すことを特徴とする成形性に優れた鋼管の製造方
法。