JP2002069584A - 成形性の優れた高強度鋼管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイドロフォーム等の成形性に優れた高強度
鋼管を提供する。 【解決手段】 フェライトの面積率が５０％以上であ
り、前記フェライトはアスペクト比が０．５〜３．０
で、平均粒径が１０〜１００μｍで、その標準偏差σが
平均粒径に対して４０％超３００％以下となること又は
５８μｍ以上の粒が５％以上含まれることを満たす、質
量％でＣ：０．０００５〜０．３０％、Ｓｉ：０．００
１〜２．０％、Ｍｎ：０．０１〜３．０％、及び必要に
応じて他の元素を含有し、残部が鉄および不可避的不純
物からなり、鋼板１／２板厚での板面の｛１１０｝＜１
１０＞〜｛１１１｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム
強度比の平均が２．０以上、｛１１０｝＜１１０＞及び
｛１１１｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比が３．０以
上の１又は２以上を満たすことを特徴とする成形性の優
れた鋼管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の足
廻り、メンバーなどに用いられる鋼材で特にハイドロフ
ォーム等の成形性に優れた高強度鋼管及びその製造方法
に関するものである。

【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、高強度鋼の素鋼板
または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（特開平１０−１７５０２６号公報参照）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。

【０００３】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。例えば第５０回塑性加工連合講
演大会（１９９９，４４７頁）にあるように、ハイドロ
フォーム成形に及ぼすｒ値の影響が示されている。しか
しここではシミュレーションによる解析が主で、実際の
材料と１対１に対応するものではない。

【０００４】また、FISITA World Automotive Congress
2000A420 （於Seoul,June 12-15,2000 ）にあるよう
に、結晶粒微細化を活用して高強度高延性化を図った高
加工性鋼管の開発も進められつつある。しかし、細粒化
は厚手系の材料の靱性確保効力が大きいが、比較的低温
での温間加工により細粒化を実現させる点からすると、
ハイドロフォーム等の成形に重要なｎ値が低くなってし
まうことや、成形性の指標である平均ｒ値を向上させる
結果には至らない事が懸念される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、ハイド
ロフォーム成形に適した材料開発は実用レベルでは殆ど
行われておらず、既存の高ｒ値鋼板や高延性鋼板がバイ
ドロフォーム成形に使用されつつある。本発明は、材料
の特性値を限定して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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハイドロフォ
ーム等の成形性に優れた材料の金属組織並びに集合組織
およびその制御方法を見出だし、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高強度鋼管を提供
するものである。

【０００７】即ち、本発明の要旨とするところは次の通
りである。 （１） フェライトの面積率が５０％以上であり、前記
フェライトはアスペクト比が０．５〜３．０で、平均粒
径が１０〜１００μｍで、標準偏差σが平均粒径に対し
て４０％超３００％以下であることを特徴とする成形性
の優れた高強度鋼管。 （２） フェライトの面積率が５０％以上であり、前記
フェライトはアスペクト比が０．５〜３．０で、その粒
径分布において５８μｍ以上の粒が５％以上となること
を特徴とする成形性の優れた高強度鋼管。 （３） 質量％で、Ｃ ：０．０００５〜０．３０％、
Ｓｉ：０．００１〜２．０％、Ｍｎ：０．０１〜３．０
％、 Ｎ ：０．０００１〜０．０５％を含有し、
残部が鉄および不可避的不純物からなり、 鋼板１／２板厚での板面の｛１１０｝＜１１０＞〜
｛１１１｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比の
平均が２．０以上、 鋼板１／２板厚での板面の｛１１０｝＜１１０＞のＸ
線ランダム強度比が３．０以上、 鋼板１／２板厚での板面の｛１１１｝＜１１０＞のＸ
線ランダム強度比が３．０以上、のいずれか１項目以上
を満たすことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載
の成形性の優れた高強度鋼管。 （４） 鋼中に、さらにＡｌ，ＺｒおよびＭｇの１種ま
たは２種以上を合計で０．０００１〜０．５質量％含む
ことを特徴とする前記（３）記載の成形性の優れた高強
度鋼管。 （５） 鋼中に、さらにＴｉ，ＶおよびＮｂの１種また
は２種以上を合計で０．００１〜０．５質量％以下含む
ことを特徴とする前記（３）又は（４）記載の成形性の
優れた高強度鋼管。 （６） 鋼中に、さらにＰを０．００１〜０．２０質量
％含むことを特徴とする前記（３）〜（５）のいずれか
１項に記載の成形性の優れた高強度鋼管。 （７） 鋼中に、さらにＢを０．０００１〜０．０１質
量％含むことを特徴とする前記（３）〜（６）のいずれ
か１項に記載の成形性の優れた高強度鋼管。 （８）鋼中に、さらにＣｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗおよ
びＭｏの１種または２種以上を合計で０．００１〜５.0
質量％含むことを特徴とする前記（３）〜（７）のいず
れか１項に記載の成形性の優れた高強度鋼管。 （９） 鋼中に、さらにＣａおよび希土類元素の１種ま
たは２種を合計で０．０００１〜０．５質量％含むこと
を特徴とする前記（３）〜（８）のいずれか１項に記載
の成形性の優れた高強度鋼管。 （１０） 前記（１）〜（９）の何れか１項に記載の成
形加工性に優れた鋼管を製造するに当たり、母管を造管
後、Ａｃ3 変態点−５０℃以上Ａｃ3 変態点＋２００℃
以下に加熱し、７００℃以上で縮径率が２５％以上７０
％以下となる縮径加工を行うことを特徴とする成形性の
優れた鋼管の製造方法。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。 フェライトの面積率：５０％未満であると延性が著しく
低下するため、これを下限とした。良好な強度・延性バ
ランスを得るには８０％以上が望ましい。フェライトの
面積率の上限は特に定める必要はなく、１００％でも良
い。一方、鋼の高強度化を図るために炭化物，窒化物や
パーライト、残留オーステナイト、マルテンサイト、ベ
イナイトなどの強化相を１種又は２種以上を強度レベル
に合わせて５０％未満含んでも良い。

【０００９】フェライトのアスペクト比：ｎ値の低下を
できるだけ抑制するためフェライト中の転位密度を極端
に高めない目的から、アスペクト比を０．５〜３．０と
した。また、ここでいうアスペクト比は、圧延方向に平
行な断面および垂直な断面共にこの範囲を満たすことと
し、アスペクト比は光学顕微鏡組織において、同一長さ
の線分が板厚方向と圧延方向に平行または垂直方向に横
切ったときの、フェライト粒界の交わる回数の比で示す
事が出来、板厚方向で交わる粒界数を圧延方向に平行ま
たは垂直方向で交わる粒界数で除することで求められる
ものとする。

【００１０】フェライトの平均粒径：平均粒径は鋼管の
成形性を確保する上で重要で、１０〜１００μｍで標準
偏差σが平均粒径に対して４０％超３００％以下である
と、特にハイドロフォーム成形に優れる。１０μｍより
も小さな平均粒径であったり、その標準偏差が平均粒径
の４０％以下であると、ｎ値またはｒ値の低下が懸念さ
れるためこれを下限とした。また、平均粒径が１００μ
ｍを超えたり、その標準偏差が平均粒径の３００％を超
えると、加工時の表面肌荒れ懸念や材質の異方性が拡大
する事の懸念のため、これらを上限とした。

【００１１】フェライト粒の分布：成形性の確保から粒
径分布において、５８μｍ以上の粒が５％以上の場合に
もハイドロフォーム等の成形性に優れるため、これを条
件とした。

【００１２】ここで、フェライト粒径やアスペクト比を
測定するにあたり、粒界を明確化する必要がある。観察
断面を数μｍの研磨用ダイヤモンド又はバフ研磨で仕上
げて、炭素量の比較的高い鋼種については、２〜５％ナ
イタール液を用いて、極低炭素鋼（例えばＩＦ鋼）につ
いては、特殊エッチング液：ＳＵＬＣ−Ｇを用いて、そ
れぞれフェライト粒界を明確に出現させる事とする。特
殊エッチング液は、以下の方法で作成する。水１００ｍ
ｌにドデシルベンゼンスルホン酸：２〜１０ｇ、蓚酸：
０．１〜１ｇ、ピクリン酸：１〜５ｇを溶かしたのち、
６Ｎの塩酸：２〜３ｍｌを加えることで作製できる。

【００１３】これらの手法を用いて得られる組織には、
フェライト粒界やそのサブグレインの一部も出現するこ
とがある。ここで言うフェライト粒界とは、これらの一
部出現したサブグレインのような界面も含めて、上記の
試料調整により光学顕微鏡により可視化された界面を示
し、粒径およびアスペクト比を測定するものとする。こ
こで、フェライト粒径は、１００〜５００倍の２０視野
以上の画像解析により測定を行い、粒径及びその粒径の
分布を求めた。光学顕微鏡試料は上記手法でエッチング
して、画像解析した。１００〜１０００倍の光学顕微鏡
にて２０視野以上の観察を行い、各粒径については円相
当径を画像解析により求めて、粒径分布も合わせて測定
した。

【００１４】フェライトの平均粒径は、上記により求め
た個々のフェライト粒径の単純平均と定義する。又、標
準偏差は最低でも２０視野から得ることとし、それぞれ
の視野に於ける平均粒径で除して百分率（％）で示す。
また、アスペクト比については、圧延方向と平行な線分
と同じ長さの垂直方向の線分とに交わる各フェライト粒
界の数の比で示す事が出来、板厚方向で交わる粒界数を
圧延方向に平行または垂直方向で交わる粒界数で除する
ことで求めた。

【００１５】以下に、前記（３）の発明の限定理由につ
いて説明する。以下の説明において、成分含有量は質量
％である。 Ｃ：Ｃは高強度化に有効で、０．０００５％以上の添加
とするが、集合組織を制御する上では多量添加は好まし
くなく、上限を０．３０％とした。

【００１６】Ｓｉ：Ｓｉは強化元素であり、脱酸元素で
もあることから下限を０．００１％とし、過剰添加はメ
ッキのぬれ性や加工性の劣化を招くため、上限を２．０
％とした。

【００１７】Ｍｎ：Ｍｎは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。

【００１８】Ｎ：Ｎは高強度化に有効で０．０００１％
以上の添加とするが、溶接欠陥制御の点で多量添加は好
ましいものではなく、上限を０．０５％とした。

【００１９】鋼板１／２板厚での板面の｛１１０｝＜１
１０＞〜｛１１１｝＜１１０＞の方位群、｛１１０｝＜
１１０＞および｛１１１｝＜１１０＞のＸ線ランダム強
度比：ハイドロフォーム成形を行う上で最も必要な特性
値である。板厚中心位置での板面のＸ線回折を行い、ラ
ンダム結晶に対する各方位の強度比を求めたときの、
｛１１０｝＜１１０＞〜｛１１１｝＜１１０＞の方位群
での平均が２．０以上とした。

【００２０】この方位群に含まれる主な方位は、｛１１
０｝＜１１０＞、｛６６１｝＜１１０＞、｛４４１｝＜
１１０＞、｛３３１｝＜１１０＞、｛２２１｝＜１１０
＞、｛３３２｝＜１１０＞、｛４４３｝＜１１０＞、
｛５５４｝＜１１０＞および｛１１１｝＜１１０＞であ
る。これらの各方位のＸ線ランダム強度比は、｛１１
０｝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｝，｛３１
０｝極点図のうちの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
の方法から各結晶方位の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度断面における(110)
[1 -1 0] 、(661)[1 -1 0] 、(441)[1 -1 0] 、(331)[1
-1 0] 、(221)[1 -1 0] 、(332)[1 -1 0] 、(443)[1 -
1 0] 、(554)[1 -1 0] および(111)[1 -1 0] 強度で代
表させられる。

【００２１】｛１１０｝＜１１０＞〜｛１１１｝＜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｝＜１１０＞、｛４４１｝＜１
１０＞、｛２２１｝＜１１０＞の方位の相加平均で代替
してもよい。中でも、｛１１０｝＜１１０＞または｛１
１１｝＜１１０＞は重要であり、この方位のＸ線ランダ
ム強度比が３．０以上であることが特に望ましい。

【００２２】｛１１０｝＜１１０＞〜｛１１１｝＜１１
０＞方位群の平均強度比が２．０以上で、かつ｛１１
０｝＜１１０＞および｛１１１｝＜１１０＞の強度比が
３．０以上であれば、特にハイドロフォーム用鋼管とし
て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３．５以上であ
ること、｛１１０｝＜１１０＞または｛１１１｝＜１１
０＞の強度比が５．０以上であることのうち、少なくと
も１つを満たす事が望ましい。

【００２３】鋼管のＸ線回折を行う場合には、鋼管から
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、加えられる歪み量の上限を１０％以
下で行うこととした。このようにして得られた板状の試
料について、機械研磨によって所定の板厚まで減厚した
後、化学研磨などによって歪みを除去すると同時に、板
厚中心層が側面となるように調整する。

【００２４】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。また、偏析帯が認め
られない場合においても、板厚１／２の板面以外の板
面、例えば３／８〜５／８で、本願請求項に記載した集
合組織が得られてもよい。なお｛ｈｋ１｝＜ｕｖｗ＞と
は、上述の方法でＸ線用試料を採収したとき、板面に垂
直な結晶方位が｛ｈｋ１｝で、鋼管の長手方向が＜ｕｖ
ｗ＞であることを意味する。

【００２５】以下に、前記（４）〜（９）の発明の成分
限定理由について説明する。 Ａｌ，Ｚｒ，Ｍｇ：脱酸元素である。また、Ａｌは特に
箱焼鈍を行う場合には成形性向上に寄与する。一方過剰
添加は酸化物、硫化物や窒化物の多量晶出・析出を招き
清浄度が劣化して、延性を低下させてしまう上、過剰添
加はメッキ性を著しく損なう。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〜
を０．５０％とした。

【００２６】Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ：必要に応じて添加するＮ
ｂ，Ｔｉ，Ｖは、合計で０．００１％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
高強度化する事ができるが、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０．００１
〜０．５％とした。

【００２７】Ｐ：Ｐは高強度化に有効な元素であるが、
溶接性や鋳片の耐置き割れ性の劣化や疲労特性、靱性の
劣化を招くことから、必要に応じて添加することとし、
その範囲を０．００１〜０．２０％の範囲とした。

【００２８】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。

【００２９】Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗ：Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗは強化元素であり、必
要に応じて合計で０．００１％以上の添加とした。ま
た、過剰の添加は延性低下を招くことから、合計で５．
０％以下とした。

【００３０】Ｃａ、希土類元素（Ｒｅｍ）：介在物制御
に有効な元素で、適量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
に応じて合計で０．０００１〜０．５％の範囲とした。
ここで、希土類元素とは、Ｙ，Ｓｒおよびランタノイド
系の元素を指し、工業的には、これらの混合物であるミ
ッシュメタルとして添加することがコスト的に有利であ
る。

【００３１】また、不可避的不純物として、Ｏ，Ｓｎ，
Ｓ，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。

【００３２】次に、前記（１０）の発明について説明す
る。さらに、製造するにあたっては、高炉、転炉、電炉
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そのまま熱間
圧延するなどの製造方法を組み合わせて製造しても何ら
本発明の効果を阻害するものではない。

【００３３】また、１０５０〜１３００℃に鋼塊を加熱
して熱間圧延をＡｒ3 変態点−１０℃以上Ａｒ3 変態点
十１２０℃未満で行うことや、熱延時に潤滑圧延を施す
こと、熱延板の巻取り処理を７５０℃以下で行うこと、
さらには冷間圧延を施すこと、その後に箱焼鈍または連
続焼鈍にて焼鈍を行うなどの造管前の鋼板の製造方法を
組み合わせて製造しても、何ら本発明の効果を阻害する
ものではない。すなわち、造管用の鋼板は熱延板、冷延
板または冷延焼鈍板を用いることができる。さらに、鋼
管製造にあたっては、電縫溶接、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
とができる。

【００３４】母管製造後、Ａｃ3 変態点―５０℃以上Ａ
ｃ3 変態点＋２００℃以下に加熱し、７００℃以上で縮
径率が２５％以上７０％以下となる縮径加工を行う。加
熱温度がＡｃ3 変態点―５０℃より低いと延性低下の原
因となり、Ａｃ3 変態点＋２００℃より高いと酸化によ
る表面性状劣化のため、上記の範囲に限定する。また、
縮径加工温度が７００℃より低いとｎ値が低下するた
め、上記の範囲に限定する。縮径加工温度の上限は特に
制限しないが、酸化による表面性状劣化のため、８８０
℃以下とすることが好ましい。また、縮径率は２５％よ
り小さいと成形性向上効果が小さく、７０％を超えると
延性劣化や表面性状の劣化が懸念されるので、上記の範
囲に限定する。縮径率とは、母管の外径で製品の外径を
除して１から差し引いた値とし、加工により縮径した量
を意味する。

【００３５】これらの溶接鋼管製造に於いて、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
ってもよく、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あるいはオフラインで施行で
きる。また、縮径，または縮径前に均質化熱処を施して
も何ら本発明の効果を阻害しない。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く、特に表層の集
合組織を本願請求項に記載のようなものとして、板厚全
面に｛１１０｝＜１１０＞および｛１１１｝＜１１０＞
および／または｛１１０｝＜１１０＞〜｛１１１｝＜１
１０＞への集積度を高めた成形加工性の優れた鋼管を製
造でき、本発明の効果を助長するものである。

【００３６】

【実施例】（実施例１）表１（表１−１）に示す成分の
各鋼を、実験室規模で溶製して１２００℃に加熱後、熱
間圧延して各鋼の成分と冷却速度で決まるＡｒ3 変態点
−１０℃以上Ａｒ3 変態点＋１２０℃未満（概ね９００
℃）で熱間圧延を終了し、一部鋼種については冷延後焼
鈍して、２．２mm厚さの熱延または冷延焼鈍板を作製し
た。その後、外径１０８〜４９mmにＴＩＧ、レーザーま
たは電縫溶接を用いて造管した後、Ａｃ3 変態点−５０
℃以上Ａｃ3 変態点＋２００℃以下に加熱して、外径７
５〜２５mmに縮径して高強度鋼管を作製した。

【００３７】ハイドロフォーム成形は、バーストに至る
まで行った。このときの破断部近傍もしくは最大板厚減
少部分の管の、長手方向歪みεφと周方向歪みεθの比
εφ／εθが−０．５±０．２（板厚は減少するためマ
イナスとなる）になる拡管率を求めて、これをハイドロ
フォーム成形性の１指標として評価した。Ｘ線解析は、
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。また、Ｘ線の相対強度はランダム結晶と対比す
ることで求めた。

【００３８】表２（表１−２）に、各鋼のフェライトの
面積率、フェライトの平均粒径、フェライトのアスペク
ト比，５８μｍ以上のフェライトの占める面積率、｛１
１０｝＜１１０＞〜｛１１１｝＜１１０＞の方位群、
｛１１０｝＜１１０＞および｛１１１｝＜１１０＞のＸ
線ランダム強度化およびハイドロフォーム成形における
バーストまでの最大拡管率（＝バースト時点の最大径／
元管の径）を示す。

【００３９】表から明らかなように、本発明鋼Ａ〜Ｍで
は、フェライトの面積率は５０％を超え、整粒と見なさ
れる場合には平均粒径が１０μｍ以上であり、混粒の場
合には平均粒径が５８μｍ以上の粒の占める割合が５％
以上である。また、フェライト粒のアスペクト比も０．
５〜３．０の範囲にある。さらに、｛１１０｝＜１１０
＞〜｛１１１｝＜１１０＞の方位群の平均Ｘ線ランダム
強度比が２．０以上、｛１１０｝＜１１０＞および／ま
たは｛１１１｝＜１１０＞のＸ線相対強度が３．０以上
となり、拡管率も１．３０を超える良好な値を示す。

【００４０】一方、比較鋼である高ＣのＣＡ、高Ｍｇの
ＣＢ、高ＮｂのＣＣ、高ＢのＣＥおよび高ＣｒのＣＦ
は、整粒の場合には細粒で平均粒径が１０μｍ未満、混
粒の場合には５８μｍ以上の粒の占める割合が５％未満
である。また、｛１１０｝＜１１０＞および／または
｛１１１｝＜１１０＞、｛１１０｝＜１１０＞〜｛１１
１｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比が低く、
拡管率も低い。また、高ＰのＣＤおよび高ＲＥＭのＣＧ
は、溶接不良が発生してしまい量産設備での造管は難し
いことが判る。

【００４１】（実施例２）表１（表１−１）に示す成分
のうち、Ａ，Ｂ，Ｅ及びＣＦ鋼を、実験室規模で溶製し
て１２００℃に加熱後、熱間圧延して各鋼の成分と冷却
速度で決まるＡｒ3 変態点−１０℃以上Ａｒ3 変態点＋
１２０℃未満（概ね９００℃）で、２．２または７ｍｍ
厚さに熱間圧延を終了し、造管用の元板とした。又、一
部については更に冷延後焼鈍して２．２mm厚さの冷延焼
鈍板を作製した。その後、外径１０８〜４９mmに冷間で
電縫又はレーザー溶接を用いて造管した後、表３（表
２）に示す加熱温度及び縮径加工時の温度にて、外径７
５〜２５mmに縮径して高強度鋼管を作製した。

【００４２】ハイドロフォーム成形は、実施例１と同じ
条件で行った。表３（表２）に各鋼の特性を併せて示
す。各集合組織の方位群の強度や平均フェライト粒径お
よび標準偏差、又はフェライトの粒径分布が本発明の範
囲を満たすものは、拡管率が高い。また、縮径時の加熱
温度，縮径加工終了温度及び縮径率が本発明の条件を満
たすもので拡管率が高い。一方、縮径時の加熱温度及び
／または縮径加工温度が本発明の条件範囲外の場合に
は、低拡管率であるか、縮径時に破断した。また高Ｃ
ｒ、高ＭｏのＣＦでは拡管率は低い。

【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金属組織、集合組織およびその制
御方法を適正に規定することで、ハイドロフォーム等の
成形性に優れた高強度鋼管を得ることができる。

フロントページの続き (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 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 朝日 均 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 AA01 AA02 AA04 AA05 AA08 AA09 AA10 AA11 AA12 AA14 AA15 AA16 AA17 AA19 AA20 AA21 AA22 AA23 AA24 AA27 AA31 AA32 AA35 AA36 AA37 AA39 AA40 BA03 CA01 CB01 CB02 CC02 CC03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライトの面積率が５０％以上であ
   り、前記フェライトはアスペクト比が０．５〜３．０
   で、平均粒径が１０〜１００μｍで、標準偏差σが平均
   粒径に対して４０％超以上３００％以下であることを特
   徴とする成形性の優れた高強度鋼管。
2. 【請求項２】 フェライトの面積率が５０％以上であ
   り、前記フェライトはアスペクト比が０．５〜３．０
   で、その粒径分布において５８μｍ以上の粒が５％以上
   となることを特徴とする成形性の優れた高強度鋼管。
3. 【請求項３】 質量％で、 Ｃ ：０．０００５〜０．３０％、 Ｓｉ：０．００１〜２．０％、 Ｍｎ：０．０１〜３．０％、 Ｎ ：０．０００１〜０．０５％ を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
   （１）鋼板１／２板厚での板面の｛１１０｝＜１１０＞
   〜｛１１１｝＜１１０＞の方位群のＸ線ランダム強度比
   の平均が２．０以上、（２）鋼板１／２板厚での板面の
   ｛１１０｝＜１１０＞のＸ線ランダム強度比が３．０以
   上、（３）鋼板１／２板厚での板面の｛１１１｝＜１１
   ０＞のＸ線ランダム強度比が３．０以上、のいずれか１
   項目以上を満たすことを特徴とする請求項１または２に
   記載の成形性の優れた高強度鋼管。
4. 【請求項４】 鋼中に、さらにＡｌ，ＺｒおよびＭｇの
   １種または２種以上を合計で０．０００１〜０．５質量
   ％含むことを特徴とする請求項３記載の成形性の優れた
   高強度鋼管。
5. 【請求項５】 鋼中に、さらにＴｉ，ＶおよびＮｂの１
   種または２種以上を合計で０．００１〜０．５質量％含
   むことを特徴とする請求項３又は４に記載の成形性の優
   れた高強度鋼管。
6. 【請求項６】 鋼中に、さらにＰを０．００１〜０．２
   ０質量％含むことを特徴とする請求項３〜５のいずれか
   １項に記載の成形性の優れた高強度鋼管。
7. 【請求項７】 鋼中に、さらにＢを０．０００１〜０．
   ０１質量％含むことを特徴とする請求項３〜６のいずれ
   か１項に記載の成形性の優れた高強度鋼管。
8. 【請求項８】 鋼中に、さらにＣｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃ
   ｏ，ＷおよびＭｏの１種または２種以上を合計で０．０
   ０１〜５．０質量％含むことを特徴とする請求項３〜７
   のいずれか１項に記載の成形性の優れた高強度鋼管。
9. 【請求項９】 鋼中に、さらにＣａおよび希土類元素の
   １種または２種を合計で０．０００１〜０．５質量％含
   むことを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載
   の成形性の優れた高強度鋼管。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９の何れか１項に記載の成
    形加工性に優れた鋼管を製造するに当たり、母管を造管
    後、Ａｃ3 変態点−５０℃以上Ａｃ3 変態点＋２００℃
    以下に加熱し、７００℃以上で縮径率が２５％以上７０
    ％以下となる縮径加工を行うことを特徴とする成形性の
    優れた鋼管の製造方法。