JP2002327212A - 耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法 - Google Patents
耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法Info
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度の低下とDWTT特性の劣化を防止し、表面
硬さの低減が可能な耐サワーラインパイプ用高強度鋼板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱間圧延に引続き加速冷却又は直接焼入
れを行う耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法におい
て、質量％にて、Ｃ：０．０２〜０．０８％を含有し、
ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５＋（Ｃｒ
＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が０．４％以下で
ある鋼を熱間圧延し、加速冷却または直接焼き入れ後の
鋼板に、周波数：２００〜２０００Ｈｚのソレノイド型
誘導加熱装置を用いて、電力密度１００Ｗ／ｃｍ2以上
の条件で急速加熱して焼戻しを施す耐サワーラインパイ
プ用鋼板の製造方法。さらに焼戻し時の鋼板表面の加熱
温度が500〜680℃の範囲であること、又は、鋼板表層部
最高硬さがＨｖ２２０未満、降伏強度が４１３ＭＰａ以
上とすることもできる。
硬さの低減が可能な耐サワーラインパイプ用高強度鋼板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 熱間圧延に引続き加速冷却又は直接焼入
れを行う耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法におい
て、質量％にて、Ｃ：０．０２〜０．０８％を含有し、
ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５＋（Ｃｒ
＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が０．４％以下で
ある鋼を熱間圧延し、加速冷却または直接焼き入れ後の
鋼板に、周波数：２００〜２０００Ｈｚのソレノイド型
誘導加熱装置を用いて、電力密度１００Ｗ／ｃｍ2以上
の条件で急速加熱して焼戻しを施す耐サワーラインパイ
プ用鋼板の製造方法。さらに焼戻し時の鋼板表面の加熱
温度が500〜680℃の範囲であること、又は、鋼板表層部
最高硬さがＨｖ２２０未満、降伏強度が４１３ＭＰａ以
上とすることもできる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、熱間圧延に引続
き加速冷却又は直接焼入れを行う耐サワーラインパイプ
用鋼板の製造方法に関する。
き加速冷却又は直接焼入れを行う耐サワーラインパイプ
用鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、優れた耐サワー性を有するライン
パイプは、低C-極低S-Ca処理系の鋼を基本成分として、
各種開発されている。近年X60ないしX65クラスの強度レ
ベルの鋼板が開発されており、板厚に応じて合金成分の
適正化、加速冷却条件の最適化が図られている。
パイプは、低C-極低S-Ca処理系の鋼を基本成分として、
各種開発されている。近年X60ないしX65クラスの強度レ
ベルの鋼板が開発されており、板厚に応じて合金成分の
適正化、加速冷却条件の最適化が図られている。
【０００３】耐サワーラインパイプの表面硬さを低減す
る技術として、特開昭51-148611号公報には焼き入れ後
の鋼材を高周波誘導加熱により焼き戻しを行う技術が開
示されている。これによれば、焼き入れによって硬化し
た表層部を軟化することが可能であるというものであ
る。
る技術として、特開昭51-148611号公報には焼き入れ後
の鋼材を高周波誘導加熱により焼き戻しを行う技術が開
示されている。これによれば、焼き入れによって硬化し
た表層部を軟化することが可能であるというものであ
る。
【０００４】また、特開平11-302776号公報には、耐サ
ワー性と優れたHAZ靱性を有するAPI規格X60以上の高強
度鋼板およびその製造法が提案されている。この技術で
は、低C-低Mn-Nb-Ti系の基本成分にS,Mg,CaおよびO量を
厳格に制限した鋼を制御圧延した後、加速冷却すること
により鋼板を製造する。効果としては、HAZ靱性、耐HIC
性に優れた高強度鋼板(X60以上)の製造が可能となると
いうものである。
ワー性と優れたHAZ靱性を有するAPI規格X60以上の高強
度鋼板およびその製造法が提案されている。この技術で
は、低C-低Mn-Nb-Ti系の基本成分にS,Mg,CaおよびO量を
厳格に制限した鋼を制御圧延した後、加速冷却すること
により鋼板を製造する。効果としては、HAZ靱性、耐HIC
性に優れた高強度鋼板(X60以上)の製造が可能となると
いうものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】耐サワー性の観点か
ら、ラインパイプの表面硬さには制限があり、規格等に
より規制されている。例えば、NACE規格ではHv≦248と
規定されている。また、近年では表面硬さ規定がさらに
厳しくなり、DNV規格ではHv≦220と規定されている。さ
らに、ラインパイプ用の原板としては、パイプ成型時の
加工硬化を考慮して、これらの値より、Hv10〜20ポイン
ト程度低目に製造する必要がある。特開昭５１−１４８
６１１号公報記載の技術は、焼き入れによって硬化した
表層部を軟化することが可能であるが、高々Ｈｖ２２０
程度が限界である。また、実施例にあるように、誘導加
熱コイルの周波数が５０００Ｈｚと高く鋼板のごく表層
部が加熱されるため、表層部は軟化するが少し内部で硬
度が高い部分は軟化できない。この公報には高周波と低
周波の誘導加熱コイルを併用する方法も提案されている
が、この場合、内部まで加熱されるため、炭化物等の析
出によって内部の硬度が上昇するだけでなく、ＤＷＴＴ
特性の劣化を生じることが問題である。
ら、ラインパイプの表面硬さには制限があり、規格等に
より規制されている。例えば、NACE規格ではHv≦248と
規定されている。また、近年では表面硬さ規定がさらに
厳しくなり、DNV規格ではHv≦220と規定されている。さ
らに、ラインパイプ用の原板としては、パイプ成型時の
加工硬化を考慮して、これらの値より、Hv10〜20ポイン
ト程度低目に製造する必要がある。特開昭５１−１４８
６１１号公報記載の技術は、焼き入れによって硬化した
表層部を軟化することが可能であるが、高々Ｈｖ２２０
程度が限界である。また、実施例にあるように、誘導加
熱コイルの周波数が５０００Ｈｚと高く鋼板のごく表層
部が加熱されるため、表層部は軟化するが少し内部で硬
度が高い部分は軟化できない。この公報には高周波と低
周波の誘導加熱コイルを併用する方法も提案されている
が、この場合、内部まで加熱されるため、炭化物等の析
出によって内部の硬度が上昇するだけでなく、ＤＷＴＴ
特性の劣化を生じることが問題である。
【０００６】さらに、この公報に開示された技術は、Ｃ
含有量の高い鋼材を対象としているため、ＨＡＺ靱性に
優れる低Ｃ系の鋼材に対して適用できない。低Ｃ系の鋼
材に適用した場合、焼き戻しによる炭化物の析出量が少
ないため、中心部の硬度が低下し、さらにＤＷＴＴ特性
が大幅に劣化するという問題もある。
含有量の高い鋼材を対象としているため、ＨＡＺ靱性に
優れる低Ｃ系の鋼材に対して適用できない。低Ｃ系の鋼
材に適用した場合、焼き戻しによる炭化物の析出量が少
ないため、中心部の硬度が低下し、さらにＤＷＴＴ特性
が大幅に劣化するという問題もある。
【０００７】その一方で、ラインパイプの強度について
は、X60ではYS≧413MPa, TS≧517MPa、また、X65ではYS
≧448MPa, TS≧565MPaが、それぞれ規格から要求されて
いる。ラインパイプ用の原板としては、パイプ成型時の
バウシンガー効果による強度低下を考慮して、これらの
値より、20〜50 MPa高目の強度を確保する必要がある。
は、X60ではYS≧413MPa, TS≧517MPa、また、X65ではYS
≧448MPa, TS≧565MPaが、それぞれ規格から要求されて
いる。ラインパイプ用の原板としては、パイプ成型時の
バウシンガー効果による強度低下を考慮して、これらの
値より、20〜50 MPa高目の強度を確保する必要がある。
【０００８】低Ｃ系の耐サワーラインパイプ用鋼板にお
いて、強度と表面硬さとを共に満足させることは、従来
技術およびその延長上の技術では容易ではない。すなわ
ち、鋼の化学成分および圧延／加速冷却等の製造条件の
最適化だけでは、X60〜X65の強度の確保と表面硬さの低
減を両立させることは困難である。表面硬さの低減につ
いては、通常のガス燃焼炉や、特開昭５１−１４８６１
１号公報記載の高周波誘導加熱によるによる焼戻し処理
でも可能であるが、強度の低下並びにDWTT特性の劣化が
生じるという問題がある。
いて、強度と表面硬さとを共に満足させることは、従来
技術およびその延長上の技術では容易ではない。すなわ
ち、鋼の化学成分および圧延／加速冷却等の製造条件の
最適化だけでは、X60〜X65の強度の確保と表面硬さの低
減を両立させることは困難である。表面硬さの低減につ
いては、通常のガス燃焼炉や、特開昭５１−１４８６１
１号公報記載の高周波誘導加熱によるによる焼戻し処理
でも可能であるが、強度の低下並びにDWTT特性の劣化が
生じるという問題がある。
【０００９】本発明は以上の問題点を解決し、強度の低
下とDWTT特性の劣化を防止しつつ、表面硬さを低減させ
ることが可能なX60クラスおよびそれ以上の耐サワーラ
インパイプ用高強度鋼板の製造方法を提供することを目
的とする。
下とDWTT特性の劣化を防止しつつ、表面硬さを低減させ
ることが可能なX60クラスおよびそれ以上の耐サワーラ
インパイプ用高強度鋼板の製造方法を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、次の発明
により解決される。その発明は、熱間圧延に引続き加速
冷却又は直接焼入れを行う耐サワーラインパイプ用鋼板
の製造方法において、質量％にて、Ｃ：０．０２〜０．
０８％を含有し、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎ
ｉ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ
値が０．４％以下である鋼を熱間圧延し、加速冷却また
は直接焼き入れ後の鋼板に、周波数：２００〜２０００
Ｈｚのソレノイド型誘導加熱装置を用いて、電力密度１
００Ｗ／ｃｍ2以上の条件で急速加熱して焼戻しを施す
ことを特徴とする耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方
法である。
により解決される。その発明は、熱間圧延に引続き加速
冷却又は直接焼入れを行う耐サワーラインパイプ用鋼板
の製造方法において、質量％にて、Ｃ：０．０２〜０．
０８％を含有し、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎ
ｉ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ
値が０．４％以下である鋼を熱間圧延し、加速冷却また
は直接焼き入れ後の鋼板に、周波数：２００〜２０００
Ｈｚのソレノイド型誘導加熱装置を用いて、電力密度１
００Ｗ／ｃｍ2以上の条件で急速加熱して焼戻しを施す
ことを特徴とする耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方
法である。
【００１１】上記の発明において、さらに焼戻し時の鋼
板表面の加熱温度が500〜680℃の範囲であることを特徴
とする耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法とするこ
ともできる。
板表面の加熱温度が500〜680℃の範囲であることを特徴
とする耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法とするこ
ともできる。
【００１２】また、これらの発明において、鋼板表層部
最高硬さがＨｖ２２０未満、降伏強度が４１３ＭＰａ以
上であることを特徴とする耐サワーラインパイプ用鋼板
の製造方法とすることもできる。
最高硬さがＨｖ２２０未満、降伏強度が４１３ＭＰａ以
上であることを特徴とする耐サワーラインパイプ用鋼板
の製造方法とすることもできる。
【００１３】本発明は、前述の課題を解決するために、
加速冷却または直接焼き入れによって製造される鋼板の
表面硬度を軟化させる方法について鋭意研究を行った結
果なされた。その過程で、周波数の低いソレノイド型誘
導加熱装置によって、大電力密度の急速加熱焼戻しを行
うことによって、鋼板中心部の過度の温度上昇を防ぎな
がら、表面のみを加熱できること、そして焼戻し時の加
熱温度を一定範囲に制限することで、表層部の硬度を効
果的に低減できるという知見が得られた。
加速冷却または直接焼き入れによって製造される鋼板の
表面硬度を軟化させる方法について鋭意研究を行った結
果なされた。その過程で、周波数の低いソレノイド型誘
導加熱装置によって、大電力密度の急速加熱焼戻しを行
うことによって、鋼板中心部の過度の温度上昇を防ぎな
がら、表面のみを加熱できること、そして焼戻し時の加
熱温度を一定範囲に制限することで、表層部の硬度を効
果的に低減できるという知見が得られた。
【００１４】以下、本発明の耐サワーラインパイプ用鋼
板の製造方法について詳しく説明する。まず、本発明に
おいては、重量％にて、Ｃ：０．０２〜０．０８％を含
有し、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５＋
（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が０．４％
以下である鋼を用いる。 Ｃ：０．０２〜０．０８％ Ｃは、鋼板の強度を確保するために含有されるが、０．
０２％未満ではＸ６０グレード以上の十分な強度を確保
できず、０．０８％を超えるとＨＡＺ靭性および耐HIC
性を劣化させるだけでなく、誘導加熱による急速加熱時
に炭化物の析出を生じるため、ＤＷＴＴ特性が著しく劣
化する。従って、Ｃ量を０．０２〜０．０８に規定す
る。 ＣＥＱ値：０．４％以下 本発明においては、Ｃ以外の合金元素を含有してもよ
い。しかし、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／
１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が
０．４％を超えると、ＨＡＺ靭性およびＤＷＴＴ特性が
劣化するため、ＣＥＱ値の上限を０．４％とする。ＣＥ
Ｑ値の下限は特に規定しないが、十分な強度と靱性を得
るためには、０．２５％以上であることが望ましい。
板の製造方法について詳しく説明する。まず、本発明に
おいては、重量％にて、Ｃ：０．０２〜０．０８％を含
有し、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５＋
（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が０．４％
以下である鋼を用いる。 Ｃ：０．０２〜０．０８％ Ｃは、鋼板の強度を確保するために含有されるが、０．
０２％未満ではＸ６０グレード以上の十分な強度を確保
できず、０．０８％を超えるとＨＡＺ靭性および耐HIC
性を劣化させるだけでなく、誘導加熱による急速加熱時
に炭化物の析出を生じるため、ＤＷＴＴ特性が著しく劣
化する。従って、Ｃ量を０．０２〜０．０８に規定す
る。 ＣＥＱ値：０．４％以下 本発明においては、Ｃ以外の合金元素を含有してもよ
い。しかし、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／
１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が
０．４％を超えると、ＨＡＺ靭性およびＤＷＴＴ特性が
劣化するため、ＣＥＱ値の上限を０．４％とする。ＣＥ
Ｑ値の下限は特に規定しないが、十分な強度と靱性を得
るためには、０．２５％以上であることが望ましい。
【００１５】好ましい化学成分の範囲としては、上記の
Ｃ：０．０２〜０．０８％の他、Ｓｉ：０．５０％以
下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、
Ｓ：０．００２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．
１０、残部実質的に鉄である。また、必要に応じてＮ
ｂ：０．１％以下、Ｖ：０．１％以下、Ｔｉ：０．０５
％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００４０を添加する
こともできる。また、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の合金元素も
それぞれ０．５％以下添加することもできる。
Ｃ：０．０２〜０．０８％の他、Ｓｉ：０．５０％以
下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、
Ｓ：０．００２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．
１０、残部実質的に鉄である。また、必要に応じてＮ
ｂ：０．１％以下、Ｖ：０．１％以下、Ｔｉ：０．０５
％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００４０を添加する
こともできる。また、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の合金元素も
それぞれ０．５％以下添加することもできる。
【００１６】その後、インラインまたはオフラインで、
誘導加熱装置を用いて鋼板に急速加熱の焼戻しを施す。
この場合、誘導加熱コイルは、磁束が鋼板の板面に平行
となるように配置し、表層のみを加熱できるソレノイド
型の誘導加熱装置を用いる。ここで、周波数：２００〜
２０００Ｈｚ、電力密度１００Ｗ／ｃｍ2以上の条件で
鋼板を急速加熱するが、以下に誘導加熱条件の説明を行
う。
誘導加熱装置を用いて鋼板に急速加熱の焼戻しを施す。
この場合、誘導加熱コイルは、磁束が鋼板の板面に平行
となるように配置し、表層のみを加熱できるソレノイド
型の誘導加熱装置を用いる。ここで、周波数：２００〜
２０００Ｈｚ、電力密度１００Ｗ／ｃｍ2以上の条件で
鋼板を急速加熱するが、以下に誘導加熱条件の説明を行
う。
【００１７】周波数：２００〜２０００Ｈｚ 加速冷却または直接焼き入れによって製造された鋼板
は、表層から数ｍｍ程度の範囲で硬度が上昇しているた
め、誘導加熱によって硬度を低下させるためには、硬化
層の深さに応じて十分な浸透深さ（発熱する領域の深
さ）を得る必要がある。誘導加熱コイルの周波数が２０
００Ｈｚを超えると、浸透深さが小さくなり、極表層部
のみのしか加熱されないため、表面硬度は低下するもの
の、少し内部では軟化が不十分となる。また、周波数が
２００Ｈｚより低いと、浸透深さが深くなりすぎ、鋼板
中心部まで加熱されるために、ＤＷＴＴ特性が劣化す
る。よって、誘導加熱の周波数は２００〜２０００Ｈｚ
に規定する。
は、表層から数ｍｍ程度の範囲で硬度が上昇しているた
め、誘導加熱によって硬度を低下させるためには、硬化
層の深さに応じて十分な浸透深さ（発熱する領域の深
さ）を得る必要がある。誘導加熱コイルの周波数が２０
００Ｈｚを超えると、浸透深さが小さくなり、極表層部
のみのしか加熱されないため、表面硬度は低下するもの
の、少し内部では軟化が不十分となる。また、周波数が
２００Ｈｚより低いと、浸透深さが深くなりすぎ、鋼板
中心部まで加熱されるために、ＤＷＴＴ特性が劣化す
る。よって、誘導加熱の周波数は２００〜２０００Ｈｚ
に規定する。
【００１８】電力密度：１００Ｗ／ｃｍ2以上 誘導加熱での電力密度とは、誘導加熱装置の出力（電力
量）を加熱される部分の鋼板表面積で除した値であり、
電力密度が大きいほど鋼板表面を高温まで短時間に加熱
することが可能であるため、鋼板中央部の加熱を抑制す
ることができる。しかし、電力密度が１００Ｗ／ｃｍ2
未満では、表面が加熱されるまでに時間がかかり、熱伝
導によって鋼板中央部も温度が上昇するので、ＤＷＴＴ
特性が劣化する。よって、電力密度を１００Ｗ／ｃｍ2
以上に規定する。
量）を加熱される部分の鋼板表面積で除した値であり、
電力密度が大きいほど鋼板表面を高温まで短時間に加熱
することが可能であるため、鋼板中央部の加熱を抑制す
ることができる。しかし、電力密度が１００Ｗ／ｃｍ2
未満では、表面が加熱されるまでに時間がかかり、熱伝
導によって鋼板中央部も温度が上昇するので、ＤＷＴＴ
特性が劣化する。よって、電力密度を１００Ｗ／ｃｍ2
以上に規定する。
【００１９】本発明では、強度低下やＤＷＴＴ特性の劣
化をまねくことなく、表面硬度を確実に低下させること
を目的として、鋼板表面の加熱温度が５００〜６８０℃
の範囲となる急速加熱を行う。以下に、その理由につい
て説明する。
化をまねくことなく、表面硬度を確実に低下させること
を目的として、鋼板表面の加熱温度が５００〜６８０℃
の範囲となる急速加熱を行う。以下に、その理由につい
て説明する。
【００２０】鋼板表面の加熱温度：５００〜６８０℃ 加速冷却または直接焼き入れした低Ｃ鋼の表層部は、マ
ルテンサイトまたは下部ベイナイトを含んだ組織となる
ため硬化するが、焼き戻しを行うことでマルテンサイト
または下部ベイナイトが分解され、硬度が低下する。し
かし、鋼板表面の加熱温度が５００℃未満ではマルテン
サイトまたは下部ベイナイトの分解が遅いため、急速加
熱によって十分に軟化することができない。また、加熱
温度が６８０℃を超えると、鋼板中心部の温度も上昇す
るため、強度の低下やＤＷＴＴ特性の劣化をまねく。好
ましくは、６６０℃以下である。よって、急速加熱によ
る鋼板表面の加熱温度を５００〜６８０℃に規定する。
ルテンサイトまたは下部ベイナイトを含んだ組織となる
ため硬化するが、焼き戻しを行うことでマルテンサイト
または下部ベイナイトが分解され、硬度が低下する。し
かし、鋼板表面の加熱温度が５００℃未満ではマルテン
サイトまたは下部ベイナイトの分解が遅いため、急速加
熱によって十分に軟化することができない。また、加熱
温度が６８０℃を超えると、鋼板中心部の温度も上昇す
るため、強度の低下やＤＷＴＴ特性の劣化をまねく。好
ましくは、６６０℃以下である。よって、急速加熱によ
る鋼板表面の加熱温度を５００〜６８０℃に規定する。
【００２１】急速加熱後の冷却については、空冷でもDW
TT特性の劣化は見られず、冷却速度を特に規定する必要
はない。但し、板厚35mm程度を超えるような厚鋼板にお
いて、冷却速度が遅くなり、炭化物の凝集粗大化による
靭性劣化が懸念される場合は、再加熱処理後に水冷やミ
スト冷却を行ってもよい。
TT特性の劣化は見られず、冷却速度を特に規定する必要
はない。但し、板厚35mm程度を超えるような厚鋼板にお
いて、冷却速度が遅くなり、炭化物の凝集粗大化による
靭性劣化が懸念される場合は、再加熱処理後に水冷やミ
スト冷却を行ってもよい。
【００２２】鋼板表層部最高硬さ：Ｈｖ２２０未満 耐サワー性の観点から、NACE規格ではHv≦248、DIN規格
ではHv≦220が規定されているが、ラインパイプ用原板
としては、パイプ成形時の加工硬化を考慮して、さらに
低めにする必要がある。このため、Hv２２０未満、好ま
しくはHv２００以下であることが望ましい。
ではHv≦220が規定されているが、ラインパイプ用原板
としては、パイプ成形時の加工硬化を考慮して、さらに
低めにする必要がある。このため、Hv２２０未満、好ま
しくはHv２００以下であることが望ましい。
【００２３】降伏強度：４１３ＭＰａ以上 高強度ラインパイプ用鋼として、本発明ではＸ60以上の
強度レベルを対象とする。このため、Ｘ60ではYS≧413M
Pa、Ｘ65ではYS≧448MPaである。
強度レベルを対象とする。このため、Ｘ60ではYS≧413M
Pa、Ｘ65ではYS≧448MPaである。
【００２４】
【発明の実施の形態】鋼板の製造方法としては、上記の
Ｃ含有量と、ＣＥＱ値の規定を満足していれば、加速冷
却または直接焼き入れによる表面硬化層が軟化でき、耐
サワー性に優れ鋼板が得られるため、目標とする強度、
靱性に応じた化学成分を含有することができる。また、
転炉法、電炉法等の鋼の溶製方法や、連続鋳造、造塊法
等のスラブの製造方法についても適宜選択できる。
Ｃ含有量と、ＣＥＱ値の規定を満足していれば、加速冷
却または直接焼き入れによる表面硬化層が軟化でき、耐
サワー性に優れ鋼板が得られるため、目標とする強度、
靱性に応じた化学成分を含有することができる。また、
転炉法、電炉法等の鋼の溶製方法や、連続鋳造、造塊法
等のスラブの製造方法についても適宜選択できる。
【００２５】圧延については、強度と靭性のバランス等
の観点からは、制御圧延法により製造することが好まし
い。その場合、スラブ加熱温度は、Nb等の微量添加元素
が固溶するよう好ましくは1000℃以上とし、オーステナ
イト粒の粗大化を防ぐため好ましくは1200℃以下とす
る。また、オーステナイトの未再結晶域の合計圧下率
（CR圧下率）を30%以上することが、組織微細化による
低温靭性向上の観点から好ましい。
の観点からは、制御圧延法により製造することが好まし
い。その場合、スラブ加熱温度は、Nb等の微量添加元素
が固溶するよう好ましくは1000℃以上とし、オーステナ
イト粒の粗大化を防ぐため好ましくは1200℃以下とす
る。また、オーステナイトの未再結晶域の合計圧下率
（CR圧下率）を30%以上することが、組織微細化による
低温靭性向上の観点から好ましい。
【００２６】圧延後は、引続き加速冷却又は直接焼入れ
を行う。その際、急冷（水冷）開始温度は、ポリゴナル
フェライトの生成を防止するため、少なくともAr3-50℃
以上とすることが好ましい。急冷は、高強度でＨＩＣ特
性に優れたベイニティクフェライト組織を得るために行
う。
を行う。その際、急冷（水冷）開始温度は、ポリゴナル
フェライトの生成を防止するため、少なくともAr3-50℃
以上とすることが好ましい。急冷は、高強度でＨＩＣ特
性に優れたベイニティクフェライト組織を得るために行
う。
【００２７】冷却停止は、狙いの強度と成分から決定さ
れるが、650℃を超える停止温度ではポリゴナルフェラ
イト組織となってしまう。したがって、急冷停止温度
は、室温以上650℃以下の範囲が好ましい。
れるが、650℃を超える停止温度ではポリゴナルフェラ
イト組織となってしまう。したがって、急冷停止温度
は、室温以上650℃以下の範囲が好ましい。
【００２８】
【実施例】本発明の実施例について述べる。表１に示す
化学成分の鋼を溶製して、スラブに鋳造し、加熱炉で加
熱後、制御圧延を行って種々の板厚の鋼板を製造した。
ここで、鋼Ａ〜Ｃは化学成分が本発明の範囲であるが、
鋼ＤはＣ含有量が高く、鋼ＥはＣＥＱ値が高い。
化学成分の鋼を溶製して、スラブに鋳造し、加熱炉で加
熱後、制御圧延を行って種々の板厚の鋼板を製造した。
ここで、鋼Ａ〜Ｃは化学成分が本発明の範囲であるが、
鋼ＤはＣ含有量が高く、鋼ＥはＣＥＱ値が高い。
【００２９】
【表１】
【００３０】圧延後の鋼板は、引続き加速冷却し、次い
で、ソレノイド型誘導加熱炉またはガス燃焼式の雰囲気
炉で焼戻しを行った。鋼板の圧延、冷却条件及び焼戻し
条件を表２に示す。なお、誘導加熱での電力密度は、加
熱時投入電力を加熱帯の鋼板表面積で除した値である。
また、焼戻し時の鋼板表面温度は、誘導加熱または炉加
熱が終了した直後に放射温度計で測定した鋼板表面の温
度である。
で、ソレノイド型誘導加熱炉またはガス燃焼式の雰囲気
炉で焼戻しを行った。鋼板の圧延、冷却条件及び焼戻し
条件を表２に示す。なお、誘導加熱での電力密度は、加
熱時投入電力を加熱帯の鋼板表面積で除した値である。
また、焼戻し時の鋼板表面温度は、誘導加熱または炉加
熱が終了した直後に放射温度計で測定した鋼板表面の温
度である。
【００３１】
【表２】
【００３２】次に、これらの鋼板について、引張特性、
最高硬さ、耐HIC性、及びDWTT特性を調べた。引張特性
は圧延方向と垂直方向から採取した全厚引張試験片によ
り測定した。最高硬さは、荷重１０ｋｇのビッカース硬
さ試験機によって鋼板の板厚方向断面の硬さを１ｍｍピ
ッチで測定し、その表層部での最高値を最高硬さとし
た。耐HIC性は、pHが約3の硫化水素を飽和させた5%NaCl
+0.5%CH3COOH水溶液(通常のNACE溶液)中で行ったHIC試
験により調べた。DWTT特性は、API規格のプレスノッチ
試験片によるDWTT試験(Drop Weight Tear Test)を行
い、延性破面率が85%となる温度(85%SATT)で評価した。
最高硬さ、耐HIC性、及びDWTT特性を調べた。引張特性
は圧延方向と垂直方向から採取した全厚引張試験片によ
り測定した。最高硬さは、荷重１０ｋｇのビッカース硬
さ試験機によって鋼板の板厚方向断面の硬さを１ｍｍピ
ッチで測定し、その表層部での最高値を最高硬さとし
た。耐HIC性は、pHが約3の硫化水素を飽和させた5%NaCl
+0.5%CH3COOH水溶液(通常のNACE溶液)中で行ったHIC試
験により調べた。DWTT特性は、API規格のプレスノッチ
試験片によるDWTT試験(Drop Weight Tear Test)を行
い、延性破面率が85%となる温度(85%SATT)で評価した。
【００３３】鋼板の引張特性、最高硬さ、耐HIC性、及
びDWTT特性を、表３に示す。ここで、強度はAPI X65グレ
ードとして要求される降伏強度448MPa以上を目標とし、
最高硬さはHV200、耐HIC性はHIC試験で割れ長さ率(CLR)
が10%以下、DWTTは-30℃以下を目標とした。
びDWTT特性を、表３に示す。ここで、強度はAPI X65グレ
ードとして要求される降伏強度448MPa以上を目標とし、
最高硬さはHV200、耐HIC性はHIC試験で割れ長さ率(CLR)
が10%以下、DWTTは-30℃以下を目標とした。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３より明らかなように、周波数200〜200
0Hz、電力密度100W/cm2以上の高周波誘導加熱により焼
戻しを行った本発明鋼板No.1〜13においては、良好な引
張特性、耐HIC性、及びDWTT特性が得られ、かつ、HV200
以下の最高硬さが得られている。
0Hz、電力密度100W/cm2以上の高周波誘導加熱により焼
戻しを行った本発明鋼板No.1〜13においては、良好な引
張特性、耐HIC性、及びDWTT特性が得られ、かつ、HV200
以下の最高硬さが得られている。
【００３６】これに対して、比較鋼板No.14〜28におい
ては、機械的特性、表層部最高硬さ、耐HIC性、又はDWT
T特性のいずれかが劣っている。
ては、機械的特性、表層部最高硬さ、耐HIC性、又はDWT
T特性のいずれかが劣っている。
【００３７】鋼板No.14〜16は高周波誘導加熱により焼
戻しを行ったが、No.14は周波数が高すぎるため、最表
層部高度が低下していたが、少し内部の硬さは低減でき
ないため、表層部の最高硬さが高い。No.15は焼戻し時
の表面加熱温度が高すぎるため、DWTT特性が劣化した。
No.16は焼戻し時の表面加熱温度が低すぎるため、表層
部の軟化が不十分であった。
戻しを行ったが、No.14は周波数が高すぎるため、最表
層部高度が低下していたが、少し内部の硬さは低減でき
ないため、表層部の最高硬さが高い。No.15は焼戻し時
の表面加熱温度が高すぎるため、DWTT特性が劣化した。
No.16は焼戻し時の表面加熱温度が低すぎるため、表層
部の軟化が不十分であった。
【００３８】また、比較鋼板No.17は焼戻しを行ってい
ないため、表層部が著しく硬化している。No.18, 19は
炉加熱により焼戻しを行っているため、表面硬度は低下
するが、DWTTが劣化した。No.20〜22は高周波誘導加熱
により焼戻しを行ったが、No.20は焼戻し時の表面加熱
温度が低すぎるため、表層部の軟化が不十分であった。
No.21は周波数が低すぎるため、鋼板内部まで加熱さ
れ、強度及びDWTT特性が低下した。No.22は誘導加熱の
電力密度が低すぎるため、熱伝導によって内部まで加熱
されDWTT特性が低下した。
ないため、表層部が著しく硬化している。No.18, 19は
炉加熱により焼戻しを行っているため、表面硬度は低下
するが、DWTTが劣化した。No.20〜22は高周波誘導加熱
により焼戻しを行ったが、No.20は焼戻し時の表面加熱
温度が低すぎるため、表層部の軟化が不十分であった。
No.21は周波数が低すぎるため、鋼板内部まで加熱さ
れ、強度及びDWTT特性が低下した。No.22は誘導加熱の
電力密度が低すぎるため、熱伝導によって内部まで加熱
されDWTT特性が低下した。
【００３９】比較鋼板No.23〜26は焼戻しを行わない
か、または炉加熱による焼戻しを行っているため、表層
部最高硬さが高いか、またはDWTT特性が劣っている。N
o.27, 28は本発明の範囲の誘導加熱による焼戻しを行っ
ているが、鋼板の成分が本発明範囲を外れているため、
耐HIC特性またはDWTT特性が劣っている。
か、または炉加熱による焼戻しを行っているため、表層
部最高硬さが高いか、またはDWTT特性が劣っている。N
o.27, 28は本発明の範囲の誘導加熱による焼戻しを行っ
ているが、鋼板の成分が本発明範囲を外れているため、
耐HIC特性またはDWTT特性が劣っている。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、加速冷却又は直接焼入れ後の
鋼板を、高周波加熱により急速加熱することにより、表
層のみを軟化させることができる。その結果、本発明に
より耐サワー性の優れた高強度パイプライン用鋼を安価
に大量生産することが可能となり、パイプラインの安全
性を著しく向上させることができる。
鋼板を、高周波加熱により急速加熱することにより、表
層のみを軟化させることができる。その結果、本発明に
より耐サワー性の優れた高強度パイプライン用鋼を安価
に大量生産することが可能となり、パイプラインの安全
性を著しく向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 信行 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AB26 AC72 CD53 4K032 AA01 AA04 AA08 AA11 AA16 AA19 AA22 AA23 AA27 AA29 AA31 AA35 AA36 BA01 CA02 CB01 CB02 CC03 CC04 CD03 CD06 CE00 CF00
Claims (3)
- 【請求項１】 熱間圧延に引き続き加速冷却または直接
焼き入れを行う耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法
において、質量％にて、Ｃ：０．０２〜０．０８％を含
有し、ＣＥＱ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／１５＋
（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５で表されるＣＥＱ値が０．４％
以下である鋼を熱間圧延し、加速冷却または直接焼き入
れ後の鋼板に、周波数：２００〜２０００Ｈｚのソレノ
イド型誘導加熱装置を用いて、電力密度１００Ｗ／ｃｍ
2以上の条件で急速加熱して焼戻しを施すことを特徴と
する耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 焼戻し時の鋼板表面の加熱温度が５００
〜６８０℃の範囲であることを特徴とする、請求項１に
記載の耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 鋼板表層部最高硬さがＨｖ２２０未満、
降伏強度が４１３ＭＰａ以上であることを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の耐サワーラインパイプ用
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002053229A JP2002327212A (ja) | 2001-02-28 | 2002-02-28 | 耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-54143 | 2001-02-28 | ||
| JP2001054143 | 2001-02-28 | ||
| JP2002053229A JP2002327212A (ja) | 2001-02-28 | 2002-02-28 | 耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002327212A true JP2002327212A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=26610287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002053229A Pending JP2002327212A (ja) | 2001-02-28 | 2002-02-28 | 耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002327212A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004001083A1 (ja) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Nippon Steel Corporation | 原油油槽用鋼およびその製造方法、原油油槽およびその防食方法 |
| JP2005298962A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-10-27 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた高張力鋼板の製造方法 |
| KR100694559B1 (ko) | 2006-07-21 | 2007-03-14 | 진성중공업 주식회사 | 유도가열에 의한 후판의 연속 열처리 방법 및 장치 |
| JP2007138210A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Jfe Steel Kk | バウシンガー効果による降伏応力低下が小さい高強度ラインパイプ用鋼板およびその製造方法 |
| WO2010087512A1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐ｈｉｃ性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 |
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| WO2018179512A1 (ja) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
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| WO2019064459A1 (ja) | 2017-09-28 | 2019-04-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
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| WO2020067210A1 (ja) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
| WO2020067209A1 (ja) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
| WO2021144953A1 (ja) | 2020-01-17 | 2021-07-22 | 日本製鉄株式会社 | 鋼板および鋼管 |
| WO2021193383A1 (ja) | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
-
2002
- 2002-02-28 JP JP2002053229A patent/JP2002327212A/ja active Pending
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