JP2002327234A - 継ぎ目無し鋼管用丸ビレットおよび継ぎ目無し鋼管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続鋳造をしたままで穿孔することが可能な継
ぎ目無し鋼管用丸ビレットおよびそれを穿孔した継ぎ目
無し鋼管の提供。 【解決手段】質量％で、Ｃ:0.05〜0.55%、Si:0.1〜0.4
%、Mn:0.3〜1.6%を含有する連続鋳造で得た直径360mm以
下の丸ビレットで、その組成が下記式を満足する継ぎ目
無し鋼管用丸ビレット。 150≧ＤＦ＝ＴＬδ−Ｔδγ ただし、元素記号はその含有量（質量％）を示すものと
して、 ＴＬδ＝100000／（55.25＋2.35Ｃ＋0.37Si＋0.16Mn＋
1.01Ｐ＋1.15Ｓ＋0.18Cu＋0.04Cr＋0.13Ni＋0.12Mo）） Ｔδγ＝100000／（60.06−4.51Ｃ＋3.84Si−0.19Mn＋
0.98Ｐ＋0.25Ｓ−1.49Cu＋1.01Cr−1.34Ni＋0.55Mo））

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造によって
製造される継ぎ目無し鋼管用の丸ビレットおよびそれを
用いて製造した継ぎ目無し鋼管に係り、より詳しくは、
中心部に割れやポロシティがないあるいは少ないため、
マンネスマン法などにより穿孔圧延しても、内面欠陥の
発生が少ない継ぎ目無し鋼管用丸ビレットおよびそれを
穿孔圧延した継ぎ目無し鋼管に関する。

【０００２】

【従来の技術】継ぎ目無し鋼管は、油井用をはじめ、ボ
イラ熱交換器用、化学工業用など多岐の分野で用いら
れ、その製造は、通常、連続鋳造によって得た鋳片をマ
ンネスマン穿孔することによって行われる。連続鋳造で
は、鋳片の外殻から凝固させていくため、得られる鋳片
には、中心近傍にポロシティ、割れ、偏析といった欠陥
が生成しやすい。そのため、そのような欠陥の生成した
鋳片を穿孔して継ぎ目無し鋼管を製造しようとすると、
製管後の製品の内面に欠陥が発生といった問題が生じて
いた。

【０００３】そのため、継ぎ目無し鋼管を製造する場合
には、連続鋳造をした後、いったん、鍛造または圧延と
いった工程を施し、連続鋳造により発生したポロシティ
などを圧着してから穿孔することで継ぎ目無し鋼管の内
面欠陥の発生を防止していた。

【０００４】しかし、低コスト化、製造時間の短縮化の
ためには、このような鍛造、圧延工程なしに穿孔するこ
とが要求される。すなわち、連続鋳造により断面が円形
の鋳片（丸ビレット）を作製し、そのまま穿孔すること
で、継ぎ目無し鋼管を製造することが好ましい。そのた
め、従来から鋳片の中心近傍に欠陥を生じさせない連続
鋳造法として、以下のような発明が開示されている。

【０００５】特公平３−４６２１７号公報には、溶鋼を
連続鋳造する際、完全に凝固しておらず、その断面に溶
鋼（溶湯プール）が残っている鋳片の部分のうち、完全
凝固した位置（固相率が1.0の位置）からその手前2〜15
mの部分をその表面温度が任意の温度以下になるように
強制冷却することで鋳片の凝固殻を収縮させ、鋳片断面
を減面して連続鋳造する方法の発明が開示されている。
この開示された方法では、連続鋳造における冷却条件を
上記のように規定することで、鋳片の中心近傍の偏析を
少なくし、低温靱性、耐ラメラーテイヤー性、耐HIC性
の向上を図り、さらに軸受鋼の転動疲労寿命や硬鋼線材
における断線率やカツピー破断率を向上させることがで
きる。

【０００６】また、特許第２８５６０６８号公報には、
連続鋳造の際の二次冷却において、鋳片の固相率が0.1
ないし0.3となる位置から固相率が0.8以上になる位置ま
でを水量密度25〜100（リットル／min・m^２）で水冷す
る鋳片の冷却方法の発明が開示されている。この冷却方
法を採用すれば、鋳片の中心部のポロシティを少なくす
ることができるので、この鋳片をシームレス鋼管製造用
の素材として用いれば、内面欠陥の発生が少ない製品を
製造することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の公報で開示され
た発明を用いて低炭素鋼の丸ビレットを作製し、穿孔し
て継ぎ目無し鋼管を製造しても、丸ビレット（鋳片）の
中心近傍に欠陥が発生しないため、製管後の製品内面に
欠陥が発生せず、品質上はなんら問題はない。また、鍛
造、圧延工程を省略できるため、製造時間の短縮も実現
できる。

【０００８】しかしながら、より低コストで継ぎ目無し
鋼管を製造することができない。すなわち、いずれの公
報に開示された発明も、連続鋳造により製造される丸ビ
レットの固相率が1.0の位置の近傍に丸ビレットを水冷
する設備および冷却制御システムを積極的に導入する必
要があるため、丸ビレットおよび鋼管の低コスト化は期
待できない。

【０００９】本願発明の課題は、その中心近傍にポロシ
ティなどの欠陥の発生を抑制して、連続鋳造をしたまま
で穿孔工程に提供が可能な継ぎ目無し鋼管用丸ビレット
およびそれを穿孔圧延することにより内面欠陥の少ない
継ぎ目無し鋼管を安価に提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述のよ
うな問題を解決するために、溶鋼が凝固する際の凝固機
構について詳細に検討した。連続鋳造で溶鋼を冷却した
とき、鋼片の外殻から中心に向かってデンドライト状
（樹枝状）に結晶成長する。炭素の含有量の低い溶鋼が
凝固した場合、その冷却過程において、δフェライトが
最初に析出し、それがγオーステナイトに変態していく
成長形態を取る。δフェライトがγオーステナイトに変
態（Ａ_４変態）する際には、収縮が起こり、体積が減少
するため、先にγオーステナイトに変態が完了している
とγオーステナイトに拘束を受けることとなり、δフェ
ライトに引張応力が発生する。その結果、不純物が多く
存在するδフェライト同士の粒界や、δフェライトとγ
オーステナイトの粒界部で割れやポロシティが生じる。

【００１１】図１は、凝固時の組織形態を表した模式図
であり、（ａ）はフェライト部が柱状に成長する場合、
（ｂ）は菱形に近い形（以下、「近菱形」という）に成
長する場合、（ｃ）は菱形に成長する場合、さらに
（ｄ）はδフェライト部が生成後、ほとんど成長するこ
となく、γオーステナイトに変態し、菱形状に形成しな
い場合を模式的に表したものである。δフェライト部が
（ａ）〜（ｄ）のどの成長形態をとるかは、溶鋼の組成
条件、冷却条件など様々な条件により決定される。

【００１２】図１（ａ）に示すようにδフェライトのデ
ンドライトが柱状に成長する場合、δフェライトがγオ
ーステナイトに変態して生じる欠陥部と液相との距離が
長いので、欠陥部への溶鋼の供給が困難となり、その修
復も困難となる。特に、溶鋼の量が少なくなる凝固末期
では、適切に溶鋼の供給ができなくなり、凝固する溶鋼
の中心近傍には欠陥が生成しやすい。

【００１３】一方、図１（ｂ）、（ｃ）に示すようにδ
フェライトが近菱形状、菱形状に成長する場合、δフェ
ライトからγオーステナイトへの変態により生じる欠陥
部と液相までの距離が短いので、適切に溶鋼が供給でき
る。さらに、図１（ｄ）では、δフェライト同士の粒界
が存在しないため、γオーステナイトへの変態時の収縮
による欠陥が生じない。

【００１４】そこで、δフェライト部を（ｂ）〜（ｄ）
のように成長させて丸ビレットを作製すれば、その中心
近傍にポロシティなどの欠陥がない丸ビレットを得るこ
とができると考えた。すなわち、δフェライトの成長を
抑制し、δフェライトからγオーステナイトへの変態が
速やかに進むようにすれば、欠陥がない丸ビレットとな
ることが予測される。

【００１５】図２は、1500℃近傍のFe-Ｃ系状態図とδ
フェライトの成長形態を対比して表した図であり、
（ａ）はフェライト部が柱状に成長する場合、（ｂ）は
近菱形状に成長する場合、（ｃ）は菱形に成長する場
合、さらに（ｄ）はδフェライトが生成後、ほとんど成
長することなく、γオーステナイトに変態し、菱形状も
形成しない場合を模式的に表したものである。状態図の
縦軸は温度、成長形態の図の縦軸は各相の長さを表すも
のであるが、図２で示した各相の析出形態は、状態図に
おける平衡線の温度差で近似的に表現できる。

【００１６】図３は、液相からδフェライトへの変態温
度とδフェライトからγオーステナイトへの変態温度の
温度差（ＤＦ０）を概念的に表した図である。図２
（ａ）のようにδフェライト部が柱状に成長する場合に
は、ＤＦ０は大きい。一方、図２（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）のようにδフェライト部が菱形状に成長する場
合、近菱形状に成長する場合またはδフェライトが成長
せずγオーステナイトに変態する場合には、ＤＦ０は小
さい。このことから、ＤＦ０を小さくすれば、欠陥がな
い丸ビレットが得られると考えた。

【００１７】ＤＦ０は、コンピュータシュミュレーショ
ンにより求めることが可能であるが、より簡易的に求め
るために、凝固形態を単相凝固として仮定した場合の変
態温度差ＤＦを利用した。

【００１８】図４は、凝固形態を単相凝固として仮定し
た場合の、液相からδフェライトへの変態温度とδフェ
ライトからγオーステナイトへの変態温度の温度差（Ｄ
Ｆ）を概念的に表した図である。図４からもわかるよう
に、ＤＦは下記（ａ）式で求められる。

【００１９】ＤＦ＝ＴＬδ−Ｔδγ … （ａ） ここで、ＴＬδは凝固形態を単相凝固として仮定した場
合の液相からδフェライトへの変態温度、Ｔδγは同様
に仮定した場合のδフェライトからγオーステナイトへ
の変態温度を示す。

【００２０】単相凝固とした場合のＴＬδとＴδγは鋼
に含まれる元素の量と平行分配係数などにより算出でき
ることが公知とされており、これらの知見と発明者らに
よる実験結果によりＴＬδおよびＴδγを下記（ｂ）
式、（ｃ）式のとおり定義した。 ＴＬδ＝100000／（55.25＋2.35Ｃ＋0.37Si＋0.16Mn＋1.01Ｐ＋1.15Ｓ＋0.18C u＋0.04Cr＋0.13Ni＋0.12Mo） … （ｂ） Ｔδγ＝100000／（60.06−4.51Ｃ＋3.84Si−0.19Mn＋0.98Ｐ＋0.25Ｓ−1.49C u＋1.01Cr−1.34Ni＋0.55Mo） … （ｃ） なお、（ｂ）式、（ｃ）式の右辺に含まれる元素記号は
各元素の含有量（質量％）を示す。

【００２１】そして、このＤＦが150以下であるとき、
丸ビレットの中心近傍に発生する欠陥を抑制できること
を知得した。

【００２２】本発明は、上述の知見をもとに完成に至っ
たものであり、その要旨は、下記（１）を特徴とする継
ぎ目無し鋼管用丸ビレットおよび下記（２）を特徴とす
る継ぎ目無し鋼管にある。

【００２３】（１）連続鋳造により製造された直径360m
m以下の丸ビレットであって、質量％で、Ｃ：0.05〜0.5
5％、Si：0.1〜0.4％、Mn：0.3〜1.6％を含有し、これ
らの元素に加え、必要に応じて他の元素を含有する丸ビ
レットに含まれる組成により表される下記（ａ）式のＤ
Ｆが150以下であることを特徴とする継ぎ目無し鋼管用
丸ビレットである。

【００２４】ＤＦ＝ＴＬδ−Ｔδγ … （ａ） ただし、元素記号は各元素の含有量（質量％）を示すも
のとして、 ＴＬδ＝100000／（55.25＋2.35Ｃ＋0.37Si＋0.16Mn＋
1.01Ｐ＋1.15Ｓ＋0.18Cu＋0.04Cr＋0.13Ni＋0.12Mo） Ｔδγ＝100000／（60.06−4.51Ｃ＋3.84Si−0.19Mn＋
0.98Ｐ＋0.25Ｓ−1.49Cu＋1.01Cr−1.34Ni＋0.55Mo） である。

【００２５】このとき、前記継ぎ目無し鋼管用丸ビレッ
トが、さらに、Cu：0.01〜0.4％、Cr：0.01〜0.6％、N
i：0.01〜0.8％、Mo：0.01〜0.5％、Ti：0.001〜0.05
％、Al：0.003〜0.06％、Ｎ：0.002〜0.015％、Ｂ：0.0
001〜0.005％、Nb：0.001〜0.05％、Ｖ：0.01〜0.2％、
Ca：0.0001〜0.005％の１種または２種以上を含有し、
残部が実質的にFeからなり、不純物として、Ｐ：0.05％
以下、Ｓ：0.05％以下であることが好ましい。

【００２６】（２）上記（１）の丸ビレットを圧延した
継ぎ目無し鋼管であって、（丸ビレットの断面積／鋼管
の断面積）で示される圧延比ＥＬが100以下であること
を特徴とする継ぎ目無し鋼管である。このとき、ＤＦが
140以下であることが好ましい。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明は継ぎ目無し鋼管用丸ビレ
ットの発明である。この丸ビレットには、その中心近傍
にポロシティなどの欠陥がない、あるいは極めて少ない
ため、穿孔して継ぎ目無し鋼管を製造しても、内面欠陥
ができない。このようなビレットを得るには、以下のよ
うな要件が必要である。

【００２８】本発明の丸ビレットは、連続鋳造により製
造された丸ビレットを前提として説明している。連続鋳
造により製造されたとは、いわゆるラウンドＣＣ(Conti
nuous Casting)により鋳造された丸ビレットのことを意
味する。しかし、ブルームを分塊圧延した丸ビレットで
も、本発明の他の要件を満たせば、内面欠陥のない継ぎ
目無し鋼管を製造することは可能であるが、分塊圧延を
施すため、コスト的メリット、時間的メリットを得るこ
とができない。

【００２９】本発明の丸ビレットは、直径360mm以下の
丸ビレットであることが必要である。前述したように、
δフェライトからγオーステナイトに変態する際には、
収縮が起こり、体積が減少する。丸ビレットの断面積が
直径360mm超であるとその収縮量も大きくなるので、欠
陥が発生しやすくなる。この結果、ＤＦを小さくしたこ
とによる欠陥発生の抑制効果が相殺されてしまう。丸ビ
レットは、直径が310mm以下であることが好ましい。さ
らに、直径が225mm以下であることがより好ましい。

【００３０】本発明の丸ビレットは、質量％で、Ｃ：0.
05〜0.55％、Si：0.1〜0.4％、Mn：0.3〜1.6％を含有し
ていることが必要である。また、本発明の丸ビレット
は、Cu：0.01〜0.4％、Cr：0.01〜0.6％、Ni：0.01〜0.
8％、Mo：0.01〜0.5％、Ti：0.001〜0.05％、Al：0.003
〜0.06％、Ｎ：0.002〜0.015％、Ｂ：0.0001〜0.005
％、Nb：0.001〜0.05％、Ｖ：0.01〜0.2％、Ca：0.0001
〜0.005％の１種または２種以上を含有し、残部が実質
的にFeからなり、不純物として、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：
0.05％以下であることが好ましい。以下に、本発明の丸
ビレットに含有する、あるいは含有することが好ましい
元素について説明する。

【００３１】Ｃ：0.05〜0.55％ Ｃは強度確保と耐摩耗性の向上のために含有させる必要
がある。また、Ｃはオーステナイト形成元素として作用
し、含有量が多いほど、ＤＦを低下させることができ
る。これらの効果は、Ｃ含有量が0.05％以上で得ること
ができる。一方、Fe-Ｃ系材料では、理論上、0.51％を
超えるとδフェライトが析出しなくなり、本発明の技術
思想を適用できないが、発明者らは0.55％までは、本発
明のＤＦの効果を確認できたため、上限を0.55％とし
た。

【００３２】Si：0.1〜0.4％ Siは溶鋼の脱酸のために含有させる必要がある。この効
果はSi含有量が0.1％以上で得ることができる。しか
し、Siはフェライト形成元素として作用し、含有量が多
いほど、ＤＦが大きくなり、過剰に含有させると、介在
物の増加を招くことがあるため、上限は0.4％である。

【００３３】Mn：0.3〜1.6％ Mnは靱性を劣化させることなく強度を向上させることが
できるため含有させる必要がある。この効果はMn含有量
が0.3％以上で得ることができる。Mnはオーステナイト
形成元素として作用し、含有量が多いほど、ＤＦを低下
させることができるが、過剰に含有させると、介在物の
増加を招くことがあるため、上限は1.6％である。

【００３４】以下に示す元素は、任意成分であり、必要
に応じて含有させることによって、それぞれの効果を発
揮する。

【００３５】Cu：0.4％以下 Cuは強度を向上させる効果を有するので、必要に応じて
含有させることができる。この効果が発揮されるのは、
Cu含有量が0.01％以上のときである。また、Cuはオース
テナイト形成元素としても作用し、含有量が多いほど、
ＤＦを低下させる効果も有する。しかし、その含有量が
0.4％を超えると、マンネスマン穿孔圧延時に鋼管の外
面疵が増加するため、その上限は0.4％である。

【００３６】Cr：0.6％以下 Crは焼入れ性および耐摩耗性を向上させる効果を有する
ので、必要に応じて含有させることができる。この効果
が発揮されるのは、Cr含有量が0.01％以上のときであ
る。また、Crはフェライト形成元素として作用し、含有
量が多いほど、ＤＦが大きくなる。その含有量が0.6％
を超えると、ＤＦを低下させるために他のオーステナイ
ト形成元素も過剰に含有させる必要があるため、その上
限は0.6％である。

【００３７】Ni：0.8％以下 Niは強度を向上させる効果を有するので、必要に応じて
含有させることができる。この効果が発揮されるのは、
Ni含有量が0.01％以上のときである。また、Niはオース
テナイト形成元素としても作用し、含有量が多いほど、
ＤＦを低下させる効果も有する。しかし、その含有量が
0.8％を超えると、熱間加工性が悪化し、コストも高く
なるため、その上限は0.8％である。

【００３８】Mo：0.5％以下 Moは焼入れ性を向上させる効果を有するとともに、靱性
改善にも効果があるので、必要に応じて含有させること
ができる。この効果が発揮されるのは、Mo含有量が0.01
％以上のときである。また、Moはフェライト形成元素と
して作用し、含有量が多いほど、ＤＦが大きくなる。そ
の含有量が0.5％を超えると、ＤＦを低下させるために
他のオーステナイト形成元素も過剰に含有させる必要が
あるため、その上限は0.5％である。

【００３９】Ti：0.05％以下 Tiは強度の向上や溶接再熱割れ感受性を低減させる効果
があるので、必要に応じて含有させることができる。こ
の効果が発揮されるのは、Ti含有量が0.001％以上のと
きである。しかし、その含有量が0.05％を超えると、靱
性の極端な低下を招くため、その上限は0.05％である。

【００４０】Al：0.05％以下 Alは溶鋼の脱酸のために含有させる効果があるので、必
要に応じて含有させることができる。この効果が発揮さ
れるのは、Al含有量が0.003％以上のときである。しか
し、その含有量が0.05％を超えると、清浄度の低下を招
くため、その上限は0.05％である。

【００４１】Ｎ：0.015％以下 Ｎは鋼に不純物として存在するが、強度を向上させる効
果を有するので、必要に応じて含有させることができ
る。この効果が発揮されるのは、Ｎ含有量が0.002％以
上のときである。しかし、その含有量が0.015％を超え
ると、多量の窒化物の生成を招き、靱性が低下するた
め、その上限は0.015％である。

【００４２】Ｂ：0.005％以下 Ｂは焼入れ性を向上させる効果を有するので、必要に応
じて含有させることができる。この効果が発揮されるの
は、Ｂ含有量が0.001％以上のときである。しかし、そ
の含有量が0.005％を超えると、靱性が低下するため、
その上限は0.015％である。

【００４３】Nb：0.05％以下 Nbは降伏点を上昇させる効果や炭化物や窒化物を形成し
強度を向上させる効果を有するので、必要に応じて含有
させることができる。これら効果が発揮されるのは、Nb
含有量が0.001％以上のときである。しかし、その含有
量が0.05％を超えると、靱性が低下するため、その上限
は0.05％である。

【００４４】Ｖ：0.02％以下 Ｖは炭化物や窒化物を形成し強度を向上させる効果を有
するので、必要に応じて含有させることができる。これ
ら効果が発揮されるのは、Ｖ含有量が0.01％以上のとき
である。しかし、その含有量が0.2％を超えると、靱性
が低下するため、その上限は0.02％である。

【００４５】Ca：0.005％以下 Caは溶鋼内の介在物の形態を球状化させて精錬中もしく
は鋳造時に溶鋼内より浮上除去させる効果を有するの
で、必要に応じて含有させることができる。これら効果
が発揮されるのは、Ca含有量が0.00001％以上のときで
ある。しかし、その含有量が0.005％を超えると、清浄
度が悪化するため、その上限は0.005％である。

【００４６】Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.05％以下 ＰおよびＳはともに熱間加工性に悪影響を及ぼす元素で
あるため、ＰおよびＳの含有量は低いほど好ましい。い
ずれも含有量が0.05％を超える場合には、熱間加工性が
著しく悪くなる。

【００４７】そして、本発明の丸ビレットは、その丸ビ
レットに含まれる組成により表される下記（ａ）式のＤ
Ｆが150以下であることが必要である。ＤＦが150以上で
あると、内面欠陥の発生率を1％以下にすることができ
る。

【００４８】ＤＦ＝ＴＬδ−Ｔδγ … （ａ） ＤＦは液相からδフェライトへの変態温度（ＴＬδ）と
δフェライトからγオーステナイトへの変態温度（Ｔδ
γ）の温度差を意味し、元素記号は各元素の含有量（質
量％）を示すものとして、ＴＬδ、Ｔδγはそれぞれ ＴＬδ＝100000／（55.25＋2.35Ｃ＋0.37Si＋0.16Mn＋1.01Ｐ＋1.15Ｓ＋0.18C u＋0.04Cr＋0.13Ni＋0.12Mo） … （ｂ） Ｔδγ＝100000／（60.06−4.51Ｃ＋3.84Si−0.19Mn＋0.98Ｐ＋0.25Ｓ−1.49C u＋1.01Cr−1.34Ni＋0.55Mo） … （ｃ） で表される。なお、（ｂ）式、（ｃ）式の由来は前述し
たとおりである。

【００４９】また、本発明は以上のような丸ビレットを
圧延して製造した継ぎ目無し鋼管の発明である。以上の
ような中心近傍に発生する欠陥のない、あるいは少ない
丸ビレットを用いれば、圧延して製造した継ぎ目無し鋼
管に内面欠陥が生じない。

【００５０】本発明の継ぎ目無し鋼管は、（丸ビレット
の断面積／鋼管の断面積）で示される圧延比ＥＬが100
以下であることが必要である。ここで、丸ビレットの半
径をＲ_Ｂとしたとき、丸ビレットの断面積はπＲ_Ｂ ^２で
あり、鋼管の内径をＲ_Ｉ、外形をＲ_Ｏとしたとき、鋼管
の断面積は（πＲ_Ｏ ^２−πＲ_Ｉ ^２）であるので、ＥＬ
は、 ＥＬ＝πＲ_Ｂ ^２／（πＲ_Ｏ ^２−πＲ_Ｉ ^２） で表される。ＥＬが100を超えると、丸ビレットの中心
近傍に万が一、欠陥があった場合、その欠陥と健全部と
の変形差が大きくなるので、欠陥が助長され残存する。

【００５１】本発明の継ぎ目無し鋼管は、ＤＦが140以
下であることが好ましい。この場合、圧延比ＥＬを大き
く（ＥＬ＝50〜100）しても、内面欠陥がほとんど生じ
ないので、作業効率の向上が期待できる。また、ＤＦが
140以下であることに加え、ＥＬを10以下とした場合に
は、内面欠陥をゼロに抑えることができる。

【００５２】

【実施例】溶鋼の組成を種々に変化させ、ＤＦを調整
し、ラウンドＣＣにてタンディッシュから連続的に鋳込
むことにより、複数の丸ビレットを作製した。このと
き、丸ビレットの直径は191、225、310、360mmの４種を
採用した。ラウンドＣＣにより得られた丸ビレットは、
ウォーキングビーム方式あるいは回転炉床式のビレット
加熱炉にて加熱した後、交叉角穿孔機にて、穿孔した。
穿孔して管状になったビレットはマンドレルミルにて圧
延され、再度、熱処理した後、冷却して無継ぎ目無し鋼
管とした。圧延比ＥＬは6〜93まで幅広く採用し、ＥＬ
による内面欠陥の発生率についても調べた。

【００５３】表１は、本発明の効果を確かめるために作
製した直径が191mmの丸ビレットの組成元素を示したも
のである。

【００５４】

【表１】 表２は、本発明の効果を確かめるために作製した直径が
225mmの丸ビレットの組成元素を示したものである。

【００５５】

【表２】 表３は、本発明の効果を確かめるために作製した直径が
310mmおよび360mmの丸ビレットの組成元素を示したもの
である。

【００５６】

【表３】 表４は、表１に示した丸ビレットの直径およびＤＦ並び
に圧延比ＥＬおよび継目無し鋼管の内面欠陥の発生率を
示したものである。

【００５７】

【表４】 表５は、表２に示した丸ビレットの直径およびＤＦ並び
に圧延比ＥＬおよび継目無し鋼管の内面欠陥の発生率を
示したものである。

【００５８】

【表５】 表６は、表３に示した丸ビレットの直径およびＤＦ並び
に圧延比ＥＬおよび継目無し鋼管の内面欠陥の発生率を
示したものである。ここで、内面欠陥の発生率とは、下
記式で求めた値である。 内面欠陥の発生率＝（ＵＳＴまたは目視検査にて欠陥が
検出された鋼管本数／検査本数）×１００ そこで、表３〜５をもとにデータを整理し、本発明の効
果を確かめた。

【００５９】

【表６】 図５は、内面欠陥の発生率とＤＦとの関係を示した図で
ある。この図からわかるように、ＤＦが150を超えると
内面欠陥の発生率が増加する傾向を示しおおむね1％を
超える。一方、ＤＦが150以下の場合には、内面欠陥の
発生率は1％以下であり、内面欠陥の発生を低減させて
いることがわかる。特にＤＦが140以下の場合には、内
面欠陥の発生率は0.5％以下となり、ほぼ内面欠陥の発
生を抑えられる。

【００６０】図６は、上記図５と同じ試料を用いてＤＦ
をパラメーターとして、内面欠陥の発生率とＥＬとの関
係を示した図である。この図からわかるように、ＤＦを
140以下とすれば、ＥＬが大きくても、内面欠陥の発生
率の小さい継ぎ目無し鋼管を得ることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の継ぎ目無し鋼管用丸ビレット
は、凝固時に起こるδフェライトからγオーステナイト
に変態する際に生じる割れやポロシティなどの欠陥がな
いあるいは少ないので、連続鋳造をしたままで穿孔工程
に付することができる。したがって、連続鋳造の後に鍛
造、圧延工程を施す必要もなく、短時間に低コストで内
面欠陥がないあるいは少ない継ぎ目無し鋼管を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、凝固時の組織形態を表した模式図であ
り、（ａ）はフェライト部が柱状に成長する場合、
（ｂ）は菱形に近い形に成長する場合、（ｃ）は菱形に
成長する場合、さらに（ｄ）はδフェライト部が生成
後、ほとんど成長することなく、γオーステナイトに変
態し、菱形状に形成しない場合を模式的に表したもので
ある。

【図２】図２は、1500℃近傍のFe-Ｃ系状態図とδフェ
ライトの成長形態を対比して表した図であり、（ａ）は
フェライト部が柱状に成長する場合、（ｂ）は近菱形状
に成長する場合、（ｃ）は菱形に成長する場合、さらに
（ｄ）はδフェライトが生成後、ほとんど成長すること
なく、γオーステナイトに変態し、菱形状も形成しない
場合を模式的に表したものである。

【図３】図３は、液相からδフェライトへの変態温度と
δフェライトからγオーステナイトへの変態温度の温度
差（ＤＦ０）を概念的に表した図である。

【図４】図４は、凝固形態を単相凝固として仮定した場
合の液相からδフェライトへの変態温度とδフェライト
からγオーステナイトへの変態温度の温度差（ＤＦ）を
概念的に表した図である。

【図５】図５は、内面欠陥の発生率とＤＦとの関係を示
した図である。

【図６】図６は、図５と同じ試料を用いてＤＦをパラメ
ーターとして、内面欠陥の発生率とＥＬとの関係を示し
た図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 浩史 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続鋳造により製造された直径360mm以下
   の丸ビレットであって、質量％で、Ｃ：0.05〜0.55％、
   Si：0.1〜0.4％およびMn：0.3〜1.6％を含有し、これら
   の元素に加え、必要に応じて他の元素を含有する丸ビレ
   ットに含まれる組成により表される下記（ａ）式のＤＦ
   が150以下であることを特徴とする継ぎ目無し鋼管用丸
   ビレット。 ＤＦ＝ＴＬδ−Ｔδγ … （ａ） ただし、元素記号は各元素の含有量（質量％）を示すも
   のとして、 ＴＬδ＝100000／（55.25＋2.35Ｃ＋0.37Si＋0.16Mn＋
   1.01Ｐ＋1.15Ｓ＋0.18Cu＋0.04Cr＋0.13Ni＋0.12Mo） Ｔδγ＝100000／（60.06−4.51Ｃ＋3.84Si−0.19Mn＋
   0.98Ｐ＋0.25Ｓ−1.49Cu＋1.01Cr−1.34Ni＋0.55Mo）
2. 【請求項２】前記継ぎ目無し鋼管用丸ビレットが、さら
   に、Cu：0.01〜0.4％、Cr：0.01〜0.6％、Ni：0.01〜0.
   8％、Mo：0.01〜0.5％、Ti：0.001〜0.05％、Al：0.003
   〜0.06％、Ｎ：0.002〜0.015％、Ｂ：0.0001〜0.005
   ％、Nb：0.001〜0.05％、Ｖ：0.01〜0.2％およびCa：0.
   0001〜0.005％の１種または２種以上を含有し、残部が
   実質的にFeからなり、不純物として、Ｐ：0.05％以下、
   Ｓ：0.05％以下であることを特徴とする請求項１に記載
   の継ぎ目無し鋼管用丸ビレット。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の丸ビレットを圧
   延した継ぎ目無し鋼管であって、（丸ビレットの断面積
   ／鋼管の断面積）で示される圧延比ＥＬが100以下であ
   ることを特徴とする継ぎ目無し鋼管。
4. 【請求項４】ＤＦが140以下であることを特徴とする請
   求項３に記載の継ぎ目無し鋼管。