JP2006028549A - 継目無鋼管 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による継目無鋼管は、化学組成が質量%で、C:0.08〜0.61%、Si:0.15〜0.55%、Mn:0.30〜1.60%、P:0.040%以下、S:0.040%以下、O(酸素):0.0005〜0.0050%、Sol.Al(酸可溶Al:鋼中に固溶したAl):0.0010〜0.100%、Ca:0〜0.0002%、残部はFe及び不純物であり、各々の大きさが80μm以上であって、10kg当たり100個以下の粒状介在物を含む。
【選択図】図2
Description
本発明の実施の形態による継目無鋼管は、以下の組成を有する。以降、合金元素に関する%は質量%を意味する。
Cは鋼の強化に有効な元素である。必要な強度を得るためにCの含有量の下限を0.08%とする。一方、Cの過剰な添加は靭性を劣化するため、Cの含有量の上限を0.61%とする。好ましいCの含有量は0.16〜0.48%である。
Siは鋼の脱酸に有効な元素であり、Siの含有量を0.15%未満とするとその効果が乏しい。そのため、Siの含有量の下限値を0.15%とする。一方、過剰にSiを添加すると、鋼中の介在物が増加する。そのため、Siの含有量の上限を0.55%とする。好ましいSiの含有量は0.15〜0.35%である。
Mnは鋼の靭性及び強度の向上に有効な元素である。印刷ロールやシリンダロッド等に必要な強度を保持するために、Mnの含有量の下限を0.30%とする。一方、Mnを過剰に添加すると、かえって靭性が劣化する。よって、Mnの含有量の上限を1.60%とする。好ましいMnの含有量は0.40〜1.50%である。
Pは不純物であり、中心偏析を助長する。そのため、Pの含有量は低い方が好ましい。したがって、Pの含有量を0.040%以下に制限する。好ましくは、0.030%以下に制限する。
Sは不純物であり、鋼の熱間加工性を低下させる。そのため、Sの含有量は低い方が好ましい。したがって、Sの含有量は0.040%以下に制限する。好ましくは、0.015%以下に制限する。
Oは鋼中のAl、Ca、Siと酸化物を形成し、鋼の清浄度を下げる。さらに、粒状介在物を形成し、地疵を発生させる。そのため、Oの含有量は、なるべく低い方が好ましい。したがって、Oの含有量は0.0005〜0.0050%とする。好ましくは0.0005%〜0.0040%とする。
Alは、鋼の脱酸に必要な元素である。この効果を発揮するためにsol.Alの含有量の下限を0.0010%とする。一方、Alを過剰に添加すると、鋼の清浄度を下げる。具体的には、sol.Alは粒状介在物を形成し、地疵を発生させる。そのため、sol.Alの含有量の上限値を0.100%とする。好ましくは、sol.Alの含有量を0.001〜0.050%とする。
Caは、連続鋳造中に浸漬ノズルが閉塞するのを防止するために一般的に添加される。鋼を精錬する工程で実施されるAl脱酸処理により、溶鋼中にアルミナ系介在物が発生する。アルミナ系介在物は連続鋳造中に浸漬ノズルの内壁に付着し、ノズルを閉塞させる。鋼中へのCa添加は、アルミナ系介在物を低融点化合物である粒状介在物に変化させ、ノズルの閉塞を防止する。
本実施の形態による継目無鋼管の製造方法の1つとして、本発明者らは、連続鋳造時の浸漬ノズルの内径を大きくし、鋳込み速度を小さくする方法を見出した。これにより、鋼中のCa含有量を最小限に抑え、鋼中の大きさが80μm以上の粒状介在物の個数を少なくできる。具体的には、以下の製造条件を満足するのが好ましい。
(B)連続鋳造の鋳造速度は遅い方が好ましい。鋳造速度を遅くすれば、粒状介在物を含む複数種類の介在物が鋳型内の溶鋼面に浮上しやすくなる。そのため、大きさが80μm以上の粒状介在物が鋼中に残存するのを防止できる。具体的には、鋳造速度を0.5〜0.8m/minにするのが好ましい。
本発明鋼及び比較鋼から加工した試験片を用いてスライム法により介在物の個数を調査した。スライム法は、金属を溶解し、介在物を抽出する方法である。具体的には、継目無鋼管から1kgのサンプルを採取した。採取したサンプルを塩化第2鉄水溶液をベースとした溶液中で定電流電解法により溶解した。溶解後の残さから粒状介在物を採取し、各々の大きさを測定した。介在物の種類はJIS G0555に基づく顕微鏡試験方法により特定した。図1に示すように、粒状介在物と母材との界面上の異なる2点を結ぶ直線のうち、最大のものを粒状介在物の大きさとした。測定後、大きさが80μm以上のD系介在物の個数を数えた。 なお、任意の複数のD系介在物をEDXS法により同定した結果、これらの粒状介在物はJISG 0555に定められたグループCに相当する介在物であった。具体的には、これらの粒状介在物は、質量%で50%以上のAl2O3と、CaO、CaS、SiO2、MnSのうち少なくとも2種以上とを含有していた。
本発明鋼及び比較鋼の各々から軸方向に600mmの長さのサンプルを作成した。作成した各サンプルについて、軸方向に450mmの範囲の外面を旋盤により切削した。切削量は表1に示した肉厚の30%とした。たとえば、本発明鋼3は外面を肉厚方向に3.0mm切削した。仕上げ粗さは12.5〜25Sとした。
本発明鋼1〜10においては、いずれも80μm以上の粒状介在物の個数が100個/10kg未満であった。そのため、粒状介在物起因の地疵個数が0.1個/100cm2未満であった。鋼中に含まれる80μm以上の大きさの粒状介在物の個数を少なくすることで、めっき不良の原因となる地疵(つまり、粒状介在物起因の地疵)の発生を抑制できた。
Claims (3)
- 化学組成が質量%で、C:0.08〜0.61%、Si:0.15〜0.55%、Mn:0.30〜1.60%、P:0.040%以下、S:0.040%以下、O(酸素):0.0005〜0.0050%、Sol.Al(酸可溶Al:鋼中に固溶したAl):0.0010〜0.100%、Ca:0〜0.0002%、残部はFe及び不純物であり、各々の大きさが80μm以上であって、10kg当たり100個以下の粒状介在物を含むことを特徴とする継目無鋼管。
- 請求項1に記載の継目無鋼管であって、
前記粒状介在物は質量%で50%以上のAl2O3と、CaO、CaS、SiO2、MnSのうち少なくとも2種以上とを含有することを特徴とする継目無鋼管。 - 請求項1又は請求項2に記載の継目無鋼管であって、
前記継目無鋼管は、連続鋳造法により製造された鋳片から製造されることを特徴とする継目無鋼管。
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