JP2013142159A - 耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 - Google Patents
耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013142159A JP2013142159A JP2012001769A JP2012001769A JP2013142159A JP 2013142159 A JP2013142159 A JP 2013142159A JP 2012001769 A JP2012001769 A JP 2012001769A JP 2012001769 A JP2012001769 A JP 2012001769A JP 2013142159 A JP2013142159 A JP 2013142159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel pipe
- welded steel
- wear
- weld
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 169
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 169
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 33
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 44
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 10
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 4
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001035 Soft ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 TiC are preferable Chemical class 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/17—Rigid pipes obtained by bending a sheet longitudinally and connecting the edges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K25/00—Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag, or the like in contact with the material to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/3073—Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3602—Carbonates, basic oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3607—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
- B23K9/0253—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams for the longitudinal seam of tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/18—Submerged-arc welding
- B23K9/186—Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/02—Rigid pipes of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/10—Pipe-lines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
【解決手段】溶接鋼管であって、母材および溶接金属の化学成分が特定量含有し、ビッカース硬さ(Hv)で、前記溶接鋼管の母材がHv150〜250で、前記溶接金属がHv230〜350で、溶接熱影響部がHv150〜350であり、さらに、前記溶接金属において、アスペクト比が5以上のFe、Mn、Tiの中から選ばれる1種以上を含有した硫化物の分散密度が、10個/mm2以下である、ことを特徴とする耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
【選択図】なし
Description
以下の説明で、鋼管素材とは溶接鋼管を製造するための鋼板をいい、この鋼板をUOEやプレスベンドのような冷間加工によって筒状の形状として、その端部を突合せ溶接して、溶接鋼管とする。溶接鋼管は、溶接金属、溶接熱影響部およびこれら以外の母材とからなる。すなわち、鋼管素材の諸特性は溶接鋼管の母材のそれとほぼ同じと考えてもよい。そこで、以下の説明では、鋼材の特性を云う場合に、主として溶接前であれば「鋼管素材」と云い、溶接以後であれば「溶接鋼管の母材」または単に「鋼管の母材」、「母材」と云うことにし、区別する必要が無い場合にはこれらの用語を適宜用いることがある。
さらに、溶接部の急冷凝固中にTiSを生成させるためには、TiはSの化学量論比から決まる質量%比よりも3倍以上必要であるとの知見を得た。
[1] 厚鋼板を筒状に冷間加工し、突合せ溶接した溶接鋼管であって、
該溶接鋼管の母材の化学成分が、
質量%で、C:0.05%以上0.40%未満、Si:0.05%以上0.5%未満、Mn:0.1%以上2.0%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Al:0.1%以下、Ti:0.1%以上1.2%以下を含有し、さらに、Cu:0.1%以上1.0%以下、Ni:0.1%以上2.0%以下、Cr:0.1%以上1.0%以下、Mo:0.05%以上1.00%以下、W:0.05%以上1.00%以下、B:0.0003%以上0.0030%以下の中から選ばれる1種以上を含有し、
下記(1)式で示されるCeqが0.55以下で、下記(2)式で示されるDI*が60未満であり、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
前記溶接鋼管の溶接金属の化学成分が、
質量%で、C:0.05%以上0.30%未満、Si:0.05%以上0.50%未満、Mn:0.1%以上2.0%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Al:0.1%以下、Ti:0.05%以上1.2%以下、N:0.008%以下、O:0.02%以上0.08%以下を含有し、さらに、Cu:0.1%以上1.0%以下、Ni:0.1%以上2.0%以下、Cr:0.1%以上1.0%以下、Mo:0.05%以上1.00%以下、W:0.05%以上1.00%以下、B:0.0003%以上0.0030%以下の中から選ばれる1種以上を含有し、
下記(1)式で示されるCeqが0.55以下で、下記(3)式で示されるUCSが42未満で、下記(4)式で示されるPTIが0以上であり、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
ビッカース硬さ(Hv)で、前記溶接鋼管の母材がHv150〜250で、前記溶接金属がHv230〜350で、溶接熱影響部がHv150〜350であり、
さらに、前記溶接金属において、アスペクト比が5以上のFe、Mn、Tiの中から選ばれる1種以上を含有した硫化物の分散密度が、10個/mm2以下である、
ことを特徴とする耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5 ・・・(1)式
DI*=33.85×(0.1×C*)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo*+1)×(1.5×W*+1) ・・・(2)式
ただし、C*=C−1/4×(Ti−48/14×N)、Mo*=Mo×[1−0.5×(Ti−48/14×N)]、W*=W×[1−0.5×(Ti−48/14×N)]
UCS=230×C−12.3×Si−5.4×Mn+75×P+190×S−14×Al+45×Nb−1 ・・・(3)式
PTI=Ti−1.5×(O−0.89×Al)−3.4×N−4.5×S ・・・(4)式
ここで、各式の右辺の元素記号はそれぞれの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合は0とする。
[2]さらに、前記溶接鋼管の母材および前記溶接金属の少なくともいずれかの化学成分が、質量%で、Nb:0.005%以上1.000%以下およびV:0.005%以上1.000%以下の中から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする前記[1]に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
[3] さらに、前記溶接鋼管の母材の金属組織が、フェライト組織とパーライト組織を基地組織とし、該基地組織中に硬質相が分散していることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
[4] さらに、前記硬質相の分散密度が、400個/mm2以上であることを特徴とする前記[3]に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
[5] 前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管を製造するに際し、スラブを熱間圧延後、2℃/s以下の冷却速度で400℃以下まで冷却し、厚鋼板を製造し、該厚鋼板を筒状に冷間加工し、突合せ溶接を行うことを特徴とする耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管の製造方法。
[6] 前記突合せ溶接をサブマージアーク溶接により行うことを特徴とする前記[5]に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管の製造方法。
はじめに鋼管母材の化学成分の限定理由を説明する。
Cは、金属組織において基地相の硬さを向上させて耐摩耗性を向上させるとともに、硬質な第二相(以下、硬質相ともいう。)としてのTi炭化物を形成し、耐摩耗性の向上に、有効な元素であり、このような効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、0.40%以上の含有は、硬質相としての炭化物が粗大になり、曲げ加工時に炭化物を起点として割れが発生するだけでなく、シーム溶接時に溶接熱影響部の硬さを増大させることになり、低温割れ感受性が高まる。このため、Cは0.05以上0.40%未満の範囲に規定した。なお、好ましくは0.15%以上0.35%以下である。
Siは、脱酸元素として有効な元素であり、このような効果を得るためには0.05%以上の含有を必要とする。また、Siは、鋼に固溶して固溶強化により高硬度化に寄与する有効な元素であるが、0.5%以上の含有は、延性、靱性を低下させ、さらに介在物量が増加するなどの問題を生じる。このため、Siは0.05%以上0.5%未満の範囲に限定する。なお、好ましくは0.05%以上0.40%以下である。
Mnは、固溶強化により高硬度化に寄与する有効な元素であり、このような効果を得るためには、0.1%以上の含有を必要とする。一方、2.0%を超える含有は、溶接性を低下させる。このため、Mnは0.1〜2.0%の範囲に限定する。なお、好ましくは0.1%以上1.60%以下である。
Pは不純物元素であり、鋼管母材の靱性や溶接金属の耐高温割れ感受性の観点から低い方がよい。しかしながら、Pを低減するためには、製鋼工程におけるコスト増大を招くため0.03%まで許容することができる。
Sは不純物元素であり、鋼管母材の延性や溶接金属の耐高温割れ感受性の観点から低い方がよい。しかしながら、Sを低減するためには、製鋼工程におけるコスト増大を招くため0.01%まで許容することができる。
Alは、脱酸剤として作用し、このような効果は、0.0020%以上の含有で認められるが、0.1%を超える多量の含有は、鋼の清浄度を低下させる。このため、Alは0.1%以下に限定する。なお、好ましくは、0.0020%以上0.055%以下である。
Tiは、Cとともに本発明における重要な元素であり、耐摩耗性向上に寄与する硬質相としてTi炭化物を形成する必須の元素である。このような効果を得るためには、0.1%以上の含有を必要とする。一方、1.2%を超えるTiの含有は、硬質相のTi系炭化物が粗大化し、曲げ加工時に粗大な硬質相を起点として割れが発生する。このため、Tiは0.1%以上1.2%以下とする。好ましくは、0.1%以上0.8%以下の範囲である。
Cuは固溶することにより焼入れ性を向上させる元素であり、この効果を得るためには0.1%以上の含有を必要とする。一方、1.0%を超える含有は、熱間加工性を低下させる。このため、Cuは添加する場合、0.1%以上1.0%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上0.5%以下である。
Niは固溶することにより焼入れ性を向上させる元素であり、このような効果は0.1%以上の含有で顕著となる。一方、2.0%を超える含有は、材料コストを著しく上昇させる。このためNiは添加する場合、0.1%以上2.0%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上1.0%以下である。
Cr:0.1%以上1.0%以下
Crは、焼入れ性を向上させる効果を有し、このような効果を得るためには、0.1%以上の含有を必要とするが、0.1%を超える含有は、溶接性を低下させることがある。このため、Crは添加する場合、0.1%以上1.0%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上0.8%以下である。さらに好ましくは、0.4〜0.7%である。
Mo:0.05%以上1.00%以下
Moは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、1.00%を超えて含有すると溶接性を低下させることがある。そのため、Moは添加する場合、0.05%以上1.00%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、0.05%以上0.40%以下である。
Wは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、1.00%を超えて含有すると溶接性を低下させることがある。そのため、Wは添加する場合、0.05%以上1.00%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、0.05%以上0.40%以下である。
なお、MoやWは、TiCに固溶するため、硬質相の質量を増加させる効果も有する。
Bは、粒界に偏析し、粒界を強化して、靱性向上に有効に寄与する元素であり、このような効果を得るためには、0.0003%以上の含有が必要である。一方、0.0030%を超える含有は、溶接性を低下させることがある。このため、Bは添加する場合、0.0003%以上0.0030%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、0.0003%以上0.0015%以下である。
Nbは、Tiと複合して添加することにより、Ti、Nbの複合炭化物((NbTi)C)を形成し、硬質な第二相として分散し、耐摩耗性向上に有効に寄与する元素である。このような耐摩耗性向上効果を得るためには、0.005%以上の含有を必要とする。一方、1.000%を超える含有は、硬質な第二相(Ti,Nbの複合炭化物)が粗大化し、曲げ加工時に硬質な第二相(Ti,Nbの複合炭化物)を起点として割れが発生する。このため、添加する場合は、Nbは0.005%以上1.000%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上0.5%以下である。
Vは、Tiと複合して添加することにより、Nbと同様に、Ti、Vの複合炭化物((VTi)C)を形成し、硬質な第二相として分散し、耐摩耗性向上に有効に寄与する元素である。このような耐摩耗性向上効果を得るためには、0.005%以上の含有を必要とする。一方、1.0%を超える含有は、硬質な第二相(Ti,Vの複合炭化物)が粗大化し、曲げ加工時に硬質な第二相(Ti,Vの複合炭化物)を起点として割れが発生する。このため、添加する場合は、Vは0.005%以上1.000%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上0.5%以下である。
Ceqは、Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5と定義する。ここで、各式の右辺の元素記号はそれぞれの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合は0とする。
下記(2)式で表されるDI*は、60未満であることが必要である。
DI*=33.85×(0.1×C*)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo*+1)×(1.5×W*+1) ・・・(2)式。ここで、各式の右辺の元素記号はそれぞれの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合は0とする。また、C*=C−1/4×(Ti−48/14N)、Mo*=Mo×(1−0.5×(Ti−48/14N)、W*=W×(1−0.5×(Ti−48/14N)で定義し、DI*<60とする。
また、C*は、C元素の焼入れ性の寄与を他の含有元素の量との関係で修正した指標であり、Mo*、W*も同様の考えで修正した指標である。
1.2鋼管母材の特性
鋼管母材の硬さ:Hv150〜250
鋼管母材の硬さがビッカース硬さでHv150未満では、優れた耐摩耗性が得られないため、下限を150とする。鋼管母材の硬さが250を超えると、加工性が劣化し、UOEやプレスベンドといった冷間加工による造管が困難になるため、上限をHv250とする。
鋼管溶接熱影響部の硬さがHv150未満では、優れた耐摩耗性が得られないため、下限をHv150とする。溶接熱影響部の最大硬さがHv350を超えると低温割れ感受性が高まり、後熱なしには遅れ破壊の発生が防止できないため、上限をHv350とする。
本発明に係る鋼管母材は、金属組織を、フェライト組織とパーライト組織を基地組織とし、当該基地組織中に硬質相(硬質な第二相)が分散した組織とすることが好ましい。基地組織とは体積率で90%以上有することを意味しており、本発明に係る鋼管素材は、フェライト組織とパーライト組織の2つの組織が全体の90%以上を占めている。
硬質相としては、TiCなどのTi系炭化物とすることが好ましく、TiC、(NbTi)C、(VTi)C、あるいはTiC中にMo、Wが固溶したものが例示できる。なお、硬質相の大きさは、特に限定しないが、耐摩耗性の観点からは、0.5μm以上50μm以下程度とすることが好ましい。また、硬質相の分散密度は、耐摩耗性の観点から、400個/mm2 以上とすることが好ましい。尚、硬質相の大きさは、各硬質相の面積を測定し、同面積から円相当直径を算出し、得られた円相当直径を算術平均して平均値をその鋼板における硬質相の大きさ(平均粒径)とする。
2.1溶接金属の化学成分
次に、厚鋼板を筒状に冷間加工し、その突合せ部を溶接により製造された溶接鋼管の溶接金属(単に「溶接金属」という場合もある。)の化学成分の限定理由を説明する。
Cは、溶接金属の硬さを上昇させ耐摩耗性を向上させることができ、その効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、0.30%以上の含有は、溶接金属の硬さを高くし、低温割れ感受性が増大する。このため、Cは0.05%以上0.30%未満の範囲に規定した。なお、好ましくは0.15%以上0.25%以下である。
Siは、脱酸元素として有効な元素であり、溶接金属の高強度化にも効果を発揮する。このような効果を得るためには0.05%以上の含有を必要とする。また、Siは、0.50%以上の含有は、延性、靱性を低下させ、さらに介在物量が増加するなどの問題を生じる。このため、Siは0.05%以上0.50%未満の範囲に限定する。なお、より好ましくは0.05%以上0.40%以下である。
Mnは焼入れ性を高める元素であり、溶接金属の組織を微細化し、強度、靱性を向上させることができる。この効果を得るためには0.1%以上の含有を必要とする。また、2.0%を超える含有は、焼入れ性を過度に高めることになり、溶接性および靱性を劣化させる。このため、Mnは0.1%以上2.0%以下の範囲に限定する。なお、好ましくは0.1%以上1.60%以下である。
Pは不純物元素であり、溶接金属の靱性や耐高温割れ感受性の観点から低い方がよい。しかしながら、Pを低減するためには、溶接ワイヤや鋼管母材のPを下げる必要があり、それぞれの製鋼工程におけるコスト増大を招くため0.03%まで許容する。より好ましくは0.015%以下である。
Sは不純物元素であり、溶接金属の延性や耐高温割れ感受性の観点から低い方がよい。しかしながら、Sを低減するためには、溶接ワイヤや鋼管母材のSを下げる必要があり、それぞれの製鋼工程におけるコスト増大を招くため0.01%まで許容する。
Alは、溶接金属を脱酸させるために含有されているが、0.1%を超えると溶接金属の靱性を劣化させるので0.1%以下とすべきである。好ましくは、0.03%以下である。
Tiの含有は、溶接金属の最終凝固部での球状TiSの生成を促進し、フィルム状FeSの生成を抑制する。その効果が得られるのは、Tiが0.05%以上の場合であるため、下限を0.05%とする。また、Tiが1.2%を超えると、粗大なTiCが析出し、溶接金属の靱性を著しく劣化させるため、上限を1.2%とする。好ましくは、0.05%以上0.5%以下である。
Nは、不可避的に溶接金属に混入する元素であり、固溶状態で存在する場合、溶接金属の靱性を著しく劣化させる。Tiを含有しNをTiNとして固定しても、Nが0.008%を超えると、靱性劣化が抑制できないため、その上限を0.008%とする。
Oは溶接金属の靱性に大きく影響し、0.08%を超えるような場合は、溶接金属の靱性を劣化させるため、上限を0.08%とした。また、0.02%未満の含有では、溶接金属組織に焼きが入りすぎて硬さが上昇すること、および最終凝固部でのFeOの生成を阻害してフィルム状のFeSの生成が促進され、高温割れ感受性が高まったりすることなどで、下限を0.02%とする。より好ましくは、0.04%以上0.08%以下である。
Cuは、固溶することにより焼入れ性を向上させる元素であり、この効果を得るためには0.1%以上の含有を必要とする。一方、1.0%を超える含有は、溶接金属の靱性を低下させる。このため、Cuは0.1〜1.0%の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上0.5%以下である。
Niは、固溶することにより焼入れ性を向上させる元素であり、このような効果は0.1%以上の含有で顕著となる。一方、2.0%を超える含有は、材料コストを著しく上昇させる。このため、Niは含有する場合0.1〜2.0%の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上1.0%以下である。
Crは、焼入れ性を向上させる効果を有し、このような効果を得るためには、0.1%以上の含有を必要とするが、0.1%を超える含有は、溶接性を低下させる。このため、Crは含有する場合、0.1%以上1.0%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.1%以上0.8%以下である。さらに好ましくは0.4%以上0.7%以下である。
Moは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、1.0%を超えて含有すると溶接性を低下させる。そのため、Moは含有する場合0.05%以上1.00%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、0.05%以上0.40%以下である。
Wは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、0.05%以上の含有を必要とする。一方、1.0%を超えて含有すると溶接性を低下させる。そのため、Wは含有する場合、0.05〜1.0%の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、0.05%以上0.40%以下である。
Bは、粒界に偏析し、粒界を強化して、靱性向上に有効に寄与する元素であり、このような効果を得るためには、0.0003%以上の含有が必要である。一方、0.0030%を超える含有は、溶接性を低下させる。また、溶接後の冷却中にFe3(CB)6などを析出させ、靱性を著しく劣化させるため、Bは含有する場合、0.0003%以上0.0030%以下の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、0.0003%以上0.0015%以下である。
母材と同じ成分系になるように選択することで、母材と溶接金属とが同様な特性となるという効果を奏することも可能である。
Nbは析出強化により溶接金属の強度を向上させる元素である。その効果は、0.005%以上で得られ、1.000%を超えて添加すると靱性が劣化するため、Nbを含有する場合0.005%以上1.000%以下とした。
Vは析出強化や固溶強化により溶接金属の強度を向上させる元素である。その効果は、0.005%以上で得られ、1.000%を超えて含有すると靱性が劣化するため、含有する場合0.005%以上1.000%以下とした。
Ceq:0.55以下
溶接鋼管の溶接金属において、上述の(1)式で定義されるCeqが0.55を超えると、溶接熱影響部の最高硬さが350を超え、溶接時に予熱なしでは低温割れの発生を回避できないため、上限を0.55とする。
UCSは、下記の(3)式で定義され、高温割れ感受性を示す指標であり、この値が大きいほど、高温割れが発生しやすくなる。
UCS=230×C−12.3×Si−5.4×Mn+75×P+190×S−14×Al+45×Nb−1・・・(3)式
ここで、各式の右辺の元素記号はそれぞれの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合は0とする。
溶接鋼管の溶接金属において、UCSが42以上になると高温割れの発生が回避できないため、42未満とする。より好ましくは、40未満である。
PTIは、下記(4)式で定義され、溶接金属中のTiの析出状態を規定するパラメータである。PTIが0未満の場合、SがTiSを形成せずに、フィルム状のFeSが生成し、高温割れ感受性が高まるため、PTIを0以上に規定する。
PTI=Ti−1.5×(O−0.89×Al)−3.4×N−4.5×S・・・(4)式
ここで、各式の右辺の元素記号はそれぞれの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合は0とする。
溶接金属の硬さ:Hv230〜350
溶接金属は母材で晶出していたTiCが固溶してしまうため、母材や溶接熱影響部と同じ耐摩耗性を確保するためには、より高い硬さを確保する必要があり、十分な耐摩耗性を得るためにはHv230以上にする必要がある。一方で、最大硬さがHv350を超えると低温割れ感受性が高まり、後熱なしには遅れ破壊の発生が防止できないため、上限をHv350とする。
溶接金属では、Sは凝固過程において最終凝固部に偏析する。最終凝固部においては、SはFeSを主体とした延性が低いフィルム状の硫化物を形成し、高温割れの起点となる。このFeSを主体とするフィルム状の硫化物にはMnやTiなどの硫化物形成元素も複合化されている。したがって、硫化物をFe、Mn、Tiの中から選ばれる1種以上を含有したものと限定した。
3.1鋼管素材の製造方法
本発明に係る耐摩耗鋼板は、上記した組成の溶鋼を、公知の溶製方法で溶製し、連続鋳造法あるいは造塊−分解圧延法により、所定寸法のスラブ等の鋼素材とすることが好ましい。なお、造塊法を用いる場合にも、硬質相を所望の大きさおよび個数に調整する場合には、インゴットの大きさおよび冷却条件を、制御する必要がある。硬質相を所定の大きさおよび個数に調整する場合には、例えば、連続鋳造法を用いた場合、厚み200〜400mmの鋳片の1500〜1200℃の温度域における冷却速度0.2〜10℃/sの範囲となるように冷却を調整、制御することが好ましい。
スラブは、水冷などで強制冷却することなく、直ちに熱間圧延し、または冷却後、950〜1250℃に再加熱したのち、熱間圧延し、所望の板厚の厚鋼板とすることが好ましい。本発明で、厚鋼板とは、板厚が、6mm〜50mmの範囲である鋼板をいう。熱間圧延後は、熱処理することなく、冷却速度2℃/s以下で冷却する。冷却速度が2℃/sを超えると、フェライト‐パーライト組織が得られにくく、引張強さが800MPa以上となり、鋼板曲げ加工時の加工荷重が上昇し、加工性が劣化することがある。従って、2℃/s以下とする。ここで冷却速度は、平均冷却速度をいい、測定は放射温度計などによる表面温度の実測などの方法により行う。
サブマージアーク溶接
厚鋼板を筒状に冷間加工し、その突合せ部の溶接の方法は、溶接金属の成分調整や溶接作業の能率の観点から、サブマージアーク溶接が好ましい。また、高速化の観点から多電極のサブマージアーク溶接を用いてもよい。溶接材料は特に規定しないが、本発明の溶接金属化学成分の規定範囲を満たすためには、フラックスを溶融型の酸性フラックスとすることが好ましい。また、フラックスおよびワイヤにはBを添加せず、PやSをできるだけ低減することが好ましい。
Claims (6)
- 厚鋼板を筒状に冷間加工し、突合せ溶接した溶接鋼管であって、
該溶接鋼管の母材の化学成分が、
質量%で、C:0.05%以上0.40%未満、Si:0.05%以上0.5%未満、Mn:0.1%以上2.0%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Al:0.1%以下、Ti:0.1%以上1.2%以下を含有し、さらに、Cu:0.1%以上1.0%以下、Ni:0.1%以上2.0%以下、Cr:0.1%以上1.0%以下、Mo:0.05%以上1.00%以下、W:0.05%以上1.00%以下、B:0.0003%以上0.0030%以下の中から選ばれる1種以上を含有し、
下記(1)式で示されるCeqが0.55以下で、下記(2)式で示されるDI*が60未満であり、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
前記溶接鋼管の溶接金属の化学成分が、
質量%で、C:0.05%以上0.30%未満、Si:0.05%以上0.50%未満、Mn:0.1%以上2.0%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Al:0.1%以下、Ti:0.05%以上1.2%以下、N:0.008%以下、O:0.02%以上0.08%以下を含有し、さらに、Cu:0.1%以上1.0%以下、Ni:0.1%以上2.0%以下、Cr:0.1%以上1.0%以下、Mo:0.05%以上1.00%以下、W:0.05%以上1.00%以下、B:0.0003%以上0.0030%以下の中から選ばれる1種以上を含有し、
下記(1)式で示されるCeqが0.55以下で、下記(3)式で示されるUCSが42未満で、下記(4)式で示されるPTIが0以上であり、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
ビッカース硬さ(Hv)で、前記溶接鋼管の母材がHv150〜250で、前記溶接金属がHv230〜350で、溶接熱影響部がHv150〜350であり、
さらに、前記溶接金属において、アスペクト比が5以上のFe、Mn、Tiの中から選ばれる1種以上を含有した硫化物の分散密度が10個/mm2以下である、
ことを特徴とする耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5 ・・・(1)式
DI*=33.85×(0.1×C*)0.5×(0.7×Si+1)×(3.33×Mn+1)×(0.35×Cu+1)×(0.36×Ni+1)×(2.16×Cr+1)×(3×Mo*+1)×(1.5×W*+1) ・・・(2)式
ただし、C*=C−1/4×(Ti−48/14×N)、Mo*=Mo×[1−0.5×(Ti−48/14×N)]、W*=W×[1−0.5×(Ti−48/14×N)]
UCS=230×C−12.3×Si−5.4×Mn+75×P+190×S−14×Al+45×Nb−1 ・・・(3)式
PTI=Ti−1.5×(O−0.89×Al)−3.4×N−4.5×S ・・・(4)式
ここで、各式の右辺の元素記号はそれぞれの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合は0とする。 - さらに、前記溶接鋼管の母材および前記溶接金属の少なくともいずれかの化学成分が、質量%で、Nb:0.005%以上1.000%以下およびV:0.005%以上1.000%以下の中から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
- さらに、前記溶接鋼管の母材の金属組織が、フェライト組織とパーライト組織を基地組織とし、該基地組織中に硬質相が分散していることを特徴とする請求項1または2に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
- さらに、前記硬質相の分散密度が、400個/mm2以上であることを特徴とする請求項3に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管を製造するに際し、スラブを熱間圧延後、2℃/s以下の冷却速度で400℃以下まで冷却し、厚鋼板を製造し、該厚鋼板を筒状に冷間加工し、突合せ溶接を行うことを特徴とする耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管の製造方法。
- 前記突合せ溶接をサブマージアーク溶接により行うことを特徴とする請求項5に記載の耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012001769A JP5375981B2 (ja) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | 耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 |
CA2860605A CA2860605C (en) | 2012-01-10 | 2013-01-08 | Abrasion resistant welded steel pipe and method of producing the same |
CN201380004920.4A CN104040006B (zh) | 2012-01-10 | 2013-01-08 | 耐磨损焊接钢管及其制造方法 |
PCT/JP2013/050063 WO2013105536A1 (ja) | 2012-01-10 | 2013-01-08 | 耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 |
US14/371,346 US20150007904A1 (en) | 2012-01-10 | 2013-01-08 | Abrasion resistant welded steel pipe and method of producing the same |
KR1020147018729A KR101643271B1 (ko) | 2012-01-10 | 2013-01-08 | 내마모 용접 강관 및 그의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012001769A JP5375981B2 (ja) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | 耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013142159A true JP2013142159A (ja) | 2013-07-22 |
JP5375981B2 JP5375981B2 (ja) | 2013-12-25 |
Family
ID=48781484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012001769A Active JP5375981B2 (ja) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | 耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150007904A1 (ja) |
JP (1) | JP5375981B2 (ja) |
KR (1) | KR101643271B1 (ja) |
CN (1) | CN104040006B (ja) |
CA (1) | CA2860605C (ja) |
WO (1) | WO2013105536A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107414342A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-01 | 安徽华众焊业有限公司 | 一种铜铝药芯焊丝 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105018858B (zh) * | 2015-07-08 | 2016-09-28 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种SY15MnNiCrMoVNbTi钢及其结构件制备方法 |
CN105063497B (zh) * | 2015-09-17 | 2017-10-17 | 东北大学 | 一种高耐磨性能易加工低合金耐磨钢板及其制造方法 |
CN105499786B (zh) * | 2015-12-30 | 2017-10-27 | 北京工业大学 | 一种电渣堆焊制备含原始wc陶瓷增强相耐磨硬面的方法 |
US11118240B2 (en) * | 2016-04-19 | 2021-09-14 | Jfe Steel Corporaton | Abrasion-resistant steel plate and method of producing abrasion-resistant steel plate |
JP6119935B1 (ja) | 2016-04-19 | 2017-04-26 | Jfeスチール株式会社 | 耐摩耗鋼板および耐摩耗鋼板の製造方法 |
JP6762131B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-09-30 | 株式会社神戸製鋼所 | フラックス入りワイヤ |
WO2018008703A1 (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 新日鐵住金株式会社 | 圧延線材 |
CN108220811A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-06-29 | 河南科技大学 | 一种耐磨钢及其制备方法 |
CN109023049A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-18 | 首钢集团有限公司 | 一种托辊用焊接钢管及其制造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57188647A (en) * | 1981-05-18 | 1982-11-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Steel pipe with wear resistance |
JP2009007665A (ja) * | 2007-05-29 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた耐磨耗鋼板およびその製造方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5437701B2 (ja) | 1973-08-31 | 1979-11-16 | ||
JPS62220217A (ja) | 1986-03-20 | 1987-09-28 | Kawasaki Steel Corp | スラリ−輸送用鋼管 |
JPS62220215A (ja) | 1986-03-20 | 1987-09-28 | Kawasaki Steel Corp | スラリ−輸送用鋼管 |
JPH01234520A (ja) | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非調質スラリー用鋼管の製造方法 |
JPH0452026A (ja) | 1990-06-18 | 1992-02-20 | Nippon Steel Corp | 耐磨耗特性に優れた電縫鋼管の製造方法 |
JPH0456726A (ja) | 1990-06-22 | 1992-02-24 | Nippon Steel Corp | 耐磨耗特性に優れた鋼管用鋼材の製造方法 |
JP2721761B2 (ja) | 1991-10-07 | 1998-03-04 | 新日本製鐵株式会社 | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管の製造方法 |
JP2674911B2 (ja) | 1991-10-07 | 1997-11-12 | 新日本製鐵株式会社 | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材 |
JP2699785B2 (ja) | 1992-11-30 | 1998-01-19 | 日本鋼管株式会社 | 耐摩耗性に優れたベンド鋼管の製造方法 |
JP2946986B2 (ja) | 1993-01-28 | 1999-09-13 | 日本鋼管株式会社 | 耐摩耗鋼管の製造方法 |
JP2924592B2 (ja) | 1993-09-13 | 1999-07-26 | 日本鋼管株式会社 | 耐磨耗性に優れた鋼管 |
JP3206367B2 (ja) | 1995-04-24 | 2001-09-10 | 日本鋼管株式会社 | 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法 |
JP3257339B2 (ja) | 1995-04-24 | 2002-02-18 | 日本鋼管株式会社 | 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法 |
JP3250416B2 (ja) | 1995-04-24 | 2002-01-28 | 日本鋼管株式会社 | 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管 |
JP3437979B2 (ja) | 1995-12-28 | 2003-08-18 | Jfeスチール株式会社 | 耐磨耗継目無鋼管およびその製造方法 |
JPH108191A (ja) | 1996-06-18 | 1998-01-13 | Nkk Corp | スラリー輸送用溶接鋼管およびその製造方法 |
JPH1017980A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低降伏比溶接鋼管およびその製造方法 |
JP3968011B2 (ja) * | 2002-05-27 | 2007-08-29 | 新日本製鐵株式会社 | 低温靱性および溶接熱影響部靱性に優れた高強度鋼とその製造方法および高強度鋼管の製造方法 |
-
2012
- 2012-01-10 JP JP2012001769A patent/JP5375981B2/ja active Active
-
2013
- 2013-01-08 CA CA2860605A patent/CA2860605C/en active Active
- 2013-01-08 KR KR1020147018729A patent/KR101643271B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-08 US US14/371,346 patent/US20150007904A1/en not_active Abandoned
- 2013-01-08 WO PCT/JP2013/050063 patent/WO2013105536A1/ja active Application Filing
- 2013-01-08 CN CN201380004920.4A patent/CN104040006B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57188647A (en) * | 1981-05-18 | 1982-11-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Steel pipe with wear resistance |
JP2009007665A (ja) * | 2007-05-29 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた耐磨耗鋼板およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013041769; 唐沢: '電縫溶接によるスラリー用鋼管の開発と造管技術の確立' 鉄と鋼 Vol.69 No.5, 198303, S370 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107414342A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-01 | 安徽华众焊业有限公司 | 一种铜铝药芯焊丝 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104040006A (zh) | 2014-09-10 |
CA2860605C (en) | 2017-05-09 |
KR20140100570A (ko) | 2014-08-14 |
US20150007904A1 (en) | 2015-01-08 |
KR101643271B1 (ko) | 2016-07-27 |
JP5375981B2 (ja) | 2013-12-25 |
CA2860605A1 (en) | 2013-07-18 |
CN104040006B (zh) | 2016-06-08 |
WO2013105536A1 (ja) | 2013-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5375981B2 (ja) | 耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 | |
JP5776860B1 (ja) | 耐サワー性、耐圧潰特性及び低温靭性に優れた厚肉高強度ラインパイプ用鋼板とラインパイプ | |
JP5445720B1 (ja) | アレスト性に優れた高強度厚鋼板 | |
JP5423324B2 (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた高強度ラインパイプ用鋼板及び高強度ラインパイプ用鋼管 | |
JP4837807B2 (ja) | 高強度溶接鋼管及びその製造方法 | |
JP5853456B2 (ja) | Sr後の溶接部靱性に優れた低降伏比耐hic溶接鋼管およびその製造方法 | |
WO2012036148A1 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉溶接鋼管および低温靭性に優れた厚肉溶接鋼管の製造方法、厚肉溶接鋼管製造用鋼板 | |
JP5765497B1 (ja) | 溶接部品質の優れた電縫鋼管及びその製造方法 | |
JP6308337B1 (ja) | 縦シーム溶接鋼管 | |
JP5782827B2 (ja) | 高圧縮強度耐サワーラインパイプ用鋼管及びその製造方法 | |
WO2012002563A1 (ja) | 溶接部靭性と耐遅れ破壊特性に優れた耐磨耗鋼板 | |
JP5857491B2 (ja) | Sr後の溶接部靱性に優れた低降伏比耐hic溶接鋼管およびその製造方法 | |
JP5413537B2 (ja) | 変形性能及び低温靭性に優れた高強度鋼板及び高強度鋼管並びにこれらの製造方法 | |
JP2006299398A (ja) | 歪み時効特性に優れた引張強さ760MPa級以上の高強度鋼板の製造方法およびそれを用いた高強度鋼管の製造方法 | |
JP2008248315A (ja) | 母材および溶接部靱性に優れた超高強度高変形能溶接鋼管の製造方法 | |
JP2018053281A (ja) | 角形鋼管 | |
JP5874402B2 (ja) | 耐溶接割れ性と耐スラリー腐食摩耗性に優れた溶接鋼管およびその製造方法 | |
JP6264520B1 (ja) | 縦シーム溶接鋼管 | |
JP6008042B2 (ja) | 厚肉鋼管用鋼板、その製造方法、および厚肉高強度鋼管 | |
JP2016216819A (ja) | 厚鋼板及び溶接継手 | |
JP4119706B2 (ja) | 溶接部靱性に優れた高強度溶接鋼管およびその製造方法 | |
JP4280222B2 (ja) | パイプライン変形特性および低温靭性に優れた超高強度鋼板及び超高強度鋼管並びにそれらの製造方法 | |
KR20170046588A (ko) | 강판 및 접합체 | |
TW202129024A (zh) | 電焊鋼管用熱軋鋼板及其製造方法、電焊鋼管及其製造方法、輸送管、建築構造物 | |
JP2020111771A (ja) | ラインパイプ用鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130722 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20130722 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20130814 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130827 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5375981 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |