JP2014062309A - 電縫溶接部の耐ｈｉｃ性および低温靭性に優れた電縫鋼管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐ＨＩＣ性と低温靭性を兼備した、電縫鋼管およびその製造方法を提供する。
【解決手段】質量％で、C：0.03〜0.59％、Si：0.10〜0.50％、Mn：0.40〜2.10％、Al：0.01〜0.35％を含有し、かつSi、MnをMn／Siが6.0〜9.0の範囲になるように調整し、引張強さTS：434MPa以上の強度を有する熱延鋼帯を、連続的にロール成形して略円形断面のオープン管としたのち、該オープン管の突合せ部近傍を融点以上に加熱しスクイズロールで圧接する電縫溶接を行なって電縫溶接部を形成する際に、電縫溶接を、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が２poise以下となるように、電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度を調整し、および／または、加熱による溶融開始から圧接までの時間を0.2〜４ｓに調整して行い、ついで電縫溶接部にオンラインでの加熱−冷却を行う熱処理を施し、電縫鋼管とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、石油、ガス等の採掘、輸送用として好適な、引張強さTS：434 MPa以上の強度を有する電縫鋼管に係り、とくに、電縫溶接部の耐水素誘起割れ性、低温靭性の向上に関する。

電縫鋼管は、従来から、石油、ガスなどの採掘用、輸送用として多く用いられてきた。しかし、電縫鋼管は、電縫溶接部を有するため、電縫溶接部の信頼性という観点から、電縫溶接部の耐水素誘起割れ性（以下、耐ＨＩＣ（Hydrogen Induced Cracking）性ともいう）や低温靭性の要求値が厳しくない箇所に、その使途が限定されていた。このため、耐ＨＩＣ性に優れ、さらに低温靭性にも優れる電縫鋼管が強く要望されていた。

このような要望に対して、例えば特許文献１には、Caを0.0012％以上含有するAl脱酸鋼を素材とする耐サワー性に優れた電縫鋼管が記載されている。特許文献１に記載された技術では、Ca/Al比を0.10以下とし、円周方向の長さに対する板厚方向の長さの比が２以上で、かつ長径10μm以上の介在物の密度が1mm²あたり５個以下に調整するとしている。これにより、pHが低く厳しい環境においても水素ふくれ割れの発生を防止でき、耐サワー性に優れる電縫鋼管になるとしている。

また、特許文献２には、電縫溶接部の靭性を向上させることができる、電縫管のガスシールド溶接方法が記載されている。特許文献２に記載された技術では、フィンパス成形後で溶接前に、パイプ内面側の浮遊スケールをミストで洗浄除去するとともに、溶接部の局部シールに際し、パイプ内面側シール装置を保持ロールを除きパイプと非接触として、溶接部の局所ガスシールを行うことを特徴としている。これにより、電縫溶接部へのスケール残存を防止し、電縫溶接部の勒性が格段に向上するとしている。

また、特許文献３には、API X80グレード以上の高強度薄肉電縫ラインパイプが記載されている。特許文献３に記載された技術では、ホットコイルから冷間でのロール成形、電縫溶接、シーム熱処理、サイザーの工程を経て製造された、外径200mm以上610mm以下で、肉厚／外径比（ｔ/Ｄ）が２％以下で、金属組織が平均結晶粒径５μm以下のアシキュラーフェライト組織で、電縫溶接衝合部の酸化物占有面積が0.1％（1000ppmに相当）以下で、偏平後の周方向の引張強さが700N/mm^２以上である電縫鋼管をラインパイプに用いるとしている。これにより、母材靭性に優れ、電縫溶接衝合部が母材並みの健全性を確保できるとしている。

また、特許文献４には、電縫溶接部の欠陥が少なく、クリープ破断強度および靭性に優れたボイラ用電縫鋼管が記載されている。特許文献４に記載されたボイラ用鋼管は、質量％で、C：0.01〜0.20％、Si：0.01〜1.0％、Mn：0.10〜2.0％、Cr：0.5〜3.5％を含有し、P：0.030％以下、S：0.010％以下、O：0.020％以下に制限し、Nb：0.001〜0.5％、V：0.02〜1.0％、B：0.0003〜0.01％を含有し、（Si％）／（Mn％＋Cr％）を0.202〜1.5とし、電縫溶接時に生成するSiO₂、MnO、Cr₂O₃の３元混合酸化物の面積率が0.1％以下であるボイラー電縫鋼管である。これにより、電縫溶接性に優れ、クリープ破断強度にも優れた、ボイラー用電縫鋼管になるとしている。

特公平07−24940号公報 特公平08−25035号公報 特開2008−223134号公報 特許第4377869号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、介在物の制御が不十分であり、（0.5％CH₃COOH＋人工海水（３％NaCl）＋飽和H₂S）環境における耐ＨＩＣ性には優れているといえるが、さらに苛酷な腐食環境である、NACE TM0284規定のSolutionＡ液（0.5％CH₃COOH＋５％NaCl＋飽和H₂S）環境では、水素誘起割れ（ＨＩＣ）の発生を回避できないという問題があった。というのは、長径10μm以上の介在物の密度が1mm²あたり５個という介在物量は、面積率に換算すると、0.05％（500ppm）に相当し、長径／短径比：2ということを考慮しても100ppm程度になる。このようなことから、特許文献１に記載された技術で製造された電縫鋼管が適用可能な環境は、0.5％CH₃COOH＋人工海水（NaCl濃度約3％）＋飽和H₂S環境までであり、それ以上の厳しい腐食環境では、ＨＩＣの発生が懸念される。とくに、現在、苛酷環境条件として標準的に用いられているNACE TM0284規定のSolution A溶液（0.5％CH₃COOH＋5％NaCl＋飽和H₂S環境）でのＨＩＣ発生を回避することは困難である。さらに低温靭性が不十分で、寒冷地での適用にも問題を残していた。

また、特許文献２に記載された技術では、電縫溶接部において、シャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが20kgfm程度以上という高い吸収エネルギー（電縫溶接部高靭性）が得られる温度域は、高々−50°Ｆ（−45.5℃に相当）までであり、−60℃以下という極低温では低温靭性が低下するという問題があった。また、特許文献２に記載された技術で製造された鋼管では、苛酷な腐食環境条件下で良好な耐ＨＩＣ性を保持していないという問題もあった。

また、特許文献３に記載された技術では、電縫溶接部の酸化物占有面積が0.1％（1000ppmに相当）以下である電縫鋼管が得られるが、この程度の酸化物量低下では電縫溶接部における−20℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが100J未満と低い値しか示さず、−60℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが120J以上という良好な電縫溶接部低温靭性を確保できないという問題があった。

また、特許文献４に記載された技術では、混合酸化物の融点を低下させることにより、電縫溶接部の溶接欠陥を低下させ、電縫溶接部のクリープ特性、靭性の劣化を防止できるとしているが、得られる電縫溶接部のシャルピー衝撃試験の破面遷移温度は約0〜−50℃程度であり、−60℃でのシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが120J以上という良好な電縫溶接部低温靭性を確保するまでに至っていないという問題があった。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、優れた耐ＨＩＣ性と、優れた低温靭性を兼備にした電縫溶接部を有する、引張特性TS：434MPa以上の電縫鋼管を提供することを目的とする。ここでいう「優れた耐ＨＩＣ性」とは、NACE TM0284規定のNACE Solution A溶液（0.5％CH₃COOH＋5％NaCl＋飽和H₂S）環境で200ｈ浸漬後の割れ面積率CAR（Crack Area Ratio）が3％以下である場合をいうものとする。また、「優れた低温靭性」は、JIS Z 2242の規定に準拠して得られた、−60℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーvE₋₆₀が120Ｊ以上で、かつWES 1108 (1995)の規定に準拠して得られた、CTOD試験の−20℃における限界亀裂開口量（CTOD値）が0.3mm以上である場合をいうものとする。

本発明者らは、上記した目的を達成するために、電縫溶接部の耐ＨＩＣ特性、低温靭性に及ぼす、酸化物の構成元素、酸化物の大きさ、酸化物の数量の影響について鋭意研究した。その結果、まず、電縫溶接時に鋼帯エッジ部に生成する酸化物の粘度が電縫溶接部の耐ＨＩＣ性、低温靭性に大きく影響することに想到し、電縫溶接時に鋼帯エッジ部に生成する酸化物の粘度を２poise以下に調整することにより、電縫溶接部の耐ＨＩＣ性および低温靭性が顕著に向上することを見出した。

電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が２poise以下に低下することによって、耐ＨＩＣ性、低温靭性が向上する理由については、現在までのところ明確になっているわけではないが、本発明者らは、鋼帯エッジ面に形成された溶融金属の電磁的圧力による排出の際や、アップセットによる溶融金属の排出の際に、粘度が低くなることにより酸化物が溶接接合面に残存することなく排出されるためと考えている。

まず、本発明者らが行った本発明の基礎となった実験結果について説明する。
質量％で、0.01〜0.80％C−0〜2.50％Si−0.15〜3.00％Mn−0.009〜0.0125％S−0.001〜0.035％P−0〜0.70％Al−0〜3.50％Cr−0〜0.0060％Ca−0〜0.085％Nbを含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成範囲の種々の熱延鋼板（板厚：20.6mm）を用いて、ロールによる連続冷間成形でオープン管とし、オープン管の幅方向端部同士を、雰囲気酸素濃度等の電縫溶接条件を種々変化させ、さらにスクイズロールによるアップセット条件を種々変化させて電縫溶接して、外径660mmφの電縫鋼管を得た。なお、一部の電縫鋼管では、ロール成形時にフィンパスロールを用いて、鋼帯幅端部に開先（開先角度：30°）を付与した。一部の電縫鋼管では、電縫溶接部の焼入焼戻処理（シームＱＴ）を施した。

得られた電縫鋼管の電縫溶接部から、試験片長さ方向が管軸方向となり、しかも電縫溶接部が試験片長さ方向の中央となるように、ＨＩＣ試験片（大きさ：10mm厚×20mm幅×100mm長さ）を採取し、ＨＩＣ試験を実施した。ＨＩＣ試験は、試験片をNACE TM0284規定のSolutionＡ液（0.5％CH₃COOH＋５％NaCl＋飽和H₂S）に、200ｈ浸漬する試験とした。浸漬後、試験片板面を超音波探傷し、割れ部の面積率（ＣＡＲ）を画像処理により求めた。

また、得られた電縫鋼管から、JIS Z 2242の規定に準拠して、電縫溶接部を中心として管円周方向に、シャルピー衝撃試験片（Ｖノッチ試験片）を採取した。なお、ノッチはエッチングにより確認し、電縫溶接部中心とした。得られたシャルピー衝撃試験片（Ｖノッチ試験片）を用いて、衝撃試験を実施し、吸収エネルギーを求めた。試験温度は−60℃とし、各３本を試験し、その算術平均を各電縫鋼管の電縫溶接部の靭性（吸収エネルギー）値vE₋₆₀とした。

なお、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度を各電縫鋼管ごとに計算で求めた。電縫溶接時に生成する酸化物の粘度は、電縫溶接時の溶鋼温度、電縫溶接時に生成する酸化物組成から、P.V.Riboud et. al.：Fachber. Heuteenprax. Metall weiterverrarb., 19（1981）859に記載された次式
酸化物粘度（poise）＝10×A_RＴ exp（B_R／Ｔ）‥‥（１）
ここで、Ｔ：絶対温度（Ｋ），
A_R：exp｛−19.81＋1.73（X_CaO＋X_MnO）−35.75 X_Al2O3｝
B_R：31140−23896×｛（X_CaO＋X_MnO）＋68833 X_Al2O3｝
X_CaO、X_MnO、X_Al2O3：酸化物中のCaO、MnO、Al₂O₃のおのおののモル分率
から求まる。なお、電縫溶接時の温度：1550℃について得られた値を用いた。なお、電縫溶接時に生成する酸化物の組成は、電縫鋼管の素材である熱延鋼板の組成と、鋼板端部溶接からアップセットまでの時間によって決まる。

得られた結果を、電縫溶接部のＣＡＲ、電縫溶接部のvE₋₆₀と、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度との関係で図１に示す。
図１から、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が2poise以下となれば、苛酷な腐食環境下でも電縫溶接部のCARが3％以下となり、電縫溶接部の耐ＨＩＣ性に優れ、vE₋₆₀が120Ｊ以上と電縫溶接部の低温靭性が向上した電縫鋼管が得られることがわかる。

本発明者らの更なる検討により、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が２poise以下に低減できれば、電縫溶接部から容易に排出でき、電縫溶接部に存在する、円相当径で８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量が、地鉄を含む幅2mmの電縫溶接部全量に対する質量％で16ppm以下となり、その結果、電縫溶接部の耐ＨＩＣ性、低温靭性が向上することを知見した。

上記した電縫溶接部のＣＡＲ、電縫溶接部のvE₋₆₀の結果と、地鉄を含む幅2mmの電縫溶接部全量に対する質量％で円相当径で８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量との関係で図２に示す。
図２から、円相当径８μm以上の介在物中のSi、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppm以下であれば、苛酷な環境下でも電縫溶接部のCARが3％以下となり、電縫溶接部の耐ＨＩＣ性に優れ、vE₋₆₀が120Ｊ以上と電縫溶接部の低温靭性が向上した電縫鋼管が得られることがわかる。

なお、円相当径で８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量は次のようにして求めた値を用いた。
得られた電縫鋼管から、電縫溶接部を中心として、電解抽出用板状試験片（大きさ：厚さ管肉厚×幅２mm×長さ20mm）を採取した。これら試験片を用いて、電解液を10％AA液として介在物を電解抽出した。得られた電解抽出物（介在物）を、穴径８μmのフィルターメッシュを用いて、濾過した。ついで、濾過された電解抽出物（円相当径８μm以上の介在物という）を、さらに、アルカリ融解し、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry）分析を実施して、介在物中に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crを分析し、地鉄を含む幅2mmの電縫溶接部全量に対する質量％で、円相当径８μm以上の介在物中のSi、Mn、Al、Ca、Crの合計含有量とした。

このようなことから、本発明者らは、素材である鋼板（熱延鋼板）の組成を適正範囲に調整し、さらに電縫溶接を適正条件で行うことにより、電縫溶接時に生成する酸化物組成を介して電縫溶接時に生成される酸化物の粘度を２poise以下に調整でき、それにより、電縫溶接部に存在する介在物中に含まれるSi、Mn、Al等の合金元素量を一定以下に制御でき、電縫溶接部が優れた耐ＨＩＣ性と優れた低温靭性とを兼備する電縫溶接鋼管を製造できることを知見した。

本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成したものである。すなわち、本発明の要旨はつぎのとおりである。
（１）質量％で、C：0.03〜0.59％、Si：0.10〜0.50％、Mn：0.40〜2.10％、 Al：0.01〜0.35％を含有し、かつSi、MnをMn／Siが6.0〜9.0の範囲になるように調整して含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、引張強さTS：434MPa以上の強度を有する電縫鋼管であって、該電縫鋼管の電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径８μｍ以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量が、地鉄を含む幅2mmの電縫溶接部全量に対する質量％で16ppm以下であり、該電縫溶接部が優れた耐ＨＩＣ性と優れた低温靭性とを兼備することを特徴とする電縫鋼管。
（２）（１）において、前記組成に加えてさらに、質量％で、Ca：0.0001〜0.0040％を含有することを特徴とする電縫鋼管。
（３）（１）または（２）において、前記組成に加えてさらに、質量％で、Cr：0.01〜1.09％を含有することを特徴とする電縫鋼管。
（４）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.0001〜0.0030％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする電縫鋼管。
（５）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする電縫鋼管。
（６）熱延鋼帯を、連続的にロール成形して略円形断面のオープン管としたのち、該オープン管の突合せ部近傍を融点以上に加熱しスクイズロールで圧接する電縫溶接を行なって電縫溶接部を形成し、ついで該電縫溶接部にオンラインでの熱処理を施す電縫鋼管の製造方法であって、前記熱延鋼帯を、質量％で、C：0.03〜0.59％、Si：0.10〜0.50％、Mn：0.40〜2.10％、Al：0.01〜0.35％を含有し、かつSi、MnをMn／Siが6.0〜9.0の範囲になるように調整して含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、引張強さTS：434MPa以上の強度を有する熱延鋼帯とし、前記電縫溶接を、該電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が２poise以下となるように、電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度および／または前記加熱による溶融開始から前記圧接までの時間を調整して行い、前記電縫溶接部が優れた耐ＨＩＣ特性と優れた低温靭性とを兼備することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（７）（６）において、前記ロール成形のフィンパス成形において、前記熱延鋼帯の幅方向両端面に、テーパー開始位置と管外面となる表面あるいは管内面となる表面との熱延鋼帯板厚方向の距離の和が熱延鋼帯板厚の2〜80％となるテーパー開先を付与することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（８）（６）または（７）において、前記加熱による溶融開始から前記圧接までの時間を0.2〜４ｓとすることを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（９）（６）ないし（８）のいずれかにおいて、前記電縫溶接が、前記電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度を、次（１）式
f_oxy＝Mn＋10（Si＋Cr）＋100Al＋1000Ca ‥‥（１）
（ここで、Mn、Si、Cr、Al、Ca：各元素の含有量（質量％））
で定義される溶鋼の易酸化度f_oxyに関連して、体積％で1000／f_oxy ppm以下に調整した溶接であることを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（１０）（６）ないし（９）のいずれかにおいて、前記電縫溶接部に施す前記熱処理を、該電縫溶接部の肉厚方向平均温度で加熱温度：720〜1070℃に加熱し、ついで空冷または水冷する処理と、あるいはさらに該電縫溶接部の肉厚方向平均温度で加熱温度：720℃未満に加熱し空冷する処理とすることを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（１１）（６）ないし（１０）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Ca：0.0001〜0.0040％を含有することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（１２）（６）ないし（１１）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Cr：0.01〜1.09％を含有することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（１３）（６）ないし（１２）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.0001〜0.0030％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
（１４）（６）ないし（１３）のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量％で、Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。

本発明によれば、厳しい腐食環境下においても電縫溶接部の耐ＨＩＣ性に優れ、さらに−60℃でのシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが120Ｊ以上という優れた電縫溶接部の低温靭性を保持する、引張強さTS：434MPa以上を有する電縫鋼管を容易に、製造でき、産業上格段の効果を奏する。

電縫溶接部のＣＡＲ、電縫溶接部のvE₋₆₀に及ぼす、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度の影響を示すグラフである。 電縫溶接部のＣＡＲ、電縫溶接部のvE₋₆₀に及ぼす、円相当径８μm以上の介在物中のSi、Mn、Al、Ca、Crの合計含有量の影響を示すグラフである。 好ましい開先形状の一例を示す説明図である。 電縫溶接時に生成する酸化物組成に及ぼす熱延鋼板のMn／Siと、鋼板端部溶融からアップセットまでの時間の関係を示すグラフである。

まず、本発明電縫鋼管の組成限定理由について説明する。以下、とくに断わらない限り質量％は単に％で記す。
C：0.03〜0.59％
Cは、パーライト、セメンタイト、ベイナイト、マルテンサイトなど硬質相の形成を介して鋼管の強度を増加させる元素であり、本発明では所望の強度（引張強さ434MPa以上）を確保するために0.03％以上含有することが好ましい。また、Cは、電縫溶接時に、溶鋼融点の低下や、気相中のO₂との反応によりCO形成を通じて、電縫溶接時の酸化物形成に影響を及ぼす元素である。Cを0.59％を超えて含有すると、融点の低下に伴い、電縫溶接部の溶鋼の凝固温度が低下し、溶鋼の粘度が上昇するため、酸化物が排出されにくくなる。このようなことから、Cは0.03〜0.59％の範囲に限定する。なお、好ましくは0.04〜0.49％である。

Si：0.10〜0.50％
Siは、固溶強化により、鋼管の強度を増加させる作用を有する元素である。また、Siは、電縫溶接部ではFeよりもO（酸素）との親和力が強く、Mn酸化物とともに粘度の高い共晶酸化物を形成する。Siが0.10％未満では、電縫溶接部における共晶酸化物中のMn濃度が高くなり、酸化物の融点が溶鋼温度より高くなり酸化物として電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径８μｍ以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。一方、0.50％を超える多量の含有は、電縫溶接部における共晶酸化物中のSi濃度が高くなり、粘度が高くなり、酸化物としてその量が多くなるとともに、電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径8μｍ以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。このようなことから、Siは0.10〜0.50％の範囲に限定する。なお、好ましくは0.15〜0.35％である。

Mn：0.40〜2.10％
Mnは、固溶強化と変態強化により、鋼管の強度増加に寄与する元素である。また、Mnは、電縫溶接部ではFeよりもOとの親和力が強く、Si酸化物とともに粘度の高い共晶酸化物を形成する。Mnが、0.40％未満では、電縫溶接部における共晶酸化物中のSi濃度が高くなり、酸化物の融点が溶鋼温度より高くなり粘度も高くなって、酸化物として電縫溶接部に残存しやすく、電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca等の合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。一方、2.10％を超えて多量に含有すると、電縫溶接部における共晶酸化物中のMn濃度が高くなり、酸化物の融点が溶鋼温度より高くなり、酸化物としてその量が多くなるとともに電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、介在物のうち、円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca等の合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。このようなことから、Mnは0.40〜2.10％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.85〜1.65％である。

本発明電縫鋼管では、Si、Mnを上記した含有範囲でかつ、Mn／Siが6.0〜9.0の範囲となるように調整して含有する。
電縫溶接時に生成する酸化物は、Si−Mn系酸化物であるため、Mn／Siを所定範囲内に調整することが、生成する酸化物の粘度を所定値以下とするためには重要な要因となる。Mn／Siが6.0未満では、Si含有量が多く、網目構造を持った溶融シリケートが多く形成され、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度を２poise以下とすることができない。一方、Mn／Siが9.0を超えて大きくなると、Mn含有量が多くなりすぎて、酸化物の融点が溶鋼温度を超えるため、電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径8μｍ以上の介在物に含まれる、Si、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppmを超えて高くなる。このために、Si、Mnを、Mn／Siが6.0〜9.0の範囲となるように調整して含有することとした。なお、好ましくは6.2〜8.8である。

Al：0.01〜0.35％
Alは、脱酸剤として作用する元素である。またAlは、AlNとして析出してオーステナイト粒の成長を抑制し、靭性の確保に寄与する。また、Alは、Si、MnよりもO（酸素）との親和力が強く、2MnO・SiO₂（Tephroite）などのMn−Si系共晶酸化物に固溶する形で酸化物を形成する。Alが0.01％未満では、脱酸能が不足し、鋼の清浄度が低下し、電縫溶接部に存在する介在物（酸化物）が残存しやすくなり、電縫溶接部に存在する介在物のうち円相当径で８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al等の合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。一方、Alが0.35％を超えて多量に含有すると、共晶酸化物中のAl濃度が高くなり、酸化物の融点が溶鋼温度より高くなり電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al等の合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。このようなことから、Alは0.01〜0.35％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.03〜0.08％である。

上記した成分が基本の成分であるが、これら基本の成分に加えて、さらに、Ca：0.0001〜0.0040％、および／または、Cr：0.01〜1.09％、および／または、Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.001〜0.0030％のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％のうちから選ばれた１種または２種以上、を必要に応じて選択して含有できる。

Ca：0.0001〜0.0040％
Caは、鋼中の硫化物を球状に形態制御する作用を有し、鋼管の電縫溶接部近傍の耐水素脆性、靭性を向上させる。このような効果は0.0001％以上の含有で認められるが、0.0040％を超える多量の含有は、CaとOとの親和力が強いため、酸化物中のCa濃度が増加し、酸化物の融点が溶鋼温度より高くなり酸化物として、その量が増加し電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、電縫溶接部に存在する介在物のうち円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca等の合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。このようなことから、含有する場合は、Caは0.0001〜0.0040％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.0002〜0.0035％である。

Cr：0.01〜1.09％
Crは、Mnと同様に、固溶強化と変態強化により、鋼管の強度増加に寄与する元素である。また、Crは、電縫溶接部ではFeよりもO（酸素）との親和力が強く、酸化物を形成する。このような効果は、Crを0.01％以上の含有で認められる。一方、1.09％を超えて含有すると、酸化物中のCr濃度が増加し、酸化物の融点が溶鋼温度より高くなり酸化物として、その量が増加し電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、電縫溶接部に存在する介在物のうち円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Cr等の合計が16ppmを超えて高くなりやすく、電縫溶接部の靭性、耐ＨＩＣ性が低下する。このようなことから、含有する場合は、Crは0.01〜1.09％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.02〜0.99％である。

Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.0001〜0.0030％のうちから選ばれた１種または２種以上
Cu、Mo、Ni、Bはいずれも、耐水素脆性の向上と、鋼管強度の増加を図るために含有する元素であり、必要に応じて選択して含有できる。このような効果は、Cu：0.01％以上、Mo：0.01％以上、Ni：0.01％以上、B：0.001％以上の含有で顕著となる。一方、Cu：0.35％、Mo：0.25％、Ni：0.20％、B：0.0030％を超えて含有しても、効果が飽和し、含有量に見合う効果が期待できなくなり、経済的に不利となる。このようなことから、含有する場合には、Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.001〜0.0030％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、Cu：0.05〜0.29％、Mo：0.05〜0.21％、Ni：0.02〜0.16％、B：0.005〜0.0020％である。

Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％のうちから選ばれた１種または２種以上
Nb、V、Tiは、いずれも、主として炭化物を形成し、析出強化により鋼管の強度を増加させる元素であり、必要に応じて選択して含有できる。このような効果は、Nb：0.001％、V：0.001％、Ti：0.001％、それぞれ以上の含有で顕著となるが、Nb：0.060％、V：0.060％、Ti：0.080％をそれぞれ超える含有は、未固溶の大型炭窒化物が電縫溶接部に残存し、電縫溶接部の靭性を低下させる。このため、含有する場合には、それぞれ、Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくはNb：0.005〜0.050％、V：0.005〜0.050％、Ti：0.005〜0.040％である。

残部は、Feおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、P：0.020％以下、S：0.005％以下、N：0.005％以下、O：0.003％以下が許容させる。
さらに本発明電縫鋼管は、上記した組成を有し、引張強さTS:434MPa以上を有し、かつ、電縫溶接部に存在する介在物のうち、円相当径で８μm以上の介在物に含まれる、Si、Mn、Al、Ca、Crの合計量が、地鉄を含む電縫溶接部全量に対する質量％で、16ppm以下である、電縫溶接部を有する。

本発明電縫鋼管の電縫溶接部では、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が低くかつ酸化物の融点が溶鋼温度以下であり、該電縫溶接部に存在する、円相当径で８μm以上の介在物に含まれる、Si、Mn、Al、Ca、Crの合計量が、16ppm以下となる。円相当径で８μm以上の介在物に含まれる、Si、Mn、Al、Ca、Crの合計量が、16ppmを超えて多くなると、電縫溶接部の耐ＨＩＣ性および低温靭性が低下する。

なお、電縫溶接部に存在する、円相当径で８μm以上の介在物に含まれる、Si、Mn、Al、Ca、Crの合計量は、次のようにして得られた値を用いるものとする。当該電縫鋼管から、電縫溶接部を中心として、幅２mmの電解抽出用板状試験片を採取し、電解液を10％AA液として介在物を電解抽出し、得られた電解抽出物（介在物）を、穴径８μmのフィルターメッシュを用いて、濾過し、ついで、濾過された電解抽出物（円相当径８μm以上の介在物）を、さらに、アルカリ融解し、ＩＣＰ分析を実施して、介在物中に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crを分析し、円相当径８μm以上の介在物中のSi、Mn、Al、Ca、Crの合計含有量とした。なお、電縫鋼管に含まれない元素は零として扱うものとする。

つぎに、本発明電縫鋼管の製造方法について説明する。
上記した組成を有する鋼素材（スラブ）を加熱し、熱間圧延して所定の厚さの鋼帯（熱延鋼帯）とする。得られた鋼帯を所定の幅にスリティングしたのち、本発明では、該鋼帯に、連続的にロール成形して略円筒形状のオープン管としたのち、該オープン管の突合せ部近傍を融点以上に加熱しスクイズロールで圧接する電縫溶接を行なって電縫溶接部を形成し、電縫鋼管とする。

なお、ロール成形では、ケージロール方式による成形とすることが好ましいが、ブレークダウン方式による成形でもよい。ケージロール方式によるロール成形では、ケージロールと呼ばれる小型ロールを、管外面となる側に並べて、滑らかに成形する方式のロール成形をいう。なお、ケージロール方式によるロール成形のなかでも、ＣＢＲ方式のロール成形とすることが好ましい。この方式による成形では、成形時に帯板（鋼帯）に付加される歪を最小限に抑えることができ、加工硬化による材料特性の劣化を抑制できる。

ＣＢＲ方式のロール成形は、鋼帯の両エッジ部をエッジベンドロールにより予め成形したのち、センターベンドロールとケージロールとにより、鋼帯中央部を曲げ成形し、縦長の小判形の素管をつくり、ついで、フィンパスロールにより、管円周方向の４箇所を一旦オーバーベンドしたのち、縮径圧延することにより、管サイド部の張出し成形とオーバーベンド部の曲げ戻し成形を行い円形素管とする成形方法である（川崎製鉄技報、vol.32(2000)、pp49〜53参照）。

本発明では、鋼帯を連続的にロール成形して略円筒形状のオープン管とする際に、熱延鋼帯の幅方向両端面にテーパ開先を付与することが好ましい。開先は、ロール成形時にフィンパスロールを用いた成形で鋼帯の幅端部に付与することが好ましい。付与するテーパ開先は、テーパ開始位置と管外面となる表面あるいは管内面となる表面との熱延鋼帯板厚方向の距離の和が熱延鋼帯板厚の2〜80％となるテーパ開先とすることが好ましい。

鋼帯の幅端面におけるテーパ開始位置と管外面となる表面あるいは管内面となる表面との鋼帯肉厚方向の距離の和が鋼帯肉厚の2〜80％であるとき、鋼帯上下端部の過加熱が抑制され、電縫溶接前に形成された酸化物がアップセットに伴い、鋼帯上下に流動・排出される。これにより、電縫溶接部の円相当径8μｍ以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al等の合計量がテーパをつけない場合に比べて、地鉄を含む幅2mmの電縫溶接部全量に対する質量ppmで、約5ppm低下する。

なお、付与する開先の形状は、次（１）式
f_oxy＝Mn＋10（Si＋Cr）＋100Al＋1000Ca ‥‥（１）
（ここで、Mn、Si、Cr、Al、Ca：各元素の含有量（質量％））
で定義される易酸化度f_oxyに関連した、例えば図３に一例を示す形状とすることが好ましい。また、平均傾斜角α（°）は、溶鋼の易酸化度f_oxyに関連して次（２）式
10×log（ｆ_oxy） ≦ α ≦ 40×log（ｆ_oxy） ‥‥（２）
を満足する角度とすることが好ましい。この範囲の平均傾斜角αを有するテーパ部を形成することにより、鋼帯の端部の過加熱が抑制され、形成された介在物（酸化物）がアップセット（圧接）に伴い、鋼帯上下方向に排出される。このため、電縫溶接部に存在する円相当径で８μm以上の介在物中のSi、Mn、Al等の合計量が16ppm以下となる。なお、平均傾斜角αが（２）式を外れるテーパ部では、酸化物の排出促進効果が薄れる。なお、テーパ部は、直線に限定されず、任意の曲線としてもよい。

本発明では、電縫溶接時に、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が２poise以下となるように、電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度および／または電縫溶接時の加熱による溶融開始から圧接までの時間を調整して行う。
電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度を調整する場合には、次（１）式
f_oxy＝Mn＋10（Si＋Cr）＋100Al＋1000Ca ‥‥（１）
（ここで、Mn、Si、Cr、Al、Ca：各元素の含有量（質量％））
で定義される溶鋼の易酸化度f_oxyに関連して、体積％で1000／f_oxy ppm以下に調整する。
電縫溶接の雰囲気中の酸素濃度を低減する方法は、とくに限定されないが、例えば、電縫溶接部を箱型構造でシーリングし、非酸化性ガスを供給する方法が考えられる。なお、非酸化性ガスの供給を、３層などの多層構造のノズルで行い、ガスが層流となるようにすることが、雰囲気酸素濃度を低く保つために、重要となる。酸素濃度の測定は、酸素濃度計を用いて、電縫溶接部近傍で行うことが好ましい。一方、電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度が、体積％で（1000／ｆ_oxy） ppmを超えて高くなると、電縫溶接時に生成する酸化物の生成量が多くなり、電縫溶接部に存在する、円相当径８μm以下の介在物中のSi、Mn、Al、Ca、Crの合計含有量が、16ppmを超えて多くなり、耐ＨＩＣ性、および低温靭性が低下する。このため、電縫溶接時の雰囲気酸素濃度を調整する場合には、体積％で（1000／ｆ_oxy） ppm以下に調整することとした。

また、本発明では、電縫溶接時の加熱による溶融開始から圧接までの時間を調整する場合には、鋼帯幅方向端面が溶融してからアップセット（圧接）されるまでの時間を0.2ｓ〜４ｓとすることが望ましい。電縫溶接時の加熱による溶融開始から圧接までの時間が0.2ｓ未満では、溶鋼温度が低くなり、酸化物の粘度が２poise以下とならないため、生成した酸化物が電縫溶接部に残存しやすくなる。一方、電縫溶接時の加熱による溶融開始から圧接までの時間が４ｓを超えて長時間となると、生成する酸化物が多くなり、さらに酸化物中の溶融シリケート量が多くなり、生成した酸化物が電縫溶接部に残存しやすくなる。このため、電縫溶接時の加熱による溶融開始から圧接までの時間を0.2〜４ｓの範囲とすることが好ましい。なお、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度は、さらに望ましくは１poise以下である。また、電縫溶接時の加熱による溶融開始から圧接（アップセット）までの時間は、0.4〜3ｓである。

上記した方法で得られた電縫鋼管の電縫溶接部には、ついでオンラインでの熱処理を施す。
電縫溶接部の靭性は、電縫溶接部に存在する介在物（酸化物）に加え、基地相の影響を受ける。本発明では、電縫溶接後に、好ましくは電縫溶接部の肉厚方向平均温度で720〜1070℃の範囲の温度に加熱し、500℃以下の温度域まで空冷或いは水冷する冷却を施す熱処理（加熱−冷却処理）をオンラインで施す。オンラインでの熱処理の手段については、特に限定する必要はないが、誘導加熱とすることが好ましい。これにより、電縫溶接部の低温靭性が向上する。加熱温度が720℃未満では、電縫溶接時の急冷組織（硬質組織）が残存するため、低温靭性の向上代が少ない。一方、1070℃を超えて高温となると、結晶粒が粗大化し、逆に低温靭性が低下する。なお、熱処理の好ましい肉厚方向平均加熱温度は、770〜1020℃である。

上記した熱処理に加えてさらに、720℃未満の温度に加熱し空冷する焼戻処理（熱処理：加熱−冷却処理）を行ってもよい。この焼戻処理（加熱−冷却処理）により、さらに電縫溶接部の低温靭性が向上する。
以下、実施例に基づいて、さらに本発明について説明する。

表１に示す組成の鋼素材（スラブ：肉厚250mm）を、1260℃に加熱し、90min均熱したのち、粗圧延を施し、仕上圧延終了温度：850℃で、巻取温度：580℃とする仕上圧延を施し、熱延鋼帯（板厚19.1mm）を得た。
これら熱延鋼帯を所定の幅にスリティングし、表２に示す条件で連続してロール成形を施し略円筒形状のオープン管としたのち、該オープン管の突合せ部近傍を融点以上に加熱しスクイズロールで圧接する電縫溶接を、表２に示す条件で行なって電縫溶接部を形成し、電縫鋼管（外径：304.8mmφ）とした。

なお、ロール成形では、フィンパスロールを用いて、表２に示す平均傾斜角α°のテーパ部を外表面側、および内表面側に形成した。なお、テーパ部の形成位置は、外表および内表からそれぞれ全厚に対する割合で20〜40％とした。なお、一部の電縫鋼管では、テーパ部を形成しないままとした。
なお、一部では、電縫溶接時に、N₂ガスをノズル数３のノズルを用いて吹きつけ、雰囲気酸素濃度を30〜65ppmまで低減する、電縫溶接時の雰囲気調整を行った。なお、それ以外の電縫鋼管では大気中雰囲気のままとした。なお、電縫溶接部の酸素濃度は、酸素濃度計の探触子を電縫溶接部直近に近づけて測定した。

また、電縫溶接後に、表２に示すような、電縫溶接部の加熱−冷却処理（熱処理）（シームＱＴ）を、オンラインの高周波加熱装置で行った。なお、冷却は水冷とした。一部では、オンラインの高周波加熱装置でさらに500℃に加熱し空冷する加熱冷却処理（熱処理：焼戻処理）を施した。
なお、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度（温度：1550℃）を、電縫溶接時に生成する酸化物組成から（１）式を用いて求め、表２に併記した。
なお、図４に、酸化物組成に及ぼす熱延鋼板の組成（Mn／Si）と鋼板端部溶融開始からアップセットまでの時間との関係の影響を示す。

得られた電縫鋼管について、まず電縫溶接部に含まれる円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量を測定した。また、得られた電縫鋼管の母材部から、引張試験片を採取し、引張試験を実施して、母材の引張特性（降伏強さYS、引張強さTS）を求めた。また、得られた電縫鋼管の電縫溶接部から、試験片を採取して、電縫溶接部の耐ＨＩＣ性、低温靭性、破壊靭性を評価した。試験方法はつぎのとおりとした。
（１）電縫溶接部に含まれる円相当径８μm以上の介在物中に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量の測定
得られた電縫鋼管から、電縫溶接部を中心として、幅２mmの電解抽出用板状試験片を採取した。これら板状試験片を、10％AA液中で電解処理し、介在物を電解抽出した。得られた電解抽出物（介在物）を、穴径８μm以下のフィルターメッシュを用いて、濾過し、ついで、濾過された電解抽出物（円相当径８μm以上の介在物）を、さらに、アルカリ融解し、ＩＣＰ分析を実施して、介在物中に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crを分析し、それら元素の合計量を、円相当径８μm以上の介在物中のSi、Mn、Al、Ca、Crの合計含有量とし、地鉄を含む電縫溶接部全量に対する質量％で表示した。なお、電縫鋼管に含まれない元素は零として扱うものとする。
（２）引張試験
得られた電縫鋼管の母材部から、管軸方向が引張方向となるように、JIS Z 2201の規定に準拠して、JIS 12C号試験片（弧状引張試験片）を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して引張試験を実施し、引張特性（降伏強さYS、引張強さTS）を求めた。
（３）シャルピー衝撃試験
得られた電縫鋼管の電縫溶接部から、JIS Z 2242の規定に準拠して、電縫溶接部を中心として管円周方向に、シャルピー衝撃試験片（Ｖノッチ試験片：管肉厚のサブサイズ試験片）を採取した。なお、ノッチはエッチングにより確認し、電縫溶接部中心とした。得られたシャルピー衝撃試験片（Ｖノッチ試験片）を用いて、衝撃試験を実施し、吸収エネルギーを求めた。試験温度は−60℃とし、各３本を試験し、その算術平均を、各電縫鋼管の電縫溶接部の吸収エネルギー値とした。
（４）ＣＴＯＤ試験
得られた電縫鋼管の電縫溶接部から、WES 1108（1995）の規定に準拠して、CTOD試験片を採取し、電縫溶接部中央に疲労予亀裂を導入し、試験温度：−20℃で、３点曲げ試験を実施し、脆性亀裂が発生するまでの限界亀裂開口変位（CTOD）値を求め、電縫溶接部の破壊靭性を評価した。
（５）耐ＨＩＣ性試験
得られた電縫鋼管の電縫溶接部から、試験片長さ方向が管軸方向で、電縫溶接部のＬ断面が、幅方向の中央となるようにＨＩＣ試験片（大きさ：10mm厚×20mm幅×100mm長さ）を採取し、ＨＩＣ試験を実施した。ＨＩＣ試験は、試験片をNACE TM0284規定のSolutionＡ液（0.5％CH₃COOH＋５％NaCl＋飽和H₂S）に、200ｈ浸漬する試験とした。浸漬後、電縫溶接部のＬ断面を超音波探傷し、割れ部の面積率（ＣＡＲ）を画像処理により求めた。

得られた結果を、表３に示す。

本発明例はいずれも、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が2poise以下であり、電縫溶接部の円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppm以下であり、引張強さTS：434MPa以上の高母材強度を示し、電縫溶接部のNACE Solution A溶液環境での200ｈ浸漬後のCARが3％以下で、かつ、電縫溶接部の−60℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーvE₋₆₀が120Jを超え、CTOD値が0.3 mm以上と、優れた耐ＨＩＣ特性、低温靭性、破壊靭性値を有する電縫鋼管となっている。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、引張強さTS：434MPa未満であるか、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が2poise超えて、電縫溶接部の円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppm超えであるか、電縫溶接部のNACE Solution A溶液環境での200ｈ浸漬後のCARが3％超えであるか、電縫溶接部の−60℃におけるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーvE₋₆₀が120J未満であるか、−20℃におけるCTOD値が0.3 mm未満であるかして、所望の特性を確保できていない。

加熱による溶融開始から圧接までの時間が好適範囲を外れる比較例（電縫鋼管No.6、No.7、No.16、No.17）は、電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が2poiseを超え、電縫部の円相当径８μm以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計が16ppmを超え、NACE Solution A溶液環境での200ｈ浸漬後のCARが3％を超え、vE₋₆₀が120J未満で、CTOD値が0.3mm未満と耐ＨＩＣ特性と低温靭性、破壊靭性が低下している。また、C量が本発明範囲を低く外れる比較例（電縫鋼管No.26）は、引張強さTSが434MPa未満と所定の強度を確保できていない。C、Si、Mn、Al、Ca、Cr含有量のいずれかが、本発明範囲を高く外れる比較例（電縫鋼管No.27、No.29、No.31、No.33、No.34、No.35）はいずれも、NACE Solution A溶液環境での200ｈ浸潰後のCARが3％を超え、vE₋₆₀が120J未満であり、CTOD値が0.3mm未満と、耐ＨＩＣ特性と低温靭性、破壊靭性が低下している。また、Si、Mn、Al含有量のいずれかが本発明範囲を低く外れる比較例（電縫鋼管No.28、No.30、No.32）はいずれも、NACE Solution A溶液環境での200ｈ浸漬後のCARが3％を超え、vE₋₆₀が120J未満であり、CTOD値が0.3mm未満と、耐ＨＩＣ特性と低温靭性、破壊靭性値が低下している。

Claims (14)

1. 質量％で、
   C：0.03〜0.59％、 Si：0.10〜0.50％、
   Mn：0.40〜2.10％
   を含有し、かつSi、MnをMn／Siが6.0〜9.0の範囲になるように調整して含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、引張強さTS：434MPa以上の強度を有する電縫鋼管であって、該電縫鋼管の電縫溶接部に存在する、円相当径８μｍ以上の介在物に含まれるSi、Mn、Al、Ca、Crの合計量が、地鉄を含む幅2mmの電縫溶接部全量に対する質量％で16ppm以下であり、該電縫溶接部が優れた耐HIC特性と優れた低温靭性とを兼備することを特徴とする電縫鋼管。
2. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Ca：0.0001〜0.0040％を含有することを特徴とする請求項１に記載の電縫鋼管。
3. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Cr：0.01〜1.09％を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の電縫鋼管。
4. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.0001〜0.0030％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電縫鋼管。
5. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電縫鋼管。
6. 熱延鋼帯を、連続的にロール成形して略円形断面のオープン管としたのち、該オープン管の突合せ部近傍を融点以上に加熱しスクイズロールで圧接する電縫溶接を行なって電縫溶接部を形成し、ついで該電縫溶接部にオンラインでの熱処理を施す電縫鋼管の製造方法であって、
   前記熱延鋼帯を、質量％で、
   C：0.03〜0.59％、 Si：0.10〜0.50％、
   Mn：0.40〜2.10％
   を含有し、かつSi、MnをMn／Siが6.0〜9.0の範囲になるように調整して含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、引張強さTS：434MPa以上の強度を有する熱延鋼帯とし、
   前記電縫溶接を、該電縫溶接時に生成する酸化物の粘度が２poise以下となるように、電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度および／または前記加熱による溶融開始から前記圧接までの時間を調整して行い、
   前記電縫溶接部が優れた耐HIC特性と優れた低温靭性とを兼備することを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
7. 前記ロール成形のフィンパス成形において、前記熱延鋼帯の幅方向両端面に、テーパー開始位置と管外面となる表面あるいは管内面となる表面との熱延鋼帯板厚方向の距離の和が熱延鋼帯板厚の2〜80％となるテーパー開先を付与することを特徴とする請求項６に記載の電縫鋼管の製造方法。
8. 前記加熱による溶融開始から前記圧接までの時間を0.2〜４ｓとすることを特徴とする請求項６または７に記載の電縫鋼管の製造方法。
9. 前記電縫溶接が、前記電縫溶接時の雰囲気中の酸素濃度を、下記（１）式で定義される溶鋼の易酸化度f_oxyに関連して1000／f_oxy ppm以下に調整した溶接であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の電縫鋼管の製造方法。
   記
   f_oxy＝Mn＋10（Si＋Cr）＋100Al＋1000Ca ‥‥（１）
   ここで、Mn、Si、Cr、Al、Ca：各元素の含有量（質量％）
10. 前記電縫溶接部に施す前記熱処理を、該電縫溶接部の肉厚方向平均温度で加熱温度：720〜1070℃に加熱し、ついで空冷または水冷する処理と、あるいはさらに該電縫溶接部の肉厚方向平均温度で加熱温度：720℃未満に加熱し空冷する処理とすることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の電縫鋼管の製造方法。
11. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Ca：0.0001〜0.0040％を含有することを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の電縫鋼管の製造方法。
12. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Cr：0.01〜1.09％を含有することを特徴とする請求項６ないし１１のいずれかに記載の電縫鋼管の製造方法。
13. 前記組成に加えてさらに、質量％で、Cu：0.01〜0.35％、Mo：0.01〜0.25％、Ni：0.01〜0.20％、B：0.0001〜0.0030％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項６ないし１２のいずれかに記載の電縫鋼管の製造方法。
14. 前記組成に加えてさらに、Nb：0.001〜0.060％、V：0.001〜0.060％、Ti：0.001〜0.080％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項６ないし１３のいずれかに記載の電縫鋼管の製造方法。

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