JP2017006979A - マルテンサイト系高Cr鋼継目無鋼管の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Crを9質量%以上含む組成の鋳片を素材として、鋳片加熱工程、鋳片圧延工程、丸ビレット加熱工程、穿孔圧延工程、延伸圧延工程、縮径圧延工程からなる継目無鋼管の製造方法であって、鋳片加熱工程における加熱温度を1160℃以上Ac4点とし、かつ、丸ビレット加熱工程における加熱温度を1180℃以上Ac4点以下、加熱保持時間を100〜200分とするマルテンサイト系高Cr鋼継目無鋼管。
【選択図】図1
Description
(1)質量%で、Crを9%以上含む組成を有する鋳片を素材として、鋳片加熱工程、鋳片圧延工程、丸ビレット加熱工程、穿孔圧延工程、延伸圧延工程、縮径圧延工程からなる継目無鋼管の製造方法であって、前記鋳片加熱工程における加熱温度を1160℃以上Ac4点以下とし、かつ、前記丸ビレット加熱工程における加熱温度を1180℃以上Ac4点以下、加熱保持時間を100〜200分とすることを特徴とするマルテンサイト系高Cr鋼継目無鋼管の製造方法。
(2)前記鋳片加熱工程おける被加熱材である鋳片、および前記丸ビレット加熱工程における被加熱材である丸ビレット、の最高到達温度をAc4点以下とすることを特徴とする(1)に記載のマルテンサイト系高Cr鋼継目無鋼管の製造方法。
以下、各組成の含有量(質量%)は特に断らない限り単に%と記す。
Cは、マルテンサイト化を図るためのオーステナイト安定化元素で、かつ炭化物を析出させる重要元素である。0.01%未満の場合、デルタフェライト量が著しく増加し、強度、靭性を損ない、かつ安定な炭化物を形成しなくなる。一方、0.15%を超える場合、炭化物が増えて加工性と溶接性を損なう。従って、Cは、0.01〜0.15%とする。
Crは耐熱性および耐食性を確保する上で重要な元素である。9%未満では高温での耐酸化性が不足となり、高温強度も低下する。一方、10%を超えるとデルタフェライトの量が増大し、デルタフェライトを起点とする疵抑止が困難となる。従って、Crは、9〜10%とする。
Niはオーステナイト生成元素であり、デルタフェライトの生成を抑制する効果を持つとともに、耐熱性および耐食性を向上する効果があり、0.01%以上添加する。しかし、3%超では、長時間側のクリープ強度が低下するため添加量の上限を3%とする。
Moは、固溶強化および炭化物を安定化による高温での強度及び硬さの向上に寄与し、焼戻しによる脆化を防止する。0.1%未満では効果が小さく、1.5%超ではデルタフェライトの生成を促進するので、0.1〜1.5%とする。
Wは、固溶強化と炭化物の微細析出に寄与し、高温長時間側のクリープ強度を著しく向上する。高温強度及び硬さを確保するためには0.1%以上の添加が必要であるが4.0%を超えると粗大なデルタフェライトが生成しやすくなり、高温強度と靭性を低下する。そのため、Wは0.1〜4.0%とする。
Nbは、靱性を高めるとともに、組織微細化の効果があるので0.01%以上添加する。0.15%を超えて添加してもその効果が飽和するので上限を0.15%とする。
・鋳片加熱温度:1160℃以上Ac4点以下
連続鋳造により得られた鋳片を加熱し、熱間圧延を施して丸ビレットとする際、加熱温度を1160℃以上Ac4点以下とする。加熱温度が1160℃未満では熱間変形抵抗が大きくなり圧延が困難となる。また、Ac4点超えの温度に加熱すると、オーステナイト粒界にデルタフェライトが析出し、該デルタフェライトが熱間圧延後も丸ビレットの表層部近傍に残存して、次工程の丸ビレット加熱で成長し、圧延後の鋼管に発生する外面疵(毛割れ)の起点となる。なお、好ましくは1160℃以上(Ac4点−10℃)以下である。
・丸ビレット加熱温度:1180℃以上Ac4点以下
鋳片圧延工程を経て得られた丸ビレットに熱間で穿孔圧延、定径圧延を施して中空素管とし、必要な場合には該中空素管を再加熱した後、縮径圧延を施して鋼管とするため、前記丸ビレットを1180℃以上Ac4点以下の温度に加熱する。加熱温度が1180℃未満では圧延時の変形抵抗が大きくなり穿孔圧延機の負荷限界を超えるため、1180℃を下限とする。また、Ac4点超えの温度に加熱すると、オーステナイト粒界にデルタフェライトが析出し、穿孔圧延時に熱間割れの起点となり外面疵(毛割れ)の発生を助長するため、Ac4点を加熱温度の上限とする。なお、好ましくは1180℃以上(Ac4点―10℃)以下である。
・丸ビレットの加熱保持時間:100〜200分
前記加熱温度に加熱した丸ビレットを該加熱温度で100〜200分間保持する。加熱保持時間が100分未満では十分に均熱性を確保することができず、偏熱性起因の偏肉が発生する虞がある。一方、加熱保持時間が200分超えになると、毛割れの発生が顕著となる。そのため、丸ビレット加熱保持時間を100〜200分とする。なお、好ましくは100〜170分である。
Claims (2)
- 質量%で、Crを9%以上含む組成を有する鋳片を素材として、鋳片加熱工程、鋳片圧延工程、丸ビレット加熱工程、穿孔圧延工程、延伸圧延工程、縮径圧延工程からなる継目無鋼管の製造方法であって、前記鋳片加熱工程における加熱温度を1160℃以上Ac4点以下とし、かつ、前記丸ビレット加熱工程における加熱温度を1180℃以上Ac4点以下、加熱保持時間を100〜200分とすることを特徴とするマルテンサイト系高Cr鋼継目無鋼管の製造方法。
- 前記鋳片加熱工程における被加熱材である鋳片、および前記丸ビレット加熱工程における被加熱材である丸ビレット、の最高到達温度をAc4点以下とすることを特徴とする請求項1に記載のマルテンサイト系高Cr鋼継目無鋼管の製造方法。
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