JP2023171336A - 電縫鋼管、及び、電縫鋼管の素材となる鋼板 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
【課題】高い強度、優れた変形能及び耐ＨＩＣ性を有する電縫鋼管を提供する。【解決手段】電縫鋼管の母材部は、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％を含有し、実施形態で規定する式（１）～（３）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、Ｆ２が２．０以上であり、Ｆ３が１．０以上である。肉厚中央部のフェライトの面積率は６０～９０％であり、硬質組織の面積率は１０～４０％である。硬質組織のビッカース硬さは３００Ｈｖ以下であり、硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。肉厚中央部の介在物の長径は１００μｍ以下である。【選択図】図２
Description
本開示は、電縫鋼管、及び、鋼板に関し、さらに詳しくは、パイプラインに用いられる電縫鋼管、及び、その電縫鋼管の素材となる鋼板に関する。
海底に敷設されるパイプラインは、複数の鋼管（ラインパイプ）で構成される。ラインパイプは、内部を通る天然ガスや原油等の生産流体から、高い圧力を受ける。そのため、ラインパイプには高い強度が求められる。したがって、ラインパイプとして電縫鋼管が用いられる場合、電縫鋼管には、高い強度が求められる。
さらに、ラインパイプ内部を流れる生産流体は、二酸化炭素及び／又は硫化水素等の腐食性ガスを含有する場合がある。したがって、ラインパイプ用途の電縫鋼管には、高い強度とともに、優れた耐ＨＩＣ性も求められる。
電縫鋼管の強度及び耐ＨＩＣ性を高める技術が、特許第６５７５７３４号公報（特許文献１）、国際公開第２０２０／１７０３３３号（特許文献２）、特開２０２０－１２８５７７号公報（特許文献３）、国際公開第２０１４／１１５５４９号（特許文献４）、特開２００７－１３８２９０号公報（特許文献５）、及び、特開２０２０－２００４９８号公報（特許文献６）に提案されている。
特許文献１に開示されたラインパイプ用電縫鋼管は、質量％で、Ｃ：０．０３～０．１０％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．００１５％、Ｔｉ：０．０１０～０．２００、Ａｌ：０．００５～０．５００、Ｎｂ：０．０１０～０．０５０％、Ｎ：０～０．００６％、Ｏ：０～０．００４％、Ｃａ：０．０００１～０．０２００％、Ｃｕ：０～１．０００％、Ｎｉ：０～１．０００％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２００％、Ｗ：０～０．１００％、Ｂ：０～０．００５０％、Ｍｇ：０～０．０２００％、Ｚｒ：０～０．０２００％、ＲＥＭ：：０～０．０２００％、並びに、残部：Ｆｅ及び不純物からなり、式（１）で表されるＣｅｑが０．１０～０．５０であり、式（２）で表されるＥＳＳＰが０～１０．００である。母材部の肉厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、残部が、焼戻しベイナイト及びパーライトからなる群から選択される少なくとも１種を含み、かつ、残部におけるマルテンサイト及び焼戻しマルテンサイトの合計面積率が残部全体に対して１％未満である。さらに、母材部の肉厚中央部の金属組織において、平均フェライト粒径が１０μｍ以下であり、平均フェライト粒径に対する最大フェライト粒径の比が３．０以下である。さらに、管軸方向の引張強度が４００～７００ＭＰａであり、管軸方向の降伏強度が３００～６５０ＭＰａであり、管軸方向の降伏比が９５％以下であり、管軸方向引張試験を行った場合に降伏伸びが観測される。ここで、式（１）で表されるＣｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｃｒ／５＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋Ｎｂ＋Ｍｏ＋Ｖであり、式（２）で表されるＥＳＳＰ＝Ｃａ×（１－１２４Ｏ）／１．２５Ｓである。
このラインパイプ用電縫鋼管では、熱間圧延により製造した熱延鋼板を管状に成形し、その後焼戻し処理を施す。これにより、鋼の金属組織を軟質なフェライトと硬質な焼戻しベイナイト及びパーライトの複合組織とし、降伏比が低減し、耐ＨＩＣ性が高まる。電縫鋼管の製造工程において、５００～７００℃の焼戻し温度、及び、１～１２０分の焼戻し時間で焼戻しを実施する、と特許文献１には記載されている。
特許文献２に開示されたラインパイプ用電縫鋼管は、母材部の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０４～０．１２％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：０．５～２．０％、Ｐ：０～０．０２０％、Ｓ：０～０．００３０％、Ａｌ：０～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０３０％、Ｎｂ：０．００５～０．０５０％、Ｎ：０．００１～０．００８％、Ｏ：０～０．００３％、Ｃｕ：０～０．５％、Ｎｉ：０～０．５％、Ｃｒ：０～０．５０％、Ｍｏ：０～０．５％、Ｖ：０～０．１０％、Ｂ：０～０．００２０％、Ｗ：０～０．５００％、Ｚｒ：０～０．０５００％、Ｔａ：０～０．０５００％、Ｍｇ：０～０．００５％、Ｃａ：０～０．００５０％、ＲＥＭ：０～０．００５０％、Ｙ：０～０．００５０％、Ｈｆ：０～０．００５０％、Ｒｅ：０～０．００５０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物を含有し、さらに、母材部の肉厚をｔＢとし、電縫溶接部の肉厚をｔＳとした場合に、母材部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｂの硬さから１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、電縫溶接部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｓの硬さから１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、ｔＢ及びｔＳが、それぞれ１５ｍｍ以上である。ここで、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び、１／２ｔＢ部の各々の金属組織では、ポリゴナルフェライト分率が０～５０％であり、平均結晶粒径が２０μｍ以下である。外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｓの金属組織では、ポリゴナルフェライト分率が０～３０％であり、平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、１／４ｔＳ部の金属組織はポリゴナルフェライト分率が０～４０％であり、平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、１／２ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０～５０％であり、平均結晶粒径が２０μｍ以下である。
このラインパイプ用電縫鋼管では、硬さのばらつきが抑えられ、低温靱性が高まる。と特許文献２には記載されている。
このラインパイプ用電縫鋼管では、硬さのばらつきが抑えられ、低温靱性が高まる。と特許文献２には記載されている。
特許文献３に開示されたラインパイプ用電縫鋼管は、母材部の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３０～０．１００％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：０．５０～２．５０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．００５０％以下、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｔｉ：０．００３～０．０３０％、Ｎｂ：０．００３～０．２００％、Ｎ：０．００８０％以下、Ｏ：０．００５０％以下、Ｃｕ：０～１．００％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｍｏ：０～１．００％、Ｖ：０～０．１０％、Ｂ：０～０．００５０％、Ｃａ：０～０．０００８％、及び、希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．００５０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、式（１）及び式（２）を満たす化学組成を有する。さらに、シーム熱処理の熱影響部のうち、電縫溶接部から母材の周方向２００～６００μｍ位置であって、電縫溶接部の管軸方向に垂直な断面での外表面から３～５ｍｍ深さ位置である特定領域において、平均ビッカース硬さが２００～２４０であり、特定領域の金属組織において、Ｃａ、Ａｌ、Ｏ及びＴｉからなる群から選択される１種又は２種以上を含有する介在物の数密度が１２．０個／ｍｍ２以下である。さらに、シーム熱処理の熱影響部の肉厚をｔＳとしたときに、シーム熱処理の熱影響部のｔＳ／４部の金属組織において、フェライトの面積率が０～４０％、残部が焼戻しベイナイトであり、平均結晶粒径が１５μｍ以下である。さらに、シーム熱処理の熱影響部のｔＳ／２部の金属組織において、フェライトの面積率が０～５０％、残部が焼戻しベイナイトであり、平均結晶粒径が１５μｍ以下である。さらに、母材の肉厚をｔＢとしたときに、母材の、ｔＢ／４部及びｔＢ／２部の金属組織において、フェライトの面積率が０～５０％、残部がベイナイトであり、平均結晶粒径が１５μｍ以下である。
このラインパイプ用電縫鋼管では、より厳しい条件での評価試験であるＣＴＯＤ（Ｃｒａｃｋ Ｔｉｐ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ：亀裂先端開口変位）試験においても、優れた低温靱性が得られる、と特許文献３には記載されている。
このラインパイプ用電縫鋼管では、より厳しい条件での評価試験であるＣＴＯＤ（Ｃｒａｃｋ Ｔｉｐ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ：亀裂先端開口変位）試験においても、優れた低温靱性が得られる、と特許文献３には記載されている。
特許文献４に開示された高強度ラインパイプ用熱延鋼板は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０２～０．０６％、Ｓｉ：０．０５～０．２５％、Ｍｎ：０．６０～１．１０％、Ｐ：０．００８％以下、Ｓ：０．００１０％以下、Ｎｂ：０．０１０～０．０６０％、Ｔｉ：０．００１～０．０２０％、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｃｒ：０．０５～０．５０％、Ａｌ：０．０１～０．０８％、Ｃａ：０．０００５～０．００５０％、Ｏ：０．００５％以下を含有し、さらに、Ｃｕ：０．５０％以下、Ｎｉ：０．５０％以下、Ｖ：０．１０％以下の中から選ばれる１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、式（１）を満たす。さらに、金属組織がベイニティックフェライトであって、中心偏析部の硬度と非偏析部の硬度との比が１．２０未満である。ここで、式（１）はＳＰ≦１．９０であり、ＳＰは、ＳＰ＝Ｍｎ＋Ｍｏ＋１１．３×Ｃ＋０．２９×（Ｃｕ＋Ｎｉ）＋０．６０×Ｃｒ＋０．８８×Ｖから求められ、式中の元素記号は各元素の質量％を意味する。
このラインパイプ用熱延鋼板では、中心偏析部の硬度を低減し、成形時に大きな塑性が付与される電縫鋼管においても十分な耐ＨＩＣ性を示す、と特許文献４には記載されている。
このラインパイプ用熱延鋼板では、中心偏析部の硬度を低減し、成形時に大きな塑性が付与される電縫鋼管においても十分な耐ＨＩＣ性を示す、と特許文献４には記載されている。
特許文献５に開示された厚手高強度熱延鋼板は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０１～０．０５％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．３～１．５％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．００１％以下、Ａｌ：０．００５～０．１０％、Ｎ：０．００５０％以下、Ｂ：０．０００１～０．００２０％、Ｔｉ：０．００５～０．０３％、Ｎｂ：０．０３０～０．１０％、Ｃａ：０．００１～０．００５％、Ｏ：０．００３％以下を含み、かつ、Ｓｉ、Ｍｎが式（１）を、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃが式（２）を、Ｃａ、Ｏ、Ｓが式（３）をそれぞれ満足するように含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼組成と、さらにベイニティックフェライト及び／又はフェライトからなる金属組織とを有し、板厚１８ｍｍ以上である。ここで、式（１）は０．８Ｓｉ≦Ｍｎ≦Ｓｉ＋１．２、式（２）は０．５＜（Ｔｉ＋Ｎｂ／２）／Ｃ＜４．０、式（３）は１．２≦｛Ｃａ－（１３０×Ｃａ＋０．１８）×Ｏ｝／（１．２５×Ｓ）≦３．６であり、式中の元素記号は各元素の質量％での含有量を意味する。
この熱延鋼板は、低温靭性及び耐ＨＩＣ性に優れる、と特許文献５には記載されている。
この熱延鋼板は、低温靭性及び耐ＨＩＣ性に優れる、と特許文献５には記載されている。
特許文献６に開示されたラインパイプ用鋼板及び鋼管は、鋼板及び鋼管の母材部の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０２～０．０８％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：０．５～１．７％、Ｎｂ：０．００１～０．１００％、Ｎ：０．００１０～０．００６０％、Ｃａ：０．０００１～０．００５０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．００２５％以下、Ｔｉ：０．００５～０．０３０％、Ａｌ：０．０１～０．０４％、Ｏ：０．００４％以下、Ｍｏ：０～２．０％、Ｃｒ：０～２．０％、Ｃｕ：０～２．０％、Ｎｉ：０～２．０％、Ｗ：０～１．０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｚｒ：０～０．０５０％、Ｔａ：０～０．０５０％、Ｂ：０～０．００２０％、ＲＥＭ：０～０．０１％、Ｍｇ：０～０．０１％、Ｈｆ：０～０．００５％、Ｒｅ：０～０．００５％、残部：Ｆｅ及び不純物であり、（ｉ）式を満足し、（ｉｉ）式で表わされるＣｅｑが０．３０～０．５０である。さらに、板厚中心部における金属組織が、アシキュラーフェライト及びベイナイトから選択される１種又は２種を含み、残部がフェライト、Ｍ－Ａ相、及び疑似パーライトから選択される１種以上である。さらに、表層における金属組織が、粒径１００ｎｍ以上のセメンタイトを含む焼戻しマルテンサイト及び再結晶フェライトを含み、残部がベイナイトであり、表層における最高硬さが２５０ＨＶ０．１以下であり、引張強さが４８０～６５０ＭＰａである。ここで、（ｉ）式はＭｏ＋Ｃｒ＋Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｖ＋Ｗ＋Ｔａ≦２．０、（ｉｉ）式はＣｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５であり、式中の各元素記号は、鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）を表す。
このラインパイプ用鋼板及び鋼管では、熱間圧延及び加速冷却後に、焼戻し処理を施すことにより、鋼の表層における最高硬さを低減させ、耐ＳＳＣ（Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｓｔｒｅｓｓ Ｃｒａｃｋｉｎｇ）性を高めることができる、と特許文献６には記載されている。
このラインパイプ用鋼板及び鋼管では、熱間圧延及び加速冷却後に、焼戻し処理を施すことにより、鋼の表層における最高硬さを低減させ、耐ＳＳＣ（Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｓｔｒｅｓｓ Ｃｒａｃｋｉｎｇ）性を高めることができる、と特許文献６には記載されている。
日本鉄鋼協会基礎研究会ベイナイト調査研究部会編、「鋼のベイナイト写真集１」、日本鉄鋼協会、１９９２年６月出版
ところで、パイプラインの海底への敷設方法として、リーリング工法がある。リーリング工法では、複数の鋼管（ラインパイプ）が連結された長尺のパイプラインを陸上で予め製造する。そして、製造されたパイプラインをリールバージ船のスプールに巻き取る。巻き取られたパイプラインを、海上でスプールから巻き戻して、海底に敷設する。
上述のリーリング工法において、パイプラインに用いられる電縫鋼管には、巻き取り及び巻き戻しによる引張応力及び圧縮応力が作用する。このとき、電縫鋼管の変形能が低ければ、局部座屈が発生する場合がある。局部座屈は電縫鋼管の破断の起点となり得る。そのため、局部座屈の発生が抑制されることが好ましい。したがって、パイプライン用途の電縫鋼管には、高い強度及び優れた耐ＨＩＣ性だけでなく、優れた変形能が求められる。
本開示の目的は、高い強度、優れた変形能及び耐ＨＩＣ性を有する電縫鋼管、及び、その電縫鋼管の素材となる鋼板を提供することである。
本開示による電縫鋼管は、
母材部と、電縫溶接部とを含み、
前記母材部は、質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記母材部の肉厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
母材部と、電縫溶接部とを含み、
前記母材部は、質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記母材部の肉厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
本開示による鋼板は、
質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記鋼板の板厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記鋼板の板厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
本開示による電縫鋼管は、高い強度、優れた変形能及び耐ＨＩＣ性を有する。本開示による鋼板は、上述の電縫鋼管の素材に適する。
本発明者らは、パイプライン用途の電縫鋼管の強度、変形能、及び、耐ＨＩＣ性について調査及び検討を行った。
初めに、本発明者らは、高い強度、優れた変形能及び優れた耐ＨＩＣ性を有する電縫鋼管について、化学組成の観点から検討を行った。その結果、電縫鋼管の母材部の化学組成が、以下の特徴１を満たせば、電縫鋼管において、高い強度、十分な変形能、及び、十分な耐ＨＩＣ性が得られると考えた。
（特徴１）
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｃｕ：０～１．００％、Ｍｇ：０～０．００２％、及び、希土類元素：０～０．０２００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴１）
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｃｕ：０～１．００％、Ｍｇ：０～０．００２％、及び、希土類元素：０～０．０２００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
しかしながら、母材部が特徴１を満たしても、必ずしも、電縫鋼管の強度、変形能、及び、耐ＨＩＣ性が十分に得られない場合があることが判明した。そこで、本発明者らはさらに検討を行った。その結果、母材部が特徴１を満たすことを前提として、さらに、以下の特徴２を満たすことにより、電縫鋼管の強度、変形能、及び、耐ＨＩＣ性がさらに高まることを見出した。
（特徴２）
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（特徴２）
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
Ｆ１は、電縫鋼管の母材部の焼入れ性に関する指標である。Ｆ１が０．１５～０．５０であれば、母材部が特徴１を満たし、Ｆ２及びＦ３が上述の数値範囲を満たすことを前提として、電縫鋼管の母材部において、変形能を得るために適切な軟質組織の面積率（フェライトの面積率）と、硬質組織（パーライト、ベイナイト及びマルテンサイトの少なくとも１種以上）の面積率とを適正な範囲に調整できる。その結果、高い強度及び優れた変形能を得ることができる。この場合さらに、耐ＨＩＣ性が高まる。
Ｆ２はＭｎＳ量の低減に寄与するＣａ含有量とＳ含有量との関係を示す、耐ＨＩＣ性の指標である。化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内である母材部において、Ｆ２が２．０以上であれば、Ｆ１が０．１５～０．５０であり、Ｆ３が上述の数値範囲を満たすことを前提として、母材部でのＭｎＳの生成が十分に抑制される。そのため、電縫鋼管の耐ＨＩＣ性が高まる。
Ｆ３は、ＣａＯの生成も考慮した、ＣａＳに利用可能なＣａ量に関する指標である。化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内である母材部において、Ｆ３が１．０以上であれば、Ｆ１が０．１５～０．５０、Ｆ２が２．０以上であることを前提として、母材部でのＭｎＳの生成が十分に抑制される。そのため、電縫鋼管の耐ＨＩＣ性が高まる。
以上のとおり、母材部が特徴１及び特徴２を満たせば、電縫鋼管の強度、変形能、及び、耐ＨＩＣ性をある程度高めることができる。しかしながら、このような電縫鋼管であっても、依然として十分な耐ＨＩＣ性が得られない場合があることが判明した。そこで、本発明者らは、上述の構成を有する電縫鋼管において耐ＨＩＣ性が十分に高まらなかった原因を調査した。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。
電縫鋼管において、変形能を高めるためには、特徴１及び特徴２を満たす母材部の金属組織を、特徴３を満たす組織とする。
（特徴３）
母材部の肉厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。
（特徴３）
母材部の肉厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。
上述の金属組織において、フェライトはポリゴナルフェライト及び擬ポリゴナルフェライトからなる。フェライトは硬質組織よりも軟質な組織（軟質組織）である。母材部の金属組織において、軟質組織の面積率と硬質組織の面積率とが特徴３を満たすように調整することにより、電縫鋼管の変形能が高まる。
図１は、特徴１～特徴３を満たす電縫鋼管の母材部の肉厚中央部の肉厚方向（Ｔ方向）及び管軸方向（Ｌ方向）を含む断面での金属組織の模式図である。図１を参照して、母材部の肉厚中央部の金属組織は、フェライトＦと硬質組織Ｅとを含有する。金属組織はさらに、介在物Ｇを含有する場合がある。本実施形態において、介在物Ｇは、酸化物、硫化物、窒化物、及び、炭窒化物からなる群から選択される１種以上からなる。本実施形態において、介在物Ｇは、析出物も含む概念とする。介在物Ｇは、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎ、Ｃ、Ｓ、及び、Ｏからなる群から選択される１種以上を含有する。介在物Ｇは、フェライトＦ及び硬質組織Ｅとは異なる相である。介在物Ｇは、介在物単体であってもよいし、複数種類の介在物からなる複合介在物であってもよいし、析出物単体であってもよいし、複数種類の析出物からなる複合析出物であってもよいし、介在物及び析出物からなる複合粒子であってもよい。
複数の介在物が繋がっている場合、繋がった複数の介在物を、１つの介在物Ｇとみなす。複数の析出物が繋がっている場合、１つの介在物Ｇとみなす。１以上の介在物と１以上の析出物とが繋がっている場合、１つの介在物Ｇとみなす。
複数の介在物が繋がっている場合、繋がった複数の介在物を、１つの介在物Ｇとみなす。複数の析出物が繋がっている場合、１つの介在物Ｇとみなす。１以上の介在物と１以上の析出物とが繋がっている場合、１つの介在物Ｇとみなす。
介在物ＧはＨＩＣの発生起点となりやすい。さらに、管軸方向に延在している介在物ＧはＨＩＣの伝播経路になりやすい。さらに、硬質組織Ｅも管軸方向にバンド状に延在している。そのため、硬質組織Ｅの集合粒は、ＨＩＣの伝播経路になりやすい。したがって、介在物Ｇの長径、及び、硬質組織Ｅの集合粒の長径が長いほど、電縫鋼管の耐ＨＩＣ性が低下する。
以上の知見から、本発明者らは、金属組織中の介在物Ｇの形状、及び、硬質組織Ｅの形状に注目した。そして、検討の結果、次の知見を得た。
図２は、図１と異なる、特徴１～特徴３を満たす電縫鋼管の母材部の肉厚中央部の肉厚方向（Ｔ方向）及び管軸方向（Ｌ方向）を含む断面での金属組織の模式図である。図２では、図１と比較して、介在物Ｇの長径、及び、硬質組織の集合粒の長径が短い。そのため、ＨＩＣの伝播も抑制される。その結果、電縫鋼管の耐ＨＩＣ性が高まる。
さらに、本発明者らは、金属組織中の硬質組織の硬さに注目した。そして、検討の結果、次の知見を得た。図２を参照して、特徴１～特徴３を満たす電縫鋼管の、Ｔ方向及びＬ方向を含む断面での金属組織において、硬質組織のビッカース硬さが低減されれば、ＨＩＣの発生は抑制され、ＨＩＣの伝播も抑制される。そのため、耐ＨＩＣ性が高まる。
以上の知見に基づいて、本発明者らは、母材部の金属組織内の介在物の長径、及び、硬質組織の集合粒の長径と、ビッカース硬さ、及び、耐ＨＩＣ性との関係について、さらに検討を行った。その結果、電縫鋼管がさらに、以下の特徴４～特徴６を満たせば、高い強度、優れた変形能、及び、優れた耐ＨＩＣ性が得られることを、本発明者らは見出した。
（特徴４）
硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下である。
（特徴５）
硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。
（特徴６）
母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
（特徴４）
硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下である。
（特徴５）
硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。
（特徴６）
母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
さらに、本発明者らが調査及び検討を継続した結果、電縫鋼管が特徴１～特徴６を満たす場合はさらに、高圧水素環境下において破壊靱性が高まることも、本発明者らは見出した。
以上の技術思想に基づいて、本実施形態による電縫鋼管、及び、電縫鋼管の素材となる鋼板は完成した。本実施形態による電縫鋼管、及び、鋼板は、次の構成を有する。
［１］
電縫鋼管であって、
母材部と、電縫溶接部とを含み、
前記母材部は、質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記母材部の肉厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である、
電縫鋼管。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
電縫鋼管であって、
母材部と、電縫溶接部とを含み、
前記母材部は、質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記母材部の肉厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である、
電縫鋼管。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
［２］
［１］に記載の電縫鋼管であって、
Ｎｉ：０．０１～１．００％、
Ｍｏ：０．０１～０．５０％、
Ｖ：０．０１～０．２０％、
Ｃｒ：０．０１～１．００％、
Ｃｕ：０．０１～１．００％、
Ｍｇ：０．００１～０．００２％、及び、
希土類元素：０．０００１～０．０２００％、
からなる群から選択される１種以上を含有する、
電縫鋼管。
［１］に記載の電縫鋼管であって、
Ｎｉ：０．０１～１．００％、
Ｍｏ：０．０１～０．５０％、
Ｖ：０．０１～０．２０％、
Ｃｒ：０．０１～１．００％、
Ｃｕ：０．０１～１．００％、
Ｍｇ：０．００１～０．００２％、及び、
希土類元素：０．０００１～０．０２００％、
からなる群から選択される１種以上を含有する、
電縫鋼管。
［３］
［１］又は［２］に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
二酸化炭素分圧０．９気圧、硫化水素分圧０．１気圧、ｐＨ３．５の湿潤硫化水素環境で３３６時間浸漬した後の水素誘起割れによる割れ長さ率ＣＬＲが１５．０％以下である、
電縫鋼管。
［１］又は［２］に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
二酸化炭素分圧０．９気圧、硫化水素分圧０．１気圧、ｐＨ３．５の湿潤硫化水素環境で３３６時間浸漬した後の水素誘起割れによる割れ長さ率ＣＬＲが１５．０％以下である、
電縫鋼管。
［４］
［１］又は［２］に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
水素圧２００気圧の高圧水素環境で１０００時間保持した後の破壊靭性値が５５ＭＰａ√ｍ以上である、
電縫鋼管。
［１］又は［２］に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
水素圧２００気圧の高圧水素環境で１０００時間保持した後の破壊靭性値が５５ＭＰａ√ｍ以上である、
電縫鋼管。
［５］
［１］～［４］のいずれか１項に記載の電縫鋼管であって、
前記母材部の肉厚が１２．０～２５．４ｍｍである、
電縫鋼管。
［１］～［４］のいずれか１項に記載の電縫鋼管であって、
前記母材部の肉厚が１２．０～２５．４ｍｍである、
電縫鋼管。
［６］
鋼板であって、
質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記鋼板の板厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である、
鋼板。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
鋼板であって、
質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記鋼板の板厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である、
鋼板。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
以下、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板について詳述する。ここで、鋼板とは、電縫鋼管の製造に用いられるのに適する鋼板であり、電縫鋼管の素材に相当する。元素に関する「％」は、特に断りがない限り、質量％を意味する。
［電縫鋼管の構成］
本実施形態による電縫鋼管は、母材部と、電縫溶接部とを有する。母材部は円筒状である。電縫溶接部は電縫鋼管の管軸方向（長手方向）に延在している。
本実施形態による電縫鋼管は、母材部と、電縫溶接部とを有する。母材部は円筒状である。電縫溶接部は電縫鋼管の管軸方向（長手方向）に延在している。
［電縫鋼管の特徴］
本実施形態の電縫鋼管は、次の特徴１～特徴６を満たす。
（特徴１）
母材部の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｃｕ：０～１．００％、Ｍｇ：０～０．００２％、及び、希土類元素：０～０．０２００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴２）
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（特徴３）
母材部の肉厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。
（特徴４）
硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下である。
（特徴５）
硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。
（特徴６）
母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
本実施形態の電縫鋼管は、次の特徴１～特徴６を満たす。
（特徴１）
母材部の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｃｕ：０～１．００％、Ｍｇ：０～０．００２％、及び、希土類元素：０～０．０２００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴２）
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（特徴３）
母材部の肉厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。
（特徴４）
硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下である。
（特徴５）
硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。
（特徴６）
母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
［鋼板の特徴］
本実施形態の鋼板は、上述の特徴１～特徴６と実質的に同じ特徴を満たす。具体的には、本実施形態の鋼板は、特徴７～特徴１２を満たす。
（特徴７）
鋼板の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｃｕ：０～１．００％、Ｍｇ：０～０．００２％、及び、希土類元素：０～０．０２００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴８）
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（特徴９）
鋼板の板厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。
（特徴１０）
硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下である。
（特徴１１）
硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。
（特徴１２）
鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
以下、各特徴について説明する。
本実施形態の鋼板は、上述の特徴１～特徴６と実質的に同じ特徴を満たす。具体的には、本実施形態の鋼板は、特徴７～特徴１２を満たす。
（特徴７）
鋼板の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０６～０．１２％、Ｓｉ：０．０３～０．６０％、Ｍｎ：０．３０～１．６０％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０００５％、Ａｌ：０．００５～０．５００％、Ｎ：０．０００５～０．０１００％、Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、Ｏ：０～０．００５％、Ｎｉ：０～１．００％、Ｍｏ：０～０．５０％、Ｖ：０～０．２０％、Ｃｒ：０～１．００％、Ｃｕ：０～１．００％、Ｍｇ：０～０．００２％、及び、希土類元素：０～０．０２００％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴８）
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（特徴９）
鋼板の板厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。
（特徴１０）
硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下である。
（特徴１１）
硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下である。
（特徴１２）
鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である。
以下、各特徴について説明する。
［（特徴１及び特徴７）化学組成について］
本実施形態による電縫鋼管の母材部の化学組成、及び、鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。以下の化学組成の元素に関する説明において、「鋼材」は電縫鋼管及び鋼板を意味する。
本実施形態による電縫鋼管の母材部の化学組成、及び、鋼板の化学組成は、次の元素を含有する。以下の化学組成の元素に関する説明において、「鋼材」は電縫鋼管及び鋼板を意味する。
Ｃ：０．０６～０．１２％
炭素（Ｃ）は、鋼材の強度及び変形能を高める。Ｃ含有量が０．０６％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られず、強度又は変形能が低くなる。
一方、Ｃ含有量が０．１２％を超えれば、Ｃは炭化物及び炭窒化物を過剰に形成する。過剰な炭化物及び炭窒化物はＨＩＣの起点となり得る。したがってこの場合、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。また、Ｃ含有量が０．１２％以下であれば、鋼材の硬さの増加が抑制され、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｃ含有量は０．０６～０．１２％である。
Ｃ含有量の好ましい下限は０．０７％であり、さらに好ましくは０．０８％である。
Ｃ含有量の好ましい上限は０．１１％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
炭素（Ｃ）は、鋼材の強度及び変形能を高める。Ｃ含有量が０．０６％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られず、強度又は変形能が低くなる。
一方、Ｃ含有量が０．１２％を超えれば、Ｃは炭化物及び炭窒化物を過剰に形成する。過剰な炭化物及び炭窒化物はＨＩＣの起点となり得る。したがってこの場合、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。また、Ｃ含有量が０．１２％以下であれば、鋼材の硬さの増加が抑制され、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｃ含有量は０．０６～０．１２％である。
Ｃ含有量の好ましい下限は０．０７％であり、さらに好ましくは０．０８％である。
Ｃ含有量の好ましい上限は０．１１％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｓｉ：０．０３～０．６０％
シリコン（Ｓｉ）は、鋼を脱酸する。Ｓｉ含有量が０．０３％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｓｉ含有量が０．６０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。Ｓｉ含有量が０．６０％を超えればさらに、低温靱性及び溶接性が低下する。また、Ｓｉ含有量が０．６０％以下であれば、鋼材の強度の上昇が抑制され、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｓｉ含有量は０．０３～０．６０％である。
Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．０５％であり、さらに好ましくは０．０８％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３５％であり、さらに好ましくは０．３０％である。
シリコン（Ｓｉ）は、鋼を脱酸する。Ｓｉ含有量が０．０３％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｓｉ含有量が０．６０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。Ｓｉ含有量が０．６０％を超えればさらに、低温靱性及び溶接性が低下する。また、Ｓｉ含有量が０．６０％以下であれば、鋼材の強度の上昇が抑制され、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｓｉ含有量は０．０３～０．６０％である。
Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．０５％であり、さらに好ましくは０．０８％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３５％であり、さらに好ましくは０．３０％である。
Ｍｎ：０．３０～１．６０％
マンガン（Ｍｎ）は、鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｍｎ含有量が０．３０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｍｎ含有量が１．６０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。
したがって、Ｍｎ含有量は０．３０～１．６０％である。
Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．４０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．６０％であり、さらに好ましくは０．７０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．８５％である。
Ｍｎ含有量の好ましい上限は１．５０％であり、さらに好ましくは１．４０％であり、さらに好ましくは１．３５％であり、さらに好ましくは１．３０％であり、さらに好ましくは１．２５％である。
マンガン（Ｍｎ）は、鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｍｎ含有量が０．３０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｍｎ含有量が１．６０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。
したがって、Ｍｎ含有量は０．３０～１．６０％である。
Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．４０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．６０％であり、さらに好ましくは０．７０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．８５％である。
Ｍｎ含有量の好ましい上限は１．５０％であり、さらに好ましくは１．４０％であり、さらに好ましくは１．３５％であり、さらに好ましくは１．３０％であり、さらに好ましくは１．２５％である。
Ｐ：０～０．０３０％
りん（Ｐ）は不純物である。Ｐは粒界に偏析して、鋼材の耐ＨＩＣ性を低下させる。Ｐ含有量が０．０３０％を超えればさらに、低温靱性が低下する場合がある。また、Ｐ含有量が０．０３０％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｐ含有量は０～０．０３０％である。
Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｐ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｐ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。
Ｐ含有量の好ましい上限は０．０２５％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
りん（Ｐ）は不純物である。Ｐは粒界に偏析して、鋼材の耐ＨＩＣ性を低下させる。Ｐ含有量が０．０３０％を超えればさらに、低温靱性が低下する場合がある。また、Ｐ含有量が０．０３０％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｐ含有量は０～０．０３０％である。
Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｐ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｐ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。
Ｐ含有量の好ましい上限は０．０２５％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ｓ：０～０．０００５％
硫黄（Ｓ）は不純物である。ＳはＭｎと結合してＭｎＳを形成する。ＭｎＳは、鋼材の耐ＨＩＣ性を低下する。
したがって、Ｓ含有量は０～０．０００５％である。
Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｓ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００２％である。
Ｓ含有量の好ましい上限は０．０００４％であり、さらに好ましくは０．０００３％である。
硫黄（Ｓ）は不純物である。ＳはＭｎと結合してＭｎＳを形成する。ＭｎＳは、鋼材の耐ＨＩＣ性を低下する。
したがって、Ｓ含有量は０～０．０００５％である。
Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｓ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００２％である。
Ｓ含有量の好ましい上限は０．０００４％であり、さらに好ましくは０．０００３％である。
Ａｌ：０．００５～０．５００％
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼を脱酸する。Ａｌ含有量が０．００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ａｌ含有量が０．５００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ａｌ窒化物が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。Ａｌ含有量が０．５００％を超えればさらに、低温靱性が低下する場合がある。また、Ａｌ含有量が０．５００％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ａｌ含有量は０．００５～０．５００％である。
Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ａｌ含有量の好ましい上限は０．４００％であり、さらに好ましくは０．３００％であり、さらに好ましくは０．２００％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
アルミニウム（Ａｌ）は、鋼を脱酸する。Ａｌ含有量が０．００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ａｌ含有量が０．５００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ａｌ窒化物が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。Ａｌ含有量が０．５００％を超えればさらに、低温靱性が低下する場合がある。また、Ａｌ含有量が０．５００％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ａｌ含有量は０．００５～０．５００％である。
Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ａｌ含有量の好ましい上限は０．４００％であり、さらに好ましくは０．３００％であり、さらに好ましくは０．２００％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
Ｎ：０．０００５～０．０１００％
窒素（Ｎ）は、固溶強化及び析出強化により鋼材の強度を高める。Ｎはさらに、窒化物及び炭窒化物を形成する。これらの窒化物及び炭窒化物は、加熱工程中のオーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。Ｎ含有量が０．０００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎ含有量が０．０１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、窒化物及び炭窒化物が粗大化する。この場合、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。
また、Ｎ含有量が０．０００５～０．０１００％であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｎ含有量は０．０００５～０．０１００％である。
Ｎ含有量の好ましい下限は０．００１０％であり、さらに好ましくは０．００１５％であり、さらに好ましくは０．００２０％である。
Ｎ含有量の好ましい上限は０．００９０％であり、さらに好ましくは０．００８０％であり、さらに好ましくは０．００７０％であり、さらに好ましくは０．００６０％であり、さらに好ましくは０．００５０％である。
窒素（Ｎ）は、固溶強化及び析出強化により鋼材の強度を高める。Ｎはさらに、窒化物及び炭窒化物を形成する。これらの窒化物及び炭窒化物は、加熱工程中のオーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。Ｎ含有量が０．０００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎ含有量が０．０１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、窒化物及び炭窒化物が粗大化する。この場合、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。
また、Ｎ含有量が０．０００５～０．０１００％であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｎ含有量は０．０００５～０．０１００％である。
Ｎ含有量の好ましい下限は０．００１０％であり、さらに好ましくは０．００１５％であり、さらに好ましくは０．００２０％である。
Ｎ含有量の好ましい上限は０．００９０％であり、さらに好ましくは０．００８０％であり、さらに好ましくは０．００７０％であり、さらに好ましくは０．００６０％であり、さらに好ましくは０．００５０％である。
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％
ニオブ（Ｎｂ）は、鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＮｂの炭化物等を形成する。微細なＮｂ炭化物等は、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。微細なＮｂ炭化物等はさらに、析出強化により鋼材の強度を高める。Ｎｂ含有量が０．００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎｂ含有量が０．０８０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｎｂ炭化物等が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。また、Ｎｂ含有量が０．００５～０．０８０％であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｎｂ含有量は０．００５～０．０８０％である。
Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．００８％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１３％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。
Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．０７５％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６５％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５５％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
ニオブ（Ｎｂ）は、鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＮｂの炭化物等を形成する。微細なＮｂ炭化物等は、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。微細なＮｂ炭化物等はさらに、析出強化により鋼材の強度を高める。Ｎｂ含有量が０．００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎｂ含有量が０．０８０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｎｂ炭化物等が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。また、Ｎｂ含有量が０．００５～０．０８０％であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｎｂ含有量は０．００５～０．０８０％である。
Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．００８％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１３％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。
Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．０７５％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６５％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５５％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％
チタン（Ｔｉ）は、鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＴｉの炭化物等を形成する。微細なＴｉ炭化物等は、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。微細なＴｉ炭化物等はさらに、析出強化により鋼材の強度を高める。Ｔｉ含有量が０．００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｔｉ含有量が０．０８０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｔｉ炭化物等が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。また、Ｔｉ含有量が０．００５～０．０８０％であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｔｉ含有量は０．００５～０．０８０％である。
Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００７％であり、さらに好ましくは０．００９％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．０７５％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６５％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５５％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０４０％であり、さらに好ましくは０．０３０％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。
チタン（Ｔｉ）は、鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＴｉの炭化物等を形成する。微細なＴｉ炭化物等は、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。微細なＴｉ炭化物等はさらに、析出強化により鋼材の強度を高める。Ｔｉ含有量が０．００５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｔｉ含有量が０．０８０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｔｉ炭化物等が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。また、Ｔｉ含有量が０．００５～０．０８０％であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｔｉ含有量は０．００５～０．０８０％である。
Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００７％であり、さらに好ましくは０．００９％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．０７５％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６５％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５５％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０４０％であり、さらに好ましくは０．０３０％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％
カルシウム（Ｃａ）は、ＭｎＳ等の硫化物の形態を制御して、硫化物を球状化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。Ｃａ含有量が０．０００１％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃａ含有量が０．０１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大なＣａ酸化物が形成される。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。Ｃａ含有量が０．０１００％を超えればさらに、低温靱性が低下する場合がある。また、Ｃａ含有量が０．０１００％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｃａ含有量は０．０００１～０．０１００％である。
Ｃａ含有量の好ましい下限は０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％であり、さらに好ましくは０．００１５％である。
Ｃａ含有量の好ましい上限は０．００８０％であり、さらに好ましくは０．００７０％であり、さらに好ましくは０．００６０％であり、さらに好ましくは０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００４０％である。
カルシウム（Ｃａ）は、ＭｎＳ等の硫化物の形態を制御して、硫化物を球状化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が高まる。Ｃａ含有量が０．０００１％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃａ含有量が０．０１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大なＣａ酸化物が形成される。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性が低下する。Ｃａ含有量が０．０１００％を超えればさらに、低温靱性が低下する場合がある。また、Ｃａ含有量が０．０１００％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｃａ含有量は０．０００１～０．０１００％である。
Ｃａ含有量の好ましい下限は０．０００５％であり、さらに好ましくは０．００１０％であり、さらに好ましくは０．００１５％である。
Ｃａ含有量の好ましい上限は０．００８０％であり、さらに好ましくは０．００７０％であり、さらに好ましくは０．００６０％であり、さらに好ましくは０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００４０％である。
Ｏ：０～０．００５％
酸素（Ｏ）は不純物である。Ｏは酸化物を形成して、鋼材の耐ＨＩＣ性を低下させる。Ｏ含有量が０．００５％を超えればさらに、低温靱性及び溶接性が低下する場合がある。また、Ｏ含有量が０．００５％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｏ含有量は０～０．００５％である。
Ｏ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｏ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｏ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。
Ｏ含有量の好ましい上限は０．００４％であり、さらに好ましくは０．００３％である。
酸素（Ｏ）は不純物である。Ｏは酸化物を形成して、鋼材の耐ＨＩＣ性を低下させる。Ｏ含有量が０．００５％を超えればさらに、低温靱性及び溶接性が低下する場合がある。また、Ｏ含有量が０．００５％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｏ含有量は０～０．００５％である。
Ｏ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｏ含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｏ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。
Ｏ含有量の好ましい上限は０．００４％であり、さらに好ましくは０．００３％である。
本実施形態による電縫鋼管の母材部の化学組成、及び、本実施形態の鋼板の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは、電縫鋼管及び鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境などから混入されるものであって、意図的に含有されるものではなく、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
［任意元素（Ｏｐｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）について］
本実施形態による電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板はさらに、Ｆｅの一部に代えて、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０２００％、
からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、これらの元素含有量は０％であってもよい。以下、これらの任意元素について説明する。
本実施形態による電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板はさらに、Ｆｅの一部に代えて、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０２００％、
からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、これらの元素含有量は０％であってもよい。以下、これらの任意元素について説明する。
［（第１群）Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃｒ及びＣｕ］
本実施形態の電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃｒ及びＣｕからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、鋼材の強度を高める。
本実施形態の電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃｒ及びＣｕからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、鋼材の強度を高める。
Ｎｉ：０～１．００％
ニッケル（Ｎｉ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｎｉ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｎｉ含有量が０％超である場合、Ｎｉは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｎｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｎｉ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｎｉ含有量は０～１．００％である。
Ｎｉ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．０８％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｎｉ含有量の好ましい上限は０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２０％である。
ニッケル（Ｎｉ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｎｉ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｎｉ含有量が０％超である場合、Ｎｉは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｎｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｎｉ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｎｉ含有量は０～１．００％である。
Ｎｉ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．０８％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｎｉ含有量の好ましい上限は０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２０％である。
Ｍｏ：０～０．５０％
モリブデン（Ｍｏ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｏ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｍｏ含有量が０％超である場合、Ｍｏは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｍｏはさらに、鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＭｏの炭化物等を形成する。微細なＭｏ炭化物等は、析出強化により、鋼材の強度を高める。微細なＭｏ炭化物等はさらに、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が高まる。Ｍｏが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｍｏ含有量が０．５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高くなったり、Ｍｏ炭化物等が粗大化したりする。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。また、Ｍｏ含有量が０．５０％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｍｏ含有量は０～０．５０％である。
Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
Ｍｏ含有量の好ましい上限は０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２０％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
モリブデン（Ｍｏ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｏ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｍｏ含有量が０％超である場合、Ｍｏは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｍｏはさらに、鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＭｏの炭化物等を形成する。微細なＭｏ炭化物等は、析出強化により、鋼材の強度を高める。微細なＭｏ炭化物等はさらに、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が高まる。Ｍｏが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｍｏ含有量が０．５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高くなったり、Ｍｏ炭化物等が粗大化したりする。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。また、Ｍｏ含有量が０．５０％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｍｏ含有量は０～０．５０％である。
Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
Ｍｏ含有量の好ましい上限は０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２０％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｖ：０～０．２０％
バナジウム（Ｖ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｖ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｖ含有量が０％超である場合、Ｖは鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＶの炭化物等を形成する。微細なＶ炭化物等は、析出強化により、鋼材の強度を高める。微細なＶ炭化物等はさらに、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が高まる。Ｖが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｖ含有量が０．２０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｖ炭化物等が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。また、Ｖ含有量が０．２０％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｖ含有量は０～０．２０％である。
Ｖ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。
Ｖ含有量の好ましい上限は０．１８％であり、さらに好ましくは０．１５％であり、さらに好ましくは０．１３％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
バナジウム（Ｖ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｖ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｖ含有量が０％超である場合、Ｖは鋼材中のＣ及び／又はＮと結合して微細なＶの炭化物等を形成する。微細なＶ炭化物等は、析出強化により、鋼材の強度を高める。微細なＶ炭化物等はさらに、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制する。そのため、金属組織が微細化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が高まる。Ｖが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｖ含有量が０．２０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｖ炭化物等が粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。また、Ｖ含有量が０．２０％以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
したがって、Ｖ含有量は０～０．２０％である。
Ｖ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。
Ｖ含有量の好ましい上限は０．１８％であり、さらに好ましくは０．１５％であり、さらに好ましくは０．１３％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｃｒ：０～１．００％
クロム（Ｃｒ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃｒ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｃｒ含有量が０％超である場合、Ｃｒは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｃｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｃｒ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｃｒ含有量は０～１．００％である。
Ｃｒ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｃｒ含有量の好ましい上限は０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２５％である。
クロム（Ｃｒ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃｒ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｃｒ含有量が０％超である場合、Ｃｒは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｃｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｃｒ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｃｒ含有量は０～１．００％である。
Ｃｒ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｃｒ含有量の好ましい上限は０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２５％である。
Ｃｕ：０～１．００％
銅（Ｃｕ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃｕ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｃｕ含有量が０％超である場合、Ｃｕは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｃｕが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｃｕ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｃｕ含有量は０～１．００％である。
Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２５％である。
銅（Ｃｕ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃｕ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｃｕ含有量が０％超である場合、Ｃｕは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Ｃｕが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｃｕ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の強度が過剰に高まる。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｃｕ含有量は０～１．００％である。
Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｃｕ含有量の好ましい上限は０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．２５％である。
［第２群：Ｍｇ及び希土類元素（ＲＥＭ）］
本実施形態による電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｍｇ及び希土類元素（ＲＥＭ）からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、鋼を脱酸及び脱硫する。
本実施形態による電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｍｇ及び希土類元素（ＲＥＭ）からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、鋼を脱酸及び脱硫する。
Ｍｇ：０～０．００２％
マグネシウム（Ｍｇ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｇ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｍｇ含有量が０％超である場合、Ｍｇは鋼を脱酸及び脱硫する。Ｍｇが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｍｇ含有量が０．００２％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、酸化物が凝集又は粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｍｇ含有量は０～０．００２％である。
Ｍｇ含有量の好ましい下限は０．００１％である。
マグネシウム（Ｍｇ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｇ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｍｇ含有量が０％超である場合、Ｍｇは鋼を脱酸及び脱硫する。Ｍｇが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｍｇ含有量が０．００２％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、酸化物が凝集又は粗大化する。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、Ｍｇ含有量は０～０．００２％である。
Ｍｇ含有量の好ましい下限は０．００１％である。
希土類元素：０～０．０２００％
希土類元素（ＲＥＭ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、ＲＥＭ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、ＲＥＭ含有量が０％超である場合、ＲＥＭは鋼を脱酸及び脱硫する。ＲＥＭが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、ＲＥＭ含有量が０．０２００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物が形成される。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、ＲＥＭ含有量は０～０．０２００％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい下限は０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００３％であり、さらに好ましくは０．０００５％であり、さらに好ましくは０．０００７％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい上限は０．０１８０％であり、さらに好ましくは０．０１５０％であり、さらに好ましくは０．０１３０％であり、さらに好ましくは０．０１００％であり、さらに好ましくは０．００８０％であり、さらに好ましくは０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００３０％であり、さらに好ましくは０．００２０％である。
希土類元素（ＲＥＭ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、ＲＥＭ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、ＲＥＭ含有量が０％超である場合、ＲＥＭは鋼を脱酸及び脱硫する。ＲＥＭが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、ＲＥＭ含有量が０．０２００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物が形成される。その結果、鋼材の耐ＨＩＣ性及び変形能が低下する。
したがって、ＲＥＭ含有量は０～０．０２００％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい下限は０．０００１％であり、さらに好ましくは０．０００３％であり、さらに好ましくは０．０００５％であり、さらに好ましくは０．０００７％であり、さらに好ましくは０．００１０％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい上限は０．０１８０％であり、さらに好ましくは０．０１５０％であり、さらに好ましくは０．０１３０％であり、さらに好ましくは０．０１００％であり、さらに好ましくは０．００８０％であり、さらに好ましくは０．００５０％であり、さらに好ましくは０．００３０％であり、さらに好ましくは０．００２０％である。
本実施形態において、ＲＥＭとは、周期律表中の原子番号５７のランタン（Ｌａ）から原子番号７１のルテチウム（Ｌｕ）に、イットリウム（Ｙ）、及びスカンジウム（Ｓｃ）を加えた１７種の元素の総称である。ＲＥＭの含有量は、これらの元素の１種以上の総含有量を意味する。
［（特徴２及び特徴８）Ｆ１～Ｆ３について］
本実施形態の電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板ではさらに、式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
本実施形態の電縫鋼管の母材部、及び、本実施形態の鋼板ではさらに、式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、式（３）で定義されるＦ３が１．０以上である。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
［Ｆ１について］
Ｆ１は、電縫鋼管の母材部、及び、鋼板の焼入れ性に関する指標である。電縫鋼管の母材部及び鋼板の化学組成中の元素のうち、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖはいずれも、上述の化学組成の鋼材の連続冷却変態曲線図（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍ：ＣＣＴ線図）のＣ曲線（フェライト領域、パーライト領域、及び、ベイナイト領域）に影響を与える。
Ｆ１は、電縫鋼管の母材部、及び、鋼板の焼入れ性に関する指標である。電縫鋼管の母材部及び鋼板の化学組成中の元素のうち、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖはいずれも、上述の化学組成の鋼材の連続冷却変態曲線図（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍ：ＣＣＴ線図）のＣ曲線（フェライト領域、パーライト領域、及び、ベイナイト領域）に影響を与える。
図３は、特徴１及び特徴７を満たす鋼材のＣＣＴ線図である。図３中、「Ｆｅｒｒｉｔｅ」領域は、フェライトが生成する領域である。「Ｐｅａｒｌｉｔｅ」領域は、パーライトが生成する領域である。「Ｂａｉｎｉｔｅ」領域は、ベイナイトが生成する領域である。「Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ」領域は、マルテンサイトが生成する領域である。
図３を参照して、Ｆ１が０．５０を超えれば、母材部及び鋼板の化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であり、Ｆ２及びＦ３が上述の数値範囲を満たしても、図３中のＣ曲線（フェライト領域、パーライト領域、及び、ベイナイト領域）は長時間側に過度にシフトする。この場合、変形能が低下する。この理由は次のとおりである。
電縫鋼管の製造工程の熱延工程中の冷却時において、図３中の冷却曲線Ｃ１～Ｃ３に示す冷却速度で、電縫鋼管の素材となる鋼板を冷却すると仮定する。Ｆ１が高すぎて、Ｃ曲線が長時間側に過度にシフトした場合、冷却曲線Ｃ１～Ｃ３がフェライト生成領域を通過する時間が短くなる。一方で、冷却曲線Ｃ１～Ｃ３が硬質組織生成領域（パーライト領域、ベイナイト領域、及び、マルテンサイト領域）を通過する時間が長くなる。そのため、電縫鋼管の母材部及び鋼板の金属組織において、フェライトの面積率が低くなり、硬質組織の面積率が高くなる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の変形能が低下する。
一方、Ｆ１が０．１５未満であれば、母材部及び鋼板の化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であり、Ｆ２及びＦ３が後述の数値範囲を満たしても、図３中のＣ曲線（フェライト領域、パーライト領域、及び、ベイナイト領域）は短時間側に過度にシフトする。この場合、冷却曲線Ｃ１及びＣ２がフェライト生成領域を通過する時間が長くなる。そのため、電縫鋼管の母材部及び鋼板の金属組織において、フェライトの面積率が高くなり、硬質組織の面積率が低くなる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の強度が低下する。さらに、硬質組織の面積率の低下に伴って硬質組織のビッカース硬さが上昇し、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する場合がある。
Ｆ１が０．１５～０．５０であれば、母材部及び鋼板の化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であり、Ｆ２及びＦ３が上述の数値範囲を満たすことを前提として、図３中の各相のＣ曲線（フェライト領域、パーライト領域、及び、ベイナイト領域）がＣＣＴ線図において適切な位置に配置される。この場合、冷却曲線Ｃ１及びＣ２が適切な温度でフェライト領域に侵入し、フェライト領域、パーライト領域、及び、ベイナイト領域のそれぞれを適切な時間で通過して、鋼板を冷却することができる。そのため、製造後の電縫鋼管の母材部及び鋼板において、変形能を得るために適切な軟質組織（フェライト）の面積率と、硬質組織（パーライト、ベイナイト及びマルテンサイトの少なくとも１種以上）の面積率とを調整できる。その結果、高い強度、優れた変形能、及び、優れたＨＩＣ性を得ることができる。Ｆ１が０．１５～０．５０であればさらに、高圧水素環境下において優れた破壊靭性値を得ることができる。
Ｆ１の好ましい下限は０．１８であり、さらに好ましくは０．２０である。
Ｆ１の好ましい上限は０．４５であり、さらに好ましくは０．４０である。
Ｆ１の好ましい上限は０．４５であり、さらに好ましくは０．４０である。
［Ｆ２について］
電縫鋼管の母材部及び鋼板のＭｎＳは、製造工程中の熱延工程で延伸する。延伸されたＭｎＳはＨＩＣの起点となる。したがって、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性を高めるためには、ＭｎＳの生成を抑制することが有効である。そこで、母材部及び鋼板の化学組成において、Ｍｎ含有量及びＳ含有量を低減する。さらに、母材部及び鋼板の化学組成において、Ｃａを含有して、母材部及び鋼板にＣａＳを生成してＭｎＳの生成を抑制する。
電縫鋼管の母材部及び鋼板のＭｎＳは、製造工程中の熱延工程で延伸する。延伸されたＭｎＳはＨＩＣの起点となる。したがって、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性を高めるためには、ＭｎＳの生成を抑制することが有効である。そこで、母材部及び鋼板の化学組成において、Ｍｎ含有量及びＳ含有量を低減する。さらに、母材部及び鋼板の化学組成において、Ｃａを含有して、母材部及び鋼板にＣａＳを生成してＭｎＳの生成を抑制する。
Ｆ２はＭｎＳに起因した耐ＨＩＣ性の指標である。化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内である母材部及び鋼板において、Ｆ２が２．０以上であれば、Ｆ１が０．１５～０．５０であり、Ｆ３が１．０以上であることを前提として、母材部及び鋼板でのＭｎＳの生成を十分に抑制する。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が高まる。
Ｆ２の好ましい下限は２．２であり、さらに好ましくは２．４であり、さらに好ましくは２．６である。
Ｆ２の上限は特に限定されない。Ｆ２の好ましい上限は５０．０であり、さらに好ましくは４０．０であり、さらに好ましくは３０．０であり、さらに好ましくは２０．０であり、さらに好ましくは１５．０である。
Ｆ２の上限は特に限定されない。Ｆ２の好ましい上限は５０．０であり、さらに好ましくは４０．０であり、さらに好ましくは３０．０であり、さらに好ましくは２０．０であり、さらに好ましくは１５．０である。
［Ｆ３について］
Ｆ３は、ＣａＳの生成に寄与するＣａ含有量に関する指標であり、Ｆ２とともに、ＭｎＳに起因した耐ＨＩＣ性の指標である。
Ｆ３は、ＣａＳの生成に寄与するＣａ含有量に関する指標であり、Ｆ２とともに、ＭｎＳに起因した耐ＨＩＣ性の指標である。
電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性を高めるためには、母材部中及び鋼板中のＭｎＳ量の低減が有効である。ＭｎＳ量を低減するためには、母材部及び鋼板の化学組成でのＭｎ含有量及びＳ含有量を低減するとともに、母材部及び鋼板にＣａを含有してＣａＳとしてＳを固定することにより、ＭｎＳの生成を低減することが有効である。
しかしながら、ＣａはＳだけでなく、Ｏ（酸素）とも結合して酸化物も生成する。そのため、Ｃａが全てＣａＳの形成に使用されるわけではない。ＭｎＳ量を十分低減するためには、Ｃａ含有量とＳ含有量との関係を考慮するだけでなく、Ｃａ含有量、Ｓ含有量、及び、Ｏ含有量の関係も考慮する必要がある。
Ｆ３は、ＣａＯの生成も考慮した、ＣａＳに利用可能なＣａ量に関する指標である。化学組成が特徴１を満たす母材部及び鋼板において、Ｆ３が１．０以上であれば、Ｆ１が０．１５～０．５０であり、Ｆ２が２．０以上であることを前提として、母材部及び鋼板でのＭｎＳの生成を十分に抑制できる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が高まる。
Ｆ３の好ましい下限は１．２であり、さらに好ましくは１．４であり、さらに好ましくは１．６であり、さらに好ましくは１．８である。
Ｆ３の上限は特に限定されない。Ｆ３の好ましい上限は４０．０であり、さらに好ましくは３０．０であり、さらに好ましくは２０．０であり、さらに好ましくは１２．０であり、さらに好ましくは１０．０である。
Ｆ３の上限は特に限定されない。Ｆ３の好ましい上限は４０．０であり、さらに好ましくは３０．０であり、さらに好ましくは２０．０であり、さらに好ましくは１２．０であり、さらに好ましくは１０．０である。
［（特徴３及び特徴９）母材部及び鋼板の金属組織について］
本実施形態による電縫鋼管の母材部の肉厚中央部、及び、鋼板の板厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。ここで規定する母材部の肉厚中央部の金属組織は、母材部のうち、熱影響部を除く部分での肉厚中央部の金属組織を意味する。
本実施形態による電縫鋼管の母材部の肉厚中央部、及び、鋼板の板厚中央部の金属組織において、フェライトの面積率が６０～９０％であり、パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％である。ここで規定する母材部の肉厚中央部の金属組織は、母材部のうち、熱影響部を除く部分での肉厚中央部の金属組織を意味する。
［フェライト、パーライト、ベイナイト、及び、マルテンサイトについて］
ここで、フェライトは、非特許文献１で定義されるように、ポリゴナルフェライト及び擬ポリゴナルフェライトを意味する。
パーライトは、ラメラ状のセメンタイトとフェライトとからなるパーライト及び疑似パーライトを意味する。
ベイナイトは、Ｍ－Ａ相（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ－Ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）やセメンタイト、さらにベイニティックフェライトからなる金属組織を意味する。ベイナイトは焼戻しベイナイトも含む。
マルテンサイトは、炭素が過飽和したｂｃｔ（体心正方構造）を有する金属組織を意味する。マルテンサイトは焼戻しマルテンサイトも含む。焼戻しマルテンサイトは焼戻しによってセメンタイトがマルテンサイトラス内又はラス間に析出した金属組織である。
ここで、フェライトは、非特許文献１で定義されるように、ポリゴナルフェライト及び擬ポリゴナルフェライトを意味する。
パーライトは、ラメラ状のセメンタイトとフェライトとからなるパーライト及び疑似パーライトを意味する。
ベイナイトは、Ｍ－Ａ相（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ－Ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）やセメンタイト、さらにベイニティックフェライトからなる金属組織を意味する。ベイナイトは焼戻しベイナイトも含む。
マルテンサイトは、炭素が過飽和したｂｃｔ（体心正方構造）を有する金属組織を意味する。マルテンサイトは焼戻しマルテンサイトも含む。焼戻しマルテンサイトは焼戻しによってセメンタイトがマルテンサイトラス内又はラス間に析出した金属組織である。
［軟質組織及び硬質組織について］
本明細書において、軟質組織はフェライトを意味する。硬質組織は、パーライト、ベイナイト及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含有する組織を意味する。なお、本実施形態において、パーライトは疑似パーライトを含み、ベイナイトは焼戻しベイナイトを含み、マルテンサイトは焼戻しマルテンサイト及び自己焼戻しマルテンサイトを含む。
本明細書において、軟質組織はフェライトを意味する。硬質組織は、パーライト、ベイナイト及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含有する組織を意味する。なお、本実施形態において、パーライトは疑似パーライトを含み、ベイナイトは焼戻しベイナイトを含み、マルテンサイトは焼戻しマルテンサイト及び自己焼戻しマルテンサイトを含む。
上述のフェライト（軟質組織）と硬質組織との区別は容易である。フェライト（ポリゴナルフェライト及び擬ポリゴナルフェライト）は、パーライトに特徴的なコロニーや、ベイナイト及びマルテンサイトに特徴的なブロック、パケット、ラスといった下部組織を持たない。さらに、フェライト（ポリゴナルフェライトと擬ポリゴナルフェライト）は、結晶粒内にセメンタイトやＭ－Ａ相を含まない。そのため、ナイタールエッチング後の金属組織観察において、コントラストにより、フェライトと硬質組織とは容易に区別できる。
［フェライトの面積率及び硬質組織の面積率について］
上述のとおり、電縫鋼管の母材部及び鋼板でのフェライトの面積率は６０～９０％であり、硬質組織の面積率は１０～４０％である。
上述のとおり、電縫鋼管の母材部及び鋼板でのフェライトの面積率は６０～９０％であり、硬質組織の面積率は１０～４０％である。
フェライトの面積率が６０％未満であれば、電縫鋼管及び鋼板の変形能が低下する。一方、フェライトの面積率が９０％を超えれば、オーステナイトからフェライトに相変態する際に、フェライトからオーステナイトへ炭素が拡散する。その結果、オーステナイトに炭素が濃化する。硬質組織は炭素が濃化したオーステナイトから変態して形成される。そのため、硬質組織の炭素の濃化が過剰となり、硬質組織のビッカース硬さが過度に高まる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。したがって、母材部及び鋼板のフェライトの面積率は６０～９０％である。
フェライトの面積率の好ましい下限は６３％であり、さらに好ましくは６５％であり、さらに好ましくは７０％である。
フェライトの面積率の好ましい上限は８７％であり、さらに好ましくは８５％であり、さらに好ましくは８０％である。
フェライトの面積率の好ましい上限は８７％であり、さらに好ましくは８５％であり、さらに好ましくは８０％である。
母材部及び鋼板の硬質組織の面積率が１０％未満であれば、フェライト生成に起因するオーステナイトへの炭素濃化により、硬質組織のビッカース硬さが過剰に高まる。そのため、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。一方、硬質組織の面積率が４０％を超えれば、電縫鋼管及び鋼板の変形能が低下する。したがって、母材部及び鋼板の硬質組織の面積率は１０～４０％である。
なお、硬質組織がパーライト、疑似パーライト、ベイナイト及びマルテンサイトのうちの複数の相を含む場合、硬質組織の面積率はそれらの相の総面積率（％）である。
硬質組織の面積率の好ましい下限は１３％であり、さらに好ましくは１５％であり、さらに好ましくは２０％である。
硬質組織の面積率の好ましい上限は３７％であり、さらに好ましくは３５％であり、さらに好ましくは３０％である。
硬質組織の面積率の好ましい上限は３７％であり、さらに好ましくは３５％であり、さらに好ましくは３０％である。
［フェライトの面積率及び硬質組織の面積率の測定方法］
フェライトの面積率及び硬質組織の面積率は、次の方法で測定できる。
フェライトの面積率及び硬質組織の面積率は、次の方法で測定できる。
電縫鋼管の場合、電縫鋼管の母材部のうち、電縫溶接部から周方向に９０°ずれた位置の肉厚中央部（つまり、熱影響部を除く母材部分）から、試験片を採取する。試験片の表面のうち、肉厚方向（Ｔ方向）及び管軸方向（Ｌ方向）を含む表面を、観察面と定義する。
鋼板の場合、板厚中央部から、試験片を採取する。試験片の表面のうち、板厚方向（Ｔ方向）及び圧延方向（Ｌ方向）を含む表面を、観察面と定義する。
観察面を鏡面研磨する。その後、観察面をナイタールでエッチングする。エッチングされた観察面のうち、電縫鋼管の場合は母材部の肉厚中央部を含み、Ｔ方向に５００μｍ、Ｌ方向に５００μｍの矩形領域を観察領域とする。エッチングされた観察面のうち、鋼板の場合は板厚中央部を含み、Ｔ方向に５００μｍ、Ｌ方向に５００μｍの矩形領域を観察領域とする。
観察領域を、光学顕微鏡を用いて５００倍で観察し、観察領域の金属組織写真画像を生成する。上述のとおり、金属組織写真画像において、フェライトと、硬質組織とは、コントラストに基づいて区別可能である。そこで、コントラストに基づいて、観察領域中のフェライトの面積と、硬質組織の面積とを求める。観察領域の面積、フェライトの面積、及び、硬質組織の面積に基づいて、フェライトの面積率（％）及び硬質組織の面積率（％）を求める。
特定されたフェライト中に介在物が含まれている場合、それらの介在物の面積を含めて、フェライトの面積とする。同様に、特定された硬質組織中に介在物が含まれる場合、それらの介在物の面積を含めて、硬質組織の面積とする。
なお、フェライト及び硬質組織の特定、及び、フェライトの面積及び硬質組織の面積の測定、及び、フェライトの面積率及び硬質組織の面積率については、周知の画像処理ソフトウェアで解析可能である。画像処理ソフトウェアとして例えば、（株）ニレコ製の小型汎用画像解析装置（商品名：ＬＵＡＥＸ ＡＰ）を用いる。
［（特徴４及び特徴１０）硬質組織のビッカース硬さについて］
本実施形態の電縫鋼管の母材部及び鋼板において、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超える場合、電縫鋼管の耐ＨＩＣ性が低下する。したがって、母材部及び鋼板での硬質組織のビッカース硬さは３００Ｈｖ以下である。
本実施形態の電縫鋼管の母材部及び鋼板において、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超える場合、電縫鋼管の耐ＨＩＣ性が低下する。したがって、母材部及び鋼板での硬質組織のビッカース硬さは３００Ｈｖ以下である。
母材部及び鋼板での硬質組織のビッカース硬さの好ましい上限は２９５Ｈｖであり、さらに好ましくは２９０Ｈｖであり、さらに好ましくは２８５Ｈｖである。
母材部及び鋼板での硬質組織のビッカース硬さの下限は特に限定されないが、例えば、２０５Ｈｖである。電縫鋼管及び鋼板の変形能を高めるためにより好ましくは２１０Ｈｖであり、さらに好ましくは２２０Ｈｖである。
母材部及び鋼板での硬質組織のビッカース硬さの下限は特に限定されないが、例えば、２０５Ｈｖである。電縫鋼管及び鋼板の変形能を高めるためにより好ましくは２１０Ｈｖであり、さらに好ましくは２２０Ｈｖである。
［硬質組織のビッカース硬さの測定方法］
母材部及び鋼板の硬質組織のビッカース硬さは、次の方法で測定できる。
母材部及び鋼板の硬質組織のビッカース硬さは、次の方法で測定できる。
電縫鋼管の場合、電縫鋼管の母材部のうち、電縫溶接部から周方向に９０°ずれた位置の肉厚中央部（つまり、熱影響部を除く母材部分）から、試験片を採取する。試験片の表面のうち、肉厚方向（Ｔ方向）及び管軸方向（Ｌ方向）を含む表面を、観察面と定義する。
鋼板の場合、板厚中央部から、試験片を採取する。試験片の表面のうち、板厚方向（Ｔ方向）及び圧延方向（Ｌ方向）を含む表面を、観察面と定義する。
観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨後の観察面のうち、肉厚中央部（又は板厚中央部）を含み、Ｔ方向に５００μｍ、Ｌ方向に５００μｍの矩形領域を観察領域とする。観察領域において、ＪＩＳ Ｚ２２４４：２０２０に準拠したビッカース硬さ試験を実施する。具体的には、観察領域内で、Ｔ方向に５０μｍピッチで配置され、Ｌ方向に５０μｍピッチで配置される１０×１０＝１００個の格子点を測定点と定義する。各測定点で、ビッカース硬さを測定する。このとき、試験力（ビッカース荷重）を２５ｇｆとする。各測定点は、結晶粒界を跨いでいてもよい。なお、ビッカース硬さの測定点数は１００以上でも良い。一方、測定点数が１００未満であれば、硬質組織を代表する硬さを得るための十分なデータ数が得られない。また、測定間隔を十分に狭い５０μｍとし、試験力を２５ｇｆとすることで、数μｍ～数十μｍの圧痕が緻密に並ぶ。これにより、本測定における最大値が、肉厚中央部又は板厚中央部（中心偏析部）における硬質組織の硬さに相当する値となる。
得られた１００点のビッカース硬さの測定値から、ビッカース硬さが３５０Ｈｖを超える測定値を異常値として除外する。異常値を除いた測定値のうち、最大値を、硬質組織のビッカース硬さ（Ｈｖ）とする。
［（特徴５及び特徴１１）硬質組織の集合粒の長径について］
本実施形態の電縫鋼管の母材部及び鋼板において、硬質組織の集合粒の長径は１００μｍ以下である。
本実施形態の電縫鋼管の母材部及び鋼板において、硬質組織の集合粒の長径は１００μｍ以下である。
ここで、「硬質組織の集合粒」とは、母材部の肉厚中央部のＬ方向及びＴ方向を含む断面において、又は、鋼板の板厚中央部のＬ方向及びＴ方向を含む断面において、硬質組織を構成する組織が、硬質組織を構成する他の組織と離れて存在する場合、当該硬質組織を構成する組織を「硬質組織の集合粒」と定義する。また、硬質組織を構成する組織が、硬質組織を構成する他の組織と接触して繋がっている場合、当該繋がっている複数の組織の一群を、「硬質組織の集合粒」と定義する。硬質組織を構成する３以上の組織が繋がっている場合、当該３以上の組織の一群を、「硬質組織の集合粒」と定義する。
また、硬質組織の集合粒の長径とは、母材部の肉厚中央部のＬ方向及びＴ方向を含む断面において、又は、鋼板の板厚中央部のＬ方向及びＴ方向を含む断面において、硬質組織の集合粒のＬ方向長さを意味する。
硬質組織の集合粒の長径が長いほど、ＨＩＣが伝播しやすくなる。そのため、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であれば、Ｌ方向に延びる硬質組織が十分に短い。そのため、ＨＩＣが伝播しにくくなる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が高まる。
硬質組織の集合粒の長径の好ましい下限は１０μｍであり、さらに好ましくは１５μｍであり、さらに好ましくは２０μｍである。
硬質組織の集合粒の長径の好ましい上限は９５μｍであり、さらに好ましくは９０μｍであり、さらに好ましくは８５μｍであり、さらに好ましくは８０μｍであり、さらに好ましくは７５μｍであり、さらに好ましくは７０μｍである。
硬質組織の集合粒の長径の好ましい上限は９５μｍであり、さらに好ましくは９０μｍであり、さらに好ましくは８５μｍであり、さらに好ましくは８０μｍであり、さらに好ましくは７５μｍであり、さらに好ましくは７０μｍである。
［硬質組織の集合粒の長径の測定方法］
硬質組織の集合粒の長径は、次の方法で測定できる。上述の［フェライトの面積率及び硬質組織の面積率の測定方法］で得られた観察領域の金属組織写真画像を用いて、硬質組織の集合粒の長径を求める。
硬質組織の集合粒の長径は、次の方法で測定できる。上述の［フェライトの面積率及び硬質組織の面積率の測定方法］で得られた観察領域の金属組織写真画像を用いて、硬質組織の集合粒の長径を求める。
具体的には、金属組織写真画像において、上述の定義を満たす硬質組織の集合粒を特定する。特定された全ての硬質組織の集合粒のＬ方向長さを測定する。得られたＬ方向長さのうち、Ｌ方向長さの最大値を、硬質組織の集合粒の長径（μｍ）とする。
［（特徴６及び特徴１２）介在物の長径について］
本実施形態の電縫鋼管の母材部の肉厚中央部及び鋼板の板厚中央部において、介在物の長径は１００μｍ以下である。
本実施形態の電縫鋼管の母材部の肉厚中央部及び鋼板の板厚中央部において、介在物の長径は１００μｍ以下である。
ここで、「介在物の長径」を次のとおり定義する。母材部の肉厚中央部のＬ方向及びＴ方向を含む断面において、又は、鋼板の板厚中央部のＬ方向及びＴ方向を含む断面において、当該介在物が他の介在物と離れて存在する場合、当該介在物のＬ方向長さを、「介在物の長径」とする。また、介在物が他の介在物と繋がっている場合、繋がっている介在物の一群を１つの介在物とみなし、繋がっている介在物の一群のＬ方向長さを、「介在物の長径」とする。
介在物の長径が長いほど、ＨＩＣが発生しやすくなる。そのため、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。介在物の長径が１００μｍ以下であれば、Ｌ方向に延びる介在物が十分に短い。そのため、ＨＩＣが発生しにくくなる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が高まる。
介在物の長径の好ましい上限は９０μｍであり、さらに好ましくは８０μｍであり、さらに好ましくは７０μｍであり、さらに好ましくは６０μｍであり、さらに好ましくは５５μｍである。
なお、介在物の長径の測定は、１０μｍ以上の介在物を対象とする。
なお、介在物の長径の測定は、１０μｍ以上の介在物を対象とする。
［介在物の長径の測定方法］
介在物の長径は次の方法で測定できる。
介在物の長径は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定する。電縫鋼管の肉厚中央部、及び、鋼板の板厚中央部は、表面付近に比べて、冷却速度が遅い部分である。そのため、肉厚中央部及び板厚中央部は、最後に凝固する部分であり、元素が偏析する部分である。そのため、粗大な介在物は、肉厚中央部及び板厚中央部に集中しやすい。介在物は製造工程中の熱間圧延によってＬ方向に延ばされる、又は、熱間圧延によって粉砕されてＬ方向に連続して並ぶ。そのため、介在物の長径はＬ方向の長さを測定する。
介在物の長径は次の方法で測定できる。
介在物の長径は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定する。電縫鋼管の肉厚中央部、及び、鋼板の板厚中央部は、表面付近に比べて、冷却速度が遅い部分である。そのため、肉厚中央部及び板厚中央部は、最後に凝固する部分であり、元素が偏析する部分である。そのため、粗大な介在物は、肉厚中央部及び板厚中央部に集中しやすい。介在物は製造工程中の熱間圧延によってＬ方向に延ばされる、又は、熱間圧延によって粉砕されてＬ方向に連続して並ぶ。そのため、介在物の長径はＬ方向の長さを測定する。
具体的には、電縫鋼管の場合、電縫鋼管の母材部のうち、電縫溶接部から周方向に９０°ずれた位置の肉厚中央部（つまり、熱影響部を除く母材部分）から、試験片を採取する。試験片の表面のうち、肉厚方向（Ｔ方向）及び管軸方向（Ｌ方向）を含む表面を、観察面と定義する。観察面のうち、母材部の肉厚中央部を含み、Ｔ方向に１ｍｍ、Ｌ方向に５ｍｍの矩形領域を観察領域とする。
鋼板の場合、鋼板の板厚中央部から、試験片を採取する。試験片の表面のうち、板厚方向（Ｔ方向）及び圧延方向（Ｌ方向）を含む表面を、観察面と定義する。観察面のうち、鋼板の板厚中央部を含み、Ｔ方向に１ｍｍ、Ｌ方向に５ｍｍの矩形領域を観察領域とする。
観察面を鏡面研磨する。観察領域を、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）が付属したＳＥＭを用いて、５００倍で観察し、ＥＤＳによる元素分析を行う。なお、対象元素は介在物に含まれるＭｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎ、Ｃ、Ｓ、及び、Ｏとする。ＥＤＳによる元素分析の結果、対象元素の総含有量が１０質量％以上となる粒子を、「介在物」と認定する。認定された介在物のＬ方向長さを測定する。Ｌ方向長さが１０μｍ未満の介在物は、測定対象から除外する。測定されたＬ方向長さの最大値を、介在物の長径（μｍ）とする。
［本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の効果］
以上のとおり、本実施形態の電縫鋼管は特徴１～特徴６を満たし、本実施形態の鋼板は特徴７～特徴１２を満たす。そのため、本実施形態の電縫鋼管及び鋼板では、高い強度及び優れた変形能が得られる。さらに、本実施形態の鋼板を素材として製造された本実施形態の電縫鋼管では、優れた耐ＨＩＣ性が得られる。本実施形態の鋼板を素材として製造された本実施形態の電縫鋼管ではさらに、高圧水素環境下で優れた破壊靭性が得られる。以下、これらの効果について説明する。
以上のとおり、本実施形態の電縫鋼管は特徴１～特徴６を満たし、本実施形態の鋼板は特徴７～特徴１２を満たす。そのため、本実施形態の電縫鋼管及び鋼板では、高い強度及び優れた変形能が得られる。さらに、本実施形態の鋼板を素材として製造された本実施形態の電縫鋼管では、優れた耐ＨＩＣ性が得られる。本実施形態の鋼板を素材として製造された本実施形態の電縫鋼管ではさらに、高圧水素環境下で優れた破壊靭性が得られる。以下、これらの効果について説明する。
［電縫鋼管及び鋼板の強度について］
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板では、高い強度が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の降伏応力ＹＳは、４１５～６５０ＭＰａである。
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板では、高い強度が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の降伏応力ＹＳは、４１５～６５０ＭＰａである。
降伏応力ＹＳの好ましい下限は４３０ＭＰａであり、さらに好ましくは４５０ＭＰａであり、さらに好ましくは４８０ＭＰａである。
降伏応力ＹＳの好ましい上限は６２５ＭＰａであり、さらに好ましくは６００ＭＰａであり、さらに好ましくは５８０ＭＰａである。
降伏応力ＹＳの好ましい上限は６２５ＭＰａであり、さらに好ましくは６００ＭＰａであり、さらに好ましくは５８０ＭＰａである。
［降伏応力ＹＳの測定方法］
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の降伏応力ＹＳは、次の方法で求めることができる。
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の降伏応力ＹＳは、次の方法で求めることができる。
電縫鋼管の場合、電縫鋼管から試験片（引張試験片）を採取する。具体的には、本実施形態による電縫鋼管の母材部のうち、電縫溶接部から周方向に９０°ずれた位置の肉厚中央部（つまり、熱影響部を除く母材部分）から引張試験片を採取する。
引張試験片の厚さは、電縫鋼管の肉厚に相当する。引張試験片の横断面は弧状であり、引張試験片の長手方向は、電縫鋼管の管軸方向と平行である。引張試験片のサイズは特に限定されない。
引張試験片の厚さは、電縫鋼管の肉厚に相当する。引張試験片の横断面は弧状であり、引張試験片の長手方向は、電縫鋼管の管軸方向と平行である。引張試験片のサイズは特に限定されない。
鋼板の場合、鋼板の板厚中央部から引張試験片を採取する。引張試験片の厚さは、板厚に相当する。引張試験片の横断面は矩形状であり、引張試験片の長手方向は、鋼板の圧延方向と平行である。引張試験片のサイズは特に限定されない。
採取した引張試験片を用いて、ＡＰＩ規格の５ＣＴの規定に準拠して、常温（２４℃）、大気中にて引張試験を実施する。試験結果に基づいて、電縫鋼管又は鋼板の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）を求める。なお、降伏応力は０．２％耐力、及び、０．５％応力を測定し、高い方の値を、降伏応力（ＭＰａ）として採用する。
［電縫鋼管及び鋼板の変形能について］
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板では、優れた変形能が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の降伏比ＹＲは９３％以下である。
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板では、優れた変形能が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の降伏比ＹＲは９３％以下である。
降伏比ＹＲの好ましい上限は９０％であり、さらに好ましくは８８％であり、さらに好ましくは８６％である。
降伏比ＹＲの下限は特に限定されないが、例えば、７０％であり、好ましくは７５％であり、さらに好ましくは７８％である。
降伏比ＹＲの下限は特に限定されないが、例えば、７０％であり、好ましくは７５％であり、さらに好ましくは７８％である。
［降伏比ＹＲの測定方法］
本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の降伏比ＹＲは、次の方法で求めることができる。
上述の［降伏応力ＹＳの測定方法］で実施した引張試験において、上述の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）と、引張強さＴＳ（ＭＰａ）とを測定する。得られた降伏応力ＹＳ及び引張強さＴＳを用いて、次式により降伏比ＹＲ（％）を求める。
ＹＲ（％）＝（ＹＳ／ＴＳ）×１００
本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の降伏比ＹＲは、次の方法で求めることができる。
上述の［降伏応力ＹＳの測定方法］で実施した引張試験において、上述の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）と、引張強さＴＳ（ＭＰａ）とを測定する。得られた降伏応力ＹＳ及び引張強さＴＳを用いて、次式により降伏比ＹＲ（％）を求める。
ＹＲ（％）＝（ＹＳ／ＴＳ）×１００
［耐ＨＩＣ性について］
本実施形態による電縫鋼管では、優れた耐ＨＩＣ性が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管では、後述する耐ＨＩＣ性評価試験を実施したときの割れ長さ率ＣＬＲ（Ｃｒａｃｋ Ｌｅｎｇｔｈ Ｒａｔｉｏ）が１５．０％以下である。
本実施形態による電縫鋼管では、優れた耐ＨＩＣ性が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管では、後述する耐ＨＩＣ性評価試験を実施したときの割れ長さ率ＣＬＲ（Ｃｒａｃｋ Ｌｅｎｇｔｈ Ｒａｔｉｏ）が１５．０％以下である。
割れ長さ率ＣＬＲの好ましい上限は１３．０％であり、さらに好ましくは１０．０％であり、さらに好ましくは８．０％であり、さらに好ましくは６．０％である。
［耐ＨＩＣ性評価試験］
本実施形態による電縫鋼管の割れ長さ率ＣＬＲは、次の方法で求めることができる。
本実施形態による電縫鋼管の割れ長さ率ＣＬＲは、次の方法で求めることができる。
電縫鋼管の場合、電縫鋼管の電縫溶接部から周方向に９０°ずれた位置での母材部から、ＨＩＣ試験片を採取する。ＨＩＣ試験片のサイズは幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍ×肉厚（ｍｍ）である。ＨＩＣ試験片の長さ方向は、電縫鋼管の管軸方向と平行とする。
採取したＨＩＣ試験片を用いて、ＮＡＣＥ－ＴＭ０２８４に準拠したＨＩＣ試験を実施する。具体的には、ｐＨを３．５に調整したＨＬＰ溶液（５ｍａｓｓ％ＮａＣｌ＋０．９３規定（酢酸＋酢酸ナトリウム）水溶液）に０．９気圧ＣＯ２ガス＋０．１気圧Ｈ２Ｓガス（全圧１気圧）の混合ガスを飽和させた試験液中に、ＨＩＣ試験片を３３６時間浸漬する。本明細書において、ｐＨを３．５に調整したＨＬＰ溶液に０．９気圧ＣＯ２ガス＋０．１気圧Ｈ２Ｓガス（全圧１気圧）の混合ガスを飽和させた試験液を、「二酸化炭素分圧０．９気圧、硫化水素分圧０．１気圧、ｐＨ３．５の湿潤硫化水素環境」と称する。
３３６時間浸漬後の試験片について、超音波探傷機にてＨＩＣの発生の有無を測定する。さらに、ＨＩＣ試験片のＬ方向の１／４位置、１／２位置、３／４位置において、３ヶ所の幅２０ｍｍの範囲（計６０ｍｍの範囲）に生じたＨＩＣの合計長さ（ｍｍ）を求める。ＨＩＣの合計長さ（ｍｍ）を用いて、次式により割れ長さ率ＣＬＲ（％）を求める。
ＣＬＲ（％）＝（ＨＩＣの合計長さ／６０）×１００（％）
３３６時間浸漬後の試験片について、超音波探傷機にてＨＩＣの発生の有無を測定する。さらに、ＨＩＣ試験片のＬ方向の１／４位置、１／２位置、３／４位置において、３ヶ所の幅２０ｍｍの範囲（計６０ｍｍの範囲）に生じたＨＩＣの合計長さ（ｍｍ）を求める。ＨＩＣの合計長さ（ｍｍ）を用いて、次式により割れ長さ率ＣＬＲ（％）を求める。
ＣＬＲ（％）＝（ＨＩＣの合計長さ／６０）×１００（％）
［高圧水素環境下における破壊靭性］
本実施形態による電縫鋼管ではさらに、高圧水素環境で優れた破壊靭性が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管では、後述する破壊靭性値評価試験を実施して得られた破壊靭性値ＫＩＨが５５ＭＰａ√ｍ以上である。
本実施形態による電縫鋼管ではさらに、高圧水素環境で優れた破壊靭性が得られる。具体的には、本実施形態の電縫鋼管では、後述する破壊靭性値評価試験を実施して得られた破壊靭性値ＫＩＨが５５ＭＰａ√ｍ以上である。
破壊靭性値ＫＩＨの好ましい下限は５６ＭＰａ√ｍであり、さらに好ましくは５７ＭＰａ√ｍである。
破壊靭性値ＫＩＨの上限は特に限定されないが、例えば、１９８ＭＰａ√ｍである。
破壊靭性値ＫＩＨの上限は特に限定されないが、例えば、１９８ＭＰａ√ｍである。
［高圧水素環境下での破壊靭性値評価試験］
本実施形態による破壊靭性値ＫＩＨは、ＡＳＭＥ Ｂ３１．１２：２０１９の規定に準拠した、次の方法で求めることができる。
本実施形態による破壊靭性値ＫＩＨは、ＡＳＭＥ Ｂ３１．１２：２０１９の規定に準拠した、次の方法で求めることができる。
電縫鋼管の電縫溶接部と、電縫溶接部から周方向に９０°ずれた位置での母材部とから、ＡＳＴＭ Ｅ１６８１：２０２０に準拠したボルトロード試験片１つずつを採取する。各ボルトロード試験片の厚さは、電縫鋼管の肉厚の８５％以上の厚さとする。
採取した各ボルトロード試験片の表面のうち、ボルトロード試験片の幅方向に平行な１つの表面の中央位置に、大気中で、機械加工ノッチを形成し、さらに、疲労予き裂を導入する。ボルトロード試験片の厚さＢ（ｍ）、幅Ｗ（ｍ）、初期き裂長さａ０（ｍ）と定義する。ボルトロード試験片の幅Ｗと厚さＢとの比は、Ｗ：Ｂ＝２：１とする。初期き裂長さａ０に対するボルトロード試験片の幅Ｗの比は、ａ０／Ｗ＝０．５とする。この場合、疲労予き裂導入前の機械加工ノッチは、初期き裂長さａ０（ｍ）－０．００３（ｍ）とし、疲労予き裂の深さ（幅方向の長さ）は３ｍｍとする。すなわち、初期き裂長さａ０（ｍ）は、機械加工ノッチと疲労予き裂の深さとの合計である。
疲労予き裂を導入した各ボルトロード試験片を用いて、ＡＳＭＥ Ｂ３１．１２：２０１９、及び、ＡＳＭＥ ＢＰＶＣ．ＶＩＩＩ．３：２０２１に準拠した破壊靭性試験を実施する。具体的には、グローブボックス内を窒素ガス置換により十分に脱気して、グローブボックス内の酸素濃度を５ｐｐｍ未満に低減する。グローブボックス内でボルトロード試験片のボルトを回転させて疲労予き裂を開口させ、１１０～１３０ＭＰａ√ｍの初期Ｋ値（ＫＩＡＰＰ）を与える。初期Ｋ値を与えることにより、疲労予き裂の先端で微小き裂が進展し、表面酸化皮膜のない新生面が得られる。得られた新生面から水素が侵入するため、グローブボックスからオートクレーブにボルトロード試験片を移動する際に開口させたき裂先端の酸化を抑制する必要がある。
開口させたき裂先端を酸化させないように、ボルトロード試験片を窒素ガス置換又は真空にしたオートクレーブに移動させる。その後、オートクレーブ内を高圧水素環境とする。具体的には、オートクレーブ内を水素ガスで置換し、さらに、水素ガス圧を２００気圧まで昇圧する。その後、２００気圧の常温の水素ガス中で、初期Ｋ値が負荷されたボルトロード試験片を１０００時間暴露する。高圧水素環境中での水素の暴露によって鋼材が水素脆化すると、ボルトロード試験片においてき裂が進展する。一方、高圧水素環境中における鋼材の破壊靭性値が著しく高い場合は、き裂が進展しにくい。
１０００時間暴露後、き裂長さａ（ｍ）の測定を行い、ボルトロード試験片を３００～４００℃に加熱し、３００～４００℃で３０分～１時間保持する。これにより、ボルトロード試験片のき裂が進展した部分に着色を施す。き裂長さａ（ｍ）の測定は、着色後に行ってもよい。き裂の着色後、破面を強制的に開口させる。強制的に開口させる方法は、疲労破壊させてもよいし、液体窒素に浸漬して冷却後に脆性破壊させてもよい。高圧水素処理によって進展したき裂は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、０．２５ｍｍを超えるき裂が進展したか否かを判定する。
ＳＥＭによる観察で測定されたき裂進展の長さが０．２５ｍｍ以上である場合、ＡＳＭＥ ＢＰＶＣ．ＶＩＩＩ．３ ＫＤ－１０、及び、ＡＳＴＭ Ｅ１６８１：２０２０に準拠して、き裂長さ、及び、ボルトロード試験片の形状に基づいて、電縫溶接部、及び、母材部での破壊靭性値ＫＩＨ（ＭＰａ√ｍ）を求める。具体的には、クリップゲージの開口変位をＶｍ（ｍ）、ヤング率Ｅ（ＭＰａ）、き裂長さａ（ｍ）、及び、ボルトロード試験片の幅Ｗ（ｍ）を次式に代入して、破壊靭性値ＫＩＨ（ＭＰａ√ｍ）を求める。
ＫＩＨ＝｛Ｖｍ×（Ｅ／Ｗ１／２）｝×ｆ（ａ／Ｗ）
ｆ（ａ／Ｗ）＝（１－ａ／Ｗ）１／２×｛０．６５４－１．８８×（ａ／Ｗ）＋２．６６×（ａ／Ｗ）２－１．２３３×（ａ／Ｗ）３｝
ＫＩＨ＝｛Ｖｍ×（Ｅ／Ｗ１／２）｝×ｆ（ａ／Ｗ）
ｆ（ａ／Ｗ）＝（１－ａ／Ｗ）１／２×｛０．６５４－１．８８×（ａ／Ｗ）＋２．６６×（ａ／Ｗ）２－１．２３３×（ａ／Ｗ）３｝
ＳＥＭによる観察で測定されたき裂進展の長さが０．２５ｍｍを超えない場合、破壊靭性値ＫＩＨは、初期Ｋ値（ＫＩＡＰＰ）の０．５倍の値とする。
［電縫鋼管の用途について］
本実施形態による電縫鋼管はパイプライン用途に利用可能であり、特に、硫化水素等の腐食性ガスに曝されるサワー環境のパイプラインがリーリング工法によって敷設される場合に好適である。また、二酸化炭素ガスに不純物として硫化水素が含まれる場合、二酸化炭素を回収・貯留（Ｃａｒｂｏｎ ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｒａｇｅ、以下「ＣＣＳ」ともいう）する際に用いられるＣＣＳ用パイプラインにも適用できる。二酸化炭素は分離される際、硫化水素を十分に分離できず、硫化水素が二酸化炭素中に不純物として残存する場合があるからである。本実施形態による電縫鋼管はさらに、高圧水素ガスに曝される環境での使用にも好適である。
本実施形態による電縫鋼管はパイプライン用途に利用可能であり、特に、硫化水素等の腐食性ガスに曝されるサワー環境のパイプラインがリーリング工法によって敷設される場合に好適である。また、二酸化炭素ガスに不純物として硫化水素が含まれる場合、二酸化炭素を回収・貯留（Ｃａｒｂｏｎ ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｒａｇｅ、以下「ＣＣＳ」ともいう）する際に用いられるＣＣＳ用パイプラインにも適用できる。二酸化炭素は分離される際、硫化水素を十分に分離できず、硫化水素が二酸化炭素中に不純物として残存する場合があるからである。本実施形態による電縫鋼管はさらに、高圧水素ガスに曝される環境での使用にも好適である。
［電縫鋼管の外径について］
本実施形態による電縫鋼管の外径は特に限定されない。本実施形態による電縫鋼管の外径の下限はたとえば、１００ｍｍであってもよく、１１０ｍｍであってもよく、１１４ｍｍであってもよい。本実施形態による電縫鋼管の外径の上限はたとえば、８００ｍｍであってもよく、７００ｍｍであってもよく、６６０ｍｍであってもよい。
本実施形態による電縫鋼管の外径は特に限定されない。本実施形態による電縫鋼管の外径の下限はたとえば、１００ｍｍであってもよく、１１０ｍｍであってもよく、１１４ｍｍであってもよい。本実施形態による電縫鋼管の外径の上限はたとえば、８００ｍｍであってもよく、７００ｍｍであってもよく、６６０ｍｍであってもよい。
［電縫鋼管の肉厚及び鋼板の板厚について］
本実施形態による電縫鋼管の好ましい肉厚は１２．０～２５．４ｍｍである。電縫鋼管の素材となる本実施形態の鋼板の好ましい板厚は１２．０～２５．４ｍｍである。
本実施形態による電縫鋼管の好ましい肉厚は１２．０～２５．４ｍｍである。電縫鋼管の素材となる本実施形態の鋼板の好ましい板厚は１２．０～２５．４ｍｍである。
本実施形態の電縫鋼管の肉厚のさらに好ましい下限は１３．０ｍｍであり、さらに好ましくは１４．０ｍｍであり、さらに好ましくは１５．０ｍｍである。本実施形態の電縫鋼管の肉厚のさらに好ましい上限は２５．０ｍｍであり、さらに好ましくは２４．０ｍｍであり、さらに好ましくは２３．０ｍｍである。
本実施形態の鋼板の板厚のさらに好ましい下限は１３．０ｍｍであり、さらに好ましくは１４．０ｍｍであり、さらに好ましくは１５．０ｍｍである。本実施形態の鋼板の板厚のさらに好ましい上限は２５．０ｍｍであり、さらに好ましくは２４．０ｍｍであり、さらに好ましくは２３．０ｍｍである。
［製造方法］
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の製造方法について説明する。なお、以下に説明する製造方法は一例であって、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の製造方法はこれに限定されない。つまり、上述の構成を有する電縫鋼管及び鋼板が製造できれば、以下に説明する製造方法に限定されない。ただし、以下に説明する製造方法は、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の好適な製造方法である。
本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の製造方法について説明する。なお、以下に説明する製造方法は一例であって、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の製造方法はこれに限定されない。つまり、上述の構成を有する電縫鋼管及び鋼板が製造できれば、以下に説明する製造方法に限定されない。ただし、以下に説明する製造方法は、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板の好適な製造方法である。
本実施形態の電縫鋼管及び鋼板の製造方法の一例は、次の工程を含む。
（工程１）スラブ準備工程
（工程２）熱延工程
（工程３）冷却工程
（工程４）製管工程
以下、各工程について説明する。
（工程１）スラブ準備工程
（工程２）熱延工程
（工程３）冷却工程
（工程４）製管工程
以下、各工程について説明する。
［（工程１）スラブ準備工程］
上述の化学組成を有する素材を準備する。具体的には、上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。溶鋼を用いて、素材（スラブ）を製造する。連続鋳造法により鋳片を製造してもよい。溶鋼を用いてインゴットを製造し、インゴットを分塊圧延して素材（スラブ）を製造してもよい。
上述の化学組成を有する素材を準備する。具体的には、上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。溶鋼を用いて、素材（スラブ）を製造する。連続鋳造法により鋳片を製造してもよい。溶鋼を用いてインゴットを製造し、インゴットを分塊圧延して素材（スラブ）を製造してもよい。
［（工程２）熱延工程］
熱延工程は、上記で準備したスラブを、１１００℃～１３５０℃のスラブ加熱温度まで加熱する。加熱されたスラブに対して粗圧延を実施して、粗バーを製造する。
製造された粗バーに対して、仕上げ圧延機を用いて仕上げ圧延を実施して、熱延鋼板を製造する。このとき、仕上げ圧延開始温度を９５０℃以下とし、仕上げ圧延終了温度を８５０℃以下とする。さらに、仕上げ圧延での累積圧下比を２．５以上とする。なお、仕上げ圧延終了温度の下限は７８０℃である。仕上げ圧延での累積圧下比は、熱延鋼板の板厚に対する粗バーの板厚の比であり、上限は特に限定されない。仕上げ圧延での累積圧下比は、５．０以下であってもよい。
熱延工程は、上記で準備したスラブを、１１００℃～１３５０℃のスラブ加熱温度まで加熱する。加熱されたスラブに対して粗圧延を実施して、粗バーを製造する。
製造された粗バーに対して、仕上げ圧延機を用いて仕上げ圧延を実施して、熱延鋼板を製造する。このとき、仕上げ圧延開始温度を９５０℃以下とし、仕上げ圧延終了温度を８５０℃以下とする。さらに、仕上げ圧延での累積圧下比を２．５以上とする。なお、仕上げ圧延終了温度の下限は７８０℃である。仕上げ圧延での累積圧下比は、熱延鋼板の板厚に対する粗バーの板厚の比であり、上限は特に限定されない。仕上げ圧延での累積圧下比は、５．０以下であってもよい。
スラブ加熱温度が１１００℃以上であれば、電縫鋼管及び鋼板において、未固溶のＮｂ炭化物の生成が抑制される。そのため、耐ＨＩＣ性の低下が抑制される。スラブ加熱温度が１３５０℃以下であれば、鋼板中の結晶粒の粗大化が抑制され、焼入れ性が適切に調整される。そのため、電縫鋼管及び鋼板において、変形能及び耐ＨＩＣ性の低下が抑制される。また、スラブ加熱温度が１３５０℃以下であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。仕上げ圧延開始温度が９５０℃以下、仕上げ圧延終了温度が８５０℃以下、及び、累積圧下比が２．５以上であれば、鋼板中のオーステナイト結晶粒へひずみが導入され、焼入れ性が適切に調整される。その結果、電縫鋼管及び鋼板において、変形能及び耐ＨＩＣ性の低下が抑制される。また、仕上げ圧延開始温度が９５０℃以下、仕上げ圧延終了温度が８５０℃以下、及び、累積圧下比が２．５以上であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
［（工程３）冷却工程］
冷却工程では、熱延工程の仕上げ圧延終了直後の熱延鋼板に対して、図３に示す３段階の冷却（第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、第３冷却段階Ｃ３）を実施して、鋼板を製造する。冷却後、鋼板はコイル状に巻き取られる。以下、第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、及び、第３冷却段階Ｃ３について説明する。
冷却工程では、熱延工程の仕上げ圧延終了直後の熱延鋼板に対して、図３に示す３段階の冷却（第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、第３冷却段階Ｃ３）を実施して、鋼板を製造する。冷却後、鋼板はコイル状に巻き取られる。以下、第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、及び、第３冷却段階Ｃ３について説明する。
第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、及び、第３冷却段階Ｃ３での製造条件は、次の条件１～条件４である。
（条件１）
第１冷却段階Ｃ１での平均冷却速度ＣＲ１ ：１５℃／秒以上
（条件２）
第２冷却段階Ｃ２での平均冷却速度ＣＲ２ ：１．０～１０．０℃／秒
（条件３）
第３冷却段階Ｃ３での平均冷却速度ＣＲ３ ：０．５℃／分以下
（条件４）
第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３ ：４５０～６５０℃
以下、第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、第３冷却段階Ｃ３及び条件１～条件４について説明する。
（条件１）
第１冷却段階Ｃ１での平均冷却速度ＣＲ１ ：１５℃／秒以上
（条件２）
第２冷却段階Ｃ２での平均冷却速度ＣＲ２ ：１．０～１０．０℃／秒
（条件３）
第３冷却段階Ｃ３での平均冷却速度ＣＲ３ ：０．５℃／分以下
（条件４）
第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３ ：４５０～６５０℃
以下、第１冷却段階Ｃ１、第２冷却段階Ｃ２、第３冷却段階Ｃ３及び条件１～条件４について説明する。
［第１冷却段階Ｃ１］
仕上げ圧延終了直後の熱延鋼板の表面温度から、表面温度が７００℃になるまでの期間での冷却を、第１冷却段階Ｃ１と称する。
仕上げ圧延終了直後の熱延鋼板の表面温度から、表面温度が７００℃になるまでの期間での冷却を、第１冷却段階Ｃ１と称する。
第１冷却段階Ｃ１での平均冷却速度ＣＲ１を１５℃／秒以上とする（条件１）。
第１冷却工程の冷却方法は例えば、水冷装置による水冷である。平均冷却速度ＣＲ１を速くすれば、オーステナイトからフェライト変態する際の駆動力が高まる。そのため、フェライトの核生成頻度が増加する。そのため、熱延鋼板中の様々な位置でフェライト核が生成する。その結果、熱延鋼板中の硬質組織が分断されて、硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下となる。
第１冷却工程の冷却方法は例えば、水冷装置による水冷である。平均冷却速度ＣＲ１を速くすれば、オーステナイトからフェライト変態する際の駆動力が高まる。そのため、フェライトの核生成頻度が増加する。そのため、熱延鋼板中の様々な位置でフェライト核が生成する。その結果、熱延鋼板中の硬質組織が分断されて、硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下となる。
平均冷却速度ＣＲ１が遅すぎれば、フェライト変態する際の駆動力が低い。そのため、フェライトの核生成頻度が低くなる。そのため、フェライトの核生成位置は旧オーステナイト結晶粒界などに多く偏る。その結果、硬質組織を十分に分断することができなくなる場合がある。
なお、７００℃未満まで１５℃／秒以上で冷却すれば、製造された鋼板において、フェライトの面積率が低下し、硬質組織の面積率が増加する。そのため、第１冷却段階Ｃ１では、鋼材の表面温度が７００℃になるまで１５℃／秒以上の平均冷却速度ＣＲ１で加速冷却を実施する。平均冷却速度ＣＲ１は速いほど好ましいが、冷却装置の性能などの観点から、５０℃／秒以下であってもよい。
なお、仕上げ圧延終了直後の熱延鋼板の表面温度から７００℃を差し引いた値と、第１冷却段階Ｃ１の期間（秒）とに基づいて、平均冷却速度ＣＲ１（℃／秒）を求める。
［第２冷却段階Ｃ２］
第２冷却段階Ｃ２は、第１冷却段階Ｃ１後に実施する。７００℃から第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３に至るまでの期間の冷却を、第２冷却段階Ｃ２と称する。
第２冷却段階Ｃ２は、第１冷却段階Ｃ１後に実施する。７００℃から第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３に至るまでの期間の冷却を、第２冷却段階Ｃ２と称する。
第２冷却段階Ｃ２での平均冷却速度ＣＲ２を１．０～１０．０℃／秒以上とする（条件２）。
平均冷却速度ＣＲ２が１．０℃／秒未満であれば、図３に示すＣＣＴ線図において、冷却曲線Ｃ２（熱延鋼板の温度）がフェライト生成領域に長時間停滞する。この場合、フェライトの面積率が過剰に増加する。そのため、硬質組織への炭素濃化が生じて、硬質組織の硬さが高まる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。
一方、平均冷却速度ＣＲ２が１０．０℃／秒を超えれば、図３のＣＣＴ線図において、冷却曲線Ｃ２がフェライト生成領域を短時間で通過する。この場合、十分なフェライトの面積率が得られず、硬質組織の面積率が過剰に高くなる。その結果、電縫鋼管及び鋼板において、十分な変形能が得られない。
平均冷却速度ＣＲ２が１．０℃／秒未満であれば、図３に示すＣＣＴ線図において、冷却曲線Ｃ２（熱延鋼板の温度）がフェライト生成領域に長時間停滞する。この場合、フェライトの面積率が過剰に増加する。そのため、硬質組織への炭素濃化が生じて、硬質組織の硬さが高まる。その結果、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。
一方、平均冷却速度ＣＲ２が１０．０℃／秒を超えれば、図３のＣＣＴ線図において、冷却曲線Ｃ２がフェライト生成領域を短時間で通過する。この場合、十分なフェライトの面積率が得られず、硬質組織の面積率が過剰に高くなる。その結果、電縫鋼管及び鋼板において、十分な変形能が得られない。
平均冷却速度ＣＲ２が１．０～１０．０℃／秒であれば、図３のＣＣＴ線図において、冷却曲線Ｃ２（熱延鋼板の温度）が、フェライト領域を、フェライトの面積率が６０～９０％になる適切な時間で通過する。そのため、電縫鋼管及び鋼板において、十分な変形能が得られる。さらに、耐ＨＩＣ性を低下させる硬質組織への炭素濃化を抑制することができる。第２冷却段階Ｃ２での冷却は、水冷であっても空冷であってもよい。
なお、７００℃から開始温度Ｔ３（℃）を差し引いた値と、第２冷却段階Ｃ２の期間（秒）とに基づいて、平均冷却速度ＣＲ２（℃／秒）を求める。
［第３冷却段階Ｃ３］
第３冷却段階Ｃ３は、第２冷却段階Ｃ２後に実施する。第３冷却段階の開始温度Ｔ３から２００℃に至るまでの期間の冷却を、第３冷却段階Ｃ３と称する。
第３冷却段階Ｃ３は、第２冷却段階Ｃ２後に実施する。第３冷却段階の開始温度Ｔ３から２００℃に至るまでの期間の冷却を、第３冷却段階Ｃ３と称する。
第３冷却段階Ｃ３での平均冷却速度ＣＲ３を０．５℃／分以下とする（条件３）。さらに、第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３を４５０～６５０℃とする（条件４）。また、第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３とは、平均冷却速度ＣＲ２から平均冷却速度ＣＲ３に切り替える温度（℃）を意味する。
平均冷却速度ＣＲ３が０．５℃／分以下であれば、第１冷却段階Ｃ１及び第２冷却段階Ｃ２の冷却により生成した金属組織が、自己焼戻し効果によって焼戻される。そのため、電縫鋼管及び鋼板の硬質組織のビッカース硬さを３００Ｈｖ以下に低減できる。平均冷却速度ＣＲ３は０．１℃／分以上であってもよい。ここで、第３冷却段階Ｃ３の冷却（徐冷）は、鋼板のまま行ってもよいし、鋼板を巻取り、コイル状にした後、行ってもよい。
なお、開始温度Ｔ３から２００℃を差し引いた値と、第３冷却段階Ｃ３の期間（分）とに基づいて、平均冷却速度ＣＲ３（℃／分）を求める。
開始温度Ｔ３が４５０℃未満であれば、０．５℃／分以下の平均冷却速度ＣＲ３で徐冷しても、十分な自己焼戻し効果が得られない。そのため、硬質組織の硬さが過剰に高く、その結果、耐ＨＩＣ性が低下する場合がある。一方、開始温度Ｔ３が６５０℃を超えれば、フェライト生成領域で０．５℃／分以下の平均冷却速度ＣＲ３で徐冷することになる。この場合、第３冷却段階Ｃ３でもフェライトの面積率を増加させてしまう。その結果、フェライトの面積率が過剰に増加して、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する。さらに、硬質組織の面積率の低下に伴ってビッカース硬さが上昇し、電縫鋼管及び鋼板の耐ＨＩＣ性が低下する場合がある。さらに、フェライトの面積率が過剰に増加して、硬質組織の面積率が過剰に低下すれば、電縫鋼管及び鋼管の変形能が低下する場合がある。
開始温度Ｔ３が４５０～６５０℃であれば、電縫鋼管及び鋼板のフェライトの面積率及び硬質組織の面積率が適切な範囲に調整される。そのため、電縫鋼管及び鋼板において、十分な変形能及び耐ＨＩＣ性が得られる。また、開始温度Ｔ３が４５０～６５０℃であれば、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
以上の製造工程により製造された鋼板は、特徴７～特徴１２を満たす。そのため、本実施形態による鋼板では、高い強度、優れた変形能及び優れた耐ＨＩＣ性が得られる。また、本実施形態による鋼板では、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
［（工程４）製管工程］
製管工程では、コイル状の鋼板を巻き戻しながら、電縫鋼管を製造する。具体的には、鋼板を連続した成形ロールによる曲げ加工により筒状（オープンパイプ）にする。続いて、オープンパイプの幅方向端部同士（突合せ部）を接触させ、加圧しながら、高周波誘導加熱による電縫溶接を実施する（溶接工程）。溶接工程後の鋼管を用いて、必要に応じて、電縫溶接部に対して周知のシーム熱処理を実施する。
製管工程では、コイル状の鋼板を巻き戻しながら、電縫鋼管を製造する。具体的には、鋼板を連続した成形ロールによる曲げ加工により筒状（オープンパイプ）にする。続いて、オープンパイプの幅方向端部同士（突合せ部）を接触させ、加圧しながら、高周波誘導加熱による電縫溶接を実施する（溶接工程）。溶接工程後の鋼管を用いて、必要に応じて、電縫溶接部に対して周知のシーム熱処理を実施する。
以上の製造工程により製造された電縫鋼管は、特徴１～特徴６を満たす。そのため、本実施形態による電縫鋼管では、高い強度、優れた変形能及び優れた耐ＨＩＣ性が得られる。また、本実施形態による電縫鋼管では、高圧水素環境下での破壊靭性値を確保することができる。
表１－１及び表１－２に示す鋼番号Ａ～Ｓのスラブを製造した。
表１－２中の空白は、対応する元素含有量が、不純物レベルであったことを意味する。
鋼番号Ａ～Ｓの複数のスラブを用いて、表２に示す試験番号１～２８の鋼板を製造した。
具体的には、表１－１、表１－２に示す化学成分を有するスラブを、表２に示すスラブ加熱温度（℃）まで、加熱炉で加熱した。加熱したスラブを加熱炉から抽出して、粗圧延を実施して、粗バーを製造した。粗バーに対して、仕上げ圧延を実施した。仕上げ圧延時の仕上げ圧延開始温度（℃）、及び、仕上げ圧延終了温度（℃）は表２に示すとおりであった。さらに、仕上げ圧延での累積圧下比は、表２に示すとおりであった。
さらに、仕上げ圧延終了直後の熱延鋼板に対して、冷却工程（第１冷却段階Ｃ１～第３冷却段階Ｃ３）を実施した。冷却工程での第１冷却段階Ｃ１での平均冷却速度ＣＲ１（℃／秒）、第２冷却段階Ｃ２での平均冷却速度ＣＲ２（℃／秒）、第３冷却段階Ｃ３での平均冷却速度ＣＲ３（℃／分）、及び、第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３（℃）は表２に示すとおりであった。以上の工程により、各試験番号ごとに複数の鋼板を製造した。
製造された鋼板を素材として、上述の製管工程を実施し、母材部の肉厚が１２．０～２５．４ｍｍ、外径が１００～８００ｍｍの電縫鋼管を製造した。
［評価試験］
製造された各試験番号の鋼板、及び各試験番号の電縫鋼管に対して、次の評価試験を実施した。
（試験１）フェライトの面積率及び硬質組織の面積率測定試験
（試験２）硬質組織のビッカース硬さ測定試験
（試験３）硬質組織の集合粒の長径測定試験
（試験４）介在物の長径測定試験
（試験５）降伏応力ＹＳ及び降伏比ＹＲ測定試験
（試験６）耐ＨＩＣ性評価試験
以下、試験１～試験６について説明する。
製造された各試験番号の鋼板、及び各試験番号の電縫鋼管に対して、次の評価試験を実施した。
（試験１）フェライトの面積率及び硬質組織の面積率測定試験
（試験２）硬質組織のビッカース硬さ測定試験
（試験３）硬質組織の集合粒の長径測定試験
（試験４）介在物の長径測定試験
（試験５）降伏応力ＹＳ及び降伏比ＹＲ測定試験
（試験６）耐ＨＩＣ性評価試験
以下、試験１～試験６について説明する。
［（試験１）フェライトの面積率及び硬質組織の面積率測定試験］
上述の［フェライトの面積率及び硬質組織の面積率の測定方法］に記載の方法により、各試験番号の鋼板の板厚中央部でのフェライトの面積率及び硬質組織の面積率を測定した。なお、電縫鋼管の母材部の肉厚中央部でのフェライトの面積率及び硬質組織の面積率は、鋼板の板厚中央部でのフェライトの面積率及び硬質組織の面積率と同じとみなした。各試験番号のフェライトの面積率（％）及び硬質組織の面積率（％）を表３の「フェライト面積率（％）」欄及び「硬質組織面積率（％）」欄に示す。
上述の［フェライトの面積率及び硬質組織の面積率の測定方法］に記載の方法により、各試験番号の鋼板の板厚中央部でのフェライトの面積率及び硬質組織の面積率を測定した。なお、電縫鋼管の母材部の肉厚中央部でのフェライトの面積率及び硬質組織の面積率は、鋼板の板厚中央部でのフェライトの面積率及び硬質組織の面積率と同じとみなした。各試験番号のフェライトの面積率（％）及び硬質組織の面積率（％）を表３の「フェライト面積率（％）」欄及び「硬質組織面積率（％）」欄に示す。
［（試験２）硬質組織のビッカース硬さ測定試験］
上述の［硬質組織のビッカース硬さの測定方法］に記載の方法により、各試験番号の硬質組織のビッカース硬さ（Ｈｖ）を求めた。得られたビッカース硬さを表３の「硬質組織ビッカース硬さ（Ｈｖ）」欄に示す。
上述の［硬質組織のビッカース硬さの測定方法］に記載の方法により、各試験番号の硬質組織のビッカース硬さ（Ｈｖ）を求めた。得られたビッカース硬さを表３の「硬質組織ビッカース硬さ（Ｈｖ）」欄に示す。
［（試験３）硬質組織の集合粒の長径測定試験］
上述の［硬質組織の集合粒の長径の測定方法］に記載の方法により、各試験番号の硬質組織の集合粒の長径（μｍ）を求めた。得られた硬質組織の集合粒の長径を表３の「硬質組織集合粒長径（μｍ）」欄に示す。
上述の［硬質組織の集合粒の長径の測定方法］に記載の方法により、各試験番号の硬質組織の集合粒の長径（μｍ）を求めた。得られた硬質組織の集合粒の長径を表３の「硬質組織集合粒長径（μｍ）」欄に示す。
［（試験４）介在物の長径測定試験］
上述の［介在物の長径の測定方法］に記載の方法により、各試験番号の介在物の長径（μｍ）を求めた。得られた介在物の長径を表３の「介在物長径（μｍ）」欄に示す。
上述の［介在物の長径の測定方法］に記載の方法により、各試験番号の介在物の長径（μｍ）を求めた。得られた介在物の長径を表３の「介在物長径（μｍ）」欄に示す。
［（試験５）降伏応力ＹＳ及び降伏比ＹＲ測定試験］
上述の［降伏応力ＹＳの測定方法］及び［降伏比ＹＲの測定方法］に記載の方法に基づいて、鋼板及び電縫鋼管の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）及び引張強さＴＳ（ＭＰａ）を求めた。得られた降伏応力ＹＳ及び引張強さＴＳに基づいて、降伏比ＹＲ（％）を求めた。得られた鋼板の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）、引張強さＴＳ（ＭＰａ）及び降伏比ＹＲ（％）を表３の「鋼板」の「ＹＳ（ＭＰａ）」欄、「ＴＳ（ＭＰａ）」欄、及び、「ＹＲ（％）」欄に示す。得られた電縫鋼管の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）、引張強さＴＳ（ＭＰａ）及び降伏比ＹＲ（％）を表３の「電縫鋼管」の「ＹＳ（ＭＰａ）」欄、「ＴＳ（ＭＰａ）」欄、及び、「ＹＲ（％）」欄に示す。
上述の［降伏応力ＹＳの測定方法］及び［降伏比ＹＲの測定方法］に記載の方法に基づいて、鋼板及び電縫鋼管の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）及び引張強さＴＳ（ＭＰａ）を求めた。得られた降伏応力ＹＳ及び引張強さＴＳに基づいて、降伏比ＹＲ（％）を求めた。得られた鋼板の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）、引張強さＴＳ（ＭＰａ）及び降伏比ＹＲ（％）を表３の「鋼板」の「ＹＳ（ＭＰａ）」欄、「ＴＳ（ＭＰａ）」欄、及び、「ＹＲ（％）」欄に示す。得られた電縫鋼管の降伏応力ＹＳ（ＭＰａ）、引張強さＴＳ（ＭＰａ）及び降伏比ＹＲ（％）を表３の「電縫鋼管」の「ＹＳ（ＭＰａ）」欄、「ＴＳ（ＭＰａ）」欄、及び、「ＹＲ（％）」欄に示す。
［（試験６）耐ＨＩＣ性評価試験］
上述の［耐ＨＩＣ性評価試験］に記載の方法に基づいて、電縫鋼管の割れ長さ率ＣＬＲ（％）を求めた。得られた電縫鋼管の割れ長さ率ＣＬＲを表３の「ＣＬＲ（％）」欄に示す。
上述の［耐ＨＩＣ性評価試験］に記載の方法に基づいて、電縫鋼管の割れ長さ率ＣＬＲ（％）を求めた。得られた電縫鋼管の割れ長さ率ＣＬＲを表３の「ＣＬＲ（％）」欄に示す。
［評価結果］
表１－１、表１－２、表２及び表３を参照して、試験番号１～１２の電縫鋼管は特徴１～特徴６を満たし、鋼板は特徴７～特徴１２を満たした。そのため、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板では、十分な強度と、十分な変形能とが得られた。さらに、電縫鋼管では、十分な耐ＨＩＣ性が得られた。
表１－１、表１－２、表２及び表３を参照して、試験番号１～１２の電縫鋼管は特徴１～特徴６を満たし、鋼板は特徴７～特徴１２を満たした。そのため、本実施形態による電縫鋼管及び鋼板では、十分な強度と、十分な変形能とが得られた。さらに、電縫鋼管では、十分な耐ＨＩＣ性が得られた。
一方、試験番号１３では、Ｆ１が０．１５未満であった。そのため、鋼板及び電縫鋼管の降伏応力ＹＳが４１５ＭＰａ未満となった。さらに、フェライトの面積率が９０％を超え、硬質組織の面積率が１０％未満であり、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超えた。その結果、電縫鋼管のＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号１４では、Ｆ１が０．５０超であった。そのため、フェライトの面積率が６０％未満となり、硬質組織の面積率が４０％を超えた。その結果、鋼板及び電縫鋼管の降伏比ＹＲが９３％を超え、変形能が低かった。
試験番号１５では、化学組成が特許文献４及び５の範囲内であるが、Ｃ含有量が低すぎた。そのため、鋼板及び電縫鋼管の降伏比ＹＲが９３％を超え、変形能が低かった。
試験番号１６では、特許文献２の範囲内であるが、Ｆ２が２．０未満であった。そのため、介在物の長径が１００μｍを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号１７では、特許文献２の範囲内であるが、Ｆ３が１．０未満であった。そのため、介在物の長径が１００μｍを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号１８では、第１冷却段階Ｃ１での平均冷却速度ＣＲ１が１５℃／秒未満であった。そのため、硬質組織の集合粒の長径が１００μｍを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号１９では、第２冷却段階Ｃ２における平均冷却速度ＣＲ２が１０．０℃／秒を超えた。そのため、フェライトの面積率が６０％未満であり、硬質組織の面積率が４０％を超えた。そのため、鋼板及び電縫鋼管の降伏比ＹＲが９３％を超え、変形能が低かった。
試験番号２０では、第２冷却段階Ｃ２における平均冷却速度ＣＲ２が１．０℃／秒未満であった。そのため、フェライトの面積率が９０％を超え、硬質組織の面積率が１０％未満であった。さらに、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号２１及び２２では、第３冷却段階Ｃ３における冷却速度ＣＲ３が０．５℃／分を超えた。そのため、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号２３では、第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３が４５０℃未満であった。そのため、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号２４では、第３冷却段階Ｃ３の開始温度Ｔ３が６５０℃を超えた。そのため、フェライトの面積率が９０％を超え、硬質組織の面積率が１０％未満であった。つまり、十分な硬質組織の面積率を確保できなかった。そのため、降伏比ＹＲが９３％を超え、十分な変形能が得られなかった。さらに、硬質組織の面積率が１０％未満であり、硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖを超えた結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号２６では、Ｆ２が２．０未満でありＦ３が１．０未満であった。そのため、介在物の長径が１００μｍを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号２７では、Ｆ２が２．０以上を満足したがＦ３は１．０未満であった。そのため、介在物の長径が１００μｍを超えた。その結果、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
試験番号２８では、特許文献３の範囲内であるが、Ｆ２が２．０未満であった。さらに、第２冷却段階Ｃ２における平均冷却速度ＣＲ２が速すぎた。そのため、フェライトの面積率が低く、硬質組織の集合粒の長径が１００μｍを超えた。さらに、介在物の長径が１００μｍを超えた。その結果、鋼板及び電縫鋼管の降伏比ＹＲが９３％を超え、変形能が低かった。さらに、電縫鋼管においてＣＬＲが１５．０％を超え、十分な耐ＨＩＣ性が得られなかった。
本発明例である試験番号２～４（表１－１及び表１－２に示す鋼番号Ｂ～Ｄ）、及び、試験番号６～８（表１－１及び表１－２に示す鋼番号Ｆ～Ｈ）の電縫鋼管に対して、上述の［高圧水素環境下での破壊靭性値評価試験］に記載の方法に基づいて、破壊靭性値評価試験を実施した。き裂長さａを測定し、ＳＥＭによる観察で測定されたき裂進展の長さが０．２５ｍｍを超えるか否かを判定し、判定結果に応じて、破壊靭性値ＫＩＨ（ＭＰａ√ｍ）を求めた。得られた破壊靭性値ＫＩＨ（ＭＰａ√ｍ）を、表４中の「破壊靭性値ＫＩＨ（ＭＰａ√ｍ）」欄に示す。
［試験結果］
表４を参照して、本発明例である試験番号２～４、及び、試験番号６～８ではさらに、高圧水素環境下で破壊靭性値評価試験を実施した場合、電縫鋼管の電縫溶接部及び母材部の破壊靭性値ＫＩＨは十分に高かった。
表４を参照して、本発明例である試験番号２～４、及び、試験番号６～８ではさらに、高圧水素環境下で破壊靭性値評価試験を実施した場合、電縫鋼管の電縫溶接部及び母材部の破壊靭性値ＫＩＨは十分に高かった。
以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
本開示による電縫鋼管は、海底に敷設されるパイプラインを構成するラインパイプ、特に敷設時に外力を受けるラインパイプに利用可能であり、さらに、高圧水素ガス用のラインパイプとしても利用可能である。
Claims (8)
- 電縫鋼管であって、
母材部と、電縫溶接部とを含み、
前記母材部は、質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記母材部の肉厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記母材部の肉厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である、
電縫鋼管。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。 - 請求項１に記載の電縫鋼管であって、
Ｎｉ：０．０１～１．００％、
Ｍｏ：０．０１～０．５０％、
Ｖ：０．０１～０．２０％、
Ｃｒ：０．０１～１．００％、
Ｃｕ：０．０１～１．００％、
Ｍｇ：０．００１～０．００２％、及び、
希土類元素：０．０００１～０．０２００％、
からなる群から選択される１種以上を含有する、
電縫鋼管。 - 請求項１に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
二酸化炭素分圧０．９気圧、硫化水素分圧０．１気圧、ｐＨ３．５の湿潤硫化水素環境で３３６時間浸漬した後の水素誘起割れによる割れ長さ率ＣＬＲが１５．０％以下である、
電縫鋼管。 - 請求項２に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
二酸化炭素分圧０．９気圧、硫化水素分圧０．１気圧、ｐＨ３．５の湿潤硫化水素環境で３３６時間浸漬した後の水素誘起割れによる割れ長さ率ＣＬＲが１５．０％以下である、
電縫鋼管。 - 請求項１に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
水素圧２００気圧の高圧水素環境で１０００時間保持した後の破壊靭性値が５５ＭＰａ√ｍ以上である、
電縫鋼管。 - 請求項２に記載の電縫鋼管であって、
降伏応力ＹＳが４１５～６５０ＭＰａであり、
降伏比ＹＲが９３％以下であり、
水素圧２００気圧の高圧水素環境で１０００時間保持した後の破壊靭性値が５５ＭＰａ√ｍ以上である、
電縫鋼管。 - 請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の電縫鋼管であって、
前記母材部の肉厚が１２．０～２５．４ｍｍである、
電縫鋼管。 - 鋼板であって、
質量％で、
Ｃ：０．０６～０．１２％、
Ｓｉ：０．０３～０．６０％、
Ｍｎ：０．３０～１．６０％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０００５％、
Ａｌ：０．００５～０．５００％、
Ｎ：０．０００５～０．０１００％、
Ｎｂ：０．００５～０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５～０．０８０％、
Ｃａ：０．０００１～０．０１００％、
Ｏ：０～０．００５％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．２０％、
Ｃｒ：０～１．００％、
Ｃｕ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００２％、及び、
希土類元素：０～０．０２００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
式（１）で定義されるＦ１が０．１５～０．５０であり、
式（２）で定義されるＦ２が２．０以上であり、
式（３）で定義されるＦ３が１．０以上であり、
前記鋼板の板厚中央部の金属組織において、
フェライトの面積率が６０～９０％であり、
パーライト、ベイナイト、及びマルテンサイトの少なくとも１種以上を含む硬質組織の面積率が１０～４０％であり、
前記硬質組織のビッカース硬さが３００Ｈｖ以下であり、
前記硬質組織の集合粒の長径が１００μｍ以下であり、
前記鋼板の板厚中央部の介在物の長径が１００μｍ以下である、
鋼板。
Ｆ１＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｎｉ］＋［Ｃｕ］）／１５＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５ （１）
Ｆ２＝［Ｃａ］／［Ｓ］ （２）
Ｆ３＝［Ｃａ］×（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］ （３）
ここで、式（１）～式（３）の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022081677 | 2022-05-18 | ||
| JP2022081677 | 2022-05-18 |
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|---|---|
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| JP2023081928A Pending JP2023171336A (ja) | 2022-05-18 | 2023-05-17 | 電縫鋼管、及び、電縫鋼管の素材となる鋼板 |
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