JP3206367B2 - 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は石炭等のスラリー輸送
や、塵芥の空気輸送等に使用される耐磨耗性の優れた電
縫鋼管の製造方法に関するものである。
や、塵芥の空気輸送等に使用される耐磨耗性の優れた電
縫鋼管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、土砂、鉱石、石炭等のスラリー、
塵芥等の空気輸送、固体と液体の混合物のパイプ輸送等
のために、鋼管を用いたパイプラインが普及しつつあ
る。このようなパイプラインに使用される鋼管の内面
は、管内を輸送される固体物質に常時接触する結果、そ
の固体物質によって絶えず研削されることになる。その
ために、鋼管内面の磨耗が極めて大きく、従って、鋼管
の寿命が短く、頻繁に交換を必要とする結果、コストが
高騰するばりでなく、プラント等の稼働率を下げる要因
ともなっていた。
塵芥等の空気輸送、固体と液体の混合物のパイプ輸送等
のために、鋼管を用いたパイプラインが普及しつつあ
る。このようなパイプラインに使用される鋼管の内面
は、管内を輸送される固体物質に常時接触する結果、そ
の固体物質によって絶えず研削されることになる。その
ために、鋼管内面の磨耗が極めて大きく、従って、鋼管
の寿命が短く、頻繁に交換を必要とする結果、コストが
高騰するばりでなく、プラント等の稼働率を下げる要因
ともなっていた。
【０００３】鋼管内面の耐磨耗性を高めるために、従来
から種々の方法が開発または提案されており、例えば、
管内面のコーティング、ステライト等の固い合金による
被覆、樹脂によるコーティング管等が知られている。し
かしながら、これらの方法には、コスト高や溶接部近傍
の対策等の問題がある。
から種々の方法が開発または提案されており、例えば、
管内面のコーティング、ステライト等の固い合金による
被覆、樹脂によるコーティング管等が知られている。し
かしながら、これらの方法には、コスト高や溶接部近傍
の対策等の問題がある。
【０００４】鋼管の耐磨耗性は、一般的には、その表面
硬度を高めることにより向上する。例えば、機械構造用
の部品等について、その表面に浸炭等によって硬化層を
形成することにより、耐磨耗性を向上させることが知ら
れている。しかしながら、製品が大きい場合には、この
ような方法の適用が困難であり、また、コスト的にも高
価になる問題がある。
硬度を高めることにより向上する。例えば、機械構造用
の部品等について、その表面に浸炭等によって硬化層を
形成することにより、耐磨耗性を向上させることが知ら
れている。しかしながら、製品が大きい場合には、この
ような方法の適用が困難であり、また、コスト的にも高
価になる問題がある。
【０００５】単重の大きな鉄鋼製品においても、耐磨耗
性を向上させる試みがなされており、例えば、特開昭６
２−２７０７２５号公報には、Ｃ当量を規定した鋼管を
加熱し、内面から冷却し、低温で焼き戻す技術が開示さ
れており、また、特開平６−１７１８８号公報には、
Ｃ、ＳｉおよびＭｎを含有する耐磨耗鋼が開示されてい
る。この技術は、鋼をフェライト相とマルテンサイト相
との混合組織となし、軟らかいフェライト相の中に固い
マルテンサイト相を分散させたものである。また、特開
平５−９８３５１号公報には、Ｃ量が低く軟らかい鋼を
Ｃ量が高く固い鋼で包んだスラブを圧延して鋼帯をつく
り、その鋼帯より溶接鋼管を製造する技術が開示されて
いる。
性を向上させる試みがなされており、例えば、特開昭６
２−２７０７２５号公報には、Ｃ当量を規定した鋼管を
加熱し、内面から冷却し、低温で焼き戻す技術が開示さ
れており、また、特開平６−１７１８８号公報には、
Ｃ、ＳｉおよびＭｎを含有する耐磨耗鋼が開示されてい
る。この技術は、鋼をフェライト相とマルテンサイト相
との混合組織となし、軟らかいフェライト相の中に固い
マルテンサイト相を分散させたものである。また、特開
平５−９８３５１号公報には、Ｃ量が低く軟らかい鋼を
Ｃ量が高く固い鋼で包んだスラブを圧延して鋼帯をつく
り、その鋼帯より溶接鋼管を製造する技術が開示されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術を含め従来の技術は、耐磨耗性に優れた電縫鋼管
を得るためには、必ずしも適してはいない。即ち、耐磨
耗性に優れた電縫鋼管には、鋼管としての健全性と共
に、能率的に且つ安価に製造し得ることが要求されてお
り、これに対して、上述した技術には、いずれも次のよ
うな欠点がある。
た技術を含め従来の技術は、耐磨耗性に優れた電縫鋼管
を得るためには、必ずしも適してはいない。即ち、耐磨
耗性に優れた電縫鋼管には、鋼管としての健全性と共
に、能率的に且つ安価に製造し得ることが要求されてお
り、これに対して、上述した技術には、いずれも次のよ
うな欠点がある。
【０００７】特開昭６２−２７０７２５号公報に開示さ
れた技術は、低温で焼き戻すことが前提とされている
が、低温焼き戻しは、しばしば硬度および靱性を同時に
低下させる熱処理であることが知られており、わざわざ
コストをかけてこのような熱処理を行なうことは問題で
ある。
れた技術は、低温で焼き戻すことが前提とされている
が、低温焼き戻しは、しばしば硬度および靱性を同時に
低下させる熱処理であることが知られており、わざわざ
コストをかけてこのような熱処理を行なうことは問題で
ある。
【０００８】特開平６−１７１８８号公報に開示された
技術は、Ｓｉ量の高い鋼を使用するために、健全な電縫
部を得ることが必ずしも容易ではなく、結果的に製造コ
ストを上昇させる。更に、特開平５−９８３５１号公報
に開示された技術も、スラブの組み立てが大変であり、
経済的な方法とはいえない。
技術は、Ｓｉ量の高い鋼を使用するために、健全な電縫
部を得ることが必ずしも容易ではなく、結果的に製造コ
ストを上昇させる。更に、特開平５−９８３５１号公報
に開示された技術も、スラブの組み立てが大変であり、
経済的な方法とはいえない。
【０００９】鋼の耐磨耗性を向上させる最も一般的な方
法は、鋼の硬度を高めることである。マルテンサイト組
織の鋼の硬度は、Ｃ量が多いほど高くなる。したがっ
て、Ｃ量が高いほど良好な耐磨耗性が得られる。一方、
Ｃ量の増加にともなって溶接性および加工性等が低下す
る。また、鋼をマルテンサイト相にするためには、焼入
れが有効であるが、十分に配慮をしない場合は焼き割れ
が起こる可能性が高い。なお、上記特開昭６２−２７０
７２５号公報に開示された技術は、この焼き割れを防止
する技術であるともされているが、どの状態における割
れの発生を防止するのか必ずしも明らかにはされていな
い。
法は、鋼の硬度を高めることである。マルテンサイト組
織の鋼の硬度は、Ｃ量が多いほど高くなる。したがっ
て、Ｃ量が高いほど良好な耐磨耗性が得られる。一方、
Ｃ量の増加にともなって溶接性および加工性等が低下す
る。また、鋼をマルテンサイト相にするためには、焼入
れが有効であるが、十分に配慮をしない場合は焼き割れ
が起こる可能性が高い。なお、上記特開昭６２−２７０
７２５号公報に開示された技術は、この焼き割れを防止
する技術であるともされているが、どの状態における割
れの発生を防止するのか必ずしも明らかにはされていな
い。
【００１０】上述したことから、通常の電縫鋼管の製造
方法と大差がなく、また製造装置等の変更も必要とせ
ず、安価で且つ能率的に製造し得る耐磨耗性電縫鋼管の
開発が待たれている。
方法と大差がなく、また製造装置等の変更も必要とせ
ず、安価で且つ能率的に製造し得る耐磨耗性電縫鋼管の
開発が待たれている。
【００１１】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、土砂、鉱石、石炭等のスラリー、ゴミ等の固
体のパイプ輸送、固体と液体の混合物のパイプ輸送用の
鋼管として好適な、優れた耐磨耗性を有し、通常の製造
方法と同様の方法によって、経済的且つ能率的に製造し
得る電縫鋼管の製造方法を提供することにある。
を解決し、土砂、鉱石、石炭等のスラリー、ゴミ等の固
体のパイプ輸送、固体と液体の混合物のパイプ輸送用の
鋼管として好適な、優れた耐磨耗性を有し、通常の製造
方法と同様の方法によって、経済的且つ能率的に製造し
得る電縫鋼管の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
観点から、能率的に生産が可能でかつ経済的な、内面の
耐磨耗性の優れた電縫鋼管を開発すべく、長期間にわた
り鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成した。
観点から、能率的に生産が可能でかつ経済的な、内面の
耐磨耗性の優れた電縫鋼管を開発すべく、長期間にわた
り鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成した。
【００１３】請求項１記載の発明は、 Ｃ ：０．４０〜０．５０ｗｔ．％、 Ｓｉ：０．１５〜０．３０ｗｔ．％、 Ｍｎ：０．７５〜１．２０ｗｔ．％、 Ｓ ：０．００５ｗｔ．％以下、 Ｐ ：０．０１５ｗｔ．％以下、残り：Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱延鋼帯を成形
ロールにより、連続的にオープンパイプに成形し、電縫
鋼管となし、前記電縫鋼管溶接部を５５０〜６５０℃の
温度によって焼鈍後、焼入れのため前記電縫鋼管を加
熱、内面水冷却することを特徴とする、耐磨耗性の優れ
た高炭素電縫鋼管の製造方法である。請求項２記載の発
明は、 Ｃ ：０．４０〜０．５０ｗｔ．％、 Ｓｉ：０．１５〜０．３０ｗｔ．％、 Ｍｎ：０．７５〜１．２０ｗｔ．％、 Ｓ ：０．００５ｗｔ．％以下、 Ｐ ：０．０１５ｗｔ．％以下、 下記からなる群から選んだ少なくとも１つの成分、 Ｃｕ：０．１０ｗｔ．％以下、 Ｎｉ：０．１０ｗｔ．％以下、 Ｃｒ：０．１０ｗｔ．％以下、および、 Ｍｏ：０．１０ｗｔ．％以下、 残り：Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱延鋼帯を成形
ロールにより、連続的にオープンパイプに成形し、電縫
鋼管となし、前記電縫鋼管溶接部を５５０〜６５０℃の
温度によって焼鈍後、焼入れのため前記電縫鋼管を加
熱、内面水冷却することを特徴とする、耐磨耗性の優れ
た高炭素電縫鋼管の製造方法である。
ロールにより、連続的にオープンパイプに成形し、電縫
鋼管となし、前記電縫鋼管溶接部を５５０〜６５０℃の
温度によって焼鈍後、焼入れのため前記電縫鋼管を加
熱、内面水冷却することを特徴とする、耐磨耗性の優れ
た高炭素電縫鋼管の製造方法である。請求項２記載の発
明は、 Ｃ ：０．４０〜０．５０ｗｔ．％、 Ｓｉ：０．１５〜０．３０ｗｔ．％、 Ｍｎ：０．７５〜１．２０ｗｔ．％、 Ｓ ：０．００５ｗｔ．％以下、 Ｐ ：０．０１５ｗｔ．％以下、 下記からなる群から選んだ少なくとも１つの成分、 Ｃｕ：０．１０ｗｔ．％以下、 Ｎｉ：０．１０ｗｔ．％以下、 Ｃｒ：０．１０ｗｔ．％以下、および、 Ｍｏ：０．１０ｗｔ．％以下、 残り：Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱延鋼帯を成形
ロールにより、連続的にオープンパイプに成形し、電縫
鋼管となし、前記電縫鋼管溶接部を５５０〜６５０℃の
温度によって焼鈍後、焼入れのため前記電縫鋼管を加
熱、内面水冷却することを特徴とする、耐磨耗性の優れ
た高炭素電縫鋼管の製造方法である。
【００１４】
【作用】この発明の電縫鋼管は、上述した化学成分組成
の鋼を溶製し、連続鋳造によりスラブとなし、前記スラ
ブを、所定温度に加熱した上熱間圧延して、熱延鋼帯を
調製し、得られた熱延鋼帯を成形してオープンパイプと
なし、次いで、高周波誘導溶接または電気抵抗溶接によ
って電縫溶接鋼管となし、オーステナイト化温度まで昇
温させた上、鋼管の内面より水冷することにより製造さ
れる。
の鋼を溶製し、連続鋳造によりスラブとなし、前記スラ
ブを、所定温度に加熱した上熱間圧延して、熱延鋼帯を
調製し、得られた熱延鋼帯を成形してオープンパイプと
なし、次いで、高周波誘導溶接または電気抵抗溶接によ
って電縫溶接鋼管となし、オーステナイト化温度まで昇
温させた上、鋼管の内面より水冷することにより製造さ
れる。
【００１５】この発明の電縫鋼管の金属組織は、焼入れ
ままのマルテンサイト相を含むものである。ここにおい
て焼入れままとは、通常行なわれる焼入れ後の焼き戻し
を行なわないという積極的な意味である。電縫鋼管をマ
ルテンサイト変態が起こったままにした場合には、しば
しば割れが発生する。この割れは、単に鋼管を保管中に
生ずることもあるが、溶接等を行なった場合に頻繁に発
生する。このような割れは鋼管に対し適切な焼戻し処理
を施すと殆ど発生しなくなるが、一方、鋼管の硬度が低
下し、その耐磨耗性が劣化する。
ままのマルテンサイト相を含むものである。ここにおい
て焼入れままとは、通常行なわれる焼入れ後の焼き戻し
を行なわないという積極的な意味である。電縫鋼管をマ
ルテンサイト変態が起こったままにした場合には、しば
しば割れが発生する。この割れは、単に鋼管を保管中に
生ずることもあるが、溶接等を行なった場合に頻繁に発
生する。このような割れは鋼管に対し適切な焼戻し処理
を施すと殆ど発生しなくなるが、一方、鋼管の硬度が低
下し、その耐磨耗性が劣化する。
【００１６】本発明者らは、上記割れの発生防止には焼
入れ後の焼戻し処理が唯一の対応策ではないとの方針に
基づいて研究を重ね本発明を完成した。この発明の電縫
鋼管は、パイプライン用としてスラリー等の輸送に使用
することが目的であり、従って、耐磨耗性に優れている
ことが第一に必要とされ、更に、必要最小限の溶接性を
持たせるようにした。勿論、フランジによる接続も考慮
の対象ではある。
入れ後の焼戻し処理が唯一の対応策ではないとの方針に
基づいて研究を重ね本発明を完成した。この発明の電縫
鋼管は、パイプライン用としてスラリー等の輸送に使用
することが目的であり、従って、耐磨耗性に優れている
ことが第一に必要とされ、更に、必要最小限の溶接性を
持たせるようにした。勿論、フランジによる接続も考慮
の対象ではある。
【００１７】鋼管に耐磨耗性を付与する上で最も一般的
な方法は、上述したように、その硬度を高めることであ
る。そして、硬度の高い鋼管を得るための最も一般的な
方法は、鋼のマルテンサイト変態を利用することであ
る。ところで、マルテンサイト変態を起こしたままの鋼
管は、一般的に脆く、種々の加工に耐えないばかりでな
く、保管中にも割れが発生する。
な方法は、上述したように、その硬度を高めることであ
る。そして、硬度の高い鋼管を得るための最も一般的な
方法は、鋼のマルテンサイト変態を利用することであ
る。ところで、マルテンサイト変態を起こしたままの鋼
管は、一般的に脆く、種々の加工に耐えないばかりでな
く、保管中にも割れが発生する。
【００１８】上記現象は、鋼管の全体に焼きが入る条件
下で焼入れが行なわれ、マルテンサイト変態の起こる時
間の差に起因すると思われることから、本発明者等は、
上記割れの発生を防止するためには、鋼管の成分組成を
特定の範囲に限定し、且つ、加熱条件および冷却条件を
制御することが有効であることを見出した。
下で焼入れが行なわれ、マルテンサイト変態の起こる時
間の差に起因すると思われることから、本発明者等は、
上記割れの発生を防止するためには、鋼管の成分組成を
特定の範囲に限定し、且つ、加熱条件および冷却条件を
制御することが有効であることを見出した。
【００１９】即ち、鋼管の内面近傍はマルテンサイト変
態量が多く、十分な耐磨耗性があり、鋼管の肉厚方向に
外面側に入るに従って、マルテンサイト変態量が少ない
状態とすることが有効であることを見出し、鋼の成分組
成を特定の範囲に限定し、更に焼入れ前の鋼の組織およ
び焼入れ条件を制御することにより、耐磨耗性の優れた
鋼管を得ることに成功した。
態量が多く、十分な耐磨耗性があり、鋼管の肉厚方向に
外面側に入るに従って、マルテンサイト変態量が少ない
状態とすることが有効であることを見出し、鋼の成分組
成を特定の範囲に限定し、更に焼入れ前の鋼の組織およ
び焼入れ条件を制御することにより、耐磨耗性の優れた
鋼管を得ることに成功した。
【００２０】次に、この発明における鋼管の成分組成を
上述した範囲に限定した理由について説明する。 (1) Ｃ：Ｃは、鋼に耐磨耗性を付与する重要な元素であ
る。しかしながら、Ｃ含有量が０．４wt.%未満では所望
の効果が得られず、一方、Ｃ含有量が０．５wt.%を超え
ると焼き割れが発生しやすくなる。従って、Ｃ含有量は
０．４〜０．５wt.%の範囲内に限定すべきである。
上述した範囲に限定した理由について説明する。 (1) Ｃ：Ｃは、鋼に耐磨耗性を付与する重要な元素であ
る。しかしながら、Ｃ含有量が０．４wt.%未満では所望
の効果が得られず、一方、Ｃ含有量が０．５wt.%を超え
ると焼き割れが発生しやすくなる。従って、Ｃ含有量は
０．４〜０．５wt.%の範囲内に限定すべきである。
【００２１】(2) Ｍｎ：Ｍｎは、鋼の焼入れ性を確保す
るための必須元素である。しかしながら、Ｍｎ含有量が
０．７５wt.%未満では、鋼の内面近傍の硬度をＨｖ４０
０以上にすることができない。一方、Ｍｎ含有量が１．
２０wt.%を超えると、鋼の内部にまで焼きが入りすぎ
て、割れが発生する。従って、Ｍｎ含有量は０．７５〜
１．２０wt.%の範囲内に限定すべきである。なお、上記
上限値は製造性、溶接性を確保するための上限値ともほ
ぼ等しい。
るための必須元素である。しかしながら、Ｍｎ含有量が
０．７５wt.%未満では、鋼の内面近傍の硬度をＨｖ４０
０以上にすることができない。一方、Ｍｎ含有量が１．
２０wt.%を超えると、鋼の内部にまで焼きが入りすぎ
て、割れが発生する。従って、Ｍｎ含有量は０．７５〜
１．２０wt.%の範囲内に限定すべきである。なお、上記
上限値は製造性、溶接性を確保するための上限値ともほ
ぼ等しい。
【００２２】(3) Ｓｉ：Ｓｉは脱酸元素であり、０．１
５〜０．３０wt.%の範囲で含有させる。Ｓｉ含有量が
０．１５wt.%未満では脱酸の効果が十分でなく、一方、
Ｓｉ含有量が０．３０wt.%を超えると、脱酸効果が飽和
するばかりでなく、靱性が劣化する等の悪影響が生ず
る。
５〜０．３０wt.%の範囲で含有させる。Ｓｉ含有量が
０．１５wt.%未満では脱酸の効果が十分でなく、一方、
Ｓｉ含有量が０．３０wt.%を超えると、脱酸効果が飽和
するばかりでなく、靱性が劣化する等の悪影響が生ず
る。
【００２３】(4) Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ：Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏも鋼の焼入れ性を高める元素である。上
記各元素は、必要に応じて、その少なくとも１つを０．
１wt.%以下の範囲で含有させる。上記各元素の少なくと
も１つの含有量が０．１wt.%を超えると焼きが入りやす
くなり、鋼の内部にまで焼きが入って割れ発生の原因と
なる。なお、上記元素の合計含有量は０．３wt.%が目安
となる。合計含有量が０．３wt.%を超えると、同様の理
由により、割れ発生の原因になる。
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏも鋼の焼入れ性を高める元素である。上
記各元素は、必要に応じて、その少なくとも１つを０．
１wt.%以下の範囲で含有させる。上記各元素の少なくと
も１つの含有量が０．１wt.%を超えると焼きが入りやす
くなり、鋼の内部にまで焼きが入って割れ発生の原因と
なる。なお、上記元素の合計含有量は０．３wt.%が目安
となる。合計含有量が０．３wt.%を超えると、同様の理
由により、割れ発生の原因になる。
【００２４】(5) Ｓ：不純物としてのＳの含有量は０．
００５wt.%以下に限定すべきである。Ｓは加工性に有害
であることが知られているが、本発明鋼管のように、Ｃ
含有量が高い場合には特に有害である。Ｓ含有量が０．
００５wt.%を超えると、熱間圧延時に割れが発生しやす
くなり、鋼帯の端部に耳われが大きく発生する。
００５wt.%以下に限定すべきである。Ｓは加工性に有害
であることが知られているが、本発明鋼管のように、Ｃ
含有量が高い場合には特に有害である。Ｓ含有量が０．
００５wt.%を超えると、熱間圧延時に割れが発生しやす
くなり、鋼帯の端部に耳われが大きく発生する。
【００２５】(6) Ｐ：不純物としてのＰの含有量は０．
０１５wt.%以下に限定すべきである。Ｐ含有量が上記値
を超えると、やはり、機械特性が劣化する。さらに、Ｐ
は焼入れ性を高める作用を有しているため、Ｐ含有量が
０．０１５wt.%を超えると、焼入れが深くなりすぎる問
題が生ずる。
０１５wt.%以下に限定すべきである。Ｐ含有量が上記値
を超えると、やはり、機械特性が劣化する。さらに、Ｐ
は焼入れ性を高める作用を有しているため、Ｐ含有量が
０．０１５wt.%を超えると、焼入れが深くなりすぎる問
題が生ずる。
【００２６】(7) Ａｌ:Ａｌは脱酸剤であると同時にＮ
と共にＡｌＮを形成し、鋼のオーステナイト結晶粒を微
細化して、機械特性を向上させる作用を有している。上
記オーステナイト結晶粒の微細化によって、鋼の焼入れ
性が減少し、焼入れ深さが浅くなる。従って、表面近く
に焼きが大きく入り、内部には焼きが余り入らない組織
が得られる。しかしながら、Ａｌ含有量が０．００５w
t.%未満では、所望の効果が得られず、一方、Ａｌ含有
量が０．０５wt.%を超えると介在物の量が増えることに
よる脆化作用が大になる。従って、Ａｌ含有量は、０．
００５〜０．０５wt.%の範囲内とすることが好ましい。
と共にＡｌＮを形成し、鋼のオーステナイト結晶粒を微
細化して、機械特性を向上させる作用を有している。上
記オーステナイト結晶粒の微細化によって、鋼の焼入れ
性が減少し、焼入れ深さが浅くなる。従って、表面近く
に焼きが大きく入り、内部には焼きが余り入らない組織
が得られる。しかしながら、Ａｌ含有量が０．００５w
t.%未満では、所望の効果が得られず、一方、Ａｌ含有
量が０．０５wt.%を超えると介在物の量が増えることに
よる脆化作用が大になる。従って、Ａｌ含有量は、０．
００５〜０．０５wt.%の範囲内とすることが好ましい。
【００２７】(8) Ｎ：Ｎは、Ａｌと共にＡｌＮを形成
し、鋼のオーステナイト結晶粒を微細にして、機械特性
を向上させ、又、焼入れ性を減少させる作用を有してい
る。しかしながら、Ｎ含有量が０．０１wt.%を超えると
機械特性が劣化する。下限は特に定める必要はないが、
通常は０．００１wt.%以上の量は鋼の溶解時に混入す
る。従って、Ｎ含有量は、０．００１〜０．０１wt.%の
範囲内とすることが好ましい。
し、鋼のオーステナイト結晶粒を微細にして、機械特性
を向上させ、又、焼入れ性を減少させる作用を有してい
る。しかしながら、Ｎ含有量が０．０１wt.%を超えると
機械特性が劣化する。下限は特に定める必要はないが、
通常は０．００１wt.%以上の量は鋼の溶解時に混入す
る。従って、Ｎ含有量は、０．００１〜０．０１wt.%の
範囲内とすることが好ましい。
【００２８】(9) Ｏ：Ｏは、鋼の延性および靱性を劣化
させ、その悪影響はＯ含有量が０．００７wt.%を超える
と著しくなる。従って、Ｏ含有量は０．００７wt.%以下
とすることが好ましい。
させ、その悪影響はＯ含有量が０．００７wt.%を超える
と著しくなる。従って、Ｏ含有量は０．００７wt.%以下
とすることが好ましい。
【００２９】(10) Ｈ：Ｈが鋼中に含有されていると割
れの発生原因になり、その量が０．０００１wt.%を超え
ると特に割れが発生しやすくなる。従って、Ｈ含有量
は、０．０００１wt.%以下に制限することが好ましい。
れの発生原因になり、その量が０．０００１wt.%を超え
ると特に割れが発生しやすくなる。従って、Ｈ含有量
は、０．０００１wt.%以下に制限することが好ましい。
【００３０】なお、Ｔｉ，Ｖは０．１wt.%程度含有され
ていても、本発明の本質には影響を与えない。０．０１
wt.%以下のＣａ，Ｍｇも同様である。ただし、Ｂは焼入
れ性に大きく影響を与える元素であるため、不純物とし
て入る場合でも０．０００１wt.%以下に制限する必要が
ある。
ていても、本発明の本質には影響を与えない。０．０１
wt.%以下のＣａ，Ｍｇも同様である。ただし、Ｂは焼入
れ性に大きく影響を与える元素であるため、不純物とし
て入る場合でも０．０００１wt.%以下に制限する必要が
ある。
【００３１】本発明電縫鋼管の製造において、鋼管に加
工する熱延鋼帯を巻き取る場合に、水冷は行なわない。
その理由は、割れの発生を防止するためであるが、更
に、徐冷を行なうことにより、ＡｌＮ等の析出を促進
し、その後の熱処理時におけるオーステナイト結晶粒の
成長を抑制させるためである。
工する熱延鋼帯を巻き取る場合に、水冷は行なわない。
その理由は、割れの発生を防止するためであるが、更
に、徐冷を行なうことにより、ＡｌＮ等の析出を促進
し、その後の熱処理時におけるオーステナイト結晶粒の
成長を抑制させるためである。
【００３２】本発明電縫鋼管は、上記成分組成のスラブ
を調製し、次いで、前記スラブを熱間圧延して熱延鋼帯
を調製し、前記熱延鋼帯を多段の成形ロールにより連続
的にオープンパイプに成形した後、電縫溶接して電縫鋼
管となし、得られた電縫鋼管の溶接部を焼鈍し、焼鈍さ
れた鋼管を加熱し次いでその内面を水冷することにより
製造される。
を調製し、次いで、前記スラブを熱間圧延して熱延鋼帯
を調製し、前記熱延鋼帯を多段の成形ロールにより連続
的にオープンパイプに成形した後、電縫溶接して電縫鋼
管となし、得られた電縫鋼管の溶接部を焼鈍し、焼鈍さ
れた鋼管を加熱し次いでその内面を水冷することにより
製造される。
【００３３】
【実施例】次に、この発明を実施例により、比較例と対
比しながら、更に説明する。この発明の範囲内の化学成
分組成を有する鋼を転炉によって溶製し、連続鋳造によ
りスラブとなし、前記スラブを、所定温度に加熱した上
熱間圧延して熱延鋼帯とし、水冷を行なうことなく巻取
った。
比しながら、更に説明する。この発明の範囲内の化学成
分組成を有する鋼を転炉によって溶製し、連続鋳造によ
りスラブとなし、前記スラブを、所定温度に加熱した上
熱間圧延して熱延鋼帯とし、水冷を行なうことなく巻取
った。
【００３４】次いで、得られた熱延鋼帯を多段の成形ロ
ールで連続的にオープンパイプに成形し、次いで、その
両エッジ部を電気的に加熱し電縫溶接して電縫溶接鋼管
となし、電縫溶接後、溶接部の割れ発生を防止するため
に熱処理を施して、表１に示す本発明鋼管の供試体（以
下、本発明供試体という）No. １〜７を調製した。な
お、Ｃ量が高い鋼を用いており、溶接時に割れが発生し
やすいため、溶接部（いわゆるＶスロート）に冷却水が
行かない様に工夫をした。
ールで連続的にオープンパイプに成形し、次いで、その
両エッジ部を電気的に加熱し電縫溶接して電縫溶接鋼管
となし、電縫溶接後、溶接部の割れ発生を防止するため
に熱処理を施して、表１に示す本発明鋼管の供試体（以
下、本発明供試体という）No. １〜７を調製した。な
お、Ｃ量が高い鋼を用いており、溶接時に割れが発生し
やすいため、溶接部（いわゆるＶスロート）に冷却水が
行かない様に工夫をした。
【００３５】
【表１】
【００３６】溶接は、高周波誘導溶接、電気抵抗溶接の
いずれでも可能であるが、本実施例では電気抵抗溶接法
によった。溶接後における溶接部の割れの発生を防止す
るために、５５０〜６５０℃で溶接後、溶接部の近傍を
焼鈍した。なお溶接部の焼鈍後は管を水冷してもよい。
いずれでも可能であるが、本実施例では電気抵抗溶接法
によった。溶接後における溶接部の割れの発生を防止す
るために、５５０〜６５０℃で溶接後、溶接部の近傍を
焼鈍した。なお溶接部の焼鈍後は管を水冷してもよい。
【００３７】冷却後、超音波等により検査を行い、無欠
陥であることを確認した後に高周波加熱により所定の温
度まで昇温させ、内面より水冷した。加熱は、コイルを
移動させながら、加熱ゾーンを形成させ、管の内表面に
対して、円周方向に均一に高圧冷却水を噴出するノズル
を加熱コイルと等速でかつ一定の距離を保ちつつ移動さ
せることにより行った。鋼管のサイズは、No. １〜No.
５はいずれも外径６０９．６φ、肉厚１１．１ｍｍであ
り、No. ６は外径６０９．６φ、肉厚８．７ｍｍであ
り、No. ７は外径６０９．６φ、肉厚１２．７ｍｍであ
る。
陥であることを確認した後に高周波加熱により所定の温
度まで昇温させ、内面より水冷した。加熱は、コイルを
移動させながら、加熱ゾーンを形成させ、管の内表面に
対して、円周方向に均一に高圧冷却水を噴出するノズル
を加熱コイルと等速でかつ一定の距離を保ちつつ移動さ
せることにより行った。鋼管のサイズは、No. １〜No.
５はいずれも外径６０９．６φ、肉厚１１．１ｍｍであ
り、No. ６は外径６０９．６φ、肉厚８．７ｍｍであ
り、No. ７は外径６０９．６φ、肉厚１２．７ｍｍであ
る。
【００３８】上記本発明供試体No. １〜７について、そ
のオーステナイト粒度、マルテンサイト量、硬度（Ｈ
ｖ）、耐磨耗性、焼き割れ状態を調べ、表１に合わせて
示した。表１から明らかなように、いずれの供試体も炭
素鋼管の３倍以上の耐磨耗性を有しており、また、保管
時や溶接時に割れの発生は認められなかった。
のオーステナイト粒度、マルテンサイト量、硬度（Ｈ
ｖ）、耐磨耗性、焼き割れ状態を調べ、表１に合わせて
示した。表１から明らかなように、いずれの供試体も炭
素鋼管の３倍以上の耐磨耗性を有しており、また、保管
時や溶接時に割れの発生は認められなかった。
【００３９】表２に、化学成分組成および肉厚の少なく
とも１つが本発明の範囲外である比較用鋼管の供試体
（以下、比較用供試体という）No. １１〜１９を示し、
その各々について、オーステナイト粒度、マルテンサイ
ト量、硬度（Ｈｖ）、耐磨耗性、焼き割れ状態を調べた
結果を示した。鋼管のサイズは、比較用供試体No. １１
は外径６０９．６φ、肉厚７．９ｍｍであり、他はいず
れも外径６０９．６φ、肉厚１１．１ｍｍである。
とも１つが本発明の範囲外である比較用鋼管の供試体
（以下、比較用供試体という）No. １１〜１９を示し、
その各々について、オーステナイト粒度、マルテンサイ
ト量、硬度（Ｈｖ）、耐磨耗性、焼き割れ状態を調べた
結果を示した。鋼管のサイズは、比較用供試体No. １１
は外径６０９．６φ、肉厚７．９ｍｍであり、他はいず
れも外径６０９．６φ、肉厚１１．１ｍｍである。
【００４０】
【表２】
【００４１】表２から明らかなように、比較用供試体N
o. １１は鋼管の肉厚が本発明の範囲外であり、焼き割
れが発生した。比較用供試体No. １３はＣ量が本発明の
範囲を外れて多く、同様に焼き割れが発生した。比較用
供試体No. １４はＭｎ量が本発明の範囲を外れて多く、
同様に焼き割れが発生した。比較用供試体No. １６はＰ
量が本発明の範囲を外れて多く、同様に焼き割れが発生
した。比較用供試体No.１７および１８は、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏ量が本発明の範囲を外れて多く、同様に
焼き割れが発生した。
o. １１は鋼管の肉厚が本発明の範囲外であり、焼き割
れが発生した。比較用供試体No. １３はＣ量が本発明の
範囲を外れて多く、同様に焼き割れが発生した。比較用
供試体No. １４はＭｎ量が本発明の範囲を外れて多く、
同様に焼き割れが発生した。比較用供試体No. １６はＰ
量が本発明の範囲を外れて多く、同様に焼き割れが発生
した。比較用供試体No.１７および１８は、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏ量が本発明の範囲を外れて多く、同様に
焼き割れが発生した。
【００４２】比較用供試体No. １２はＣ量が本発明の範
囲を外れて少なく、耐磨耗性が十分でなかった。比較用
供試体No. １５もＭｎ量が本発明の範囲を外れて少な
く、耐磨耗性が十分でなかった。比較用供試体No. １９
はＳ量が本発明の範囲を外れて多く、熱間圧延時に割れ
の発生が著しく鋼管への製造をあきらめた。
囲を外れて少なく、耐磨耗性が十分でなかった。比較用
供試体No. １５もＭｎ量が本発明の範囲を外れて少な
く、耐磨耗性が十分でなかった。比較用供試体No. １９
はＳ量が本発明の範囲を外れて多く、熱間圧延時に割れ
の発生が著しく鋼管への製造をあきらめた。
【００４３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
土砂、鉱石、石炭等のスラリー、ゴミ等の固体のパイプ
輸送、固体と液体の混合物のパイプ輸送用の鋼管として
好適な、鋼管としての機械的特性を保持しつつ、極めて
優れた耐磨耗性を有する電縫鋼管を、通常の製造方法と
同様の方法によって、経済的且つ能率的に得ることがで
きる、工業上有用な効果がもたらされる。
土砂、鉱石、石炭等のスラリー、ゴミ等の固体のパイプ
輸送、固体と液体の混合物のパイプ輸送用の鋼管として
好適な、鋼管としての機械的特性を保持しつつ、極めて
優れた耐磨耗性を有する電縫鋼管を、通常の製造方法と
同様の方法によって、経済的且つ能率的に得ることがで
きる、工業上有用な効果がもたらされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−188647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−194213（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−90489（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−17188（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−98351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/10 C21D 9/08 C22C 38/00 301 C22C 38/04 C22C 38/44
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ ：０．４０〜０．５０ｗｔ．％、 Ｓｉ：０．１５〜０．３０ｗｔ．％、 Ｍｎ：０．７５〜１．２０ｗｔ．％、 Ｓ ：０．００５ｗｔ．％以下、 Ｐ ：０．０１５ｗｔ．％以下、残り：Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱延鋼帯を成形
ロールにより、連続的にオープンパイプに成形し、電縫
鋼管となし、前記電縫鋼管溶接部を５５０〜６５０℃の
温度によって焼鈍後、焼入れのため前記電縫鋼管を加
熱、内面水冷却することを特徴とする、耐磨耗性の優れ
た高炭素電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項２】Ｃ ：０．４０〜０．５０ｗｔ．％、 Ｓｉ：０．１５〜０．３０ｗｔ．％、 Ｍｎ：０．７５〜１．２０ｗｔ．％、 Ｓ ：０．００５ｗｔ．％以下、 Ｐ ：０．０１５ｗｔ．％以下、 下記からなる群から選んだ少なくとも１つの成分、 Ｃｕ：０．１０ｗｔ．％以下、 Ｎｉ：０．１０ｗｔ．％以下、 Ｃｒ：０．１０ｗｔ．％以下、および、 Ｍｏ：０．１０ｗｔ．％以下、 残り：Ｆｅおよび不可避不純物からなる熱延鋼帯を成形
ロールにより、連続的にオープンパイプに成形し、電縫
鋼管となし、前記電縫鋼管溶接部を５５０〜６５０℃の
温度によって焼鈍後、焼入れのため前記電縫鋼管を加
熱、内面水冷却することを特徴とする、耐磨耗性の優れ
た高炭素電縫鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12448595A JP3206367B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12448595A JP3206367B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295989A JPH08295989A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3206367B2 true JP3206367B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=14886687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12448595A Expired - Fee Related JP3206367B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 耐磨耗性の優れた高炭素電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206367B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014098521A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Posco | Stainless steel pipe with excellent erosion resistance and manufacturing method thereof |
| KR101419115B1 (ko) | 2012-06-21 | 2014-07-11 | 현대하이스코 주식회사 | 내마모성이 우수한 건설기계용 고강도 파이프 및 그 제조 방법 |
| KR20150099831A (ko) * | 2013-01-31 | 2015-09-01 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 전봉 강관 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5732807B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2015-06-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炭素電縫鋼管の製造方法 |
| KR101271781B1 (ko) | 2010-12-23 | 2013-06-07 | 주식회사 포스코 | 내마모성, 내식성 및 저온인성이 우수한 오일샌드 슬러리 파이프용 강판 및 그 제조방법 |
| JP5375981B2 (ja) | 2012-01-10 | 2013-12-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐溶接割れ性に優れた耐摩耗溶接鋼管およびその製造方法 |
| CN102776445B (zh) * | 2012-07-27 | 2014-01-29 | 攀枝花贝氏体耐磨管道有限公司 | 一种浆体输送用下贝氏体耐磨钢管及其制造方法 |
| CN104630615A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-20 | 安徽同盛环件股份有限公司 | 一种高强合金钢 |
| CN111979493B (zh) * | 2020-09-28 | 2021-11-19 | 中原内配集团股份有限公司 | 一种钢质气缸套及其制备方法 |
| CN115181903B (zh) * | 2022-06-12 | 2023-04-28 | 北京理工大学 | 一种具有砖砌结构的高强高韧低碳低合金钢及其制备方法 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP12448595A patent/JP3206367B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH08295989A (ja) | 1996-11-12 |
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|---|---|---|---|
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