JP3242040B2 - 機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法Info
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- JP3242040B2 JP3242040B2 JP24045397A JP24045397A JP3242040B2 JP 3242040 B2 JP3242040 B2 JP 3242040B2 JP 24045397 A JP24045397 A JP 24045397A JP 24045397 A JP24045397 A JP 24045397A JP 3242040 B2 JP3242040 B2 JP 3242040B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電縫溶接時の高温
割れや溶接部脆化割れを抑制して歩留低下の少ない機械
構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法に関する。
割れや溶接部脆化割れを抑制して歩留低下の少ない機械
構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械構造用高炭素鋼は、炭素量が多くな
るにつれて強度が上昇するが、伸びが低下すると共に、
連続鋳造時にＰの中心偏析が多くなる傾向がある。連続
鋳片のＰ偏析部は、特に１０００℃以上の熱間加工性が
著しく悪い。高炭素鋼熱延コイルを素材として電縫鋼管
を製造する際には、溶接部はこの温度で加工を受けるた
め、Ｐが濃化した中心偏析部がコイルエッジに存在して
いると、電縫溶接時に溶接点でメタルフローの上下方向
流れに剪断が生じ、その融点の低い中心偏析部で高温割
れを起こし、フッククラックの原因となる。
るにつれて強度が上昇するが、伸びが低下すると共に、
連続鋳造時にＰの中心偏析が多くなる傾向がある。連続
鋳片のＰ偏析部は、特に１０００℃以上の熱間加工性が
著しく悪い。高炭素鋼熱延コイルを素材として電縫鋼管
を製造する際には、溶接部はこの温度で加工を受けるた
め、Ｐが濃化した中心偏析部がコイルエッジに存在して
いると、電縫溶接時に溶接点でメタルフローの上下方向
流れに剪断が生じ、その融点の低い中心偏析部で高温割
れを起こし、フッククラックの原因となる。
【０００３】上記熱間での加工度は、肉厚が厚いほど大
きく、したがって肉厚が厚いほどフッククラックが多く
なる。このフッククラックは、超音波探傷試験での不良
の原因となって製品歩留を悪化させ、後工程での加工性
を著しく阻害する。このため、従来の高炭素鋼熱延コイ
ルは、電縫溶接が困難であり、できたとしても２〜３ｍ
ｍ以下の薄肉材しかできなかった。
きく、したがって肉厚が厚いほどフッククラックが多く
なる。このフッククラックは、超音波探傷試験での不良
の原因となって製品歩留を悪化させ、後工程での加工性
を著しく阻害する。このため、従来の高炭素鋼熱延コイ
ルは、電縫溶接が困難であり、できたとしても２〜３ｍ
ｍ以下の薄肉材しかできなかった。
【０００４】一般に高周波溶接により製造する電縫鋼管
は、導体中の高周波電流が導体表面に集中する表皮効
果、および両エッジ部の電流がほぼ平行で逆方向のた
め、高周波電流の持つ近接効果によって、電流はエッジ
端面に集中するため、コイルのエッジ近傍を効率的に加
熱して電縫溶接することができる。しかし、この方法で
は、エッジを局部的に加熱するものであるから溶接部を
急熱急冷することとなり、溶接部でマルテンサイト変態
が発生して焼入れ組織を生じ易くなる。高周波溶接で
は、特に炭素量が多くなるほど、この傾向が助長され、
溶接部の硬度が高くなる。
は、導体中の高周波電流が導体表面に集中する表皮効
果、および両エッジ部の電流がほぼ平行で逆方向のた
め、高周波電流の持つ近接効果によって、電流はエッジ
端面に集中するため、コイルのエッジ近傍を効率的に加
熱して電縫溶接することができる。しかし、この方法で
は、エッジを局部的に加熱するものであるから溶接部を
急熱急冷することとなり、溶接部でマルテンサイト変態
が発生して焼入れ組織を生じ易くなる。高周波溶接で
は、特に炭素量が多くなるほど、この傾向が助長され、
溶接部の硬度が高くなる。
【０００５】高炭素鋼の電縫鋼管は、溶接部が著しく硬
化していると、溶接後の切断時の衝撃によって溶接部が
脆化割れしたり、外径調整のためにリダクションをかけ
た時に溶接部に横割れが生じる事がある。これを解決す
るためには、溶接後に溶接部をシームアニーラにより再
加熱したのち、徐冷することによってマルテンサイト組
織をフェライト・パーライト組織に改善し、硬度を低減
する必要がある。しかし、溶接部をシームアニーラによ
り再加熱したのち、徐冷するには、設備費やエネルギー
コストが多くなり、製管速度も低下するため、比較的製
管速度の大きい小径サイズの電縫鋼管を製造する際にシ
ームアニールを適用するのは不適当である。
化していると、溶接後の切断時の衝撃によって溶接部が
脆化割れしたり、外径調整のためにリダクションをかけ
た時に溶接部に横割れが生じる事がある。これを解決す
るためには、溶接後に溶接部をシームアニーラにより再
加熱したのち、徐冷することによってマルテンサイト組
織をフェライト・パーライト組織に改善し、硬度を低減
する必要がある。しかし、溶接部をシームアニーラによ
り再加熱したのち、徐冷するには、設備費やエネルギー
コストが多くなり、製管速度も低下するため、比較的製
管速度の大きい小径サイズの電縫鋼管を製造する際にシ
ームアニールを適用するのは不適当である。
【０００６】高炭素鋼電縫鋼管としては、Ｃ：０．４〜
０．８％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．３
〜１．５％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０４０％
以下、Ａｌ：０．０３５％以下、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる高炭素鋼において、Ｍｏ：０．０５
〜０．１５％を添加することによって、偏析を軽減して
熱間加工性を容易とした素材からなる高炭素鋼電縫鋼管
（特開平４−２６３０３９号公報）が提案されている。
０．８％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．３
〜１．５％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０４０％
以下、Ａｌ：０．０３５％以下、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる高炭素鋼において、Ｍｏ：０．０５
〜０．１５％を添加することによって、偏析を軽減して
熱間加工性を容易とした素材からなる高炭素鋼電縫鋼管
（特開平４−２６３０３９号公報）が提案されている。
【０００７】また、Ｃ当量：０．５５以上を含有する溶
接部の硬化が著しい鋼の電気抵抗溶接に当たり、前記鋼
によって特定されるＣＣＴ線図上空冷域ではベイナイト
を析出する冷却速度を設定し、周波数が６０〜７０ＫＨ
ｚの溶接電流を用いて溶接する方法（特公昭５９−４８
７０９号公報）が提案されている。
接部の硬化が著しい鋼の電気抵抗溶接に当たり、前記鋼
によって特定されるＣＣＴ線図上空冷域ではベイナイト
を析出する冷却速度を設定し、周波数が６０〜７０ＫＨ
ｚの溶接電流を用いて溶接する方法（特公昭５９−４８
７０９号公報）が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−２６３
０３９号公報に開示のＭｏ添加高炭素鋼電縫鋼管は、高
価なＭｏ合金を使用しても、Ｍｏ添加のみでは非金属介
在物の中心偏析が解消されないため、溶接時に高温割れ
を起こし、超音波探傷の歩留が低いという問題点を有し
ている。
０３９号公報に開示のＭｏ添加高炭素鋼電縫鋼管は、高
価なＭｏ合金を使用しても、Ｍｏ添加のみでは非金属介
在物の中心偏析が解消されないため、溶接時に高温割れ
を起こし、超音波探傷の歩留が低いという問題点を有し
ている。
【０００９】また、特公昭５９−４８７０９号公報に開
示の鋼によって特定されるＣＣＴ線図上空冷域ではベイ
ナイトを析出する冷却速度を設定し、周波数が６０〜７
０ＫＨｚの溶接電流を用いて溶接する方法は、肉厚変化
に対して電流効率が悪く電力消費量が増加すると共に、
溶接部硬化低減改善にも限界があるという問題点を有し
ている。
示の鋼によって特定されるＣＣＴ線図上空冷域ではベイ
ナイトを析出する冷却速度を設定し、周波数が６０〜７
０ＫＨｚの溶接電流を用いて溶接する方法は、肉厚変化
に対して電流効率が悪く電力消費量が増加すると共に、
溶接部硬化低減改善にも限界があるという問題点を有し
ている。
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、高炭素鋼におけるＰの中心偏析を軽減してＰ偏析
部の熱間加工性を改善したスラブを熱間圧延した熱延コ
イルを素材として用い、高温割れを抑制して超音波探傷
の歩留低下を減少した機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製
造方法を提供することにある。
消し、高炭素鋼におけるＰの中心偏析を軽減してＰ偏析
部の熱間加工性を改善したスラブを熱間圧延した熱延コ
イルを素材として用い、高温割れを抑制して超音波探傷
の歩留低下を減少した機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製
造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の機械構造用高炭
素鋼電縫鋼管の製造方法は、Ｃ：０．３〜０．８％、Ｓ
ｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、
Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０４０％以下、Ａｌ：
０．０３５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的
不純物からなる高炭素鋼を連続鋳造した中心偏析部のＰ
濃度を取鍋分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度が１０．
０以下の高炭素鋼スラブを、熱間圧延した高炭素鋼熱延
コイルを素材として使用し、成形ロールにより円筒状に
連続成形したオープンパイプの両エッジ部２ｍｍ〜４ｍ
ｍ幅を予熱したのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部を
空冷することとしている。また、オープンパイプの両エ
ッジ部の予熱温度を８００℃〜１０００℃とすることと
している。
素鋼電縫鋼管の製造方法は、Ｃ：０．３〜０．８％、Ｓ
ｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、
Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０４０％以下、Ａｌ：
０．０３５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的
不純物からなる高炭素鋼を連続鋳造した中心偏析部のＰ
濃度を取鍋分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度が１０．
０以下の高炭素鋼スラブを、熱間圧延した高炭素鋼熱延
コイルを素材として使用し、成形ロールにより円筒状に
連続成形したオープンパイプの両エッジ部２ｍｍ〜４ｍ
ｍ幅を予熱したのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部を
空冷することとしている。また、オープンパイプの両エ
ッジ部の予熱温度を８００℃〜１０００℃とすることと
している。
【００１２】このように、Ｃ：０．３０％以上、Ｐ：
０．０１２％以下で、かつ、中心偏析部のＰ濃度を取鍋
分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度が１０．０以下の高
炭素鋼スラブを、熱間圧延した高炭素鋼熱延コイルを素
材として使用することにより、Ｐの中心偏析が軽減され
て電縫溶接時における高温割れが抑制されると共に、成
形ロールにより円筒状に連続成形したオープンパイプの
両エッジ部を２ｍｍ〜４ｍｍ幅で８００℃〜１０００℃
に予熱したのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部を空冷
することによって、溶接部と溶接熱影響部の急熱急冷が
抑制され、溶接部と溶接熱影響部の硬化が抑制されて母
材硬度に近くなり、溶接部の脆化割れや横切れが抑制さ
れ、製品歩留の低下を防止することができる。
０．０１２％以下で、かつ、中心偏析部のＰ濃度を取鍋
分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度が１０．０以下の高
炭素鋼スラブを、熱間圧延した高炭素鋼熱延コイルを素
材として使用することにより、Ｐの中心偏析が軽減され
て電縫溶接時における高温割れが抑制されると共に、成
形ロールにより円筒状に連続成形したオープンパイプの
両エッジ部を２ｍｍ〜４ｍｍ幅で８００℃〜１０００℃
に予熱したのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部を空冷
することによって、溶接部と溶接熱影響部の急熱急冷が
抑制され、溶接部と溶接熱影響部の硬化が抑制されて母
材硬度に近くなり、溶接部の脆化割れや横切れが抑制さ
れ、製品歩留の低下を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明において機械構造用高炭素
鋼の化学成分を限定したのは、下記の理由による。Ｃ
は、鋼の機械的強度を上昇させるために必要な元素であ
るが、０．３％未満では機械構造用高炭素鋼電縫鋼管と
しての機械的強度の確保ができず、０．８％を超えると
伸びが低下し、加工性が悪化して電縫鋼管の成形性、切
断性が悪化するので、０．３〜０．８％とした。
鋼の化学成分を限定したのは、下記の理由による。Ｃ
は、鋼の機械的強度を上昇させるために必要な元素であ
るが、０．３％未満では機械構造用高炭素鋼電縫鋼管と
しての機械的強度の確保ができず、０．８％を超えると
伸びが低下し、加工性が悪化して電縫鋼管の成形性、切
断性が悪化するので、０．３〜０．８％とした。
【００１４】Ｓｉは、鋼中の脱酸元素として有効な元素
であるが、０．１５％未満ではその効果が十分でなく、
また、０．３５％を超えると電縫溶接時の溶接面で大気
中の酸素を取込んでＳｉＯ2となり、ペネトレータの原
因になると共に、ＪＩＳ規格の機械構造用鋼材の規格を
上回るので、０．１５〜０．３５％とした。
であるが、０．１５％未満ではその効果が十分でなく、
また、０．３５％を超えると電縫溶接時の溶接面で大気
中の酸素を取込んでＳｉＯ2となり、ペネトレータの原
因になると共に、ＪＩＳ規格の機械構造用鋼材の規格を
上回るので、０．１５〜０．３５％とした。
【００１５】Ｍｎは、鋼の強度、靭性を確保するために
必要不可欠な元素であるが、０．３％未満ではＳによる
熱間脆性を回避することができず、また、１．５％を超
えると加工性が悪化すると共に、電縫溶接時にＭｎＯ成
分によるペネトレータ欠陥が発生し易くなるので、０．
３〜１．５％とした。
必要不可欠な元素であるが、０．３％未満ではＳによる
熱間脆性を回避することができず、また、１．５％を超
えると加工性が悪化すると共に、電縫溶接時にＭｎＯ成
分によるペネトレータ欠陥が発生し易くなるので、０．
３〜１．５％とした。
【００１６】Ｓは、鋼の熱間加工性を悪化させるので少
ないほど好ましいが、ＪＩＳ規格の機械構造用鋼材の規
格に合わせて０．０４０％以下とした。
ないほど好ましいが、ＪＩＳ規格の機械構造用鋼材の規
格に合わせて０．０４０％以下とした。
【００１７】Ｐは、鋼中に偏析して高温割れを発生させ
るため、少ないほど好ましいが、脱燐処理費用との関係
で０．０１２％以下とし、かつ、Ｐ偏析部と正常部の固
相線温度差を小さくするため、高炭素鋼スラブの偏析部
のＰ濃度を取鍋分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度を１
０．０以下とした。
るため、少ないほど好ましいが、脱燐処理費用との関係
で０．０１２％以下とし、かつ、Ｐ偏析部と正常部の固
相線温度差を小さくするため、高炭素鋼スラブの偏析部
のＰ濃度を取鍋分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度を１
０．０以下とした。
【００１８】本発明において高炭素鋼スラブの偏析部の
Ｐ濃度を取鍋分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度を１
０．０以下とするには、連続鋳造時に電磁撹拌あるいは
溶鋼の過熱度を下げるなどして鋳込むことによって、Ｐ
偏析度を１０．０以下に低下させることができる。
Ｐ濃度を取鍋分析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度を１
０．０以下とするには、連続鋳造時に電磁撹拌あるいは
溶鋼の過熱度を下げるなどして鋳込むことによって、Ｐ
偏析度を１０．０以下に低下させることができる。
【００１９】一般に、周波数 ｆ を小さくしていく
と、エッジ部での電流浸透深さδ（δ＝５．０３√（ρ
／ｆ・μ）ｃｍ、μ：比透磁率、ρ：固有抵抗μΩ−ｃ
ｍ、ｆ：周波数Ｈｚ）が大きくなり、加熱幅が広くな
り、溶接部冷却特性が改善される傾向にある。したがっ
て、本発明において高炭素鋼熱延コイルを成形ロールで
円筒状に連続成形したオープンパイプの両エッジ部の予
熱幅は、図３に示すとおり、予熱幅Ｗが２ｍｍ〜４ｍｍ
となるよう、高周波予熱装置の周波数ｆを適正に選択す
ればよい。なお、予熱幅Ｗが２ｍｍ未満では、入熱が不
十分で、溶接部の急熱急冷が改善されず、また、４ｍｍ
を超えると、予熱効果が変わらず、入熱量が多すぎて電
縫溶接時に溶け落ちが生じて良好な溶接が困難であると
共に、電力が無駄となるため、２ｍｍ〜４ｍｍとする。
と、エッジ部での電流浸透深さδ（δ＝５．０３√（ρ
／ｆ・μ）ｃｍ、μ：比透磁率、ρ：固有抵抗μΩ−ｃ
ｍ、ｆ：周波数Ｈｚ）が大きくなり、加熱幅が広くな
り、溶接部冷却特性が改善される傾向にある。したがっ
て、本発明において高炭素鋼熱延コイルを成形ロールで
円筒状に連続成形したオープンパイプの両エッジ部の予
熱幅は、図３に示すとおり、予熱幅Ｗが２ｍｍ〜４ｍｍ
となるよう、高周波予熱装置の周波数ｆを適正に選択す
ればよい。なお、予熱幅Ｗが２ｍｍ未満では、入熱が不
十分で、溶接部の急熱急冷が改善されず、また、４ｍｍ
を超えると、予熱効果が変わらず、入熱量が多すぎて電
縫溶接時に溶け落ちが生じて良好な溶接が困難であると
共に、電力が無駄となるため、２ｍｍ〜４ｍｍとする。
【００２０】本発明において高炭素鋼熱延コイルを成形
ロールで円筒状に連続成形したオープンパイプの両エッ
ジ部の予熱温度は、８００℃未満では電縫溶接時の急冷
を防ぐ熱量として予熱不十分で、また、１０００℃を超
えると電縫溶接時に溶け落ちが生じたり、メタルフロー
形成が悪く溶鋼排出が不十分で溶接品質が悪化するた
め、８００℃〜１０００℃とした。
ロールで円筒状に連続成形したオープンパイプの両エッ
ジ部の予熱温度は、８００℃未満では電縫溶接時の急冷
を防ぐ熱量として予熱不十分で、また、１０００℃を超
えると電縫溶接時に溶け落ちが生じたり、メタルフロー
形成が悪く溶鋼排出が不十分で溶接品質が悪化するた
め、８００℃〜１０００℃とした。
【００２１】本発明において電縫溶接後の溶接部の冷却
を空冷としたのは、電縫溶接後の溶接部を水冷により急
冷すると、溶接部にマルテンサイト組織が生じて焼入れ
組織となって硬化するためである。
を空冷としたのは、電縫溶接後の溶接部を水冷により急
冷すると、溶接部にマルテンサイト組織が生じて焼入れ
組織となって硬化するためである。
【００２２】本発明の機械構造用高炭素鋼電縫鋼管は、
高炭素鋼中のＰ濃度を０．０１２％以下、高炭素鋼スラ
ブのＰ偏析度を１０．０以下としたことによって、偏析
部と正常部の固相線温度差が小さくなり、電縫溶接時に
おける高温割れが抑制され、超音波探傷の歩留を格段に
向上させることができる。
高炭素鋼中のＰ濃度を０．０１２％以下、高炭素鋼スラ
ブのＰ偏析度を１０．０以下としたことによって、偏析
部と正常部の固相線温度差が小さくなり、電縫溶接時に
おける高温割れが抑制され、超音波探傷の歩留を格段に
向上させることができる。
【００２３】また、本発明においては、電縫溶接前にオ
ープンパイプの両エッジ部２〜４ｍｍ幅を８００℃〜１
０００℃に予熱するので、電縫溶接時の入熱量を成分や
管の肉厚によって制御できるため、過剰な電力消費を避
けることができる。
ープンパイプの両エッジ部２〜４ｍｍ幅を８００℃〜１
０００℃に予熱するので、電縫溶接時の入熱量を成分や
管の肉厚によって制御できるため、過剰な電力消費を避
けることができる。
【００２４】
【実施例】表１に示す鋼Ｎｏ．１〜６の化学組成の高炭
素鋼を溶製したのち、表２に示すとおり、過熱度２５℃
で電磁撹拌しながら連続鋳造した場合と、電磁撹拌なし
で連続鋳造した場合のそれぞれのスラブについて、中心
偏析部のＰ濃度を測定し、取鍋分析Ｐ値で除算してＰ偏
析度を求めた。また、各スラブは、通常の熱間圧延を行
って板厚５．０ｍｍの熱延コイルとし、各熱延コイルを
素材として用い、成形ロールにより円筒状に連続成形し
たオープンパイプの両エッジ部を、表２に示す予熱条件
で予熱した場合と、予熱しない場合のそれぞれについ
て、２８０ＫＨｚの高周波電流を用いて電縫溶接し、外
径３８．１ｍｍ、肉厚５．０ｍｍの電縫鋼管を製造し
た。この場合の溶接部最高硬度と母材部平均硬度との硬
度差と製管歩留を求めた。その結果を表３に示す。ま
た、得られた各電縫鋼管は、焼ならし熱処理、矯正処理
を行ったのち、超音波探傷試験を行い、超音波探傷歩留
を求めると共に、総歩留を求めた。その結果を表３に示
す。また、試験Ｎｏ．１と試験Ｎｏ．８の各電縫鋼管の
溶接部中央からの距離と高温ビッカース硬さ（ＨＶ５）
との関係を求めた。その結果を図１に示す。さらに、取
鍋内Ｐ値と総歩留との関係を求めた。その結果を図２に
示す。
素鋼を溶製したのち、表２に示すとおり、過熱度２５℃
で電磁撹拌しながら連続鋳造した場合と、電磁撹拌なし
で連続鋳造した場合のそれぞれのスラブについて、中心
偏析部のＰ濃度を測定し、取鍋分析Ｐ値で除算してＰ偏
析度を求めた。また、各スラブは、通常の熱間圧延を行
って板厚５．０ｍｍの熱延コイルとし、各熱延コイルを
素材として用い、成形ロールにより円筒状に連続成形し
たオープンパイプの両エッジ部を、表２に示す予熱条件
で予熱した場合と、予熱しない場合のそれぞれについ
て、２８０ＫＨｚの高周波電流を用いて電縫溶接し、外
径３８．１ｍｍ、肉厚５．０ｍｍの電縫鋼管を製造し
た。この場合の溶接部最高硬度と母材部平均硬度との硬
度差と製管歩留を求めた。その結果を表３に示す。ま
た、得られた各電縫鋼管は、焼ならし熱処理、矯正処理
を行ったのち、超音波探傷試験を行い、超音波探傷歩留
を求めると共に、総歩留を求めた。その結果を表３に示
す。また、試験Ｎｏ．１と試験Ｎｏ．８の各電縫鋼管の
溶接部中央からの距離と高温ビッカース硬さ（ＨＶ５）
との関係を求めた。その結果を図１に示す。さらに、取
鍋内Ｐ値と総歩留との関係を求めた。その結果を図２に
示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】表１〜３に示すとおり、本発明鋼を電磁撹
拌しながら連続鋳造した場合は、Ｐ偏析度は１０．０以
下となり、超音波探傷歩留は９８．０％であった。これ
に対し、鋼Ｎｏ．３、４の本発明鋼を電磁撹拌しないで
連続鋳造した場合は、Ｐ偏析度は１３．９、１４．３と
なり、超音波探傷歩留も９３．５％、９３．０％と低下
している。また、図１、図２に示すとおり、予熱しない
で電縫溶接した場合は、溶接部の硬度が母材部に比較し
て大きくなるため、製管時に脆化割れが多発するが、予
熱したのち電縫溶接した場合は、溶接部の硬度が低下す
るので、溶接部脆化割れや横切れはなく、製管歩留は１
００％となり、総歩留も大幅に向上する。
拌しながら連続鋳造した場合は、Ｐ偏析度は１０．０以
下となり、超音波探傷歩留は９８．０％であった。これ
に対し、鋼Ｎｏ．３、４の本発明鋼を電磁撹拌しないで
連続鋳造した場合は、Ｐ偏析度は１３．９、１４．３と
なり、超音波探傷歩留も９３．５％、９３．０％と低下
している。また、図１、図２に示すとおり、予熱しない
で電縫溶接した場合は、溶接部の硬度が母材部に比較し
て大きくなるため、製管時に脆化割れが多発するが、予
熱したのち電縫溶接した場合は、溶接部の硬度が低下す
るので、溶接部脆化割れや横切れはなく、製管歩留は１
００％となり、総歩留も大幅に向上する。
【００２９】
【発明の効果】本発明の機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の
製造方法は、Ｃ：０．３０％以上、Ｐ：０．０１２％以
下で、かつ、中心偏析部のＰ濃度を取鍋分析Ｐ値で除算
して求めたＰ偏析度が１０．０以下の高炭素鋼スラブ
を、熱間圧延した高炭素鋼熱延コイルを素材として使用
し、成形ロールにより円筒状に連続成形したオープンパ
イプの両エッジ部を２ｍｍ〜４ｍｍ幅で８００℃〜１０
００℃に予熱したのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部
を空冷することによって、Ｐの中心偏析が軽減されて電
縫溶接時における高温割れが抑制されると共に、溶接部
と溶接熱影響部の急熱急冷が抑制されて硬度が母材硬度
に近くなり、溶接時の高温割れや溶接部の脆化割れや横
切れが抑制され、製品歩留の低下を防止することができ
る。
製造方法は、Ｃ：０．３０％以上、Ｐ：０．０１２％以
下で、かつ、中心偏析部のＰ濃度を取鍋分析Ｐ値で除算
して求めたＰ偏析度が１０．０以下の高炭素鋼スラブ
を、熱間圧延した高炭素鋼熱延コイルを素材として使用
し、成形ロールにより円筒状に連続成形したオープンパ
イプの両エッジ部を２ｍｍ〜４ｍｍ幅で８００℃〜１０
００℃に予熱したのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部
を空冷することによって、Ｐの中心偏析が軽減されて電
縫溶接時における高温割れが抑制されると共に、溶接部
と溶接熱影響部の急熱急冷が抑制されて硬度が母材硬度
に近くなり、溶接時の高温割れや溶接部の脆化割れや横
切れが抑制され、製品歩留の低下を防止することができ
る。
【図１】実施例における溶接部中央からの距離と硬度
（ＨＶ５）との関係を示すグラフである。
（ＨＶ５）との関係を示すグラフである。
【図２】実施例における取鍋分析Ｐ値と高炭素鋼電縫鋼
管の総歩留との関係を示すグラフである。
管の総歩留との関係を示すグラフである。
【図３】コイル両エッジ部の加熱幅の説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/06 Ｃ２２Ｃ 38/06 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/06 C22C 38/00 C21D 9/08 B23K 31/00 B21C 37/08 B23K 13/00
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．３〜０．８％、Ｓｉ：０．１５
〜０．３５％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｐ：０．０１
２％以下、Ｓ：０．０４０％以下、Ａｌ：０．０３５％
以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
る高炭素鋼を連続鋳造した中心偏析部のＰ濃度を取鍋分
析Ｐ値で除算して求めたＰ偏析度が１０．０以下の高炭
素鋼スラブを、熱間圧延した高炭素鋼熱延コイルを素材
として使用し、成形ロールにより円筒状に連続成形した
オープンパイプの両エッジ部２ｍｍ〜４ｍｍ幅を予熱し
たのち、本加熱して電縫溶接し、溶接部を空冷すること
を特徴とする機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 オープンパイプの両エッジ部２ｍｍ〜４
ｍｍ幅を８００℃〜１０００℃に予熱することを特徴と
する請求項１記載の機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24045397A JP3242040B2 (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | 機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24045397A JP3242040B2 (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | 機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158031A JPH1158031A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3242040B2 true JP3242040B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17059733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24045397A Expired - Fee Related JP3242040B2 (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | 機械構造用高炭素鋼電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242040B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4505491B2 (ja) * | 2007-11-05 | 2010-07-21 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼管材の溶接部加熱装置及び方法 |
-
1997
- 1997-08-20 JP JP24045397A patent/JP3242040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1158031A (ja) | 1999-03-02 |
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