JP5640899B2 - Steel for line pipe - Google Patents
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Description
本発明は、ラインパイプ用鋼材に関し、特に歪時効後において優れた変形能と、760MPa以上の引張強度とを備える高張力鋼材に関する。 The present invention relates to a steel material for a line pipe, and particularly relates to a high-tensile steel material having excellent deformability after strain aging and a tensile strength of 760 MPa or more.
天然ガス、原油等を長距離輸送するときには、大径のラインパイプが用いられる。ラインパイプ用鋼材には、高い強度と靭性が要求されるとともに、地震時、凍土融解/凍結時などの地盤移動によるパイプラインの破壊を防止するため、高い変形性能を有するSBD(Strain−Based Design)対応鋼が望まれている。特に、母材に対しては局部座屈を防止するために変形性能および耐歪時効特性の向上が要望されている。変形性能は、降伏比(以下「YR」という。)が低く、かつ高い一様伸び(以下「U.El」という。)を有する場合などに向上する。変形性能は、製管加工時およびコーティング時の加熱による歪時効を受けて劣化する。ところで、一般に、高強度になるほど、歪時効後に高い変形性能を確保することが困難であると言われている。 Large diameter line pipes are used when transporting natural gas, crude oil, etc. over long distances. Steel for line pipes is required to have high strength and toughness, and SBD (Strain-Based Design) with high deformation performance to prevent pipeline breakage due to ground movement during earthquakes, frozen soil thawing / freezing, etc. ) Corresponding steel is desired. In particular, the base material is required to be improved in deformation performance and strain aging resistance in order to prevent local buckling. Deformation performance is improved when the yield ratio (hereinafter referred to as “YR”) is low and has a high uniform elongation (hereinafter referred to as “U.El”). Deformation performance deteriorates due to strain aging caused by heating during pipe making and coating. By the way, it is generally said that the higher the strength, the more difficult it is to secure high deformation performance after strain aging.
こうした要求に対して、従来、化学組成および製造条件を制御して鋼材の耐歪時効特性を高める技術が開示されている。例えば、特許文献1には、「耐歪み時効特性に優れた高強度鋼材とその製造方法」が開示されている。また、特許文献2には、「耐歪時効性に優れた高強度ラインパイプ用鋼管及び高強度ラインパイプ用鋼板並びにそれらの製造方法」が開示されている。 In response to such demands, techniques for improving the strain aging resistance of steel materials by controlling the chemical composition and production conditions have been disclosed. For example, Patent Document 1 discloses “a high-strength steel material excellent in strain aging characteristics and a manufacturing method thereof”. Patent Document 2 discloses “a steel pipe for high-strength line pipe excellent in strain aging resistance, a steel sheet for high-strength line pipe, and a manufacturing method thereof”.
特許文献1で開示された鋼材は耐歪時効特性に優れるとされているが、この鋼材は歪時効に伴うU.Elの低下を抑制しているに過ぎない。変形性能の向上は、低いYRと高いU.Elを有している必要がある。したがって、この方法によって得られる鋼材は、歪時効後において良好な変形能を有さない場合がある。 The steel material disclosed in Patent Document 1 is said to be excellent in strain aging resistance. It only suppresses the decrease in El. The improvement in deformation performance is due to the low YR and high U.D. It is necessary to have El. Therefore, the steel material obtained by this method may not have good deformability after strain aging.
特許文献2で開示された鋼管は、時効処理前後の降伏強度の変化を小さくするものであり、YRの低下など変形能の改善を狙ったものではない。このため、特許文献2で開示された製造方法によって得られた鋼板が、歪時効後において、良好な変形能を有さない場合がある。また、特許文献2で開示された鋼管のミクロ組織は、ベイナイトまたはベイナイトとマルテンサイトからなる組織であり、フェライト組織の生成を許容していない。 The steel pipe disclosed in Patent Document 2 is intended to reduce the change in yield strength before and after aging treatment, and is not intended to improve deformability such as a decrease in YR. For this reason, the steel plate obtained by the manufacturing method disclosed in Patent Document 2 may not have good deformability after strain aging. Moreover, the microstructure of the steel pipe disclosed in Patent Document 2 is a structure composed of bainite or bainite and martensite, and does not allow the formation of a ferrite structure.
そこで、本発明は、ラインパイプの素材として好適な、特に歪時効後において引張強度が760MPa以上で、変形能に優れるラインパイプ用鋼材を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a steel material for a line pipe which is suitable as a material for a line pipe, and particularly has a tensile strength of 760 MPa or more after strain aging and is excellent in deformability.
本発明者らは、上記の課題を解決するために、種々の検討を行った。その結果、次の(a)〜(h)に示す知見を得た。 In order to solve the above problems, the present inventors have made various studies. As a result, the knowledge shown in the following (a) to (h) was obtained.
(a)歪時効後の高い変形性能、すなわち低YRおよび高U.Elを両立するためには、それぞれの特性に有利なミクロ組織を有する複合組織とすればよい。 (A) High deformation performance after strain aging, that is, low YR and high U.V. In order to make El compatible, a composite structure having a microstructure advantageous for each characteristic may be used.
(b)ミクロ組織は、実質的にフェライト、島状マルテンサイト(以下、「MA」という。)およびベイナイトからなる複合組織とする。 (B) The microstructure is a composite structure substantially composed of ferrite, island martensite (hereinafter referred to as “MA”), and bainite.
(c)フェライトおよびMAは、低YR化および高U.El化の双方に有効である。これらの占有体積率が大きいほど低YRで、高U.Elとなる。 (C) Ferrite and MA are low YR and high U.V. Effective for both Elization. The larger the occupied volume ratio, the lower the YR and the higher the U.V. El.
(d)図1に示すように、フェライト占有体積率の増加は、変形性能の向上に有利である。その一方でフェライト占有体積率の増加は強度の向上には不利であることから、一定体積率以下とする必要がある。したがって高い強度および変形性能を両立するためには、フェライト占有体積率の調整が必要不可欠となる。 (D) As shown in FIG. 1, the increase in the ferrite occupation volume ratio is advantageous in improving the deformation performance. On the other hand, an increase in the ferrite volume ratio is disadvantageous for improving the strength, so it is necessary to keep the volume ratio below a certain level. Therefore, in order to achieve both high strength and deformation performance, it is essential to adjust the ferrite occupation volume ratio.
(e)MA占有体積率の増加も変形性能の向上に有利であり、さらに強度向上にも有利であるが、MA占有体積率を過剰に増加させてもこれらの特性向上は飽和し、逆に母材靭性の低下を引き起こす。したがって、MA占有体積率は、靭性の観点から一定体積率以下とする必要がある。 (E) An increase in the volume ratio occupied by the MA is also advantageous for improving the deformation performance, and further advantageous for improving the strength. However, even if the volume ratio occupied by the MA is excessively increased, the improvement in these characteristics is saturated. Causes reduction in base metal toughness. Therefore, the MA occupation volume ratio needs to be a certain volume ratio or less from the viewpoint of toughness.
(f)フェライト占有体積率の増加による強度不足は、組成の調整および組織の一部をベイナイトとすることで補強する。 (F) Strength deficiency due to increase in ferrite occupied volume fraction is reinforced by adjusting the composition and making part of the structure bainite.
(g)耐歪時効特性に有害な固溶Nを失くすためにはTiを添加することが有効である。 (G) In order to lose solute N which is harmful to the strain aging resistance, it is effective to add Ti.
(h)歪時効後の高変形能を実現するためには、歪時効前のYRを一定の値以下とする必要がある。 (H) In order to realize high deformability after strain aging, YR before strain aging needs to be a certain value or less.
本発明は上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものであり、その要旨は、次の(1)〜(3)の通りである。 The present invention has been completed based on the above findings and has been completed. The gist of the present invention is as follows (1) to (3).
(1)質量%で、
C:0.06〜0.14%、
Si:0.2〜0.9%、
Mn:1.0〜3.0%、
Cu:0.05〜1.0%、
Ni:0.05〜1.5%、
Mo:0.04〜0.50%、
Nb:0.005〜0.08%、
Ti:0.005〜0.04%および
sol.Al:0.005〜0.100%
を含有し、残部はFeおよび不純物からなり、不純物としてのP、S、NおよびOがそれぞれ
P:0.02%以下、
S:0.005%以下、
N:0.010%以下および
O:0.005%以下
である化学組成を有する鋼材であり、
ミクロ組織が体積%で5〜30%のフェライトおよび3〜20%の島状マルテンサイトと残部は主としてベイナイトからなり、フェライト、島状マルテンサイトおよびベイナイト以外の組織の占有体積率が3%以下であり、
時効前のYRが0.72以下で、かつ引張強度が760MPa以上であることを特徴とするラインパイプ用鋼材。
(1) In mass%,
C: 0.06 to 0.14%,
Si: 0.2-0.9%
Mn: 1.0 to 3.0%
Cu: 0.05 to 1.0%,
Ni: 0.05 to 1.5%,
Mo: 0.04 to 0.50%,
Nb: 0.005 to 0.08%,
Ti: 0.005 to 0.04% and sol. Al: 0.005 to 0.100%
The balance consists of Fe and impurities, and P, S, N and O as impurities are each P: 0.02% or less,
S: 0.005% or less,
N: a steel material having a chemical composition of 0.010% or less and O: 0.005% or less,
The microstructure is 5-30% ferrite by volume and 3-20% island martensite and the balance is mainly composed of bainite, and the occupied volume ratio of the structure other than ferrite, island martensite and bainite is 3% or less. Yes,
A steel material for a line pipe, wherein the YR before aging is 0.72 or less and the tensile strength is 760 MPa or more.
(2)さらに質量%で、Cr:1.0%以下、V:0.5%以下およびB:0.01%以下から選択される1種以上を含有することを特徴とする、上記(1)に記載のラインパイプ用鋼材。 (2) Further, by mass%, containing at least one selected from Cr: 1.0% or less, V: 0.5% or less and B: 0.01% or less (1) ) Steel for line pipes as described in).
(3)さらに質量%で、Ca:0.01%以下、REM:0.02%以下およびMg:0.008%以下から選択される1種以上を含有することを特徴とする、上記(1)または(2)に記載のラインパイプ用鋼材。 (3) The above (1), further comprising at least one selected from the group consisting of Ca: 0.01% or less, REM: 0.02% or less, and Mg: 0.008% or less in terms of mass%. ) Or (2) line pipe steel.
(4)さらに質量%で、Sn:0.5%以下を含有することを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のラインパイプ用鋼材。 (4) The steel product for a line pipe according to any one of (1) to (3) above, further containing, by mass%, Sn: 0.5% or less.
本発明のラインパイプ用鋼材によれば、歪時効後の変形性能に優れるとともに、引張強度が760MPa以上という高強度であるラインパイプ鋼材を製造することができる。 According to the steel material for a line pipe of the present invention, it is possible to produce a line pipe steel material that is excellent in deformation performance after strain aging and has a high strength of a tensile strength of 760 MPa or more.
以下、本発明の各要件について詳しく説明する。 Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail.
(A)ミクロ組織について
本発明に係るラインパイプ用鋼材は、ミクロ組織をフェライト、MAおよびベイナイトの複合組織とし、しかも組織の構成比を最適化することで、高強度で歪時効後の高い変形性能、すなわち低YRで、かつ高U.Elの鋼板を製造することが可能となる。
(A) Microstructure The steel for line pipes according to the present invention has a high structure with high strength and high strain after strain aging by making the microstructure a composite structure of ferrite, MA and bainite, and optimizing the composition ratio of the structure. Performance, ie low YR and high U.D. El steel sheets can be manufactured.
フェライト組織:5〜30体積%
フェライト占有体積率の増加は、低YR化および高U.El化に有効である。しかし、フェライト占有体積率の増加は、強度の低下を招くため、フェライト占有体積率は30%以下とした。一方、フェライト占有体積率が、5%未満では上記の特性を達成するには不十分である。よってフェライト占有体積率は、5〜30%とした。好ましい下限は、10%である。
Ferrite structure: 5 to 30% by volume
The increase in ferrite occupied volume fraction is due to the low YR and high U.V. Effective for Elization. However, since the increase in ferrite occupied volume ratio causes a decrease in strength, the ferrite occupied volume ratio is set to 30% or less. On the other hand, if the ferrite volume fraction is less than 5%, it is insufficient to achieve the above characteristics. Therefore, the ferrite volume ratio was set to 5 to 30%. A preferred lower limit is 10%.
MA組織:3〜20体積%
MA占有体積率の増加は、引張強度を増加させ、低YRおよび高U.El化に有効である。MAの占有体積率が3%未満では上記の特性を達成するには不十分である。また20%を超えると変形性能の向上は飽和し、さらに母材靱性を劣化させる。よってMA占有体積率は、3〜20%とした。好ましい下限は5%であり、好ましい上限は15%である。
MA structure: 3 to 20% by volume
An increase in the volume fraction occupied by MA increases the tensile strength, resulting in a low YR and a high U.D. Effective for Elization. If the occupied volume ratio of MA is less than 3%, it is insufficient to achieve the above characteristics. On the other hand, if it exceeds 20%, the improvement in deformation performance is saturated and the base material toughness is further deteriorated. Therefore, the MA occupation volume ratio is set to 3 to 20%. A preferred lower limit is 5% and a preferred upper limit is 15%.
ベイナイト組織:主たる残部
ベイナイトは、フェライト占有体積率の増加による強度低下を補償するものである。よって、残部組織は主にベイナイトとする。その占有体積率は、50%以上が好ましい。
Bainite structure: main balance Bainite compensates for a decrease in strength due to an increase in ferrite occupied volume fraction. Therefore, the remaining structure is mainly bainite. The occupied volume ratio is preferably 50% or more.
本発明に係るラインパイプ用鋼材には、フェライト、MAおよびベイナイトのほかに、パーライトおよび/またはセメンタイトなどの異なるミクロ組織が存在していてもよい。フェライト、MAおよびベイナイト以外の組織が存在する場合は、強度と変形能の両立が困難になる。このため、フェライト、MAおよびベイナイト以外の組織の占有体積率は、少ないほど好ましく、それらの占有体積率の上限は、3%とするのが好ましい。 In the steel material for line pipes according to the present invention, different microstructures such as pearlite and / or cementite may exist in addition to ferrite, MA and bainite. When a structure other than ferrite, MA, and bainite is present, it is difficult to achieve both strength and deformability. For this reason, the occupied volume ratio of structures other than ferrite, MA, and bainite is preferably as small as possible, and the upper limit of the occupied volume ratio is preferably 3%.
(B)化学組成について
化学組成における各元素の含有量の「%」は「質量%」を意味する。
(B) About chemical composition "%" of content of each element in a chemical composition means "mass%".
C:0.06%〜0.14%
Cは、鋼材の強度を高めるために必要な元素である。760MPa以上の引張強度を安定して得るために、Cは0.06%以上の含有量とする必要がある。またCはSiとの相互作用によりMA生成を促進させる効果がある。一方、Cの含有量が大きくなり過ぎると、母材の靭性および溶接性、さらにはその溶接熱影響部(以下、「HAZ」という。)の靭性が低下するだけでなく、耐歪時効特性の劣化が生ずる。したがって、Cの含有量を0.06%以上0.14%以下とした。Cは0.07%を超えて含有させるのが好ましい。また、C含有量の好ましい上限は0.12%である。
C: 0.06% to 0.14%
C is an element necessary for increasing the strength of the steel material. In order to stably obtain a tensile strength of 760 MPa or more, C needs to have a content of 0.06% or more. C also has an effect of promoting MA generation by interaction with Si. On the other hand, if the content of C becomes too large, not only the toughness and weldability of the base metal, but also the toughness of the weld heat affected zone (hereinafter referred to as “HAZ”) is deteriorated, as well as the resistance to strain aging. Degradation occurs. Therefore, the C content is set to 0.06% or more and 0.14% or less. C is preferably contained in an amount exceeding 0.07%. Moreover, the upper limit with preferable C content is 0.12%.
Si:0.2〜0.9%
Siは、セメンタイトの析出を抑制し、MAの生成を促進させる効果があり、歪時効前後で良好な変形性能、すなわち低YRおよび高U.Elを得るのに効果がある。これらの効果を確実に得るために、Siを0.2%以上含有させる。しかしながら、Siの含有量が大きくなりすぎると、母材およびHAZの靱性の悪化が著しくなる。したがって、Siの含有量を0.2〜0.9%とした。Siは0.3%を超えて含有させるのが好ましく、さらに0.5%を超えて含有させるのが好ましい。また、Si含有量の好ましい上限は0.8%であり、より好ましい上限は0.75%である。
Si: 0.2-0.9%
Si has the effect of suppressing the precipitation of cementite and promoting the formation of MA, and has good deformation performance before and after strain aging, that is, low YR and high U.V. Effective for obtaining El. In order to reliably obtain these effects, Si is contained in an amount of 0.2% or more. However, when the Si content is too large, the deterioration of the toughness of the base material and the HAZ becomes significant. Therefore, the Si content is set to 0.2 to 0.9%. Si is preferably contained in an amount exceeding 0.3%, and more preferably contained in an amount exceeding 0.5%. Moreover, the upper limit with preferable Si content is 0.8%, and a more preferable upper limit is 0.75%.
Mn:1.0〜3.0%
Mnは、鋼材の強度を高める作用を有する。この効果を充分に得るためにMnを1.0%以上含有させる。一方、その含有量が過大となると溶接割れが起こりやすくなる。また、Mn含有量が大きい場合には本発明が狙いとする良好な変形特性、すなわち、低YRおよび高U.Elを得ることが難しくなる。したがって、Mnの含有量を1.0〜3.0%とした。Mn含有量の好ましい下限は1.2%であり、より好ましい下限は1.5%である。また、Mn含有量の好ましい上限は2.5%であり、より好ましい上限は2.0%である。
Mn: 1.0-3.0%
Mn has the effect | action which raises the intensity | strength of steel materials. In order to obtain this effect sufficiently, Mn is contained at 1.0% or more. On the other hand, if the content is excessive, weld cracks are likely to occur. In addition, when the Mn content is large, good deformation characteristics aimed by the present invention, that is, low YR and high U.D. It becomes difficult to obtain El. Therefore, the Mn content is set to 1.0 to 3.0%. The minimum with preferable Mn content is 1.2%, and a more preferable minimum is 1.5%. Moreover, the upper limit with preferable Mn content is 2.5%, and a more preferable upper limit is 2.0%.
Cu:0.05〜1.0%
Cuは、鋼材の強度を向上させる効果を有するので、0.05%以上含有させる。しかしながら、その含有量が大きいと、鋼材の表面性状や靱性が顕著に悪化する。このため、Cuの含有量を0.05〜1.0%とした。Cu含有量の好ましい下限は0.1%である。また、好ましい上限は0.6%である。さらにCuの含有量は下限を0.2%とするのが好ましく、上限を0.5%とすることがより好ましい。
Cu: 0.05 to 1.0%
Cu has the effect of improving the strength of the steel material, so 0.05% or more is contained. However, if the content is large, the surface properties and toughness of the steel material are significantly deteriorated. Therefore, the Cu content is set to 0.05 to 1.0%. A preferable lower limit of the Cu content is 0.1%. Moreover, a preferable upper limit is 0.6%. Furthermore, the lower limit of the Cu content is preferably 0.2%, and the upper limit is more preferably 0.5%.
Ni:0.05〜1.5%
Niは、鋼材の強度を向上させる作用があり、また、靱性を改善する作用もある。これらの効果を発揮させるために、Niを0.05%以上含有させる必要がある。しかしながら、Niの含有量が1.5%を超えると、コストアップに見合う効果が得られない。このため、Niの含有量を0.05〜1.5%とした。Ni含有量の好ましい下限は0.1%である。また、好ましい上限は1.0%である。さらにNiの含有量は下限を0.2%とするのが好ましく、上限を0.6%とすることがより好ましい。
Ni: 0.05 to 1.5%
Ni has the effect | action which improves the intensity | strength of steel materials, and also has the effect | action which improves toughness. In order to exhibit these effects, it is necessary to contain Ni 0.05% or more. However, if the Ni content exceeds 1.5%, an effect commensurate with the cost increase cannot be obtained. Therefore, the Ni content is set to 0.05 to 1.5%. A preferable lower limit of the Ni content is 0.1%. Moreover, a preferable upper limit is 1.0%. Further, the lower limit of the Ni content is preferably 0.2%, and the upper limit is more preferably 0.6%.
Mo:0.04〜0.50%
Moは、鋼材の強度を向上させる効果を有し、さらにMA生成を促進するので、0.04%以上含有させる必要がある。しかしながら、その含有量が過大であると、歪時効による降伏強度の増加が大きくなり、変形特性が損なわれる。また、HAZの靱性悪化および溶接割れが発生し易くなる。そのため、Moの含有量を0.04〜0.50%とした。Mo含有量の好ましい下限は0.05%である。また、好ましい上限は0.20%である。さらにMoの含有量は下限を0.07%とするのが好ましく、上限を0.13%とすることがより好ましい。
Mo: 0.04 to 0.50%
Mo has the effect of improving the strength of the steel material and further promotes the formation of MA, so it is necessary to contain 0.04% or more. However, if the content is excessive, an increase in yield strength due to strain aging increases, and the deformation characteristics are impaired. Moreover, it becomes easy to generate | occur | produce the toughness deterioration and weld crack of HAZ. Therefore, the Mo content is set to 0.04 to 0.50%. A preferable lower limit of the Mo content is 0.05%. Moreover, a preferable upper limit is 0.20%. Furthermore, the lower limit of the Mo content is preferably 0.07%, more preferably 0.13%.
Nb:0.005〜0.08%
Nbは、鋼材の強度を向上させる効果を有するとともに、適切な圧延条件と組合せることにより、母材靱性を高める作用もある。このため、Nbは、0.005%以上含有させる必要がある。しかしながら、その含有量が大き過ぎると、母材とHAZの靱性が悪化する。したがって、Nbの含有量を0.005〜0.08%とした。好ましい下限は0.01%である。また、好ましい上限は0.06%である。さらにNbの含有量は下限を0.02%とするのが好ましく、上限を0.05%とすることがより好ましい。
Nb: 0.005 to 0.08%
Nb has the effect of improving the strength of the steel material, and also has the effect of increasing the base material toughness by combining with appropriate rolling conditions. For this reason, Nb needs to be contained by 0.005% or more. However, if the content is too large, the toughness of the base material and the HAZ deteriorates. Therefore, the Nb content is set to 0.005 to 0.08%. A preferred lower limit is 0.01%. Moreover, a preferable upper limit is 0.06%. Furthermore, the Nb content is preferably 0.02% at the lower limit, and more preferably 0.05% at the upper limit.
Ti:0.005〜0.04%
Tiは、耐歪時効特性に有害な元素のNと共に析出物(TiN)を形成し、N原子を安定化させ、耐歪時効特性を大幅に向上させるだけでなく、母材およびHAZの組織を微細化させて高強度鋼の母材とHAZの低温靭性を向上させる効果がある。しかし、その含有量が0.005%未満では前記の効果が得られず、逆に0.04%を超えて含有させると母材およびHAZの靭性が悪化する。よって、Ti含有量は0.005〜0.04%とした。好ましい下限は0.01%であり、好ましい上限は0.03%である。さらにTiとNの含有量の比(Ti/N)を4.0以上とすることが好ましい。
Ti: 0.005-0.04%
Ti forms precipitates (TiN) together with N, an element harmful to the strain aging resistance, stabilizes N atoms, greatly improves the strain aging resistance, and improves the base metal and HAZ structure. There is an effect of improving the low-temperature toughness of the high-strength steel base material and HAZ by refining. However, if the content is less than 0.005%, the above effect cannot be obtained. Conversely, if the content exceeds 0.04%, the toughness of the base material and the HAZ deteriorates. Therefore, the Ti content is set to 0.005 to 0.04%. A preferred lower limit is 0.01% and a preferred upper limit is 0.03%. Furthermore, the ratio of Ti and N content (Ti / N) is preferably 4.0 or more.
sol.Al:0.005〜0.100%
Alは、脱酸作用を有する元素であり、またU.Elの改善にも効果があるため、sol.Al(「酸可溶Al」)として0.005%以上含有させる。しかしながら、sol.Alの含有量が大きくなり過ぎると、HAZの靱性が悪化する。したがって、sol.Alの含有量を0.005〜0.100%とした。なお、sol.Alの含有量は下限を0.010%とし、上限を0.060%とすることが好ましい。
sol. Al: 0.005 to 0.100%
Al is an element having a deoxidizing action. Since it is effective in improving El, sol. Al (“acid-soluble Al”) is contained in an amount of 0.005% or more. However, sol. If the Al content becomes too large, the toughness of the HAZ will deteriorate. Therefore, sol. The Al content was 0.005 to 0.100%. Note that sol. It is preferable that the lower limit of the Al content is 0.010% and the upper limit is 0.060%.
また、本発明に係る鋼材の残部の主成分はFeであるが、製造工程の種々の要因により他の成分が含まれることにより、鋼材の特性が悪化する可能性がある。そこで、目標とする良好な性能を確保するため、特に不純物中に含まれる下記の成分の含有量を制御する。不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料その他の要因により混入する成分を意味する。 Moreover, although the main component of the remainder of the steel material which concerns on this invention is Fe, when the other component is contained by the various factors of a manufacturing process, the characteristic of steel materials may deteriorate. Therefore, in order to ensure the targeted good performance, the content of the following components contained in the impurities is particularly controlled. An impurity means the component mixed by raw materials and other factors, such as an ore and a scrap, when manufacturing steel materials industrially.
P:0.02%以下
Pは、靱性悪化の原因となる元素で、その含有量が多くなり、特に、0.02%を超えると、靱性の悪化が著しくなり易い。したがって、Pの含有量を0.02%以下とした。なお、Pの含有量は少ないほうがよく、0.01%以下とすることが好ましい。
P: 0.02% or less P is an element that causes deterioration of toughness, and its content increases. In particular, when it exceeds 0.02%, the deterioration of toughness tends to be remarkable. Therefore, the content of P is set to 0.02% or less. In addition, it is better that the content of P is small, and it is preferably 0.01% or less.
S:0.005%以下
Sは、含有量が多くなると延性または靱性に有害な介在物を多く生成する。特に、0.005%を超えると、介在物が多くなって延性の低下や靱性の悪化が著しくなる。したがって、Sの含有量を0.005%以下とした。なお、Sの含有量は少ないほうがよく、0.003%以下とすることが好ましい。
S: 0.005% or less S increases the content of inclusions that are harmful to ductility or toughness. In particular, when it exceeds 0.005%, inclusions increase and the ductility and the toughness deteriorate significantly. Therefore, the content of S is set to 0.005% or less. In addition, it is better that the content of S is small, and it is preferable that the content is 0.003% or less.
N:0.010%以下
Nは、耐歪時効特性に極めて有害な不純物元素であり、その含有量が0.010%を超えると、母材およびその溶接部の靭性低下が著しくなるだけでなく、他の耐歪時効特性向上対策を講じても良好な耐歪時効特性が得られなくなる。よって、N含有量は0.010%以下とした。なお、N含有量は低ければ低いほど望ましく、好ましい上限は0.005%である。
N: 0.010% or less N is an impurity element that is extremely harmful to the strain aging resistance characteristics. If its content exceeds 0.010%, not only the toughness of the base metal and its welded part is significantly reduced, but also N Even if other measures for improving anti-strain aging characteristics are taken, good anti-strain aging characteristics cannot be obtained. Therefore, the N content is set to 0.010% or less. The N content is preferably as low as possible, and the preferable upper limit is 0.005%.
O:0.005%以下
Oは、含有量が微量であればフェライト生成核となる酸化物の生成に有効である場合があるものの、上記のNと同様に、耐歪時効特性に極めて有害な不純物元素であり、その含有量が多くなると母材およびその溶接部の靭性低下が著しくなるだけでなく、他の耐歪時効特性向上対策を講じても良好な耐歪時効特性が得られなくなる。したがって、Oの含有量を0.005%以下とした。なお、O含有量は低ければ低いほど望ましく、好ましい上限は0.0020%、より好ましい上限は0.0015%である。
O: 0.005% or less O may be effective for the formation of oxides that form ferrite nuclei if the content is very small, but is extremely detrimental to the strain aging resistance characteristics as in the case of N described above. If it is an impurity element and its content increases, not only will the toughness of the base metal and its weld be significantly reduced, but it will not be possible to obtain good strain aging characteristics even if other measures for improving strain aging characteristics are taken. Therefore, the content of O is set to 0.005% or less. The lower the O content, the better. The preferable upper limit is 0.0020%, and the more preferable upper limit is 0.0015%.
本発明に係る鋼材には、必要に応じて、下記の元素から選択される1種以上を含有させても良い。 You may make the steel material which concerns on this invention contain 1 or more types selected from the following elements as needed.
Cr:1.0%以下
Crは、鋼材の強度を向上させるのに有効な元素であるので、含有させてもよい。ただし、Cr含有量が過剰な場合、溶接割れが起こりやすくなる。したがって、Crを含有させる場合には、その含有量を1.0%以下とする。Crの含有量は0.5%以下とするのが好ましい。上記の効果が顕著となるのは、Crを0.04%以上含有させた場合である。Crの含有量の好ましい下限は0.08%である。
Cr: 1.0% or less Since Cr is an element effective for improving the strength of a steel material, it may be contained. However, if the Cr content is excessive, weld cracks are likely to occur. Therefore, when it contains Cr, the content shall be 1.0% or less. The Cr content is preferably 0.5% or less. The above effect becomes remarkable when Cr is contained by 0.04% or more. A preferable lower limit of the Cr content is 0.08%.
V:0.5%以下
Vは、鋼材の強度を向上させるのに有効な元素であるので、含有させてもよい。ただし、その含有量が過剰な場合、延性および靱性が悪化するおそれがある。したがって、Vを含有させる場合には、その含有量を0.5%以下とする。上記の効果が顕著となるのは、0.004%以上含有させた場合である。V含有量の好ましい下限は0.008%である。
V: 0.5% or less V is an element effective for improving the strength of a steel material, so may be contained. However, when the content is excessive, ductility and toughness may be deteriorated. Therefore, when V is contained, the content is set to 0.5% or less. The above effect becomes remarkable when the content is 0.004% or more. The minimum with preferable V content is 0.008%.
B:0.01%以下
Bは、鋼材の強度を向上させるのに有効な元素であるので、含有させてもよい。ただし、その含有量が過剰な場合、延性および靱性が悪化するおそれがある。したがって、Bを含有させる場合には、その含有量を0.01%以下とする。B含有量は0.002%以下とするのが好ましい。上記の効果が顕著となるのは、Bを0.0004%以上含有させた場合である。B含有量の好ましい下限は0.0008%である。
B: 0.01% or less B is an element effective for improving the strength of a steel material, and therefore may be contained. However, when the content is excessive, ductility and toughness may be deteriorated. Therefore, when B is contained, the content is set to 0.01% or less. The B content is preferably 0.002% or less. The above effect becomes remarkable when B is contained in an amount of 0.0004% or more. A preferable lower limit of the B content is 0.0008%.
Ca:0.01%以下、
REM:0.02%以下
CaおよびREMは、硫化物(特にMnS)の形態を制御し、低温靱性を向上させるのに有効な元素であるので、含有させてもよい。ただし、含有量が過剰な場合、CaおよびREMを含む介在物が粗大化し、クラスター化することがあり、鋼材の清浄度を害し、溶接性にも悪影響を及ぼすことがある。このため、CaおよびREMの1種以上を含有させる場合には、その含有量をそれぞれ、0.01%以下および0.02%以下とする。特に溶接性の観点よりCaの含有量の上限は0.006%にすることが好ましい。上記の効果を得るためには、Caは0.0005%以上、REMは0.001%以上含有させるのが好ましい。なお、REMは、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、これらの元素から選択される1種以上を含有させることができる。REMの含有量は上記元素の合計量を意味する。
Ca: 0.01% or less,
REM: 0.02% or less Ca and REM may be contained because they are effective elements for controlling the form of sulfide (particularly MnS) and improving low-temperature toughness. However, if the content is excessive, inclusions containing Ca and REM may be coarsened and clustered, which may impair the cleanliness of the steel material and adversely affect weldability. For this reason, when it contains 1 or more types of Ca and REM, the content shall be 0.01% or less and 0.02% or less, respectively. In particular, the upper limit of the Ca content is preferably 0.006% from the viewpoint of weldability. In order to obtain the above effects, it is preferable to contain Ca by 0.0005% or more and REM by 0.001% or more. Note that REM is a general term for a total of 17 elements of Sc, Y, and lanthanoid, and can contain one or more selected from these elements. The content of REM means the total amount of the above elements.
Mg:0.008%以下
Mgは、微細に分散した酸化物を形成し、HAZの粒径の粗大化を抑制して低温靭性を向上させる効果を発揮する。この効果を得るためにMgを含有させてもよい。ただし、Mgを0.008%を超えて含有させると、粗大な酸化物を生成し靭性を劣化させることがある。このため、Mgを含有させる場合には、その含有量を0.008%以下とする。上記の効果を得るためには、Mgを0.0005%以上含有させるのが好ましい。
Mg: 0.008% or less Mg forms an finely dispersed oxide, and suppresses the coarsening of the particle size of the HAZ and exhibits the effect of improving the low temperature toughness. In order to obtain this effect, Mg may be contained. However, when Mg is contained in excess of 0.008%, a coarse oxide may be generated and toughness may be deteriorated. For this reason, when it contains Mg, the content shall be 0.008% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to contain 0.0005% or more of Mg.
Sn:0.50%以下
Snは、Sn2+となって溶解し、酸性塩化物溶液中でのインヒビター作用により腐食を抑制する作用を有する。また、Snは、Fe3+を速やかに還元させ、酸化剤としてのFe3+濃度を低減する作用を有することにより、Fe3+の腐食促進作用を抑制するので、高飛来塩分環境における耐候性を向上させる。さらに、Snには鋼のアノード溶解反応を抑制し耐食性を向上させる作用がある。この効果を得るためにSnを含有させてもよい。ただし、Snを0.50%を超えて含有させても、上記の効果は飽和する。このため、Snを含有させる場合には、その含有量を0.50%以下とする。上記の効果を得るためには、Snを0.03%以上含有させることが好ましい。Snの含有量の好ましい下限は0.05%であり、好ましい上限は0.30%である。
Sn: 0.50% or less Sn dissolves as Sn 2+ and has an action of inhibiting corrosion by an inhibitor action in an acidic chloride solution. Further, Sn is promptly reduced to Fe 3+, by having an effect of reducing Fe 3+ concentration as oxidizing agent, since inhibit corrosion promoting effect of Fe 3+, thereby improving the weather resistance in high airborne salt environments . Furthermore, Sn has the effect of suppressing the anodic dissolution reaction of steel and improving the corrosion resistance. In order to obtain this effect, Sn may be included. However, the above effect is saturated even if Sn is contained in excess of 0.50%. For this reason, when it contains Sn, the content shall be 0.50% or less. In order to acquire said effect, it is preferable to contain 0.03% or more of Sn. The minimum with preferable content of Sn is 0.05%, and a preferable upper limit is 0.30%.
なお、鋼中にSnとCuを同時に含有する場合、鋼板製造する際に圧延割れが発生しやすくなる。これを防止するために、Snを含有させる場合には、Cu含有量を0.2%未満に、かつCu含有量の比(Cu/Sn比)を
1.0以下とすることが好ましい。
In addition, when Sn and Cu are simultaneously contained in steel, when a steel plate is manufactured, rolling cracks are likely to occur. In order to prevent this, when Sn is contained, the Cu content is preferably less than 0.2% and the Cu content ratio (Cu / Sn ratio) is preferably 1.0 or less.
(C)YRについて
歪時効後の高変形能を実現するためには時効前のYRを低くする必要がある。歪時効によるYRの上昇はミクロ組織に大きく依存し、低YR化は特に耐座屈性能の向上に効果を発揮する。歪時効後のYRは歪時効前のYRが低いほど低くなるため、歪時効前の低YR化を実現することが必要である。具体的には、時効前のYRを0.72以下とする。時効前のYRを0.72以下とすることによって安定的に時効後の高い変形能を確保できる。一方、時効前のYRが0.72を超える場合、成分・製造条件・ミクロ組織によっては、時効後の高い変形能を達成することができなくなる。
(C) YR In order to realize high deformability after strain aging, it is necessary to lower YR before aging. The increase in YR due to strain aging largely depends on the microstructure, and the reduction in YR is particularly effective in improving the buckling resistance. Since the YR after strain aging becomes lower as the YR before strain aging becomes lower, it is necessary to realize a low YR before strain aging. Specifically, the YR before aging is set to 0.72 or less. By setting the YR before aging to 0.72 or less, high deformability after aging can be stably secured. On the other hand, when YR before aging exceeds 0.72, high deformability after aging cannot be achieved depending on components, production conditions, and microstructure.
(D)製造条件について
本発明に係るラインパイプ用鋼材の製造方法には制約はないが、例えば下記の方法を採用できる。
(D) Manufacturing conditions Although there is no restriction | limiting in the manufacturing method of the steel material for line pipes which concerns on this invention, For example, the following method is employable.
圧延前の加熱温度は、850℃以上とするのが好ましい。このような温度にスラブを加熱することによって鋼材の熱間圧延が容易となる。圧延前の加熱温度は、950℃以上とするのがより好ましい。但し、スラブの加熱温度が高すぎると、オーステナイト結晶粒が粗大化して低温靱性が劣化することがある。したがって、加熱温度は1200℃以下とするのが望ましい。また、加熱温度は1100℃以下とするのがより望ましい。 The heating temperature before rolling is preferably 850 ° C. or higher. Heating the slab to such a temperature facilitates hot rolling of the steel material. The heating temperature before rolling is more preferably 950 ° C. or higher. However, if the heating temperature of the slab is too high, the austenite crystal grains may become coarse and the low temperature toughness may deteriorate. Therefore, the heating temperature is desirably 1200 ° C. or lower. The heating temperature is more preferably 1100 ° C. or lower.
圧延は、900℃以下の温度域における合計圧下率が50%以上となる条件で行うことが好ましい。また、圧延仕上温度は、850〜700℃とすることが望ましい。 Rolling is preferably performed under the condition that the total rolling reduction in a temperature range of 900 ° C. or lower is 50% or more. The rolling finishing temperature is preferably 850 to 700 ° C.
900℃以下の温度域における合計圧下率を50%以上とすることによって、オーステナイトに残留歪を確実に与えることができ、良好な靱性を確保することが容易になる。900℃以下の温度域における合計圧下率は75%以上であればより好ましい。ここで、「900℃以下の温度域における合計圧下率」とは、{(900℃に達した時点の厚さ)−(最終厚さ)}/(900℃に達した時点の厚さ)×100(%)を意味する。 By setting the total rolling reduction in the temperature range of 900 ° C. or less to 50% or more, residual strain can be reliably imparted to austenite, and it becomes easy to ensure good toughness. The total rolling reduction in the temperature range of 900 ° C. or lower is more preferably 75% or higher. Here, the “total rolling reduction in a temperature range of 900 ° C. or lower” is {(thickness when reaching 900 ° C.) − (Final thickness)} / (thickness when reaching 900 ° C.) × 100 (%) is meant.
さらに、圧延仕上温度を850〜700℃とすることによって、良好な強度および靱性がより確実に得られる。圧延仕上温度が700℃未満の場合には、鋼板の強度が不足することがあり、一方、850℃を超える場合には良好な靱性の確保が難しくなることがある。圧延仕上温度は、730℃以上であることがより好ましい。また、圧延仕上温度は800℃以下であることがより好ましい。 Furthermore, favorable intensity | strength and toughness are obtained more reliably by making rolling finishing temperature into 850-700 degreeC. When the rolling finishing temperature is less than 700 ° C., the strength of the steel sheet may be insufficient. On the other hand, when it exceeds 850 ° C., it may be difficult to ensure good toughness. The rolling finishing temperature is more preferably 730 ° C. or higher. The rolling finishing temperature is more preferably 800 ° C. or lower.
圧延後の加速冷却(単に「冷却」ともいう。)は、冷却開始温度を850〜700℃とすることが好ましい。 In accelerated cooling after rolling (also simply referred to as “cooling”), the cooling start temperature is preferably 850 to 700 ° C.
圧延後の加速冷却は、所定の引張強度を得るために行うものである。冷却開始温度が700℃未満では、この効果が小さくなることがある。また、冷却開始温度が850℃を超えると、良好な靱性が得られない場合がある。冷却開始温度の上限は、800℃とするのがより好ましい。下限は、750℃とするのがより好ましい。 The accelerated cooling after rolling is performed in order to obtain a predetermined tensile strength. If the cooling start temperature is less than 700 ° C., this effect may be reduced. On the other hand, if the cooling start temperature exceeds 850 ° C., good toughness may not be obtained. The upper limit of the cooling start temperature is more preferably 800 ° C. The lower limit is more preferably 750 ° C.
圧延後の加速冷却は、冷却速度を10℃/s以上とすることが好ましい。冷却速度が10℃/s未満では、所定の引張強度を確保するのが難しい場合がある。所定の引張強度をより確実に得るためには、冷却速度を20℃/s以上とするのが好ましい。鋼板の良好な延性を確保するためには、冷却速度を70℃/s以下とするのが好ましい。 In accelerated cooling after rolling, the cooling rate is preferably 10 ° C./s or more. If the cooling rate is less than 10 ° C./s, it may be difficult to ensure a predetermined tensile strength. In order to obtain a predetermined tensile strength more reliably, the cooling rate is preferably 20 ° C./s or more. In order to ensure good ductility of the steel sheet, the cooling rate is preferably 70 ° C./s or less.
なお、上述の各温度は、被圧延材の表面部における平均温度を指し、「冷却速度」は、冷却の開始時と停止時における当該材の表面部の温度差を冷却時間で除した値を指す。ここで、冷却停止時における温度とは、復熱後の最大到達温度を意味する。ただし、冷却停止温度が200℃未満の場合には、当該材の板厚方向1/4(巾方向1/2、かつ長さ方向1/2)の位置における温度を用いて、冷却の開始から200℃までの冷却速度を算出するものとする。 Each temperature mentioned above refers to the average temperature in the surface portion of the material to be rolled, and the “cooling rate” is a value obtained by dividing the temperature difference of the surface portion of the material at the start and stop of cooling by the cooling time. Point to. Here, the temperature when cooling is stopped means the maximum temperature reached after recuperation. However, when the cooling stop temperature is lower than 200 ° C., the temperature at the position in the thickness direction 1/4 (width direction 1/2 and length direction 1/2) of the material is used to start cooling. The cooling rate up to 200 ° C. is calculated.
圧延後の加速冷却は、良好な変形能を確保するため、冷却停止温度は400℃以下とする必要がある。また、冷却停止温度を400℃以下とすることによって、低YRを得ることも容易になる。なお、水素割れの発生を抑止するためには、冷却停止温度は200℃以上とするのが好ましい。また、冷却停止後は、放冷または徐冷することが好ましい。 The accelerated cooling after rolling requires a cooling stop temperature of 400 ° C. or lower in order to ensure good deformability. Moreover, it becomes easy to obtain low YR by setting the cooling stop temperature to 400 ° C. or lower. In addition, in order to suppress generation | occurrence | production of a hydrogen crack, it is preferable that the cooling stop temperature shall be 200 degreeC or more. In addition, it is preferable to cool or slowly cool after stopping the cooling.
本発明で製造された鋼板を管状に成形し、突合せ部を接合し、必要に応じて、拡管および防食のためのコーティングを施すことによって、ラインパイプを製造することができる。 A line pipe can be produced by forming the steel plate produced in the present invention into a tubular shape, joining the butt portions, and applying a coating for expanding the tube and preventing corrosion as necessary.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to these Examples.
表1に示す化学組成を有する厚さが140mmの鋼片を用いて、表2に示す製造条件で加熱、圧延および加速冷却(水冷)を行い、厚さ19mmの鋼板を得た。なお、表2に示した各温度は、放射温度計を用いて測定した、5パス目、11パス目および13パス目の入側における被圧延材の表面温度である。また、各パス出側の鋼板の厚さは、いずれも1パス目:130mm、2パス目:110mm、3パス目:92mm、4パス目:76mm、5パス目:64mm、6パス目:54mm、7パス目:45mm、8パス目:38mm、9パス目:32mm、10パス目:27mm、11パス目:23mm、12パス目:21mm、13パス目:19mmとした。 Using a steel piece having a chemical composition shown in Table 1 having a thickness of 140 mm, heating, rolling and accelerated cooling (water cooling) were performed under the production conditions shown in Table 2 to obtain a steel plate having a thickness of 19 mm. Each temperature shown in Table 2 is the surface temperature of the material to be rolled on the entry side of the fifth pass, the eleventh pass, and the thirteenth pass, measured using a radiation thermometer. In addition, the thickness of the steel plate on the exit side of each pass is the first pass: 130 mm, the second pass: 110 mm, the third pass: 92 mm, the fourth pass: 76 mm, the fifth pass: 64 mm, and the sixth pass: 54 mm. 7th pass: 45 mm, 8th pass: 38 mm, 9th pass: 32 mm, 10th pass: 27 mm, 11th pass: 23 mm, 12th pass: 21 mm, 13th pass: 19 mm.
得られた各鋼板について、引張特性および衝撃特性を調査した。 About each obtained steel plate, the tensile characteristic and the impact characteristic were investigated.
引張特性は、平行部の直径が8.5mm、標点距離42.5mmの丸棒引張試験片を、板厚中央部から圧延方向に対して平行に採取し、室温で引張試験を実施して調査した。具体的には、0.5%耐力、引張強度、一様伸び、全伸びおよび絞りを求め、これらの結果から、YR(0.5%耐力/引張強度)を算出した。 Tensile properties are as follows: A round bar tensile test piece with a parallel part diameter of 8.5 mm and a gauge distance of 42.5 mm was taken in parallel to the rolling direction from the center of the plate thickness and subjected to a tensile test at room temperature. investigated. Specifically, 0.5% yield strength, tensile strength, uniform elongation, total elongation and drawing were obtained, and YR (0.5% yield strength / tensile strength) was calculated from these results.
引張試験片に0.5%の引張予歪(公称歪)を与えた後、ソルトバスにて250℃で5分間の熱処理を行い、時効後の引張特性を同様に調査した。本条件は、通常の製管、コーティングによる歪時効条件よりも厳しい(すなわち、歪時効の程度が大きく、変形性能が損なわれやすい)条件である。 After applying 0.5% tensile prestrain (nominal strain) to the tensile test piece, heat treatment was performed at 250 ° C. for 5 minutes in a salt bath, and the tensile properties after aging were similarly investigated. This condition is a condition that is stricter than the strain aging condition by normal pipe making and coating (that is, the degree of strain aging is large and the deformation performance is easily impaired).
衝撃特性は、JIS Z 2242(2005)に記載のVノッチ試験片を板厚中央部から圧延方向に対して垂直に採取して、シャルピー衝撃試験を行い、破面遷移温度および−80℃での吸収エネルギーを求めた。 Impact characteristics were measured by taking a V-notch specimen described in JIS Z 2242 (2005) perpendicularly to the rolling direction from the center of the plate thickness, performing a Charpy impact test, and at a fracture surface transition temperature and at −80 ° C. Absorbed energy was determined.
フェライト占有体積率は、圧延方向に平行な板厚断面のミクロ組織をナイタールで現出し、光学顕微鏡を用いて500倍で板厚中央部を観察し、画像解析を行った。MA占有体積率は、圧延方向に平行な板厚断面をレペラ腐食によりMAを現出し、光学顕微鏡を用いて1000倍で板厚中央部を観察し、画像解析を行った。 The ferrite occupied volume ratio was obtained by revealing the microstructure of the sheet thickness cross section parallel to the rolling direction with nital, and observing the center of the sheet thickness at 500 times using an optical microscope, and performing image analysis. The MA occupied volume ratio was obtained by revealing MA by repeller corrosion on a plate thickness section parallel to the rolling direction, and observing the plate thickness central portion at 1000 times using an optical microscope, and performing image analysis.
上記の各試験結果を表3に示す。得られた各鋼板の歪時効前後における変形能は、YRおよびU.Elを基準として評価した。 The test results are shown in Table 3. The deformability before and after strain aging of each steel plate obtained was YR and U.S. Evaluation was based on El.
表3に示すように、本発明の規定を満たすNo.1〜10および15〜22は、フェライト占有体積率が5〜30%、MA占有体積率が3〜20%であるため、時効前のYRが0.72以下、U.Elが9%以上、および時効後のYRが0.88以下、U.Elが7%以上の高変形能を備えており、引張強度が歪時効前後で760MPa以上の強度を有する。No.13および14は、本発明で規定される成分の条件を満たしていないため、高い変形能が得られていない。No.11は冷却停止温度が400℃以上となっており、ミクロ組織において本発明で規定するフェライトおよびMAの占有体積率を満たしていないため、高い強度および変形能が得られていない。No.12は、加速冷却を使用していておらず冷却速度が非常に遅いため、フェライト占有体積率が上限を超え、また硬質のベイナイト組織が得られていない。そのため、降伏比は低いが、760MPa以上の高い引張強度が得られていない。 As shown in Table 3, No. 1 satisfying the provisions of the present invention. 1 to 10 and 15 to 22 have a ferrite occupied volume ratio of 5 to 30% and an MA occupied volume ratio of 3 to 20%. El is 9% or more, and YR after aging is 0.88 or less; El has a high deformability of 7% or more, and a tensile strength of 760 MPa or more before and after strain aging. No. Since 13 and 14 do not satisfy the component conditions defined in the present invention, high deformability is not obtained. No. No. 11 has a cooling stop temperature of 400 ° C. or higher, and does not satisfy the occupied volume ratio of ferrite and MA defined in the present invention in the microstructure, so that high strength and deformability are not obtained. No. No. 12 does not use accelerated cooling and the cooling rate is very slow, so the ferrite occupied volume ratio exceeds the upper limit and a hard bainite structure is not obtained. Therefore, although the yield ratio is low, a high tensile strength of 760 MPa or more has not been obtained.
以上のとおり、耐歪時効特性に優れる、引張強度が760MPa以上のラインパイプ用鋼材を本発明の方法によって製造することが可能である。この鋼材は、天然ガスや原油を大量に輸送するパイプラインに使用される大径の高強度高靱性ラインパイプの素材として好適である。 As described above, it is possible to produce a steel product for a line pipe having excellent strain aging resistance and a tensile strength of 760 MPa or more by the method of the present invention. This steel material is suitable as a material for a large-diameter, high-strength, high-toughness line pipe used for pipelines that transport natural gas and crude oil in large quantities.
Claims (4)
C:0.06%〜0.14%、
Si:0.2〜0.9%、
Mn:1.0〜3.0%、
Cu:0.05〜1.0%、
Ni:0.05〜1.5%、
Mo:0.04〜0.50%、
Nb:0.005〜0.08%、
Ti:0.005〜0.04%および
sol.Al:0.005〜0.100%
を含有し、残部はFeおよび不純物からなり、不純物としてのP、S、NおよびOがそれぞれ
P:0.02%以下、
S:0.005%以下、
N:0.010%以下および
O:0.005%以下
である化学組成を有する鋼材であり、
ミクロ組織が体積%で5〜30%のフェライトおよび3〜20%の島状マルテンサイトと残部は主としてベイナイトからなり、フェライト、島状マルテンサイトおよびベイナイト以外の組織の占有体積率が3%以下であり、
時効前の降伏比が0.72以下で、かつ引張強度が760MPa以上であることを特徴とするラインパイプ用鋼材。 % By mass
C: 0.06% to 0.14%,
Si: 0.2-0.9%
Mn: 1.0 to 3.0%
Cu: 0.05 to 1.0%,
Ni: 0.05 to 1.5%,
Mo: 0.04 to 0.50%,
Nb: 0.005 to 0.08%,
Ti: 0.005 to 0.04% and sol. Al: 0.005 to 0.100%
The balance consists of Fe and impurities, and P, S, N and O as impurities are each P: 0.02% or less,
S: 0.005% or less,
N: a steel material having a chemical composition of 0.010% or less and O: 0.005% or less,
The microstructure is 5-30% ferrite by volume and 3-20% island martensite and the balance is mainly composed of bainite, and the occupied volume ratio of the structure other than ferrite, island martensite and bainite is 3% or less. Yes,
A steel product for a line pipe, wherein the yield ratio before aging is 0.72 or less and the tensile strength is 760 MPa or more.
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