JP6245139B2 - Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe - Google Patents

Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe Download PDF

Info

Publication number
JP6245139B2
JP6245139B2 JP2014215084A JP2014215084A JP6245139B2 JP 6245139 B2 JP6245139 B2 JP 6245139B2 JP 2014215084 A JP2014215084 A JP 2014215084A JP 2014215084 A JP2014215084 A JP 2014215084A JP 6245139 B2 JP6245139 B2 JP 6245139B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
mass
scale
steel plate
thick steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014215084A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016079492A (en
Inventor
彰彦 谷澤
彰彦 谷澤
亮 長尾
亮 長尾
進典 秋吉
進典 秋吉
岡田 克己
克己 岡田
丈 近藤
丈 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2014215084A priority Critical patent/JP6245139B2/en
Publication of JP2016079492A publication Critical patent/JP2016079492A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6245139B2 publication Critical patent/JP6245139B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、耐HIC性と耐SSC性が要求される天然ガスや石油等を輸送するラインパイプ、あるいは石油精製プラント等に設置されるプロセス配管として用いられる溶接鋼管の好適な素材となる厚鋼板、およびその製造方法、ならびに、その厚鋼板からなる溶接鋼管に関する。   The present invention is a steel plate that is a suitable material for a welded steel pipe used as a process pipe installed in a line pipe for transporting natural gas, oil, or the like that requires HIC resistance and SSC resistance, or an oil refining plant. And a manufacturing method thereof, and a welded steel pipe made of the thick steel plate.

天然ガスや石油等を輸送するラインパイプ、あるいは石油精製プラント等の各種プラントに設置されるプロセス配管に用いられる溶接鋼管は、UOE、プレスベンド、3ロールベンド等の様々な方法で厚鋼板を成形し、直線状のシーム(いわゆるストレートシーム)を溶接して製造される。これらのストレートシームの溶接鋼管は、厚鋼板の表面に生成したスケールを除去(以下、デスケーリングという)せずに成形する。ところが、厚鋼板は表面に生成したスケールが剥離し易いので、デスケーリングを行なわずに成形すると、厚鋼板の変形によってスケールが剥離し、
(a)そのスケールが厚鋼板に押し付けられて、表面疵(たとえば押し込み疵等)が発生する、
(b)スケール上に印字したマーキングが消失する、
(c)シームを溶接する際にスケールを巻き込んで溶接欠陥(たとえばブロー等)が発生する
という問題が発生する。
Welded steel pipes used for process pipes installed in various plants such as natural gas and oil, or oil refining plants, form thick steel plates by various methods such as UOE, press bend, and 3-roll bend. However, it is manufactured by welding straight seams (so-called straight seams). These straight seam welded steel pipes are formed without removing the scale generated on the surface of the thick steel plate (hereinafter referred to as descaling). However, because the scale formed on the surface of the thick steel plate is easy to peel off, when it is formed without descaling, the scale peels off due to the deformation of the thick steel plate,
(a) The scale is pressed against the thick steel plate to generate surface defects (for example, indentation defects).
(b) The marking printed on the scale disappears.
(c) When welding a seam, a problem arises in that a scale is involved and welding defects (for example, blow) occur.

そこで、これらの問題を解消するために、
(x)厚鋼板の成形過程で剥離したスケールを除去する、
(y)マーキングに頼らないトラッキングを可能にするトレーサビリティシステムを構築する、
(z)成形した厚鋼板を、溶接する前に洗浄する
等の技術が検討されている。しかし、いずれも溶接鋼管の製造コストの著しい増加や生産性の大幅な低下を招く。
So to solve these problems,
(x) Remove the scales that have been peeled off during the thick steel plate forming process.
(y) Build a traceability system that enables tracking without relying on marking,
(z) Techniques such as washing the formed thick steel plate before welding are being studied. However, both cause a significant increase in the manufacturing cost of welded steel pipes and a significant decrease in productivity.

したがって、溶接鋼管の製造コストの増加や生産性の低下を抑えながら、スケールを剥離し難くする(以下、耐スケール剥離性を向上する、ともいう)ことにより、上記の(a)〜(c)の問題を解消する技術が求められている。   Therefore, the above-described (a) to (c) can be achieved by making the scale difficult to peel (hereinafter also referred to as improving the scale peel resistance) while suppressing an increase in the manufacturing cost of the welded steel pipe and a decrease in productivity. There is a need for technology that can solve these problems.

一方で、湿潤硫化水素環境に曝される可能性のあるラインパイプやプロセス配管には、耐HIC性と耐SSC性を兼ね備えた特性(以下、耐サワー性という)が要求される。したがって、それらの用途に用いられる溶接鋼管(以下、耐サワー溶接鋼管という)の素材となる厚鋼板の製造過程にて、熱間圧延の後に行なう加速冷却の開始温度や冷却速度を調整することによって適正なミクロ組織を形成して、耐サワー性を高める必要がある。   On the other hand, line pipes and process pipes that may be exposed to a wet hydrogen sulfide environment are required to have a characteristic that combines HIC resistance and SSC resistance (hereinafter referred to as sour resistance). Therefore, by adjusting the start temperature and cooling rate of accelerated cooling performed after hot rolling in the manufacturing process of the thick steel plate used as the material of the welded steel pipe (hereinafter referred to as sour-resistant welded steel pipe) used for those applications. It is necessary to increase the sour resistance by forming an appropriate microstructure.

しかし加速冷却を行なうことによって、厚鋼板の耐スケール剥離性は劣化する(すなわちスケールが剥離し易くなる)という傾向が認められる。そこで、耐スケール剥離性と耐サワー性を両立させる技術が検討されている。   However, by performing accelerated cooling, a tendency is observed that the scale peel resistance of the thick steel plate deteriorates (that is, the scale is easily peeled). In view of this, a technique for achieving both scale peeling resistance and sour resistance has been studied.

たとえば特許文献1には、Siを0.50質量%以上添加することによって、厚鋼板からスケールが剥離するのを防止する技術が開示されている。しかし、この技術では、Siが溶接熱影響部における島状マルテンサイトの生成を助長する。その結果、得られた溶接鋼管は、ラインパイプやプロセス配管として必ずしも好適なものではない。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for preventing the scale from peeling from a thick steel plate by adding Si in an amount of 0.50% by mass or more. However, in this technique, Si facilitates the formation of island martensite in the weld heat affected zone. As a result, the obtained welded steel pipe is not necessarily suitable as a line pipe or a process pipe.

特許文献2、3には、総圧延時間に占める冷却時間の割合を増やして、スケールを薄くすることによって、スケール中のFe3O4の比率を高くし、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、厚鋼板の表面温度が過度に低下するので、表層にフェライト相が生成し易くなる。その結果、厚鋼板の耐サワー性(とりわけ耐HIC性)の大幅な向上は期待できない。 In Patent Documents 2 and 3, the ratio of the cooling time to the total rolling time is increased and the scale is thinned to increase the ratio of Fe 3 O 4 in the scale so that the scale is in close contact with the thick steel plate. It is disclosed. However, in this technique, the surface temperature of the thick steel plate is excessively lowered, so that a ferrite phase is easily generated on the surface layer. As a result, a significant improvement in sour resistance (particularly HIC resistance) of the thick steel sheet cannot be expected.

特許文献4には、熱間圧延の前に無酸化加熱炉で加熱して、スケールの生成を抑制する技術、およびショットブラストを用いてデスケーリングを行なう技術が開示されている。しかし、この技術は、無酸化加熱炉やショットブラストを経て厚鋼板を製造するので、その製造工程が複雑になり、その結果、製造コストの増加や生産性の低下を招く。   Patent Document 4 discloses a technique for suppressing the generation of scale by heating in a non-oxidizing heating furnace before hot rolling, and a technique for performing descaling using shot blasting. However, since this technique manufactures a thick steel plate through a non-oxidation heating furnace and shot blasting, the manufacturing process becomes complicated, resulting in an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity.

特許文献5には、デスケーリングの条件を最適化し、厚鋼板の表面粗さを調整することによって、剥離し難い黒色のスケールを生成させる技術が開示されている。しかし、この技術では、溶接鋼管の成形のような厳しい曲げ加工にて、良好な耐スケール剥離性を得るのは困難である。   Patent Document 5 discloses a technique for generating a black scale that is difficult to peel off by optimizing descaling conditions and adjusting the surface roughness of a thick steel plate. However, with this technique, it is difficult to obtain good scale peeling resistance in severe bending processes such as the formation of welded steel pipes.

特許文献6には、スケールの色調を調整することによって、剥離し難くする技術が開示されている。しかし、この技術では、溶接鋼管の成形のような厳しい曲げ加工にて、良好な耐スケール剥離性を得るのは困難である。   Patent Document 6 discloses a technique for making separation difficult by adjusting the color tone of a scale. However, with this technique, it is difficult to obtain good scale peeling resistance in severe bending processes such as the formation of welded steel pipes.

特許文献7には、熱間圧延の前の加熱、および熱間圧延の後の冷却を適正に行なうことによって、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、徐冷を行なう必要があるので、生産性の低下を招く。また、加速冷却を行なって高強度材を製造する場合に、その加速冷却を停止した後で、徐冷を適正な条件で行なうことが難しくなり、その結果、良好な耐スケール剥離性を得るのが困難になる。   Patent Document 7 discloses a technique in which a scale is brought into close contact with a thick steel plate by appropriately performing heating before hot rolling and cooling after hot rolling. However, with this technique, it is necessary to perform slow cooling, which leads to a decrease in productivity. In addition, when producing a high-strength material by performing accelerated cooling, it becomes difficult to perform slow cooling under appropriate conditions after stopping the accelerated cooling, and as a result, good scale peel resistance can be obtained. Becomes difficult.

特許文献8には、熱間圧延が終了した後、直ちに加速冷却を開始して、所定の温度で加速冷却を停止することで、剥離し難いスケールを生成させる技術が開示されている。しかし、この技術では、加速冷却を停止する温度が高いので、ミクロ組織が不均一となり、良好な耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を得るのが困難になる。   Patent Document 8 discloses a technique for generating a scale that hardly peels by starting accelerated cooling immediately after hot rolling is finished and stopping accelerated cooling at a predetermined temperature. However, with this technique, since the temperature at which accelerated cooling is stopped is high, the microstructure becomes uneven, making it difficult to obtain good sour resistance (particularly HIC resistance).

特許文献9には、熱間圧延が終了した後、直ちに溶融塩を噴射して厚鋼板を冷却することで、スケールの厚さのばらつきを抑えて、スケール中のFe3O4の比率を高くし、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、溶融塩を噴射するための機器を設置する必要があるので、製造コストの増加を招く。 In Patent Document 9, after hot rolling is completed, molten salt is injected immediately to cool the thick steel plate, thereby suppressing variation in scale thickness and increasing the ratio of Fe 3 O 4 in the scale. And the technique which makes a scale contact | adhere to a thick steel plate is disclosed. However, in this technique, it is necessary to install a device for injecting the molten salt, which causes an increase in manufacturing cost.

特許文献10には、熱間圧延における圧延終了温度、冷却の条件、デスケーリングの条件を適正化して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、圧延終了温度が低いので、表層にフェライト相が生成し易くなり、良好な耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を確保できない。   Patent Document 10 discloses a technique for optimizing the rolling end temperature, the cooling condition, and the descaling condition in hot rolling so that the scale is in close contact with the thick steel plate. However, in this technique, since the rolling end temperature is low, a ferrite phase is easily generated on the surface layer, and good sour resistance (particularly HIC resistance) cannot be ensured.

特許文献11には、熱間圧延における1パスあたりの圧下率、圧延終了温度、デスケーリングの条件を適正化して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、圧延終了温度が低いので、表層にフェライト相が生成し易くなり、良好な耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を得るのが困難になる。   Patent Document 11 discloses a technique for optimizing the rolling reduction per pass, the rolling end temperature, and descaling conditions in hot rolling, and bringing the scale into close contact with the thick steel plate. However, in this technique, since the rolling end temperature is low, a ferrite phase is easily generated on the surface layer, and it becomes difficult to obtain good sour resistance (particularly, HIC resistance).

特許文献12には、熱間圧延が終了した後、保熱炉に装入して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、保熱炉を経て厚鋼板を製造するので、その製造工程が複雑になり、その結果、製造コストの増加や生産性の低下を招く。   Patent Document 12 discloses a technique in which, after hot rolling is completed, a scale is brought into close contact with a thick steel plate by charging into a heat-retaining furnace. However, in this technique, since a thick steel plate is manufactured through a heat-retaining furnace, the manufacturing process becomes complicated, resulting in an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity.

特許文献13には、熱間圧延における圧下率、圧延終了温度、冷却の条件を適正化して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、徐冷を行なう必要があるので、生産性の低下を招く。また、加速冷却を行なって高強度材を製造する場合に、その加速冷却を停止した後で、徐冷を適正な条件で行なうことが難しくなり、その結果、良好な耐スケール剥離性を得るのが困難になる。   Patent Document 13 discloses a technique for optimizing the rolling reduction ratio, rolling end temperature, and cooling conditions in hot rolling, and bringing the scale into close contact with the thick steel plate. However, with this technique, it is necessary to perform slow cooling, which leads to a decrease in productivity. In addition, when producing a high-strength material by performing accelerated cooling, it becomes difficult to perform slow cooling under appropriate conditions after stopping the accelerated cooling, and as a result, good scale peel resistance can be obtained. Becomes difficult.

特許文献14には、熱間圧延の前に加熱に先立って、予めデスケーリングを行ない、さらに酸化防止剤を塗布することによって、スケールの生成を抑制する技術が開示されている。しかし、この技術では、酸化防止剤を塗布するための機器を設置する必要があるので、製造コストの増加を招く。   Patent Document 14 discloses a technique for suppressing the generation of scale by performing descaling in advance of heating prior to hot rolling and further applying an antioxidant. However, in this technique, it is necessary to install a device for applying the antioxidant, which causes an increase in manufacturing cost.

特許文献15には、熱間圧延におけるデスケーリングと冷却の条件を最適化して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、徐冷を行なう必要があるので、生産性の低下を招く。また、加速冷却を行なって高強度材を製造する場合に、その加速冷却を停止した後で、徐冷を適正な条件で行なうことが難しくなり、その結果、良好な耐スケール剥離性を得るのが困難になる。   Patent Document 15 discloses a technique for optimizing the descaling and cooling conditions in hot rolling and bringing the scale into close contact with a thick steel plate. However, with this technique, it is necessary to perform slow cooling, which leads to a decrease in productivity. In addition, when producing a high-strength material by performing accelerated cooling, it becomes difficult to perform slow cooling under appropriate conditions after stopping the accelerated cooling, and as a result, good scale peel resistance can be obtained. Becomes difficult.

特許文献16では、熱間圧延の前の加熱の条件、および熱間圧延における圧下と加速冷却の条件を最適化して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、加速冷却を停止する温度が高いので、ミクロ組織が不均一となり、良好な耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を得るのが困難になる。   Patent Document 16 discloses a technique for optimizing the heating conditions before hot rolling and the conditions of reduction and accelerated cooling in hot rolling so that the scale is in close contact with the thick steel plate. However, with this technique, since the temperature at which accelerated cooling is stopped is high, the microstructure becomes uneven, making it difficult to obtain good sour resistance (particularly HIC resistance).

特許文献17では、熱間圧延の前の加熱の条件、および熱間圧延における圧下と加速冷却の条件を最適化して、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、溶接鋼管の成形のような厳しい曲げ加工にて、良好な耐スケール剥離性を得るのは困難である。   Patent Document 17 discloses a technique for optimizing heating conditions before hot rolling and conditions of reduction and accelerated cooling in hot rolling so that the scale is in close contact with the thick steel plate. However, with this technique, it is difficult to obtain good scale peeling resistance in severe bending processes such as the formation of welded steel pipes.

特許文献18には、熱間圧延が終了した後、冷却と復熱の熱サイクルを2回以上繰り返すことによって、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、熱サイクルを経て厚鋼板を製造するので、その製造工程が複雑になり、その結果、製造コストの増加や生産性の低下を招く。   Patent Document 18 discloses a technique in which a scale is brought into close contact with a thick steel plate by repeating a thermal cycle of cooling and recuperation two or more times after hot rolling is completed. However, in this technique, a thick steel plate is manufactured through a thermal cycle, so that the manufacturing process becomes complicated, resulting in an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity.

特許文献19には、熱間圧延が終了した後、デスケーリングを行ない、さらに加速冷却を行なうことによって、スケールの生成を抑制する技術が開示されている。しかし、この技術では、熱間圧延と加速冷却の間でデスケーリングを行なうための機器を設置する必要があるので、製造コストの増加を招く。   Patent Document 19 discloses a technology for suppressing scale generation by performing descaling after hot rolling is completed and further performing accelerated cooling. However, in this technique, since it is necessary to install equipment for performing descaling between hot rolling and accelerated cooling, the manufacturing cost increases.

特許文献20には、スケールの平均厚さ、そのスケールと厚鋼板との間に生成するサブスケール層の厚さ、およびサブスケール層のCu濃度とNi濃度を適正化することによって、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、加速冷却を行なわないので、表層にフェライト相が生成し易くなり、良好な耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を得るのが困難になる。また、加速冷却を行なわない故に、高強度材を製造するのは困難である。   In Patent Document 20, the scale is thickened by optimizing the average thickness of the scale, the thickness of the subscale layer formed between the scale and the steel plate, and the Cu concentration and Ni concentration of the subscale layer. A technique for closely contacting a steel sheet is disclosed. However, in this technique, accelerated cooling is not performed, so that a ferrite phase is easily generated on the surface layer, and it becomes difficult to obtain good sour resistance (particularly, HIC resistance). Further, since accelerated cooling is not performed, it is difficult to manufacture a high strength material.

特許文献21には、スケールの厚さと空孔率、およびスケールと厚鋼板との間の界面剥離率を低減することによって、スケールを厚鋼板に密着させる技術が開示されている。しかし、この技術では、空孔率や界面剥離率を調整するための機器を設置する必要があるので、製造コストの増加を招く。   Patent Document 21 discloses a technique for bringing a scale into close contact with a thick steel plate by reducing the thickness and porosity of the scale and the interface peeling rate between the scale and the thick steel plate. However, in this technique, since it is necessary to install a device for adjusting the porosity and the interface peeling rate, the manufacturing cost increases.

つまり、製造コストの増加や生産性の低下を抑えながら、優れた耐スケール剥離性と耐サワー性を兼ね備えた厚鋼板を得る技術は、未だ確立されていない。   That is, a technique for obtaining a thick steel plate having both excellent scale peeling resistance and sour resistance while suppressing an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity has not yet been established.

特開平5-39523号公報JP-A-5-39523 特開平5-195055号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-195055 特開平6-73504号公報JP-A-6-73504 特開平6-262243号公報JP-A-62-262243 特開平7-252593号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-252593 特開平9-87799号公報JP-A-9-87799 特開平9-209036号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-209036 特開平9-239428号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-239428 特開平9-271806号公報JP-A-9-271806 特開平9-272917号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-272917 特開平9-272918号公報JP-A-9-272918 特開平11-117018号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-117018 特開平11-277105号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-277105 特開2000-290727号公報JP 2000-290727 A 特開2003-231918号公報JP 2003-231918 A 特開2004-204346号公報JP 2004-204346 A 特開2006-249469号公報JP 2006-249469 A 特開2009-203532号公報JP 2009-203532 A 特開2010-99725号公報JP 2010-99725 A 特開2013-82979号公報JP 2013-82979 A 特開2014-4610号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-4610

本発明は、従来の技術の問題点を解消し、優れた耐スケール剥離性と耐サワー性を兼ね備えた厚鋼板、およびその厚鋼板を低コストで効率良く生産する製造方法、ならびにその厚鋼板からなる溶接鋼管を提供することを目的とする。   The present invention eliminates the problems of the prior art, a steel plate having excellent scale peeling resistance and sour resistance, a manufacturing method for efficiently producing the steel plate at low cost, and the steel plate It aims at providing the welded steel pipe which becomes.

本発明者は、耐サワー溶接鋼管の素材となる厚鋼板は、当然、耐サワー性が要求されることから、厚鋼板の耐サワー性を向上する技術について鋭意研究し、
(A)ミクロ組織を均一にすることが重要であり、Pcm値を0.11以上とする、
(B)中心偏析を軽減することが重要であり、PHIC値を0.95以下とする、
(C)中心偏析に起因するMnSの晶出を抑制することが重要であり、ACRM値を0以上とする、
(D)表層近傍のCa系クラスタの生成を抑制することが重要であり、カルシウム含有量と酸素含有量の比を2.5以下とする
ことが有効であるという知見を得た。
The present inventor, since the thick steel plate that is the material of the sour-resistant welded steel pipe naturally requires sour resistance, earnestly researches on the technology to improve the sour resistance of the thick steel plate,
(A) It is important to make the microstructure uniform, Pcm value is 0.11 or more,
(B) It is important to reduce the center segregation, PHIC value is 0.95 or less,
(C) It is important to suppress MnS crystallization caused by center segregation, and the ACRM value is 0 or more.
(D) It was important to suppress the formation of Ca-based clusters in the vicinity of the surface layer, and it was found that it was effective to set the ratio of calcium content to oxygen content to 2.5 or less.

また、耐スケール剥離性を向上する技術、特にストレートシームの耐サワー溶接鋼管の製造工程にて厚鋼板を成形する際のスケールの剥離を抑制する技術について、
(E)耐スケール剥離性を向上するためには、JIS規格K5600-5-6で規定されるクロスカット法でスケール剥離性を評価した平均等級を2以下とする、
(F)クロスカット法で評価した平均等級を2以下とするためには、圧延終了温度をAr3点〜FT値の範囲内で適正に制御する
ことが有効であるという知見を得た。
In addition, about technology to improve scale peel resistance, especially technology to suppress scale peeling when forming thick steel plates in the manufacturing process of straight seam sour welded steel pipes,
(E) In order to improve the scale peel resistance, the average grade evaluated by the cross cut method defined by JIS standard K5600-5-6 is 2 or less.
(F) In order to make the average grade evaluated by the cross-cut method 2 or less, it was found that it is effective to appropriately control the rolling end temperature within the range of Ar3 point to FT value.

本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。   The present invention has been made based on these findings.

すなわち本発明は、C:0.02〜0.08質量%、Si:0.45質量%以下、Mn:1.00〜1.70質量%、Al:0.001〜0.060質量%、Ca:0.0010〜0.0060量%を含有し、さらにCu:0.50質量%以下、Ni:1.00質量%以下、Cr:0.50質量%以下、Mo:0.50質量%以下、Nb:0.06質量%以下、V:0.10質量%以下、Ti:0.03質量%以下、B:0.0030質量%以下の中から選ばれる1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ下記の(1)式で算出されるPcm値が0.110以上、(2)式で算出されるPHIC値が0.95以下、(3)式で算出されるACRM値が0以上、(4)式で算出されるカルシウム含有量と酸素含有量の比が2.5以下である組成を有し、ベイナイト相が面積率で95%以上である組織を有し、表面に生成したスケールの平均厚さが10μm超えかつ40μm以下で、スケール剥離性をJIS規格K5600-5-6で規定されるクロスカット法で評価した平均等級が2以下である耐スケール剥離性に優れた耐サワー溶接鋼管用厚鋼板である。
Pcm=[%C]+([%Si]/30)+([%Mn]/20)+([%Cu]/20)+([%Ni]/60)+([%Cr]/20)+([%Mo]/15)+([%V]/10)+5[%B] ・・・(1)
PHIC=4.46[%C]+(2.37[%Mn]/6)+(1.74[%Cu]+1.7[%Ni])/15+(1.18[%Cr]+1.95[%Mo]+1.74[%V])/5+22.36[%P] ・・・(2)
ACRM=〔[%Ca]−(1.23[%O]−0.000365)〕/(1.25[%S]) ・・・(3)
カルシウム含有量と酸素含有量の比=[%Ca]/[%O] ・・・(4)
ここで、[%C]、[%Si]、[%Mn]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]、[%Mo]、[%V]、[%B]、[%P]、[%Ca]、[%O]、[%S]は、それぞれC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、B、P、Ca、O、Sの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
That is, the present invention, C: 0.02 to 0.08 wt%, Si: 0.45 wt% or less, Mn: 1.00-1.70 wt%, Al: 0.001-0.060 mass%, Ca: 0.0010 to .0060 containing mass%, further Cu : 0.50 mass % or less, Ni: 1.00 mass % or less, Cr: 0.50 mass % or less, Mo: 0.50 mass % or less, Nb: 0.06 mass% or less, V: 0.10 mass% or less, Ti: 0.03 mass% or less, B: It contains one or more selected from 0.0030 mass% or less, the balance consists of Fe and inevitable impurities, and the Pcm value calculated by the following formula (1) is 0.110 or more, calculated by formula (2) The PHIC value is 0.95 or less, the ACRM value calculated by the formula (3) is 0 or more, and the ratio of the calcium content and the oxygen content calculated by the formula (4) is 2.5 or less, and the bainite phase Has a structure with an area ratio of 95% or more, the average thickness of the scale formed on the surface is more than 10μm and less than 40μm, and the scale peelability is specified by JIS standard K5600-5-6 The average grade was evaluated by the cross-cut method is a steel plate for excellent sour welded steel pipe resistance to scale peeling resistance of 2 or less.
Pcm = [% C] + ([% Si] / 30) + ([% Mn] / 20) + ([% Cu] / 20) + ([% Ni] / 60) + ([% Cr] / 20 ) + ([% Mo] / 15) + ([% V] / 10) +5 [% B] (1)
PHIC = 4.46 [% C] + (2.37 [% Mn] / 6) + (1.74 [% Cu] +1.7 [% Ni]) / 15+ (1.18 [% Cr] +1.95 [% Mo] +1.74 [% V]) / 5 + 22.36 [% P] (2)
ACRM = [[% Ca] − (1.23 [% O] −0.000365)] / (1.25 [% S]) (3)
Ratio of calcium content to oxygen content = [% Ca] / [% O] (4)
Where [% C], [% Si], [% Mn], [% Cu], [% Ni], [% Cr], [% Mo], [% V], [% B], [% [P], [% Ca], [% O] and [% S] are the contents (mass) of C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, P, Ca, O and S, respectively. %), And zero if not contained.

また、本発明は、上記した組成を有する鋼スラブを1000〜1250℃に加熱し、鋼スラブに高圧水を噴射して両面のスケールを除去するデスケーリングを行なった後、パス数Nの熱間圧延を行ない、熱間圧延の第(N−4)パスから最終第Nパスまでの間で圧延パス中にデスケーリングを2回以上行なうとともに、下記の(5)式で算出されるFT値以下かつAr3点以上の温度で熱間圧延を終了し、引き続きAr3点以上の温度から600℃未満まで冷却速度10℃/秒以上で加速冷却を行ない、加速冷却を停止した後、空冷する耐スケール剥離性に優れた耐サワー溶接鋼管用厚鋼板の製造方法である。
FT=845−〔500/3〕×〔(1.5[%Si]−2[%Cu]−2[%Ni]−[%Cr])〕 ・・・(5)
ここで、[%Si]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]は、それぞれSi、Cu、Ni、Crの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
In addition, the present invention heats a steel slab having the above composition to 1000 to 1250 ° C., performs high-pressure water on the steel slab and performs descaling to remove scales on both sides, and then performs hot processing with N passes. Rolling is performed, and descaling is performed twice or more during the rolling pass from the (N-4) th pass to the final Nth pass of hot rolling, and below the FT value calculated by the following equation (5) In addition, after the hot rolling is completed at a temperature higher than the Ar3 point, the accelerated cooling is performed at a cooling rate of 10 ° C / second or higher from the temperature higher than the Ar3 point to less than 600 ° C. This is a method for producing a thick steel plate for a sour-resistant welded steel pipe having excellent properties.
FT = 845− [500/3] × [(1.5 [% Si] −2 [% Cu] −2 [% Ni] − [% Cr])] (5)
Here, [% Si], [% Cu], [% Ni], and [% Cr] represent the contents (mass%) of Si, Cu, Ni, and Cr, respectively, and are zero when not contained.

また、Nは5以上の整数である。   N is an integer of 5 or more.

さらに、本発明は、上記の厚鋼板からなる溶接鋼管である。   Furthermore, this invention is a welded steel pipe which consists of said thick steel plate.

本発明によれば、製造コストの増加や生産性の低下を抑えながら、優れた耐スケール剥離性と耐サワー性を兼ね備えた厚鋼板を得ることが可能となり、産業上格段の効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to obtain the thick steel plate which has the outstanding scale peeling resistance and sour resistance, suppressing the increase in manufacturing cost and the fall of productivity, and there exists a remarkable industrial effect.

まず、厚鋼板の成分について説明する。   First, the components of the thick steel plate will be described.

C:0.02〜0.08質量%
Cは、焼入れ性を高める作用を有し、厚鋼板の強度を確保するために重要な元素である。C含有量が0.02質量%未満では、この効果が得られない。一方、C含有量が0.08質量%を超えると、硬質な第2相(たとえばマルテンサイト相等)が多量に生成するので、厚鋼板の靭性が劣化する。したがって、Cは0.02〜0.08質量%の範囲内とする。好ましくは0.03〜0.06質量%である。
C: 0.02 to 0.08 mass%
C has an effect of enhancing the hardenability and is an important element for securing the strength of the thick steel plate. If the C content is less than 0.02% by mass, this effect cannot be obtained. On the other hand, if the C content exceeds 0.08% by mass, a large amount of a hard second phase (for example, a martensite phase) is generated, so that the toughness of the thick steel plate deteriorates. Therefore, C is in the range of 0.02 to 0.08 mass%. Preferably it is 0.03-0.06 mass%.

Si:0.45質量%以下
Siは、厚鋼板の素材となる鋼スラブを溶製する過程で脱酸剤として添加される元素である。しかしSi含有量が多すぎると、厚鋼板の溶接によって溶接熱影響部(以下、HAZという)に島状マルテンサイトを生成して、HAZ靭性の劣化を招く。したがって、Siは0.45質量%以下とする。Siは、耐スケール剥離性を劣化させる作用を有する元素であるから、含有量は少ないほど望ましい。ただし、Si含有量を0.05質量%未満まで低減させるためには、鋼スラブの溶製に長時間を要するので、工業的な種々の問題(たとえば生産性の低下、製造コストの増加等)を引き起こす。したがって、0.05〜0.45質量%が好ましく、より好ましくは0.05〜0.35質量%である。
Si: 0.45 mass% or less
Si is an element added as a deoxidizer in the process of melting a steel slab, which is a material for a thick steel plate. However, if the Si content is too large, island-shaped martensite is generated in the weld heat affected zone (hereinafter referred to as HAZ) by welding of thick steel plates, leading to deterioration of HAZ toughness. Therefore, Si is 0.45 mass% or less. Since Si is an element having an effect of degrading the scale peel resistance, the smaller the content, the better. However, in order to reduce the Si content to less than 0.05% by mass, it takes a long time to melt the steel slab, which causes various industrial problems (for example, a decrease in productivity, an increase in manufacturing cost, etc.). . Therefore, 0.05-0.45 mass% is preferable, More preferably, it is 0.05-0.35 mass%.

Mn:1.00〜1.70質量%
Mnは、厚鋼板の強度と靭性を向上する作用を有する元素である。Mn含有量が少なすぎると、その効果が得られない。一方、Mn含有量が多すぎると、Mnが中央偏析部に濃化し、中央偏析部の硬さが増加して、厚鋼板の靭性が劣化する。また、厚鋼板の溶接によってHAZにMnSを生成して、HAZ靭性の劣化を招く。したがって、Mn含有量は1.00〜1.70質量%の範囲内とする。好ましくは1.00〜1.50質量%である。
Mn: 1.00 to 1.70% by mass
Mn is an element having an effect of improving the strength and toughness of the thick steel plate. If the Mn content is too small, the effect cannot be obtained. On the other hand, when there is too much Mn content, Mn will concentrate in a center segregation part, the hardness of a center segregation part will increase, and the toughness of a thick steel plate will deteriorate. In addition, MnS is generated in the HAZ by welding thick steel plates, leading to deterioration of the HAZ toughness. Therefore, the Mn content is in the range of 1.00 to 1.70% by mass. Preferably it is 1.00-1.50 mass%.

Al:0.001〜0.060質量%
Alは、厚鋼板の素材となる鋼スラブを溶製する過程で脱酸剤として添加される元素である。Al含有量が少なすぎると、その効果が得られない。一方、Al含有量が多すぎると、Al系介在物が生成し易くなり、耐サワー性が劣化する。したがって、Al含有量は0.001〜0.060質量%の範囲内とする。好ましくは0.010〜0.050質量%である。
Al: 0.001 to 0.060 mass%
Al is an element added as a deoxidizer in the process of melting a steel slab, which is a material for a thick steel plate. If the Al content is too small, the effect cannot be obtained. On the other hand, when there is too much Al content, it will become easy to produce Al system inclusions, and sour resistance will deteriorate. Therefore, the Al content is in the range of 0.001 to 0.060 mass%. Preferably it is 0.010-0.050 mass%.

Ca:0.0010〜0.0060質量%
Caは、中央偏析部に生成する針状のMnSの形態を球状化して、厚鋼板やHAZの靭性を向上する作用を有する元素である。Ca含有量が少なすぎると、その効果が得られない。一方で、Ca含有量が多すぎると、Ca系酸硫化物(たとえばCaOS等)のクラスタが生成して、耐サワー性(とりわけ耐HIC性)の劣化を引き起こす。したがってCaを含有する場合は、0.0010〜0.0060質量%の範囲内とする。好ましくは0.0010〜0.0040質量%である。
Ca: 0.0010 to 0.0060 mass%
Ca is an element that has the effect of improving the toughness of thick steel plates and HAZ by spheroidizing the form of acicular MnS formed in the central segregation part. If the Ca content is too small, the effect cannot be obtained. On the other hand, when there is too much Ca content, clusters of Ca-based oxysulfides (for example, CaOS) are generated, and sour resistance (particularly HIC resistance) is deteriorated. Therefore, when it contains Ca, it shall be in the range of 0.0010-0.0060 mass%. Preferably it is 0.0010-0.0040 mass%.

O:0.0030質量%以下
Oは、鋼中に不可避的に含まれる元素であり、通常AlやCaと結合した酸化物として存在している。Oが過剰に含まれると、これらAl、Ca系酸化物の鋼中含有量が多くなりすぎ、クラスタを形成して耐HIC性能を劣化させるため、Oの含有量を0.0030質量%以下とすることが好ましい。
O: 0.0030 mass% or less
O is an element inevitably contained in steel, and is usually present as an oxide combined with Al or Ca. If O is contained excessively, the content of these Al and Ca-based oxides in the steel will increase too much, forming clusters and degrading the HIC resistance, so the O content should be 0.0030% by mass or less. Is preferred.

本発明に係る厚鋼板は、上記の成分に加えて、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、Bの中から選ばれる1種以上を含有する。   The thick steel plate according to the present invention contains one or more selected from Cu, Ni, Cr, Mo, Nb, V, Ti, and B in addition to the above components.

Cu:0.50質量%以下
Cuは、厚鋼板の靭性を向上し、かつ耐スケール剥離性を向上する作用を有する元素である。しかしCu含有量が多すぎると、溶接性の劣化やHAZ靭性の劣化を招く。したがってCuを含有する場合は、0.50質量%以下とする。好ましくは0.35質量%以下であり、より好ましくは0.30質量%以下である。
Cu: 0.50 mass% or less
Cu is an element which has the effect | action which improves the toughness of a thick steel plate, and improves scale peeling resistance. However, when there is too much Cu content, it will cause deterioration of weldability and HAZ toughness. Therefore, when it contains Cu, it is 0.50 mass% or less. Preferably it is 0.35 mass% or less, More preferably, it is 0.30 mass% or less.

Ni:1.00質量%以下
Niは、厚鋼板の靭性と強度を向上し、かつ耐スケール剥離性を向上する作用を有する元素である。しかしNi含有量が多すぎると、連続鋳造にて鋼スラブに割れが生じるので、熱間圧延の前に表面の手入れを行なう必要があり、生産性の著しい低下を招く。したがってNiを含有する場合は、1.00質量%以下とする。好ましくは0.50質量%以下であり、より好ましくは0.30質量%以下である。
Ni: 1.00 mass% or less
Ni is an element having an effect of improving the toughness and strength of the thick steel plate and improving the resistance to scale peeling. However, if the Ni content is too high, cracks occur in the steel slab during continuous casting, so that it is necessary to clean the surface before hot rolling, resulting in a significant reduction in productivity. Therefore, when it contains Ni, it is 1.00 mass% or less. Preferably it is 0.50 mass% or less, More preferably, it is 0.30 mass% or less.

Cr:0.50質量%以下
Crは、低Cの成分設計にて厚鋼板の強度を向上し、かつ耐スケール剥離性を向上する作用を有する元素である。しかしCr含有量が多すぎると、溶接性の劣化やHAZ靭性の劣化を招く。したがってCrを含有する場合は、0.50質量%以下とする。好ましくは0.45質量%以下であり、より好ましくは0.30質量%以下である。
Cr: 0.50 mass% or less
Cr is an element having an effect of improving the strength of the thick steel plate and improving the resistance to scale peeling by a low C component design. However, when there is too much Cr content, deterioration of weldability and HAZ toughness will be caused. Therefore, when it contains Cr, it is 0.50 mass% or less. Preferably it is 0.45 mass% or less, More preferably, it is 0.30 mass% or less.

Mo:0.50質量%以下
Moは、厚鋼板の焼入れ性を高めて、強度を向上する作用を有する元素である。しかしMo含有量が0.50質量%を超えると、HAZ靭性の劣化を招く。したがってMoを含有する場合は、0.50質量%以下とする。好ましくは0.35質量%以下である。
Mo: 0.50 mass% or less
Mo is an element that has the effect of improving the hardenability of the thick steel plate and improving the strength. However, if the Mo content exceeds 0.50 mass%, the HAZ toughness is deteriorated. Therefore, when it contains Mo, it is 0.50 mass% or less. Preferably it is 0.35 mass% or less.

Nb:0.06質量%以下
Nbは、厚鋼板の組織を微細化して、靭性と強度を向上する作用を有する元素である。しかしNb含有量が多すぎると、HAZ靭性が著しく劣化する。したがってNbを含有する場合は、0.06質量%以下とする。好ましくは0.05質量%以下である。
Nb: 0.06 mass% or less
Nb is an element that has the effect of refining the structure of a thick steel plate to improve toughness and strength. However, if the Nb content is too high, the HAZ toughness is significantly deteriorated. Therefore, when it contains Nb, it is 0.06 mass% or less. Preferably it is 0.05 mass% or less.

V:0.10質量%以下
Vは、厚鋼板の焼入れ性を高めて、強度を向上する作用を有する元素である。しかしV含有量が多すぎると、析出脆化を引き起こし、厚鋼板やHAZの靭性劣化を招く。したがってVを含有する場合は、0.10質量%以下とする。より好ましくは0.05質量%以下である。
V: 0.10% by mass or less
V is an element having an action of improving the hardenability of the thick steel plate and improving the strength. However, if the V content is too large, precipitation embrittlement is caused, leading to toughness deterioration of the thick steel plate or HAZ. Therefore, when it contains V, it is 0.10 mass% or less. More preferably, it is 0.05 mass% or less.

Ti:0.03質量%以下
Tiは、TiNのピンニング効果によって、熱間圧延の前の加熱におけるオーステナイト結晶の粗大化を抑制し、厚鋼板やHAZの靭性を向上する作用を有する元素である。しかしTi含有量が多すぎると、粗大なTiNが生成して、HAZ靭性の劣化を招く。したがってTiを含有する場合は、0.03質量%以下とする。
Ti: 0.03 mass% or less
Ti is an element that has the effect of suppressing the coarsening of austenite crystals during heating before hot rolling and improving the toughness of thick steel plates and HAZ due to the pinning effect of TiN. However, when there is too much Ti content, coarse TiN will produce | generate and will cause deterioration of HAZ toughness. Therefore, when it contains Ti, it is 0.03 mass% or less.

B:0.0030質量%以下
Bは、焼入れ性を著しく高める作用を有する元素であり、少量の添加で(すなわち安価に)厚鋼板の強度を向上することができる。しかしB含有量が多すぎると、溶接性の劣化やHAZ靭性の劣化を招く。したがってBを含有する場合は、0.0030質量%以下とする。好ましくは0.020質量%以下である。
B: 0.0030% by mass or less
B is an element having an effect of remarkably enhancing the hardenability, and the strength of the thick steel plate can be improved by adding a small amount (that is, inexpensively). However, when there is too much B content, deterioration of weldability and HAZ toughness will be caused. Therefore, when it contains B, it is made into 0.0030 mass% or less. Preferably it is 0.020 mass% or less.

Pcm:0.110以上
Pcmは、(1)式で算出される値であり、溶接低温割れ性を評価するための指標であるが、厚鋼板の強度や組織を評価する指標として用いることもできる。つまり、Pcmが低すぎると、後述する加速冷却を行なっても、ベイナイト相を主体とする均一な組織を形成できず、その結果、耐サワー性の劣化を招く。したがって、Pcmは0.110以上とする。好ましくは0.12以上である。
Pcm=[%C]+([%Si]/30)+([%Mn]/20)+([%Cu]/20)+([%Ni]/60)+([%Cr]/20)+([%Mo]/15)+([%V]/10)+5[%B] ・・・(1)
ここで、[%C]、[%Si]、[%Mn]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]、[%Mo]、[%V]、[%B]は、それぞれC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bの含有量(質量%)を表わす。いずれの元素も、含有しない場合はゼロとする。
Pcm: 0.110 or more
Pcm is a value calculated by the equation (1) and is an index for evaluating the weld cold cracking property, but can also be used as an index for evaluating the strength and structure of the thick steel plate. That is, if Pcm is too low, a uniform structure mainly composed of a bainite phase cannot be formed even if accelerated cooling described later is performed, resulting in deterioration of sour resistance. Therefore, Pcm is 0.110 or more. Preferably it is 0.12 or more.
Pcm = [% C] + ([% Si] / 30) + ([% Mn] / 20) + ([% Cu] / 20) + ([% Ni] / 60) + ([% Cr] / 20 ) + ([% Mo] / 15) + ([% V] / 10) +5 [% B] (1)
Here, [% C], [% Si], [% Mn], [% Cu], [% Ni], [% Cr], [% Mo], [% V], [% B] are respectively It represents the content (mass%) of C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V, and B. If any element is not contained, it is zero.

PHIC:0.95以下
PHICは、(2)式で算出される値であり、一般的な炭素等量の計算に用いられる合金元素に加えてPの影響を考慮して、中心偏析に起因する最終凝固部の性状を評価するための指標である。PHIC値が高すぎると、最終凝固部に粗大なMnSが生成していない鋼スラブであっても、NbTi−CN系化合物を起点にしてHIC割れが発生し易くなる。したがって、PHICは0.95以下とする。
PHIC=4.46[%C]+(2.37[%Mn]/6)+(1.74[%Cu]+1.7[%Ni])/15+(1.18[%Cr]+1.95[%Mo]+1.74[%V])/5+22.36[%P] ・・・(2)
ここで、[%C]、[%Mn]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]、[%Mo]、[%V]、[%P]は、それぞれC、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Pの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
PHIC: 0.95 or less
PHIC is a value calculated by equation (2) .In consideration of the influence of P in addition to the alloy elements used in general carbon equivalent calculations, the properties of the final solidified part due to central segregation are determined. It is an index for evaluation. If the PHIC value is too high, even if the steel slab does not generate coarse MnS in the final solidified part, HIC cracking is likely to occur starting from the NbTi-CN compound. Therefore, PHIC is 0.95 or less.
PHIC = 4.46 [% C] + (2.37 [% Mn] / 6) + (1.74 [% Cu] +1.7 [% Ni]) / 15+ (1.18 [% Cr] +1.95 [% Mo] +1.74 [% V]) / 5 + 22.36 [% P] (2)
Here, [% C], [% Mn], [% Cu], [% Ni], [% Cr], [% Mo], [% V], [% P] are C, Mn, Cu, respectively. , Ni, Cr, Mo, V, P content (% by mass), zero if not contained.

ACRM:0(ゼロ)以上
ACRMは、(3)式で算出される値であり、鋼スラブの最終凝固部に生成するMnSがCaによって球状化される現象を評価するための指標である。ACRM値が低すぎると、最終凝固部に粗大なMnSが残留するので、耐サワー性の劣化を招く。したがって、ACRMは0以上とする。
ACRM=〔[%Ca]−(1.23[%O]−0.000365)〕/(1.25[%S]) ・・・(3)
ここで、[%Ca]、[%O]、[%S]は、それぞれCa、O、Sの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
ACRM: 0 (zero) or more
ACRM is a value calculated by equation (3), and is an index for evaluating the phenomenon that MnS generated in the final solidified portion of the steel slab is spheroidized by Ca. If the ACRM value is too low, coarse MnS remains in the final solidified part, resulting in deterioration of sour resistance. Therefore, ACRM is 0 or more.
ACRM = [[% Ca] − (1.23 [% O] −0.000365)] / (1.25 [% S]) (3)
Here, [% Ca], [% O], and [% S] represent the contents (mass%) of Ca, O, and S, respectively, and are zero when not contained.

カルシウム含有量と酸素含有量の比:2.5以下
カルシウム含有量と酸素含有量の比は、(4)式で算出される値であり、厚鋼板の表層近傍に集積するCaOクラスタを定量化するための指標である。その比が高すぎると、表層近傍の耐サワー性(とりわけ耐HIC性)が劣化する。したがって、カルシウム含有量と酸素含有量の比は2.5以下とする。好ましくは2.2以下である。
カルシウム含有量と酸素含有量の比=[%Ca]/[%O] ・・・(4)
ここで、[%Ca] 、[%O]は、それぞれCa、Oの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
Ratio of calcium content to oxygen content: 2.5 or less The ratio of calcium content to oxygen content is a value calculated by equation (4), and is used to quantify CaO clusters that accumulate near the surface layer of thick steel plates. It is an indicator. If the ratio is too high, sour resistance (particularly HIC resistance) near the surface layer deteriorates. Therefore, the ratio of calcium content to oxygen content is 2.5 or less. Preferably it is 2.2 or less.
Ratio of calcium content to oxygen content = [% Ca] / [% O] (4)
Here, [% Ca] and [% O] represent the contents (mass%) of Ca and O, respectively.

本発明において、P、Sは、不可避的に含まれる不純物元素であり、いずれも少ないほど好ましいが、それぞれ、下記の範囲ならば許容される。   In the present invention, P and S are inevitably contained impurity elements, and the smaller the number, the better. However, the following ranges are acceptable.

P:0.015質量%以下
Pは偏析しやすく、中央部に濃化する元素であり、少量含まれるだけでも中央偏析の硬さを顕著に上げ、耐サワー性を劣化させるため、少なければ少ないほど良い。ただし、0.015質量%までは許容することができる。より好ましくは、0.010質量%以下である。
P: 0.015 mass% or less
P is an element that easily segregates and concentrates in the center. Even if contained in a small amount, P increases the hardness of the center segregation significantly and degrades sour resistance. However, up to 0.015% by mass is acceptable. More preferably, it is 0.010 mass% or less.

S:0.0015質量%以下
SはMnと結合し、MnSを生成する。また、SはMnと同じく中央部に濃化しやすい元素であるため、S量が多いとMnSの中央偏析が多数生成させることになり、耐サワー性を著しく劣化させる。したがって、Sは極力低減することが望ましいが、0.0015質量%までは許容できる。より好ましくは、0.0010質量%以下である。
S: 0.0015% by mass or less
S combines with Mn to generate MnS. Further, since S is an element that is easily concentrated in the central portion, as in Mn, if the amount of S is large, a large number of central segregations of MnS are generated, and sour resistance is significantly deteriorated. Therefore, it is desirable to reduce S as much as possible, but 0.0015% by mass is acceptable. More preferably, it is 0.0010 mass% or less.

本発明に係る厚鋼板に添加する元素の好適な含有量と、それを限定する理由は上記の通りであり、上記した成分以外の残部はFeおよび不可避的不純物である。   The preferable content of the element added to the thick steel plate according to the present invention and the reason for limiting it are as described above, and the balance other than the above components is Fe and inevitable impurities.

次に、厚鋼板の組織について説明する。   Next, the structure of the thick steel plate will be described.

ベイナイト相:95%以上
厚鋼板の耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を確保するためには、均一な組織を形成する必要がある。ラインパイプやプロセス配管として用いられる溶接鋼管として求められる強度(すなわち530MPa以上の引張強度)を発現するためには、ベイナイト相を主体とする組織を形成する必要がある。ベイナイト相が面積率で95%未満では、ベイナイト相と他の相との間をHICに起因する亀裂が伝播し、耐HIC性の劣化を招く。したがってベイナイト相は、面積率で95%以上とする。このベイナイト相の割合は、表層から板厚方向(1/8)×t〜(7/8)×tの位置で測定した値である。ベイナイト相のラス間に生成する微細なセメンタイト、および島状マルテンサイトは、ベイナイト相の一部とみなす。つまり、ベイナイト相以外の残部5%未満の組織は、フェライト相、パーライト相、マルテンサイト相、およびベイナイト相以外の場所で生成する粗大なセメンタイトである。
Bainitic phase: 95% or more In order to ensure sour resistance (particularly HIC resistance) of a thick steel plate, it is necessary to form a uniform structure. In order to develop the strength required for welded steel pipes used as line pipes and process pipes (that is, tensile strength of 530 MPa or more), it is necessary to form a structure mainly composed of bainite phase. When the area ratio of the bainite phase is less than 95%, cracks caused by HIC propagate between the bainite phase and other phases, resulting in deterioration of HIC resistance. Therefore, the bainite phase is 95% or more in area ratio. The ratio of the bainite phase is a value measured from the surface layer at a position in the plate thickness direction (1/8) × t to (7/8) × t. Fine cementite and island martensite formed between laths of the bainite phase are regarded as part of the bainite phase. That is, the remaining structure of less than 5% other than the bainite phase is coarse cementite generated in places other than the ferrite phase, the pearlite phase, the martensite phase, and the bainite phase.

次に、スケールの性状について説明する。   Next, the properties of the scale will be described.

スケールの平均厚さ:10μm超えかつ40μm以下
厚鋼板の表面に生成するスケールは、厚さが小さいほど、耐スケール剥離性が向上する。ただし、スケールの平均厚さが10μm以下では、野外での保管や運搬、特に船舶による海上輸送の際に、錆が発生して、表面性状の劣化のみならずマーキングの消失等の問題が生じる。一方で、平均厚さが40μmを超えると、Cr、Cu、Niを含有する成分設計であっても、厚鋼板から鋼管を成形する際にスケールが剥離し易くなる。したがってスケールの平均厚さは、10μm超えかつ40μm以下とする。
Average thickness of scale: more than 10 μm and not more than 40 μm As the scale generated on the surface of the thick steel plate is smaller, the scale peel resistance is improved. However, when the average thickness of the scale is 10 μm or less, rust is generated during storage and transportation in the field, especially during marine transportation by ship, and problems such as loss of marking as well as deterioration of surface properties occur. On the other hand, when the average thickness exceeds 40 μm, even when the component design contains Cr, Cu, and Ni, the scale is easily peeled when the steel pipe is formed from the thick steel plate. Therefore, the average thickness of the scale is more than 10 μm and 40 μm or less.

クロスカット法で評価した平均等級:2以下
厚鋼板の表面のスケールを、JIS規格K5600-5-6で規定されるクロスカット法で評価した等級は、耐スケール剥離性を示す指標として用いられる。クロスカット法によって得られる等級は、厚鋼板の表面の測定する部位によって、ばらつきが生じる。したがって、3ケ所以上でクロスカット法による評価を行ない、その平均等級を2以下とすることによって、厚鋼板を鋼管に成形する際に発生するスケール剥離を抑制できる。
Average grade evaluated by the cross-cut method: 2 or less A scale obtained by evaluating the scale of the surface of a thick steel plate by the cross-cut method defined by JIS standard K5600-5-6 is used as an index indicating the resistance to scale peeling. The grade obtained by the cross-cut method varies depending on the part to be measured on the surface of the thick steel plate. Therefore, by carrying out the evaluation by the cross-cut method at three or more locations and setting the average grade to 2 or less, scale peeling that occurs when forming a thick steel plate into a steel pipe can be suppressed.

次に、厚鋼板の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of a thick steel plate is demonstrated.

鋼スラブの加熱温度:1000〜1250℃
熱間圧延の素材となる鋼スラブの製造方法は特に限定されるものではないが、たとえば、転炉法で溶製し、連続鋳造法でスラブとすることが好ましい。
Steel slab heating temperature: 1000-1250 ℃
Although the manufacturing method of the steel slab used as the raw material of hot rolling is not specifically limited, For example, it is preferable to melt by a converter method and to make a slab by a continuous casting method.

熱間圧延の前に鋼スラブを加熱する温度が1000℃未満では、厚鋼板に求められる強度(すなわち530MPa以上の引張強度)を発現できない。一方、加熱温度が1250℃を超えると、厚鋼板の靭性が劣化する。したがって鋼スラブの加熱温度は、1000〜1250℃の範囲内とする。   If the temperature at which the steel slab is heated before hot rolling is less than 1000 ° C., the strength required for the thick steel plate (that is, the tensile strength of 530 MPa or more) cannot be expressed. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1250 ° C., the toughness of the thick steel plate deteriorates. Therefore, the heating temperature of the steel slab is set within a range of 1000 to 1250 ° C.

熱間圧延の前のデスケーリング:加熱した鋼スラブの両面に高圧水を噴射
鋼スラブを加熱することによって、表面にスケール(以下、1次スケールという)が生成する。1次スケールが鋼スラブの表面に残留した状態で熱間圧延を行なうと、上記した(a)〜(c)の問題が発生し、さらに、得られた厚鋼板を成形する際に、スケール剥離が発生し易くなる。したがって、熱間圧延の前に1次スケールを除去する必要がある。そのデスケーリングにおいては、加熱した鋼スラブの両面に高圧水を噴射する。高圧水の圧力や流量は特に限定せず、1次スケールを除去できるように適宜設定する。
Descaling before hot rolling: High-pressure water is sprayed on both sides of the heated steel slab By heating the steel slab, a scale (hereinafter referred to as primary scale) is generated on the surface. When hot rolling is performed with the primary scale remaining on the surface of the steel slab, the above-mentioned problems (a) to (c) occur, and when the resulting thick steel plate is formed, the scale peeling occurs. Is likely to occur. Therefore, it is necessary to remove the primary scale before hot rolling. In the descaling, high-pressure water is sprayed on both sides of the heated steel slab. The pressure and flow rate of the high-pressure water are not particularly limited, and are appropriately set so that the primary scale can be removed.

熱間圧延におけるデスケーリング:第(N−4)パスから最終第Nパスまでの間で圧延パス中に2回以上
鋼スラブを加熱し、さらに1次スケールのデスケーリングを行なった後、熱間圧延(パス数:N)を行なう間に再びスケール(以下、2次スケールという)が生成する。2次スケールは、空孔を内包していることから剥離し易く、かつ成長が速いので、熱間圧延の最終パス(すなわち第Nパス)の圧下が終了するまでにデスケーリングを行なう。ただし熱間圧延の早い段階(たとえば第1パスの後)でそのデスケーリングを行なっても、その後で2次スケールが発生してしまう。したがって、第(N−4)パスから最終パス(すなわち第Nパス)までの間でデスケーリングを行なう。また、少量の1次スケールが残留する場合もあるので、2次スケールと1次スケールを完全に除去するために、デスケーリングを2回以上行なう。したがって、熱間圧延の第(N−4)パスから最終第Nパスまでの間で圧延パス中に2回以上デスケーリングを行なう。ここでNは、粗圧延と仕上げ圧延の合計パス数であり、5〜50の整数である。
Descaling in hot rolling: The steel slab is heated twice or more during the rolling pass from the (N-4) pass to the final N pass, and after further descaling of the primary scale, A scale (hereinafter referred to as a secondary scale) is generated again during rolling (number of passes: N). Since the secondary scale contains pores, it is easy to peel off and grows quickly, and therefore, descaling is performed before the reduction of the final hot rolling pass (that is, the Nth pass) is completed. However, even if the descaling is performed at an early stage of hot rolling (for example, after the first pass), a secondary scale is generated thereafter. Therefore, descaling is performed from the (N-4) th pass to the final pass (ie, the Nth pass). In addition, since a small amount of the primary scale may remain, descaling is performed twice or more in order to completely remove the secondary scale and the primary scale. Therefore, the descaling is performed twice or more during the rolling pass from the (N-4) pass to the final N pass of the hot rolling. Here, N is the total number of passes of rough rolling and finish rolling, and is an integer of 5-50.

熱間圧延の第(N−4)パスから最終第Nパスまでの間で圧延パス中に2回以上デスケーリングを実施しない場合には、2次スケールや1次スケールが残存するため、厚鋼板表面のスケールが厚くなり、溶接鋼管に成形する際にスケール剥離も発生する。デスケーリングは、圧延パス中に少なくとも被圧延材が圧延機に噛み込む入側から行なうことが好ましく、圧延パス中に圧延機の両側から行なうことがより好ましい。   When the descaling is not performed twice or more during the rolling pass from the (N-4) pass to the final N pass of the hot rolling, the secondary scale and the primary scale remain. The scale on the surface becomes thick, and scale peeling occurs when forming into a welded steel pipe. The descaling is preferably performed at least from the entrance side where the material to be rolled bites into the rolling mill during the rolling pass, and more preferably from both sides of the rolling mill during the rolling pass.

なお、熱間圧延の第(N−2)パスから第Nパスまでの間で圧延パス中に2回以上デスケーリングを行なうと、2次スケールと1次スケールを除去する効果が一層高まる。ここでNは3〜50の整数である。   If the descaling is performed twice or more during the rolling pass from the (N-2) th pass to the Nth pass of the hot rolling, the effect of removing the secondary scale and the primary scale is further enhanced. Here, N is an integer of 3 to 50.

熱間圧延の圧延終了温度:FT値以下かつAr3点以上
熱間圧延の圧延終了温度(℃)は、厚鋼板の強度、靭性、耐スケール剥離性に多大な影響を及ぼす因子である。そして、上記のような強度と靭性を確保するための成分設計と、それに関連して(5)式で算出されるFT値以下の温度で熱間圧延を終了することによって、クロスカット法による平均等級を2以下とし、耐スケール剥離性を向上することができる。なお、圧延終了温度の下限は、後述する加速冷却との関連でAr3点以上とする。Ar3点は、同じ成分の試験片を用いて実測することが望ましい。あるいは、下記の(6)式で推定した値を用いても良い。
FT=845−〔500/3〕×〔(1.5[%Si]−2[%Cu]−2[%Ni]−[%Cr])〕 ・・・(5)
ここで、[%Si]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]は、それぞれSi、Cu、Ni、Crの含有量(質量%)を表わす。いずれの元素も、含有しない場合はゼロとする。
Ar3=910−310[%C] −80[%Mn] −20[%Cu] −55[%Ni] −15[%Cr] −80[%Mo] ・・・(6)
ここで、[%C]、[%Mn]、[%Cu]、[%Ni] 、[%Cr] 、[%Mo]は、それぞれC、Mn、Cu、Ni、Cr、Moの含有量(質量%)を表わす。いずれの元素も、含有しない場合はゼロとする。
Rolling end temperature of hot rolling: FT value or less and Ar3 point or more The rolling end temperature (° C.) of hot rolling is a factor that greatly affects the strength, toughness, and scale peel resistance of thick steel plates. And by the component design to ensure the strength and toughness as described above, and by terminating hot rolling at a temperature below the FT value calculated by Equation (5), the average by the cross-cut method A grade can be made into 2 or less, and scale peeling resistance can be improved. Note that the lower limit of the rolling end temperature is set to the Ar3 point or higher in relation to accelerated cooling described later. It is desirable to actually measure the Ar3 point using a test piece of the same component. Alternatively, a value estimated by the following equation (6) may be used.
FT = 845− [500/3] × [(1.5 [% Si] −2 [% Cu] −2 [% Ni] − [% Cr])] (5)
Here, [% Si], [% Cu], [% Ni], and [% Cr] represent the contents (mass%) of Si, Cu, Ni, and Cr, respectively. If any element is not contained, it is zero.
Ar3 = 910−310 [% C] −80 [% Mn] −20 [% Cu] −55 [% Ni] −15 [% Cr] −80 [% Mo] (6)
Here, [% C], [% Mn], [% Cu], [% Ni], [% Cr] and [% Mo] are the contents of C, Mn, Cu, Ni, Cr and Mo, respectively ( Mass%). If any element is not contained, it is zero.

加速冷却の開始温度:Ar3点以上
熱間圧延が終了した後、加速冷却を行なう。加速冷却の開始温度(℃)がAr3点を下回ると、フェライト相が生成するので、耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を確保できない。したがって加速冷却の開始温度は、Ar3点以上とする。
Accelerated cooling start temperature: Ar3 point or higher Accelerated cooling is performed after hot rolling is completed. If the start temperature (° C.) of accelerated cooling is lower than the Ar3 point, a ferrite phase is generated, and sour resistance (particularly HIC resistance) cannot be ensured. Therefore, the starting temperature of accelerated cooling is set to the Ar3 point or higher.

加速冷却の冷却速度:10℃/秒以上
加速冷却の冷却速度は、厚鋼板の組織を制御するための指標であり、上記のような成分設計では、10℃/秒以上とすることによってベイナイト相を主体(面積率で95%以上)とする組織を得ることができる。冷却速度が10℃/秒未満では、フェライト相が生成し易くなるので、耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を確保できなくなる。
Cooling rate of accelerated cooling: 10 ° C / second or more The cooling rate of accelerated cooling is an index for controlling the structure of the thick steel plate. In the above component design, the bainite phase is set to 10 ° C / second or more. Can be obtained as a main component (95% or more in area ratio). When the cooling rate is less than 10 ° C./second, a ferrite phase is easily generated, and sour resistance (particularly HIC resistance) cannot be ensured.

加速冷却の停止温度:600℃未満
加速冷却の停止温度は、厚鋼板の組織を制御するための指標であり、上記のような成分設計では、600℃未満とすることによってベイナイト相を主体(面積率で95%以上)とする組織を得ることができる。
Accelerated cooling stop temperature: less than 600 ° C Accelerated cooling stop temperature is an index for controlling the structure of thick steel sheets. In the above component design, the bainite phase is mainly (by area) by making it less than 600 ° C. A ratio of 95% or more) can be obtained.

本発明に係る厚鋼板の製造方法においては、加速冷却を停止した後、大気中で室温まで冷却(いわゆる空冷)するが、加速冷却の停止温度が600℃以上では、その空冷でフェライト相が生成するので、耐サワー性(とりわけ耐HIC性)を確保できなくなる。   In the method for producing a thick steel plate according to the present invention, accelerated cooling is stopped and then cooled to room temperature in the atmosphere (so-called air cooling). When the accelerated cooling stop temperature is 600 ° C. or higher, a ferrite phase is generated by the air cooling. Therefore, sour resistance (particularly HIC resistance) cannot be ensured.

また、空冷の後で焼戻しを行なって、厚鋼板の強度と靭性のバランスを調整しても良い。   Further, tempering may be performed after air cooling to adjust the balance between strength and toughness of the thick steel plate.

上記の製造条件により、本発明の耐スケール剥離性および材質均一性に優れた溶接鋼管用厚鋼板を得ることができる。さらに、本発明の溶接鋼管の製造方法について説明する。   According to the production conditions described above, the thick steel plate for welded steel pipes excellent in scale peel resistance and material uniformity of the present invention can be obtained. Furthermore, the manufacturing method of the welded steel pipe of this invention is demonstrated.

本発明は、上記の厚鋼板を用いて鋼管となすものである。鋼管の成形方法としては、UOEプロセスやプレスベンド(ベンディングプレスとも称する)等の冷間成形によって鋼管形状に成形する方法が挙げられる。   This invention makes a steel pipe using said thick steel plate. Examples of the method for forming a steel pipe include a method for forming a steel pipe into a shape by cold forming such as a UOE process or a press bend (also called a bending press).

UOEプロセスでは、素材となる厚鋼板の幅方向端部に開先加工を施した後、プレス機を用いて厚鋼板の幅方向端部の端曲げを行ない、続いて、プレス機を用いて厚鋼板をU字状にそしてO字状に成形することにより、厚鋼板の幅方向同士が対向するように厚鋼板を円筒形状に成形する。次いで、厚鋼板の対向する幅方向端部を突き合わせて溶接する。この溶接をシーム溶接と呼ぶ。このシーム溶接においては、円筒形状の厚鋼板を拘束し、対向する厚鋼板の幅方向端部同士を突き合わせて仮付溶接する仮付溶接工程と、サブマージアーク溶接法によって厚鋼板の突き合わせ部の内外面に溶接を施す本溶接工程との、二段階の工程を有する方法が好ましい。シーム溶接を行なった後に、溶接残留応力の除去と鋼管真円度の向上のため、拡管を行なう。拡管工程において拡管率(拡管前の管の外径に対する拡管前後の外径変化量の比)は、通常、0.3〜1.5%の範囲で実施される。真円度改善効果と拡管装置に要求される能力とのバランスの観点から、拡管率は0.5〜1.2%の範囲であることが好ましい。その後、防食を目的としてコーティング処理を実施することができる。コーティング処理としては、外面に、たとえば、200〜300℃の温度域に加熱した後、たとえば公知の樹脂を塗布すれば良い。   In the UOE process, after performing groove processing on the width direction end of a thick steel plate as a material, the end of the width direction end of the thick steel plate is bent using a press machine, and then the thickness is increased using a press machine. By forming the steel plate into a U shape and an O shape, the thick steel plate is formed into a cylindrical shape so that the width directions of the thick steel plates face each other. Next, the opposite ends in the width direction of the thick steel plates are butted and welded. This welding is called seam welding. In this seam welding, a cylindrical thick steel plate is constrained, and the end portions in the width direction of opposing thick steel plates are butt-welded to each other and tack welding is performed. A method having a two-step process, that is, a main welding process for welding the outer surface, is preferable. After seam welding, pipe expansion is performed to remove residual welding stress and improve roundness of the steel pipe. In the pipe expansion process, the pipe expansion ratio (ratio of the outer diameter change amount before and after the pipe expansion to the outer diameter of the pipe before the pipe expansion) is usually performed in the range of 0.3 to 1.5%. From the viewpoint of the balance between the roundness improvement effect and the capacity required for the pipe expansion device, the pipe expansion ratio is preferably in the range of 0.5 to 1.2%. Thereafter, a coating treatment can be carried out for the purpose of preventing corrosion. As the coating treatment, for example, a known resin may be applied to the outer surface after heating to a temperature range of 200 to 300 ° C., for example.

プレスベンドの場合には、厚鋼鈑に三点曲げを繰り返すことにより逐次成形し、ほぼ円形の断面形状を有する鋼管を製造する。その後は、上記のUOEプレスと同様に、シーム溶接を実施する。プレスベンドの場合にも、シーム溶接の後、拡管を実施しても良く、また、コーティングを実施することもできる。   In the case of a press bend, a steel pipe having a substantially circular cross-sectional shape is manufactured by sequentially forming a thick steel plate by repeating three-point bending. After that, seam welding is performed in the same manner as the above UOE press. Also in the case of press bend, tube expansion may be performed after seam welding, and coating may also be performed.

表1に示す成分の溶鋼を溶製し、連続鋳造にて鋼スラブとした。そして鋼スラブを加熱した後、熱間圧延を行なって厚鋼板とし、引き続き冷却水を噴射して加速冷却を行ない、さらに空冷して室温まで冷却した。表1に示す各元素の含有量から、Pcm、PHIC、ACRM、[%Ca]/[%O]、FT、Ar3を計算した値を表2に示す。鋼スラブの加熱温度、熱間圧延のデスケーリング、圧延終了温度、加速冷却の開始温度、停止温度、冷却速度、厚鋼板の板厚は、表3に示す通りである。   Molten steel having the components shown in Table 1 was melted and formed into a steel slab by continuous casting. And after heating a steel slab, it hot-rolled and made it the thick steel plate, continued cooling water to inject accelerated cooling, and also air-cooled and cooled to room temperature. Table 2 shows the calculated values of Pcm, PHIC, ACRM, [% Ca] / [% O], FT, Ar3 from the contents of each element shown in Table 1. Table 3 shows the steel slab heating temperature, hot rolling descaling, rolling end temperature, accelerated cooling start temperature, stop temperature, cooling rate, and steel plate thickness.

なお、熱間圧延の圧延終了温度は、最終パス(すなわち第Nパス)直後の厚鋼板の表面温度を測定して求めた。加速冷却の開始温度と停止温度は、厚鋼板の進行方向(すなわち長手方向)の尾端側クロップから500mmの位置の表面温度を測定して求めた。冷却速度は、板厚方向中央部における700→650℃の冷却速度を熱伝導シミュレーションで計算した。   The rolling end temperature of hot rolling was determined by measuring the surface temperature of the thick steel plate immediately after the final pass (that is, the Nth pass). The start temperature and stop temperature of accelerated cooling were determined by measuring the surface temperature at a position 500 mm from the tail end side crop in the traveling direction (ie, the longitudinal direction) of the thick steel plate. The cooling rate was calculated by a heat conduction simulation at a cooling rate of 700 → 650 ° C. at the center in the thickness direction.

Figure 0006245139
Figure 0006245139

Figure 0006245139
Figure 0006245139

Figure 0006245139
Figure 0006245139

こうして得られた厚鋼板の表層から板厚方向(1/8)×t〜(7/8)×tの位置を光学顕微鏡で撮影し、その写真を用いてベイナイト相の面積率を画像解析で求めた。また、厚鋼板の断面を光学顕微鏡で撮影し、その写真を用いて5ケ所のスケールの厚さを測定して、その平均値を求めた。クロスカット試験は、JIS規格K5600-5-6に準拠して行ない、厚鋼板の表面と裏面を光学顕微鏡で撮影し、その写真を用いて測定した5ケ所の等級の平均値を求めた。さらに、厚鋼板の長手方向に対して垂直にAPI規格5Lに準拠する全厚引張試験片を採取し、引張試験を行なって、引張強度を求めた。なお、引張強度の目標値は530MPa以上とした。   The position in the plate thickness direction (1/8) × t to (7/8) × t is photographed with an optical microscope from the surface layer of the thick steel plate thus obtained, and the area ratio of the bainite phase is analyzed by image analysis using the photograph. Asked. Moreover, the cross section of the thick steel plate was image | photographed with the optical microscope, the thickness of five scales was measured using the photograph, and the average value was calculated | required. The cross-cut test was conducted in accordance with JIS standard K5600-5-6. The front and back surfaces of the thick steel plate were photographed with an optical microscope, and the average value of five grades measured using the photographs was obtained. Furthermore, a full-thickness tensile test piece conforming to API standard 5L was taken perpendicularly to the longitudinal direction of the thick steel plate, and a tensile test was performed to obtain a tensile strength. The target value of tensile strength was set to 530 MPa or more.

HIC試験は、NACE TM0284に準拠して行なった。溶液はNACE−A液を用いた。HIC試験の目標はCLR≦10%とした。その理由は、溶接鋼管とした状態でCLR≦15%を満たすためである。   The HIC test was performed according to NACE TM0284. As the solution, NACE-A solution was used. The target of the HIC test was CLR ≦ 10%. The reason is to satisfy CLR ≦ 15% in a welded steel pipe state.

Figure 0006245139
Figure 0006245139

次に、厚鋼板をプレスベンド法で成形し、シーム部を溶接してストレートシームの溶接鋼管(外径457〜914mm)とし、その後、真円度の向上を目的として拡管成形を実施した。そして、その溶接鋼管の表面を目視で観察して、スケールの剥離を調査した。その結果は、地鉄が露出せず、素材である厚鋼板に対してスプレー塗布により実施したマーキングが消失していないものを良(○)と評価し、地鉄が露出して、マーキングが消失しているものを不良(×)と評価して、表3に示す。なおスケール剥離については、マーキングが消失しないこと(すなわち評価○)を目標とした。   Next, the thick steel plate was formed by the press bend method, and the seam portion was welded to obtain a straight seam welded steel pipe (outer diameter 457 to 914 mm), and thereafter, pipe expansion was performed for the purpose of improving roundness. Then, the surface of the welded steel pipe was visually observed to investigate scale peeling. As a result, it was evaluated as good (○) that the markings applied by spray coating on the thick steel plate that was the material was not exposed and the marking was lost. What is being evaluated is evaluated as defective (×), and is shown in Table 3. In addition, about scale peeling, it made the target that marking does not lose | disappear (namely, evaluation (circle)).

表4から明らかなように、発明例は、厚鋼板の引張強度、CLR、および溶接鋼管に加工したした後のスケール剥離が、いずれも目標を達成しており、良好な結果が得られた。これに対して比較例は、いずれかが目標を満たしていない。   As is clear from Table 4, in the inventive examples, the tensile strength of the thick steel plate, CLR, and scale peeling after being processed into a welded steel pipe all achieved the target, and good results were obtained. On the other hand, one of the comparative examples does not meet the target.

Claims (3)

C:0.02〜0.08質量%、Si:0.45質量%以下、Mn:1.00〜1.70質量%、Al:0.001〜0.060質量%、Ca:0.0010〜0.0060量%を含有し、さらにCu:0.50質量%以下、Ni:1.00質量%以下、Cr:0.50質量%以下、Mo:0.50質量%以下、Nb:0.06質量%以下、V:0.10質量%以下、Ti:0.03質量%以下、B:0.0030質量%以下の中から選ばれる1種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ下記の(1)式で算出されるPcm値が0.110以上、(2)式で算出されるPHIC値が0.95以下、(3)式で算出されるACRM値が0以上、(4)式で算出されるカルシウム含有量と酸素含有量の比が2.5以下である組成を有し、ベイナイト相が面積率で95%以上である組織を有し、表面に生成したスケールの平均厚さが10μm超えかつ40μm以下で、スケール剥離性をJIS規格K5600-5-6で規定されるクロスカット法で評価した平均等級が2以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れた耐サワー溶接鋼管用厚鋼板。
Pcm=[%C]+([%Si]/30)+([%Mn]/20)+([%Cu]/20)+([%Ni]/60)+([%Cr]/20)+([%Mo]/15)+([%V]/10)+5[%B] ・・・(1)
PHIC=4.46[%C]+(2.37[%Mn]/6)+(1.74[%Cu]+1.7[%Ni])/15+(1.18[%Cr]+1.95[%Mo]+1.74[%V] )/5+22.36[%P] ・・・(2)
ACRM=〔[%Ca]−(1.23[%O]−0.000365)〕/(1.25[%S]) ・・・(3)
カルシウム含有量と酸素含有量の比=[%Ca]/[%O] ・・・(4)
ここで、[%C]、[%Si]、[%Mn]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]、[%Mo]、[%V]、[%B]、[%P]、[%Ca]、[%O]、[%S]は、それぞれC、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、B、P、Ca、O、Sの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
C: 0.02 to 0.08 wt%, Si: 0.45 wt% or less, Mn: from 1.00 to 1.70 wt%, Al: .001-0.060 mass%, Ca: from .0010 to .0060 containing mass%, further Cu: 0.50 wt% or less Ni: 1.00 mass % or less, Cr: 0.50 mass % or less, Mo: 0.50 mass % or less, Nb: 0.06 mass% or less, V: 0.10 mass% or less, Ti: 0.03 mass% or less, B: 0.0030 mass% or less It contains one or more selected from among them, the balance is Fe and inevitable impurities, and the Pcm value calculated by the following formula (1) is 0.110 or more, and the PHIC value calculated by the formula (2) is 0.95 Hereinafter, the ACRM value calculated by the formula (3) is 0 or more, the ratio of the calcium content and the oxygen content calculated by the formula (4) is 2.5 or less, the bainite phase is 95 by area ratio. %, The average thickness of the scale formed on the surface is more than 10μm and less than 40μm, and the scale peelability is a cross-cut method specified by JIS standard K5600-5-6. Valence and sour welded steel pipe for thick steel plate having excellent scale exfoliation resistance, wherein the average rating of 2 or less were.
Pcm = [% C] + ([% Si] / 30) + ([% Mn] / 20) + ([% Cu] / 20) + ([% Ni] / 60) + ([% Cr] / 20 ) + ([% Mo] / 15) + ([% V] / 10) +5 [% B] (1)
PHIC = 4.46 [% C] + (2.37 [% Mn] / 6) + (1.74 [% Cu] +1.7 [% Ni]) / 15+ (1.18 [% Cr] +1.95 [% Mo] +1.74 [% V]) / 5 + 22.36 [% P] (2)
ACRM = [[% Ca] − (1.23 [% O] −0.000365)] / (1.25 [% S]) (3)
Ratio of calcium content to oxygen content = [% Ca] / [% O] (4)
Where [% C], [% Si], [% Mn], [% Cu], [% Ni], [% Cr], [% Mo], [% V], [% B], [% [P], [% Ca], [% O] and [% S] are the contents (mass) of C, Si, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, P, Ca, O and S, respectively. %), And zero if not contained.
請求項1に記載の組成を有する鋼スラブを1000〜1250℃に加熱し、該鋼スラブに高圧水を噴射して両面のスケールを除去するデスケーリングを行なった後、パス数Nの熱間圧延を行ない、該熱間圧延の第(N−4)パスから最終第Nパスまでの間で圧延パス中に前記デスケーリングを2回以上行なうとともに、下記の(5)式で算出されるFT値以下かつAr3点以上の温度で前記熱間圧延を終了し、引き続き前記Ar3点以上の温度から600℃未満まで冷却速度10℃/秒以上で加速冷却を行ない、該加速冷却を停止した後、空冷することを特徴とする耐スケール剥離性に優れた、ベイナイト相が面積率で95%以上である組織を有し、表面に生成したスケールの平均厚さが10μm超えかつ40μm以下で、スケール剥離性をJIS規格K5600-5-6で規定されるクロスカット法で評価した平均等級が2以下である耐サワー溶接鋼管用厚鋼板の製造方法。
FT=845−〔500/3〕×〔(1.5[%Si]−2[%Cu]−2[%Ni]−[%Cr])〕 ・・・(5)
ここで、[%Si]、[%Cu]、[%Ni]、[%Cr]は、それぞれSi、Cu、Ni、Crの含有量(質量%)を表わし、含有しない場合はゼロとする。
また、Nは5以上の整数である。
A steel slab having the composition according to claim 1 is heated to 1000 to 1250 ° C., subjected to descaling by spraying high-pressure water onto the steel slab to remove scales on both sides, and then hot rolling with N passes. And performing the descaling twice or more during the rolling pass from the (N-4) pass to the final N pass of the hot rolling, and the FT value calculated by the following equation (5) The hot rolling is terminated at a temperature not lower than the Ar3 point and not lower than the Ar3 point, and then accelerated cooling is performed at a cooling rate of 10 ° C / second or higher from the temperature not lower than the Ar3 point to less than 600 ° C. It has an excellent scale peel resistance and has a structure in which the bainite phase has an area ratio of 95% or more. The average thickness of the scale formed on the surface exceeds 10 μm and the scale peelability is 40 μm or less. The cross-cut method specified by JIS standard K5600-5-6 The manufacturing method of the thick steel plate for sour-resistant welded steel pipes whose average grade evaluated in (2) is 2 or less .
FT = 845− [500/3] × [(1.5 [% Si] −2 [% Cu] −2 [% Ni] − [% Cr])] (5)
Here, [% Si], [% Cu], [% Ni], and [% Cr] represent the contents (mass%) of Si, Cu, Ni, and Cr, respectively, and are zero when not contained.
N is an integer of 5 or more.
請求項1に記載の厚鋼板からなることを特徴とする溶接鋼管。   A welded steel pipe comprising the thick steel plate according to claim 1.
JP2014215084A 2014-10-22 2014-10-22 Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe Active JP6245139B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014215084A JP6245139B2 (en) 2014-10-22 2014-10-22 Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014215084A JP6245139B2 (en) 2014-10-22 2014-10-22 Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016079492A JP2016079492A (en) 2016-05-16
JP6245139B2 true JP6245139B2 (en) 2017-12-13

Family

ID=55957658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014215084A Active JP6245139B2 (en) 2014-10-22 2014-10-22 Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6245139B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110004358B (en) * 2019-03-29 2021-05-25 山东钢铁集团日照有限公司 Marine steel plate with low Pcm value, large thickness and easy welding and production method thereof
CN110527810B (en) * 2019-08-28 2021-09-07 唐山钢铁集团有限责任公司 Method for improving core toughness of thick plate by utilizing descaling box
WO2023233734A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-07 Jfeスチール株式会社 High-strength steel sheet for sour gas equipment, and high-strength steel pipe using same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09271806A (en) * 1996-04-02 1997-10-21 Nippon Steel Corp Thick plate with uniform scale having satisfactory adhesion and its manufacture
JP4702254B2 (en) * 2006-10-13 2011-06-15 住友金属工業株式会社 Thick steel plate for laser cutting and its manufacturing method
JP5838708B2 (en) * 2011-10-12 2016-01-06 Jfeスチール株式会社 Steel sheet with excellent surface properties and method for producing the same
JP5900303B2 (en) * 2011-12-09 2016-04-06 Jfeスチール株式会社 High-strength steel sheet for sour-resistant pipes with excellent material uniformity in the steel sheet and its manufacturing method
JP6101132B2 (en) * 2012-04-20 2017-03-22 株式会社神戸製鋼所 Manufacturing method of steel materials with excellent resistance to hydrogen-induced cracking
WO2014010150A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 Jfeスチール株式会社 Thick-walled high-strength sour-resistant line pipe and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016079492A (en) 2016-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9841124B2 (en) High-strength thick-walled electric resistance welded steel pipe having excellent low-temperature toughness and method of manufacturing the same
JP5773098B1 (en) Ferritic-martensitic duplex stainless steel and method for producing the same
JP6872616B2 (en) Steel materials for pressure vessels with excellent hydrogen-induced cracking resistance and their manufacturing methods
JP5141073B2 (en) X70 grade or less low yield ratio high strength high toughness steel pipe and method for producing the same
CN103635600A (en) Thick-walled high-strength seamless steel pipe with excellent sour resistance for pipe for pipeline, and process for producing same
JP6123972B2 (en) High-strength and high-toughness steel plate and method for producing the same
JP6123973B2 (en) High-strength and high-toughness steel plate and method for producing the same
JP5838708B2 (en) Steel sheet with excellent surface properties and method for producing the same
JP6390818B2 (en) Hot-rolled steel sheet, steel material, and container
KR20180096784A (en) Steel plate for high-strength and high-strength steel pipe and manufacturing method thereof
JP5915818B2 (en) Seamless steel pipe for line pipe used in sour environment
JP6137435B2 (en) High strength steel and method for manufacturing the same, steel pipe and method for manufacturing the same
EP2990498A1 (en) H-shaped steel and method for producing same
JPWO2016152171A1 (en) Steel sheet for structural pipe, method for manufacturing steel sheet for structural pipe, and structural pipe
JP6245139B2 (en) Thick steel plate for sour welded steel pipe excellent in scale peel resistance, method for producing the same, and welded steel pipe
JP6036645B2 (en) Ferritic-martensitic duplex stainless steel with excellent low-temperature toughness and method for producing the same
JP6179604B2 (en) Steel strip for electric resistance welded steel pipe, electric resistance welded steel pipe, and method for producing steel strip for electric resistance welded steel pipe
JP6390813B2 (en) Low-temperature H-section steel and its manufacturing method
JP6482075B2 (en) Welded duplex stainless steel pipe and its manufacturing method
JP6245138B2 (en) Thick steel plate for welded steel pipe excellent in scale peeling resistance and material uniformity, manufacturing method thereof, and welded steel pipe
JP7163777B2 (en) Steel plate for line pipe
TWI645051B (en) Ferrous iron-based stainless steel
JP6024401B2 (en) Manufacturing method of thick steel plate with excellent surface quality
JP7226595B2 (en) Electric resistance welded steel pipes for line pipes
CN104060171A (en) Anti-HIC (hydrogen induce crackle) hot rolled steel plate and magnesium processing smelting method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6245139

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250