JPH01230716A - 高靭性電縫鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電縫部靭性の優れた高靭性電縫鋼管の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 電縫鋼管は熱延コイルから連続的にロール成形されたオ
ープンンームパイブのシームエツジを流れる高周波電流
の抵抗熱を利用して溶接される。

このとき、電縫部は融点付近から急冷されるため、母材
部と比べ靭性の低い組織を呈する。

この低靭性組織を改善するために、従来オンラインで電
縫部の熱処理が行われている。これは、溶接余盛切削後
の電縫部をＡｃ３点以上に加熱した後、放冷するもので
ある。

また、特開昭６０−２０４８３０号のように溶接後の余
盛部分を１５％以上の圧下率で熱間圧延することにより
組織を改善する方法が提案されている。

［解決しようとする課題］ しかし、従来の電縫部を加熱した後に、単に放冷する方
法では、充′分な電縫部靭性は得られていない。

また、特開昭６０−２０４８３０号の方法は、溶接部余
盛部分に熱間圧延を行うことにより靭性の向上を狙って
いるが、この方法では熱間圧延の圧下率を１５％以上に
しないと靭性効果が現れず、成形、溶接の完了した管に
この大きさの圧下を加えることは設備上少なからず困難
がある。その上、この方法で得られる靭性改善効果自体
も不充分である。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題
とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明の高靭性電縫鋼管の製造方法は、低炭素鋼又は
低炭素低合金鋼で製造した電縫鋼管の電縫部をＡｃ３点
以上１０５００℃以下に加熱し、次いでオーステナイト
未再結晶温度域で１％以上９０％以下の加工を加え、そ
の後直ちに１０℃／ｓｅｅ以上１５０℃／　ｓ　ｅ　ｃ
以下の冷却速度で６００℃以上８００℃以下まで加速冷
却し、次いで放冷することを特徴とするものである。

この発明で適用する低炭素鋼又は低炭素低合金鋼とは、
次に記載する組成の鋼である。

即ち、重量％で、 Ｃ：０．０８〜０６２０％、５ｉｌｏ、０１〜０６５％
、Ｍｎ　：　０．５〜２．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．
１０％を基本成分として含み、又はこの基本成分に必要
に応じ Ｖ：０．１％以下、Ｔｉ：０．１％以下、Ｃｕ：０．５
％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｎｌ：０．５％以下、Ｍ
ｏ：０．５％以下の１種以上を含み、残部が実質的にＦ
ｅ及び不可避不純物からなる鋼をいう。

［作用］ 鋼の成分の限定理由を述べる。Ｃは０．０８９６未満だ
と必要な強度が得られず、またこれが０．２０％を越え
ると靭性の劣化が生ずる。Ｓｉは鋼の溶製上０．０１％
必要で、０．５％を越えると靭性が劣化する。Ｍｎは必
要な強度を得るために０．５％以上とし、あまり高すぎ
ると靭性が劣化するため上限を２．０％とした。Ｎｂは
鋼の未再結晶温度域を広げるために０．０１％以上とし
、０．１％を越えると靭性が劣化するためこれを上限と
した。

また、上記した成分に高張力化、高耐食性付加等の目的
で、ＶＳＴｉＳＣｕｘ　Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍ。

等のうち１種以上を含有させても、本発明はその特徴は
失われない。しかし、■、、Ｔｉは０．１％を越え、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉｓ　Ｍｏについては、夫々が０．５％を
越えると溶接性が劣るとともに経済性の面からも適当で
ないため、これらを上限とする。

この発明において、電縫部に対して行う加熱、熱間加工
、加速冷却は電縫部のミクロ組織を微細化することによ
り電縫部靭性を改善するものである。

電縫部をＡｃ３点以上の温度に加熱することにより、電
縫部急冷組織を均一なオーステナイト組織に変態させる
。ただし、オーステナイト結晶粒の粗大化を防ぐために
加熱温度の上限を１０５０℃とする。

第２図に、Ｏ，ｌ０Ｃ−１，２５Ｍｎ−Ｎｂ鋼について
、加工温度；８５０℃、加工率、３０％、加速冷却速度
；３０℃／　ｓ　ｅ　ｃ　、加速冷却停止温度；６５０
℃の条件を一定にして、加熱温度を８５０℃、１０５０
℃及び１１５０”Ｃ１：変えた場合のｖＴｓ（シャルピ
ーは破面遷移温度）（℃）を示す。

熱間加工は上記の均一なオーステナイト組織に加工歪み
を導入することで冷却時のフェライト粒形成サイトを増
加させ、これにより変態後の組織を微細化する効果を持
つ。このフェライト粒形成サイトはオーステナイトの再
結晶温度域では生成後すぐに消滅してしまい、変態後の
組織の微細化に寄与しない。このため加工を行う温度範
囲をオーステナイト未再結晶域とした。

熱間加工直後の加速冷却は急冷によって生成後のフェラ
イトの粒成長を抑制し、変態後のミクロ組織を微細化す
る。この作用により１％程度の小さな熱間加工でも靭性
を大きく改善することが可能となる。また、加速冷却を
行わない場合と比べて同じ大きさの加工量での靭性改善
の度合いが大きくなる。熱間加工量は設備上の問題で上
限を９０％とした。

第３図に０．ｌ０Ｃ−１，２５Ｍｎ−Ｎｂ鋼について、
加熱温度；８５０℃、加工温度：８５０℃で、冷却条件
を加速冷却（３０℃／　ｓ　ｅ　ｃ　。

６５０℃停止）及び放冷（冷却速度３℃／　ｓ　ｅ　ｃ
　）の２種類に対し、加工率を変えた場合のｖＴＳ（℃
）を示す。

加速冷却の停止温度は８’００℃を越えると微細化効果
が現れず、６００℃未満だと硬化組織が生成して靭性を
劣化させるため、８００℃〜６００℃とする。

第４図に０．ｌ０Ｃ−１，２５Ｍｎ−Ｎｂ鋼について、
加熱温度；８５０℃、加工温度；８５０℃、加工率、３
０％、加速冷却速度；３０℃／ＳｅＣの諸条件を一定に
して、加速冷却停止温度を８００℃、６５０℃及び５０
０℃に変えた場合のＶＴＳ（℃）を示す。

また、加速冷却速度が１０℃／　ｓ　ｅ　ｃ未満だと微
細化効果が現れないため下限は１０℃／　ｓ　ｅ　ｃと
する。また設備上の制約から上限は１５０℃／ｓｅｃと
する。

［実施例］ 第１表に示す化学成分の鋼から製造された電縫鋼管の電
縫部から溶接線と直角方向に１２Ｘ１２Ｘ　８０　ｍｍ
の試験片を採取し、これに第１図に示す方法で熱処理及
び熱間加工を施した。ここで、１は試験片、２は電縫溶
接部、３は電極兼試験片上み部である。加熱は試験片１
に直接通電して、その抵抗熱で行ない、熱間加工として
試験片の長さ方向に圧縮を加えた。この時の加工率を次
のように定義する。

そして、その後シャルピー試験を行ない電縫部の靭性を
調べた。

第２表に試験条件及びシャルピー試験結果を示す。

第　　２　　表 本；本発明例 比；比較例 一；放冷を意味する。

また、第２図、第３図及び第４図にその一部をグラフと
して示す。第３図に、熱間加工後に放冷するのみでは少
なくとも１５％以上の加工率が必要であるのに対して、
加工後に加速冷却を行うことにより、わずか１％の加工
率で靭性改善効果を発揮することが示されている。また
、同じ加工率で比較すると放冷したものに比べ加速冷却
したものの方が靭性改善の度合いが大きい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば電縫部の熱間加工後に
加速冷却を行うことにより靭性改善に効果のある熱間加
工量の範囲を広げることができ、また加速冷却を行わな
い単なる熱間加工に比べて同一の加工量における靭性改
善度を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における加熱及び熱間加工方
法を示す説明図、第２図〜第４図はそれぞれ実施例にお
ける加熱温度、加工率及び加速冷却停止温度とｖＴｓ（
シャルピー破面遷移温度）との関係を示す説明図である
。 圧縮 第１図 加熱温度じン 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低炭素鋼又は低炭素低合金鋼で製造した電縫鋼管の電縫
   部をＡｃ＿３点以上１０５０℃以下に加熱し、次いでオ
   ーステナイト未再結晶温度域で１％以上９０％以下の加
   工を加え、その後直ちに１０℃／ｓｅｃ以上１５０℃／
   ｓｅｃ以下の冷却速度で６００℃以上８００℃以下まで
   加速冷却し、次いで放冷することを特徴とする電縫部靭
   性の優れた高靭性電縫鋼管の製造方法。