JPH01230717A - 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
ーブンシームバ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Ａ　ｃ　３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。

［課題を解決するだめの手段］ 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
以意思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℃／　ｓ　ｅ　ｃ
以下の冷却速度で室温以上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、重瓜％で、 Ｃ：０．０１以上０．０８％未満、Ｓｉ二０．０１〜０
．５％、Ｍｎ：１．０〜２゜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：Ｑ、１％以下、Ｔｉ：０．１％以下、Ｃｕ二０．５
％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｎｉ：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０．０１％未満だと
必要な強度が得られず、またこれが０．０８％以上だと
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１゜０％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、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｕ、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、Ｖ、Ｔｉは０．１％を越え、Ｃｕ
　ｓ　Ｃｒ　ｓ　Ｎ　ｉ　ＳＭ　ｏ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、０．０４Ｃ−１，４３Ｍｎ−Ｎｂ−Ｖ−Ｔｉ
鋼について、加工温度；８５０℃、加工率；３０％、加
速冷却速度；３０℃／　ｓ　ｅ　Ｃｓ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℃に変えた場合の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０．０４Ｃ−１，４３Ｍｎ−Ｎｂ−Ｖ−Ｔｉ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’Ｃ／ｓｅｃ、６００℃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（°Ｃ）を示す
。

加速冷却の停止温度は８００℃を越えると微細化効果が
現れないので、停止温度は８００℃〜室温度とする。

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°Ｃ／ＳｅＣ
とする。

［実施例］ 実施例１ 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は電極兼試験柱上み部である。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 また、第２図及び第３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。

実施例２ 第４図に本発明方法を実施する設備の具体例を示す。

電縫管素材４は左から右に流れ、連続的に成形、溶接及
び電縫部熱処理が行われる。素材４には給電点５から高
周波電流が供給され、スクイズロール６によりシームエ
ツジの圧接が行われる。その際、管の内外面にはみ出た
溶接余盛りは外側バイト７ａ、内側バイト７ｂにより削
り落とされる。

その後、電縫部はシームアニーラ８によりよって高周波
加熱された後、外側ロール１０ａ１内側ロール１０ｂに
よって熱間圧延される。この内側ロール１０ｂは内側バ
イト７ｂと同じくマンドレル９に固定されている。電縫
部は熱間圧延直後にスイレイノズル１１から出る水流に
より加速冷却され、以後放冷される。

第１表の調香１の鋼について、第４図に示す設備により
、第３表に示す条件で電縫管を製造した。

第　　３　　表 この時の圧下率の定義は次の通りである。

その電縫部シャルピー試験結果を第５図に示す。

これにより、本発明の有効性が実機ラインによっても証
明された。

また、熱間加工の方法は、実施例１のように管円周方向
に相当する圧縮のみでなく、板厚方向の圧延でも可能で
あることがわかる。

［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図及び第３図はそれぞれ実施例に
おける加熱温度及び加工率とｖＴｓ（シャルピー破面遷
移温度）との関係を示す説明図、第４図は実施例２に於
ける設備配置説明図、第５図は実施例２の電縫部のシャ
ルピー試験結果説明図である。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 加熱温度（＠Ｃ） 第２図　　− 加工率（＠ム） 第３図 第４図 試験１度（？：） 第５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以下の冷却速度で室温以上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。