JPH0143008B2 - - Google Patents

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JPH0143008B2
JPH0143008B2 JP56117915A JP11791581A JPH0143008B2 JP H0143008 B2 JPH0143008 B2 JP H0143008B2 JP 56117915 A JP56117915 A JP 56117915A JP 11791581 A JP11791581 A JP 11791581A JP H0143008 B2 JPH0143008 B2 JP H0143008B2
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JP
Japan
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less
minutes
temperature
steel pipe
log
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JP56117915A
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English (en)
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JPS5819438A (ja
Inventor
Yasubumi Fujishiro
Yasuo Ootani
Tamotsu Hashimoto
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP11791581A priority Critical patent/JPS5819438A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、高強度・高靭性を有する鋼管の製
造方法に関するものである。 近年、世界的なエネルギー需要の増大により、
アラスカ等の苛酷な地にも大規模な油田、天然ガ
ス田開発の波が押し寄せ、このような苛酷な環境
にも耐え得る鋼管の需要が急増しつつあるうえ、
その開発規模の大型化や効率的な輸送が指向され
てきていることなどから、これらの鋼管にはます
ます高強度および高靭性の性能が要求されてい
る。 従来、高強度で高靭性という2つの性質を同時
に兼ね備えた鋼管を得るための1つの方法として
は、鋼管をそのまま加熱炉に入れて長時間加熱し
て焼入れし、焼戻しする処理(パイプQT処理)
が知られていた。 しかしながら、このような従来の炉加熱による
長時間加熱・長時間熱処理法では、高強度の性能
を得るためには鋼管素材中にNi、Cr、Mo等の
種々の合金元素を多量に添加する必要があり、溶
接性や材料コストの点から非常に不利なものであ
つた。また、短時間加熱で高強度を得易い誘導加
熱による鋼管の製造法も開発されているが、この
方法では製造された鋼管は、靭性のばらつきが大
きくなる等の欠点を有していた。 本発明者等は、上述のような観点から、誘導加
熱による急速加熱、短時間熱処理の焼入れ・焼戻
し法で高強度と高靭性を有する鋼管を製造すべく
研究を行なつた結果、 (a) 鋼の焼入れ時にオーステナイト結晶粒が粗大
化せず、かつ炭化物を極力固溶させて析出効果
を有効に作用させることができる高温加熱を行
ない、 (b) 焼入れ時にオーステナイト粒が異常成長を起
さない範囲の短時間保持を行ない、 (c) 焼戻し時にも短時間加熱で強度の低下を防ぐ
と、十分な強度と靭性を有する熱処理鋼管を、
特別な合金元素の添加を極力行なわずに安価に
製造し得るとの知見を得たのである。 すなわち、低コストの高強度・高靭性を有する
鋼管が、鋼自身の成分組成を調整することと、熱
処理条件を規定することにより製造できるとの知
見にもとづいてこの発明はなされたものであつ
て、 C:0.05〜0.30%(以下%は重量%とする)、 Si:0.05〜0.80%、 Mn:0.5〜2.0%、 P:0.025%以下、 S:0.015%以下、 sol.Al:0.06%超〜0.10%、 を含むか、またはさらに、 Cu:0.5%以下、 Ni:2.5%以下、 Cr:1%以下、 Mo:1%以下、 Nb:0.15%以下、 V:015%以下、 の1種以上を含有し、 Feおよび不可避不純物:残り、 からなる組成の母材部および溶接部のいずれか、
または両方を有する溶接鋼管、あるいは前記組成
の継目無し鋼管の全体を、Ac3変態点から、 7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−432≦T(℃)≦74
00/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−323 で示す温度域Tまで、2分以内で昇温し、保持時
間t(分)が、 t=6.58×10-7(1000〜T)3.56+1 を越えないうちに焼入れし(水冷、油冷、および
空冷のいずれでもよい)、さらに常温から、昇温
時間を8分以内として450℃〜Ac1変態点の温度
域まで昇温後、保持時間が5分を越えないうちに
水冷または空冷の焼戻し処理を施すことにより、
高強度と高靭性とを併せ持つ鋼管を、低コストで
製造する方法に特徴を有するものである。 つまり、この発明は、焼入れ時の加熱を急速加
熱・短時間保持で鋼の組織を、細粒組織とし、焼
戻し時の加熱を急速加熱・短時間保持として靭性
回復をはかりつつ強度低下を抑えて、降伏強度が
40Kg/mm2以上の高強度で、かつシヤルピー衝撃値
(vTs)が−60℃以下の鋼管を得ることに特徴を
有するものである。 ついで、この発明の熱処理鋼管の製造方法にお
いて、鋼管の成分組成範囲および熱処理条件を上
述のように限定した理由を説明する。 (a) C C成分には、鋼管の強度を高める作用がある
が、その含有量が0.05%未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方0.30%を越えて含有
すると靭性を劣化させるようになることから、
その含有量を0.05〜0.30%と限定した。 (b) Si Si成分は鋼の脱酸剤として添加するものであ
るが、その含有量が0.05%未満では脱酸の効果
が十分でなく、一方0.80%を越えて含有する
と、低温靭性が劣化するようになることから、
その含有量を0.05〜0.80%と限定した。 (c) Mn Mn成分には、強度および靭性を向上する作
用があるが、その含有量が0.5%未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方2.0%を越
えて含有すると溶接性が大きく低下するように
なることから、その含有量を0.5〜2.0%と限定
した。 (d) sol.Al sol.Alは鋼の脱酸剤として添加されるととも
に、焼入れ時の粒成長抑制に有効であるが、そ
の含有量が0.06%以下では前記効果が十分では
なく、一方0.10%を越えて含有すると介在物が
増大して靭性の劣化を来たすことから、その含
有量を0.06%超〜0.10%と限定した。 (e) P P成分は、その含有量が0.025%を越えると
鋼管の低温靭性を著しく低下するようになるこ
とから、その含有量を0.025%以下と限定した。 (f) S S成分は、その含有量が0.015%を越えると
鋼管周方向の衝撃吸収エネルギーを著しく低下
させるようになることから、その含有量を
0.015%以下と限定した。 (g) Cu、Ni、Mo、Nb、およびV Cu、Ni、Mo、Nb、およびV成分は、いず
れも強度上昇と靭性向上のために有効なもので
あるが、そのほかに、Cu成分には耐食性の向
上、Ni成分には低温靭性の向上、Mo成分には
焼戻し脆性の防止という効果も備えられてい
る。しかしながら、Cu成分の含有量が0.5%を
越えると熱間脆性による表面欠陥の発生がみら
れるようになり、Ni成分が2.5%を越えるとコ
ストが許容限度以上に高くなり、そして、Mo
成分が1%を、またNbまたはV成分が0.15%
を越えると低温靭性および溶接性が劣化するよ
うになることから、Cu成分の含有量を0.5%以
下、Ni成分の含有量を2.5%以下、Mo成分の
含有量を1%以下、Nb成分の含有量を0.15%
以下、V成分の含有量を0.15%以下とそれぞれ
限定した。 (h) 熱処理条件 (i) 急速加熱温度域を
(7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−432)℃と (7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−323)℃の間と した理由。 鋼質の均一化、および析出物の有効活用の
ためには、焼入れ時の加熱温度は細粒組織が
得られる限りできるだけ高温であることが望
ましい。鋼管の細粒組織を得るためには最適
加熱温度域が存在するものであるが、その温
度は急速加熱時の加熱温度とオーステナイト
粒径の関係を示した第1図から明らかなよう
に、鋼中に含まれるsol.AlおよびNの量から
決定され、AlN完全固溶温度から50℃だけ
低い温度になるものである。このAlN完全
固溶温度Toは、鋼中に含まれるsol.Al量
(%)およびN量(%)から次式を用いて求
められるものである。 To=7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−273(℃) さらに、急速加熱によるオーステナイト化
の場合、オーステナイト粒の粗大化温度は上
述のToより50℃低い温度に相当する。した
がつて、細粒組織を得るための急速加熱温度
の上限値は、 7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−323(℃) になる。また、実際の焼入れ作業の容易さを
確保しつつ、析出型強化元素を有効に使用す
るためには、下限値を、 7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−432(℃) にすることが望ましいので、急速加熱温度T
(℃)を、 7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−432≦T≦7400
/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−323 の範囲とした。 (ii) 焼入処理における昇温時間と保持時間 Ac3変態点からT℃間の昇温時間を2分以
内としたのは、2分を越えると第2図に示す
ように、結晶粒の成長を生じ、良好な靭性を
得ることが難しくなるからであり、昇温後の
保持時間t(分)を、t=6.58×10-7(1000〜
T)3.56+1を越えない範囲としたのは、第3
図に示すようにt分を越えると部分的に
100μ以上の異常成長粒が生じて著しく混粒
になり、靭性の劣化を招くようになるからで
ある。 (iii) 焼戻し温度を450℃〜Ac1変態点とし、そ
の昇温時間と保持時間を限定した理由。 焼戻し温度を450℃〜Ac1変態点の範囲か
らはずすと、すぐれた所望の強度および靭性
を得ることができなくなり、昇温時間が8分
を越えたり、保持時間が5分を越えたりする
と、通常の焼入れ・焼戻し材と差がなくなる
のである。 なお、この発明の方法における鋼管中に含
まれる不可避不純物たるNについては、通常
100PPm以下、好ましくは50ppm以下に抑え
るのがよい。 以上のごとく化学成分組成、および熱処理条件
を選択することにより、低コストでかつ高強度・
高靭性を有する鋼管を製造することができるので
ある。 つぎに、この発明を実施例により比較例と対比
しながら説明する。 実施例 それぞれ第1表に示される通りの成分組成を有
する継目無し鋼管を通常の方法にて製造し、つい
でこれらの鋼管を同じく第1表に示される条件に
てそれぞれ熱処理(焼入れおよび焼戻し時の冷却
はすべて水冷)することによつて本発明鋼管1〜
13および比較鋼管1〜6をそれぞれ製造した。な
お、比較鋼管1〜6は、いずれも熱処理条件がこ
の発明の範囲から外れた条件(第1表に※印に
【表】
【表】 て表示)で製造したものである。また、第1表に
はこの結果得られた各種鋼管の機械的性質も合せ
て示した。 第1表に示す結果からも、本発明の方法によつ
て、高強度で、かつ低温靭性にすぐれた鋼管が得
られることが明らかである。 上述のように、この発明によれば、比較的簡単
な方法で、苛酷な使用条件に耐え得る高強度と高
靭性を兼ね備えた鋼管を、低コストで得ることが
できるなど、工業上有用な効果がもたらされるの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は急速加熱時の加熱温度とオーステナイ
ト粒径の関係を示す線図、第2図は焼入れ時の昇
温時間とシヤルピー破面遷移温度の関係を示す線
図、第3図は焼入時のオーステナイト粒の異常成
長の発生領域を示す加熱温度と保持時間との関係
図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C:0.05〜0.30%、Si:0.05〜0.80%、Mn:
    0.5〜2.0%、sol.Al:0.06%超〜0.10%、N:
    0.0100%以下、P:0.025%以下、S:0.015%以
    下、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
    らなる組成(以上重量%)を有する母材部および
    溶接部のいずれか、または両方をもつた溶接鋼
    管、あるいは前記組成を有する継目無し鋼管の全
    体を、 Ac3変態点から、 7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−432≦T(℃) ≦7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−323 (以上重量%)で示す温度域Tまで、2分以内で
    昇温し、保持時間t(分)が、 t=6.58×10-7(1000〜T)3.56+1 を越えないうちに焼入れし、 ついで、常温から、昇温時間を8分以内とし
    て、450℃〜Ac1変態点の温度域まで昇温後、保
    持時間が5分を越えないうちに水冷または空冷の
    焼戻し処理を施すことを特徴とする高強度・高靭
    性を有する鋼管の製造方法。 2 C:0.05〜0.30%、Si:0.05〜0.80%、Mn:
    0.5〜2.0%、sol.Al:0.06%超〜0.10%、N:
    0.0100%以下、P:0.025%以下、S:0.015%以
    下、 を含有し、さらに、 Cu:0.5%以下、Ni:2.5%以下、Mo:1%以
    下、Nb:0.15%以下、V:0.15%以下、 のうちの1種または2種以上、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
    らなる組成(以上重量%)を有する母材部および
    溶接部のいずれか、または両方をもつた溶接鋼
    管、あるいは前記組成を有する継目無し鋼管の全
    体を、 Ac3変態点から、 7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−432≦T(℃) ≦7400/1.95−log〔Al%〕〔N%〕−323 (以上重量%)で示す温度域Tまで、2分以内で
    昇温し、保持時間t(分)が、 t=6.58×10-7(1000〜T)3.56+1 を越えないうちに焼入れし、 ついで、常温から、昇温時間を8分以内とし
    て、450℃〜Ac1変態点の温度域まで昇温後、保
    持時間が5分を越えないうちに水冷または空冷の
    焼戻し処理を施すことを特徴とする高強度・高靭
    性を有する鋼管の製造方法。
JP11791581A 1981-07-28 1981-07-28 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法 Granted JPS5819438A (ja)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60218460A (ja) * 1984-04-13 1985-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高張力鋳鋼
JPH0613745B2 (ja) * 1984-12-01 1994-02-23 愛知製鋼株式会社 高靭性低合金鋼の製造方法
JPS6466078A (en) * 1987-09-04 1989-03-13 Nippon Kokan Kk Heat treatment of weld joint part excellent in strength and stiffness
JPH0747226B2 (ja) * 1987-09-04 1995-05-24 日本鋼管株式会社 強度及び靭性に優れた溶接継手部の熱処理方法
JPWO2011161927A1 (ja) * 2010-06-21 2013-08-19 住友金属工業株式会社 鋼管の製造方法
WO2017050227A1 (zh) * 2015-09-24 2017-03-30 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性无缝钢管及其制造方法
CN106555107B (zh) * 2015-09-24 2018-11-06 宝山钢铁股份有限公司 一种贝氏体型高强度无缝钢管的制造方法和贝氏体型高强度无缝钢管

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417318A (en) * 1977-07-08 1979-02-08 Kawasaki Steel Co Method of making steel pipe having homogenous quality* highhstrengh and good golddtoughness for use in pipe lines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417318A (en) * 1977-07-08 1979-02-08 Kawasaki Steel Co Method of making steel pipe having homogenous quality* highhstrengh and good golddtoughness for use in pipe lines

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