JPH02115318A - 高い剛性の継目なし管を製造する方法 - 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】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、熱間圧延とこれに続く加速された冷却により
鋼から高い剛性の継目なし管を製造する方法に関する。

この管は油田パイプライン及び導管として製造可能であ
り、少なくともＡＰＩ品質段階Ｘ７０に対応する。

ｂ、　従来の技術 継目なし管の製造は通常は、約１２００〜１２５０°Ｃ
に加熱された綱インゴットの熱間圧延により行われる。

圧延工程の主成形はインゴット引抜き温度より僅かに下
で即ち非常に高い温度で行われる。変形により惹起され
る組織の再結晶化はこの高い温度のために非常に強く粒
子を成長させ、このようにして加工物の粘靭性を対応し
て劣化させる。従って従来常に、粒子の再形成により、
より細密な組織を形成しそしてこれにより粘靭性の改善
を行う焼鈍し処理又は焼入れ焼戻し処理の形式の別個の
熱処理を圧延工程に接続することが必要と見なされてき
た。

このような熱処理は時間とコストが著しくかかり、従っ
て、この付加処理を回避する道を見つけることが望まし
い。基本的に、熱間圧延後に意図的な冷却により管の中
にベイナイト組織を形成すること、即ちフェライト形成
とマルテンサイト形成を大幅に回避することが提案され
る。ベイナイト組織は高い剛性値の他に良好な粘靭性を
提供する。しかしこの道は従来、大規模技術的な使用に
おいては実行可能ではなかった。なぜならば加速された
冷却の間の温度案内を、ベイナイト領域に確実に達する
ように行うことができなかったからである。

その理由は、個々の鋼管が、最後の圧延段階の絆りに互
いに対して異なる温度を常に不可避的に有すること、そ
して、管長にわたりそして管周縁にわたってさえも著し
い温度差が生ずることにある。これらの温度差は典型的
には１００℃までなることがあり、加速された冷却の終
りにはほぼ不変の大きさで管の上に再び見出される。従
って実際の上で、固定した冷却温度を目指すことはでき
ない、しかしこれは、冷却により管の個々のゾーンにお
いてのみベイナイト領域に所望の方法で達することがで
きるのに対して、他の領域においてはフェライトが（緩
慢すぎる又は十分に低くない冷却により）又はマルテン
サイトが（低すぎる冷却により）発生することを意味す
る。総合的に見て、このような管は局所的に非常に強く
ずれている粘靭性及び剛性を有し、ここで意図する用途
には適していない。

Ｃ８発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、高い伸び限界と高い剛性を有すると同
時に良好な粘靭性＜Ａｖ−＊。’ｅ　＞６０　Ｊ）（Ａ
ＰＩ品質段階Ｘ７０又はこれより高い）を有する継目な
し管を、これらの継目なし管を圧延後に付加的な熱処理
にかける必要なしに製造することのできる特許請求の範
囲第１項記載の上位概念に記載の方法を提供することに
ある。この場合、圧延された管において少なくとも１０
０〜１５０　Ｋの温度差が、所要の特性を損なうことな
しに許容され、使用される加工材は好適なコストで製造
できる即ちコストの高い合金元素を大量に必要としない
。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記課題は、特許請求の範囲第１項記載の特徴部分に記
載の特徴を有する方法により解決される。

この方法の有利な実施例は特許請求の範囲第２項及び第
３項に記載されている。

本発明による解決方法の要旨は、個々の合金元素に対す
る限界を狭く設定することにより意図的に加工材を選択
することと、個々の元素に対する調量規則を相互に調整
して前もって与えることと、この加工材に急冷処理を調
整することから成る。

コストの高い合金元素を大量に必要としないので好適な
コストで製造できるのみでなく、意外なことに冷却にお
ける広い温度区間（例えば１５０　Ｋ）（恒温変態処理
温度）にわたりベイナイトの形成を保証する鋼を発見す
ることができた。銅元素とニッケル元素との相互間の比
と、Ｃｒ及びＭｏの含有量の和とが冷却特性にとって、
均一の剛性及び粘靭性を得ることに関して重要であるこ
とが分かった。

これは同様に、狭く限定されている炭素含有量について
も言える。前もって与えられている分析値を守ることに
より、広い温度区間における急冷処理の最終温度に関し
て、実際の上で均一に良好な値を供給する鋼を得ること
ができる。この場合、いかなる状態に素材インゴットが
あるか（例えば鋳物インゴット、丸状連続鋳造鋳物、丸
く形成された四角状連続鋳造鋳物、圧延された丸鋼）は
重要でない。

ｅ、　実施例 次に本発明を実施例に基づき図を用いて説明する。本発
明による方法の効果は、加速された冷却の初期温度に依
存する、第１図及び第２図に示されている引張り強さＲ
ＩＩと伸び限界Ｒｔｏ、１又は切欠き試験片衝撃作用Ａ
　１１４　ｇ　ｍ　”Ｃの値から明らかに分かる。求め
られた値は、次の組成を有する鋼に関する： ０．００９　　　％　　Ｃ １，５％　　Ｍｎ ｏ、２５　　　％　　Ｃｒ ０．０６　　　％　　Ｖ Ｏ２Ｏ３％　　Ｎｂ ０．０１６　　　％　　Ｐ ０．００３　　　％　　Ｓ 残り　鉄及び通常の不純物質 第１図から分かるように伸び限界と引張り強さの測定値
は３５０〜５２０℃の初期温度領域においてほぼ同一の
ままのレベルにある。伸び限界比Ｒｔｏ、ｓ／Ｒｍは一
貫して８０％より下にある。その初ａ組織にもかかわら
ず鋼は本発明の冷却処理により良好な切欠き試験片衝撃
値を示している（第２図）、３５０〜５２０℃の初期温
度の区間において切欠き試験片衝撃値は十２０°Ｃの検
査温度において常に６０　Ｊより著しく大きい。

本発明による方法は、コストのかからない合金を用いそ
して（コストのかかる）別個の熱処理を断念したにもか
かわらず油田パイプライン及び導管としての高い剛性の
鋼管を製造することを可能にし、その際に圧延熱からの
加速された冷却により、不均一な温度分布を有する管に
おいても確実に、管の全長にわたり良好な粘靭性を有す
るベイナイト組織が形成される。この場合、１５０Ｋま
での初ｊＪＪ　１度における差及び合金の調整に依存し
て１５０Ｋを越える初期温度における差も剛性及び粘靭
性に対して不利に作用しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の効果を示す初期温度に依存した
剛性を示す線図、第２図は本発明の方法の効果を示す初
期温度に依存した切欠き試験片衝撃値を示す線図である
。 ０Ｃ ”ＲｔＯ，５ Ｒｍ Ｆｉｇ、２ Ｃ 口 Ｖ −２０°Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱間圧延とこれに続く加速された冷却により鋼から
   高い剛性の継目なし管を製造する方法において、次の手
   段の組合せを特徴とする高い剛性の継目なし管を製造す
   る方法。 ａ）次の組成（重量％）を有する、アルミニウム及び／
   又はシリコンにより鎮静された 鋼から成る素材インゴットを用いる： ▲数式、化学式、表等があります▼ 残り鉄及び通常の不純物質、 その際にＣｒ及びＭｏの含有量の和は０．２０ないし０
   ．７０％の領域の中にあり量比Ｃｕ／Ｎｉは両元素が存
   在する場合には最大１に制限され ている。 ｂ）素材インゴットは１１５０℃から１２８０℃までの
   温度に加熱され公知の方法で管に熱間圧 延される。 ｃ）最後の熱間圧延段を去った後、Ａ＿ｒ＿３より上方
   の温度を有する管は直接に圧延熱から ５〜５０秒にわたりフェライト形成の大幅な回避の下に
   （ｍａｘ．１０％）３４０〜５６０℃の温度領域まで急
   冷され、続いて更に空気で冷却 される。 ２）鋼に最大０、０４％のＮｂが添加されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の高い剛性の継目なし
   管を製造する方法。 ３）鋼に最大０．０４％のＴｉが添加されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の高い剛性
   の継目なし管を製造する方法。