JPH02243722A - 硬さと降状比の低い高強度鋼管の製造法 - Google Patents
硬さと降状比の低い高強度鋼管の製造法Info
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- JPH02243722A JPH02243722A JP6298389A JP6298389A JPH02243722A JP H02243722 A JPH02243722 A JP H02243722A JP 6298389 A JP6298389 A JP 6298389A JP 6298389 A JP6298389 A JP 6298389A JP H02243722 A JPH02243722 A JP H02243722A
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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。
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）
本発明は硬さと降伏比の低い高強度鋼管の製造法に関す
るものである。
るものである。
（従来の技術）
近年エネルギー開発の急速な進展により、石油。
ガスのパイプライン輸送が、輸送効率向上のために高圧
で行われるようになり、高強度の鋼管の製造が要請され
ている。またエネルギー資源の枯渇化に伴い、新たに開
発される石油弁やガス井は硫化物を含むことが多く、石
油やガスを輸送するパイプやそれらを貯蔵するタンク類
に水素誘起割れや硫化物応力割れが発生しパイプやタン
クが破壊する事故が起きている。水素誘起割れや硫化物
応力割れは鉄と水との反応によって発生した水素が硫化
物の助けにより鋼中に入ることにより起こる脆化現象で
あり、一般に硬度が高いと起こりやすいため低硬度の鋼
管の製造が要請されている。このような特性の要請に応
じた鋼管の製造法とじて特開昭５４−１．１．７３１１
号公報、特開昭５５−７３８４９号公報などで紹介され
ている焼入れ焼戻し処理法（ＱＴ処理）、さらには特開
昭５３−５２２２８号公報、特開昭５４−１１８３２５
号公報などで紹介されているような制御圧延法（ＣＲ法
）があり、これらは多く使用されている。
で行われるようになり、高強度の鋼管の製造が要請され
ている。またエネルギー資源の枯渇化に伴い、新たに開
発される石油弁やガス井は硫化物を含むことが多く、石
油やガスを輸送するパイプやそれらを貯蔵するタンク類
に水素誘起割れや硫化物応力割れが発生しパイプやタン
クが破壊する事故が起きている。水素誘起割れや硫化物
応力割れは鉄と水との反応によって発生した水素が硫化
物の助けにより鋼中に入ることにより起こる脆化現象で
あり、一般に硬度が高いと起こりやすいため低硬度の鋼
管の製造が要請されている。このような特性の要請に応
じた鋼管の製造法とじて特開昭５４−１．１．７３１１
号公報、特開昭５５−７３８４９号公報などで紹介され
ている焼入れ焼戻し処理法（ＱＴ処理）、さらには特開
昭５３−５２２２８号公報、特開昭５４−１１８３２５
号公報などで紹介されているような制御圧延法（ＣＲ法
）があり、これらは多く使用されている。
また海底ラインパイプの場合バージ船からの敷設性の向
上や、破壊に対する安全性の向上の要求から降伏比（降
伏強度／抗張力）の低い鋼管が必要とされている。しか
しながら高強度と低降伏比は相反する性質であり、両者
の性質を満足する鋼管は前記のような方法では得られな
かった。第１図は熱間加工後（９００℃）から急冷する
焼入れ処理（ΔｓＱ処理）ままとさらに焼戻し処理（６
５０℃）したＱ−Ｔ処理後の鋼管について鋼管外表面か
ら深さ（板厚）方向の硬さ変化を示したもので、いずれ
も鋼管の外表面では硬度が高くなっている。
上や、破壊に対する安全性の向上の要求から降伏比（降
伏強度／抗張力）の低い鋼管が必要とされている。しか
しながら高強度と低降伏比は相反する性質であり、両者
の性質を満足する鋼管は前記のような方法では得られな
かった。第１図は熱間加工後（９００℃）から急冷する
焼入れ処理（ΔｓＱ処理）ままとさらに焼戻し処理（６
５０℃）したＱ−Ｔ処理後の鋼管について鋼管外表面か
ら深さ（板厚）方向の硬さ変化を示したもので、いずれ
も鋼管の外表面では硬度が高くなっている。
また第１表に示すように一般に高強度鋼管は、低強度鋼
管に比較して、高降伏比である。このように従来の高強
度鋼管は劃れ性、破壊に対する安全性、敷設性の良さを
同時に具備したものではなかった。
管に比較して、高降伏比である。このように従来の高強
度鋼管は劃れ性、破壊に対する安全性、敷設性の良さを
同時に具備したものではなかった。
（発明が解決しようきする課題）
本発明はこのような現状に’／Ｋｈ ロて、高強度でか
つ最高硬ざおよび降伏比が低い材料が得にくい従来のＱ
−Ｔ処理法に代って強度、溶接性等その他の特性を損う
ことなく最高硬さの低い、かつ降伏比の低い鋼管の製造
法を提供しようとするものである。
つ最高硬ざおよび降伏比が低い材料が得にくい従来のＱ
−Ｔ処理法に代って強度、溶接性等その他の特性を損う
ことなく最高硬さの低い、かつ降伏比の低い鋼管の製造
法を提供しようとするものである。
（課題を解決するだめの手段）
ずなわぢ本発明は、鋼管の板厚方向断面内の冷却速度の
ずれを活用した制御冷却熱処理法と鋼管外表面層の強制
冷却法で、本発明の目的とする鋼管が製造されることを
知見したもので、その要旨は下記のとおりである。
ずれを活用した制御冷却熱処理法と鋼管外表面層の強制
冷却法で、本発明の目的とする鋼管が製造されることを
知見したもので、その要旨は下記のとおりである。
（１）熱間圧延後あるいは高温度に再加熱された鋼管の
鋼管外表層部を自然放冷よりも速い制御速度で高温度か
ら５５０〜４００℃の温度に冷却し、冷却を停止して鋼
管内表面側の高温部の熱により外表層部を５５０〜７０
０ ℃の温度に復熱させた後、さらに前記制御冷却速度
よりも速い速度で低温度に強制冷却することを特徴とす
る硬さと降伏比の低い高強度鋼管の製造法。
鋼管外表層部を自然放冷よりも速い制御速度で高温度か
ら５５０〜４００℃の温度に冷却し、冷却を停止して鋼
管内表面側の高温部の熱により外表層部を５５０〜７０
０ ℃の温度に復熱させた後、さらに前記制御冷却速度
よりも速い速度で低温度に強制冷却することを特徴とす
る硬さと降伏比の低い高強度鋼管の製造法。
（２）熱間圧延後あるいは高温度に再加熱された鋼管の
鋼管外表層部を自然放冷よりも速い制御速度で高温度か
ら５５０〜４００℃の温度に冷却し、冷却を停止して鋼
管内表面側の高温部の熱により外表層部を５５０〜７０
０℃の温度に復熱させた後、さらに前記制御冷却速度よ
りも速い速度で低温度に強制冷却した後、Ａｃｌ変態点
以下の温度で焼戻し処理することを特徴とする硬さと降
伏比の低い高強度鋼管の製造法。
鋼管外表層部を自然放冷よりも速い制御速度で高温度か
ら５５０〜４００℃の温度に冷却し、冷却を停止して鋼
管内表面側の高温部の熱により外表層部を５５０〜７０
０℃の温度に復熱させた後、さらに前記制御冷却速度よ
りも速い速度で低温度に強制冷却した後、Ａｃｌ変態点
以下の温度で焼戻し処理することを特徴とする硬さと降
伏比の低い高強度鋼管の製造法。
以下、本発明について詳細に説明する。
熱間圧延を終了して高温度の熱を保有する鋼管、あるい
は熱処理する目的で高温度に加熱された鋼管を高温度か
ら冷却する過程において、鋼管外表層部を自然放冷（空
冷）よりも速い制御速度で５５０〜４００℃の任意の停
止温度に冷却する。
は熱処理する目的で高温度に加熱された鋼管を高温度か
ら冷却する過程において、鋼管外表層部を自然放冷（空
冷）よりも速い制御速度で５５０〜４００℃の任意の停
止温度に冷却する。
この温度範囲は鋼管外表層部にフェライト変態を生ぜし
めて強冷却による硬さ上昇を防止するものであって、こ
の温度範囲の上限５５０℃を越える高い温度ではフェラ
イト変態量が少く、最終的に行う速い速度の強制冷却に
より残りのオーステナイト相がマルテンサイトなどの低
温変態生成組織に変態し、硬さを高める。また４００℃
を通過した低い温度では鋼管全体のフェライト変態量が
増加し高強度を得ることができない。また、この温度範
囲を自然放冷よりも遅い速度で冷却した場合は鋼管全体
のフェライト変態量が増し、最終的な速い速度での冷却
による高強度化への効果が減少し本発明の目的とする効
果が得られない。
めて強冷却による硬さ上昇を防止するものであって、こ
の温度範囲の上限５５０℃を越える高い温度ではフェラ
イト変態量が少く、最終的に行う速い速度の強制冷却に
より残りのオーステナイト相がマルテンサイトなどの低
温変態生成組織に変態し、硬さを高める。また４００℃
を通過した低い温度では鋼管全体のフェライト変態量が
増加し高強度を得ることができない。また、この温度範
囲を自然放冷よりも遅い速度で冷却した場合は鋼管全体
のフェライト変態量が増し、最終的な速い速度での冷却
による高強度化への効果が減少し本発明の目的とする効
果が得られない。
さらに５５０〜４００℃で制御冷却を停止し、一定時間
放冷（放置）中に鋼管内表面側の高温部の熱により外表
層部を５５０〜７００℃の温度に復熱させることにより
、外表層部のフェライトは焼戻しを受けることになり硬
度が低下する。この場合、停止温度が５５０℃未満では
焼戻し効果が十分得られず、また７００℃を越えると部
分的にＡｃ１点を越えてオーステナイトに逆変態する恐
れがあるため本発明の目的に合致しない鋼管が得られる
。
放冷（放置）中に鋼管内表面側の高温部の熱により外表
層部を５５０〜７００℃の温度に復熱させることにより
、外表層部のフェライトは焼戻しを受けることになり硬
度が低下する。この場合、停止温度が５５０℃未満では
焼戻し効果が十分得られず、また７００℃を越えると部
分的にＡｃ１点を越えてオーステナイトに逆変態する恐
れがあるため本発明の目的に合致しない鋼管が得られる
。
上記のような温度条件と冷却条件により冷却された鋼管
は、続いて高強度を得るために上記の制御冷却よりもさ
らに速い速度で低温度に強制冷却される。この過程でオ
ーステナイトであった部分は転位密度の高いフェライト
に変態して低降伏比と高強度の特性が得られる。これら
の冷却パターンを模式的に第２図に示す。このような強
制冷却により製造した鋼管は硬さと降伏比が低くかつ高
強度であり本発明の目的に合致した特性が得られる。さ
らに本発明は象、冷により発生した内部歪を除去するた
めに肚、変態点以下の低い温度で焼戻し処理を行う。こ
の焼戻し処理により硬さ、降伏比１強度、靭性バランス
の優れた鋼管が得られる。
は、続いて高強度を得るために上記の制御冷却よりもさ
らに速い速度で低温度に強制冷却される。この過程でオ
ーステナイトであった部分は転位密度の高いフェライト
に変態して低降伏比と高強度の特性が得られる。これら
の冷却パターンを模式的に第２図に示す。このような強
制冷却により製造した鋼管は硬さと降伏比が低くかつ高
強度であり本発明の目的に合致した特性が得られる。さ
らに本発明は象、冷により発生した内部歪を除去するた
めに肚、変態点以下の低い温度で焼戻し処理を行う。こ
の焼戻し処理により硬さ、降伏比１強度、靭性バランス
の優れた鋼管が得られる。
次に本発明の実施例について説明する。
第２表に示す成分組成の鋼材を供試鋼として熱間圧延後
、高温度（９３０℃）に加熱された鋼管の表層部を、気
水混合冷媒で自然放冷より速い速度（外表面下１ｌＴＩ
ｎ点での平均冷却速度：３０℃／秒）で任意の温度まで
制御冷却し、続いて冷却を停止して６３０℃に外表層部
を復熱させ、続いて水を噴射して冷却する強制冷却（外
表面下１ ｍｍ点での平均冷却速度：ｔ５０”ｃ／秒）
法で常温まで冷却し、さらに必要によっては鋼管を焼戻
し処理した。
、高温度（９３０℃）に加熱された鋼管の表層部を、気
水混合冷媒で自然放冷より速い速度（外表面下１ｌＴＩ
ｎ点での平均冷却速度：３０℃／秒）で任意の温度まで
制御冷却し、続いて冷却を停止して６３０℃に外表層部
を復熱させ、続いて水を噴射して冷却する強制冷却（外
表面下１ ｍｍ点での平均冷却速度：ｔ５０”ｃ／秒）
法で常温まで冷却し、さらに必要によっては鋼管を焼戻
し処理した。
第３表にこれらの諸条件とその鋼管特性を掲示した。
本発明法は、いずれも比較法に比し低降伏比、低硬度で
かつ高強度の鋼管となっているが、比較法による鋼管は
、強度、硬度、降伏比のうち１つ以上の項目について満
足していない。
かつ高強度の鋼管となっているが、比較法による鋼管は
、強度、硬度、降伏比のうち１つ以上の項目について満
足していない。
第 １ 表
第
表
このように本発明の製造法は、従来の方法では到達達成
できなかった低降伏比、低硬度、高強度を同時に満足さ
せることが可能であり、産業上極めて有益である。
できなかった低降伏比、低硬度、高強度を同時に満足さ
せることが可能であり、産業上極めて有益である。
第１図は焼入れまま（Ａｓ Ｑ ）と焼入れ焼戻しくＱ
−Ｔ）した鋼管の硬さ変化を板厚方向（外表面からの距
離）に示した回、第２図は本発明の冷却パターンを外表
面下１ｍｍ点と内表面下Ｌ ｍｍ点について示した図で
ある。 ■
−Ｔ）した鋼管の硬さ変化を板厚方向（外表面からの距
離）に示した回、第２図は本発明の冷却パターンを外表
面下１ｍｍ点と内表面下Ｌ ｍｍ点について示した図で
ある。 ■
Claims (2)
- （１）熱間圧延後あるいは高温度に再加熱された鋼管の
鋼管外表層部を自然放冷よりも速い制御速度で高温度か
ら５５０〜４００℃の温度に冷却し、冷却を停止して鋼
管内表面側の高温部の熱により外表層部を５５０〜７０
０℃の温度に復熱させた後、さらに前記制御冷却速度よ
りも速い速度で低温度に強制冷却することを特徴とする
硬さと降伏比の低い高強度鋼管の製造法。 - （２）熱間圧延後あるいは高温度に再加熱された鋼管の
鋼管外表層部を自然放冷よりも速い制御速度で高温度か
ら５５０〜４００℃の温度に冷却し、冷却を停止して鋼
管内表面側の高温部の熱により外表層部を５５０〜７０
０℃の温度に復熱させた後、さらに前記制御冷却速度よ
りも速い速度で低温度に強制冷却した後、Ａｃ＿１変態
点以下の温度で焼戻し処理することを特徴とする硬さと
降伏比の低い高強度鋼管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6298389A JPH02243722A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 硬さと降状比の低い高強度鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6298389A JPH02243722A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 硬さと降状比の低い高強度鋼管の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243722A true JPH02243722A (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=13216107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6298389A Pending JPH02243722A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 硬さと降状比の低い高強度鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02243722A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015019708A1 (ja) | 2013-08-06 | 2015-02-12 | 新日鐵住金株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP6298389A patent/JPH02243722A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015019708A1 (ja) | 2013-08-06 | 2015-02-12 | 新日鐵住金株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
| US9651175B2 (en) | 2013-08-06 | 2017-05-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Seamless steel pipe for line pipe |
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