JPH03134134A - 電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼管及びその製造方法 - Google Patents

電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼管及びその製造方法

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JPH03134134A
JPH03134134A JP27011089A JP27011089A JPH03134134A JP H03134134 A JPH03134134 A JP H03134134A JP 27011089 A JP27011089 A JP 27011089A JP 27011089 A JP27011089 A JP 27011089A JP H03134134 A JPH03134134 A JP H03134134A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼
管及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、電縫鋼管は安価でかつ寸法精度が良好であること
から、種々の配管として大量に使用されており、最近で
は溶接部に対する信頼性が飛躍的に向上したことによっ
て、その使用される用途も多岐に亘っている。
しかし、従来の使用実績においては湿潤環境で電縫鋼管
を使用した場合に、母材部に比べて電縫部の腐食速度が
大きい選択腐食(みぞ状腐食あるいはみぞ食と呼ばれる
ことが多い)を生ずる場合のあることが報告されており
、電縫鋼管の欠点の一つとして電縫鋼管の利用拡大の障
害となっている。このため、電縫部の選択腐食に対して
抵抗の高い電縫鋼管が強く望まれている。
これに対して、これまでに電縫部の選択腐食を防止する
技術が提案されている。例えば特公昭60−37173
号公報には、C,Si、 Mn、  P、 Aj、希土
類元素などの成分を調整した帯鋼から造管した電縫鋼管
の電縫部を熱処理して耐みぞ状腐食性を改善した電縫鋼
管が開示されている。さらに、特公昭59−14536
号公報にはMを低減し、同時にTi、Zr。
Y等の含有量を調整した耐みぞ状腐食性を改善した電縫
鋼管が、特公昭59−50747号公報にはNを低減し
、Cuを含有させ同時にTi、Zr、Y等の含有量を調
整し電縫部を熱処理して耐みぞ状腐食性を改善した含銅
電縫鋼管が、特公昭60−9096号公報にはCを0.
03%以下とし、同時にSiを低減した含銅電縫鋼管が
それぞれ開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は電縫部の選択腐食に対して抵抗の高い電縫鋼管
を安価に提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段] 本願発明の要旨は下記のとおりである。
(1)  C: 0.04〜0.30%、Mn : 2
.0%以下、P : 0.035%以下、S:0.03
0%以下、Si:0.1%未満、AlI3.015%以
下を含有し、残部は実質的にFeおよび不可避的不純物
からなることを特徴とする電縫部の選択腐食に対して抵
抗の大なる電縫鋼管。
(2)  C: 0.04〜0.30%、Mn : 2
.0%以下、P : 0.035%以下、S : 0.
030%以下、Si:0.1%未満、Aj:0.015
%以下に加えて、Cu:1.0%以下、Ni : 1.
0%以下、Nb:0.005〜0、1%、V : 0.
005〜0.1%、Zr:0.04%以下のうち1種又
は2種以上を含有し、残部は実質的にFeおよび不可避
的不純物からなることを特徴とする電縫部の選択腐食に
対して抵抗の大なる電縫鋼管。
(3)  C: 0.04〜0.30%、Mn : 2
.0%以下、P : 0.035%以下、S : 0.
030%以下、Si:0.1%未満、Al:0.015
%以下を含有し、残部は実質的にFeおよび不可避的不
純物からなる鋼板を溶接して電縫鋼管となした後、溶接
ビード部を750〜1050℃で20分以下の局部加熱
を施すことを特徴とする電縫部の選択腐食に対して抵抗
の大なる電縫鋼管の製造方法。
(4)  C: 0.04〜0.30%、Mn : 2
.0%以下、P : 0.035%以下、S : 0.
030%以下、Si二0.1%未満、N:0.015%
以下に加えて、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以
下、Nb:0.005〜0.1%、V:0.005〜0
.1%、Zr:0.04%以下のうち1種又は2種以上
を含有し、残部は実質的にFeおよび不可避的不純物か
らなる鋼板を溶接して電縫鋼管となした後、溶接ビード
部を750〜1050°Cで20分以下の局部加熱を施
すことを特徴とする電縫部の選択腐食に対して抵抗の大
なる電縫鋼管の製造方法。
即ち、本発明者らは電縫部の選択腐食に対して抵抗の高
い電縫鋼管を得るべく、成分や製造プロセスなど多くの
観点から多数の実験と詳細な検討を実施した結果、従来
の電縫鋼管に比較して、Si、Alの含有量を同時に低
減することによって電縫部の選択腐食に対する抵抗を格
段に向上させることができること、さらにCu、 Ni
を添加するか、Zrを添加するか、Nb、 Vのうち少
なくとも一種を添加するか、あるいはこれらを組み合わ
せることによって電縫部の選択腐食に対する抵抗を一段
と改善できることを見出した。
〔作 用〕
本発明者らの研究によれば、電縫鋼管が湿潤環境で電縫
部に選択腐食を生ずる原因は電縫部(溶融部)およびそ
の近傍の熱影響部が周囲の母材部と比較して腐食電位の
低い局部アノードとなり、母材部が相対的にカソードと
なることにある。この場合、局部アノード(電縫部)の
面積がカソード(母材部)よりもかなり小さいために電
縫部の選択腐食が加速される。従来、鋼中のSは小量(
0,03%程度)存在する場合、鋼の耐食性を劣化させ
、さらに電縫鋼管にあっては電縫部の選択腐食を促進す
ると考えられてきた。従って、電縫部の選択腐食に対す
る抵抗を改善する手段として、S含有量を極力低減する
か、Sを無害化する元素を添加することが一般的であっ
た。
近年の精錬技術の進歩によって、Sの低減は比較的容易
になってはいるが、本発明者らの研究によれば、Sを単
独で低減してみぞ状腐食を抑制する場合、その含有量が
0.003%以下でようやく低減効果が顕著で、かつ実
用上はさらに低減が必要なことから、Sのみを規制して
みぞ状腐食を抑制することには、依然大幅なコストアッ
プを強いられ、現実的ではない。
これに対して本発明者らは電縫部の選択腐食に対する母
材成分の影響を詳細に解析した結果、従来の常識とは異
なり、従来電縫鋼管の化学成分に比較して、Sを低減す
ることなく同時にStとMを低減すると電縫部の腐食電
位が母材部よりも責になる、すなわち電縫部が局部カソ
ード、母材部がアノードとなることを見出した。さらに
、局部カソード(電縫部)の面積はアノード(母材部)
の面積に比較して非常に小さいので、電縫部を含めて電
縫鋼管全体が実質的に均一に腐食すること、すなわち電
縫部の選択腐食を抑制できることを見出した。これは、
従来全く知られていなかった画期的な知見であって、電
縫部の選択腐食を抑制するための新しい手段である。す
なわち、本発明では従来電縫部の選択腐食を著しく促進
するとされる鋼中のSを極端に低減することなく電縫部
の選択腐食を抑制することができる。Sは後述の通り電
縫溶接性および加工性の観点から電゛縫鋼管の製造に支
障を来さないレベルに制御するだけで十分である。従来
の耐みぞ状腐食性電縫鋼管ではS含有量を0.005%
以下に低減したものが少なからずあったが、かかるS含
有量まで低減することはかなりのコストがかかるのに対
して、本発明では特別な精錬プロセスを必要とせず、不
要なコストアップを避けることができる。
さらに本発明者らは、同時にSi、  AAを低減した
材料にさらにCu、 Niを添加するか、Zrを添加す
るか、Nb、■のうち少なくとも一種を添加するか、あ
るいはこれらを組み合わせることによって電縫部の選択
腐食に対する抵抗を一段と改善できることを見出した。
以下に本発明における各成分の限定理由を詳述する。
Cは電縫鋼管の用途に応じた強度を得る上で必要な元素
で、0.04%未満では、強度の確保が困難となる。一
方0.30%を越えると溶接性に支障をきたす。従って
、Cの範囲は0.04〜0.30%が適当である。
Stは通常脱酸に有効な元素であり、加工性、溶接性の
観点から0.3%程度の添加が一般的であった。ところ
が、Mの含有量を0.015%以下とし、本丸−素含有
量を0.1%未満とすることで電縫部の選択腐食を抑制
する効果が大幅に向上するので、Si含有量は0.1%
未満に制限すべきである。
Mnは強度および靭性を向上し、かつ脱酸剤として有効
な元素であるが、2.0%を越えて添加すると電縫溶接
性が低下することがらMnの範囲は2.0%以下とする
Pは電縫溶接性を低下させる不純物元素であるから低い
方が望ましく、0.035%以下にすべきである。
Sは0.030%を越えると電縫溶接性および加工性が
低下するので、上限添加量を0.030%とする。
Mは通常脱酸に有効な元素であり、0.03%程度の添
加が一般的であるが、前述したようにSiを低減しても
本元素含有量が0.013%を越えると電縫部の選択腐
食を抑制する効果が得られず、M含有量は0.015%
以下とすべきである。
以上が本発明鋼の基本成分系であるが、本発明において
はこの他覚縫部の選択腐食に対する抵抗を一段と高める
目的やそのほかの目的でそれぞれの用途に応じて、(^
) Cu 、 Ni、 (B) Nb、  V。
(C)Zr 、のいずれか、あるいは(A)および(B
)、(A)および(C) 、(B)および(C) 、(
A)および(B)および(C)を含有させることができ
る。
Cu、 Niは母材部の耐食性を向上させるとともに電
縫部の選択腐食に対する抵抗を改善する元素であるが、
Cuは1.0%を越えて添加すると熱間加工性を著しく
損ない、またNiは効果が飽和し、いたずらにコストを
増゛すばかりであるからそれぞれの上限含有量を1.0
%とする。
Zrは、電縫部の選択腐食に対する抵抗を改善する元素
であるが、その添加量が0.04%を越えて添加しても
その効果は飽和しており、いたずらにコストを増すばか
りである。従って、Zrの含有量は0.04%以下とす
る。
Nb、 Vは強度向上および電縫部の選択腐食に対する
抵抗を改善する元素であるが、0.005%未満では効
果がなく、0.1%を越えて添加してもその効果は飽和
しており、いたずらにコストを増すばかりであるから、
含有量はそれぞれO,005〜0.1%とする。
また、溶接ビード部を含む電縫部の局部加熱条件は、7
50 ’Cよりも低い温度では耐食性の向上に顕著な効
果が見られず、一方1050°Cを越えると溶接部近傍
の機械的強度を低下させるため好ましくない。さらに、
20分を越える加熱時間としても効果が飽和していたず
らに生産性を低下させるばかりであるから、加熱時間は
最大20分が適当である。従って加熱温度は750〜1
050°C1加熱時間は20分以下とする。
次に本発明の詳細な説明する。
表1にその組成を示す電縫鋼管1〜45(肉厚10閣、
外径380nm+)を通常の電縫溶接プロセスで製造し
、これら鋼管から幅40胴、長さ100閣の試験片を採
取して腐食試験に供した。試験片の採取に際しては、電
縫部が幅方向の中央に位置するように採取した。腐食試
験は淡水環境を想定した促進条件として、空気を常時バ
ブリングして飽和させた3重量%NaCIl水溶液中で
試験溶液を1、5 m/Sで流動させる過酷な条件下で
、回転浸漬型腐食試験を2ケ月間行なった。腐食試験結
果を表1に併せて示した。
なお電縫部の耐食性の評価は、Rを母材部の平均腐食速
度に対する電縫部の腐食速度の比としたときに、××は
R≧1.5、×は1.5 > R≧1.2、Δは1.2
 > R≧1.05、Oは1.05>R≧1.02、◎
は1.02>Rとした。
実施例に示すように、本発明鋼管である実施例1〜34
は、比較鋼管である実施例35〜45に比較して、電縫
部の選択腐食に対する抵抗が非常に優れていることが明
白である。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明鋼管の電縫部選択腐食に対す
る抵抗は極めて優れたものであり、湿潤環境等各種の配
管に使用して効果が著しく、産業の発展に寄与するとこ
ろ極めて大である。
197−

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.04〜0.30%、Mn:2.0%以下
    、P:0.035%以下、S:0.030%以下、Si
    :0.1%未満、N:0.015%以下を含有し、残部
    は実質的にFeおよび不可避的不純物からなることを特
    徴とする電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼
    管。
  2. (2)C:0.04〜0.30%、Mn:2.0%以下
    、P:0.035%以下、S:0.030%以下、Si
    :0.1%未満、Al:0.015%以下に加えて、C
    u:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Nb:0.0
    05〜0.1%、V:0.005〜0.1%、Zr:0
    .04%以下のうち1種又は2種以上を含有し、残部は
    実質的にFeおよび不可避的不純物からなることを特徴
    とする電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼管
  3. (3)C:0.04〜0.30%、Mn:2.0%以下
    、P:0.035%以下、S:0.030%以下、Si
    :0.1%未満、Al:0.015%以下を含有し、残
    部は実質的にFeおよび不可避的不純物からなる鋼板を
    溶接して電縫鋼管となした後、溶接ビード部を750〜
    1050℃で20分以下の局部加熱を施すことを特徴と
    する電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼管の
    製造方法。
  4. (4)C:0.04〜0.30%、Mn:2.0%以下
    、P:0.035%以下、S:0.030%以下、Si
    :0.1%未満、Al:0.015%以下に加えて、C
    u:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Nb:0.0
    05〜0.1%、V:0.005〜0.1%、Zr:0
    .04%以下のうち1種又は2種以上を含有し、残部は
    実質的にFeおよび不可避的不純物からなる鋼板を溶接
    して電縫鋼管となした後、溶接ビード部を750〜10
    50℃で20分以下の局部加熱を施すことを特徴とする
    電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼管の製造
    方法。
JP1270110A 1989-10-17 1989-10-17 電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼管及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH0762215B2 (ja)

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