JPH05105952A - 低降伏比電縫鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 近年、石油・ガス輸送用ラインパイプ等にお
いては、安全性及び信頼性向上の為、低降伏比鋼管の要
求が高まってきている。また建築分野においても、耐震
特性向上の為、鋼材の低降伏比化の要求が高まってい
る。従来、低降伏比電縫鋼管の製造に際して、低降伏比
素材を得る為に、熱延ランアウトテーブル上での前段無
注水、後段冷却を必要としている。しかしこの方法で
は、コイル捲取り温度を、所定の温度に制御することが
難しく、従って安定的に低降伏比素材を得る事が困難で
あった。 【構成】 熱延ランアウトテーブル上において、前段、
後段ともに冷却する方法にて、安定的に低降伏比素材を
製造し、この技術と造管時の低歪み造管を組合せる事に
より、安定的に低降伏比電縫鋼管を製造する方法を確立
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、降伏比の低い電縫鋼管
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、石油・ガス輸送用ラインパイプ等
においては、安全性及び信頼性向上の為、低降伏比鋼管
要求が高まってきている。これは、低降伏比化により、
輸送時の内圧による破裂を防止する事が可能となる為で
ある。

【０００３】一方、建築分野においても、低降伏比鋼の
要求が高まっている。これは、構造物の安全性確保の面
から、特に耐震特性の向上に対する要求が強く、これに
対応するには、鋼材の降伏比を低減する必要があるから
である。

【０００４】低降伏比電縫鋼管の製造方法として、従来
の特開昭５７−１６１１８号、特開昭５７−１６１１９
号がある。前者はＣ，Ｍｎ，Ｓｉを基本成分とし、熱間
圧延時の熱延ランアウトテーブル上での前段無注水、後
段冷却を実施し、さらに捲取り温度を４５０〜６５０℃
とし、造管時のパイプ長手方向伸び率を１．５％以下と
するものである。後者はＣ，Ｍｎ，Ｓｉを基本成分と
し、熱間圧延時の熱延ランアウトテーブル上での前段無
注水、後段冷却を実施し、捲取り温度を５００℃以下と
し、造管時のパイプ長手方向の伸び率を１．５％以下と
するものである。

【０００５】この様に、従来の低降伏比電縫鋼管の製造
においては、熱間圧延時の熱延ランアウトテーブル上で
の、前段無注水、後段冷却を必要としている。しかし実
機操業においては、前段無注水、後段冷却を行う場合、
コイル捲取り温度を、所定の温度に制御することが難し
い。通常操業では、熱延ランアウトテーブルにおいて、
前段、後段ともに冷却する事により、コイル捲取り温度
を制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】低降伏比電縫鋼管を製
造する際に、熱延ランアウトテーブル上での前段無注
水、後段冷却を行う場合、所定の捲取り温度に制御する
事が難しい。従って、安定的に低降伏比素材を得るに
は、熱延ランアウトテーブル上において、前段、後段と
もに冷却する方法にて、低降伏比素材を製造する事が好
ましい。

【０００７】さらに低降伏比素材を製造する事ができて
も、電縫鋼管は熱延コイルを冷間成形する事により製造
される為に、加工硬化により降伏比が上昇してしまう。
従って、鋼管製造時においては、成形時の加工歪みを極
力少なくする事により、降伏比の上昇を最小限度に抑え
る必要がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、電縫
鋼管の降伏比を安定的に低下させる為、種々の検討を加
えた。その結果、低降伏比素材を安定的に製造する事、
及び造管時の加工歪みを極力抑える事が必要である事を
確認した。

【０００９】低降伏比素材を安定的に製造する方法とし
て、熱延ランアウトテーブル上にて急速冷却し、その後
３００℃以下で捲取る事が有効である事を見出した。こ
れは、この様な方法により、図１，図２に示す如く、第
２相として、島状マルテンサイト及び残留オーステナイ
トが生成される事によるもので、島状マルテンサイトの
生成により引張強度が著しく上昇し、さらに島状マルテ
ンサイト及び残留オーステナイトの周りに多数の可動転
位の発生により降伏強度の低下を生じ、その結果降伏比
が低下することを確認した。

【００１０】本発明は、この様な知見に基づき、低降伏
比電縫鋼管の製造を可能としたもので、その要旨とする
ところは、Ｃ；０．０５〜０．３０％、Ｍｎ；０．３０
〜１．２０％，Ｓｉ；０．５０％以下、Ｎｂ；０．０１
〜０．１０％を基本成分とし、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる鋼を熱間圧延するにあたり、７５０℃から
１０００℃の温度で仕上げ圧延を終了させ、次いで捲取
りまでの平均冷却速度を１０℃／秒〜１００℃／秒と
し、３００℃以下で捲取り、その後の電縫鋼管成形時の
サイジング量を０．１０〜０．５０％の低歪み造管する
事を特徴とする、降伏比の低い電縫鋼管の製造方法であ
る。

【００１１】

【作用】即ち、本発明においては、熱延ランアウトテー
ブル上における急冷及び３００℃以下までの極低温捲取
りにより、第２相として島状マルテンサイト及び残留オ
ーステナイトを生成させる事により、降伏比の低い素材
の製造を可能とした。さらにその後の造管時のサイジン
グ加工量を低減する事により、低降伏比電縫鋼管の製造
を可能としたものである。

【００１２】次に本発明における鋼の成分、熱間圧延及
び造管時の条件について述べる。まず鋼の成分について
述べると、Ｃを０．０５％以上とするのは、必要な強度
を確保する為である。但しあまり高過ぎると、延性、靭
性及び溶接性の劣化を生ずるので、上限を０．３０％と
する。Ｍｎの下限を０．３０％とするのは、必要な強度
を確保する為である。但し高過ぎると延性や溶接性の劣
化を生ずるので、１．２０％以下とする。Ｓｉついて
は、高過ぎると靭性や溶接性の劣化を招くので、０．５
０％以下とする。Ｎｂを０．０１％以上とするのは、必
要な強度を確保する為である。０．１０％以下とするに
は、これより多いとオーステナイトへのＮｂの固溶限を
越える為である。

【００１３】次に熱間圧延についてであるが、仕上げ温
度の下限を７５０℃とするのは、低過ぎると、オーステ
ナイト＋フェライトの２相組織となる為、島状マルテン
サイト分率が低下し、降伏比が上昇する為である。但し
高過ぎると、オーステナイト粒が粗大化し、島状マルテ
ンサイト生成の核となる、オーステナイト結晶粒界の面
積が減少する。従って、島状マルテンサイト分率が低下
し、降伏比が上昇する為、仕上げ圧延温度の上限を１０
００℃とする。熱延・ランアウトテーブル上での平均冷
速の下限値を１０℃／秒とするのは、これより低い冷速
では島状マルテンサイトが生成しない為である。一方、
上限を１００℃／秒とするのは、これ以上の冷速を実機
操業で得る事は困難である為である。捲取り温度を３０
０℃以下とするのは、これ以上では、図２に示す様に、
島状マルテンサイト及び残留オーステナイトの分率が低
下し、図１に示す様に、降伏比が上昇する為である。さ
らに造管時のサイジング加工量であるが、低過ぎると必
要な真円度を確保出来ない為、下限を０．１０％とす
る。また高過ぎると加工硬化量が大きくなり、降伏比が
上昇する。従って上限を０．５０％とする。

【００１４】

【実施例】表１に鋼の成分、熱間圧延条件、パイプサイ
ズ、サイジング加工量及び得られた鋼管の降伏比を示
す。鋼Ａ〜Ｃが本発明のものであり、鋼Ｄ〜Ｆが比較鋼
である。本発明においては、建材分野で要求の高い、降
伏比８０％以下を充分満足している。またこの程度の降
伏比であれば、石油・ガス輸送用パイプラインにおいて
も、安全性確保の面で充分である。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】従来、降伏比の低い電縫鋼管を製造する
にあたり、低降伏比素材製造の為、捲取り温度の制御の
難しい、熱延ランアウトテーブル上での前段無注水、後
段冷却が必要であった。本発明では、通常操業で行われ
る熱延ランアウトテーブル上での前後段急冷によって
も、降伏比の低い素材製造を可能とした。これにより安
定的に低降伏比電縫鋼管の製造を可能としたもので、産
業上その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱延コイルの捲取り温度と降伏強度（ＹＳ），
引張り強度（ＴＳ）及び降伏比（ＹＲ）の関係を示す
図。

【図２】熱延コイルの捲取り温度と鋼の第２相との関係
を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本康士 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ；０．０５〜０．３０％， Ｍｎ；０．３０〜１．２０％， Ｓｉ；０．５０％以下， Ｎｂ；０．０１〜０．１０％ を基本成分とし、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる
   鋼を、熱間圧延時において、７５０〜１０００℃の温度
   範囲で仕上げ圧延を行い、次いで巻取りまでの平均冷却
   速度を１０℃／秒〜１００℃／秒とし、３００℃以下で
   巻取り、その後の電縫成形時のサイジング加工量を０．
   １０〜０．５０％の低歪み造管する事を特徴とする、降
   伏比の低い電縫鋼管の製造方法。