JPH0559175B2 - - Google Patents
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- JPH0559175B2 JPH0559175B2 JP9612384A JP9612384A JPH0559175B2 JP H0559175 B2 JPH0559175 B2 JP H0559175B2 JP 9612384 A JP9612384 A JP 9612384A JP 9612384 A JP9612384 A JP 9612384A JP H0559175 B2 JPH0559175 B2 JP H0559175B2
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- Metal Rolling (AREA)
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Description
本発明は、肉厚比すなわち肉厚と外径との比が
0.15以上である厚肉電縫鋼管の製造法に関する。 電縫鋼管は、寸法とくに肉厚が均一であり、し
かも生産性が高く低コストで製造できる利点があ
るので、機械構造用炭素鋼や低合金鋼を素材とし
て、鋼板の中で最も多く生産されている。近年、
省エネルギー対策の一環として、中実棒鋼の中空
化が図られ、厚肉構造用鋼管の需要が高まつてい
るが、従来の電縫鋼管の肉厚比は0.13〜0.14が限
定とされ、肉厚が0.15以上が厚肉鋼管としては継
目無し鋼管が使用されているのが現状である。 厚肉管とロールフオーミング法によつて電縫造
管する場合、肉厚比が高くなるにつれて『ルーフ
イング』と称される洋梨状の管断面が発生しやす
くなり、加工が困難になる。構造用炭素鋼や低合
金鋼の中厚熱延板は、パーライトが縞状に分布し
た金属組織を呈しやすく、このような材料を球状
化焼鈍しても、炭化物が縞状に分散する。また、
この縞状組織を防止しようとすると、ベイナイト
組織となり、これを球状化焼鈍すると硬質な材料
となる。炭化物が縞状に分散した材料では、フエ
ライトのみからなる軟質な相と、炭化物が多数存
在するフイライト＋炭化物の硬質な相とが、板厚
方向に交互に種重なつた金属組織を呈する。加工
性の著しく異なる相が交互に積重なつた状態のか
ような材料を、ロールフオーミング法により電縫
造管しても、エツジ成形時のスプリングバツク量
が大きく、『ルーフイング』が発生しやすい。著
しい縞状組織の場合には、造管中板の端面に層状
の割れがはいりやすく、管製品が得られないこと
さえしばしばある。硬質な材料を電縫造管する場
合もエツジ成形時のスプリングバツク量が大き
く、『ルーフイング』が発生しやすい。このよう
な理由から、従来、電縫鋼管の肉厚比の上限は
0.13〜0.14とされてきた。 本発明の主たる一つの目的は、従来技術のかよ
うな先入観念を打破し、肉厚比が0.15以上の厚肉
電縫鋼管を提供することである。 本発明のいま一つの目的は、溶接強度のすぐれ
た肉厚比が0.15以上の厚肉電縫鋼管を提供するこ
とである。 本発明によれば、適切な化学組成をもつた構造
用炭素鋼または低合金鋼を適切な熱延条件で熱延
することによつて軟質なフエライト＋パーライト
組織の熱延帯鋼となし、しかる後球状化焼鈍によ
つて硬度がHv180以下で炭化物が均一に分散され
た焼鈍帯鋼となしたものとを素材としてこれを電
縫造管するなら、肉厚比が0.15以上の厚肉管で
も、造管時に『ルーフイング』発生のない溶接強
度のすぐれた厚肉電縫鋼管が得られることがわか
つた。 かくして、本発明は、重量で0.20〜0.60％の
Ｃ、0.55％のSi、1.50％以下のMn、0.040％以下
のＰおよび0.040％以下のＳを含みそして残部が
Fe及び不可避的不純物である構造用炭素鋼また
は重量で0.10〜0.60％のＣ、0.55％以下のSi、1.50
％以下のMn、0.040％以下のＰおよび0.040％以
下のＳに加えて2.00％以下のNi、1.50％以下のCr
および0.60％以下のMoの少くとも一種を含みそ
して残部がFeおよび不可避的不純物である低合
金鋼の連鋳または造塊スラブを最終スタンドでの
仕上温度が（Ar3−30℃）〜（Ar3＋100℃）、圧
下率が15〜25％そして巻取温度が500〜570℃なる
条件で熱延し、しかる後球状化焼鈍により硬度を
Hv180以下としそして炭化物を均一に分散させた
焼鈍帯鋼を電縫造管してなる肉厚比が0.15以上の
厚肉電縫鋼管を提供する。 前記の焼鈍帯鋼では、球状炭化物が均一に分散
して全体が均質になつているので板厚方向でのミ
クロ的な加工性の差異がなく、加えて硬度が
Hv180以下と軟質化されているのでエツジのロー
ル成形性が向上し、ルーフイングの発生を抑制で
きたものと思われる。 かような焼鈍帯鋼を得るためには、既述の如
く、適切な化学組成をもつた鋼を適切な熱延条件
で熱延することによつて均一なフエライト＋パー
ライト組織の熱延帯鋼となし、これを球状化焼鈍
する必要があることがわかつた。 諸条件の限定理由は、次のとおりである。 Ｃ含有量；本発明では最終スタンドにおいて所定
の低温仕上条件下で強圧下しそして低温巻取
を行うことにより、均一なフエライト＋パー
ライト組織を得るのであるが、Ｃ含有量が過
大であるとパーライト面積率が増えて縞状組
織が発生しにくくなり、本発明の縞状組織抑
制効果が小さくなるので、Ｃ含有量の上限を
0.60％とした。また炭素鋼ではＣ含有量が低
くなるとパーライト面積率が小さくなり、エ
ツジ成形性に及ぼす縞状組織の影響が減少す
るのでＣ含有量の下限を0.2％とした。しか
し、低合金鋼の場合、合金成分の存在により
Ｃ含有量が低くても縞状組織がエツジ成形性
に悪影響を及ぼすので、Ｃの下限を0.1％と
した。 Mn含有量；Mn含有量は多すぎると熱延した鋼
が縞状組織になり易くなるので、上限を1.50
％とした。 Si，ＰおよびＳ含有量；これはJIS規格のSC，
SNCM，SCM，SCrおよびSMn鋼の規定範
囲内であれば特に問題はない。 Ni，CrおよびMo含有量；これらの合金元素は鋼
管の使用目的に応じて、機械的強度、浸炭性
および／または焼入性を付与するために一種
またはそれ以上を含有させることができるも
のであるが、過量の存在は、所定の熱延にお
いて鋼組織をベーナイトまたはマルテンサイ
ト化し、球状化焼鈍によつても充分に軟化せ
ず、得られる焼鈍帯鋼の成形性を低下させる
傾向があるので、上限をNiについては2.00
％、Crについては1.50％、そしてMoについ
ては0.60％とした。 仕上温度および圧下率；最終スタンドでの低温仕
上げおよび強圧下はオーステナイト結晶粒を
微細化してベイナイト変態を抑制するための
ものであり、一般にその効果は低温にて強圧
下する程大である。だが圧下率が高すぎると
熱延帯鋼の形状不良を招く不都合があるので
上限を25％とした。15％未満の圧下率ではオ
ーステナイト結晶粒の微細化が不充分でベイ
ナイト変態への抑止力を失うので、下限を15
％とした。このような強圧下を加えても、仕
上温度が高い場合には、微細化させたオース
テナイト結晶粒が成長して強圧下の効果を消
失させるので、仕上温度の上限をAr3＋100
℃とした。また仕上温度が低くなるにつれ、
変形抵抗が高くなつて強圧下がしにくくな
り、熱延品の形状不良を招くに到るので下限
をAr3−30℃とした。 巻取温度；巻取温度の規制は、縞状組織を防止
し、良好なエツジ成形性を確保するために必
要である。巻取温度が570℃を越えると、縞
状組織になり易いので、上限を570℃とした。
また、500℃未満の低温巻取では、最終スタ
ンドで強圧下を加えていても、ベイナイト変
態の抑制が困難となり、球状化焼鈍によつて
も充分に軟質化できないので、下限を500℃
とした。 硬度；硬度Hvが180を越えると、エツジを充分に
成形できなくなり、ルーフイングの発生を招
き易くなるので、上限を180とした。 以下具体例および図面により本発明をさらに説
明する。 S20C（炭素鋼）、SNCM21（Ni−Cr−Mo鋼）、
SCr22（Cr鋼）、SCM22（Cr−Mo鋼）および
SMn1（Mn鋼）の５鋼（これらの鋼は本発明の組
成要件を充足する）について、第１表に示す条件
で板厚が6.0mmの熱延帯鋼を製造し、酸洗後、第
１表に示す条件で球状化焼鈍に付した。第１表に
は焼鈍後の硬度Hvも示した。
0.15以上である厚肉電縫鋼管の製造法に関する。 電縫鋼管は、寸法とくに肉厚が均一であり、し
かも生産性が高く低コストで製造できる利点があ
るので、機械構造用炭素鋼や低合金鋼を素材とし
て、鋼板の中で最も多く生産されている。近年、
省エネルギー対策の一環として、中実棒鋼の中空
化が図られ、厚肉構造用鋼管の需要が高まつてい
るが、従来の電縫鋼管の肉厚比は0.13〜0.14が限
定とされ、肉厚が0.15以上が厚肉鋼管としては継
目無し鋼管が使用されているのが現状である。 厚肉管とロールフオーミング法によつて電縫造
管する場合、肉厚比が高くなるにつれて『ルーフ
イング』と称される洋梨状の管断面が発生しやす
くなり、加工が困難になる。構造用炭素鋼や低合
金鋼の中厚熱延板は、パーライトが縞状に分布し
た金属組織を呈しやすく、このような材料を球状
化焼鈍しても、炭化物が縞状に分散する。また、
この縞状組織を防止しようとすると、ベイナイト
組織となり、これを球状化焼鈍すると硬質な材料
となる。炭化物が縞状に分散した材料では、フエ
ライトのみからなる軟質な相と、炭化物が多数存
在するフイライト＋炭化物の硬質な相とが、板厚
方向に交互に種重なつた金属組織を呈する。加工
性の著しく異なる相が交互に積重なつた状態のか
ような材料を、ロールフオーミング法により電縫
造管しても、エツジ成形時のスプリングバツク量
が大きく、『ルーフイング』が発生しやすい。著
しい縞状組織の場合には、造管中板の端面に層状
の割れがはいりやすく、管製品が得られないこと
さえしばしばある。硬質な材料を電縫造管する場
合もエツジ成形時のスプリングバツク量が大き
く、『ルーフイング』が発生しやすい。このよう
な理由から、従来、電縫鋼管の肉厚比の上限は
0.13〜0.14とされてきた。 本発明の主たる一つの目的は、従来技術のかよ
うな先入観念を打破し、肉厚比が0.15以上の厚肉
電縫鋼管を提供することである。 本発明のいま一つの目的は、溶接強度のすぐれ
た肉厚比が0.15以上の厚肉電縫鋼管を提供するこ
とである。 本発明によれば、適切な化学組成をもつた構造
用炭素鋼または低合金鋼を適切な熱延条件で熱延
することによつて軟質なフエライト＋パーライト
組織の熱延帯鋼となし、しかる後球状化焼鈍によ
つて硬度がHv180以下で炭化物が均一に分散され
た焼鈍帯鋼となしたものとを素材としてこれを電
縫造管するなら、肉厚比が0.15以上の厚肉管で
も、造管時に『ルーフイング』発生のない溶接強
度のすぐれた厚肉電縫鋼管が得られることがわか
つた。 かくして、本発明は、重量で0.20〜0.60％の
Ｃ、0.55％のSi、1.50％以下のMn、0.040％以下
のＰおよび0.040％以下のＳを含みそして残部が
Fe及び不可避的不純物である構造用炭素鋼また
は重量で0.10〜0.60％のＣ、0.55％以下のSi、1.50
％以下のMn、0.040％以下のＰおよび0.040％以
下のＳに加えて2.00％以下のNi、1.50％以下のCr
および0.60％以下のMoの少くとも一種を含みそ
して残部がFeおよび不可避的不純物である低合
金鋼の連鋳または造塊スラブを最終スタンドでの
仕上温度が（Ar3−30℃）〜（Ar3＋100℃）、圧
下率が15〜25％そして巻取温度が500〜570℃なる
条件で熱延し、しかる後球状化焼鈍により硬度を
Hv180以下としそして炭化物を均一に分散させた
焼鈍帯鋼を電縫造管してなる肉厚比が0.15以上の
厚肉電縫鋼管を提供する。 前記の焼鈍帯鋼では、球状炭化物が均一に分散
して全体が均質になつているので板厚方向でのミ
クロ的な加工性の差異がなく、加えて硬度が
Hv180以下と軟質化されているのでエツジのロー
ル成形性が向上し、ルーフイングの発生を抑制で
きたものと思われる。 かような焼鈍帯鋼を得るためには、既述の如
く、適切な化学組成をもつた鋼を適切な熱延条件
で熱延することによつて均一なフエライト＋パー
ライト組織の熱延帯鋼となし、これを球状化焼鈍
する必要があることがわかつた。 諸条件の限定理由は、次のとおりである。 Ｃ含有量；本発明では最終スタンドにおいて所定
の低温仕上条件下で強圧下しそして低温巻取
を行うことにより、均一なフエライト＋パー
ライト組織を得るのであるが、Ｃ含有量が過
大であるとパーライト面積率が増えて縞状組
織が発生しにくくなり、本発明の縞状組織抑
制効果が小さくなるので、Ｃ含有量の上限を
0.60％とした。また炭素鋼ではＣ含有量が低
くなるとパーライト面積率が小さくなり、エ
ツジ成形性に及ぼす縞状組織の影響が減少す
るのでＣ含有量の下限を0.2％とした。しか
し、低合金鋼の場合、合金成分の存在により
Ｃ含有量が低くても縞状組織がエツジ成形性
に悪影響を及ぼすので、Ｃの下限を0.1％と
した。 Mn含有量；Mn含有量は多すぎると熱延した鋼
が縞状組織になり易くなるので、上限を1.50
％とした。 Si，ＰおよびＳ含有量；これはJIS規格のSC，
SNCM，SCM，SCrおよびSMn鋼の規定範
囲内であれば特に問題はない。 Ni，CrおよびMo含有量；これらの合金元素は鋼
管の使用目的に応じて、機械的強度、浸炭性
および／または焼入性を付与するために一種
またはそれ以上を含有させることができるも
のであるが、過量の存在は、所定の熱延にお
いて鋼組織をベーナイトまたはマルテンサイ
ト化し、球状化焼鈍によつても充分に軟化せ
ず、得られる焼鈍帯鋼の成形性を低下させる
傾向があるので、上限をNiについては2.00
％、Crについては1.50％、そしてMoについ
ては0.60％とした。 仕上温度および圧下率；最終スタンドでの低温仕
上げおよび強圧下はオーステナイト結晶粒を
微細化してベイナイト変態を抑制するための
ものであり、一般にその効果は低温にて強圧
下する程大である。だが圧下率が高すぎると
熱延帯鋼の形状不良を招く不都合があるので
上限を25％とした。15％未満の圧下率ではオ
ーステナイト結晶粒の微細化が不充分でベイ
ナイト変態への抑止力を失うので、下限を15
％とした。このような強圧下を加えても、仕
上温度が高い場合には、微細化させたオース
テナイト結晶粒が成長して強圧下の効果を消
失させるので、仕上温度の上限をAr3＋100
℃とした。また仕上温度が低くなるにつれ、
変形抵抗が高くなつて強圧下がしにくくな
り、熱延品の形状不良を招くに到るので下限
をAr3−30℃とした。 巻取温度；巻取温度の規制は、縞状組織を防止
し、良好なエツジ成形性を確保するために必
要である。巻取温度が570℃を越えると、縞
状組織になり易いので、上限を570℃とした。
また、500℃未満の低温巻取では、最終スタ
ンドで強圧下を加えていても、ベイナイト変
態の抑制が困難となり、球状化焼鈍によつて
も充分に軟質化できないので、下限を500℃
とした。 硬度；硬度Hvが180を越えると、エツジを充分に
成形できなくなり、ルーフイングの発生を招
き易くなるので、上限を180とした。 以下具体例および図面により本発明をさらに説
明する。 S20C（炭素鋼）、SNCM21（Ni−Cr−Mo鋼）、
SCr22（Cr鋼）、SCM22（Cr−Mo鋼）および
SMn1（Mn鋼）の５鋼（これらの鋼は本発明の組
成要件を充足する）について、第１表に示す条件
で板厚が6.0mmの熱延帯鋼を製造し、酸洗後、第
１表に示す条件で球状化焼鈍に付した。第１表に
は焼鈍後の硬度Hvも示した。
【表】
これらのうち、ランＢ，Ｃ，Ｄ，ＥおよびＦは
本発明にしたがうものであるが、その他のラン
Ａ，Ｇ，H.I，Ｊ，ＫおよびＬは対照である。 第１図は、SCM22鋼についてのランＡ（対照、
高圧下、高温巻取）、Ｅ（本発明、高圧下、低温巻
取）、Ｊ（対照、低圧下、高温巻取）およびＬ（対
照、低圧下、低温巻取）で得た熱延帯鋼の金属組
織を示す写真（倍率400倍）であり、そして第２
図はそれらの熱延帯鋼を球状化焼鈍後の同様な顕
微鏡写真である。第１図によれば、本発明が規定
した熱延条件を用いたランＥの熱延帯鋼は、パー
ライトが均一に分散した熱延組織を示すが、他の
ランＡ，ＪおよびＬで得た熱延製品はパーライト
が縞状に分散した組織ないしはベイナイト組織を
示すことがわかる。他の鋼も、第１図および第２
図に示したSCM22鋼と同じ傾向を示す。 第１表に示したランで得た各焼鈍帯鋼から、板
幅が91.0mmおよび66.5mmのスリツトコイルを切出
し、そして通常の電縫造管技法により、管径が
31.8φmm×6.0tmm（肉厚比ｔ／θ＝0.19）および
24.2φmm×6.0tmm（肉厚比ｔ／θ＝0.25）の鋼管を
製造した。各製品の溶接強度を偏平試験により判
定した。この試験では、溶接ビードが真上にくる
ように鋼管を水平に上下から把持し、上下から強
圧を付加することにより鋼管を偏平し、その過程
で溶接部に割れがはいる寸前の高さD1を測定し、
D1を偏平試験前の鋼管の高さ（すなわち外径）
D0で徐し、得られた値D1／D0を偏平限度とした。
偏平限度値が小さい程、溶接強度が大きいことを
意味する。結果を第２表に示す。
本発明にしたがうものであるが、その他のラン
Ａ，Ｇ，H.I，Ｊ，ＫおよびＬは対照である。 第１図は、SCM22鋼についてのランＡ（対照、
高圧下、高温巻取）、Ｅ（本発明、高圧下、低温巻
取）、Ｊ（対照、低圧下、高温巻取）およびＬ（対
照、低圧下、低温巻取）で得た熱延帯鋼の金属組
織を示す写真（倍率400倍）であり、そして第２
図はそれらの熱延帯鋼を球状化焼鈍後の同様な顕
微鏡写真である。第１図によれば、本発明が規定
した熱延条件を用いたランＥの熱延帯鋼は、パー
ライトが均一に分散した熱延組織を示すが、他の
ランＡ，ＪおよびＬで得た熱延製品はパーライト
が縞状に分散した組織ないしはベイナイト組織を
示すことがわかる。他の鋼も、第１図および第２
図に示したSCM22鋼と同じ傾向を示す。 第１表に示したランで得た各焼鈍帯鋼から、板
幅が91.0mmおよび66.5mmのスリツトコイルを切出
し、そして通常の電縫造管技法により、管径が
31.8φmm×6.0tmm（肉厚比ｔ／θ＝0.19）および
24.2φmm×6.0tmm（肉厚比ｔ／θ＝0.25）の鋼管を
製造した。各製品の溶接強度を偏平試験により判
定した。この試験では、溶接ビードが真上にくる
ように鋼管を水平に上下から把持し、上下から強
圧を付加することにより鋼管を偏平し、その過程
で溶接部に割れがはいる寸前の高さD1を測定し、
D1を偏平試験前の鋼管の高さ（すなわち外径）
D0で徐し、得られた値D1／D0を偏平限度とした。
偏平限度値が小さい程、溶接強度が大きいことを
意味する。結果を第２表に示す。
【表】
第２表によれば、本発明による電縫鋼管は偏平
限度値が小さく溶接強度が大であることがわか
る。また、肉厚であるにもかかわらずルーフイン
グは全く発生していなかつた。これに対し、対照
の場合は、溶接強度が劣るのみならずルーフイン
グが発生していた。
限度値が小さく溶接強度が大であることがわか
る。また、肉厚であるにもかかわらずルーフイン
グは全く発生していなかつた。これに対し、対照
の場合は、溶接強度が劣るのみならずルーフイン
グが発生していた。
第１図は、最終スタンドでの圧下率と巻取温度
とを変化させたときのSCM22鋼の熱延金属組織
を示す顕微鏡写真。第２図は、第１図に示した熱
延製品に球状化焼鈍を付与したの金属組織を示す
顕微鏡写真。
とを変化させたときのSCM22鋼の熱延金属組織
を示す顕微鏡写真。第２図は、第１図に示した熱
延製品に球状化焼鈍を付与したの金属組織を示す
顕微鏡写真。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で0.20〜0.60％のＣ、0.55％以下のSi、
1.50％以下のMn、0.040％以下のＰおよび0.040％
以下のＳを含みそして残部がFeおよび不可避的
不純物である連鋳または造塊スラブを最終スタン
ドでの仕上温度が（Ar3−30℃）〜（Ar3＋100
℃）、圧下率が15〜25％そして巻取温度が500〜
570℃なる条件で熱延し、しかる後球状化焼鈍に
より硬度をHv180以下としそして炭化物を均一に
分散させた焼鈍帯鋼を製造し、この帯鋼を素材と
して電縫造管することからなる肉厚比が0.15以上
の厚肉電縫鋼管の製造法。 ２ 重量％で0.10〜0.60％のＣ、0.55％以下のSi、
1.50％以下のMn、0.040％以下のＰおよび0.040％
以下のＳに加えて2.00％以下のNi、1.50％以下の
Crおよび0.60％以下のMoの少なくとも一種を含
みそして残部がFeおよび不可避的不純物である
連鋳または造塊スラブを最終スタンドでの仕上温
度が（Ar3−30℃）〜（Ar3＋100℃）、圧下率が
15〜25％そして巻取温度が500〜570℃なる条件で
熱延し、しかる後球状化焼鈍により硬度をHv180
以下としそして炭化物を均一に分散させた焼鈍帯
鋼を製造し、この帯鋼を素材として電縫造管する
ことからなる肉厚比が0.15以上の厚肉電縫鋼管の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9612384A JPS60243248A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 厚肉電縫鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9612384A JPS60243248A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 厚肉電縫鋼管の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243248A JPS60243248A (ja) | 1985-12-03 |
| JPH0559175B2 true JPH0559175B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=14156601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9612384A Granted JPS60243248A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 厚肉電縫鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243248A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01111848A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-04-28 | Nisshin Steel Co Ltd | スタビライザーに用いられるパイプ素管 |
| JPH0774375B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1995-08-09 | 住友金属工業株式会社 | 薄板快削鋼の製造法 |
| JP2580909B2 (ja) * | 1991-10-25 | 1997-02-12 | 住友金属工業株式会社 | 高強度電縫鋼管の製造方法 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP9612384A patent/JPS60243248A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60243248A (ja) | 1985-12-03 |
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