JPH0598390A - 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材 - Google Patents
耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材Info
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- JPH0598390A JPH0598390A JP25924191A JP25924191A JPH0598390A JP H0598390 A JPH0598390 A JP H0598390A JP 25924191 A JP25924191 A JP 25924191A JP 25924191 A JP25924191 A JP 25924191A JP H0598390 A JPH0598390 A JP H0598390A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼管内面側の耐磨耗性を向上させ、耐食性や
低温靭性等に優れ、鋼管の外層部は高硬度の耐磨耗性に
優れた溶接管用鋼材を提供する。 【構成】 本発明は、外層成分材を耐磨耗特性に優れた
高炭素成分の低合金鋼とした複層スラブを利用するが、
内層成分材を、比較的低炭素成分材とすることによって
全体の強度の必要以上の上昇を回避することが可能とな
り、また、耐腐食特性や低温靭性との両立が可能とな
る。
低温靭性等に優れ、鋼管の外層部は高硬度の耐磨耗性に
優れた溶接管用鋼材を提供する。 【構成】 本発明は、外層成分材を耐磨耗特性に優れた
高炭素成分の低合金鋼とした複層スラブを利用するが、
内層成分材を、比較的低炭素成分材とすることによって
全体の強度の必要以上の上昇を回避することが可能とな
り、また、耐腐食特性や低温靭性との両立が可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石油やガスの掘削や、輸
送分野で要求される鋼管内面側の耐磨耗特性に優れた溶
接鋼管用鋼材に関する。
送分野で要求される鋼管内面側の耐磨耗特性に優れた溶
接鋼管用鋼材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の鋼管需要において、鋼管内面側の
耐磨耗特性に対する要求が増加する傾向にある。石油や
ガスの掘削分野においては、水平掘りによる開発が盛ん
になっており、このときにドリルパイプとケーシングパ
イプの接触によるケーシングパイプ内面側の磨耗による
損傷が問題となっている。また、スラリー管等において
も管内面の耐磨耗特性を高めることが要求されている。
耐磨耗特性に対する要求が増加する傾向にある。石油や
ガスの掘削分野においては、水平掘りによる開発が盛ん
になっており、このときにドリルパイプとケーシングパ
イプの接触によるケーシングパイプ内面側の磨耗による
損傷が問題となっている。また、スラリー管等において
も管内面の耐磨耗特性を高めることが要求されている。
【０００３】耐磨耗特性を向上させるには、例えば特開
昭６２−２７０７２５号公報の如く硬度を高めることが
効果的であるが、耐腐食特性や低温靭性等との両立をは
かる上で、鋼管全体を高硬度化することは好ましくな
い。また近年鋼管の表面近傍だけを硬化させるため、異
種金属やセラミックス等を溶射する技術や表面処理等を
施す方法が検討されているが、いずれも生産性の観点か
ら得策とはいえない。
昭６２−２７０７２５号公報の如く硬度を高めることが
効果的であるが、耐腐食特性や低温靭性等との両立をは
かる上で、鋼管全体を高硬度化することは好ましくな
い。また近年鋼管の表面近傍だけを硬化させるため、異
種金属やセラミックス等を溶射する技術や表面処理等を
施す方法が検討されているが、いずれも生産性の観点か
ら得策とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解消し、内面側の耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材を
提供するものである。
解消し、内面側の耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材を
提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とする処
は、外層成分材が、Ｃ：０．２〜０．６wt％、Ｍｎ：
０．１〜３．０wt％を基本成分とした耐磨耗特性に優れ
た高炭素成分の低合金鋼とし、内層成分材をＣ：０．０
１〜０．３wt％、Ｍｎ：０．１〜３．０wt％を基本成分
とし、Ｎｂ：０．０１〜０．１０wt％、Ｖ：０．０１〜
０．１０wt％、Ｍｏ：０．０５〜０．５０wt％、Ｔｉ：
０．００５〜０．１０wt％の１種または２種以上を含有
した低合金鋼からなる耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼
材にある。
は、外層成分材が、Ｃ：０．２〜０．６wt％、Ｍｎ：
０．１〜３．０wt％を基本成分とした耐磨耗特性に優れ
た高炭素成分の低合金鋼とし、内層成分材をＣ：０．０
１〜０．３wt％、Ｍｎ：０．１〜３．０wt％を基本成分
とし、Ｎｂ：０．０１〜０．１０wt％、Ｖ：０．０１〜
０．１０wt％、Ｍｏ：０．０５〜０．５０wt％、Ｔｉ：
０．００５〜０．１０wt％の１種または２種以上を含有
した低合金鋼からなる耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼
材にある。
【０００６】複層スラブの製造方法としては周知の連続
鋳造法、造塊法などの鋳造方法によればよく、例えば特
開昭６３−１０８９４７号公報に記載されている連続鋳
造方法によって複層鋼材としてもよく、その手段は特に
こだわるものでない。
鋳造法、造塊法などの鋳造方法によればよく、例えば特
開昭６３−１０８９４７号公報に記載されている連続鋳
造方法によって複層鋼材としてもよく、その手段は特に
こだわるものでない。
【０００７】複層スラブとは、図１に示すように、外層
部１と内層部２の成分が異なるスラブ３である。本発明
では、外層部１を内層部２よりも高Ｃ系成分として、耐
磨耗特性を高めることにより、鋼全体を硬化させること
なく、効果的に耐磨耗特性を高めることが可能となる。
また、この時の外層部の厚みｔは、最終製品の厚みによ
って適宜設定することができるが、一般的には、全厚み
ｗの５％〜２０％程度が適当である。
部１と内層部２の成分が異なるスラブ３である。本発明
では、外層部１を内層部２よりも高Ｃ系成分として、耐
磨耗特性を高めることにより、鋼全体を硬化させること
なく、効果的に耐磨耗特性を高めることが可能となる。
また、この時の外層部の厚みｔは、最終製品の厚みによ
って適宜設定することができるが、一般的には、全厚み
ｗの５％〜２０％程度が適当である。
【０００８】以下に本発明について詳細に説明する。本
発明は、外層成分材を耐磨耗特性に優れた高炭素成分の
低合金鋼とした複層スラブを利用することが大きなポイ
ントとなる。このとき内層成分材を、比較的低炭素成分
材とすることによって全体の強度の必要以上の上昇を回
避することが可能となり、また、耐腐食特性や低温靭性
との両立が可能となる。
発明は、外層成分材を耐磨耗特性に優れた高炭素成分の
低合金鋼とした複層スラブを利用することが大きなポイ
ントとなる。このとき内層成分材を、比較的低炭素成分
材とすることによって全体の強度の必要以上の上昇を回
避することが可能となり、また、耐腐食特性や低温靭性
との両立が可能となる。
【０００９】また、本発明の複層鋼材は、熱間圧延後の
鋼帯の表裏両面に耐磨耗特性を付与でき、とくに鋼帯を
多条にスリットして製造する電縫鋼管の場合には、表裏
面の指定を考慮する必要がない。一方、従来の片面側の
みの複層鋼板の場合は、内面側を耐磨耗材層とするため
に表裏面の指定が必要となり、特別のスリット方法など
を考慮する必要が生ずる。
鋼帯の表裏両面に耐磨耗特性を付与でき、とくに鋼帯を
多条にスリットして製造する電縫鋼管の場合には、表裏
面の指定を考慮する必要がない。一方、従来の片面側の
みの複層鋼板の場合は、内面側を耐磨耗材層とするため
に表裏面の指定が必要となり、特別のスリット方法など
を考慮する必要が生ずる。
【００１０】次に、本発明における鋼の成分の限定理由
について説明する。外層成分材の成分は、高硬度による
耐磨耗特性をねらったものである。熱間圧延および圧延
後の冷却条件、または製管後の管体熱処理条件が同じ場
合、得られる硬度はそのＣ量に支配されるといわれてい
る。本発明の耐磨耗鋼管では硬度をビッカース硬度で３
００ポイント以上を狙うものであり、その点からＣ量は
０．２％以上必要である。一方、Ｃ量が０．６％を超え
ると熱間圧延の際の割れや鋼管成形時の割れをきたす。
について説明する。外層成分材の成分は、高硬度による
耐磨耗特性をねらったものである。熱間圧延および圧延
後の冷却条件、または製管後の管体熱処理条件が同じ場
合、得られる硬度はそのＣ量に支配されるといわれてい
る。本発明の耐磨耗鋼管では硬度をビッカース硬度で３
００ポイント以上を狙うものであり、その点からＣ量は
０．２％以上必要である。一方、Ｃ量が０．６％を超え
ると熱間圧延の際の割れや鋼管成形時の割れをきたす。
【００１１】Ｍｎも硬度の上昇に寄与する。Ｍｎ量の下
限０．１wt％より低い量では硬化能力が小さく、かつ製
鋼コストが高くなるためで、一方、Ｍｎ量が３％を超え
ると鋼管成形性が劣化し、かつコストが高くなる。
限０．１wt％より低い量では硬化能力が小さく、かつ製
鋼コストが高くなるためで、一方、Ｍｎ量が３％を超え
ると鋼管成形性が劣化し、かつコストが高くなる。
【００１２】Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ｂの添加は本発明の必須の条件ではないが、これら
の元素の添加は組織の微細化や焼入れ性の向上に寄与す
るので、選択的に添加することは本発明の主旨に反しな
い。また、脱酸を目的としたＡｌ，Ｓｉの添加や、非金
属介在物の形態制御を目的としたＣａ，Ｚｒの添加も本
発明の主旨に反しない。
ｒ，Ｂの添加は本発明の必須の条件ではないが、これら
の元素の添加は組織の微細化や焼入れ性の向上に寄与す
るので、選択的に添加することは本発明の主旨に反しな
い。また、脱酸を目的としたＡｌ，Ｓｉの添加や、非金
属介在物の形態制御を目的としたＣａ，Ｚｒの添加も本
発明の主旨に反しない。
【００１３】内層成分材の成分は、油井用鋼管や、スラ
リー管（ラインパイプ）としての基本性能を維持するこ
とを前提としたものである。Ｃは強度を得るのに必要な
元素で、Ｃ量が０．０１wt％未満では十分な強度が得ら
れない。一方、Ｃ量が０．３wt％を超えると耐腐食特性
や低温靭性の確保が困難となる。
リー管（ラインパイプ）としての基本性能を維持するこ
とを前提としたものである。Ｃは強度を得るのに必要な
元素で、Ｃ量が０．０１wt％未満では十分な強度が得ら
れない。一方、Ｃ量が０．３wt％を超えると耐腐食特性
や低温靭性の確保が困難となる。
【００１４】Ｍｎも強度を得るのに必要な元素で、Ｍｎ
量の下限０．１wt％より低い量では強化能力が小さく、
かつ製鋼コストが高くなる。一方、Ｍｎ量が３％を超え
ると鋼管成形性が劣化し、かつコストが高くなり、また
中心偏析部が硬化し、耐腐食特性や低温靭性を劣化させ
る。
量の下限０．１wt％より低い量では強化能力が小さく、
かつ製鋼コストが高くなる。一方、Ｍｎ量が３％を超え
ると鋼管成形性が劣化し、かつコストが高くなり、また
中心偏析部が硬化し、耐腐食特性や低温靭性を劣化させ
る。
【００１５】さらに、組織の微細化や、強度上昇の目的
で、Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，Ｔｉの１種または２種以上を添加
することが有効である。
で、Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，Ｔｉの１種または２種以上を添加
することが有効である。
【００１６】Ｎｂは熱間圧延時のオーステナイト粒の微
細化に効果的であり、その後の変態により生成するフェ
ライト粒の微細化をもたらし、耐腐食性の向上や、低温
靭性の向上に有効である。このようなＮｂ添加効果を得
るには、０．０１wt％以上の添加が必要である。また、
０．１０wt％を超えて添加しても効果は変わらないた
め、上限は０．１％とした。
細化に効果的であり、その後の変態により生成するフェ
ライト粒の微細化をもたらし、耐腐食性の向上や、低温
靭性の向上に有効である。このようなＮｂ添加効果を得
るには、０．０１wt％以上の添加が必要である。また、
０．１０wt％を超えて添加しても効果は変わらないた
め、上限は０．１％とした。
【００１７】Ｖはフェライト変態後に炭窒化物として析
出し、フェライト粒の粗大化を抑制する効果と、析出物
による強化の効果をもつ。Ｖ量の下限０．０１wt％より
低い量では、効果がなく、一方Ｖ量が０．１０wt％を超
えても効果は変わらないため、上限は、０．１０wt％と
した。
出し、フェライト粒の粗大化を抑制する効果と、析出物
による強化の効果をもつ。Ｖ量の下限０．０１wt％より
低い量では、効果がなく、一方Ｖ量が０．１０wt％を超
えても効果は変わらないため、上限は、０．１０wt％と
した。
【００１８】Ｍｏは固溶強化元素として強度確保に有効
であり、耐腐食特性や低温靭性の劣化を伴わずに強度を
高めるのに有効な元素である。Ｍｏ量の下限の０．０５
wt％より低い量では強化能力が小さい。一方、Ｍｏ量
が、０．５０wt％を超えると必要以上に強度が上昇し、
かつコストが高くなる。
であり、耐腐食特性や低温靭性の劣化を伴わずに強度を
高めるのに有効な元素である。Ｍｏ量の下限の０．０５
wt％より低い量では強化能力が小さい。一方、Ｍｏ量
が、０．５０wt％を超えると必要以上に強度が上昇し、
かつコストが高くなる。
【００１９】Ｔｉは、炭窒化物として析出し、熱間圧延
前のスラブ再加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制
する効果や、フェライト変態後のフェライト粒の粗大化
を抑制する効果をもつ。Ｔｉ量の下限０．００５wt％よ
り低い量では、効果がなく、一方、Ｔｉ量が０．１０wt
％を超えても効果は変わらないため、上限は、０．１０
wt％とした。
前のスラブ再加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制
する効果や、フェライト変態後のフェライト粒の粗大化
を抑制する効果をもつ。Ｔｉ量の下限０．００５wt％よ
り低い量では、効果がなく、一方、Ｔｉ量が０．１０wt
％を超えても効果は変わらないため、上限は、０．１０
wt％とした。
【００２０】Ｃｕ，Ｎｉ，Ｂの添加は本発明の必須の条
件ではないが、これらの元素の添加は強度の上昇や焼入
れ性の向上に寄与するので、選択的に添加することは本
発明の主旨に反しない。
件ではないが、これらの元素の添加は強度の上昇や焼入
れ性の向上に寄与するので、選択的に添加することは本
発明の主旨に反しない。
【００２１】脱酸を目的としたＡｌ，Ｓｉの添加や、非
金属介在物の形態制御を目的としたＣａ，Ｚｒの添加は
本発明の主旨に反するものではない。
金属介在物の形態制御を目的としたＣａ，Ｚｒの添加は
本発明の主旨に反するものではない。
【００２２】また、耐腐食特性の改善や低温靭性の改善
の目的で、できるだけＰ，Ｓの有害元素は低減すること
が望ましい。以上のような成分を有する複層鋼材を利用
することにより、耐磨耗特性に優れた溶接鋼管を得るこ
とができる。
の目的で、できるだけＰ，Ｓの有害元素は低減すること
が望ましい。以上のような成分を有する複層鋼材を利用
することにより、耐磨耗特性に優れた溶接鋼管を得るこ
とができる。
【００２３】
【実施例】表１のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが本発明の実施例であ
る。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの複層スラブを圧延後、製造した鋼
管は、外層部が効果的に硬化しており、鋼管全体の硬度
（強度）を必要以上に高めることなく、耐磨耗特性に優
れた鋼管が得られている。一方、表１のＥ，Ｆは、本発
明に対する比較材の単層鋼管の例である。Ｅは、炭素含
有量は多いものの、硬度が不十分である。また、Ｆは、
硬度が高く耐磨耗特性には優れているものの、管全体の
硬度（強度）は必要以上に高く、実用上適さない。
る。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの複層スラブを圧延後、製造した鋼
管は、外層部が効果的に硬化しており、鋼管全体の硬度
（強度）を必要以上に高めることなく、耐磨耗特性に優
れた鋼管が得られている。一方、表１のＥ，Ｆは、本発
明に対する比較材の単層鋼管の例である。Ｅは、炭素含
有量は多いものの、硬度が不十分である。また、Ｆは、
硬度が高く耐磨耗特性には優れているものの、管全体の
硬度（強度）は必要以上に高く、実用上適さない。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明は、鋼管全体の硬度（強度）を必
要以上に高めることなく耐磨耗特性に優れた鋼管を製造
可能にした。また、本発明の生産性は高く、且つ製造コ
ストも安価で、産業上極めて大きな効果が期待される。
要以上に高めることなく耐磨耗特性に優れた鋼管を製造
可能にした。また、本発明の生産性は高く、且つ製造コ
ストも安価で、産業上極めて大きな効果が期待される。
【図１】複層スラブの概観を示した斜視図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 外層成分材が Ｃ ：０．２〜０．６wt％ Ｍｎ：０．１〜３．０wt％ を基本成分とした耐磨耗特性に優れた高炭素成分の低合
金鋼とし、内層成分材を Ｃ ：０．０１〜０．３wt％ Ｍｎ：０．１〜３．０wt％ を基本成分とし、 Ｎｂ：０．０１〜０．１０wt％ Ｖ ：０．０１〜０．１０wt％ Ｍｏ：０．０５〜０．５０wt％ Ｔｉ：０．００５〜０．１０wt％ の１種または２種以上を含有した低合金鋼からなること
を特徴とする耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259241A JP2674911B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259241A JP2674911B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598390A true JPH0598390A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2674911B2 JP2674911B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=17331372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3259241A Expired - Lifetime JP2674911B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管用鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674911B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102330850A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-01-25 | 昆明理工大学 | 一种双金属离心复合管及其制备方法 |
| KR20140100570A (ko) | 2012-01-10 | 2014-08-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내마모 용접 강관 및 그의 제조 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5198629A (ja) * | 1975-02-27 | 1976-08-31 | Yosetsuseigaryokodetaimamoseino suguretanisokan | |
| JPS51130618A (en) * | 1975-05-08 | 1976-11-13 | Kubota Ltd | Abration-resistant 2-layered pipe with good weldability |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3259241A patent/JP2674911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5198629A (ja) * | 1975-02-27 | 1976-08-31 | Yosetsuseigaryokodetaimamoseino suguretanisokan | |
| JPS51130618A (en) * | 1975-05-08 | 1976-11-13 | Kubota Ltd | Abration-resistant 2-layered pipe with good weldability |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102330850A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-01-25 | 昆明理工大学 | 一种双金属离心复合管及其制备方法 |
| KR20140100570A (ko) | 2012-01-10 | 2014-08-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내마모 용접 강관 및 그의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2674911B2 (ja) | 1997-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970617 |