JPH06172858A - 耐ｓｓｃ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法 - Google Patents
耐ｓｓｃ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法Info
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- JPH06172858A JPH06172858A JP33065692A JP33065692A JPH06172858A JP H06172858 A JPH06172858 A JP H06172858A JP 33065692 A JP33065692 A JP 33065692A JP 33065692 A JP33065692 A JP 33065692A JP H06172858 A JPH06172858 A JP H06172858A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シームレス圧延ままでオーステナイト（γ）
粒度９番以上を得、その後のＤＱＴ処理により耐ＳＳＣ
性の優れた高強度高靭性鋼を得る。 【構成】 １１００℃以上に加熱された鋼片を穿孔圧延
して得られた中空素管を、前段及び最終段の傾斜圧延前
にＡｒ3 点〜１１００℃に冷却しそれぞれの傾斜圧延機
で断面積減少率にして２０〜７０％の加工を施しＡＳＴ
ＭNo．９以上のγ粒度を得、その直後焼入−焼戻しを行
う。 【効果】 傾斜圧延機は剪断ひずみが大きいため通常の
他の圧延機に比べて得られるγ粒度は９番以上と微細で
ある。微細γ粒からの焼入れ−焼戻し処理により耐ＳＳ
Ｃ性の優れた高強度高靭性のシームレス鋼管が得られ
る。
粒度９番以上を得、その後のＤＱＴ処理により耐ＳＳＣ
性の優れた高強度高靭性鋼を得る。 【構成】 １１００℃以上に加熱された鋼片を穿孔圧延
して得られた中空素管を、前段及び最終段の傾斜圧延前
にＡｒ3 点〜１１００℃に冷却しそれぞれの傾斜圧延機
で断面積減少率にして２０〜７０％の加工を施しＡＳＴ
ＭNo．９以上のγ粒度を得、その直後焼入−焼戻しを行
う。 【効果】 傾斜圧延機は剪断ひずみが大きいため通常の
他の圧延機に比べて得られるγ粒度は９番以上と微細で
ある。微細γ粒からの焼入れ−焼戻し処理により耐ＳＳ
Ｃ性の優れた高強度高靭性のシームレス鋼管が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐ＳＳＣ性の優れた高
強度高靭性シームレス鋼管の製造法に関するものであ
る。
強度高靭性シームレス鋼管の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、エネルギー資源としてのガス井、
油井開発は硫化水素濃度の高い環境で且つ極北、高深度
化する傾向にあり開発機材として使用されるシームレス
鋼管に対しては、耐水素割れ性、高強度、高靭性（−６
０℃保証）を兼ね備えた性質が要求される。従来より、
このような諸特性を同時に満足するにはＡＳＴＭNo．６
以下の結晶粒度では困難であることが本発明者等によっ
て確かめられている。
油井開発は硫化水素濃度の高い環境で且つ極北、高深度
化する傾向にあり開発機材として使用されるシームレス
鋼管に対しては、耐水素割れ性、高強度、高靭性（−６
０℃保証）を兼ね備えた性質が要求される。従来より、
このような諸特性を同時に満足するにはＡＳＴＭNo．６
以下の結晶粒度では困難であることが本発明者等によっ
て確かめられている。
【０００３】一方、熱間シームレス鋼管の圧延工程は、
鋳造鋼片の穿孔圧延、延伸圧延、仕上圧延工程に分けら
れるが、成型性および表面品位の確保のため通常１１０
０℃以上の高温域で加工が行なわれるため、圧延後の再
結晶γ粒の成長は著しく、その結晶粒度はＡＳＴＭNo．
６より粗粒となる。すなわち、近年の油井開発機材とし
て要求される特性を満足するにはＡＳＴＭNo．６以上の
微細組織を安定して得る必要があるが、ＡＳＴＭNo．６
以上の微細組織を確保し耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭
性シームレス鋼管を得るには熱間シームレス圧延直後に
焼入する直接焼入−焼戻し工程では不十分であった。
鋳造鋼片の穿孔圧延、延伸圧延、仕上圧延工程に分けら
れるが、成型性および表面品位の確保のため通常１１０
０℃以上の高温域で加工が行なわれるため、圧延後の再
結晶γ粒の成長は著しく、その結晶粒度はＡＳＴＭNo．
６より粗粒となる。すなわち、近年の油井開発機材とし
て要求される特性を満足するにはＡＳＴＭNo．６以上の
微細組織を安定して得る必要があるが、ＡＳＴＭNo．６
以上の微細組織を確保し耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭
性シームレス鋼管を得るには熱間シームレス圧延直後に
焼入する直接焼入−焼戻し工程では不十分であった。
【０００４】そのため、例えば特開昭５２−７７８１３
号公報では熱延粗圧延した中空素管を強制的に一旦鋼の
Ａｒ1 点以下に下げて再度オーステナイト化し引き続き
行う仕上圧延後に焼入−焼戻しするか、或いは通常の仕
上圧延後に再加熱焼入−焼戻しする必要があった。
号公報では熱延粗圧延した中空素管を強制的に一旦鋼の
Ａｒ1 点以下に下げて再度オーステナイト化し引き続き
行う仕上圧延後に焼入−焼戻しするか、或いは通常の仕
上圧延後に再加熱焼入−焼戻しする必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法はいずれにおいても熱効率上の問題のほかに
製造工程が煩雑となる欠点があった。一方、従来の熱間
シームレス圧延ままで近年の油井開発に要求される特性
を満足できる必要条件である結晶粒度ＡＳＴＭNo．６以
上が得られないため、直接焼入処理などの省工程で耐Ｓ
ＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管が得られな
い問題があった。
ような方法はいずれにおいても熱効率上の問題のほかに
製造工程が煩雑となる欠点があった。一方、従来の熱間
シームレス圧延ままで近年の油井開発に要求される特性
を満足できる必要条件である結晶粒度ＡＳＴＭNo．６以
上が得られないため、直接焼入処理などの省工程で耐Ｓ
ＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管が得られな
い問題があった。
【０００６】本発明は上記した問題点を解消しようとす
るものであり、鋼成分と熱間圧延条件を制約することに
よって優れた耐ＳＳＣ性を有する高強度靭性シームレス
鋼管の製造法を提供するものである。
るものであり、鋼成分と熱間圧延条件を制約することに
よって優れた耐ＳＳＣ性を有する高強度靭性シームレス
鋼管の製造法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために構成したもので、その要旨は、重量％とし
て Ｃ ：０．０３〜０．３５％、 Ｓｉ：０．０１
〜０．５％、Ｍｎ：０．１５〜２．５％、 Ｐ
：０．０２０％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００
５〜０．１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｎ ：０．０１％以下 を含有し、更に必要によっては Ｃｒ：０．１〜１．５％、 Ｍｏ：０．０５
〜０．５％、Ｎｉ：０．１〜２．０％、 Ｖ
：０．０１〜０．１％、Ｂ ：０．０００３〜０．０
０３３％、希土類元素：０．００１〜０．０５％、Ｃ
ａ：０．００１〜０．０２％、 Ｃｏ：０．０５〜
０．５％、Ｃｕ：０．１〜０．５％ の１種または２種以上を含有して残部が実質的にＦｅか
らなる鋼片を１１００℃以上に加熱し熱間穿孔圧延した
中空素管をＡｒ3 点〜１１００℃まで冷却し、その直後
の前段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の成
形加工を施し、更に前段傾斜圧延時の加工発熱によりＡ
ｒ3 点〜１１００℃まで昇温保持された中空粗管をその
直後の最終段の傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７
０％の成形加工を施し、その後、形状矯正連続圧延を行
った後Ａｒ1 点〜９００℃の温度まで降下した中空粗管
を該温度より高い９００〜１１００℃に加熱し、仕上温
度がＡｒ3 点＋５０℃以上の熱間仕上圧延を施した仕上
鋼管を、Ａｒ3 点以上の温度から急冷する焼入処理を施
し、続いてＡｒ1 点以下の温度に加熱して冷却する焼戻
し処理を行う耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレ
ス鋼管の製造法である。
成するために構成したもので、その要旨は、重量％とし
て Ｃ ：０．０３〜０．３５％、 Ｓｉ：０．０１
〜０．５％、Ｍｎ：０．１５〜２．５％、 Ｐ
：０．０２０％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００
５〜０．１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｎ ：０．０１％以下 を含有し、更に必要によっては Ｃｒ：０．１〜１．５％、 Ｍｏ：０．０５
〜０．５％、Ｎｉ：０．１〜２．０％、 Ｖ
：０．０１〜０．１％、Ｂ ：０．０００３〜０．０
０３３％、希土類元素：０．００１〜０．０５％、Ｃ
ａ：０．００１〜０．０２％、 Ｃｏ：０．０５〜
０．５％、Ｃｕ：０．１〜０．５％ の１種または２種以上を含有して残部が実質的にＦｅか
らなる鋼片を１１００℃以上に加熱し熱間穿孔圧延した
中空素管をＡｒ3 点〜１１００℃まで冷却し、その直後
の前段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の成
形加工を施し、更に前段傾斜圧延時の加工発熱によりＡ
ｒ3 点〜１１００℃まで昇温保持された中空粗管をその
直後の最終段の傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７
０％の成形加工を施し、その後、形状矯正連続圧延を行
った後Ａｒ1 点〜９００℃の温度まで降下した中空粗管
を該温度より高い９００〜１１００℃に加熱し、仕上温
度がＡｒ3 点＋５０℃以上の熱間仕上圧延を施した仕上
鋼管を、Ａｒ3 点以上の温度から急冷する焼入処理を施
し、続いてＡｒ1 点以下の温度に加熱して冷却する焼戻
し処理を行う耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレ
ス鋼管の製造法である。
【０００８】以下本発明の製造法について詳細に説明す
る。先ず、本発明において上記のような鋼成分に限定し
た理由について説明する。Ｃ，Ｍｎは、焼入効果を増し
て強度を高め降伏点３０〜８０kgf/mm2 の高張力鋼を安
定して得るためおよび細粒化を図るため重要である。少
な過ぎるとその効果がなく、多過ぎると焼割れの誘発お
よび高硬度化し耐ＳＳＣ性の低下を来すためそれぞれ
０．０３〜０．３５％、０．１５〜２．５％とした。
る。先ず、本発明において上記のような鋼成分に限定し
た理由について説明する。Ｃ，Ｍｎは、焼入効果を増し
て強度を高め降伏点３０〜８０kgf/mm2 の高張力鋼を安
定して得るためおよび細粒化を図るため重要である。少
な過ぎるとその効果がなく、多過ぎると焼割れの誘発お
よび高硬度化し耐ＳＳＣ性の低下を来すためそれぞれ
０．０３〜０．３５％、０．１５〜２．５％とした。
【０００９】Ｓｉは、脱酸剤が残存したもので、強度を
高める有効な成分である。少な過ぎるとその効果がな
く、多過ぎると介在物を増加して耐ＳＳＣ性を低下させ
るため０．０１〜０．５％とした。
高める有効な成分である。少な過ぎるとその効果がな
く、多過ぎると介在物を増加して耐ＳＳＣ性を低下させ
るため０．０１〜０．５％とした。
【００１０】Ｐは、粒界偏析を起こして加工の際き裂を
生じ易く有害な成分であり、また低温靭性の劣化をきた
すためその含有量を０．０２０％以下とした。Ｓは、Ｍ
ｎＳ系介在物を形成して熱間連続圧延で延伸し低温靭性
に有害な成分としてその含有量を０．０１０％以下とし
た。
生じ易く有害な成分であり、また低温靭性の劣化をきた
すためその含有量を０．０２０％以下とした。Ｓは、Ｍ
ｎＳ系介在物を形成して熱間連続圧延で延伸し低温靭性
に有害な成分としてその含有量を０．０１０％以下とし
た。
【００１１】Ａｌは、Ｓｉと同様脱酸剤が残存したもの
で、鋼中の不純物成分として含まれるＮと結合して結晶
粒の成長を抑えて耐ＳＳＣ性の向上および低温靭性を改
善する。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎると介在
物を増加して鋼の性質を脆化するため０．００５〜０．
１％とした。
で、鋼中の不純物成分として含まれるＮと結合して結晶
粒の成長を抑えて耐ＳＳＣ性の向上および低温靭性を改
善する。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎると介在
物を増加して鋼の性質を脆化するため０．００５〜０．
１％とした。
【００１２】Ｔｉ，Ｎｂは、いずれもシームレス圧延中
の結晶粒径制御元素で、本発明の成分の中で最も重要な
元素である。Ｔｉは、鋼中の不純物成分として含まれる
Ｎと結合して、熱間圧延中の結晶粒制御および熱間圧延
後の結晶粒の成長を抑え耐ＳＳＣ性や低温靭性を改善さ
せると共に、脱酸、脱窒の作用から後述のＢの焼入性を
発揮させ強度を高める。少な過ぎるとその効果がなく、
多過ぎるとＴｉＣを析出して鋼を脆化させるため０．０
０５〜０．１％とした。一方、Ｎｂは、傾斜圧延中の結
晶粒成長抑制および連続圧延後９００℃〜Ａｒ1 点の温
度まで降下した該粗管を該温度より高い９００〜１１０
０℃に加熱した場合のγ粒の異常粗大化を抑制する重要
な元素である。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎて
もその効果が飽和し、しかも非常に高価であるため０．
００５〜０．１％とした。
の結晶粒径制御元素で、本発明の成分の中で最も重要な
元素である。Ｔｉは、鋼中の不純物成分として含まれる
Ｎと結合して、熱間圧延中の結晶粒制御および熱間圧延
後の結晶粒の成長を抑え耐ＳＳＣ性や低温靭性を改善さ
せると共に、脱酸、脱窒の作用から後述のＢの焼入性を
発揮させ強度を高める。少な過ぎるとその効果がなく、
多過ぎるとＴｉＣを析出して鋼を脆化させるため０．０
０５〜０．１％とした。一方、Ｎｂは、傾斜圧延中の結
晶粒成長抑制および連続圧延後９００℃〜Ａｒ1 点の温
度まで降下した該粗管を該温度より高い９００〜１１０
０℃に加熱した場合のγ粒の異常粗大化を抑制する重要
な元素である。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎて
もその効果が飽和し、しかも非常に高価であるため０．
００５〜０．１％とした。
【００１３】Ｎは、Ｂの焼入性を低下させる有害な成分
として、その含有量を０．０１％以下とした。
として、その含有量を０．０１％以下とした。
【００１４】上記の成分組成の鋼で更に鋼の強度を高め
る場合Ｃｒなどの成分を必要に応じて選択的に添加す
る。Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｖは、鋼の焼入性を増して、強
度を高めるために添加するものである。少な過ぎるとそ
の効果がなく、多過ぎてもその効果が飽和し、しかも非
常に高価であるため、それぞれ０．０１〜１．５％、
０．０５〜０．５％、０．１〜２．０％、０．０１〜
０．１％とした。Ｂは、焼入性を著しく向上せしめて強
度を高める。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎても
効果は変わらず、靭性や熱間加工性を劣化させるので
０．０００３〜０．００３３％とした。
る場合Ｃｒなどの成分を必要に応じて選択的に添加す
る。Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｖは、鋼の焼入性を増して、強
度を高めるために添加するものである。少な過ぎるとそ
の効果がなく、多過ぎてもその効果が飽和し、しかも非
常に高価であるため、それぞれ０．０１〜１．５％、
０．０５〜０．５％、０．１〜２．０％、０．０１〜
０．１％とした。Ｂは、焼入性を著しく向上せしめて強
度を高める。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎても
効果は変わらず、靭性や熱間加工性を劣化させるので
０．０００３〜０．００３３％とした。
【００１５】更に本発明は、近年のシームレス鋼管の使
用環境に鑑み上記の成分組成で構成される鋼の耐ＳＳＣ
性を改善するために希土類元素などの成分を必要に応じ
て選択的に添加する。希土類元素、Ｃａは、介在物の形
態を球状化させて無害化する有効な成分である。少な過
ぎるとその効果がなく、多過ぎると介在物を増加して耐
ＳＳＣ性を低下させるのでそれぞれ０．００１〜０．０
５％、０．００１〜０．０２％とした。Ｃｏ，Ｃｕは、
鋼中への水素侵入抑制効果があり耐ＳＳＣ性に有効に働
く。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎるとその効果
が飽和するためそれぞれ０．０５〜０．５％、０．１〜
０．５％とした。
用環境に鑑み上記の成分組成で構成される鋼の耐ＳＳＣ
性を改善するために希土類元素などの成分を必要に応じ
て選択的に添加する。希土類元素、Ｃａは、介在物の形
態を球状化させて無害化する有効な成分である。少な過
ぎるとその効果がなく、多過ぎると介在物を増加して耐
ＳＳＣ性を低下させるのでそれぞれ０．００１〜０．０
５％、０．００１〜０．０２％とした。Ｃｏ，Ｃｕは、
鋼中への水素侵入抑制効果があり耐ＳＳＣ性に有効に働
く。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎるとその効果
が飽和するためそれぞれ０．０５〜０．５％、０．１〜
０．５％とした。
【００１６】次に熱間シームレス圧延条件を上記のよう
に限定した理由について説明する。上記のような成分組
成の鋼は転炉、電気炉などの溶解炉であるいは更に真空
脱ガス処理を経て溶製され、連続鋳造法または造塊分塊
法で鋼片を製造する。鋼片は、直ちにあるいは一旦冷却
された後高温に加熱し熱間穿孔圧延を行う。加熱温度
は、熱間穿孔圧延を容易にするため十分高くしておかね
ばならない。本発明の成分範囲内であれば１１００℃以
上の温度で熱間穿孔加工上なんら支障が生じないのでそ
の温度は１１００℃以上とした。
に限定した理由について説明する。上記のような成分組
成の鋼は転炉、電気炉などの溶解炉であるいは更に真空
脱ガス処理を経て溶製され、連続鋳造法または造塊分塊
法で鋼片を製造する。鋼片は、直ちにあるいは一旦冷却
された後高温に加熱し熱間穿孔圧延を行う。加熱温度
は、熱間穿孔圧延を容易にするため十分高くしておかね
ばならない。本発明の成分範囲内であれば１１００℃以
上の温度で熱間穿孔加工上なんら支障が生じないのでそ
の温度は１１００℃以上とした。
【００１７】穿孔圧延が行われた中空素管は、前段の傾
斜圧延機前でＡｒ3 点〜１１００℃の温度に冷却し、直
ちに粗加工する傾斜圧延を行う。傾斜圧延機（エロンゲ
ータミルなど）は、シームレス鋼管の圧延に使用される
他の圧延機（マンドレルミル、プラグミルなど）や鋼板
の圧延機と異なり、剪断ひずみの成分が非常に大きい。
したがって、断面積減少率から予測されるひずみ量と比
べて実質的なひずみ量は格段に大きい。このため、傾斜
圧延機では小さな断面積減少率の加工であっても加工発
熱が大きいため直後の最終段の傾斜圧延に必要な温度の
確保が可能となる。前段の傾斜圧延機で圧延された中空
粗管はＡｒ3 点〜１１００℃の温度に昇温保持され、そ
の後、Ａｒ3 点〜１１００℃の温度に昇温保持された中
空粗管は、最終段の傾斜圧延機で鋼管の最終形状に近い
外径、肉厚まで粗加工する傾斜圧延を行う。傾斜圧延機
は、剪断ひずみの成分が非常に大きいため実質的なひず
み量は格段に大きくなり、前述の加工発熱効果に加え
て、低温圧延においても容易に再結晶組織が得られ、図
１で示すように同一断面積減少率であっても剪断ひずみ
の小さい圧延機と比べて細粒が得られる。傾斜圧延機の
圧延温度は、高いと再結晶粒の著しい成長が起こるが、
低過ぎると圧延負荷の増大により鋼の成形性が著しく低
下し、目標とする外径、肉厚が得られにくく再結晶によ
る結晶粒の微細化が図れないため、前段、最終段ともＡ
ｒ3 点〜１１００℃に限定した。
斜圧延機前でＡｒ3 点〜１１００℃の温度に冷却し、直
ちに粗加工する傾斜圧延を行う。傾斜圧延機（エロンゲ
ータミルなど）は、シームレス鋼管の圧延に使用される
他の圧延機（マンドレルミル、プラグミルなど）や鋼板
の圧延機と異なり、剪断ひずみの成分が非常に大きい。
したがって、断面積減少率から予測されるひずみ量と比
べて実質的なひずみ量は格段に大きい。このため、傾斜
圧延機では小さな断面積減少率の加工であっても加工発
熱が大きいため直後の最終段の傾斜圧延に必要な温度の
確保が可能となる。前段の傾斜圧延機で圧延された中空
粗管はＡｒ3 点〜１１００℃の温度に昇温保持され、そ
の後、Ａｒ3 点〜１１００℃の温度に昇温保持された中
空粗管は、最終段の傾斜圧延機で鋼管の最終形状に近い
外径、肉厚まで粗加工する傾斜圧延を行う。傾斜圧延機
は、剪断ひずみの成分が非常に大きいため実質的なひず
み量は格段に大きくなり、前述の加工発熱効果に加え
て、低温圧延においても容易に再結晶組織が得られ、図
１で示すように同一断面積減少率であっても剪断ひずみ
の小さい圧延機と比べて細粒が得られる。傾斜圧延機の
圧延温度は、高いと再結晶粒の著しい成長が起こるが、
低過ぎると圧延負荷の増大により鋼の成形性が著しく低
下し、目標とする外径、肉厚が得られにくく再結晶によ
る結晶粒の微細化が図れないため、前段、最終段ともＡ
ｒ3 点〜１１００℃に限定した。
【００１８】また、傾斜圧延機では前段、最終段共に再
結晶は大部分動的に起こるので、結晶粒度は加工量によ
らない。しかし、再結晶する臨界ひずみは超えている必
要がある。圧下率は、再結晶が圧延終了後にも静的に起
こることを考慮して下限を２０％とした。一方、圧下率
が余り大き過ぎると、圧延が困難になりパイプの成形性
や表面品位の低下が起こるため、上限を７０％とした。
結晶は大部分動的に起こるので、結晶粒度は加工量によ
らない。しかし、再結晶する臨界ひずみは超えている必
要がある。圧下率は、再結晶が圧延終了後にも静的に起
こることを考慮して下限を２０％とした。一方、圧下率
が余り大き過ぎると、圧延が困難になりパイプの成形性
や表面品位の低下が起こるため、上限を７０％とした。
【００１９】最終段の傾斜圧延終了後、中空粗管を更に
形状矯正のための連続圧延を行い、Ａｒ1 点〜９００℃
の温度まで降下した該粗管は、該温度より高い９００〜
１１００℃に再加熱される。この再加熱温度は、均一な
材質を得るためパイプ全体を焼入時に完全γの状態にし
ておく必要がある。本発明鋼の範囲であれば９００℃以
上の再加熱で十分γ組織が確保できる。しかし、あまり
高温にするとパイプ表面スケールが多く生成し表面品位
が劣化するため、上限を１１００℃とした。
形状矯正のための連続圧延を行い、Ａｒ1 点〜９００℃
の温度まで降下した該粗管は、該温度より高い９００〜
１１００℃に再加熱される。この再加熱温度は、均一な
材質を得るためパイプ全体を焼入時に完全γの状態にし
ておく必要がある。本発明鋼の範囲であれば９００℃以
上の再加熱で十分γ組織が確保できる。しかし、あまり
高温にするとパイプ表面スケールが多く生成し表面品位
が劣化するため、上限を１１００℃とした。
【００２０】再加熱後Ａｒ3 ＋５０℃以上の温度で熱間
最終仕上圧延を行う。圧延温度は、あまり低くなると高
強度を得るために必要とされる焼入時の完全γの状態が
確保できないためＡｒ3 ＋５０℃とした。
最終仕上圧延を行う。圧延温度は、あまり低くなると高
強度を得るために必要とされる焼入時の完全γの状態が
確保できないためＡｒ3 ＋５０℃とした。
【００２１】熱間最終仕上圧延後に完全γ状態から焼入
処理を行う。焼入処理開始温度は、十分な焼入組織を確
保し必要とする強度を確保するためＡｒ3 点以上とし
た。焼入時の冷却速度は特に限定しないが空冷より速い
速度とする。焼入後、鋼の性質（強度、靭性、および耐
ＳＳＣ性など）の安定化のため焼戻し処理を行う。焼戻
し温度は、強度および靭性の安定化を確保する必要から
鋼のＡｃ1 点以下とした。その加熱方法については特に
限定しない。以上の製造条件で得られるγは粗大粒を含
むことなく耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレス
鋼管の製造に有効である。
処理を行う。焼入処理開始温度は、十分な焼入組織を確
保し必要とする強度を確保するためＡｒ3 点以上とし
た。焼入時の冷却速度は特に限定しないが空冷より速い
速度とする。焼入後、鋼の性質（強度、靭性、および耐
ＳＳＣ性など）の安定化のため焼戻し処理を行う。焼戻
し温度は、強度および靭性の安定化を確保する必要から
鋼のＡｃ1 点以下とした。その加熱方法については特に
限定しない。以上の製造条件で得られるγは粗大粒を含
むことなく耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレス
鋼管の製造に有効である。
【００２２】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。表１
は転炉で溶製し連続鋳造を経て製造された鋼片を熱間シ
ームレス圧延を行って直接焼入焼戻しした鋼管の強度、
靭性、γ粒度および耐ＳＳＣ性を示す。耐ＳＳＣ性は、
ＮＡＣＥ ＴＭ０１−７７に従って定荷重方式によるσ
ｔｈ（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｓｔｒｅｓｓ）を求めて評
価した。本発明によって製造された鋼管は、高強度を有
しかつ従来法に比しγ粒度は微細であり高靭性が得られ
耐ＳＳＣ性はσｔｈで０．２σｙ以上向上することがわ
かる。
は転炉で溶製し連続鋳造を経て製造された鋼片を熱間シ
ームレス圧延を行って直接焼入焼戻しした鋼管の強度、
靭性、γ粒度および耐ＳＳＣ性を示す。耐ＳＳＣ性は、
ＮＡＣＥ ＴＭ０１−７７に従って定荷重方式によるσ
ｔｈ（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｓｔｒｅｓｓ）を求めて評
価した。本発明によって製造された鋼管は、高強度を有
しかつ従来法に比しγ粒度は微細であり高靭性が得られ
耐ＳＳＣ性はσｔｈで０．２σｙ以上向上することがわ
かる。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】上記のような本発明法によって製造され
た鋼管は、高強度を有し更に細粒であるため低温靭性お
よび耐ＳＳＣ性が優れ、極北の寒冷地や硫化物応力腐食
環境において使用できる。
た鋼管は、高強度を有し更に細粒であるため低温靭性お
よび耐ＳＳＣ性が優れ、極北の寒冷地や硫化物応力腐食
環境において使用できる。
【図１】通常の鋼板圧延法と最終段の傾斜圧延後のγ粒
度と圧延温度の影響を示す。
度と圧延温度の影響を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/14
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％として、 Ｃ ：０．０３〜０．３５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．５％、 Ｍｎ：０．１５〜２．５％、 Ｐ ：０．０２０％以下、 Ｓ ：０．０１０％以下、 Ａｌ：０．００５〜０．１％、 Ｔｉ：０．００５〜０．１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１％、 Ｎ ：０．０１％以下 を含有して残部が実質的にＦｅからなる鋼片を１１００
℃以上に加熱し熱間穿孔圧延した中空素管をＡｒ3 点〜
１１００℃まで冷却し、その直後の前段傾斜圧延機で肉
厚断面減少率が２０〜７０％の成形加工を施し、更に前
段傾斜圧延時の加工発熱によりＡｒ3 点〜１１００℃ま
で昇温保持された中空粗管をその最終段傾斜圧延機で肉
厚断面減少率で２０〜７０％の成形加工を施し、その
後、形状矯正連続圧延を行った後Ａｒ1 点〜９００℃の
温度まで降下した中空粗管を該温度より高い９００〜１
１００℃に加熱し、仕上温度がＡｒ3 点＋５０℃以上の
熱間仕上圧延を施した仕上鋼管を、Ａｒ3 点以上の温度
から急冷する焼入処理を施し、続いてＡｃ1 点以下の温
度に加熱して冷却する焼戻し処理を行うことを特徴とす
る耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製
造法。 - 【請求項２】 重量％として、 Ｃ ：０．０３〜０．３５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．５％、 Ｍｎ：０．１５〜２．５％、 Ｐ ：０．０２０％以下、 Ｓ ：０．０１０％以下、 Ａｌ：０．００５〜０．１％、 Ｔｉ：０．００５〜０．１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１％、 Ｎ ：０．０１％以下 を含有して、更に Ｃｒ：０．１〜１．５％、 Ｍｏ：０．０５〜０．５％、 Ｎｉ：０．１〜２．０％、 Ｖ ：０．０１〜０．１％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００３３％ の１種または２種以上を含有して残部が実質的にＦｅか
らなる鋼片を１１００℃以上に加熱し熱間穿孔圧延した
中空素管をＡｒ3 点〜１１００℃まで冷却し、その直後
の前段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の成
形加工を施し、更に前段傾斜圧延時の加工発熱によりＡ
ｒ3 点〜１１００℃まで昇温保持された中空粗管をその
最終段傾斜圧延機で肉厚断面減少率で２０〜７０％の成
形加工を施し、その後、形状矯正連続圧延を行った後Ａ
ｒ1 点〜９００℃の温度まで降下した中空粗管を該温度
より高い９００〜１１００℃に加熱し、仕上温度がＡｒ
3 点＋５０℃以上の熱間仕上圧延を施した仕上鋼管を、
Ａｒ3 点以上の温度から急冷する焼入処理を施し、続い
てＡｃ1 点以下の温度に加熱して冷却する焼戻し処理を
行うことを特徴とする耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性
シームレス鋼管の製造法。 - 【請求項３】 重量％として、 Ｃ ：０．０３〜０．３５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．５％、 Ｍｎ：０．１５〜２．５％、 Ｐ ：０．０２０％以下、 Ｓ ：０．０１０％以下、 Ａｌ：０．００５〜０．１％、 Ｔｉ：０．００５〜０．１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１％、 Ｎ ：０．０１％以下 を含有して、更に 希土類元素：０．００１〜０．０５％、 Ｃａ：０．００１〜０．０２％、 Ｃｏ：０．０５〜０．５％、 Ｃｕ：０．１〜０．５％ の１種または２種以上を含有して残部が実質的にＦｅか
らなる鋼片を１１００℃以上に加熱し熱間穿孔圧延した
中空素管をＡｒ3 点〜１１００℃まで冷却し、その直後
の前段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の成
形加工を施し、更に前段傾斜圧延による加工発熱により
Ａｒ3 点〜１１００℃まで昇温保持された中空粗管をそ
の最終段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の
成形加工を施し、その後、形状矯正連続圧延を行った後
Ａｒ1 点〜９００℃の温度まで降下した中空粗管を該温
度より高い９００〜１１００℃に加熱し、仕上温度がＡ
ｒ3点＋５０℃以上の熱間仕上圧延を施した仕上鋼管
を、Ａｒ3 点以上の温度から急冷する焼入処理を施し、
続いてＡｃ1 点以下の温度に加熱して冷却する焼戻し処
理を行うことを特徴とする耐ＳＳＣ性の優れた高強度高
靭性シームレス鋼管の製造法。 - 【請求項４】 重量％として、 Ｃ ：０．０３〜０．３５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．５％、 Ｍｎ：０．１５〜２．５％、 Ｐ ：０．０２０％以下、 Ｓ ：０．０１０％以下、 Ａｌ：０．００５〜０．１％、 Ｔｉ：０．００５〜０．１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１％、 Ｎ ：０．０１％以下 を含有して、更に Ｃｒ：０．１〜１．５％、 Ｍｏ：０．０５〜０．５％、 Ｎｉ：０．１〜２．０％、 Ｖ ：０．０１〜０．１％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００３３％ の１種または２種以上と 希土類元素：０．００１〜０．０５％、 Ｃａ：０．００１〜０．０２％、 Ｃｏ：０．０５〜０．５％、 Ｃｕ：０．１〜０．５％ の１種または２種以上を含有して残部が実質的にＦｅか
らなる鋼片を１１００℃以上に加熱し熱間穿孔圧延した
中空素管をＡｒ3 点〜１１００℃まで冷却し、その直後
の前段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の成
形加工を施し、更に前段傾斜圧延時の加工発熱によりＡ
ｒ3 点〜１１００℃まで昇温保持された中空粗管をその
最終段傾斜圧延機で肉厚断面減少率が２０〜７０％の成
形加工を施し、その後、形状矯正連続圧延を行った後Ａ
ｒ1 点〜９００℃の温度まで降下した中空粗管を該温度
より高い９００〜１１００℃に加熱し、仕上温度がＡｒ
3 点＋５０℃以上の熱間仕上圧延を施した仕上鋼管を、
Ａｒ3 点以上の温度から急冷する焼入処理を施し、続い
てＡｃ1 点以下の温度に加熱して冷却する焼戻し処理を
行うことを特徴とする耐ＳＳＣ性の優れた高強度高靭性
シームレス鋼管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4330656A JP2672441B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 耐ｓｓｃ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4330656A JP2672441B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 耐ｓｓｃ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172858A true JPH06172858A (ja) | 1994-06-21 |
| JP2672441B2 JP2672441B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=18235114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4330656A Expired - Lifetime JP2672441B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 耐ｓｓｃ性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672441B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996012574A1 (fr) * | 1994-10-20 | 1996-05-02 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Procede de production de tubes d'acier sans soudure et materiel de production afferent |
| US5938865A (en) * | 1995-05-15 | 1999-08-17 | Sumitomo Metal Industries, Ltc. | Process for producing high-strength seamless steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance |
| KR100303166B1 (ko) * | 1998-01-29 | 2001-09-13 | 아다지바라 아키후미 | 중공원통형 공작물의 열처리방법 |
| US6958099B2 (en) | 2001-08-02 | 2005-10-25 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High toughness steel material and method of producing steel pipes using same |
| EP1876254A1 (en) * | 2005-03-29 | 2008-01-09 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Thick seamless steel pipe for line pipe and method for production thereof |
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| CN107217201A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-29 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管及其生产方法 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-12-10 JP JP4330656A patent/JP2672441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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| EP1876254A4 (en) * | 2005-03-29 | 2012-08-01 | Sumitomo Metal Ind | THICK SEAMLESS STEEL TUBE FOR LINE TUBE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| CN104438333A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-25 | 西北工业大学 | 一种三辊往复式无缝管斜轧工艺方法 |
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| CN108568644B (zh) * | 2018-04-13 | 2020-05-01 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 超小规格管模的加工工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672441B2 (ja) | 1997-11-05 |
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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: 19970603 |