JPH066750B2 - 低温靭性のすぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法 - Google Patents
低温靭性のすぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法Info
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- JPH066750B2 JPH066750B2 JP20679383A JP20679383A JPH066750B2 JP H066750 B2 JPH066750 B2 JP H066750B2 JP 20679383 A JP20679383 A JP 20679383A JP 20679383 A JP20679383 A JP 20679383A JP H066750 B2 JPH066750 B2 JP H066750B2
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- temperature toughness
- steel pipe
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電縫溶接部が母材部と同程度以上に低温靭性の
すぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法に関するもので
ある。
すぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法に関するもので
ある。
(従来技術) 高強度電塗油井鋼管たとえばAPi N-80以上ならば、焼
入、焼戻による方法がほとんどである。そこで焼入性を
確保するためC、Mnを高める必要があり、そのため焼入ま
ま又は焼入・焼戻後の低温靭性はあまりよくない。
入、焼戻による方法がほとんどである。そこで焼入性を
確保するためC、Mnを高める必要があり、そのため焼入ま
ま又は焼入・焼戻後の低温靭性はあまりよくない。
また焼入・焼戻によらないアズロールタイプの場合は母
材部はコントロールドローリング、制御冷却により微細
なフェライトができ、低温靭性のすぐれたものが得られ
るが、電縫溶接部は圧延組織が消失し、粗大な鋳造組織
が形成され、また溶接から急冷されることによりクリー
ンフェライトが出来ないため低温靭性が悪くなるという
欠点を有していた。
材部はコントロールドローリング、制御冷却により微細
なフェライトができ、低温靭性のすぐれたものが得られ
るが、電縫溶接部は圧延組織が消失し、粗大な鋳造組織
が形成され、また溶接から急冷されることによりクリー
ンフェライトが出来ないため低温靭性が悪くなるという
欠点を有していた。
また特開58−84925公報により、溶接部を急冷す
ることが知られているが、本発明は急冷したままでは歪
の集中により溶接部の硬度が母材部に比較してビッカー
ス硬度で20〜60程度高いためその後ストレスリリー
ス処理を行って、急冷による歪を取り除くことにより溶
接部の硬度を母材部並みに低下させて更に一層の低温靭
性の向上をはかるものである。
ることが知られているが、本発明は急冷したままでは歪
の集中により溶接部の硬度が母材部に比較してビッカー
ス硬度で20〜60程度高いためその後ストレスリリー
ス処理を行って、急冷による歪を取り除くことにより溶
接部の硬度を母材部並みに低下させて更に一層の低温靭
性の向上をはかるものである。
(発明の目的) 本発明は素材の成分、電縫溶接した後の電縫溶接部の加
熱条件とその後の冷却条件を制限することにより電縫鋼
管を製造することを可能としたもので極めて有利なもの
である。
熱条件とその後の冷却条件を制限することにより電縫鋼
管を製造することを可能としたもので極めて有利なもの
である。
(発明の構成・作用) 本願の要旨とするところは C :0.01〜0.14% Si:≦0.5% Mn:1.6〜2.0% V :0.001〜0.050% Ti:≦0.04% Nb:0.001〜0.050% P :≦0.03% S :≦0.008% N :≦0.010% 残部Fe及び不可避的不純物よりなる素材鋼板を用い電縫
溶接し、その後電縫溶接部を790℃〜1050℃で5
秒以上加熱し、750〜950℃の温度から30℃/sec〜150℃
/secで急冷したのち400〜730で1分以内加熱してスト
レスリリーフ処理することを特徴とする低温靭性にすぐ
れた高強度電縫油井鋼管の製造方法である。
溶接し、その後電縫溶接部を790℃〜1050℃で5
秒以上加熱し、750〜950℃の温度から30℃/sec〜150℃
/secで急冷したのち400〜730で1分以内加熱してスト
レスリリーフ処理することを特徴とする低温靭性にすぐ
れた高強度電縫油井鋼管の製造方法である。
次に本発明について詳細に説明する。
先ず素材の成分について述べるとCを上げすぎると靭性
が劣化するため0.14%以下が望ましい。
が劣化するため0.14%以下が望ましい。
Mnは強度確保のため必要な元素であり1.6%以上必要
である。しかしMnは2.0%より多量の場合、溶接性の
点から悪影響を及ぼすため2.0%以下が望ましくな
る。そこでMnは1.6%以上2.0%以下とする。
である。しかしMnは2.0%より多量の場合、溶接性の
点から悪影響を及ぼすため2.0%以下が望ましくな
る。そこでMnは1.6%以上2.0%以下とする。
Siは強度を保たせる上で必要であるが0.5%より多量
の場合、電縫溶接部でのペネトレータの発生が容易とな
るため、0.5%以下とする。
の場合、電縫溶接部でのペネトレータの発生が容易とな
るため、0.5%以下とする。
Pは偏析により悪影響を及ぼすのでPは0.03%以下
とする。
とする。
SについてもMnSの長く伸ばされた介在物により靭性劣
化するため低い方が望ましく0.008%以下とする。
化するため低い方が望ましく0.008%以下とする。
TiとNは微細なTi−Nとして析出し、この微細なTi−N
が溶接部の組織を微細化させ、靭性を向上させる点から
Tiは0.04%以下、Nは0.010%以下の含有とする。
が溶接部の組織を微細化させ、靭性を向上させる点から
Tiは0.04%以下、Nは0.010%以下の含有とする。
Nb,Vにおいては強度確保上必要でNbは0.001〜
0.050%の範囲とし、Vは0.001〜0.050%の
範囲とする。
0.050%の範囲とし、Vは0.001〜0.050%の
範囲とする。
なお素材はAlで脱酸し、その際残存する通常の量のAlを
含有する。
含有する。
次に電縫溶接後の加熱、冷却条件について述べる。本発
明は電縫溶接後790℃〜1050℃の範囲で5秒以上
加熱するものであり、790℃未満では脆化した溶接部
の組織を改善するまでには至らず1050℃超では粒の
粗大化が起こり好ましくない。
明は電縫溶接後790℃〜1050℃の範囲で5秒以上
加熱するものであり、790℃未満では脆化した溶接部
の組織を改善するまでには至らず1050℃超では粒の
粗大化が起こり好ましくない。
又加熱時間が5秒未満では溶接部を完全に組織改善する
ことができず好ましくない。
ことができず好ましくない。
冷却条件についても冷却開始温度を750℃〜950℃
とするもので、その冷却速度も30℃/sec〜150℃
/secとするものであり、その限定理由は微細フェライ
トの析出はAr3点の変態点を通過する時の速度が30℃
/sec以上必要であり、その上限も150℃/secが好ま
しい。
とするもので、その冷却速度も30℃/sec〜150℃
/secとするものであり、その限定理由は微細フェライ
トの析出はAr3点の変態点を通過する時の速度が30℃
/sec以上必要であり、その上限も150℃/secが好ま
しい。
又温度についてもAr3点近傍の750℃以下になると粒
が微細にならないため好ましくなく、950℃超から水
冷を開始すると組織の改善効果が認められなく好ましく
ないものである。
が微細にならないため好ましくなく、950℃超から水
冷を開始すると組織の改善効果が認められなく好ましく
ないものである。
本発明は、急冷だけでも細粒化し、低温靭性がかなりす
ぐれているが更に冷却後、400〜700℃で1分以内加
熱してストレスリリーフ処理を行ない、急冷による歪を
取り除くことにより更に低温靭性を向上せしめるもので
ある。その理由は加熱温度400℃未満ではストレスリ
リーフの効果が認められず、700℃超となると結晶粒
の粗大化により靭性の低下が起こるので、好ましくな
い。加熱時間も1分間を越えると結晶粒の粗大化により
靭性が低下する。
ぐれているが更に冷却後、400〜700℃で1分以内加
熱してストレスリリーフ処理を行ない、急冷による歪を
取り除くことにより更に低温靭性を向上せしめるもので
ある。その理由は加熱温度400℃未満ではストレスリ
リーフの効果が認められず、700℃超となると結晶粒
の粗大化により靭性の低下が起こるので、好ましくな
い。加熱時間も1分間を越えると結晶粒の粗大化により
靭性が低下する。
このような加熱、冷却条件について、本発明者等は種々
の実験を行ない第1図は電縫溶接後、700℃〜110
0℃の範囲において、5秒以上加熱した後、冷却速度を
5℃/secと50℃/secと変えて低温靭性について調べ
てみた結果を示す。
の実験を行ない第1図は電縫溶接後、700℃〜110
0℃の範囲において、5秒以上加熱した後、冷却速度を
5℃/secと50℃/secと変えて低温靭性について調べ
てみた結果を示す。
その結果冷却速度が50℃/secのものは5℃/secに比
べ遷移温度(vTrS)は低くなり低温靭性は向上すること
が明らかとなった。
べ遷移温度(vTrS)は低くなり低温靭性は向上すること
が明らかとなった。
第2図は冷却開始温度750℃〜950℃の範囲におい
て冷却速度の変化による遷移温度(vTrS)の値をCの含有
量を変えて示したもので、C=0.13%の含有量にお
いては30℃/sec〜150℃/secの範囲において、低
温靭性が良くなっている。
て冷却速度の変化による遷移温度(vTrS)の値をCの含有
量を変えて示したもので、C=0.13%の含有量にお
いては30℃/sec〜150℃/secの範囲において、低
温靭性が良くなっている。
第3図はC:0.13%の成分系における電縫溶接後の
光学顕微鏡写真(400倍)であり、電縫溶接後、97
0℃で5秒加熱後、5℃/sec空冷した時の(a)溶接部、
(b)母材部と50℃/sec水冷した時の(c)溶接部の組織
を示す。
光学顕微鏡写真(400倍)であり、電縫溶接後、97
0℃で5秒加熱後、5℃/sec空冷した時の(a)溶接部、
(b)母材部と50℃/sec水冷した時の(c)溶接部の組織
を示す。
なお(a)はvTrS=−20℃、フェライト粒度NO=12.8、
b)はvTrS=−80℃、フェライト粒度NO=13.9、(c)
はvTrS=−40℃、フェライト粒度NO=13.8である。
b)はvTrS=−80℃、フェライト粒度NO=13.9、(c)
はvTrS=−40℃、フェライト粒度NO=13.8である。
即ち第3図から明らかなように電縫溶接後の加熱、冷却
条件を制御する本発明によればポストノルマ(5℃/se
c空冷)の粗大なフェライト粒に比べ超微細なフェライ
ト組織になり、母材部並のフェライト粒度となり、低温
靭性が良好となる。
条件を制御する本発明によればポストノルマ(5℃/se
c空冷)の粗大なフェライト粒に比べ超微細なフェライ
ト組織になり、母材部並のフェライト粒度となり、低温
靭性が良好となる。
以上のように本発明は電縫溶接後の加熱冷却条件を79
0℃〜1050℃で5秒以上加熱し、冷却開始温度を7
50℃〜950℃から30℃/sec〜150℃/secの冷
却速度で水冷を行なうことにより溶接部でも低温靭性の
良好な電縫鋼管が得られるものでその効果は極めて大で
ある。
0℃〜1050℃で5秒以上加熱し、冷却開始温度を7
50℃〜950℃から30℃/sec〜150℃/secの冷
却速度で水冷を行なうことにより溶接部でも低温靭性の
良好な電縫鋼管が得られるものでその効果は極めて大で
ある。
次に本発明の電縫鋼管の製造工程を第4図に示す。図中
1は電縫溶接部、2は溶接ロール、3はNO1ポストノル
マライザー、4はNO2ポストノルマライザー、5はNO3ポ
ストノルマライザーで、その後6の水冷ゾーンを設置
し、任意に冷却開始温度、水冷冷却速度を設定するもの
であり、7はNO4ポストノルマライザー、8はNO5ポスト
ノルマライザーである。図中矢印は進行方向を示す。
1は電縫溶接部、2は溶接ロール、3はNO1ポストノル
マライザー、4はNO2ポストノルマライザー、5はNO3ポ
ストノルマライザーで、その後6の水冷ゾーンを設置
し、任意に冷却開始温度、水冷冷却速度を設定するもの
であり、7はNO4ポストノルマライザー、8はNO5ポスト
ノルマライザーである。図中矢印は進行方向を示す。
次に本発明の実施例を表1に示す。
第1図は電縫溶接後の加熱温度と遷移温度との関係を示
す図、第2図は冷却速度と遷移温度との関係を示す図、
第3図(a),(b),(c)はC:0.13%の成分系におけ
る電縫溶接後の金属組織の顕微鏡写真(400倍)、第
4図は本発明の電縫鋼管の製造工程を示す説明図であ
る。 1…電縫溶接部 2…溶接ロール 3…NO1ポストノルマライザー 4…NO2ポストノルマライザー 5…NO3ポストノルマライザー 6…水冷ゾーン 7…NO4ポストノルマライザー 8…NO5ポストノルマライザー
す図、第2図は冷却速度と遷移温度との関係を示す図、
第3図(a),(b),(c)はC:0.13%の成分系におけ
る電縫溶接後の金属組織の顕微鏡写真(400倍)、第
4図は本発明の電縫鋼管の製造工程を示す説明図であ
る。 1…電縫溶接部 2…溶接ロール 3…NO1ポストノルマライザー 4…NO2ポストノルマライザー 5…NO3ポストノルマライザー 6…水冷ゾーン 7…NO4ポストノルマライザー 8…NO5ポストノルマライザー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 洋司 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式會社名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特公 平3−60888(JP,B2)
Claims (1)
- 【請求項1】C :0.01〜0.14% Si:≦0.5% Mn:1.6〜2.0% V :0.001〜0.050% Ti:≦0.04% Nb:0.001〜0.050% P :≦0.03% S :≦0.008% N :≦0.010% 残部Fe及び不可避的不純物よりなる素材鋼板を用い電縫
溶接し、その後電縫溶接部を790℃〜1050℃で5
秒以上加熱し、750〜950℃の温度から30℃/sec〜150℃
/secで急冷したのち400〜730℃で1分以内加熱してス
トレスリリーフ処理することを特徴とする低温靭性にす
ぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20679383A JPH066750B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 低温靭性のすぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20679383A JPH066750B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 低温靭性のすぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60100628A JPS60100628A (ja) | 1985-06-04 |
JPH066750B2 true JPH066750B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16529186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20679383A Expired - Lifetime JPH066750B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 低温靭性のすぐれた高強度電縫油井鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH066750B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61270338A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | Nippon Steel Corp | 電縫溶接部の応力腐食割れ性に優れた電縫鋼管の製造方法 |
JPS62180034A (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-07 | Kawasaki Steel Corp | 溶接部の熱処理持性が優れたTi系UOE鋼管の製造方法 |
US7252721B2 (en) * | 2001-05-28 | 2007-08-07 | Ntn Corporation | Power transmission shaft |
JP5011773B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2012-08-29 | Jfeスチール株式会社 | 低温靭性に優れた低降伏比電縫鋼管の製造方法 |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP20679383A patent/JPH066750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60100628A (ja) | 1985-06-04 |
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