JPH08176669A - 高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法Info
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- JPH08176669A JPH08176669A JP6336439A JP33643994A JPH08176669A JP H08176669 A JPH08176669 A JP H08176669A JP 6336439 A JP6336439 A JP 6336439A JP 33643994 A JP33643994 A JP 33643994A JP H08176669 A JPH08176669 A JP H08176669A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度ラインパイプ用電縫鋼管の材料設計を
最適化する。 【構成】 Ｃ：０．０４〜０．１０％、Ｓｉ：０．１０
〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０〜１．６０％、Ｔｉ：
０．０２０〜０．０７０％、Ｎｂ：０．０２０〜０．０
７０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋳片を１１５０℃以上に加熱したのち、熱間圧延を
施して４００〜５００℃で巻取る熱延コイルであって、
かつ、下記の（１）〜（３）式より求められる引張強さ
（ＴＳ）および降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強
度規定値を満たすように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、
Ｎｂの％含有量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼
管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定する。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
最適化する。 【構成】 Ｃ：０．０４〜０．１０％、Ｓｉ：０．１０
〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０〜１．６０％、Ｔｉ：
０．０２０〜０．０７０％、Ｎｂ：０．０２０〜０．０
７０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋳片を１１５０℃以上に加熱したのち、熱間圧延を
施して４００〜５００℃で巻取る熱延コイルであって、
かつ、下記の（１）〜（３）式より求められる引張強さ
（ＴＳ）および降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強
度規定値を満たすように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、
Ｎｂの％含有量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼
管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定する。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、近年要求の高まって
いる高強度ラインパイプ用電縫鋼管を製造する方法に関
する。
いる高強度ラインパイプ用電縫鋼管を製造する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ラインパイプは、輸送効率向上な
らびにポンプステーションの減少の観点から高圧輸送お
よび安全性の観点から高強度化の要求がますます高まり
つつある。このようなラインパイプ用の高強度電縫鋼管
としては、米国石油協会（ＡＰＩ）規格の５Ｌ−Ｘ６５
〜８０の強度規格値を満たすことが必要である。従来、
このような高強度電縫鋼管の設計に際しては、製造実績
などを参考に材料設計を行ってきている。例えば、Ｃ：
０．４％以下、Ｓｉ：０．８％以下、Ｍｎ：０．３〜
１．８％、Ａｌ：０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００
３０％以下を含有すると共に、Ｎｂ：０．０１〜０．１
０％、Ｖ：０．０１〜０．１５％のうちの１種以上を含
有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる電縫鋼
管（特開昭５８−１９４６２号公報）、Ｃ：０．３０％
以下、Ｓｉ：０．８０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１
０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％を含有し、かつＶ：
０．０１〜０．２０％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００
％のうちの１種類以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を素材とする電縫鋼管（特開昭６
３−２０６４２５号公報）等が提案されている。
らびにポンプステーションの減少の観点から高圧輸送お
よび安全性の観点から高強度化の要求がますます高まり
つつある。このようなラインパイプ用の高強度電縫鋼管
としては、米国石油協会（ＡＰＩ）規格の５Ｌ−Ｘ６５
〜８０の強度規格値を満たすことが必要である。従来、
このような高強度電縫鋼管の設計に際しては、製造実績
などを参考に材料設計を行ってきている。例えば、Ｃ：
０．４％以下、Ｓｉ：０．８％以下、Ｍｎ：０．３〜
１．８％、Ａｌ：０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００
３０％以下を含有すると共に、Ｎｂ：０．０１〜０．１
０％、Ｖ：０．０１〜０．１５％のうちの１種以上を含
有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる電縫鋼
管（特開昭５８−１９４６２号公報）、Ｃ：０．３０％
以下、Ｓｉ：０．８０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１
０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％を含有し、かつＶ：
０．０１〜０．２０％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００
％のうちの１種類以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を素材とする電縫鋼管（特開昭６
３−２０６４２５号公報）等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法で
は、強度設計に対して定量的な予測を欠くため、同じ製
造条件であっても、電縫鋼管の肉厚、外径が異なると強
度が寸法の影響を受けて変動することは避けられない。
また、鋳片の各化学成分、熱間圧延後の巻取温度の鋼帯
強度に対する寄与も定量的に把握されていないのが現状
である。そのため、従来のような鋳片の化学成分、熱間
圧延後の巻取温度の範囲のみを限定する電縫鋼管の製造
法では、強度が規定下限値に対して低く外れたり、逆に
高くなり過ぎて靭性が劣化したり、敷設施工時の周溶接
に対し溶接部と母材部の硬度差が大きくなる等の悪影響
を及ぼし、合金成分コストが高くなり、経済性の観点か
らも不利である。
は、強度設計に対して定量的な予測を欠くため、同じ製
造条件であっても、電縫鋼管の肉厚、外径が異なると強
度が寸法の影響を受けて変動することは避けられない。
また、鋳片の各化学成分、熱間圧延後の巻取温度の鋼帯
強度に対する寄与も定量的に把握されていないのが現状
である。そのため、従来のような鋳片の化学成分、熱間
圧延後の巻取温度の範囲のみを限定する電縫鋼管の製造
法では、強度が規定下限値に対して低く外れたり、逆に
高くなり過ぎて靭性が劣化したり、敷設施工時の周溶接
に対し溶接部と母材部の硬度差が大きくなる等の悪影響
を及ぼし、合金成分コストが高くなり、経済性の観点か
らも不利である。
【０００４】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、高強度ラインパイプとして規定されている強度
を満たし、なおかつ、靭性値、周溶接時の母材と溶接部
の硬度差などの諸特性を満足できる高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の材料設計を最適化した高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の製造方法を提供することにある。
解消し、高強度ラインパイプとして規定されている強度
を満たし、なおかつ、靭性値、周溶接時の母材と溶接部
の硬度差などの諸特性を満足できる高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の材料設計を最適化した高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、高強度
ラインパイプ用電縫鋼管の材料設計において、鋼片の化
学成分、熱間圧延時のスラブ加熱温度、巻取温度を規定
すると同時に、引張強さとパイプ外径Ｄに対する肉厚ｔ
の比（ｔ／Ｄ）、引張強さとパイプ肉厚ｔ、化学成分お
よび巻取温度の関係式を導入することによって、高強度
ラインパイプとして規定されている強度を満たし、なお
かつ、靭性値、周溶接時の母材と溶接部の硬度差などの
諸特性を満足できる材料を提供できることを究明し、こ
の発明に到達した。
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、高強度
ラインパイプ用電縫鋼管の材料設計において、鋼片の化
学成分、熱間圧延時のスラブ加熱温度、巻取温度を規定
すると同時に、引張強さとパイプ外径Ｄに対する肉厚ｔ
の比（ｔ／Ｄ）、引張強さとパイプ肉厚ｔ、化学成分お
よび巻取温度の関係式を導入することによって、高強度
ラインパイプとして規定されている強度を満たし、なお
かつ、靭性値、周溶接時の母材と溶接部の硬度差などの
諸特性を満足できる材料を提供できることを究明し、こ
の発明に到達した。
【０００６】すなわちこの発明は、Ｃ：０．０４〜０．
１０％、Ｓｉ：０．１０〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０
〜１．６０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎ
ｂ：０．０２０〜０．０７０％を含有し、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる鋳片を１１５０℃以上に加
熱したのち、熱間圧延を施して４００〜５００℃で巻取
る熱延コイルであって、かつ、下記の（１）式による降
伏比（ＹＲ）、（２）（３）式より求められる引張強さ
（ＴＳ）および降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強
度規定値を満たすように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、
Ｎｂの％含有量を調整すると共に、コイル巻取温度（Ｃ
Ｔ）および電縫鋼管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定することを
特徴とする高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法で
ある。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
１０％、Ｓｉ：０．１０〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０
〜１．６０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎ
ｂ：０．０２０〜０．０７０％を含有し、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる鋳片を１１５０℃以上に加
熱したのち、熱間圧延を施して４００〜５００℃で巻取
る熱延コイルであって、かつ、下記の（１）式による降
伏比（ＹＲ）、（２）（３）式より求められる引張強さ
（ＴＳ）および降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強
度規定値を満たすように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、
Ｎｂの％含有量を調整すると共に、コイル巻取温度（Ｃ
Ｔ）および電縫鋼管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定することを
特徴とする高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法で
ある。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
【０００７】また、この発明は、Ｃ：０．０４〜０．１
０％、Ｓｉ：０．１０〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０〜
１．６０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎｂ：
０．０２０〜０．０７０％、Ｍｏ：０．２００〜０．５
００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋳片を１１５０℃以上に加熱したのち、熱間圧延を
施して４００〜５００℃で巻取る熱延コイルであって、
かつ、下記の（１）式による降伏比（ＹＲ）、（２）
（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）および降伏点
（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を満たすよう
に鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏの％含有
量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼管の外径Ｄ、
肉厚ｔを決定することを特徴とする高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の製造方法である。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
０％、Ｓｉ：０．１０〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０〜
１．６０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎｂ：
０．０２０〜０．０７０％、Ｍｏ：０．２００〜０．５
００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋳片を１１５０℃以上に加熱したのち、熱間圧延を
施して４００〜５００℃で巻取る熱延コイルであって、
かつ、下記の（１）式による降伏比（ＹＲ）、（２）
（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）および降伏点
（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を満たすよう
に鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏの％含有
量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼管の外径Ｄ、
肉厚ｔを決定することを特徴とする高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の製造方法である。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
【０００８】
【作用】この発明において鋼片の化学成分を限定した理
由は、以下のとおりである。Ｃは電縫鋼管の強度を高め
る基本的な元素であり、０．０４％未満では高強度ライ
ンパイプ用電縫鋼管としての強度が確保できず、また、
０．１０％を超えると逆に強度が高くなりすぎてライン
パイプとして要求される場合の多い靭性が低下するた
め、０．０４〜０．１０％とした。Ｓｉは製鋼時の脱酸
剤として必要不可欠な元素であるが、０．１０％未満で
はその効果が十分でなく、また、０．３５％を超えると
溶接欠陥であるペネトレータが発生し易くなるので、
０．１０〜０．３５％とした。Ｍｎは強度を高める基本
的な元素であり、かつ、結晶粒の微細なフェライト組織
を得るには１．２０％以上必要であり、また、１．６０
％を超えると溶接欠陥であるペネトレータが発生し易く
なるので、１．２０〜１．６０％とした。Ｎｂ、Ｔｉは
微量で大幅な強度上昇を付与する元素であるが、０．０
２０％未満ではその効果が十分でなく、また、０．０７
０％を超えると効果が飽和するので、０．０２０〜０．
０７０％とした。ＭｏはＮｂ、Ｔｉと同様微量で大幅な
強度上昇を付与する元素であり、さらに強度が必要な場
合に添加するが、０．２００％未満ではその効果が十分
でなく、また、０．５００％を超えると効果が飽和する
ので、０．２００〜０．５００％とした。
由は、以下のとおりである。Ｃは電縫鋼管の強度を高め
る基本的な元素であり、０．０４％未満では高強度ライ
ンパイプ用電縫鋼管としての強度が確保できず、また、
０．１０％を超えると逆に強度が高くなりすぎてライン
パイプとして要求される場合の多い靭性が低下するた
め、０．０４〜０．１０％とした。Ｓｉは製鋼時の脱酸
剤として必要不可欠な元素であるが、０．１０％未満で
はその効果が十分でなく、また、０．３５％を超えると
溶接欠陥であるペネトレータが発生し易くなるので、
０．１０〜０．３５％とした。Ｍｎは強度を高める基本
的な元素であり、かつ、結晶粒の微細なフェライト組織
を得るには１．２０％以上必要であり、また、１．６０
％を超えると溶接欠陥であるペネトレータが発生し易く
なるので、１．２０〜１．６０％とした。Ｎｂ、Ｔｉは
微量で大幅な強度上昇を付与する元素であるが、０．０
２０％未満ではその効果が十分でなく、また、０．０７
０％を超えると効果が飽和するので、０．０２０〜０．
０７０％とした。ＭｏはＮｂ、Ｔｉと同様微量で大幅な
強度上昇を付与する元素であり、さらに強度が必要な場
合に添加するが、０．２００％未満ではその効果が十分
でなく、また、０．５００％を超えると効果が飽和する
ので、０．２００〜０．５００％とした。
【０００９】この発明において熱間圧延の際の鋳片の加
熱温度を１１５０℃以上としたのは、１１５０℃未満で
は添加元素の十分な固溶が得られないからである。ま
た、加熱温度が過剰に高いと結晶粒の粗大化を招き、靭
性劣化の方向へ影響を与えることから、１３００℃以下
が望ましく、さらに好ましくは、１２００〜１２８０℃
である。熱間圧延後の巻取り温度は、コイル巻取り後の
結晶粒粗大化を抑制して高強度を得るという観点から、
５００℃以下とした。しかし、巻取り温度は、低くなり
過ぎるとベーナイト等の組織が生成し、靭性が劣化する
ことから、４００℃以上５００℃以下とした。
熱温度を１１５０℃以上としたのは、１１５０℃未満で
は添加元素の十分な固溶が得られないからである。ま
た、加熱温度が過剰に高いと結晶粒の粗大化を招き、靭
性劣化の方向へ影響を与えることから、１３００℃以下
が望ましく、さらに好ましくは、１２００〜１２８０℃
である。熱間圧延後の巻取り温度は、コイル巻取り後の
結晶粒粗大化を抑制して高強度を得るという観点から、
５００℃以下とした。しかし、巻取り温度は、低くなり
過ぎるとベーナイト等の組織が生成し、靭性が劣化する
ことから、４００℃以上５００℃以下とした。
【００１０】この発明における熱延コイルは、以上の限
定条件を満足させると共に、本願の第１発明では、下記
の（１）〜（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）お
よび降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を
満たすように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂの％含
有量を調整すると共に、コイル巻取温度（ＣＴ）および
電縫鋼管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定することによって、高
強度ラインパイプ用としての規定強度を満足させ、か
つ、靭性値、周溶接時の母材と溶接部の硬度差などの諸
特性を満足できる電縫鋼管を安定して製造することがで
きるのである。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
定条件を満足させると共に、本願の第１発明では、下記
の（１）〜（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）お
よび降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を
満たすように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂの％含
有量を調整すると共に、コイル巻取温度（ＣＴ）および
電縫鋼管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定することによって、高
強度ラインパイプ用としての規定強度を満足させ、か
つ、靭性値、周溶接時の母材と溶接部の硬度差などの諸
特性を満足できる電縫鋼管を安定して製造することがで
きるのである。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
【００１１】また、本願の第２発明では、下記の（１）
〜（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）および降伏
点（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を満たすよ
うに鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏの％含有
量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼管の外径Ｄ、
肉厚ｔを決定することによって、さらに高強度のライン
パイプ用としての規定強度を満足させ、かつ、靭性値、
周溶接時の母材と溶接部の硬度差などの諸特性を満足で
きる電縫鋼管を安定して製造することができるのであ
る。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
〜（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）および降伏
点（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を満たすよ
うに鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏの％含有
量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼管の外径Ｄ、
肉厚ｔを決定することによって、さらに高強度のライン
パイプ用としての規定強度を満足させ、かつ、靭性値、
周溶接時の母材と溶接部の硬度差などの諸特性を満足で
きる電縫鋼管を安定して製造することができるのであ
る。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
【００１２】この発明における上記（１）（２）式は、
実際の製造実績に基づいて回帰的に求めたものである。
すなわち、降伏比ＹＲは、図１に示すとおり、電縫鋼管
のｔ／Ｄ（肉厚／外径）と相関を有することを示してお
り、これらの関係に基づいて（１）式を導いた。また、
（２）式は、引張強さＴＳに対する鋼中の化学成分、電
縫鋼管肉厚ｔ、巻取温度の影響を定量化したものであ
る。化学成分については、個々の化学成分の１％添加当
たりの引張強さＴＳの増加分をその化学成分の係数とし
て求めた。また、電縫鋼管の引張強さＴＳと巻取り温度
ＣＴ、電縫鋼管肉厚ｔの関係の一例を図２、図３に示
す。図２に示すとおり、引張強さＴＳは、巻取り温度が
低いほどコイル巻取り後の結晶粒粗大化が抑制され、巻
取り温度の低下に伴って上昇している。また、図３に示
すとおり、引張強さＴＳは、電縫鋼管肉厚ｔが薄くなる
ほど上昇している。これは、コイル肉厚が薄いほどスラ
ブからの圧下率が増加するため、結晶粒が微細化して強
度が向上するものと考えられる。巻取り温度ＣＴについ
ては、１℃当たりの引張強さＴＳの減少分を係数として
求め、電縫鋼管肉厚ｔについては、１ｍｍ当たりの引張
強さＴＳの減少分を係数として求めた。また、前記
（３）式は、引張試験のデータから引張強さＴＳに対す
る降伏点ＹＳの比ＹＳ／ＴＳを降伏比ＹＲというので、
逆に引張強さＴＳと降伏比ＹＲとから逆に降伏点ＹＳを
求めたものである。
実際の製造実績に基づいて回帰的に求めたものである。
すなわち、降伏比ＹＲは、図１に示すとおり、電縫鋼管
のｔ／Ｄ（肉厚／外径）と相関を有することを示してお
り、これらの関係に基づいて（１）式を導いた。また、
（２）式は、引張強さＴＳに対する鋼中の化学成分、電
縫鋼管肉厚ｔ、巻取温度の影響を定量化したものであ
る。化学成分については、個々の化学成分の１％添加当
たりの引張強さＴＳの増加分をその化学成分の係数とし
て求めた。また、電縫鋼管の引張強さＴＳと巻取り温度
ＣＴ、電縫鋼管肉厚ｔの関係の一例を図２、図３に示
す。図２に示すとおり、引張強さＴＳは、巻取り温度が
低いほどコイル巻取り後の結晶粒粗大化が抑制され、巻
取り温度の低下に伴って上昇している。また、図３に示
すとおり、引張強さＴＳは、電縫鋼管肉厚ｔが薄くなる
ほど上昇している。これは、コイル肉厚が薄いほどスラ
ブからの圧下率が増加するため、結晶粒が微細化して強
度が向上するものと考えられる。巻取り温度ＣＴについ
ては、１℃当たりの引張強さＴＳの減少分を係数として
求め、電縫鋼管肉厚ｔについては、１ｍｍ当たりの引張
強さＴＳの減少分を係数として求めた。また、前記
（３）式は、引張試験のデータから引張強さＴＳに対す
る降伏点ＹＳの比ＹＳ／ＴＳを降伏比ＹＲというので、
逆に引張強さＴＳと降伏比ＹＲとから逆に降伏点ＹＳを
求めたものである。
【００１３】
【実施例】本発明法として、ＡＰＩ規格５Ｌ−Ｘ６５、
Ｘ７０、Ｘ８０の表１に示す外径、肉厚の電縫鋼管を製
造するに際し、この発明の化学成分、加熱温度および巻
取り温度の規定値を満足し、かつ、引張強さＴＳと降伏
点ＹＳがＡＰＩ強度規定値を満足するよう、前記（１）
〜（３）式に基づいて化学成分を調整すると共に、巻取
り温度、電縫鋼管外径Ｄおよび肉厚ｔを決定して熱間圧
延し、得られた熱延コイルから試験Ｎｏ．１〜９の電縫
鋼管を製造した。また、比較のため、この発明の化学成
分、加熱温度および巻取り温度の規定値を満足しない
か、または前記（１）〜（３）式を満足しない試験Ｎ
ｏ．１０〜１８についても同様に電縫鋼管を製造した。
得られた各電縫鋼管から試験片を採取し、引張強度試験
を行った。その結果をＡＰＩ強度規定値、前記（１）〜
（３）式より求めた予測強度と共に表２に示す。
Ｘ７０、Ｘ８０の表１に示す外径、肉厚の電縫鋼管を製
造するに際し、この発明の化学成分、加熱温度および巻
取り温度の規定値を満足し、かつ、引張強さＴＳと降伏
点ＹＳがＡＰＩ強度規定値を満足するよう、前記（１）
〜（３）式に基づいて化学成分を調整すると共に、巻取
り温度、電縫鋼管外径Ｄおよび肉厚ｔを決定して熱間圧
延し、得られた熱延コイルから試験Ｎｏ．１〜９の電縫
鋼管を製造した。また、比較のため、この発明の化学成
分、加熱温度および巻取り温度の規定値を満足しない
か、または前記（１）〜（３）式を満足しない試験Ｎ
ｏ．１０〜１８についても同様に電縫鋼管を製造した。
得られた各電縫鋼管から試験片を採取し、引張強度試験
を行った。その結果をＡＰＩ強度規定値、前記（１）〜
（３）式より求めた予測強度と共に表２に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】表１および表２に示すとおり、この発明の
化学成分、加熱温度および巻取り温度の規定値を満足
し、かつ、引張強さＴＳと降伏点ＹＳがＡＰＩ強度規定
値を満足するよう、前記（１）〜（３）式に基づいて化
学成分を調整すると共に、巻取り温度、電縫鋼管外径Ｄ
および肉厚ｔを決定して熱間圧延し、得られた熱延コイ
ルから製造した試験Ｎｏ．１〜９の電縫鋼管は、いずれ
もＡＰＩの各規格強度下限値を上回っており、安定して
高強度ラインパイプ用電縫鋼管を製造できることを示し
ている。これに対し、この発明の化学成分、加熱温度お
よび巻取り温度の規定値を満足しないか、または前記
（１）〜（３）式を満足しない試験Ｎｏ．１０〜１８の
電縫鋼管は、いずれも実績強度がＡＰＩの各規格強度下
限値を下回っている。なお、試験Ｎｏ．１と試験Ｎｏ．
１２、試験Ｎｏ．４と試験Ｎｏ．１５、試験Ｎｏ．７と
試験Ｎｏ．１７は、いずれも化学成分、熱間圧延条件は
同一であるが、電縫鋼管の寸法が異なるため、この発明
の前記（１）〜（３）式からの予測強度および実績強度
共に、ＡＰＩの各規格強度下限値を下回っている。
化学成分、加熱温度および巻取り温度の規定値を満足
し、かつ、引張強さＴＳと降伏点ＹＳがＡＰＩ強度規定
値を満足するよう、前記（１）〜（３）式に基づいて化
学成分を調整すると共に、巻取り温度、電縫鋼管外径Ｄ
および肉厚ｔを決定して熱間圧延し、得られた熱延コイ
ルから製造した試験Ｎｏ．１〜９の電縫鋼管は、いずれ
もＡＰＩの各規格強度下限値を上回っており、安定して
高強度ラインパイプ用電縫鋼管を製造できることを示し
ている。これに対し、この発明の化学成分、加熱温度お
よび巻取り温度の規定値を満足しないか、または前記
（１）〜（３）式を満足しない試験Ｎｏ．１０〜１８の
電縫鋼管は、いずれも実績強度がＡＰＩの各規格強度下
限値を下回っている。なお、試験Ｎｏ．１と試験Ｎｏ．
１２、試験Ｎｏ．４と試験Ｎｏ．１５、試験Ｎｏ．７と
試験Ｎｏ．１７は、いずれも化学成分、熱間圧延条件は
同一であるが、電縫鋼管の寸法が異なるため、この発明
の前記（１）〜（３）式からの予測強度および実績強度
共に、ＡＰＩの各規格強度下限値を下回っている。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、高強度ラインパイプ用のＡＰＩ規格５Ｌ−Ｘ６５〜
Ｘ８０の強度規定値を満足し、かつ、かつ、靭性値、周
溶接時の母材と溶接部の硬度差などの諸特性を満足でき
る電縫鋼管を安定して製造することができる。
ば、高強度ラインパイプ用のＡＰＩ規格５Ｌ−Ｘ６５〜
Ｘ８０の強度規定値を満足し、かつ、かつ、靭性値、周
溶接時の母材と溶接部の硬度差などの諸特性を満足でき
る電縫鋼管を安定して製造することができる。
【図１】電縫鋼管の外径Ｄに対する肉厚ｔの比（ｔ／
Ｄ）と降伏比ＹＲとの関係を示すグラフである。
Ｄ）と降伏比ＹＲとの関係を示すグラフである。
【図２】熱間圧延における巻取り温度と引張強さＴＳと
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図３】電縫鋼管の肉厚ｔと引張強さＴＳとの関係を示
すグラフである。
すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０４〜０．１０％、Ｓｉ：０．
１０〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０〜１．６０％、Ｔ
ｉ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎｂ：０．０２０〜
０．０７０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなる鋳片を１１５０℃以上に加熱したのち、熱間
圧延を施して４００〜５００℃で巻取る熱延コイルであ
って、かつ、下記の（１）式による降伏比（ＹＲ）、
（２）（３）式より求められる引張強さ（ＴＳ）および
降伏点（ＹＳ）が、目標とする規格の強度規定値を満た
すように鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂの％含有
量、コイル巻取温度（ＣＴ）および電縫鋼管の外径Ｄ、
肉厚ｔを決定することを特徴とする高強度ラインパイプ
用電縫鋼管の製造方法。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式 - 【請求項２】 Ｃ：０．０４〜０．１０％、Ｓｉ：０．
１０〜０．３５％、Ｍｎ：１．２０〜１．６０％、Ｔ
ｉ：０．０２０〜０．０７０％、Ｎｂ：０．０２０〜
０．０７０％、Ｍｏ：０．２００〜０．５００％を含有
し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋳片を１
１５０℃以上に加熱したのち、熱間圧延を施して４００
〜５００℃で巻取る熱延コイルであって、かつ、下記の
（１）式による降伏比（ＹＲ）、（２）（３）式より求
められる引張強さ（ＴＳ）および降伏点（ＹＳ）が、目
標とする規格の強度規定値を満たすように鋼中のＣ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏの％含有量、コイル巻取温
度（ＣＴ）および電縫鋼管の外径Ｄ、肉厚ｔを決定する
ことを特徴とする高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造
方法。 ＹＲ＝２．２×（ｔ／Ｄ）＋０．７２６ （１）式 ＴＳ＝９．８×｛３９．４×（Ｃ＋Ｍｎ／５＋Ｓｉ／７）＋１１７×Ｔｉ＋ ２６８×Ｎｂ＋１６．５×Ｍｏ−０．０２×ＣＴ−０．４４２×ｔ＋５０｝ （ Ｎ／ｍｍ2） （２）式 ＹＳ＝ＴＳ×ＹＲ （Ｎ／ｍｍ2） （３）式
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33643994A JP3174468B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33643994A JP3174468B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176669A true JPH08176669A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3174468B2 JP3174468B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=18299153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33643994A Expired - Fee Related JP3174468B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 高強度ラインパイプ用電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174468B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185164A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼管の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6941573B2 (ja) | 2018-02-06 | 2021-09-29 | リズム株式会社 | 小型扇風機 |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP33643994A patent/JP3174468B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013185164A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼管の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3174468B2 (ja) | 2001-06-11 |
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