JPS5853707B2 - 衝合部靱性の優れた電縫鋼管 - Google Patents
衝合部靱性の優れた電縫鋼管Info
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- JPS5853707B2 JPS5853707B2 JP54030908A JP3090879A JPS5853707B2 JP S5853707 B2 JPS5853707 B2 JP S5853707B2 JP 54030908 A JP54030908 A JP 54030908A JP 3090879 A JP3090879 A JP 3090879A JP S5853707 B2 JPS5853707 B2 JP S5853707B2
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- Japan
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- toughness
- steel pipe
- steel
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接鋼管、特に高、低周波電気抵抗または電気
誘導によって製造される電縫鋼管の衝合部（溶接部）に
高靭性を付与した溶接鋼管に関する。
誘導によって製造される電縫鋼管の衝合部（溶接部）に
高靭性を付与した溶接鋼管に関する。
例えば電縫鋼管は通常第１図の工程図に例示するように
コイル状に巻かれた長尺の帯鋼１（通常熱延コイルが使
用される）をフォーミングライン２において管状に成形
し、コンタクトチップ３より流れる高周波電流の接触抵
抗熱により管状に成形された帯鋼の両側縁を加熱した後
スクイズロール４により帯鋼両側縁面相互を加圧圧接し
て電縫鋼管６となし、引続いて誘導加熱装置５で衝合部
に局部熱処理を施し、空冷ゾーン７、水冷ゾーン８で冷
却後サイジングロール９でサイジングおよび矯正し切断
機１０で所定寸法に切断するという工程を経て製造され
る。
コイル状に巻かれた長尺の帯鋼１（通常熱延コイルが使
用される）をフォーミングライン２において管状に成形
し、コンタクトチップ３より流れる高周波電流の接触抵
抗熱により管状に成形された帯鋼の両側縁を加熱した後
スクイズロール４により帯鋼両側縁面相互を加圧圧接し
て電縫鋼管６となし、引続いて誘導加熱装置５で衝合部
に局部熱処理を施し、空冷ゾーン７、水冷ゾーン８で冷
却後サイジングロール９でサイジングおよび矯正し切断
機１０で所定寸法に切断するという工程を経て製造され
る。
すなわち、長尺帯鋼を管状成形し電気抵抗または電気誘
導により帯鋼両側縁間に発生する抵抗熱を利用して溶接
製管するものであるが、その製造過程において溶接衝合
部の靭性改善を目的に衝合部に局部熱処理を施したり、
引続いて管寸法精度の確保を目的とするサイジングおよ
び矯正等の工程が含まれる場合が多い。
導により帯鋼両側縁間に発生する抵抗熱を利用して溶接
製管するものであるが、その製造過程において溶接衝合
部の靭性改善を目的に衝合部に局部熱処理を施したり、
引続いて管寸法精度の確保を目的とするサイジングおよ
び矯正等の工程が含まれる場合が多い。
このような製造工程をとるのは、低コストにして品質の
安定化を考慮した場合極めて有効な一般的方法ではある
が、衝合部靭性の改善という観点からすれば必ずしも満
足すべき製造方法ではない。
安定化を考慮した場合極めて有効な一般的方法ではある
が、衝合部靭性の改善という観点からすれば必ずしも満
足すべき製造方法ではない。
すなわち溶接後の衝合部を対象とする局部熱処理によっ
て、該衝合部のミクロ組織を微細なフェライト＋パーラ
イト組織にしある程度の靭性改善を企ることが可能では
あるが、通常使用する鋼では鋼中の固溶Ｎ（窒素）が充
分固定されていないため、成形および溶接等によって生
じた残留歪あるいは衝合部熱処理後に実施されるサイジ
ングおよび矯正等の冷間加工時に不可避的に生じる加工
歪の影響を受けて、フェライト中の固溶Ｎが衝合部の歪
時効脆化を招き靭性低下を起すという問題がある。
て、該衝合部のミクロ組織を微細なフェライト＋パーラ
イト組織にしある程度の靭性改善を企ることが可能では
あるが、通常使用する鋼では鋼中の固溶Ｎ（窒素）が充
分固定されていないため、成形および溶接等によって生
じた残留歪あるいは衝合部熱処理後に実施されるサイジ
ングおよび矯正等の冷間加工時に不可避的に生じる加工
歪の影響を受けて、フェライト中の固溶Ｎが衝合部の歪
時効脆化を招き靭性低下を起すという問題がある。
一方かかる問題解決の方法としてＡＩ、Ｎｂ、Ｖ等の窒
化物形成元素を添加することにより固溶Ｎの固定化を企
る方法もあるが、上記のＡＩ、Ｎｂ、Ｖ等を添加した場
合、固溶Ｎの充分な固定化のための拡散には高温と長時
間の熱処理を要し、第１図例示のようなオンライン中で
行なう局部熱処理テハ到底実施し得す、したがってオフ
ラインでの熱処理が必要となり、結果的には電縫鋼管の
経済性を損なうという欠点がある。
化物形成元素を添加することにより固溶Ｎの固定化を企
る方法もあるが、上記のＡＩ、Ｎｂ、Ｖ等を添加した場
合、固溶Ｎの充分な固定化のための拡散には高温と長時
間の熱処理を要し、第１図例示のようなオンライン中で
行なう局部熱処理テハ到底実施し得す、したがってオフ
ラインでの熱処理が必要となり、結果的には電縫鋼管の
経済性を損なうという欠点がある。
また衝合部組性の改善手段として、衝合部のメタルフロ
ー角度の調整、フェライトバンド巾の調整、変態組織の
調整、介在物形態の調整低減、変形集合組織の調整等に
関する技術も提案されているが、このようなマクロおよ
びミクロ組織の調整低減だけでは衝合部組性の充分な改
善はなし得ないのが実情である。
ー角度の調整、フェライトバンド巾の調整、変態組織の
調整、介在物形態の調整低減、変形集合組織の調整等に
関する技術も提案されているが、このようなマクロおよ
びミクロ組織の調整低減だけでは衝合部組性の充分な改
善はなし得ないのが実情である。
本発明者は上記従来技術における問題点を解決すること
を企画し、特に鋼中の固溶Ｎが歪時効脆化に及ぼす影響
に着目して種々実験研究を重ねた結果第２図のグラフに
示す如く、炭素鋼、低合金鋼中に不可避的に含有される
Ｎ含有量を０．００３０％以下に抑えた鋼を素材として
用いることにより電縫鋼管の衝合部組性を著しく改善で
きることを知った。
を企画し、特に鋼中の固溶Ｎが歪時効脆化に及ぼす影響
に着目して種々実験研究を重ねた結果第２図のグラフに
示す如く、炭素鋼、低合金鋼中に不可避的に含有される
Ｎ含有量を０．００３０％以下に抑えた鋼を素材として
用いることにより電縫鋼管の衝合部組性を著しく改善で
きることを知った。
すなわち本発明の溶接鋼管は、Ｃ：（１３％以下、Ｓｉ
：１．００％以下、Ｍｎ：０．５％を越え２．００％以
下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、５ｏｌ
−Ａｌ二０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００３０％以
下、残部鉄及び不可避的不純物よりなる炭素鋼および、
強度大なる溶接鋼管を得るために、Ｃ：０．３％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：０．５％を越え２．００
％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、５
ｏｌ−Ａｌ：０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００３０
％以下、さらにＮｂ ： ０．０１−０．１５％、Ｖ：
０．ＯＩ〜０．２０％のうち少くとも１種以上を含有し
、残部鉄および不可避的不純物よりなる低合金鋼からな
ることを特徴とする衝合部組性に優れた溶接鋼管を要旨
とするものである。
：１．００％以下、Ｍｎ：０．５％を越え２．００％以
下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、５ｏｌ
−Ａｌ二０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００３０％以
下、残部鉄及び不可避的不純物よりなる炭素鋼および、
強度大なる溶接鋼管を得るために、Ｃ：０．３％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：０．５％を越え２．００
％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、５
ｏｌ−Ａｌ：０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００３０
％以下、さらにＮｂ ： ０．０１−０．１５％、Ｖ：
０．ＯＩ〜０．２０％のうち少くとも１種以上を含有し
、残部鉄および不可避的不純物よりなる低合金鋼からな
ることを特徴とする衝合部組性に優れた溶接鋼管を要旨
とするものである。
本発明溶接鋼管の成分を上記の如く限定した理由は次の
とおりである。
とおりである。
Ｃ：Ｃは機械的性質、溶接性に影響を与える元素であり
０．３％を越えると電縫管製造時及び製品使用時の溶接
性を低下せしめるため上限を０．３％にした。
０．３％を越えると電縫管製造時及び製品使用時の溶接
性を低下せしめるため上限を０．３％にした。
鋼管としての強度、靭性な考慮すれば０．０５％〜０．
１２％の範囲が最良である。
１２％の範囲が最良である。
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸及び強度確保のために添加するが１．
００％を越えて添加すると溶接性、加工性が悪化するた
め上限を１．００％とした、好ましくは０．０５〜０．
４０％が適当である。
００％を越えて添加すると溶接性、加工性が悪化するた
め上限を１．００％とした、好ましくは０．０５〜０．
４０％が適当である。
Ｍｎ：Ｍｎは脱酸及び熱間加工性、溶接性の向上、ある
いは強靭性の改善に有効であるが０．５％以下ではこれ
らの効果が充分でなく、２．００％を越えての添加は逆
に靭性劣化を来しかつ溶接性に悪影響を与えるので０．
５％を越え２．００％以下とした。
いは強靭性の改善に有効であるが０．５％以下ではこれ
らの効果が充分でなく、２．００％を越えての添加は逆
に靭性劣化を来しかつ溶接性に悪影響を与えるので０．
５％を越え２．００％以下とした。
最も好ましくは０．５０％を越え１．５０％までである
。
。
ｐ、ｓ：ｐおよびＳは鋼塊等の冷却過程で生じる偏析に
より製管過程で衝合部にワレを誘発せしめたりあるいは
スラグ及び脱酸生成物と共に非金属介在物を生じ溶接部
切欠の原因となり溶接強度を低下せしめるので可及的に
少くするのが望ましいが、他の添加元素の有効化をはか
る意味から本発明では何れも０．０５％以下とした。
より製管過程で衝合部にワレを誘発せしめたりあるいは
スラグ及び脱酸生成物と共に非金属介在物を生じ溶接部
切欠の原因となり溶接強度を低下せしめるので可及的に
少くするのが望ましいが、他の添加元素の有効化をはか
る意味から本発明では何れも０．０５％以下とした。
５Ｏ１−Ａｌ：５Ｏｌ−ＡＩは脱酸剤として添加するも
のでありｏ、ｏｉ％以上で結晶粒の微細化作用、若干の
固溶Ｎ固定も示すが０．１０％を越えると脱酸効果は飽
和した介在物の増大がみられるほか靭性、溶接性の点か
ら上限を０．１０％とした。
のでありｏ、ｏｉ％以上で結晶粒の微細化作用、若干の
固溶Ｎ固定も示すが０．１０％を越えると脱酸効果は飽
和した介在物の増大がみられるほか靭性、溶接性の点か
ら上限を０．１０％とした。
Ｎ：Ｎは公知の如く鋼中に固溶Ｎおよび窒化物として存
在するが、前記した如く固溶Ｎとしての形態では歪時効
脆化を促進せしめる傾向があり、これを防止するために
はＮ含有量を可及的に少くすることが望ましく、従って
鋼中のＮを積極的に０．００３０％以下とする。
在するが、前記した如く固溶Ｎとしての形態では歪時効
脆化を促進せしめる傾向があり、これを防止するために
はＮ含有量を可及的に少くすることが望ましく、従って
鋼中のＮを積極的に０．００３０％以下とする。
０．００３０％を越えて含有すると歪時効脆化の防止効
果は得難い。
果は得難い。
さらに本発明の低合金溶接鋼管では上記成分の他にＮｂ
、Ｖによる結晶粒微細化効果と析出効果により充分な
強度靭性を確保するため、Ｎｂ 、Ｖのうち少くとも１
種以上を含有せしめるが、限定理由は、 Ｎｂ：Ｎｂは０．０１％未満では上記の含有効果が発揮
されずまた多量に添加すると靭性劣下および溶接性を阻
害するので上限を０．１５％とする。
、Ｖによる結晶粒微細化効果と析出効果により充分な
強度靭性を確保するため、Ｎｂ 、Ｖのうち少くとも１
種以上を含有せしめるが、限定理由は、 Ｎｂ：Ｎｂは０．０１％未満では上記の含有効果が発揮
されずまた多量に添加すると靭性劣下および溶接性を阻
害するので上限を０．１５％とする。
Ｖ：■は含有効果の上から０，０１％以上の添加が必要
であるが、０．２０％を越えると靭性低下を招くため上
限を０．２０％とする。
であるが、０．２０％を越えると靭性低下を招くため上
限を０．２０％とする。
次に本発明の実施例について説明する。
第１表に示す組成になる鋼により、管寸法：４０６φ９
．Ｏｔの鋼管を第１図に示す通常の製造工程において試
作し衝合部のシャルピー試験等を行なった結果を第２表
に示す。
．Ｏｔの鋼管を第１図に示す通常の製造工程において試
作し衝合部のシャルピー試験等を行なった結果を第２表
に示す。
なおシャルピー試験片の採取位置、切欠位置を第３図に
示す。
示す。
図において１１は母材、１２は衝合部、１３はシャルピ
ー試験片（３／４サブサイズ）、１４は切欠位置（２ｍ
ｍＶノツチ）であり、＊＊衝合部１２は全て溶接後１５
で示す範囲の局部熱処理（シーム・ノルマ）、サイジン
グを施している。
ー試験片（３／４サブサイズ）、１４は切欠位置（２ｍ
ｍＶノツチ）であり、＊＊衝合部１２は全て溶接後１５
で示す範囲の局部熱処理（シーム・ノルマ）、サイジン
グを施している。
第２表より明らかなように本発明溶接鋼管は、炭素鋼、
低合金鋼の何れを問わず機械的性能に優れているととも
に、衝合部の靭性向上が顕著であることがわかる。
低合金鋼の何れを問わず機械的性能に優れているととも
に、衝合部の靭性向上が顕著であることがわかる。
前述の如く本発明溶接鋼管はＮ含有量を
０．００３０％以下に抑えることによって製造過程での
残留歪および加工歪の影響は勿論のこと、使用時の熱及
び加工歪の影響による靭性低下をも最少限に止めた衝合
部靭性の極めて優れたものである。
残留歪および加工歪の影響は勿論のこと、使用時の熱及
び加工歪の影響による靭性低下をも最少限に止めた衝合
部靭性の極めて優れたものである。
なお、前述のマクロ、ミクロ組織上の改善と組合せるこ
とにより更に顕著となることはいうまでもない。
とにより更に顕著となることはいうまでもない。
以上に説明した如く、本発明溶接鋼管は衝合部靭性の極
めて優れたものであるから、特にＡＰＩ５ＬＸ−５２級
以上のものの如き電縫鋼管を提供する場合に低コストの
従来法による製造工程によっても製造し得るから電縫鋼
管の用途範囲拡大に大きく貢献するものである。
めて優れたものであるから、特にＡＰＩ５ＬＸ−５２級
以上のものの如き電縫鋼管を提供する場合に低コストの
従来法による製造工程によっても製造し得るから電縫鋼
管の用途範囲拡大に大きく貢献するものである。
第１図は電縫鋼管の製造工程を示す模式図、第２図は電
縫鋼管衝合部のシャルピー特性（ｖＴｓ）とＮ含有量と
の関係を示すグラフ、第３図はシャルピー試験片の採取
位置と切欠位置を示す説明図である。 図中、１：コイル状の長尺帯鋼、２：フォーミングライ
ン、３：コンタクトチップ、４ニスクイズロール、５：
高周波誘導加熱装置、６：電縫鋼管、１：空冷ゾーン、
８：水冷ゾーン、９：サイジングロール、１０：切断機
、１１：母材、１２：衝合部、１３：試験片、１４：切
欠部、１５：局部熱処理範囲。
縫鋼管衝合部のシャルピー特性（ｖＴｓ）とＮ含有量と
の関係を示すグラフ、第３図はシャルピー試験片の採取
位置と切欠位置を示す説明図である。 図中、１：コイル状の長尺帯鋼、２：フォーミングライ
ン、３：コンタクトチップ、４ニスクイズロール、５：
高周波誘導加熱装置、６：電縫鋼管、１：空冷ゾーン、
８：水冷ゾーン、９：サイジングロール、１０：切断機
、１１：母材、１２：衝合部、１３：試験片、１４：切
欠部、１５：局部熱処理範囲。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＩＣ：０．３％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：０
．５％を越え２．００％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ
：０．０５％以下、５ｏｌ−Ａｌ ：０．０１〜０．
１０％、Ｎ：０．００３０％以下、残部鉄及び不可避的
不純物である炭素鋼からなることを特徴とする衝合部靭
性の優れた溶接鋼管。 ２Ｃ：０．３％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：０
．５％を越え２．００％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ
：０．０５％以下、Ｓｏｌ −Ａｌ ： ０．０１〜
０．１０％、Ｎ：０．００３０％以下、さらにＮｂ：０
．０１〜０．１５％、Ｖ：０．０１〜０．２０％のうち
少くとも１種以上を含有し、残部鉄及び不可避的不純物
である低合金鋼からなることを特徴とする衝合部靭性に
優れた溶接鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54030908A JPS5853707B2 (ja) | 1979-03-15 | 1979-03-15 | 衝合部靱性の優れた電縫鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54030908A JPS5853707B2 (ja) | 1979-03-15 | 1979-03-15 | 衝合部靱性の優れた電縫鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55122853A JPS55122853A (en) | 1980-09-20 |
| JPS5853707B2 true JPS5853707B2 (ja) | 1983-11-30 |
Family
ID=12316803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54030908A Expired JPS5853707B2 (ja) | 1979-03-15 | 1979-03-15 | 衝合部靱性の優れた電縫鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853707B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418015U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-30 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS502847A (ja) * | 1973-05-10 | 1975-01-13 | ||
| JPS50139013A (ja) * | 1974-04-27 | 1975-11-06 |
-
1979
- 1979-03-15 JP JP54030908A patent/JPS5853707B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS502847A (ja) * | 1973-05-10 | 1975-01-13 | ||
| JPS50139013A (ja) * | 1974-04-27 | 1975-11-06 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418015U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55122853A (en) | 1980-09-20 |
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