JPS59153840A - 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法Info
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- JPS59153840A JPS59153840A JP2779683A JP2779683A JPS59153840A JP S59153840 A JPS59153840 A JP S59153840A JP 2779683 A JP2779683 A JP 2779683A JP 2779683 A JP2779683 A JP 2779683A JP S59153840 A JPS59153840 A JP S59153840A
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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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- Thermal Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電縫溶接部が母材部と同程度に低温靭性のすぐ
れた高張力電縫鋼管の製造方法に関するものである。
れた高張力電縫鋼管の製造方法に関するものである。
従来の製造方法では母材部はコントロールトローリング
、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℃・う欠点を有していた。
、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℃・う欠点を有していた。
本発明は上記の欠点を有利に解消するものであり、その
要旨とするところはC:0.01〜0.08%、Mn
= 1.5%、Si 40.5 %、P≦0.03%、
540008%、Ti l、 0.04%、Nb:O,
OO1〜0.050%、V:0.001〜0.050%
、N40010%、脱酸度を調整することにより残存す
る5o4Al残部Fe及び不可避的不純物よりなる素材
鋼板を用し・電縫溶接し7、その後電縫溶接部のみを8
80℃〜1150℃で5秒以上加熱し、750℃〜95
0℃の温度から30℃/sec 〜150℃/secで
急冷し、さらに790℃〜1050℃で5秒〜30秒加
熱したのち750℃〜950℃の温度から30℃/SC
C〜150℃/secで急冷して電縫溶接部を超微細ア
シキュラーフェライト組織にすることを特徴としている
。
要旨とするところはC:0.01〜0.08%、Mn
= 1.5%、Si 40.5 %、P≦0.03%、
540008%、Ti l、 0.04%、Nb:O,
OO1〜0.050%、V:0.001〜0.050%
、N40010%、脱酸度を調整することにより残存す
る5o4Al残部Fe及び不可避的不純物よりなる素材
鋼板を用し・電縫溶接し7、その後電縫溶接部のみを8
80℃〜1150℃で5秒以上加熱し、750℃〜95
0℃の温度から30℃/sec 〜150℃/secで
急冷し、さらに790℃〜1050℃で5秒〜30秒加
熱したのち750℃〜950℃の温度から30℃/SC
C〜150℃/secで急冷して電縫溶接部を超微細ア
シキュラーフェライト組織にすることを特徴としている
。
本発明は上記特徴に加えて電縫溶接部を400℃〜70
0℃で1分以内加熱してストレスリリーフ処理を行うこ
とも特徴としている。
0℃で1分以内加熱してストレスリリーフ処理を行うこ
とも特徴としている。
即ち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、し、更にその後
の加熱、冷却条件を設定することにより、またストレス
リリーフ処理を行うことにより電縫溶接部が母材部と同
程度に低温靭性のすぐれた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。
の加熱条件とその後の冷却条件を制限、し、更にその後
の加熱、冷却条件を設定することにより、またストレス
リリーフ処理を行うことにより電縫溶接部が母材部と同
程度に低温靭性のすぐれた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。
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については結晶粒微
細化による靭性向上のため、0.01〜008%とし、
強度の点については他の元素にて補なう。
細化による靭性向上のため、0.01〜008%とし、
強度の点については他の元素にて補なう。
Mnは1.5%より多量の場合、溶接性の点から悪影響
を及ぼすため1.5%以下が望ましくなる。
を及ぼすため1.5%以下が望ましくなる。
St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ーの発生が容易
となるため、0.5%以下とする。
量の場合、電縫溶接部でのペネトレーターの発生が容易
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003%以下と
する。
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o、oos%以下とする
。
劣化するため低い方が望ましくo、oos%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T
i−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Q、010%以下含
有する。
i−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Q、010%以下含
有する。
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、■は0.001〜0
.050%の範囲とする。
001〜0.050%の範囲とし、■は0.001〜0
.050%の範囲とする。
なお素材はAA’で脱酸し、その際残存する通常の量の
A7を含有する。
A7を含有する。
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880℃〜1150℃の範囲で5秒以上
加熱するものである。これは電縫溶接において生成され
た鋳造組織を破壊するものであり、880℃未満では完
全に鋳造組織を破壊するまでには至らず、」150℃超
では結晶粒の粗大化が起り好ましくない。
明は電縫溶接後880℃〜1150℃の範囲で5秒以上
加熱するものである。これは電縫溶接において生成され
た鋳造組織を破壊するものであり、880℃未満では完
全に鋳造組織を破壊するまでには至らず、」150℃超
では結晶粒の粗大化が起り好ましくない。
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Ar3変
態点を通過する際の冷却速度が30℃/sec以、上で
ないと整粒均一化が行われず、またその上限も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Ar3変
態点を通過する際の冷却速度が30℃/sec以、上で
ないと整粒均一化が行われず、またその上限も150℃
/secが好ましい。
又温度についてもAr3変態点近傍の750℃以下にな
ると結晶粒の整粒、均一化が行われず、逆に950℃超
から水冷を開始すると低温で開始するのと同様に組織の
改善効果が認められない。
ると結晶粒の整粒、均一化が行われず、逆に950℃超
から水冷を開始すると低温で開始するのと同様に組織の
改善効果が認められない。
上記条件で電縫溶接部のいわゆる鋳造組織を整粒均一化
し、その後に790℃〜1050℃の範囲で5秒〜30
秒以内で加熱する。790℃未満ではその後の冷却にお
いて超微細なアシキュラーフェライトを得ることはでき
ず、逆に1050℃より ′高温であっても同様である
。また、加熱時間が5秒未満あるいは30秒を越えても
超微細なアシキュラーフェライトは得られず、好ましく
ない。
し、その後に790℃〜1050℃の範囲で5秒〜30
秒以内で加熱する。790℃未満ではその後の冷却にお
いて超微細なアシキュラーフェライトを得ることはでき
ず、逆に1050℃より ′高温であっても同様である
。また、加熱時間が5秒未満あるいは30秒を越えても
超微細なアシキュラーフェライトは得られず、好ましく
ない。
更にその後の冷却条件につ(・ては初めの冷却条件と同
様に冷却開始温度を750℃〜950℃とするもので、
その冷却速度も30℃/sec〜150℃/secとす
る。その限定理由はAr3変態点を通過する際の冷却速
度が30℃/sec以上でないとアシキュラーフェライ
トは析出せず、その上限も150℃/secが好ましい
。また、加熱温度もAr3変態点近傍の750℃以下に
なると結晶粒が微細均一にならず、950℃超から水冷
を開始する場合においても組織は微細均一にならない。
様に冷却開始温度を750℃〜950℃とするもので、
その冷却速度も30℃/sec〜150℃/secとす
る。その限定理由はAr3変態点を通過する際の冷却速
度が30℃/sec以上でないとアシキュラーフェライ
トは析出せず、その上限も150℃/secが好ましい
。また、加熱温度もAr3変態点近傍の750℃以下に
なると結晶粒が微細均一にならず、950℃超から水冷
を開始する場合においても組織は微細均一にならない。
また、本発明では上記条件によって電縫溶接部を超微細
なアシキュラーフェライト組織にしたのち、400℃〜
700℃の範囲で1分以内の短時間ストレスリリーフ処
理を行う。加熱温度が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。
なアシキュラーフェライト組織にしたのち、400℃〜
700℃の範囲で1分以内の短時間ストレスリリーフ処
理を行う。加熱温度が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
の実験を行った。第1図は電縫溶接後、970℃で5秒
以上加熱したのち冷却速度50℃/secで冷却し、そ
の後再度700℃〜1100℃の範囲において、10秒
加熱し、冷却速度を5℃/secと50℃/secと変
えて低温靭性について調べた結果を示している。
の実験を行った。第1図は電縫溶接後、970℃で5秒
以上加熱したのち冷却速度50℃/secで冷却し、そ
の後再度700℃〜1100℃の範囲において、10秒
加熱し、冷却速度を5℃/secと50℃/secと変
えて低温靭性について調べた結果を示している。
その結果によれば冷却速度が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。
℃/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。
第2図は上記加熱、冷却後に650℃で30秒間加熱し
てストレス1ハリーフ処理を行った結果を示している。
てストレス1ハリーフ処理を行った結果を示している。
第“3図は電縫溶接後に1050℃で5秒以上加熱した
のち冷却速度50℃/secで冷却し、その後再度10
30℃の温度で10秒間加熱し冷却開始温度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:o、os%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
ており、C:0.12%の含有量においてはあまり良好
な結果は得られない。
のち冷却速度50℃/secで冷却し、その後再度10
30℃の温度で10秒間加熱し冷却開始温度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:o、os%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
ており、C:0.12%の含有量においてはあまり良好
な結果は得られない。
第4図はc:o、os%の成分系における電縫溶接後、
熱処理を行ったものの光学顕微鏡写真(400倍)であ
り、電縫溶接後、970℃で5秒加熱後、5℃/sec
空冷した時の(al溶接部、電縫溶接後1030℃で1
0秒加熱し、850℃から50℃/secの冷却速度で
冷却し、その後970℃で5秒加熱したのち830℃か
ら60℃/secの冷却速度で水冷したときの(bl溶
接部、および(C)母材部をそれぞれ示す。
熱処理を行ったものの光学顕微鏡写真(400倍)であ
り、電縫溶接後、970℃で5秒加熱後、5℃/sec
空冷した時の(al溶接部、電縫溶接後1030℃で1
0秒加熱し、850℃から50℃/secの冷却速度で
冷却し、その後970℃で5秒加熱したのち830℃か
ら60℃/secの冷却速度で水冷したときの(bl溶
接部、および(C)母材部をそれぞれ示す。
なお(alはvTrS−20℃、フェライト粒度No、
=10.9、(blはvTrs= 80℃、フェラ
イト粒度No、=126、(C1はvTrS= 40
℃、フェライト粒度N00=12.8である。
=10.9、(blはvTrs= 80℃、フェラ
イト粒度No、=126、(C1はvTrS= 40
℃、フェライト粒度N00=12.8である。
即ち第4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℃/s
ec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、母材部差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℃/s
ec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、母材部差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88
0℃〜1150℃で5秒以上加熱し、冷却開始温度を7
50℃〜950℃から30℃/sea〜150’C/s
ecの冷却速度で急冷し、その後再度790℃〜105
0℃で5秒〜30秒加熱し、冷却開始温度を750℃〜
950℃の温度から30℃/sec〜150 ℃/se
cの冷却速度で水冷する。また、その後に400℃〜7
00℃で1分以内の短時間のストレス+7 リーフ処理
する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℃〜1150℃で5秒以上加熱し、冷却開始温度を7
50℃〜950℃から30℃/sea〜150’C/s
ecの冷却速度で急冷し、その後再度790℃〜105
0℃で5秒〜30秒加熱し、冷却開始温度を750℃〜
950℃の温度から30℃/sec〜150 ℃/se
cの冷却速度で水冷する。また、その後に400℃〜7
00℃で1分以内の短時間のストレス+7 リーフ処理
する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。
第5図は本発明を実、施する設備の概略を示すものであ
る。図中、符号1は電縫溶接部、2は溶接ロール、3は
初回加熱のための3台のポストノルマライザー、4は水
冷ゾーン、5は再度加熱するための3台のポストノルマ
ライザー、および6は水冷ゾーンである。上記装置にお
(・て、加熱、冷却条件を所要の値に設定し、電縫鋼管
Pを矢印方向に進めながら繰返し加熱、冷却する。
る。図中、符号1は電縫溶接部、2は溶接ロール、3は
初回加熱のための3台のポストノルマライザー、4は水
冷ゾーン、5は再度加熱するための3台のポストノルマ
ライザー、および6は水冷ゾーンである。上記装置にお
(・て、加熱、冷却条件を所要の値に設定し、電縫鋼管
Pを矢印方向に進めながら繰返し加熱、冷却する。
次に本発明の実施例を第1表に示す。
第1表から明らかなよう1(本発明によれば従来の電縫
鋼管に比べて少くとも20℃遷移温度を下げることがで
きる。
鋼管に比べて少くとも20℃遷移温度を下げることがで
きる。
第1図および第2図は電縫溶接後の加熱温度と遷移温度
との関係を示す図で、第1図は冷却速度の影響、第2図
はストレス+7 リーフの効果をそれぞれ示している。 第3図は冷却速度と遷移温度との関係を示す図で、C量
の影響を示している。第4図fat = (bl 、
(C1はc:、o、os%の成分系における電縫溶接後
の顕微鏡写真(400倍)、および第5図は本発明によ
り電縫鋼管を製造する設備の概略図である。 ■・・電縫溶接部、 2・・・溶接ロール、 3,
5・・・ポストノルマライザー、 4,6・・・水冷
ゾーン特許出願人代理人 弁理士 矢 葺 知 之 (ほか1名) 手糸売ネ南1E書 (自発) 昭和58年9月6日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特肋願第27796号 2、発明の名称 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法3、補正
をする者 事件との関係 出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (
665)新日本製鐵株式会社4、代 理 人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 8、補正の内容 明細書第5頁13行と14行の間に以下の文を挿入する
。 「Bについては必須元素ではないが、0.0002〜0
.0025%の範囲で添加するとより靭性が向上し好ま
しいものである。」
との関係を示す図で、第1図は冷却速度の影響、第2図
はストレス+7 リーフの効果をそれぞれ示している。 第3図は冷却速度と遷移温度との関係を示す図で、C量
の影響を示している。第4図fat = (bl 、
(C1はc:、o、os%の成分系における電縫溶接後
の顕微鏡写真(400倍)、および第5図は本発明によ
り電縫鋼管を製造する設備の概略図である。 ■・・電縫溶接部、 2・・・溶接ロール、 3,
5・・・ポストノルマライザー、 4,6・・・水冷
ゾーン特許出願人代理人 弁理士 矢 葺 知 之 (ほか1名) 手糸売ネ南1E書 (自発) 昭和58年9月6日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特肋願第27796号 2、発明の名称 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法3、補正
をする者 事件との関係 出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (
665)新日本製鐵株式会社4、代 理 人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 8、補正の内容 明細書第5頁13行と14行の間に以下の文を挿入する
。 「Bについては必須元素ではないが、0.0002〜0
.0025%の範囲で添加するとより靭性が向上し好ま
しいものである。」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 t C: 0.01〜0.08%、Mn = 1.5
%、Si ≦Q、 5%、24003%、N4o、oo
s%、T1≦0,04%、Nb:0.001〜0.05
0%、v:o、ooi〜0050%、N≦0.010%
、脱酸度を調整することにより残在するso4 A7、
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880℃〜1150℃で
5秒以上加熱し、750℃〜950℃の温度から30℃
/sec〜150℃/secで・急冷し、さらに790
℃〜1050℃で5秒〜30秒加熱したのち750℃〜
950℃の温度から30℃/sec〜150℃/sec
で急冷して電縫溶接部を超微細アシキュラーフェライト
組織にすることを特徴とする低温靭性のすぐれた高張力
電縫鋼管の製造方法。 2、 C:0.01〜0.08%、Mn 41.5%
、5140.5%、p4o、o3%、s=o、oos%
、Tl4o、o4%、Nb:0.001〜0.050%
、 V:0.001〜0050%、N4o、o1o%、
脱酸度を調整することにより残在するso4 AA!、
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880℃〜1150℃で
5秒以上加熱し、750℃〜950℃の温度から30℃
/sec〜150℃/secで急冷し、さらに790℃
〜1050℃で5秒〜30秒加熱したのち750℃〜9
50℃の温度から30℃/sec〜150℃/secで
急冷して電縫溶接部を超微細アシキュラーフェライト組
織にしたのち、400℃〜700℃で1分以内加熱シテ
ストレスリリーフ処理することを特徴とする低温靭性の
すぐれた高張力電縫鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2779683A JPS59153840A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2779683A JPS59153840A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59153840A true JPS59153840A (ja) | 1984-09-01 |
Family
ID=12230933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2779683A Pending JPS59153840A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59153840A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61117223A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高靭性溶接金属部を有する曲り管の製造方法 |
JPS61238940A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 | Nippon Steel Corp | 溶接部靭性の優れた低温強靭鋼 |
FR2582674A1 (fr) * | 1985-05-28 | 1986-12-05 | Nippon Steel Corp | Procede de production de tube a haute resistance mecanique pour puits de petrole soude electriquement |
JPS621842A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-07 | Nippon Steel Corp | 溶接部靭性の優れた強靭性高張力鋼 |
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 |
JPS62202049A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-05 | Nippon Steel Corp | 電縫部の選択腐食に対する抵抗性の大なる電縫鋼管およびその製造方法 |
JPH03166317A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-07-18 | Kawasaki Steel Corp | 低温靭性に優れた高強度電縫鋼管の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP2779683A patent/JPS59153840A/ja active Pending
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