JPS5920423A - 低温靭性の優れた８０ｋｇｆ／ｍｍ２級継目無鋼管の製造方法 - Google Patents
低温靭性の優れた８０ｋｇｆ／ｍｍ２級継目無鋼管の製造方法Info
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- JPS5920423A JPS5920423A JP13084082A JP13084082A JPS5920423A JP S5920423 A JPS5920423 A JP S5920423A JP 13084082 A JP13084082 A JP 13084082A JP 13084082 A JP13084082 A JP 13084082A JP S5920423 A JPS5920423 A JP S5920423A
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- strength
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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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
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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】
この発明は、低温靭性の優れた８０ｋｐｆ／ｍｍ２級継
目無鋼管の製造方法に関し、とくに圧延成形後の直接焼
入れ焼戻しにょシ製造工程の簡略化全目°指すものであ
る。
目無鋼管の製造方法に関し、とくに圧延成形後の直接焼
入れ焼戻しにょシ製造工程の簡略化全目°指すものであ
る。
この発明の継目無鋼管は寒冷地における石油掘削用リグ
の脚部や深い油井におけるケーシングなどへの適用のた
めに低温靭性に優れ、ｓ ｏ ｋｙｆ／ｍｍ”以上の強
度を有することが必要とされる。
の脚部や深い油井におけるケーシングなどへの適用のた
めに低温靭性に優れ、ｓ ｏ ｋｙｆ／ｍｍ”以上の強
度を有することが必要とされる。
従来、高張力継目無鋼管は、熱間圧延により成形後、一
旦冷却した後、別に設けた雰囲気炉または高周波加熱装
置などを用いてオーステナイト域まで再加熱して、焼入
れ焼戻しするという工程によル製造されてきた。このよ
うな工程では製管工程と熱処理工程とがそれぞれ独立し
たものであシ、製管工程において鋼管が保有していた熱
エネルギーを無益に消費し、室温まで冷却された鋼管を
再び加熱装置により加熱して熱処理温度に保持するとい
うエネルギーの多大な消費を伴うとともに、再加熱によ
るスケール損失の問題も必然であった。
旦冷却した後、別に設けた雰囲気炉または高周波加熱装
置などを用いてオーステナイト域まで再加熱して、焼入
れ焼戻しするという工程によル製造されてきた。このよ
うな工程では製管工程と熱処理工程とがそれぞれ独立し
たものであシ、製管工程において鋼管が保有していた熱
エネルギーを無益に消費し、室温まで冷却された鋼管を
再び加熱装置により加熱して熱処理温度に保持するとい
うエネルギーの多大な消費を伴うとともに、再加熱によ
るスケール損失の問題も必然であった。
これらの問題を解決する方法として、製管工程と熱処理
工程とを直結し、再加熱工程を省略するプロセスとして
直接焼入れ法が考えられる。この直接焼入れ法によル調
質鋼を製造する時に問題となるのは、直接焼入れした鋼
のオーステナイト粒が、通常の再加熱焼入れした鋼に比
し、がなシ大きなものとなるために、直接焼入れした鋼
の靭性が通常の焼入れ材よシ劣るものになりやすいとい
うことである。
工程とを直結し、再加熱工程を省略するプロセスとして
直接焼入れ法が考えられる。この直接焼入れ法によル調
質鋼を製造する時に問題となるのは、直接焼入れした鋼
のオーステナイト粒が、通常の再加熱焼入れした鋼に比
し、がなシ大きなものとなるために、直接焼入れした鋼
の靭性が通常の焼入れ材よシ劣るものになりやすいとい
うことである。
発明者らは上記のような問題を解決するために、直接焼
入れ後焼戻しをした鋼の強度・靭性に及ぼす各種合金元
素の影響を詳細に検討した結果、Ｎ１、■、Ａ／！、、
ＢおよびＮ含有量を制御することによって低温靭性に優
れ、８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の強度を有する高張力継目
無鋼管の製造方法を見出した。
入れ後焼戻しをした鋼の強度・靭性に及ぼす各種合金元
素の影響を詳細に検討した結果、Ｎ１、■、Ａ／！、、
ＢおよびＮ含有量を制御することによって低温靭性に優
れ、８０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の強度を有する高張力継目
無鋼管の製造方法を見出した。
この発明は、前記知見によるもので、Ｏ： ０．０７〜
０．１６重＠％（以下チと略す）、Ｓｉ ： ０．１〜
１．０％、Ｉｎ ： ０．５〜１．５％、Ｏｒ ： ０
．ａ 〜１．。
０．１６重＠％（以下チと略す）、Ｓｉ ： ０．１〜
１．０％、Ｉｎ ： ０．５〜１．５％、Ｏｒ ： ０
．ａ 〜１．。
チ、Ｎｏ ： ０．１〜０．７％、およびＯｕ ： ０
．１〜０．５％を含み、Ｎｉ ： ０．４〜１．５％、
Ｖ ： ０．０１〜０．０５％、Ａｔ ： ０．０５〜
０．０８％、Ｂ ： ０．００１〜０、００２５％を、
Ｎｉ： ０．００４％以下において含有する組成の鋼を
通常の熱間圧延工程により成形加工°後、Ａｒ８点以上
の温度から直接焼入れし、Ａｃ１点以下の温度で焼戻す
ととによシ、前記課題の解決を図ったものである。
．１〜０．５％を含み、Ｎｉ ： ０．４〜１．５％、
Ｖ ： ０．０１〜０．０５％、Ａｔ ： ０．０５〜
０．０８％、Ｂ ： ０．００１〜０、００２５％を、
Ｎｉ： ０．００４％以下において含有する組成の鋼を
通常の熱間圧延工程により成形加工°後、Ａｒ８点以上
の温度から直接焼入れし、Ａｃ１点以下の温度で焼戻す
ととによシ、前記課題の解決を図ったものである。
以下この発明について鋼の成分範囲限定の理由から１１
次に説明する。
次に説明する。
まず、０は焼入性を増して強度を高める元素であり、８
０ ｋｇ ｆ／ ｍ−以上の強度を得るためには０．０
７％以上の添加が必要であるが、０．１６％を超えると
靭性が劣化するため上限を０．１６％とした。
０ ｋｇ ｆ／ ｍ−以上の強度を得るためには０．０
７％以上の添加が必要であるが、０．１６％を超えると
靭性が劣化するため上限を０．１６％とした。
次に、Ｓｌは銅の脱酸を促進して強度を上昇させるので
、少なくとも０．１％以上添加する。しかし、Ｓｌはあ
まシ多いと靭性や溶接性が著しく損なわれるため、最大
で１．０％にとどめる。
、少なくとも０．１％以上添加する。しかし、Ｓｌはあ
まシ多いと靭性や溶接性が著しく損なわれるため、最大
で１．０％にとどめる。
次に、Ｉｎは鋼の強度ならびに靭性を高める元素であり
、この発明では少なくとも０．５％以上添加するが、多
すぎると溶接割れ感受性を高めるので、上限′ｔｌ−１
，５％とする。
、この発明では少なくとも０．５％以上添加するが、多
すぎると溶接割れ感受性を高めるので、上限′ｔｌ−１
，５％とする。
Ｏｒは焼入性を高めるためＯ，ａ％以上の添加が必要で
あるが、多すぎると溶接割れ感受性を高めるので上限を
１．０チとした。
あるが、多すぎると溶接割れ感受性を高めるので上限を
１．０チとした。
ＭＯは焼入性を高め、焼戻し時の強度低下を防ぐに必要
な元素で、０．１％以上添加するが、高価な元素である
ため、経済性の点から上限を０．７％とする。
な元素で、０．１％以上添加するが、高価な元素である
ため、経済性の点から上限を０．７％とする。
Ｏｕは強度を高め、耐食性にも効果のある元素であり、
０．１％以上添加するが、多すぎると靭性を損うので上
限ｆ０．５％とする。
０．１％以上添加するが、多すぎると靭性を損うので上
限ｆ０．５％とする。
Ｎは製鋼時に不可避的に混入する元素であシ、靭性を向
上させるためには可能彦限り少ないことが好ましく、上
限を０．００４％とする。
上させるためには可能彦限り少ないことが好ましく、上
限を０．００４％とする。
Ｎ１は焼入性を増し、靭性を向上させるに有効な元素で
あり、第１図に示すように、その効果を得るには少なく
とも０．４％以上の添加が必要でおるが、高価な元素で
あシ経済性から上限を１．５％とする。
あり、第１図に示すように、その効果を得るには少なく
とも０．４％以上の添加が必要でおるが、高価な元素で
あシ経済性から上限を１．５％とする。
■は小量で強化の得られる元素であυ、とくに直接焼入
の場合は後の実施例で示すように鋼を有効に強化する。
の場合は後の実施例で示すように鋼を有効に強化する。
そこで少なくとも０．０１％以上添加するが、多すぎる
と溶接性に悪影響を及ぼすため上限を０．０５％とする
。
と溶接性に悪影響を及ぼすため上限を０．０５％とする
。
Ａｔは銅の脱酸に必要な元素であるとともに、鋼中のＮ
をＡｔＮとして固定し、強度と靭性を向上させるために
少なくとも０．０５％含有することが必要であるが、第
２図に示すように直接焼入れの場合には、０．０８％を
超えると強度が著しく低下し、靭性も劣化するのでその
含有量を０．０５〜０．０８％に限定した。
をＡｔＮとして固定し、強度と靭性を向上させるために
少なくとも０．０５％含有することが必要であるが、第
２図に示すように直接焼入れの場合には、０．０８％を
超えると強度が著しく低下し、靭性も劣化するのでその
含有量を０．０５〜０．０８％に限定した。
Ｂは一般に焼入性を著しく向上させる元素として知られ
ていて、その効果を最も有効に利用するための研究が多
くなされている。しかし、発明者らの実験結果によれば
、直接焼入れの場合にはＢによる焼入性向上は認められ
ず、第８図に示すように、Ｂ添加により強度は若干低下
するが、とくに靭性は０．００１％以上のＢ添加によシ
著しく向上する。そこでＢは０．００１％以上添加し、
多すぎると強度低下および溶接部の靭性を劣化させるた
め上限を０．００２５％とした。
ていて、その効果を最も有効に利用するための研究が多
くなされている。しかし、発明者らの実験結果によれば
、直接焼入れの場合にはＢによる焼入性向上は認められ
ず、第８図に示すように、Ｂ添加により強度は若干低下
するが、とくに靭性は０．００１％以上のＢ添加によシ
著しく向上する。そこでＢは０．００１％以上添加し、
多すぎると強度低下および溶接部の靭性を劣化させるた
め上限を０．００２５％とした。
なお不純物として含まれるＰ、Ｓは靭性に対して悪影響
を及はすので出来るだけ少なくする必要があり、Ｐは０
．０２％以下、Ｓは０．０１％以下とするのが望ましい
。
を及はすので出来るだけ少なくする必要があり、Ｐは０
．０２％以下、Ｓは０．０１％以下とするのが望ましい
。
上記のような組成の鋼をマンドレルミル、プラグミルな
どを用いて管成形圧延後、Ａｒ８点以上の温度から直接
焼入れし、さらにＡＣ□点以下の適尚な温度で焼戻しを
行なって使用に供する。この際、焼入れ温度がＡｒ８点
を下まわると十分に焼きが入らず、強度・靭性とも劣化
するので、圧延はＡｒ８点以上で終了せねばならず、必
要に応じて成形途中で再加熱してもよい。また、焼戻し
は強度と靭性のバランスのとれる適当な温度で行々う。
どを用いて管成形圧延後、Ａｒ８点以上の温度から直接
焼入れし、さらにＡＣ□点以下の適尚な温度で焼戻しを
行なって使用に供する。この際、焼入れ温度がＡｒ８点
を下まわると十分に焼きが入らず、強度・靭性とも劣化
するので、圧延はＡｒ８点以上で終了せねばならず、必
要に応じて成形途中で再加熱してもよい。また、焼戻し
は強度と靭性のバランスのとれる適当な温度で行々う。
以上のような成分組成と直接焼入れ工程で製造される継
目無鋼管は低温靭性に優れ８０ ｋｇｆ／ｍｍ”以上の
強度を有する。
目無鋼管は低温靭性に優れ８０ ｋｇｆ／ｍｍ”以上の
強度を有する。
次にこの発明の実施例について説明する。第１表は供試
鋼の成分組成を示したものであり、これらの供試鋼のう
ちで調香１，２．４はこの発明の成分範囲内にある鋼で
あシ、調香８，５，６．７は比較鋼である。
鋼の成分組成を示したものであり、これらの供試鋼のう
ちで調香１，２．４はこの発明の成分範囲内にある鋼で
あシ、調香８，５，６．７は比較鋼である。
° とれらの供試鋼を１２５０℃に加熱し、成形圧延”
後、８５０〜９００℃から直接焼入ルし、６５０ ℃で
５分間焼戻し処理を行なった。
後、８５０〜９００℃から直接焼入ルし、６５０ ℃で
５分間焼戻し処理を行なった。
これによって得られた鋼管の強度、靭性を第２表に示す
。
。
この表から明らか力ように、この発明の成分範囲にある
鋼１，２．４はいずれも降伏強度が８０ｋｇｆ／ｍｍ８
以上であシ、シャルピー衝撃試験における破面遷移温度
（ｖＴｒｓ ）も−８０℃以下で一６０℃における吸収
エネルギーも１６ｋｆｆ−ｍ以上という優れた特性を示
している。これに対し、比較鋼８は含有Ａｔ量が０．０
９６％と多すぎるために強度、靭性ともに著しく劣って
いる。また比較鋼５はＢを含まないため、強度は得られ
ているが靭性が悪くなっている。比較鋼６はＶを含まな
いため、靭性は良いが強度が著しく、低い。さらに、比
較鋼７はＮ土を含有しないため強度、靭性ともに著しく
劣っている。
鋼１，２．４はいずれも降伏強度が８０ｋｇｆ／ｍｍ８
以上であシ、シャルピー衝撃試験における破面遷移温度
（ｖＴｒｓ ）も−８０℃以下で一６０℃における吸収
エネルギーも１６ｋｆｆ−ｍ以上という優れた特性を示
している。これに対し、比較鋼８は含有Ａｔ量が０．０
９６％と多すぎるために強度、靭性ともに著しく劣って
いる。また比較鋼５はＢを含まないため、強度は得られ
ているが靭性が悪くなっている。比較鋼６はＶを含まな
いため、靭性は良いが強度が著しく、低い。さらに、比
較鋼７はＮ土を含有しないため強度、靭性ともに著しく
劣っている。
以上のように、この発明によれば管成形圧延後の直接焼
入れ焼戻し処理で低温靭性に優れ、かつ１゜引張強度が
８０ｋｆｆ／ｆｎｍ″以上である高張力継目無鋼管を製
造することができる。
入れ焼戻し処理で低温靭性に優れ、かつ１゜引張強度が
８０ｋｆｆ／ｆｎｍ″以上である高張力継目無鋼管を製
造することができる。
第１図はＮ１含有量と強度、靭性との関係を示した図表
、 ° 第２図はｌ含有量と強度、靭性との関係を示した図
表、 第３図はＢ含有１と強度、靭性との関係を示した図表で
おる。 特許出願人 川崎製鉄株式会社
、 ° 第２図はｌ含有量と強度、靭性との関係を示した図
表、 第３図はＢ含有１と強度、靭性との関係を示した図表で
おる。 特許出願人 川崎製鉄株式会社
Claims (1)
- １０ ： ０．０７〜０．１６重量％、Ｓｉ ： ０．
１〜１．０重量％、Ｉｎ ： ０．５〜１．５重量％、
Ｏｒ ： ｏ、、３〜１．０重量％、Ｎｏ ： ０．１
〜０．７ ｍｌ ％およヒＯｕ ： ０．１−０．５
ｍ１％を含み、Ｈ＝ ： ０．４〜１．５重量％、Ｖ
： ０．０１〜０．０５重四％、Ａｔ： ０．０５〜０
．０８重ｉ％、Ｂ ： ０．００１〜０．００２５重１
％を、Ｎ ： ０．００４ ｌｉ １％以下ニおいて含
有する組成の鋼を通常の熱間圧延工程によシ成形加工後
、Ａｒ８点以上の温度から直接焼入れし、Ａｏ１点以下
の温度で焼戻すことを特徴とする低温靭性の優れた８０
ｋｙｆ／ｍｍ”級継目無鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13084082A JPS5920423A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 低温靭性の優れた８０ｋｇｆ／ｍｍ２級継目無鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13084082A JPS5920423A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 低温靭性の優れた８０ｋｇｆ／ｍｍ２級継目無鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920423A true JPS5920423A (ja) | 1984-02-02 |
Family
ID=15043922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13084082A Pending JPS5920423A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 低温靭性の優れた８０ｋｇｆ／ｍｍ２級継目無鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920423A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196028A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 直接焼入−焼戻による中炭素高強度高靭性鋼の製造方法 |
| US5873960A (en) * | 1994-10-20 | 1999-02-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and facility for manufacturing seamless steel pipe |
| US6024808A (en) * | 1996-04-19 | 2000-02-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe manufacturing method and equipment |
| CN103741037A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-23 | 马鞍山市盈天钢业有限公司 | 一种高强耐疲劳钢管材料及其制备方法 |
| CN103361553B (zh) * | 2012-03-30 | 2015-12-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种冻结施工用耐低温无缝钢管及其制造方法 |
| CN116377324A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-07-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种960MPa级超高强高韧性起重机臂架用无缝钢管及制造方法 |
-
1982
- 1982-07-27 JP JP13084082A patent/JPS5920423A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196028A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 直接焼入−焼戻による中炭素高強度高靭性鋼の製造方法 |
| US5873960A (en) * | 1994-10-20 | 1999-02-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and facility for manufacturing seamless steel pipe |
| US6024808A (en) * | 1996-04-19 | 2000-02-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe manufacturing method and equipment |
| CN103361553B (zh) * | 2012-03-30 | 2015-12-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种冻结施工用耐低温无缝钢管及其制造方法 |
| CN103741037A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-23 | 马鞍山市盈天钢业有限公司 | 一种高强耐疲劳钢管材料及其制备方法 |
| CN116377324A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-07-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种960MPa级超高强高韧性起重机臂架用无缝钢管及制造方法 |
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