JPS61159534A

JPS61159534A - 電縫鋼管用熱延鋼帯の製造方法

Info

Publication number: JPS61159534A
Application number: JP3385A
Authority: JP
Inventors: Itsurou Hiroshige; 逸朗弘重; Isao Shimazu; 島津　勲; Teruo Yokokura; 横倉　照夫
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-01-05
Filing date: 1985-01-05
Publication date: 1986-07-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電縫鋼管用熱延鋼帯の製造方法に＋′Ａする
ものである。

（従来の技術）電縫鋼管の素材である熱延鋼帯を製造するにあたって、
鋼片を熱延後、所定の巻取り温度で熱延鋼帯コイルに巻
取り、そのまま大気中に放冷するのが標準的な工程とな
っている。この場合、鋼帯全長にわたって均一な機械的
性質を得るために、圧延の仕上げ温度をＡｒ３変態点以
上、巻取り温度をＡｒ１変態点以下とし、変態を起す時
の冷却速度を一定に３！Ｉ整している。

しかし、鋼帯の先後端部分数メートルでは、ダウンコイ
ラーのマンドレルへの接触や、冷却水の水のり現象によ
って、実際の巻取り温度が狙い温度より低くなってしま
い、鋼帯長手方向中心部分よりも、変態を起す時の冷却
速度が速くなってしまう、このために、特に中拳高炭素
成分の銅帯であると、コイルの先後端部分数メートルは
部分的に硬質となり、機械的性質が製品の規格を外れる
だけでなく、造管時に不都合を生ずる。

熱延鋼帯の長手方向、即ちコイルの内周部、外周部と、
中央部の材質を均一にしようとする考えで、特公昭５５
−３８０５１号公報で熱延鋼帯の先端部。

後端部を、中央部に比べて高い温度で巻取る方法が知ら
れているが、この方法を以ってしても、鋼帯先後端部分
数メートルの材質を銅帯長手方向中央部分と同水準にす
ることは難しく、先端部分。

後端部分の切り捨てによる歩留の低下は避けられない。

（発明の目的）本発明は、例えばｒＡＰＩ規格、に−５５Ｊの如く高い
引張強さが要求される油井管を製造する際、中・高炭素
成分の素材を用いても、熱延コイルに保温カバーを装着
し、その冷却条件を特定することによって、銅帯の先後
端部分数メートルの材質を、鋼帯長手方向中央部分差の
水準に確保し、機械的性質の規格はずれや、造営トラブ
ルを防止し、歩留の向上を計ろうとするものである。

（発明の構成・作用）本発明は、電縫鋼管によりＡＰＩ　、に−５５クラスの
鋼管を、歩留良く製造できるようにしたものである。そ
の為にに−５５の規格の降伏強度。

引張強さを満足するよう成分を限定し、（中・高炭素成
分）、かつ熱延及び熱延後のコイルの保温条件を、規制
するようにしたものである。

まず成分限定について述べる。

Ｃは、鋼管の強度を確保するのに必要な元素であるが、
　ｏ、ｅｏｘを越えるとｉｔ電縫接部の材質特性が大き
く劣化するので、これ以下に限定した。また、　Ｑ、１
０１未満では、十分な強度が得られないので、これ以上
とした。

Ｍｎは１強度、靭性を高めるのに有効な元素であるが、
２．０ｚ以上になると溶接性が劣化するので、これ以下
に限定した。また、ｏ、ａｘ、ｔ−満では、材質特性が
著しく不均一になるので、これ以上とした。

Ｓｌは固溶体硬化元素であるが、その含有量とともに溶
接性が劣化するので、ｏ、８ｏｔを上限とした。

Ｐは、（１，０３０％を越えると溶接時に高温割れを生
じるので、これ以下とした。

Ｓは、　０．０３０＄を越えると′：４．Ｎ溶接部近傍
にＭｎＳか析出し、溶＃ｌｉ部の材質特性を劣化させる
ので、これ以下とした。

Ａ１は、鋼を脱酸する上において必要であり、また窒化
物を形成して組織を微細にする効果を有する元素である
が、ｏ、ｏａｏｘを越えると溶接部の脆化をもたらすの
で、これ以下に限定した。また、０．００５％未ｆｉで
はマンガン−シリケート系の酸化物が増加し、内部欠陥
が発生し易くなるので、これ以上とした。

Ｎは、０．０１５０％を越えると固溶窒素が増加し、歪
時効により材質が著しく硬化するので、これ以下に限定
した。

上記は本発明の必要成分であるが、強度や靭性を補うた
めに必要に応じて、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎ　ｉ、Ｎ　ｂ、Ｖ、
Ｔｉの１種又は２種以上を、添加することができる。

Ｃｒは、固溶体硬化による材質の強化に有効であり、Ｍ
ｏ、Ｎｉは、靭性向上に有効な元素である。これらの元
素は、いずれも１．００１以内で効果が発揮されるので
、これ以下とした。

Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉは、析出硬化によって強度上昇を図るこ
とができる元素であるが、効果が発揮されるのは何れも
ｏ、　ｔｏｏｔ以内であるので、これを上限とした。

以上の成分限定をした素材を用いて熱間圧延を行い、そ
の熱延鋼帯をコイルに巻取り、電縫鋼管製造設備に供給
し電縫鋼管を得るものであるが。

その熱間圧延工程に、本発明の特徴があり、以下その点
について述べる。

電縫鋼管用の熱延鋼帯は、Ａｒ３変態温度以上で仕上げ
圧延を終了した後、ホットラン・テーブル上で所定の巻
取り温度まで水冷却される。この冷却は、鋼帯の上下面
にスプレー水を吹きつけることによって行われるが、鋼
帯はある速度で移動しているため、上面では水のり現象
が起る。特に、Ｃ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ等の焼入性を高め
る元素を多量に含有した鋼（中・高炭素鋼）では、鋼帯
後端部分数メートルが、この水の流れ込みによって過冷
されて焼が入ってしまい、著しく硬質となる。

これらを避けるために、コイルの先後端でホットラン・
テーブル上での冷却水の吹きつけを下面のみとしたり、
あるいは無注水としたりして対応している。しかしなが
ら、鋼帯先後端部分数メートルでは、このような処置を
行っても効果は避は難く、先端部分、後端部分の数メー
トルは切り捨てざるを得ない。

このような先後端部分数メートルの硬化部分を、自己焼
もどしによって軟化させてやり、造管及び規格に酎え得
るような材質に回復させてやるために、コイル巻取り後
保温カバーを装着することが有効となる。

即ち本発明は、４５０°Ｃ以上の温度で巻取った熱延コ
イルに、保温カバーを装着し保温することによって、過
冷され硬化した鋼帯先後端部分数メートルを、コイル顕
然の復熱によって焼もどしてやるものである。

以下、保温カバーを熱延コイルに装着する条件を述べる
。

コイルに巻取られた銅帯は、巻取リリールのマンドレル
から外され、コンベアによってヤードに搬送され、その
まま空冷されている０本発明は。

４５０℃以との温度で巻取ったコイルに出来るだけ早く
保温カバーを装着してやるものである。

第り図は、保温カバーの装着状態を示したものである。

ｌは保温カバーを、２はコイルを示しており、保温カバ
ー１は例えば、外面が鉄皮３．内面がカオール等の断熱
材４で構成されている。

保温カバーによる保温は、銅帯先後端数メートルの硬化
部分がコイル顕然の復熱によって焼もどされ、造管及び
規格に耐え得る材質まで軟化するような条件で行う必要
がある。この保温の条件は素材の化学成分、保温カバー
装着後の復熱温度及び保温状態等によって変化するが、
本発明で限定した中・高炭素成分の鋼においては、保温
温度（ｂ復熱温度）及び保温時間が、下記　■式を満た
す条件に設定すれば、十分な効果が得られる。

Ｐ　＝　Ｔ　（２０＋　ｌｏｇ　　ｔ　）　　、　１８
Ｘ　１０’≦Ｐ≦２０Ｘ１Ｇ’・・・・■ ［式中、Ｐ；焼もどしパラメーター、Ｔ：保温温度（°
Ｋ）、ｔ；保温時間（ｈｒ）　］保温温度Ｔは、銅帯の
巻取り温度及び保温カバーを装着するまでに要した時間
等によって決まるものであり、保温カバー装着後のコイ
ル外表面温度を実測することによって求められる。実測
によって保温温度が求まれば、上式から保温時間ｔが決
まる。

操業の効率上、保温カバー装着時間は短い方が有利であ
る。そこで、焼もどしパラメーターＰ　・が、■式を満
たす範囲内に入る時間が経過しだい（Ｐ≧１ｅｘｔｏ’
）、保温を終了してやれば良い、Ｐ≧１８×１０３とな
ると、鋼帯先後端数メートルの硬化部分の、焼もどしに
よる軟化効果がＷＪ″Ａとなるので、これをＰの値の下
限とした。ただし、銅帯先後端数メートルの硬化部分を
より軟化させて、鋼帯長手方向中央部分差の高水準の材
質により近づけるためには、さらに保温を続ける必要が
ある。

焼もどしパラメーターＰの値が、大きくなればなるほど
、銅帯先後端数メート１しの硬化部分は軟化して、鋼帯
長手方向中央部分差の高水準の材質に近づく、シかし、
この鋼帯先後端数メートルの硬化部分の軟化は、およそ
Ｐ　辷２０Ｘ　１０で飽和する上、　Ｐ＞２０Ｘ１０’
となると、鋼帯長手方向中央部分の軟化が進み始め、規
格を外れることになるので、Ｐの値の上限を２０ＸｌＧ
’とした。保温カバー装着による、銅帯先後端の硬化部
分の軟化の例を。

焼もどしパラメーターＰによって整理したものを第２図
に示す。

以上から■式を満たす条件で保温カバーを熱延コイルに
装着すると有利であり、このような条件を見出した点も
本発明の特徴である。

尚１巻取り温度を　４５０℃以上としたのは、これ未満
の温度で巻取ったコイルでは、保温カバー装着後のコイ
ル顕然の復熱による温度上Ａが不十分で、■式の焼もど
しパラメーターの範囲（Ｐ≧１６ｘ＋ｏ”）を満たすこ
とができない、という理由からである。

（実施例）次に本発明の実施例について述べる。

第１表に示すような化学成分の、Ａｌ−９ｉ−ギルド鋼
のスラブ８本（２４５ｍｍ厚）を用いて、それぞれ仕上
げ厚み５．８ｓ＋ｍ、仕上げ温度８００℃１巻取り温度
６３０℃で、熱間圧延を行った。その後第２表に示す条
件で保温カバーを熱延コイルに装着した。

Ｎｏ２．の例について説明すると、保温カバーを巻取り
終了後３分で装着した場合、コイル顕熱の復熱によ゛っ
て、装着後約２０分でコイル外表面の温度は６１０℃ま
で上昇した。２４時間後に保温カバーを取り外し、大気
中で室温まで放冷した。この場合、焼もどしパラメータ
ーＰの値は、Ｐ　嬌（８１０＋　２７３）Ｘ　（２０＋　ｌｏｇ２４
）触８８３Ｘ　（２０＋１．３８０）触１８．９ＸＩＱ
’ である。

第３図に保温カバーを装着しない場合（Ｎｏ１．）と、
装着した場合（Ｎｏ２．）の、コイル外表面の温度推移
を示した。このコイルを巻きもどし、鋼帯先後端部分と
銅帯長手方向中央部分とに相当する位置から、引っ張り
試験片を採取し、引張強さく　ＴＳ）を測定した。

その結果第４図に示すように、保温カバーを用いない場
合、後端先後端部分数メートルでは引っ張り部分強さが
著しく高いのに対して、本発明に従って保温カバーを装
着したコイルでは、鋼帯先後端部分数メートルも鋼帯長
手方向中央部分とほぼ同等な引張強さの材質となり、鋼
帯長手方向にそって均質な銅帯が得られており、極めて
有利である。

（発明の効果）本発明によれば、電縫鋼管でもＡＰＩ、に−５５クラス
の油井管を、しかも歩留良く製造できる熱延鋼帯を提供
することができ、極めて有利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は保温カバーの一例を示す図、第２図は保温カバ
ーの有無による引張強さと焼もどしパラメーターの関係
を示す図、第３図は保温カバーの有無による。コイル外
表面温度と時間の関係を示す図、第４図は保温カバーの
有無による。引張強さと鋼帯長手方向位置の関係を示す
図である。

Claims

【特許請求の範囲】重量％でＣ：０．１０〜０．６０％Ｓｉ：０．６％以下Ｍｎ：０．８〜２．０％Ｐ：０．０３０％以下Ｓ：０．０３０％以下Ａｌ：０．００５〜０．０８０％Ｎ：０．０１５０％以下を基本成分とし、その他必要に応じてＣｒ：１．００％以下、Ｍｏ：１．００％以下、Ｎｉ：
１．００％以下、Ｎｂ：０．１００％以下、Ｖ：０．１
００％以下、Ｔｉ：０．１００％以下の１種又は２種以
上を含有する鋼を熱間圧延し、４５０℃以上の温度領域
で巻取られた熱延鋼帯に、下式を満たす保温温度、保温
時間の条件で、保温カバーを装着することによって、鋼
帯全長に渡り強度のバラツキをなくすることを特徴とす
る、電縫鋼管用熱延鋼帯の製造方法。Ｐ＝Ｔ（２０＋ｌｏｇｔ）、１６×１０＾３≦Ｐ≦２０
×１０＾３［式中、Ｐ；焼もどしパラメーター、Ｔ；保
温温度（°Ｋ）、ｔ；保温時間（ｈｒ）］