JPS6149365B2 - - Google Patents
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- JPS6149365B2 JPS6149365B2 JP12199983A JP12199983A JPS6149365B2 JP S6149365 B2 JPS6149365 B2 JP S6149365B2 JP 12199983 A JP12199983 A JP 12199983A JP 12199983 A JP12199983 A JP 12199983A JP S6149365 B2 JPS6149365 B2 JP S6149365B2
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- steel
- steel sheet
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Classifications
-
- 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
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- 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
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法、
特にAPI規格Ｋ―55相当の油井用電縫鋼管の製造
方法に関する。 （従来技術） API規格Ｋ―55は降伏点が最低38.7Kg／mm2から
最大56.2Kg／mm2、引張強さ66.8Kg／mm2以上で、低
降伏点高強度の性質を具備した規格になつてい
る。 Ｋ―55を電縫ミルで製造する場合、次のよう
に、歩留、品質およびコスト面で間題があり、従
来からシームレスミルからの供給が大半を占めて
いた。 (1) 電縫ミルAPI，K55相当の油井管を製造する
場合、Ｃ：0.40〜0.50％の高炭素鋼の成分とな
り、このためには溶接部をポストアニーラー又
はシームアニーラーと呼ばれる局部加熱用の設
備が必要となるため、この種の設備をもたない
ミルでは製造不可能であつた。 (2) C0.40〜0.50％の高炭素鋼では、特にコイル
両端部の強度が高いため成形が困難で、ミルパ
ワーの増大、また、急熱急冷を受けて、溶接部
の硬度が著しく高くなるため、溶接部の割れが
発生したり定尺切断用のカツトオフの刃の損傷
が激しく、その交換でミル停止頻度が高く、造
管歩留が著しく低下する。 （発明の目的） 本発明は上記問題点を解消し、鋼管の製造が容
易で、かつ品質特性の優れた、鋼管全体を焼準
（フルボデイノルマ）するいわゆる焼準型API，
Ｋ―55クラスの油井用鋼管の製造方法を提供する
ものである。 （発明の構成・作用） 本発明の要旨とするところはC0.29〜0.33％、
Si0.20〜0.30％、Mn1.40〜1.60％、P0.025％以
下、S0.010％以下、T.Al0.010〜0.035％、Cr0.10
〜0.30％、B0.0007〜0.0020％、Ti0.010〜0.030
％、N0.0060％以下で残部の大部分がFeで、不可
避的不純物からなるスラブを、仕上温度850〜920
℃、捲取温度700〜800℃の熱延条件で熱延鋼板と
したのち、該熱延鋼板を管状体に成形し、該管状
体のエツヂ部を加熱して溶接し、鋼管としたの
ち、750〜950℃の温度に５〜10分加熱して焼準熱
処理することを特徴とするAPI規格Ｋ―55相当の
低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法にある。 次に、本発明に係る焼準熱処理によるAPI，Ｋ
―55クラスの油井用電縫鋼管の製造方法について
説明する。 まず、鋼管の化学成分の限定理由について述べ
る。 Ｃは最も安価で強度を容易に高めることができ
る元素である。すなわち、Ｃは0.29％未満では引
張強さがAPI規格を満足せず、又上限は0.33％超
えると、溶接部が硬化しカツトオフの刃の寿命が
短くなる等から、0.33％を上限とした。 Siは脱酸剤及び強度向上元素として0.20％以上
必要であるが、強度面から含有量は多いほど好ま
しいが、0.30％を超えると、熱延工程で鋼板表面
にしま状スケールが発生するため、その範囲を
0.20〜0.30％とした。 Mnは低コストで機械的性質を向上させ、又、
本発明のように低降伏点高強度の場合には、Mn
により焼入性を高めて、引張強さを上げて降伏点
を低下せしめるため、その量は多いほどよいが、
1.60％を超えると、偏析が大となることと、
焼準熱処理で微少なマルテンサイト組織が発生す
るため、好ましくない。一方、強度及び焼入性を
確保するためには1.40％が下限である。 Ｐは粒界に偏析しやすいため、扁平値の低下、
溶接部割れを誘発しやすいので、その量は少ない
ほど好ましい。しかし、連続鋳造で製造する場
合、溶製温度を高くするため復リンが起こるた
め、上限のみを0.025％に規定した。 ＳはＰと同様な弊害のほか、耐食性等の点で少
量ほど好ましいが、現在経済的に製造できる
0.010％以下とした。なお、Ｓは0.001％迄は工業
的生産が十分可能である。 T.Alは焼準後のフエライト結晶粒度を細粒に
すること及び脱酸材として必要であるが、細粒に
必要なSolAlとして最低0.006％以上必要である
が、このときT.AlのうちSol.AlとInsol.Alの分配
（比率）は６：４であるため、下限のT.Alを0.010
％とした。溶製歩留およびバラツキを考慮すると
T.Alは通常0.015〜0.035％が経済的である。 CrはMnとともに焼入性を高めて降伏点を低下
させる作用を有し、また、強度を高めるため重要
な元素であるが、0.10％未満ではその作用は小さ
く、又0.30％を超えると粒界にマルテンサイト組
織が発生するため好ましくない。 Ｂは焼入性を高めて、Cr，Mnと同様な効果を
与えるが、Ｂの含有量と焼入性はＣ（％）と密接
な関係があり、本発明のC0.30％前後ではＢは
0.0007％以上必要であり、上限は0.0020％でその
効果が飽和してしまうため、これ以上多量に添加
しても経済的でない。このため通常は0.0010％前
後で使用する。 本発明の鋼管素材（スラブ）を連続鋳造で製造
する場合、スラブ割れ防止のため、Tiを使用す
る。Tiはまた、ＢがＮと結合して焼入性に効果
のないBNになるのを防止するため、ＢよりＮと
の化学的親和力の高いTiでＮを固定する。この
場合、熱延前のスラブ加熱および鋼管の焼準によ
り、鋼中ＮはAlとTiの化合物となり、固定され
る。従つて、鋼中Ｎが最高0.0060％のとき、 Alと結合するＮは0.0031％、 （SolAl：0.006×Ｎ／Ａｌ→ （0.006×１４／２７）→0.0031％） 残りのＮがTiと結合するため、これに必要
なTiは0.010％となる。 （（0.006−0.0031）×Ｔｉ／Ｎ→ （0.0029×４８／１４）→0.010） 即ち、鋼中Ｎを完全に固定するためには、下限
のTi量は0.010％以上であれば、計算上十分であ
るが、歩留、バラツキ等を考慮すると、通常は
0.015〜0.030％が好ましい。 Tiは高温における結晶粒の粗大化防止効果も
期待できるが、Tiの含有量が多くなると、TiN，
TiCN等の介在物を形成しやすいため、上限は
0.030％迄とした。 Ｎは上述したように、焼入性に効果のないBN
を作りやすいため、少量ほど好ましいが、Al、
Ti量及び溶製上から上限を0.0060％以下とした。 次に本発明成分の素材（スラブ）を、熱延でコ
イルに圧延する場合の条件を規定する。 まず仕上温度は850〜920℃、捲取温度は700〜
800℃の熱延条件でコイルを製造する。 仕上温度850℃未満、捲取温度700℃未満ではコ
イルの引張強さが60Kg／mm2より大幅に高くなるた
め、電縫ミルでの成形に大パワーを要することお
よびスプリングバツクによる溶接部割れが発生し
やすいため好ましくない、一方、仕上温度920℃
および捲取温度800℃を超える条件では、コイル
の引張強さは著しく低下するが、コイル表面のス
ケール疵、ロール寿命等から好ましくない。 本発明にかかる鋼を本発明の熱延条件で熱間圧
延して、熱延鋼板としたのち、該熱延鋼板を管状
体に成形し、該管状体のエツヂ部を加熱して溶接
し鋼管とし、次に鋼管全体を750〜950℃で焼準処
理する。 第１図は第１表に示すNo.１の鋼成分で鋼管サイ
ズは外径114.3φ、肉厚6.35mmのものを、鋼管ま
まで各加熱温度に10分間保持したのち、空冷の熱
処理を行ない、溶接部及び母材部から、API弧状
引張試験片を加工して、引張試験した結果であ
る。第１図によれば、溶接ままのものを、750℃
未満で熱処理すると引張強さがAPI規格を満足せ
ず、750℃以上で950℃まではAPI規格を十分満足
する。950℃を超え、例えば1000℃では、フエラ
イト結晶粒度が粗大化するため、降伏点が規格以
下に低下する。好ましい温度での保持時間は５分
以上あれば可能であるが、炉温のバラツキ等を考
慮し、10分とした。 （実施例） 本発明の実施例について第１図と同様な製造工
程で造管したAPI規格、Ｋ―55114.3φ×6.35t油
井管の例について次に説明する。 第１表において、No.１〜４は本発明のものであ
るが、従来法に比較し、造管歩留が高く、伸
び値が高いため靭性がよく、管体（鋼管）全体
の焼準熱処理のため、円周方向の品質特性に差が
なく、ユーザーに安心して使用してもらうことが
特にAPI規格Ｋ―55相当の油井用電縫鋼管の製造
方法に関する。 （従来技術） API規格Ｋ―55は降伏点が最低38.7Kg／mm2から
最大56.2Kg／mm2、引張強さ66.8Kg／mm2以上で、低
降伏点高強度の性質を具備した規格になつてい
る。 Ｋ―55を電縫ミルで製造する場合、次のよう
に、歩留、品質およびコスト面で間題があり、従
来からシームレスミルからの供給が大半を占めて
いた。 (1) 電縫ミルAPI，K55相当の油井管を製造する
場合、Ｃ：0.40〜0.50％の高炭素鋼の成分とな
り、このためには溶接部をポストアニーラー又
はシームアニーラーと呼ばれる局部加熱用の設
備が必要となるため、この種の設備をもたない
ミルでは製造不可能であつた。 (2) C0.40〜0.50％の高炭素鋼では、特にコイル
両端部の強度が高いため成形が困難で、ミルパ
ワーの増大、また、急熱急冷を受けて、溶接部
の硬度が著しく高くなるため、溶接部の割れが
発生したり定尺切断用のカツトオフの刃の損傷
が激しく、その交換でミル停止頻度が高く、造
管歩留が著しく低下する。 （発明の目的） 本発明は上記問題点を解消し、鋼管の製造が容
易で、かつ品質特性の優れた、鋼管全体を焼準
（フルボデイノルマ）するいわゆる焼準型API，
Ｋ―55クラスの油井用鋼管の製造方法を提供する
ものである。 （発明の構成・作用） 本発明の要旨とするところはC0.29〜0.33％、
Si0.20〜0.30％、Mn1.40〜1.60％、P0.025％以
下、S0.010％以下、T.Al0.010〜0.035％、Cr0.10
〜0.30％、B0.0007〜0.0020％、Ti0.010〜0.030
％、N0.0060％以下で残部の大部分がFeで、不可
避的不純物からなるスラブを、仕上温度850〜920
℃、捲取温度700〜800℃の熱延条件で熱延鋼板と
したのち、該熱延鋼板を管状体に成形し、該管状
体のエツヂ部を加熱して溶接し、鋼管としたの
ち、750〜950℃の温度に５〜10分加熱して焼準熱
処理することを特徴とするAPI規格Ｋ―55相当の
低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法にある。 次に、本発明に係る焼準熱処理によるAPI，Ｋ
―55クラスの油井用電縫鋼管の製造方法について
説明する。 まず、鋼管の化学成分の限定理由について述べ
る。 Ｃは最も安価で強度を容易に高めることができ
る元素である。すなわち、Ｃは0.29％未満では引
張強さがAPI規格を満足せず、又上限は0.33％超
えると、溶接部が硬化しカツトオフの刃の寿命が
短くなる等から、0.33％を上限とした。 Siは脱酸剤及び強度向上元素として0.20％以上
必要であるが、強度面から含有量は多いほど好ま
しいが、0.30％を超えると、熱延工程で鋼板表面
にしま状スケールが発生するため、その範囲を
0.20〜0.30％とした。 Mnは低コストで機械的性質を向上させ、又、
本発明のように低降伏点高強度の場合には、Mn
により焼入性を高めて、引張強さを上げて降伏点
を低下せしめるため、その量は多いほどよいが、
1.60％を超えると、偏析が大となることと、
焼準熱処理で微少なマルテンサイト組織が発生す
るため、好ましくない。一方、強度及び焼入性を
確保するためには1.40％が下限である。 Ｐは粒界に偏析しやすいため、扁平値の低下、
溶接部割れを誘発しやすいので、その量は少ない
ほど好ましい。しかし、連続鋳造で製造する場
合、溶製温度を高くするため復リンが起こるた
め、上限のみを0.025％に規定した。 ＳはＰと同様な弊害のほか、耐食性等の点で少
量ほど好ましいが、現在経済的に製造できる
0.010％以下とした。なお、Ｓは0.001％迄は工業
的生産が十分可能である。 T.Alは焼準後のフエライト結晶粒度を細粒に
すること及び脱酸材として必要であるが、細粒に
必要なSolAlとして最低0.006％以上必要である
が、このときT.AlのうちSol.AlとInsol.Alの分配
（比率）は６：４であるため、下限のT.Alを0.010
％とした。溶製歩留およびバラツキを考慮すると
T.Alは通常0.015〜0.035％が経済的である。 CrはMnとともに焼入性を高めて降伏点を低下
させる作用を有し、また、強度を高めるため重要
な元素であるが、0.10％未満ではその作用は小さ
く、又0.30％を超えると粒界にマルテンサイト組
織が発生するため好ましくない。 Ｂは焼入性を高めて、Cr，Mnと同様な効果を
与えるが、Ｂの含有量と焼入性はＣ（％）と密接
な関係があり、本発明のC0.30％前後ではＢは
0.0007％以上必要であり、上限は0.0020％でその
効果が飽和してしまうため、これ以上多量に添加
しても経済的でない。このため通常は0.0010％前
後で使用する。 本発明の鋼管素材（スラブ）を連続鋳造で製造
する場合、スラブ割れ防止のため、Tiを使用す
る。Tiはまた、ＢがＮと結合して焼入性に効果
のないBNになるのを防止するため、ＢよりＮと
の化学的親和力の高いTiでＮを固定する。この
場合、熱延前のスラブ加熱および鋼管の焼準によ
り、鋼中ＮはAlとTiの化合物となり、固定され
る。従つて、鋼中Ｎが最高0.0060％のとき、 Alと結合するＮは0.0031％、 （SolAl：0.006×Ｎ／Ａｌ→ （0.006×１４／２７）→0.0031％） 残りのＮがTiと結合するため、これに必要
なTiは0.010％となる。 （（0.006−0.0031）×Ｔｉ／Ｎ→ （0.0029×４８／１４）→0.010） 即ち、鋼中Ｎを完全に固定するためには、下限
のTi量は0.010％以上であれば、計算上十分であ
るが、歩留、バラツキ等を考慮すると、通常は
0.015〜0.030％が好ましい。 Tiは高温における結晶粒の粗大化防止効果も
期待できるが、Tiの含有量が多くなると、TiN，
TiCN等の介在物を形成しやすいため、上限は
0.030％迄とした。 Ｎは上述したように、焼入性に効果のないBN
を作りやすいため、少量ほど好ましいが、Al、
Ti量及び溶製上から上限を0.0060％以下とした。 次に本発明成分の素材（スラブ）を、熱延でコ
イルに圧延する場合の条件を規定する。 まず仕上温度は850〜920℃、捲取温度は700〜
800℃の熱延条件でコイルを製造する。 仕上温度850℃未満、捲取温度700℃未満ではコ
イルの引張強さが60Kg／mm2より大幅に高くなるた
め、電縫ミルでの成形に大パワーを要することお
よびスプリングバツクによる溶接部割れが発生し
やすいため好ましくない、一方、仕上温度920℃
および捲取温度800℃を超える条件では、コイル
の引張強さは著しく低下するが、コイル表面のス
ケール疵、ロール寿命等から好ましくない。 本発明にかかる鋼を本発明の熱延条件で熱間圧
延して、熱延鋼板としたのち、該熱延鋼板を管状
体に成形し、該管状体のエツヂ部を加熱して溶接
し鋼管とし、次に鋼管全体を750〜950℃で焼準処
理する。 第１図は第１表に示すNo.１の鋼成分で鋼管サイ
ズは外径114.3φ、肉厚6.35mmのものを、鋼管ま
まで各加熱温度に10分間保持したのち、空冷の熱
処理を行ない、溶接部及び母材部から、API弧状
引張試験片を加工して、引張試験した結果であ
る。第１図によれば、溶接ままのものを、750℃
未満で熱処理すると引張強さがAPI規格を満足せ
ず、750℃以上で950℃まではAPI規格を十分満足
する。950℃を超え、例えば1000℃では、フエラ
イト結晶粒度が粗大化するため、降伏点が規格以
下に低下する。好ましい温度での保持時間は５分
以上あれば可能であるが、炉温のバラツキ等を考
慮し、10分とした。 （実施例） 本発明の実施例について第１図と同様な製造工
程で造管したAPI規格、Ｋ―55114.3φ×6.35t油
井管の例について次に説明する。 第１表において、No.１〜４は本発明のものであ
るが、従来法に比較し、造管歩留が高く、伸
び値が高いため靭性がよく、管体（鋼管）全体
の焼準熱処理のため、円周方向の品質特性に差が
なく、ユーザーに安心して使用してもらうことが
【表】
【表】
できる等のメリツトがあり、Ｋ―55油井管の市場
ニーズに応えることが出来るものである。 （発明の効果） 以上述べたように、本発明方法により従来ポス
トアニーラー設備を有した電縫管製造設備以外で
は製造不可能であつたAPI規格Ｋ―55相当の低降
伏点高強度電縫鋼管の製造が可能となり、高品質
の電縫油井管の提供が可能になつた。 本発明では適用例を油井管に限つて述べたが、
この種のものは、例えば航空機、自動車その他の
機械部品に使用することができる。特にCr，Ｂ
の焼入性を考慮すると、焼入れ又は焼戻して使用
されるトラツク用ブツシユ部品（鋼管）に適用さ
れうる。
ニーズに応えることが出来るものである。 （発明の効果） 以上述べたように、本発明方法により従来ポス
トアニーラー設備を有した電縫管製造設備以外で
は製造不可能であつたAPI規格Ｋ―55相当の低降
伏点高強度電縫鋼管の製造が可能となり、高品質
の電縫油井管の提供が可能になつた。 本発明では適用例を油井管に限つて述べたが、
この種のものは、例えば航空機、自動車その他の
機械部品に使用することができる。特にCr，Ｂ
の焼入性を考慮すると、焼入れ又は焼戻して使用
されるトラツク用ブツシユ部品（鋼管）に適用さ
れうる。
第１図は本発明法の熱処理特性を示す図（×印
溶接部、●印母材部、各温度で10分保持後空冷）
である。
溶接部、●印母材部、各温度で10分保持後空冷）
である。
Claims (1)
- １ C0.29〜0.33％、Si0.20〜0.30％、Mn1.40〜
1.60％、P0.025％以下、S0.010％以下、T.
Al0.010〜0.035％、Cr0.10〜0.30％、B0.0007〜
0.0020％、Ti0.010〜0.030％、N0.0060％以下で
残部の大部分がFeで、不可避的不純物からなる
スラブを、仕上温度850〜920℃、捲取温度700〜
800℃の熱延条件で熱延鋼板としたのち、該熱延
鋼板を管状体に成形し、該管状体のエツヂ部を加
熱して溶接し、鋼管としたのち、750〜950℃の温
度に５〜10分加熱して焼準熱処理することを特徴
とするAPI規格Ｋ―55相当の低降伏点高強度電縫
鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12199983A JPS6013025A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12199983A JPS6013025A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6013025A JPS6013025A (ja) | 1985-01-23 |
| JPS6149365B2 true JPS6149365B2 (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=14825051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12199983A Granted JPS6013025A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013025A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617542B2 (ja) * | 1985-03-13 | 1994-03-09 | 日新製鋼株式会社 | 拡管性の良好な高強度電縫鋼管 |
| JPH0724855B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1995-03-22 | 古河電気工業株式会社 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の加工法 |
| JP5061887B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2012-10-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 拡管性に優れた油井用鋼管およびその製造方法 |
| JP2009191330A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Nisshin Steel Co Ltd | 電縫鋼管 |
| CN115874107B (zh) * | 2022-12-29 | 2024-02-23 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种提高中碳erw石油套管用钢冲击韧性的方法 |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP12199983A patent/JPS6013025A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6013025A (ja) | 1985-01-23 |
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