JPS62151523A - 低降伏比シ−ムレス調質ラインパイプの製造方法 - Google Patents
低降伏比シ−ムレス調質ラインパイプの製造方法Info
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- JPS62151523A JPS62151523A JP29076785A JP29076785A JPS62151523A JP S62151523 A JPS62151523 A JP S62151523A JP 29076785 A JP29076785 A JP 29076785A JP 29076785 A JP29076785 A JP 29076785A JP S62151523 A JPS62151523 A JP S62151523A
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- seamless
- yield
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、低降伏比シームレス調質ラインパイプの製造
方法に関する。
方法に関する。
［従来技術］
シームレス鋼管の製造においては、鋼板に比べて制御圧
延が困難なため、圧延のままでは低炭素当量の成分で高
強度を得ることが困難である。このため、ＡＰＩグレー
ドで×５２クラス以上の鋼管の製造においては、圧延終
了後の管を閾加熱し、焼入れ焼もどしするいわゆる調質
処理が従来適用されている。
延が困難なため、圧延のままでは低炭素当量の成分で高
強度を得ることが困難である。このため、ＡＰＩグレー
ドで×５２クラス以上の鋼管の製造においては、圧延終
了後の管を閾加熱し、焼入れ焼もどしするいわゆる調質
処理が従来適用されている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上記のような調質処理を施した鋼管 。
は圧延のままあるいは焼ならし処理を施した鋼管に比べ
て、降伏比（降伏応力／引張応力）がかなり高くなる傾
向がある。
て、降伏比（降伏応力／引張応力）がかなり高くなる傾
向がある。
この降伏比は、材料に降伏応力以上の荷重がかかったと
きの破断に至るまでの安全代に関係し、一般に降伏比が
低いほどこの安全代が大きいことを示す、また、ライン
パイプの場合、施工前に曲げ加工を施されたのち使用さ
れることがあり、降伏比が高いと不均一な曲げによるし
わを生ずる恐れがある。
きの破断に至るまでの安全代に関係し、一般に降伏比が
低いほどこの安全代が大きいことを示す、また、ライン
パイプの場合、施工前に曲げ加工を施されたのち使用さ
れることがあり、降伏比が高いと不均一な曲げによるし
わを生ずる恐れがある。
すなわち、加工性の点からも降伏比は低いことが好まし
い。
い。
この降伏比としては主としてラインパイプ需要業界にお
ける過去の長い経験から、通常は８５％以下であること
が要求される。
ける過去の長い経験から、通常は８５％以下であること
が要求される。
しかしながら、前述したごと〈調質鋼管の降伏比は一般
に高くなる傾向があり、安全性や加工性の観点から好ま
しい低降伏比の鋼管を製造することは困難であった。
に高くなる傾向があり、安全性や加工性の観点から好ま
しい低降伏比の鋼管を製造することは困難であった。
また、鋼板等の分野からの類推により、鋼中の炭素量を
高めると降伏比が低くなる傾向は知られていたが、どの
程度の炭素量が必要かは十分定量的に把握されていなか
った。
高めると降伏比が低くなる傾向は知られていたが、どの
程度の炭素量が必要かは十分定量的に把握されていなか
った。
一方、近年シームレス鋼管の調質処理として圧延直後の
鋼管の顕熱を利用してそのまま焼入れし、しかるのち焼
もどしを施すいわゆる直接焼入法が普及しつつあり、ラ
インパイプへの適用も検討されるようになった。ところ
が、シームレスラインパイプにこの直接焼入処理を施し
た場合、同一成分の鋼管を再加熱焼入した場合に比べて
同温焼もどし後の強度が高くなり、かつこれに伴い降伏
比も高くなる傾向がある。従って、従来、直接焼入によ
り低降伏比の調質鋼管を製造することは、再加熱焼入の
場合より、なおいっそう困難であると、漠然と考えられ
ていた。
鋼管の顕熱を利用してそのまま焼入れし、しかるのち焼
もどしを施すいわゆる直接焼入法が普及しつつあり、ラ
インパイプへの適用も検討されるようになった。ところ
が、シームレスラインパイプにこの直接焼入処理を施し
た場合、同一成分の鋼管を再加熱焼入した場合に比べて
同温焼もどし後の強度が高くなり、かつこれに伴い降伏
比も高くなる傾向がある。従って、従来、直接焼入によ
り低降伏比の調質鋼管を製造することは、再加熱焼入の
場合より、なおいっそう困難であると、漠然と考えられ
ていた。
本発明は、低降伏比のシームレス調質ラインパイプを安
定して、かつ必要最小限の炭素含有量で製造可能とする
ことを目的とする。
定して、かつ必要最小限の炭素含有量で製造可能とする
ことを目的とする。
［問題を解決するための手段］
本発明に係る低降伏比シームレス調質ラインパイプの製
造方法は、シームレム鋼管の成分中の炭素含有量を次式
で求まる範囲に制限し、かつ該シームレス鋼管を圧延直
後に直接焼入処理するよ０．０１１９Ｘ −０，４７５
≦Ｙ ≦０．０１３０Ｘ −０．５６７ただし Ｘ：目
標上限降伏強度（Ｋｇ／ ｍ ｍ’ ）Ｙ：炭素含有量
（重量％） うにしたものである。
造方法は、シームレム鋼管の成分中の炭素含有量を次式
で求まる範囲に制限し、かつ該シームレス鋼管を圧延直
後に直接焼入処理するよ０．０１１９Ｘ −０，４７５
≦Ｙ ≦０．０１３０Ｘ −０．５６７ただし Ｘ：目
標上限降伏強度（Ｋｇ／ ｍ ｍ’ ）Ｙ：炭素含有量
（重量％） うにしたものである。
［作用］
本発明者らは、再加熱焼入と直接焼入の双方について、
シームレスｍ管の鋼中炭素含有量および降伏強度と降伏
比の関係を詳細に検討したところ、以下のような事実を
見出した。すなわち一般に直接焼入材は、同一成分同一
サイズの回加熱焼人材に比べて降伏比が高くなるが、そ
れは直接焼入材の方が回加熱焼人材より強度が高いため
であり、焼もどし温度により強度を調節して同一強度で
比較すればむしろ直接焼入材の方が回加熱焼人材より降
伏比が低くなる。
シームレスｍ管の鋼中炭素含有量および降伏強度と降伏
比の関係を詳細に検討したところ、以下のような事実を
見出した。すなわち一般に直接焼入材は、同一成分同一
サイズの回加熱焼人材に比べて降伏比が高くなるが、そ
れは直接焼入材の方が回加熱焼人材より強度が高いため
であり、焼もどし温度により強度を調節して同一強度で
比較すればむしろ直接焼入材の方が回加熱焼人材より降
伏比が低くなる。
したがって、できるだけ必要最小限の鋼中炭素ｒ４によ
り、低降伏比の調質鋼管を製造するには直接焼入処理を
施すことが有利である。
り、低降伏比の調質鋼管を製造するには直接焼入処理を
施すことが有利である。
本発明者らはかかる事実に基き、従来回加熱焼人材に対
して含有せしめていた鋼中炭素Ｊｉよりも若干低い炭素
量を含有せしめた鋼管に対して直接焼入処理を施すこと
により、より一層必要最小限の炭素ｔｄ９で 降伏比が
８５％以下程度の低降伏比の調質ｆｔ４管を製造可能と
したものである。
して含有せしめていた鋼中炭素Ｊｉよりも若干低い炭素
量を含有せしめた鋼管に対して直接焼入処理を施すこと
により、より一層必要最小限の炭素ｔｄ９で 降伏比が
８５％以下程度の低降伏比の調質ｆｔ４管を製造可能と
したものである。
なお、鋼中炭′Ｘ量はラインパイプの溶接性に最も悪影
響を及ぼし、たとえ炭素量が多いほど低降伏比が得られ
ることがわかっていても、溶接性の観点からはできるだ
け少敏であることが好ましい。
響を及ぼし、たとえ炭素量が多いほど低降伏比が得られ
ることがわかっていても、溶接性の観点からはできるだ
け少敏であることが好ましい。
［実施例コ
第１表はシームレス調質ライツバイブについて、鋼中炭
素量および降伏強度と降伏比の関係を調査するために用
いた供試材（ビレット）の一覧を示す。これらビレット
をシームレス圧延ラインに通し、圧延終了後直ちに直接
焼入を施した。またこれら供試材をシームレス圧延後、
直接焼入せずにそのまま室温まで空冷し、しかるのち８
２０°Ｃに再加熱してから焼入する通常の再加熱焼入に
ついても、比較のため同様に実施した。
素量および降伏強度と降伏比の関係を調査するために用
いた供試材（ビレット）の一覧を示す。これらビレット
をシームレス圧延ラインに通し、圧延終了後直ちに直接
焼入を施した。またこれら供試材をシームレス圧延後、
直接焼入せずにそのまま室温まで空冷し、しかるのち８
２０°Ｃに再加熱してから焼入する通常の再加熱焼入に
ついても、比較のため同様に実施した。
なお、圧延された鋼管サイズの範囲は外径１７７．８〜
３５５．ｆｌ＋ａｍ 、肉厚８．０〜２８．８ｍ海で
あり、また焼入後の強度調節のための焼もどし温度の範
囲は、最大で５８０〜７３０℃、通常は８２０〜７２０
℃である。焼もどし後の鋼管から、ＡＰＩ規定の引張試
験片を管軸に平行に採取し、降伏強度および降伏比を求
めた。
３５５．ｆｌ＋ａｍ 、肉厚８．０〜２８．８ｍ海で
あり、また焼入後の強度調節のための焼もどし温度の範
囲は、最大で５８０〜７３０℃、通常は８２０〜７２０
℃である。焼もどし後の鋼管から、ＡＰＩ規定の引張試
験片を管軸に平行に採取し、降伏強度および降伏比を求
めた。
第２図は、以上のようにして得られた実験結果のうち、
回加熱焼人材に関する結果を、横軸に降伏強度、縦軸に
鋼中炭素１五をとって整理したものである。
回加熱焼人材に関する結果を、横軸に降伏強度、縦軸に
鋼中炭素１五をとって整理したものである。
ここで、オーブンマーク（Ｏ印）は、そのｉ＆ Ｒ量お
よび降伏強度を有する鋼管の降伏比が８５％以下であっ
たこと、またクローズドマーク（・印）は、同じくその
炭素量および降伏強度を有する鋼管の降伏比が８５％を
越えたことを示す。
よび降伏強度を有する鋼管の降伏比が８５％以下であっ
たこと、またクローズドマーク（・印）は、同じくその
炭素量および降伏強度を有する鋼管の降伏比が８５％を
越えたことを示す。
一般に、降伏比は降伏強度との相関が強く、降伏強度が
高くなるほど降伏比が高くなる傾向がある。したがって
第２図においてクローズドマークの領域は右側すなわち
高強度側にあられれている。しかしながら第２図から、
降伏強度がどの程度になると降伏比が８５％を越えるか
は鋼中の炭素量に依存し、炭素量が多いときほど、より
高い降伏強度まで降伏比８５％以下が維持できることが
わかる。第２図中の直ｖｊａａ’は降伏比が８５％を越
える限界の降伏強度と炭素績の関係を示す。
高くなるほど降伏比が高くなる傾向がある。したがって
第２図においてクローズドマークの領域は右側すなわち
高強度側にあられれている。しかしながら第２図から、
降伏強度がどの程度になると降伏比が８５％を越えるか
は鋼中の炭素量に依存し、炭素量が多いときほど、より
高い降伏強度まで降伏比８５％以下が維持できることが
わかる。第２図中の直ｖｊａａ’は降伏比が８５％を越
える限界の降伏強度と炭素績の関係を示す。
換言すれば、ある降伏強度が与えられたときには、その
強度で降伏比８５％以下を維持するに必要な炭素量は、
直線ａａ’ よりＨの領域で与えられる。すなわち、降
伏強度をＸ（Ｋｇ／ｍｍ”）炭素はをＹ（％）とすると
、Ｙ２Ｏ，０１１９Ｘ −０，４７５でなければならな
い。
強度で降伏比８５％以下を維持するに必要な炭素量は、
直線ａａ’ よりＨの領域で与えられる。すなわち、降
伏強度をＸ（Ｋｇ／ｍｍ”）炭素はをＹ（％）とすると
、Ｙ２Ｏ，０１１９Ｘ −０，４７５でなければならな
い。
一方、第１図は前述の引張試験により得られた実験結果
のうち、直接廃人材に関する結果を、第２図と同様に横
軸に降伏強度、縦軸に鋼中炭素量をとって整理したもの
である。
のうち、直接廃人材に関する結果を、第２図と同様に横
軸に降伏強度、縦軸に鋼中炭素量をとって整理したもの
である。
図中の直線ｂｂ’は降伏比が８５％を越える限界の降伏
強度と炭素量の関係を示す、この直線から、ある降伏強
度Ｘ （Ｋｇ／ ｍ ｒｎ’ ）に対し、降伏比８５％
以下を維持しうる炭素量Ｙ（％）は、直接廃人材の場合
、Ｙ≧Ｏ，０Ｉ３０Ｘ −０，５６７テアルコトがわか
る。
強度と炭素量の関係を示す、この直線から、ある降伏強
度Ｘ （Ｋｇ／ ｍ ｒｎ’ ）に対し、降伏比８５％
以下を維持しうる炭素量Ｙ（％）は、直接廃人材の場合
、Ｙ≧Ｏ，０Ｉ３０Ｘ −０，５６７テアルコトがわか
る。
第１図中には比較のため、回加熱焼人材の場合の限界線
ａａ’ を点線で示した。このａａ’ に比べて直接廃
人材の場合の限界線ｂｂ’は矢印にで示したごとく右側
にずれており、直接廃人材は同一炭素量でも回加熱焼人
材に比べてより高い降伏強度まで、降伏比８５％以下を
維持できることがわかる。換Ｊすれば、直接廃人材の場
合には同一降伏強度で比較して回加熱焼人材の場合より
、より低い炭素含有量でも降伏比８５％以下を維持でき
る。
ａａ’ を点線で示した。このａａ’ に比べて直接廃
人材の場合の限界線ｂｂ’は矢印にで示したごとく右側
にずれており、直接廃人材は同一炭素量でも回加熱焼人
材に比べてより高い降伏強度まで、降伏比８５％以下を
維持できることがわかる。換Ｊすれば、直接廃人材の場
合には同一降伏強度で比較して回加熱焼人材の場合より
、より低い炭素含有量でも降伏比８５％以下を維持でき
る。
すなわち、直線ａａ’ と直線ｂｂ’ ではさまれた領
域ハ、 降伏比８ ｃｒ％以下のシームレス調質ライン
パイプを製造するに際して、直接焼入を適用することに
よりはじめて有効となった部分であり、過去に存在が知
られていなかった領域である。ラインパイプは低降伏比
を維持できる限りにおいては、溶接性の観点から含有炭
素量が極力少ないことが好ましく、このような領域の存
在は技術上極めて重要な意味をもつ。
域ハ、 降伏比８ ｃｒ％以下のシームレス調質ライン
パイプを製造するに際して、直接焼入を適用することに
よりはじめて有効となった部分であり、過去に存在が知
られていなかった領域である。ラインパイプは低降伏比
を維持できる限りにおいては、溶接性の観点から含有炭
素量が極力少ないことが好ましく、このような領域の存
在は技術上極めて重要な意味をもつ。
以上のことから５本発明においては、目標上限降伏強度
Ｘ （Ｋｇ／ ｍ ｍ″）を与えられたとき、降伏比８
５％以下のシームレス調質ラインパイプの製造方法とし
て１次式で示される範囲の炭素量Ｙ（％）を含有する鋼
管を直接焼入処理するものとする。
Ｘ （Ｋｇ／ ｍ ｍ″）を与えられたとき、降伏比８
５％以下のシームレス調質ラインパイプの製造方法とし
て１次式で示される範囲の炭素量Ｙ（％）を含有する鋼
管を直接焼入処理するものとする。
０．０１１９Ｘ −０，４７５≦Ｙ≦０．０１３０Ｘ
−０．５６７・（１）ここでＸとして目標降伏強度でな
く、目標上限降伏強度をとる理由は以下による。一般に
工業的に生産される鋼管の強度、は、一定の目標値を狙
ったとしても若干のバラツキを有し、結果的に得られる
降伏強度は目標値を中心としたある範囲を有する。この
範囲は鋼管の製造方法や熱処理条件などによるが、シー
ムレス調質ラインパイプの場合には、少なくとも５ Ｋ
ｇ／ ｍ ｒｒｒ’ 、最大で１５Ｋｇ／ｍｍ’程度の
幅となる。ところが、前述したごとく、降伏比は降伏強
度と相関があり、この幅の上限付近の降伏強度を有する
鋼管が発生した場合には、当然のことながら、その降伏
比は、当初の目標降伏強度から推定した値よりも高くな
る。すなわち、鋼管の強度バラツキに伴ない、降伏比が
８５％を越えるケースが生ずる恐れがある。したがって
、降伏比８５％以下を安定して維持するには、前述の（
］）式中のＸとして目標降伏強度ではなく、目標上限降
伏強度を用いるへきである。すなわち、ここでいう目標
上限降伏強度とは、規格上の降伏強度の下限値に予想さ
れる降伏強度のバラツキの幅（５〜１５ Ｋｇ／ ｍｍ
’）を足したものである。また規格上の降伏強度の上限
イ１ｒｉが与えられているときには、これをＸとして用
いることもできる。
−０．５６７・（１）ここでＸとして目標降伏強度でな
く、目標上限降伏強度をとる理由は以下による。一般に
工業的に生産される鋼管の強度、は、一定の目標値を狙
ったとしても若干のバラツキを有し、結果的に得られる
降伏強度は目標値を中心としたある範囲を有する。この
範囲は鋼管の製造方法や熱処理条件などによるが、シー
ムレス調質ラインパイプの場合には、少なくとも５ Ｋ
ｇ／ ｍ ｒｒｒ’ 、最大で１５Ｋｇ／ｍｍ’程度の
幅となる。ところが、前述したごとく、降伏比は降伏強
度と相関があり、この幅の上限付近の降伏強度を有する
鋼管が発生した場合には、当然のことながら、その降伏
比は、当初の目標降伏強度から推定した値よりも高くな
る。すなわち、鋼管の強度バラツキに伴ない、降伏比が
８５％を越えるケースが生ずる恐れがある。したがって
、降伏比８５％以下を安定して維持するには、前述の（
］）式中のＸとして目標降伏強度ではなく、目標上限降
伏強度を用いるへきである。すなわち、ここでいう目標
上限降伏強度とは、規格上の降伏強度の下限値に予想さ
れる降伏強度のバラツキの幅（５〜１５ Ｋｇ／ ｍｍ
’）を足したものである。また規格上の降伏強度の上限
イ１ｒｉが与えられているときには、これをＸとして用
いることもできる。
［発明の効果］
以上のように１本発明に係る低降伏比シームレス調質ラ
インパイプの製造方法は、シームレム鋼管の成分中の炭
素含有量を次式で求まる範囲に制限し、かつ該シームレ
ス鋼管を圧延直後に直接焼０．０１１９Ｘ −０，４７
５≦Ｙ ≦０．０１３０Ｘ −０．５６７ただし Ｘ：
目標上限降伏強度（Ｋｇ／ ｍ ｍ’ ）Ｙ：炭素含有
量（重量％） 入処理するようにしたものである。
インパイプの製造方法は、シームレム鋼管の成分中の炭
素含有量を次式で求まる範囲に制限し、かつ該シームレ
ス鋼管を圧延直後に直接焼０．０１１９Ｘ −０，４７
５≦Ｙ ≦０．０１３０Ｘ −０．５６７ただし Ｘ：
目標上限降伏強度（Ｋｇ／ ｍ ｍ’ ）Ｙ：炭素含有
量（重量％） 入処理するようにしたものである。
すなわち、本発明によれば、降伏比８５％以下程度の低
降伏比のシームレス調質ラインパイプを、必要最小限の
炭素含有量で、安定して確実に製造することが可能とな
る。これにより、従来より低い）２素含有量でも低降伏
比のシームレス：Ａ質うインパイプを実現することが可
能となる。
降伏比のシームレス調質ラインパイプを、必要最小限の
炭素含有量で、安定して確実に製造することが可能とな
る。これにより、従来より低い）２素含有量でも低降伏
比のシームレス：Ａ質うインパイプを実現することが可
能となる。
ｍ１図は直接焼入されたシームレス調質鋼管の炭素含有
量および降伏強度と降伏比の関係を示す線図、第２図は
再加熱焼入されたシームレス調質鋼管の炭素含有量およ
び降伏強度と降伏比の関係を示す線図である。
量および降伏強度と降伏比の関係を示す線図、第２図は
再加熱焼入されたシームレス調質鋼管の炭素含有量およ
び降伏強度と降伏比の関係を示す線図である。
Claims (1)
- （１）シームレム鋼管の成分中の炭素含有量を次式で求
まる範囲に制限し、かつ該シームレス０．０１１９Ｘ−
０．４７５≦Ｙ≦０．０１３０Ｘ−０．５６７ただしＸ
：目標上限降伏強度（Ｋｇ／ｍｍ＾２）Ｙ：炭素含有量
（重量％） 鋼管を圧延直後に直接焼入処理することを特徴とする低
降伏比シームレス調質ラインパイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29076785A JPS62151523A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 低降伏比シ−ムレス調質ラインパイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29076785A JPS62151523A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 低降伏比シ−ムレス調質ラインパイプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62151523A true JPS62151523A (ja) | 1987-07-06 |
Family
ID=17760266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29076785A Pending JPS62151523A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 低降伏比シ−ムレス調質ラインパイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62151523A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067623A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-18 | Kawasaki Steel Corp | 直接焼入法による低炭素高強度継目無鋼管の製造方法 |
| JPS6075523A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Kawasaki Steel Corp | 高強度油井管用継目無鋼管の製造方法 |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP29076785A patent/JPS62151523A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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