JPS62180034A - 溶接部の熱処理持性が優れたTi系UOE鋼管の製造方法 - Google Patents

溶接部の熱処理持性が優れたTi系UOE鋼管の製造方法

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JPS62180034A
JPS62180034A JP2354486A JP2354486A JPS62180034A JP S62180034 A JPS62180034 A JP S62180034A JP 2354486 A JP2354486 A JP 2354486A JP 2354486 A JP2354486 A JP 2354486A JP S62180034 A JPS62180034 A JP S62180034A
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JP
Japan
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heat treatment
steel tube
toughness
weld metal
weld
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Pending
Application number
JP2354486A
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English (en)
Inventor
Toshiya Matsuyama
松山 隼也
Fumimaru Kawabata
文丸 川端
Tomoo Tanaka
田中 智夫
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は溶接部の熱処理特性が優れたTi系UOE鋼管
に係り、詳しくは、応力除去焼鈍処理、ノルマライジン
グ処理、焼入れ焼戻し処理、焼戻し処理等の熱処I!!
後の溶接部の靭性が優れたTi系IJOE鋼管に係る。
従  来  の  技  術 υ0[鋼管の大部分は、圧延時に微細結晶粒を得るため
に、Nb、 Vの細粒化効果を生かした制御圧延鋼材あ
るいは圧延後の冷却速度を高めるために、加速冷部技術
を組合せた制御圧延鋼が供せられる。己れらの鋼板を用
いて溶接を行なった溶接鋼管を、応力除去焼鈍処理(以
下、SR処理という。)、焼入れ焼戻し処理(以下、Q
T処理という。)、焼戻し処理(以下、Temper処
理)、あるいはノルマライジング処理(以下、Norm
a処理という。)した際、鋼板から不可避的に導入され
るNbおよびVの炭化物、窒化物、あるいは炭窒化物が
熱処理過程で析出し、溶接金属の靭性を著しく脆化させ
る口とが知られていた。本発明者等の研究によると、こ
の脆化の様子は第2図のように示され、この脆化を防止
するには溶接金属中のNb、 VIJtを低減させる以
外に方法がないことが判明し、更に、鋭意研究の結果、
溶接のままの状態からの脆化量をなくそうとすれば、N
bとVがら定まる脆化のパラメータNb+Vt′2 ヲ
Nll + V/’2 ≦0.03重量%(以下%とす
る)にする必要のあることが定日的に明らかとなった。
通常、サブマージアーク溶接(以下、SAWという。)
材料、すなわち、溶接ワイヤあるいはフラックスからの
Nb、Vの溶接金属への添加は、不純物からの混入が認
められるのみであり、積極的な添加は行なわれない。従
って、溶接金属へのNb、■の添加は母材からのものの
みを考慮すれば1良い。この場合、母材から希釈された
Nb、Vは酸化等による損逸はほとんどないため、己れ
を減じるには鋼板のNb、 Vを減じるしか方法がなか
った。この結果、熱処理される鋼管で溶接部の高靭性が
要求される場合には、Nb、 Vを用いて鋼板の高強度
、高靭性が得られる安価な制御圧延材は使用できず、強
度と靭性を確保するために、例えば、N1を用いた高価
な51−Mn−Ni系通常圧延材あるいはこれらの調質
材が供されてきた。
第2図において、溶接金属のNb、 Vffiをみると
、通常のSAWでは、溶接金属への母材希釈率は70%
程度であり、溶接金属中でのNb+V/2)・0.03
%は母材中ではおおよそNl) + V/2 > 0.
045%に相当し、Nb、 Vを等吊添加する場合を例
にとると、Nb>0.03%、V > 0.03%程度
となり、制御圧延に通常必要とされるNb、Vの母とな
る。換言すれば、Nb、Vを用いる限り、制御圧延鋼材
による鋼管の溶接金属の熱処理後の高靭性はまったく期
待することができない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は口れらの問題点の解決を目的とし、具体的には
、工業的に安価に高強度、高靭性鋼材が得られる制御圧
延技術を活用しつつ、それによる鋼管の熱処理後の溶接
金属靭性劣化防1F効果を見出して熱処理用のtlOE
tA管に供する口とを目的とする。
〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本q 明ハ、母材中ニNt11;0,03%、Vi;0
.03%、0.03%≦Ti≦0.09%およびN≦0
.005%を含有し、かつ溶接継手金属中のNb%Vお
よびTiIf−Nb+V/2≦0.03%、Ti≦0.
065%の範囲にあることを特徴とする。
以上、図面によって本発明の構成ならびに作用について
説明すると、次の通りである。
第1図は溶接金属中の(Nb+V/2)量およびTi吊
と熱処理による溶接金属の吸収エネルギー脆化量の関係
を示すグラフであり、第2図は溶接金属中の(Nb+V
/2)@と熱処理による溶接金属の吸収エネルギー詭化
吊の関係を示すグラフである。
本発明者等はNb、Vに代って有効な制御圧延効果の得
られる合金成分について検討し、■1が有効であること
を見出した。すなわち、制御圧延においてはAC3以上
の再結晶温度域にカロ熱された場合に、NbおよびVの
炭窒化物はオーステナイ[・結晶粒界をピン止めし、結
晶粒の粗大化を抑えて鋼板の靭性と強度を高める。更に
、冷W途中で、AC3〜八C1の2相域温度において7
トリツクスと整合的に析出したそれらの炭窒化物は鋼板
の強度を更に高める効果がある。このにうに制御圧延と
組合わされたNb、 Vは鋼板の靭性と強度を同時に改
善する。一方、Tiは物性的にNb、 Vと同様の挙動
をとり、かつfNb+V)1%とほぼ当aの含有でNb
、 V以上の有効な制御圧延効果の得られる口とが明ら
かになった。すなわち、Nb、Vのみ含有の場合、母材
板厚中央付近では末だ粗粒が細粒とともに混粒の状態で
存在するのに対し、Tiが含有される場合には板厚中央
まで十分に細粒効果が得られた。
このようにTiを用いる場合、■1はNb%Vの代替の
効果およびそれ以上の効果をもつわけである。等昂添加
を例にとると、前述の如く、NbおよびVはそれぞれ鋼
板中でNb≦0.03%、■≦0.03%の範囲では、
溶接金属中に希釈されても、熱処理後の溶接金属靭性を
阻害しないため、■1との複合添加も可能である。
さて、NbやVと同等の制御圧延効果が得られる■1に
ついて説明したが、Nb、Vに代替したTiが熱処理後
の溶接金属靭性に及ぼす影響は第1図の如く示され、N
b、 Vに対する有利性が明らかに得られると同時に、
過剰な添加によってはTiの炭窒化物が溶接金属靭性を
阻害するため、Nb、 Vと同様にTiについても適正
ωに制御する必要のある口とが判明した。
すなわち、NbやVの析出物が熱処理後の溶接金属靭性
を劣化させる口とを前述したが、Tiにおいても同様な
劣化作用が認められた。ただし、より多くの含有量まで
脆化を防止しつる点にT;の利点があり、これを適正に
制御することに本願の骨子がある。具体的には、溶接金
属中でTi≦O,065%の場合に熱処理1殺の脆化抑
制効果が認められる。溶接金属中のTiは希釈割合から
して、大半が母板のTiがその源となる。従って、鋼板
のTiはTi≦0.09%に限定する必要がある。
また、Tiによる鋼板の細粒効果を得るためには、Ti
≧0.03%を必要とし、これをはずれると母材の靭性
劣化が著しい。また、積極的にTiを添加した溶接ワイ
ヤを用いる場合には、母材のTiをTi [母材]%、
ワイヤのTiをTi[ワイヤ]%とじて、 Ti[母材]%X0.7XTi [ワイヤ]%×0.3
≦0.0[35%の式を満足するTi含含有のワイヤを
用いる必要がある。例えば、母材中のTiが最′も低い
0.03%の場合、ワイV中の11を約0.145%以
下とする必要がある。
以上のように、Nb、 VおよびTiの中の1種若しく
はそれ以上の析出物が熱処理後の溶接金属靭性を阻害す
ることから、これら析出物の生成量を抑制するために、
これらの析出物構成元素である溶接金属中のN邑を制限
する必要のあることが明らかとなり、鋭意検討の結果、
溶接金属中のN源は、Tiと同様に、その希釈割合から
して、大半が母材であり、従って、母材のN@を工業的
に十分可能と考えられる範囲、つまり、N≦0.005
0%とする必要のあることが熱処理後の溶接金膜靭性劣
化を防止するために必要であることが判った。なお、ワ
イヤ中のNの調整はそれほど重要ではないが、理想的に
は母材並みの含有量が望ましい。
実施例 以下、実施例によって更に詳しく説明する。
第1表に板厚(immから38mmまでの鋼板を用いて
、本発明を実施した例を述べる。靭性の評価は、■溝に
SIVを行ない、これから採取した2 mm Vノツチ
シャルピー試験片(ノツチは溶接金属中央)によって行
なった。
本実施例では塩基度約1.0のSiO□−CaO−Ca
F2系フラックスを用いたが、本発明はフラックスの種
類には依存しないことを確かめている。
さらに、実施例中のワイヤのTiとNの含有量は無視で
きる程度に微量である。
従来法A、 G、 Mでは鋼板中のNl)とv量が過多
のために、■1が含まれない。更に従来法B、11、N
ではVffi、従来法C,I、0ではN1)@が過多の
ため、熱処理後に溶接金属靭性が著しく低下した。
従来法り、J、 Pでは鋼板のNbおよびVが適正量で
あるため、熱処理後の靭性劣化は生じなかったが、鋼板
中のTilが不足のために鋼板の靭性l)C低かった。
従来法E、に、Qでは鋼板のN吊が、更に従来法F、 
L、 litではTi吊が過多に基因してその希釈によ
る溶接金属中のNあるいはTiの過多のために熱処理後
に溶接金属靭性が低下した。
本発明法A、 B、 Cでは鋼板の靭性も高く、熱処理
後の溶接金属の靭性低下はまったく認めら〈発明の効果
〉 以上説明したように、本発明は、母材中にNb≦0.0
3%、V ≦0.03%、0.03%≦TlO,09%
およびN≦0.005%を含有し、かつ溶接継手金属中
(7)Nb、 VオヨヒTifNb+V/2≦0.03
96. TI≦0.0f35%の範囲にあることを特徴
とする溶接部の熱処理特性が優れたTi系UOEII管
であって、本発明によって、従来、熱処理される鋼管で
溶接部の高靭性が要求される場合に使用された51−M
n−Ni系圧延材のような高価な材料を使用することな
く目的を達成することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶接金属中の(Nb+ν/2)量およびTi@
と熱処理による溶接金属の吸収エネルギー脆化吊の関係
を示すグラフ、第2図は溶接金属中のfNb+V/2)
flと熱処理による溶接金属の吸l!エネルギー脆化帛
の関係を示すグラフである。 III図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  母材中にNb≦0.03重量%、V≦0.03重量%
    、0.03重量%≦Ti≦0.09重量%およびN≦0
    .005重量%を含有し、かつ溶接継手金属中のNb、
    VおよびTiがNb+V/2≦0.03重量%、Ti≦
    0.065重量%の範囲にあることを特徴とする溶接部
    の熱処理特性が優れたTi系UOE鋼管。
JP2354486A 1986-02-04 1986-02-04 溶接部の熱処理持性が優れたTi系UOE鋼管の製造方法 Pending JPS62180034A (ja)

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