JPWO2020170333A1 - ラインパイプ用電縫鋼管 - Google Patents

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Abstract

母材部の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％、及びＮ：０．００１〜０．００８％を含有し、残部がＦｅ及び不純物を含有し、母材部の肉厚をｔＢとし、電縫溶接部の肉厚をｔＳとした場合に、母材部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｂの硬さから１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値が３０ＨＶ１０以下であり、電縫溶接部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｓの硬さから１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、ｔＢ及びｔＳが、それぞれ１５ｍｍ以上であるラインパイプ用電縫鋼管。

Description

本開示は、ラインパイプ用電縫鋼管に関する。
近年、原油・天然ガスの長距離輸送方法として、パイプラインの重要性がますます高まっている。かかるパイプラインの形成に用いられるラインパイプは、現在、米国石油協会（ＡＰＩ）規格を基本として設計されている。
特に、寒冷地で使用されるラインパイプには、強度のみならず優れた低温靱性が要求される。
従来、このような用途には、ＵＯＥ鋼管が用いられるのが一般的であったが、より安価な電縫鋼管の適用が求められている。
例えば、特許文献１及び２には、ＡＰＩ−５Ｌ−Ｘ５６級以上の高強度電縫鋼管用素材として、特定の化学組成を有し、ベイニティックフェライト及び／又はフェライトからなる金属組織を有し、板厚が１８ｍｍ以上である高強度熱延鋼板が開示されている。これら特許文献１及び２には、上記高強度熱延鋼板を略円筒形状に造管してオープン管とし、このオープン管の端部同士を電縫溶接してなる電縫鋼管であって、シームアニ−ル後に、電縫溶接部の硬さが、｛（電縫溶接部の平均硬さ）−（母材硬さ）｝で３０ＨＶ以下である電縫鋼管も開示されている。
特許文献１：特開２００７−１３８２８９号公報
特許文献２：特開２００７−１３８２９０号公報
本発明者等の検討により、電縫鋼管の肉厚が厚い場合（特に肉厚が１５ｍｍ以上である場合）には、特に、電縫鋼管の電縫溶接部において、電縫鋼管の肉厚方向での硬さのバラつきが生じ易く、これにより、電縫溶接部の低温靭性が低下する場合があることが判明した。
特許文献１及び２では、電縫溶接部について、上述した肉厚方向での硬さのバラつきを制御することについて、一切考慮されていない。従って、特許文献１及び２に記載の電縫鋼管は、電縫溶接部の低温靱性が必ずしも十分とはいえない。
また、特許文献１及び２では、シャルピー衝撃試験によって靭性が評価されているが、寒冷地で使用するに際して信頼性を確保するためには、シャルピー衝撃試験ではなく、ＣＴＯＤ（Crack tip opening displacement）試験による電縫溶接部の低温靭性の評価が不可欠である。
本開示の目的は、５００ＭＰａ〜７００ＭＰａの引張強さを有し、母材部及び電縫溶接部の低温靭性に優れる電縫鋼管を提供することである。
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞ 母材部及び電縫溶接部を含み、
前記母材部の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、
Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、
Ｍｎ：０．５〜２．０％、
Ｐ：０〜０．０２０％、
Ｓ：０〜０．００３０％、
Ａｌ：０〜０．０８０％、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、
Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％、
Ｎ：０．００１〜０．００８％、
Ｏ：０〜０．００３％、
Ｃｕ：０〜０．５％、
Ｎｉ：０〜０．５％、
Ｃｒ：０〜０．５０％、
Ｍｏ：０〜０．５％、
Ｖ：０〜０．１０％、
Ｂ：０〜０．００２０％、
Ｗ：０〜０．５００％、
Ｚｒ：０〜０．０５００％、
Ｔａ：０〜０．０５００％、
Ｍｇ：０〜０．００５％、
Ｃａ：０〜０．００５０％、
ＲＥＭ：０〜０．００５０％、
Ｙ：０〜０．００５０％、
Ｈｆ：０〜０．００５０％、
Ｒｅ：０〜０．００５０％、並びに、
残部：Ｆｅ及び不純物からなり、
下記（ｉ）式で表されるＣｅｑが０．２０〜０．５３であり、
下記（ii）式で表されるＰｃｍが０．１５０〜０．２５０であり、
前記母材部の肉厚をｔＢとし、前記電縫溶接部の肉厚をｔＳとした場合に、
前記母材部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｂ、前記母材部の外表面から深さ１／４ｔＢの位置である１／４ｔＢ部、及び、前記母材部の外表面から深さ１／２ｔＢの位置である１／２ｔＢ部の各々の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、前記外表層部Ｂ、前記１／４ｔＢ部、及び前記１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
前記外表層部Ｂの硬さから前記１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
前記電縫溶接部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｓの金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜３０％であり、前記外表層部Ｓにおける平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
前記電縫溶接部の外表面から深さ１／４ｔＳの位置である１／４ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜４０％であり、前記１／４ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
前記電縫溶接部の外表面から深さ１／２ｔＳの位置である１／２ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、前記１／２ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
前記外表層部Ｓの硬さから前記１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
前記ｔＢ及び前記ｔＳが、それぞれ、１５ｍｍ以上であり、
引張強さが５００ＭＰａ〜７００ＭＰａであり、
降伏強さが４１０ＭＰａ〜５６０ＭＰａであるラインパイプ用電縫鋼管。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５ …（ｉ）
Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋（Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｃｒ）／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５×Ｂ …（ii）
式（ｉ）及び式（ii）中、各元素記号は、各元素の質量％を表す。
＜２＞ 前記母材部の化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０％超０．５％以下、
Ｎｉ：０％超０．５％以下、
Ｃｒ：０％超０．５０％以下、
Ｍｏ：０％超０．５％以下、
Ｖ：０％超０．１０％以下、
Ｂ：０％超０．００２％以下、
Ｗ：０％超０．５００％以下、
Ｚｒ：０％超０．０５００％以下、
Ｔａ：０％超０．０５００％以下、
Ｍｇ：０％超０．００５％以下、
Ｃａ：０％超０．００５０％以下、
ＲＥＭ：０％超０．００５０％以下、
Ｙ：０％超０．００５０％以下、
Ｈｆ：０％超０．００５０％以下、及び、
Ｒｅ：０％超０．００５０％以下からなる群から選択される１種以上を含有する＜１＞に記載のラインパイプ用電縫鋼管。
＜３＞ 前記ｔＢ及び前記ｔＳが、それぞれ、１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である＜１＞又は＜２＞に記載のラインパイプ用電縫鋼管。
＜４＞ 外径が３０４．８ｍｍ〜６０９．６ｍｍである＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載のラインパイプ用電縫鋼管。
本開示によれば、５００ＭＰａ〜７００ＭＰａの引張強さを有し、母材部及び電縫溶接部の低温靭性に優れる電縫鋼管が提供される。
本開示における引張試験片の概略正面図である。 本開示におけるＤＷＴＴ試験片の概略正面図である。
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、成分（元素）の含有量を示す「％」は、「質量％」を意味する。
本明細書において、Ｃ（炭素）の含有量を、「Ｃ含有量」と表記することがある。他の元素の含有量についても同様に表記することがある。
本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示のラインパイプ用電縫鋼管（以下、単に「電縫鋼管」ともいう）は、母材部及び電縫溶接部を含み、母材部の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０〜０．０２０％、Ｓ：０〜０．００３０％、Ａｌ：０〜０．０８０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％、Ｎ：０．００１〜０．００８％、Ｏ：０〜０．００３％、Ｃｕ：０〜０．５％、Ｎｉ：０〜０．５％、Ｃｒ：０〜０．５０％、Ｍｏ：０〜０．５％、Ｖ：０〜０．１０％、Ｂ：０〜０．００２０％、Ｗ：０〜０．５００％、Ｚｒ：０〜０．０５００％、Ｔａ：０〜０．０５００％、Ｍｇ：０〜０．００５％、Ｃａ：０〜０．００５０％、ＲＥＭ：０〜０．００５０％、Ｙ：０〜０．００５０％、Ｈｆ：０〜０．００５０％、Ｒｅ：０〜０．００５０％、及び、残部：Ｆｅ及び不純物からなり、下記（ｉ）式で表されるＣｅｑが０．２０〜０．５３であり、下記（ii）式で表されるＰｃｍが０．１５０〜０．２５０であり、
母材部の肉厚をｔＢとし、電縫溶接部の肉厚をｔＳとした場合に、
母材部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｂ、母材部の外表面から深さ１／４ｔＢの位置である１／４ｔＢ部、及び、母材部の外表面から深さ１／２ｔＢの位置である１／２ｔＢ部の各々の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
外表層部Ｂの硬さから１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値は０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
電縫溶接部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｓの金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜３０％であり、外表層部Ｓにおける平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
電縫溶接部の外表面から深さ１／４ｔＳの位置である１／４ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜４０％であり、１／４ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
電縫溶接部の外表面から深さ１／２ｔＳの位置である１／２ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、１／２ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
外表層部Ｓの硬さから１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
ｔＢ（即ち、母材部の肉厚）及びｔＳ（即ち、電縫溶接部の肉厚）が、それぞれ１５ｍｍ以上であり、
引張強さが５００ＭＰａ〜７００ＭＰａであり、
降伏強さが４１０ＭＰａ〜５６０ＭＰａである。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５ …（ｉ）
Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋（Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｃｒ）／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５×Ｂ …（ii）
式（ｉ）及び式（ii）中、各元素記号は、各元素の質量％を表す。
本開示の電縫鋼管は、５００ＭＰａ〜７００ＭＰａの引張強さを有し、母材部及び電縫溶接部の低温靭性に優れる。
以下では、上述の母材部の化学組成（Ｃｅｑが０．２０〜０．５３であり、Ｐｃｍが０．１５０〜０．２５０であることを含む）を、本開示における化学組成と称することがある。
本発明者等の検討により、母材部が上記本開示における化学組成を有する電縫鋼管において、電縫鋼管の肉厚が厚い場合（特に肉厚が１５ｍｍ以上である場合）には、特に、電縫溶接部において、電縫鋼管の肉厚方向での硬さのバラつきが生じ易く、これにより、電縫鋼管の低温靭性が低下する場合があることが判明した。
上述した肉厚方向での硬さのバラつきは、具体的には、以下のようにして生じると考えられる。
電縫鋼管は、一般的に、熱延鋼板をロール成形することによりオープン管とし、得られたオープン管における衝合部を電縫溶接して電縫溶接部を形成することによって製造される。この電縫鋼管の製造方法において、電縫溶接によって形成された電縫溶接部に対し、熱処理（以下、「シーム熱処理」ともいう）が施される場合がある。このシーム熱処理は、電縫鋼管の外表面側から、加熱及び冷却をこの順に施すことによって行われる場合がある。この場合において、電縫鋼管の肉厚が厚い場合（特に肉厚が１５ｍｍ以上である場合）には、電縫溶接部において、外表面近傍（例えば外表層部Ｓ）における冷却速度が肉厚中央部（即ち、１／２ｔＳ部）における冷却速度と比較して、大きくなりすぎる場合がある。その結果、電縫溶接部において、外表面近傍（例えば外表層部Ｓ）の硬さが肉厚中央部（即ち、１／２ｔＳ部）の硬さと比較して、硬くなりすぎる場合がある（例えば、後述する、Ｎｏ．３６（比較例）、Ｎｏ．３７（比較例）、及びＮｏ．４０（比較例）参照）。
この点に関し、本開示の電縫鋼管では、電縫溶接部において、外表層部Ｓの硬さから１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下に制御されている。
これにより、肉厚（ｔＢ及びｔＳの各々）が１５ｍｍ以上である電縫鋼管でありながら、電縫溶接部の低温靭性が改善される。
外表層部Ｓの硬さから１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であることは、電縫溶接部に対するシーム熱処理の条件（即ち、加熱条件及び／又は冷却条件）を厳密に制御し、これにより、外表層部Ｓにおける冷却速度と１／２ｔＳ部における冷却速度との差が大きくなりすぎないように制御することによって達成される。
本開示の電縫鋼管に対し、肉厚が１５ｍｍ未満である電縫鋼管では、肉厚方向での硬さの差はさほど生じない（例えば、後述するＮｏ．４４（参考例）参照）。その理由は、肉厚が薄いために、外表層部Ｓにおける冷却速度と１／２ｔＳ部における冷却速度との差が、さほど大きくならないためである。
本開示の電縫鋼管では、電縫溶接部だけでなく、母材部においても、外表層部Ｂの硬さから１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値は３０ＨＶ１０以下に制御されている。
これにより、母材部における低温靭性も改善され、その結果、電縫鋼管全体の低温靭性が確保される。
本開示の電縫鋼管において、母材部（base metal portion）とは、電縫鋼管における、電縫溶接部及び熱影響部以外の部分を指す。
ここで、熱影響部（heat affected zone；「ＨＡＺ」と称されることがある）とは、電縫溶接部の近傍であって、電縫溶接及びシーム熱処理による熱の影響を受けた部分を指す。
また、本開示の電縫鋼管において、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径、外表層部Ｓにおける平均結晶粒径、１／４ｔＳ部における平均結晶粒径、並びに、１／２ｔＳ部における平均結晶粒径が、それぞれ、２０μｍ以下に制限されていることも、母材部及び電縫溶接部の低温靭性の改善に寄与する。
本開示において、母材部の低温靭性は、ＤＷＴＴ（Drop weight tear test）試験によって評価され、電縫溶接部の低温靭性は、ＣＴＯＤ（Crack tip opening displacement）試験によって評価される（後述の実施例参照）。
本開示の電縫鋼管では、母材部において、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織において、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％である。このポリゴナルフェライト分率は、電縫鋼管の強度向上（具体的には、引張強さが５００ＭＰａ以上であること）に寄与する。
本開示の電縫鋼管では、電縫溶接部において、外表層部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部におけるポリゴナルフェライト分率が、それぞれ、０〜３０％、０〜４０％、及び０〜５０％となっている。
外表層部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部におけるポリゴナルフェライト分率が、それぞれ、０〜３０％、０〜４０％、及び０〜５０％であることは、シーム熱処理前の電縫溶接部に対し、シーム熱処理として、外表面側から、加熱及び冷却がこの順に施されたことを意味する。
詳細には、上記加熱が施された電縫溶接部に対し、外表面側から冷却を施す場合、外表面側から１／２ｔＳ部に向かうにつれて、冷却速度が遅くなる場合が多い。この場合において、許容されるポリゴナルフェライト分率の上限は、外表面側から１／２ｔＳ部に向かうにつれて大きくなる。その結果、上述したポリゴナルフェライト分率が実現される。
＜母材部の化学組成＞
以下、母材部の化学組成（即ち、本開示における化学組成）について説明する。
Ｃ：０．０４〜０．１２％
Ｃは、鋼における母材部の強度を向上させる元素である。かかる効果を得る観点から、Ｃ含有量は０．０４％以上である。Ｃ含有量は、好ましくは０．０４５％以上であり、より好ましくは０．０５％以上である。
一方、Ｃ含有量が０．１２％を超えると、鋼の溶接性及び低温靱性の低下を招く場合がある。そのため、Ｃ含有量は、０．１２％以下である。Ｃ含有量は、好ましくは０．１０％以下である。
Ｓｉ：０．０１〜０．５０％
Ｓｉは、製鋼上、脱酸元素として必要な元素である。かかる効果を得る観点から、Ｓｉ含有量は、０．０１％以上である。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．０２％以上であり、より好ましくは０．１０％以上であり、更に好ましくは０．２０％以上である。
一方、Ｓｉ含有量が０．５０％を超えると、電縫溶接部の靱性の低下を招く場合がある。そのため、Ｓｉ含有量は、０．５０％以下である。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．４０％以下である。
Ｍｎ：０．５〜２．０％
Ｍｎは、母材部の強度及び低温靱性の確保に必要な元素である。かかる効果を得る観点から、Ｍｎ含有量は、０．５％以上である。Ｍｎ含有量は、好ましくは１．０％以上である。
一方、Ｍｎ含有量が２．０％を超えると、電縫溶接部の靱性を著しく阻害する場合がある。そのため、Ｍｎ含有量は、２．０％以下である。Ｍｎ含有量は、好ましくは１．９％以下である。
Ｐ：０〜０．０２０％
Ｐは、不純物である。Ｐ含有量は、０％であってもよい。脱燐コスト低減の観点から、Ｐ含有量は０％超であってもよく、０．００１％以上であってもよく、０．００５％以上であってもよい。
一方、Ｐは、鋼の低温靱性に影響を与える元素であり、Ｐ含有量が０．０２０％を超えると、母材部及び電縫溶接部の靱性を著しく阻害する場合がある。そのため、Ｐ含有量は、０．０２０％以下である。Ｐ含有量は、好ましくは０．０１７％以下である。
Ｓ：０〜０．００３０％
Ｓは、不純物である。Ｓ含有量は、０％であってもよい。脱硫コスト低減の観点から、Ｓ含有量は０％超であってもよく、０．０００１％以上であってもよく、０．０００３％以上であってもよい。
一方、Ｓ含有量が０．００３０％を超えると、粗大な硫化物の生成の原因となり、低温靱性を阻害する場合がある。そのため、Ｓ含有量は、０．００３０％以下である。Ｓ含有量は、好ましくは０．００２０％以下である。
Ａｌ：０〜０．０８０％
Ａｌは、任意の元素である。従って、Ａｌ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ａｌは、脱酸剤として機能し得る元素である。かかる機能を効果的に発揮させる観点から、Ａｌ含有量は、０．００１％以上であってもよく、０．００３％以上であってもよい。
一方、Ａｌ含有量が０．０８０％を超えると、脆化組織である島状マルテンサイト又はマルテンサイト−オーステナイト混成物が形成され、低温靱性が低下する場合がある。そのため、Ａｌ含有量は、０．０８０％以下である。Ａｌ含有量は、好ましくは０．０５０％以下であり、より好ましくは０．０４０％以下である。
Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％
Ｔｉは、脱酸剤として機能する元素であり、さらには、窒化物形成元素として、結晶粒の細粒化に効果を発揮する元素である。これらの効果を得る観点から、Ｔｉ含有量は、０．００５％以上である。Ｔｉ含有量は、好ましくは０．０１０％以上である。
一方、Ｔｉ含有量が０．０３０％を超えると、炭化物の形成による低温靱性の著しい低下を招く場合がある。そのため、Ｔｉ含有量は、０．０３０％以下である。Ｔｉ含有量は好ましくは０．０２５％以下である。
Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％
Ｎｂは、炭化物及び／又は窒化物を形成し、強度の向上に寄与する元素である。かかる効果を得る観点から、Ｎｂ含有量は、０．００５％以上である。Ｎｂ含有量は、好ましくは０．０１０％以上である。
一方、Ｎｂ含有量が０．０５０％を超えると、低温靱性の低下を招く場合がある。そのため、Ｎｂ含有量は、０．０５０％以下である。Ｎｂ含有量は、好ましくは０．０４０％以下である。
Ｎ：０．００１〜０．００８％
Ｎは、鋼の低温靱性に影響を与える元素である。Ｎ含有量が０．００１％未満では、ＴｉＮなどのピニング粒子が少なくなり、低温靱性が劣化する場合がある。従って、Ｎ含有量は、０．００１％以上である。Ｎ含有量は、好ましくは０．００２％以上である。
一方、Ｎ含有量が０．００８％を超えると、母材部及び電縫溶接部の靱性を著しく阻害する場合がある。そのため、Ｎ含有量は、０．００８％以下である。Ｎ含有量は、好ましくは０．００６％以下であり、より好ましくは０．００４％以下である。
Ｏ：０〜０．００３％
Ｏは、不純物である。Ｏ含有量は、０％であってもよい。脱酸コスト低減の観点から、Ｏ含有量は、０％超であってもよく、０．００１％以上であってもよい。
一方、Ｏは、鋼の低温靱性に影響を与える元素である。Ｏ含有量が０．００３％を超えると、母材部及び電縫溶接部の靱性を著しく阻害する場合がある。そのため、Ｏ含有量は０．００３％以下である。Ｏ含有量は、好ましくは０．００２５％以下である。
Ｃｕ：０〜０．５％
Ｃｕは、任意の元素である。即ち、Ｃｕ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｃｕは、低温靱性を低下させずに鋼の強度を上昇させる元素である。かかる効果を得る観点から、Ｃｕ含有量は、０．０１％以上であってもよく、０．１％以上であってもよい。
一方、Ｃｕ含有量が０．５０％を超えると、鋼片加熱時及び溶接時に割れが生じやすくなる場合がある。そのため、Ｃｕ含有量は、０．５％以下である。Ｃｕ含有量は、好ましくは０．４５％以下であり、より好ましくは０．４％以下であり、更に好ましくは０．３％以下である。
Ｎｉ：０〜０．５％
Ｎｉは、任意の元素である。即ち、Ｎｉ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｎｉは、低温靱性及び強度の改善に有効な元素である。かかる効果を得る観点から、Ｎｉ含有量は、０．０１％以上であってもよく、０．１％以上であってもよく、０．２％以上であってもよい。
一方、Ｎｉ含有量が０．５％を超えると、溶接性が低下する場合がある。そのため、Ｎｉ含有量は、０．５％以下である。Ｎｉ含有量は、好ましくは０．４％以下であり、より好ましくは０．３％以下である。
Ｃｒ：０〜０．５０％
Ｃｒは、任意の元素である。即ち、Ｃｒ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｃｒは、析出強化により鋼の強度を向上させる元素である。かかる効果を得る観点から、Ｃｒ含有量は、０．０１％以上であってもよく、０．１０％以上であってもよい。
一方、Ｃｒ含有量が０．５０％を超えると、焼入れ性が過剰となる場合があり、その結果、低温靱性が低下する場合がある。そのため、Ｃｒ含有量は、０．５０％以下である。Ｃｒ含有量は、好ましくは０．４０％以下であり、より好ましくは０．３０％以下である。
Ｍｏ：０〜０．５％
Ｍｏは、任意の元素である。即ち、Ｍｏ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｍｏは、焼入れ性を向上させること、及び、炭窒化物を形成することにより、強度を改善する元素である。かかる効果を得る観点から、Ｍｏ含有量は、０．０１％以上であってもよく、０．０５％以上であってもよく、０．１％以上であってもよく、０．２％以上であってもよい。
一方、Ｍｏ含有量が０．５％を超えると、過剰な強度、及び、低温靱性の著しい低下を招く場合がある。そのため、Ｍｏ含有量は、０．５％以下である。Ｍｏ含有量は、好ましくは０．４％以下であり、より好ましくは０．３％以下である。
Ｖ：０〜０．１０％
Ｖは、任意の元素である。即ち、Ｖ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｖは、炭化物及び／又は窒化物を形成し、強度の向上に寄与する元素である。かかる効果を得る観点から、Ｖ含有量は、０．００１％以上であってもよく、０．０１％以上であってもよい。
一方、Ｖ含有量が０．１０％を超えると、低温靱性の低下を招く場合がある。そのため、Ｖ含有量は、０．１０％以下である。Ｖ含有量は、好ましくは０．０６％以下である。
Ｂ：０〜０．００２０％
Ｂは、任意の元素である。即ち、Ｂ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｂは、焼入れ性を向上させる元素である。かかる効果を得る観点から、Ｂ含有量は、０．０００１％以上であってもよく、０．０００３％以上であってもよい。
一方、Ｂ含有量が０．００２０％を超えると、Ｂの析出物が生成し、低温靱性を劣化させる場合がある。そのため、Ｂ含有量は、０．００２０％以下である。Ｂ含有量は、好ましくは０．００１５％以下である。
Ｗ：０〜０．５００％
Ｗは、任意の元素である。即ち、Ｗ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｗは、焼入れ性を向上させること、及び、炭窒化物を形成することにより、強度を改善する元素である。かかる効果を得る観点から、Ｗ含有量は、０．００１％以上であってもよく、０．０１０％以上であってもよい。
一方、Ｗ含有量が０．５００％を超えると、過剰な強度、及び、低温靱性の著しい低下を招く場合がある。そのため、Ｗ含有量は、０．５００％以下である。Ｗ含有量は、好ましくは０．４００％以下であり、より好ましくは０．１００％以下である。
Ｚｒ：０〜０．０５００％
Ｔａ：０〜０．０５００％
Ｚｒ及びＴａは、それぞれ、任意の元素である。即ち、Ｚｒ含有量及びＴａ含有量は、それぞれ、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｚｒ及びＴａは、それぞれ、Ｎｂと同様に、炭化物及び／又は窒化物を形成し、強度の向上に寄与する元素である。かかる効果を得る観点から、Ｚｒ含有量及びＴａ含有量は、それぞれ独立に、０．０００１％以上であってもよく、０．００１０％以上であってもよい。
一方、Ｚｒ含有量及びＴａ含有量は、それぞれ、０．０５００％を超えると、低温靱性の低下を招く場合がある。そのため、Ｚｒ含有量及びＴａ含有量は、それぞれ、０．０５００％以下である。Ｚｒ含有量及びＴａ含有量は、それぞれ独立に、好ましくは０．０１００％以下である。
Ｍｇ：０〜０．００５％
Ｍｇは、任意の元素である。即ち、Ｍｇ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｍｇは、脱酸剤としての効果を有する元素である。Ｍｇは、酸化物からなるピニング粒子を生成する効果も有する。これらの効果を得る観点から、Ｍｇ含有量は、０．０００１％以上であってもよく、０．００１％以上であってもよい。
一方、Ｍｇ含有量が０．００５％を超えると、粗大な酸化物が生成し易くなり、母材部及び電縫溶接部の靱性の低下を招く場合がある。そのため、Ｍｇ含有量は、０．００５％以下である。Ｍｇ含有量は、好ましくは０．００４％以下である。
Ｃａ：０〜０．００５０％
Ｃａは、任意の元素である。即ち、Ｃａ含有量は、０％であってもよいし、０％超であってもよい。
Ｃａは、硫化物を生成することにより、伸長ＭｎＳの生成を抑制し、鋼材の板厚方向の特性、特に耐ラメラティアー性を改善する効果を有する。これらの効果を得る観点から、Ｃａ含有量は、０．０００１％以上であってもよく、０．０００２％以上であってもよく、０．００１０％以上であってもよい。
一方、Ｃａ含有量が０．００５％を超えると、母材部及び電縫溶接部におけるＣａ酸化物の個数が増加する。その結果、Ｃａ酸化物が破壊の起点となり、低温靱性が大きく低下する場合がある。そのため、Ｃａ含有量は、０．００５０％以下である。Ｃａ含有量は、好ましくは０．００４０％以下であり、より好ましくは０．００３０％以下である。
ＲＥＭ：０〜０．００５０％
Ｙ：０〜０．００５０％
Ｈｆ：０〜０．００５０％
Ｒｅ：０〜０．００５０％
ＲＥＭ、Ｙ、Ｈｆ及びＲｅは、それぞれ、Ｃａと同様に、硫化物を生成することにより、伸長ＭｎＳの生成を抑制し、鋼材の板厚方向の特性、特に耐ラメラティアー性を改善する効果を有する。これらの効果を得る観点から、ＲＥＭ含有量、Ｙ含有量、Ｈｆ含有量及びＲｅ含有量は、それぞれ、０．０００１％以上であってもよく、０．００１０％以上であってもよい。
一方、ＲＥＭ含有量、Ｙ含有量、Ｈｆ含有量及びＲｅ含有量は、それぞれ、０．００５０％を超えると、これらの元素の酸化物の個数が増加する。その結果、これらの元素の酸化物が破壊の起点となり、低温靱性が大きく低下する場合がある。そのため、ＲＥＭ含有量、Ｙ含有量、Ｈｆ含有量及びＲｅ含有量は、それぞれ、０．００５０％以下である。ＲＥＭ含有量、Ｙ含有量、Ｈｆ含有量及びＲｅ含有量は、それぞれ独立に、好ましくは０．００４５％以下であり、より好ましくは０．００３０％以下である。
ここで、ＲＥＭは、Ｓｃ及びランタノイドの合計１６元素を指し、上記ＲＥＭ含有量はこれらの元素の合計含有量を意味する。
残部：Ｆｅ及び不純物
母材部の化学組成において、上述した各元素を除いた残部は、Ｆｅ及び不純物である。
ここで、不純物とは、原材料（例えば、鉱石、スクラップ、等）に含まれる成分、または、製造の工程で混入する成分であって、意図的に鋼に含有させたものではない成分を指す。
不純物としては、上述した元素以外のあらゆる元素が挙げられる。不純物としての元素は、１種のみであっても２種以上であってもよい。
不純物として、例えば、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｈ等が挙げられる。
通常、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｏ、及びＡｓについては、例えば含有量０．１％以下の混入が、Ｐｂ及びＢｉについては、例えば含有量０．００５％以下の混入が、Ｈについては、例えば含有量０．０００４％以下の混入が、それぞれあり得る。その他の元素の含有量については、通常の範囲であれば、特に制御する必要はない。
母材部の化学組成は、各元素による上述した効果を得る観点から、Ｃｕ：０％超０．５％以下、Ｎｉ：０％超０．５％以下、Ｃｒ：０％超０．５０％以下、Ｍｏ：０％超０．５％以下、Ｖ：０％超０．１０％以下、Ｂ：０％超０．００２％以下、Ｗ：０％超０．５００％以下、Ｚｒ：０％超０．０５００％以下、Ｔａ：０％超０．０５００％以下、Ｍｇ：０％超０．００５％以下、Ｃａ：０％超０．００５０％以下、ＲＥＭ：０％超０．００５０％以下、Ｙ：０％超０．００５０％以下、Ｈｆ：０％超０．００５０％以下、及び、Ｒｅ：０％超０．００５０％以下からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
これらの元素の含有量の好ましい範囲は、それぞれ前述したとおりである。
Ｃｅｑ：０．２０〜０．５３
母材部の化学組成において、下記（ｉ）式で表されるＣｅｑは、０．２０〜０．５３である。
Ｃｅｑは、焼入れ性の指標となる値である。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５ …（ｉ）
式（ｉ）中、各元素記号は、各元素の質量％を表す。
Ｃｅｑが０．２０未満では、必要な強度が得られない場合がある。従って、Ｃｅｑは、０．２０以上である。Ｃｅｑは、好ましくは０．３０以上である。
一方、Ｃｅｑが０．５３を超えると、低温靱性が劣化する場合がある。従って、Ｃｅｑは、０．５３以下である。Ｃｅｑは、好ましくは０．５０以下である。
Ｐｃｍ：０．１５０〜０．２５０
母材部の化学組成において、下記式（ii）で表されるＰｃｍは、０．１５０〜０．２５０である。
Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋（Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｃｒ）／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５×Ｂ …（ii）
式（ii）中、各元素記号は、各元素の質量％を表す。
式（ii）の右辺における各元素は、鋼の強度を向上させる効果を有する。
Ｐｃｍが０．１５０未満では、必要な強度が得られない場合がある。従って、Ｐｃｍは、０．１５０以上である。Ｐｃｍは、好ましくは０．１５２以上である。
一方、Ｐｃｍが０．２５０を超えると、母材及び電縫溶接部の低温靱性が劣化する場合があり、また、ラインパイプ敷設時における鋼管周溶接時の溶接割れを引き起こす場合がある。従って、Ｐｃｍは、０．２５０以下である。Ｐｃｍは、好ましくは０．２４５以下である。
電縫鋼管の強度、並びに、母材部及び電縫溶接部の低温靱性を向上させるためには、母材部及び電縫溶接部における金属組織の制御が重要である。
以下、本開示の電縫鋼管における、母材部及び電縫溶接部のそれぞれの金属組織について説明する。
＜母材部（外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部）の金属組織＞
（ポリゴナルフェライト分率）
母材部における、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％である。即ち、外表層部Ｂの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、１／４ｔＢ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、１／２ｔＢ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率が０〜５０％である。
これらの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率が５０％超であると、電縫鋼管の強度が低下するおそれがある。
一方、これらの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率は、０％であってもよい。
上述したポリゴナルフェライト分率の測定は、電縫鋼管の母材１８０°位置のＬ断面における、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々に対して行う。
ここで、母材１８０°位置とは、電縫溶接部から管周方向に１８０°ずれた位置を指す。
また、Ｌ断面とは、管軸方向及び肉厚方向に対して平行な断面を指す。
以下、ポリゴナルフェライト分率の測定方法について詳述する。
電縫鋼管から、母材１８０°位置のＬ断面における各測定位置（即ち、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々）を観察するための試料を、それぞれ採取する。
採取した試料の観察面をコロイダルシリカ研磨剤で３０〜６０分研磨する。研磨された観察面をＥＢＳＤ−ＯＩＭ（商標）（Electron Back Scatter Diffraction Pattern-Orientation Image Microscopy）を用いて解析し、測定位置を中心とする２００μｍ（管軸方向）×５００μｍ（肉厚方向）の視野範囲におけるポリゴナルフェライトの面積率を求め、ポリゴナルフェライト分率とする。
ＥＢＳＤ−ＯＩＭの視野倍率（観察倍率）は４００倍とし、測定ステップは０．３μｍとする。
ポリゴナルフェライト分率は、ＥＢＳＤ−ＯＩＭに装備されているＫＡＭ（Kernel Average Misorientation）法によって求める。
詳細には、まず、視野範囲を正六角形のピクセル単位に区切り、視野範囲のうちのある一つの正六角形のピクセルを中心のピクセルとして選定する。選定した中心のピクセルと、中心のピクセルの外側の６個のピクセルと、これらの６個のピクセルのさらにその外側の１２個のピクセルと、これら１２個のピクセルのさらに外側の１８個のピクセルと、からなる全３７ピクセルにおける各ピクセル間の方位差を求める。得られた方位差の平均値を求め、中心のピクセルのＫＡＭ値とする。同様にして、視野範囲に含まれる各ピクセルについて、それぞれＫＡＭ値を求める。これらのＫＡＭ値の算出方法は、「第三近似」と称されることがある方法である。
以上の結果に基づき、視野範囲に含まれる各ピクセルのＫＡＭ値を示すＫＡＭマップを作成する。
得られたＫＡＭマップに基づき、視野範囲の全面積に対する、ＫＡＭ値が１°以下であるピクセルの面積分率を、ポリゴナルフェライト分率として求める。
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率を０〜５０％とするための達成手段としては、例えば、
電縫鋼管の素材として、本開示における化学組成を有する熱延鋼板を用いること、
上記熱延鋼板を製造するための製造条件を制御すること、
等が挙げられる。
（平均結晶粒径）
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径は、２０μｍ以下である。これにより、母材部の低温靱性が確保される。
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径は、好ましくは１５μｍ以下である。
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径の下限には特に制限はないが、下限は、例えば３μｍであり、好ましくは５μｍである。
本開示において、平均結晶粒径とは、ＡＳＴＭ Ｅ１１２で規定される平均切断粒径ｄ（mean lineal intercept length）を１．１２倍した値を意味する。
本開示における、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径（即ち、ＡＳＴＭ Ｅ１１２で規定される平均切断粒径ｄを１．１２倍した値）は、母材１８０°位置のＬ断面における各測定位置（即ち、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々）の光学顕微鏡写真（倍率５００倍）に基づいて求める。
詳細には、まず、上述したポリゴナルフェライト分率の測定方法と同様に、電縫鋼管から、母材１８０°位置のＬ断面における各測定位置（即ち、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々）を観察するための試料を、それぞれ採取する。
採取した試料の観察面をコロイダルシリカ研磨剤で３０〜６０分研磨する。研磨された観察面をナイタール腐食する。ナイタール腐食後の各測定位置について、光学顕微鏡写真（倍率５００倍）を撮影する。
得られた光学顕微鏡写真に基づき、ＡＳＴＭ Ｅ１１２に従い、平均切断粒径ｄを求める。得られた平均切断粒径ｄを１．１２倍することにより、平均結晶粒径を求める。
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径を２０μｍ以下とするため達成手段としては、例えば、
電縫鋼管の素材として本開示における化学組成を有する熱延鋼板を用いること、
上記熱延鋼板を製造するための製造条件（例えば、スラブ加熱温度、未再結晶域での圧下比、巻取温度等）を制御すること、
等が挙げられる。
（ポリゴナルフェライト以外の組織）
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織において、ポリゴナルフェライト以外の組織には特に限定はない。ポリゴナルフェライト以外の組織は、電縫鋼管の引張強さ及び降伏強さの各々が、上述した範囲となる組織であればよい。
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織は、好ましくは、ポリゴナルフェライト以外の組織として、ベイナイト及びアシキュラーフェライトの少なくとも一方を含む。
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織が、ベイナイト及びアシキュラーフェライトの少なくとも一方を含むかどうかは、平均結晶粒径の測定に用いた光学顕微鏡写真に基づき、判断する。
本開示において、アシキュラーフェライトとは、旧オーステナイト粒界が不明瞭であり、針状のフェライトを含む相を意味する。
また、本開示におけるベイナイトの概念には、
旧オーステナイト粒界が明瞭であり、塊状のフェライトを含み、その隣接に、炭化物又はオーステナイト・マルテンサイト混成物が生成されているグラニュラーベイナイト、
旧オーステナイト粒界が明瞭であり、ラス状のベイニティックフェライトを含み、かつ、これらのベイニティックフェライト間に、炭化物及び／又はオーステナイト・マルテンサイト混成物が存在する上部ベイナイト、並びに、
旧オーステナイト粒界が明瞭であり、ラス状のベイニティックフェライトを含み、かつ、ベイニティックフェライト内に、炭化物及び／又はオーステナイト・マルテンサイト混成物が存在する下部ベイナイト
の全てが包含される。
ベイナイト及びアシキュラーフェライトについては、「鋼のベイナイト写真集１」（日本鉄鋼協会、１９９２年６月出版）を参照できる。
＜電縫溶接部（外表層部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部）の金属組織＞
（ポリゴナルフェライト分率）
本開示の電縫鋼管の電縫溶接部において、外表層部Ｓの金属組織、１／４ｔＳ部の金属組織、及び１／２ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率は、それぞれ、０〜３０％、０〜４０％、及び０〜５０％である。
電縫溶接部におけるこれらのポリゴナルフェライト分率も、母材部におけるポリゴナルフェライト分率と同様、電縫鋼管の強度向上に寄与する。
外表層部Ｓの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率は、好ましくは０〜２５％である。
１／４ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率は、好ましくは１０〜３０％である。
１／２ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率は、好ましくは１０〜３０％である。
１／２ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率から１／４ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率を差し引いた値は、好ましくは０〜５％である。
１／４ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率から外表層部Ｓの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率を差し引いた値は、好ましくは０〜２５％である。
１／２ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率から外表層部Ｓの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率を差し引いた値は、好ましくは０〜２５％である。
外表層部Ｓの金属組織におけるポリゴナルフェライト分率の測定は、電縫鋼管のＣ断面における電縫溶接部（衝合部）中の外表層部Ｓに対して行う。
ここで、Ｃ断面とは、管軸方向に対して垂直な断面を指す。
ポリゴナルフェライト分率の測定方法自体は、母材部（外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々）の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率の測定方法と同様である。
外表層部Ｓの金属組織、１／４ｔＳ部の金属組織、及び１／２ｔＳ部の金属組織におけるポリゴナルフェライト分率を、それぞれ、０〜３０％、０〜４０％、及び０〜５０％とするための達成手段としては、例えば、
電縫鋼管の素材として本開示における化学組成を有する熱延鋼板を用いること、
上記熱延鋼板の製造条件を制御すること、
電縫溶接部に対して外表面側からシーム熱処理（即ち、加熱及び冷却）を施すこと、
シーム熱処理の条件（即ち、加熱条件及び／又は冷却条件）を制御すること、
等が挙げられる。
（平均結晶粒径）
外表層部Ｓにおける平均結晶粒径、１／４ｔＳ部における平均結晶粒径、及び１／２ｔＳ部における平均結晶粒径は、それぞれ、２０μｍ以下である。これにより、電縫溶接部の低温靱性が確保される。
外表層部Ｓにおける平均結晶粒径、１／４ｔＳ部における平均結晶粒径、及び１／２ｔＳ部における平均結晶粒径は、それぞれ、好ましくは１５μｍ以下である。
外表層部Ｓにおける平均結晶粒径、１／４ｔＳ部における平均結晶粒径、及び１／２ｔＳ部における平均結晶粒径の各々の下限には特に制限はないが、下限は、例えば３μｍであり、好ましくは５μｍである。
外表層部Ｓにおける平均結晶粒径の測定、１／４ｔＢ部における平均結晶粒径の測定、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径の測定は、それぞれ、電縫鋼管のＣ断面における衝合部中の、外表層部Ｓ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部に対して行う。
平均結晶粒径の測定方法自体は、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径の測定方法と同様である。
外表層部Ｓにおける平均結晶粒径、１／４ｔＢ部における平均結晶粒径、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径の各々を２０μｍ以下とするための達成手段としては、例えば、
電縫鋼管の素材として本開示における化学組成を有する熱延鋼板を用いること、
上記熱延鋼板の製造条件を制御すること、
電縫溶接部に対して外表面側からシーム熱処理を施す際の条件（即ち、加熱条件及び／又は冷却条件）を制御すること、
等が挙げられる。
（ポリゴナルフェライト以外の組織）
外表層部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部の各々の金属組織において、ポリゴナルフェライト以外の組織には特に限定はない。ポリゴナルフェライト以外の組織は、電縫鋼管の引張強さ及び降伏強さの各々が、上述した範囲となる組織であればよい。
外表層部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部の各々の金属組織は、好ましくは、ポリゴナルフェライト以外の組織として、ベイナイト及びアシキュラーフェライトの少なくとも一方を含む。
外表層部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部の各々の金属組織が、ベイナイト及びアシキュラーフェライトの少なくとも一方を含むかどうかは、平均結晶粒径の測定に用いた光学顕微鏡写真に基づき、判断する。
ベイナイト及びアシキュラーフェライトについては、それぞれ前述したとおりである。
＜硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕＞
母材部において、外表層部Ｂの硬さから１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値（本開示において、「硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕」ともいう）は、０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下である。これにより、母材部の低温靭性が向上する。
硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕の下限は、５ＨＶ１０以上であってもよい。
本開示において、「硬さ」及び「硬度」は、いずれもビッカース硬さを意味する。
外表層部Ｂの硬さ及び１／２ｔＢ部の硬さの各々は、母材１８０°位置のＬ断面における外表層部Ｂ及び１／２ｔＢ部の各々について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に基づき、ビッカース硬さ試験を実施することによって求める。
本開示において、「ＨＶ１０」は、試験力を９８Ｎ（１０ｋｇｆ）として、ビッカース硬さ試験を実施した場合の「硬さ記号」を意味する（ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９を参照）。
硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕を、０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下とするための達成手段としては、例えば、
電縫鋼管の素材として本開示における化学組成を有する熱延鋼板を用いること、
上記熱延鋼板を製造するための製造条件を制御すること、
等が挙げられる。
＜硬度差〔外表層部Ｓ−１／２ｔＳ部〕＞
電縫溶接部において、外表層部Ｓの硬さから１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値（本開示において、「硬度差〔外表層部Ｓ−１／２ｔＳ部〕」ともいう）は、０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下である。
これにより、電縫溶接部の低温靭性が向上する。
硬度差〔外表層部Ｓ−１／２ｔＳ部〕は、５ＨＶ１０以上であってもよく、８ＨＶ１０以上であってもよい。
外表層部Ｓの硬さ及び１／２ｔＳ部の硬さの各々は、電縫鋼管のＣ断面における外表層部Ｓ及び１／２ｔＳ部の各々について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に基づき、ビッカース硬さ試験を実施することによって求める。
硬度差〔外表層部Ｓ−１／２ｔＳ部〕」ともいう）を、０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下とするための達成手段としては、例えば、
電縫鋼管の素材として本開示における化学組成を有する熱延鋼板を用いること、
上記熱延鋼板を製造するための製造条件を制御すること、
電縫溶接部に対して外表面側からシーム熱処理を施す際の条件（即ち、加熱条件及び／又は冷却条件）を制御すること、
等が挙げられる。
＜引張強さ（ＴＳ）＞
本開示の電縫鋼管は、引張強さ（ＴＳ）が５００ＭＰａ〜７００ＭＰａである。
ここで、引張強さは、管軸方向の引張強さを意味する。
ＴＳが５００ＭＰａ以上であると、ラインパイプ用電縫鋼管として要求される強度をより満足し易い。ＴＳは、好ましくは５４０ＭＰａ以上である。
ＴＳが７００ＭＰａ以下であると、ラインパイプ用電縫鋼管を用いて形成されたパイプラインを敷設する際の、曲げ変形性又は座屈抑制の点で有利である。ＴＳは、好ましくは６５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは６３０ＭＰａである。
＜降伏強さ（ＹＳ）＞
本開示の電縫鋼管は、降伏強さ（ＹＳ）が４１０ＭＰａ〜５６０ＭＰａである。
ここで、降伏強さは、管軸方向の降伏強さを意味する。
ＹＳが４１０ＭＰａ以上であると、ラインパイプ用電縫鋼管として要求される強度をより満足し易い。ＹＳは、好ましくは５００ＭＰａ以上である。
ＹＳが５６０ＭＰａ以下であると、ラインパイプ用電縫鋼管を用いて形成されたパイプラインを敷設する際の、曲げ変形性又は座屈抑制の点で有利である。ＹＳは、好ましくは５５０ＭＰａ以下である。
ＹＳ及びＴＳは、次の方法で測定される。
電縫鋼管の母材１８０°位置から全厚の引張試験片を採取する。詳細には、引張試験片は、この引張試験片の長手方向が電縫鋼管の管軸方向に対して平行となり、かつ、引張試験片の横断面（即ち、引張試験片の幅方向及び厚さ方向に対して平行な断面）の形状が円弧状となるように採取する。
図１は、引張試験に用いる引張試験片の概略正面図である。
図１中の数値の単位は、ｍｍである。
図１に示すように、引張試験片の平行部の長さは５０．８ｍｍとし、平行部の幅は３８．１ｍｍとする。
この引張試験片を用いて、ＡＰＩ規格の５ＣＴの規定に準拠して、常温にて、試験方向を管軸方向とする引張試験を実施する。
試験結果に基づいて、ＹＳ及びＴＳを求める。
なお、上記引張試験では、降伏伸びが実質的に観測されないことが好ましい。
降伏伸びが実質的に観測されないとは、降伏伸びが１％未満であることを意味する。
また、引張試験において降伏伸びが実質的に観測されないことは、電縫鋼管が、アズロール（as-rolled）電縫鋼管であることを意味する。
ここで、アズロール電縫鋼管とは、造管後、シーム熱処理以外の熱処理が施されていない電縫鋼管を意味する。
これに対し、造管後、シーム熱処理以外の熱処理（例えば焼戻し）が施された電縫鋼管は、管軸方向引張試験を行った場合に、実質的な降伏伸び（１％以上の降伏伸び）が観測される。
＜降伏比（ＹＲ）＞
本開示の電縫鋼管において、降伏比（ＹＲ＝ＹＳ／ＴＳ）には特に制限はない。ＹＲは、例えば０．８５〜０．９７である。
ここで、降伏比は、管軸方向の降伏比を意味する。
ラインパイプ用電縫鋼管を用いて形成されたパイプラインを敷設する際の座屈をより効果的に抑制する観点から、ＹＲは、より好ましくは０．８５〜０．９５であり、更に好ましくは０．８５〜０．９２である。
＜肉厚（ｔＢ、ｔＳ）＞
前述したとおり、本開示の電縫鋼管におけるｔＢ（即ち、母材部の肉厚）及びｔＳ（即ち、電縫溶接部の肉厚）は、それぞれ１５ｍｍ以上である。
このため、本開示の電縫鋼管は、強度に優れる。
また、前述したとおり、一般的には、肉厚が１５ｍｍ以上である場合には、低温靭性が劣化する傾向がある。
しかし、前述したとおり、本開示の電縫鋼管では、肉厚（即ち、ｔＢ及びｔＳの各々）が１５ｍｍ以上である電縫鋼管でありながら、優れた低温靭性を示す。
ｔＢ及びｔＳは、それぞれ、好ましくは１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、より好ましくは１５ｍｍ以上２８ｍｍ以下であり、更に好ましくは１５ｍｍ以上２５．４ｍｍ以下である。
ｔＢ及びｔＳの下限は、それぞれ、１７ｍｍであってもよく、１８ｍｍであってもよい。
ｔＢに対するｔＳの比（即ち、ｔＳ／ｔＢ比）は、通常は１．０であるが、０．８〜１．２であってもよく、０．９〜１．１であってもよい。
＜外径＞
本開示の電縫鋼管の外径は、例えば３０４．８ｍｍ〜６０９．６ｍｍ（即ち、１２〜２４インチ）である。
外径が３０４．８ｍｍ（即ち、１２インチ）以上であると、流体（例えば天然ガス）の輸送効率に優れる。外径は、好ましくは３５５．６ｍｍ（即ち、１４インチ）以上である。
一方、外径が６０９．６ｍｍ（即ち、２４インチ）以下であると、電縫鋼管の製造適性に優れる。外径は、より好ましくは５０８ｍｍ（即ち、２０インチ）以下である。
＜電縫鋼管の製造方法の一例（製法Ａ）＞
以下、本開示の電縫鋼管を製造するための製造方法の一例（以下、「製法Ａ」とする）について説明する。
この製法Ａは、後述する実施例の電縫鋼管の製造方法である。
製法Ａは、
本開示における化学組成を有するスラブを準備するスラブ準備工程と、
準備したスラブを、後述する条件で熱間圧延して熱延鋼板を得る熱延工程と、
熱延鋼板を、熱延鋼板の外表面の温度が５００〜６５０℃の巻取温度となるまで水冷する熱延鋼板水冷工程と、
上記巻取温度となるまで水冷された熱延鋼板を、上記巻取温度にて巻取ることにより、熱延鋼板からなるホットコイルを得る巻取り工程と、
ホットコイルから熱延鋼板を巻き出し、巻き出された熱延鋼板をロール成形することによりオープン管とし、得られたオープン管における衝合部を電縫溶接して電縫溶接部を形成することにより、シーム熱処理前の電縫鋼管を得る造管工程と、
シーム熱処理前の電縫溶接部に対し、後述するシーム熱処理を施すシーム熱処理工程と、
を含む。
この製法Ａによれば、本開示の電縫鋼管を製造できる。
以下、製法Ａにおける各工程について説明する。
（準備工程）
製法Ａにおけるスラブ準備工程は、上述の化学組成を有するスラブを準備する工程である。
スラブを準備する工程は、スラブを製造する工程であってもよいし、予め製造されていたスラブを単に準備するだけの工程であってもよい。
スラブを製造する場合、例えば、上述の化学組成を有する溶鋼を製造し、製造した溶鋼を用いて、スラブを製造する。この際、連続鋳造法によりスラブを製造してもよいし、溶鋼を用いてインゴットを製造し、インゴットを分塊圧延してスラブを製造してもよい。
（熱延工程）
製法Ａにおける熱延工程は、上記で準備したスラブを加熱し、加熱されたスラブを熱間圧延して熱延鋼板を得る工程である。
スラブを加熱する際のスラブ加熱温度は、１０００℃以上１２００℃以下（好ましくは１１００℃以上１２００℃以下）とする。
スラブ加熱温度を１０００℃以上とすることにより、前述した母材部のポリゴナルフェライト分率（０〜５０％）を達成し易く、電縫鋼管の強度を確保し易い。
スラブ加熱温度を１２００℃以下とすることにより、オーステナイト粒の粗大化が抑制され、微細な組織が得られやすいので、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であることを達成し易い。
ここで、スラブ加熱温度は、スラブの外表面の温度を意味する。
熱延工程では、スラブ加熱温度まで加熱されたスラブを、仕上げ圧延開始温度が８９０℃以上であり、未再結晶域での圧下比が２．５以上であり、仕上げ圧延終了温度が７７０℃以上である条件で熱間圧延して熱延鋼板を得る。
仕上げ圧延開始温度は、好ましくは８９０℃以上９４０℃以下であり、より好ましくは９００℃以上９３０℃以下である。
ここで、仕上げ圧延開始温度及び仕上げ圧延終了温度は、それぞれ、製造途中（熱間圧延途中）の熱延鋼板の外表面の温度を意味する。
未再結晶域での圧下比は、２．５以上とする。
これにより、母材部の平均結晶粒径が２０μｍ以下であることを達成し易い。
未再結晶域での圧下比は好ましくは３以上である。未再結晶域での圧下比の上限は特に制限はない。熱延鋼板の製造適性の観点から、未再結晶域での圧下比は、４以下であってもよい。
なお、再結晶域と未再結晶域との境界は、厳密に言えば、鋼の組成に依存し、例えば９００〜９５０℃程度となる。
本開示では、未再結晶域での圧下比は、外表面の温度が９５０℃以下である温度領域での圧下率を意味するものとする。
熱延工程において、仕上げ圧延終了温度は、７７０℃以上とする。
仕上げ圧延終了温度は、好ましくは７７０℃以上８５０℃以下であり、より好ましくは７８０℃以上８４０℃以下である。
また、熱延工程における仕上げ圧延では、オーステナイト域での圧延を１パス以上でかつ１パスの圧下率を２０％以下とすることが好ましい。
（熱延鋼板水冷工程、巻取り工程）
製法Ａにおける熱延鋼板水冷工程は、仕上げ圧延終了後の熱延鋼板を、熱延鋼板の外表面の温度が５００〜６５０℃の巻取温度となるまで水冷する工程である。
巻取り工程は、上記巻取温度となるまで水冷された熱延鋼板を、上記巻取温度にて巻取ることにより、熱延鋼板からなるホットコイルを得る工程である。
巻取温度を５００℃以上とすることにより、微細な組織が得られやすいので、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であることを達成し易い。
ここで、巻取温度は、熱延鋼板の外表面の温度を意味する。
（造管工程）
製法Ａにおける造管工程は、ホットコイルから熱延鋼板を巻き出し、巻き出された熱延鋼板をロール成形することによりオープン管とし、得られたオープン管における衝合部を電縫溶接して電縫溶接部を形成することにより、シーム熱処理前の電縫鋼管を得る工程である。
造管工程における各操作は、通常の条件に従って行えばよい。
（シーム熱処理工程）
製法Ａにおけるシーム熱処理工程は、シーム熱処理前の電縫鋼管における電縫溶接部に対し、シーム熱処理を施す工程である。
製法Ａにおけるシーム熱処理は、シーム熱処理前の電縫溶接部に対し、電縫溶接部の外表面側から、加熱及び冷却をこの順に施すことによって行う。
より具体的には、製法Ａにおけるシーム熱処理は、以下のようにして行う。
まず、シーム熱処理前の電縫溶接部を、外表面側から、外表面の温度が９００〜１０００℃の範囲の加熱温度Ｓとなるまで加熱し、外表面の温度が加熱温度Ｓである状態のまま１秒〜５秒の範囲の保持時間にて保持する。次に、保持後の電縫溶接部を、外表面側から１０℃／ｓ〜４０℃／ｓの範囲の第１冷却速度にて、６００〜６８０℃の範囲の第１冷却停止温度まで冷却し（以下、ここまでの冷却を、「第１冷却」とする）、次に、１０℃／ｓ未満の第２冷却速度にて、室温まで冷却する（以下、ここまでの冷却を、「第２冷却」とする）。
ここで、加熱温度Ｓ及び第１冷却停止温度は、いずれも電縫溶接部の外表面の温度を意味する。
第１冷却速度及び第２冷却速度は、いずれも、電縫溶接部の外表面における冷却速度を意味する。
製法Ａにおけるシーム熱処理において、加熱温度Ｓが９００℃以上であることは、シーム熱処理後（冷却後）の電縫溶接部の強度向上に寄与する。
加熱温度Ｓが１０００℃以下であることは、硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕」を０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下にすることに寄与する。
加熱温度Ｓでの保持時間が１秒以上であることは、シーム熱処理後（冷却後）の電縫溶接部の強度向上に寄与する。
加熱温度Ｓでの保持時間が５秒以下であることは、シーム熱処理の効率（即ち、生産性）に寄与する。
シーム熱処理における加熱は、例えば誘導加熱によって行う。
製法Ａにおけるシーム熱処理において、第１冷却速度が１０℃／ｓ以上であることは、シーム熱処理後（冷却後）の電縫溶接部の強度向上に寄与する。
第１冷却速度が４０℃／ｓ以下であることは、硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕を０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下とすることに寄与する。
第１冷却停止温度が６００℃以上であることは、硬度差〔外表層部Ｂ−１／２ｔＢ部〕を０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下とすることに寄与する。
第１冷却停止温度が６８０℃以下であることは、シーム熱処理後（冷却後）の電縫溶接部の強度向上に寄与する。
上記条件の第１冷却の好ましい態様は、水冷である。
この場合、１０℃／ｓ〜４０℃／ｓの範囲の第１冷却速度を達成するための手段としては、水冷シャワーをミスト状にすること、水冷シャワーの流量を調整すること、水冷シャワーの角度を調整すること、等が挙げられる。
製法Ａにおけるシーム熱処理において、第２冷却（即ち、１０℃／ｓ未満の第２冷却速度による室温までの冷却）の好ましい態様は、空冷である。
製法Ａは、上述した条件のシーム熱処理工程（以下、「１回目シーム熱処理工程」ともいう）に加え、２回目のシーム熱処理を行う２回目シーム熱処理工程を含んでいてもよい。
２回目シーム熱処理工程におけるシーム熱処理は、例えば、１回目シーム熱処理工程後の電縫鋼管における電縫溶接部に対し、外表面側から、加熱及び冷却をこの順に施すことによって行う。
２回目シーム熱処理工程における加熱温度は、例えば５００℃〜７００℃である。
２回目シーム熱処理工程における冷却の方法及び条件には特に制限はない。２回目シーム熱処理工程における冷却は、水冷であっても空冷であってもこれらの組み合わせであってもよい。
製法Ａは、上述した工程以外のその他の工程を含んでもよい。
その他の工程としては、シーム熱処理工程後（２回目シーム熱処理工程を含む場合には２回目シーム熱処理工程後）、サイジングロールによって電縫鋼管の形状を調整する工程等が挙げられる。
製法Ａにおける各工程は、鋼の化学組成には影響を及ぼさない。
従って、本開示における化学組成を有するスラブを用いることにより、母材部が本開示における化学組成を有する電縫鋼管が製造される。
以上で説明した本開示の電縫鋼管は、低温靭性に優れるので、特に、寒冷地に敷設されるラインパイプ用の電縫鋼管として好適である。
以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
表１〜表６中の下線は、本開示の電縫鋼管における条件の範囲外であることを意味する。
＜電縫鋼管の製造＞
原料として、表１及び表２に示す化学組成（鋼Ａ１〜鋼Ａ１７、及び、鋼Ｂ１〜鋼Ｂ１６の各々）を有する厚さ２４０ｍｍのスラブを用い、上述した製法Ａに従って、試験Ｎｏ．１〜４３の電縫鋼管を製造した。
試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１７、Ｎｏ．３８及びＮｏ．３９は、実施例であり、試験Ｎｏ．１８〜Ｎｏ．３７、及び、Ｎｏ．４０〜Ｎｏ．４３は、比較例であり、Ｎｏ．４４は、参考例（詳細には、電縫鋼管の肉厚（ｔＢ、ｔＳ）が薄い例）である。
表１及び表２中、元素の欄に示す数値は、各元素の質量％である。
各化学組成において、表１及び表２に示した元素を除いた残部は、Ｆｅ及び不純物である。
表１及び表２において、鋼Ａ１〜鋼Ａ１７で表される化学組成は、本開示における化学組成の範囲内であり、鋼Ｂ１〜鋼Ｂ１６で表される化学組成は、本開示における化学組成の範囲外である。
鋼Ａ３におけるＲＥＭは、具体的には、Ｃｅである。
表２中、Ｃｅｑは、前述した式（ｉ）で表される値であり、Ｐｃｍは、前述した式（ｉｉ）で表される値である。
製法Ａにおける各条件は、表３に示すとおりである。
詳細には、上記スラブを、表３に示すスラブ加熱温度にて加熱し、加熱されたスラブを表３に示す各条件（仕上げ圧延開始温度、未再結晶域での圧下比、及び仕上げ圧延終了温度）にて熱間圧延して熱延鋼板を得、得られた熱延鋼板を、表３に示す巻取温度となるまで水冷し、この巻取温度にて巻取った。これにより、表３に示す板厚の熱延鋼板からなるホットコイルを得た。
次に、ホットコイルから熱延鋼板を巻き出し、巻き出された熱延鋼板をロール成形することによりオープン管とし、得られたオープン管における衝合部を電縫溶接して電縫溶接部を形成し、シーム熱処理前の電縫鋼管を得た（造管工程）。
試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３７、及び、Ｎｏ．４０〜Ｎｏ．４４では、シーム熱処理前の電縫溶接部に対し、表３に示す条件（加熱温度Ｓ、保持時間、第１冷却速度、及び第１冷却停止温度）の１回目シーム熱処理を施し、次いでサイジングロールによって形状を調整することにより、表６に示す外径及び肉厚（ｔＢ、ｔＳ）を有する電縫鋼管を得た。
試験Ｎｏ．３８及びＮｏ．３９では、シーム熱処理前の電縫溶接部に対し、表３に示す条件（加熱温度Ｓ、保持時間、第１冷却速度、及び第１冷却停止温度）の１回目シーム熱処理を施し、次いで、表３に示す加熱温度の２回目シーム熱処理を施し、次いでサイジングロールによって形状を調整することにより、表６に示す外径及び肉厚（ｔＢ、ｔＳ）を有する電縫鋼管を得た。
いずれの試験Ｎｏ．においても、１回目シーム熱処理における加熱は誘導加熱によって行い、１回目シーム熱処理における第１冷却は、水冷によって行った。いずれの試験Ｎｏ．においても、１回目シーム熱処理における第１冷却停止後、電縫鋼管を室温まで冷却速度１０℃／ｓ未満にて空冷した（第２冷却）。
試験Ｎｏ．３８及びＮｏ．３９における２回目シーム熱処理は、表２に示す加熱温度での誘導加熱後、電縫鋼管を室温まで空冷することにより行った。
ここで、第１冷却速度は、水冷シャワーをミスト状にし、水冷シャワーの流量及び／又は水冷シャワーの角度を調整することによって制御した。
保持時間は、加熱終了からシャワーを開始するタイミングを調整することによって制御した。
第１冷却停止温度は、シャワーを止めるタイミングを調整することによって制御した。
なお、以上の製造工程は、鋼の化学組成に影響を及ぼさない。従って、得られた電縫鋼管の母材部の化学組成は、原料であるスラブの化学組成と同一とみなせる。
＜母材部における各測定＞
得られた電縫鋼管の母材部について、それぞれ前述した方法により、
外表面部Ｂにおけるポリゴナルフェライト分率（以下、「ＰＦ分率」ともいう）及び硬さ、
１／４ｔＢ部におけるＰＦ分率及び硬さ、
１／２ｔＢ部におけるＰＦ分率及び硬さ、
外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径、並びに、
硬度差〔外表面部Ｂ−１／２ｔＢ部〕
を測定した。
結果を表４に示す。
実施例（試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１７、Ｎｏ．３８及びＮｏ．３９）の電縫鋼管について、外表面部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織におけるポリゴナルフェライト（ＰＦ）以外の組織を、前述した方法によって確認したところ、いずれも、アシキュラーフェライト及び／又はベイナイトであった。
＜電縫溶接部における各測定＞
得られた電縫鋼管の電縫溶接部について、それぞれ前述した方法により、
外表面部Ｓにおける、ポリゴナルフェライト分率（ＰＦ分率）、硬さ、及び平均結晶粒径、
１／４ｔＳ部における、ポリゴナルフェライト分率（ＰＦ分率）、硬さ、及び平均結晶粒径、
１／２ｔＳ部における、ポリゴナルフェライト分率（ＰＦ分率）、硬さ、及び平均結晶粒径、並びに、
硬度差〔外表面部Ｓ−１／２ｔＳ部〕
を測定した。
結果を表５に示す。
実施例（試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１７、Ｎｏ．３８及びＮｏ．３９）の電縫鋼管について、外表面部Ｓ、１／４ｔＳ部、及び１／２ｔＳ部の各々の金属組織におけるポリゴナルフェライト（ＰＦ）以外の組織を、前述した方法によって確認したところ、いずれも、アシキュラーフェライト及び／又はベイナイトであった。
＜ＴＳ及びＹＳの測定＞
得られた電縫鋼管のＴＳ及びＹＳを、前述した方法によって測定した。
結果を表６に示す。
いずれの試験Ｎｏ．においても、ＴＳ及びＹＳを測定するための引張試験において、降伏伸びが実質的に観測されなかった。
＜母材部の低温靭性の評価；ＤＷＴＴ試験＞
得られた電縫鋼管から、円弧状の部材を採取し、採取した円弧状の部材を平板状に加工することにより、全厚のＤＷＴＴ試験片を作製した。
図２は、作製したＤＷＴＴ試験片の概略正面図である。
図２中の数値の単位は、ｍｍである。
ここで、ＤＷＴＴ試験片の長手方向（長さ３００ｍｍの方向）が、電縫鋼管の管周方向に対応する。ＤＷＴＴ試験片の長手方向の中心が、電縫鋼管の母材９０°位置に対応する。
図２に示すように、ＤＷＴＴ試験片には、上記長手方向の中心（即ち、電縫鋼管の母材９０°位置に対応する位置）に、６ｍｍのノッチを設けた。
上記ＤＷＴＴ試験片を用い、ＡＰＩ規格２０００に準拠し、試験温度−２０℃でのＤＷＴＴ試験を行い、延性破面率（％）を測定した。
上記ＤＷＴＴ試験片を電縫鋼管一つにつき２本作製し、２本のＤＷＴＴ試験片についての測定結果（延性破面率（％））の平均値を、その電縫鋼管のＤＷＴＴ延性破面率（％）とした。
結果を表６に示す。
ＤＷＴＴ延性破面率（％）が高い程、母材部の低温靭性に優れている。ＤＷＴＴ延性破面率（％）は、好ましくは８５％以上である。
＜電縫溶接部の低温靭性の評価；ＣＴＯＤ試験＞
得られた電縫鋼管から、円弧状の部材を採取し、採取した円弧状の部材を平板状に加工することにより、全厚のＣＴＯＤ試験片を作製した。
ＣＴＯＤ試験片のサイズは、（電縫鋼管の肉厚の８．４倍；ＣＴＯＤ試験片の長さ）×（電縫鋼管の肉厚の２倍；ＣＴＯＤ試験片の幅）×（電縫鋼管の肉厚；ＣＴＯＤ試験片の厚さ）とした。
ＣＴＯＤ試験片において、ＣＴＯＤ試験片の長手方向（肉厚の８．４倍の方向）が電縫鋼管の管周方向に対応し、かつ、ＣＴＯＤ試験片の長手方向の中心が、電縫鋼管の電縫溶接部に対応する。
ＣＴＯＤ試験片には、ＣＴＯＤ試験片の長手方向の中心（即ち、電縫溶接部に対応する位置）に、ＣＴＯＤ試験片の幅（即ち、電縫鋼管の肉厚の２倍）の０．４５倍〜０．５５倍のノッチを設けた。
上記ＣＴＯＤ試験片を用い、ＢＳ７４４８の規格に準拠し、試験温度−２０℃でのＣＴＯＤ試験を行い、電縫溶接部のＣＴＯＤ値を測定した。
上記ＣＴＯＤ試験片を電縫鋼管一つにつき３本作製し、３本のＣＴＯＤ試験片についての測定結果（ＣＴＯＤ値）の平均値を、その電縫鋼管のＣＴＯＤ値（ｍｍ）とした。
結果を表６に示す。
ＣＴＯＤ値（ｍｍ）が大きい程、電縫溶接部の低温靭性に優れている。ＣＴＯＤ値（ｍｍ）は、好ましくは０．２０ｍｍ以上である。
表１〜表６に示すように、
母材部が本開示における化学組成を有し、
外表面部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部の各々の金属組織におけるＰＦ分率が０〜５０％であり、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
硬度差〔外表面部Ｂ−１／２ｔＢ部〕が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
外表面部ＳにおけるＰＦ分率が０〜３０％であり、外表面部Ｓにおける平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
１／４ｔＳ部におけるＰＦ分率が０〜４０％であり、１／４ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
１／２ｔＳ部におけるＰＦ分率が０〜５０％であり、１／２ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
硬度差〔外表面部Ｓ−１／２ｔＳ部〕が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
ｔＢ及びｔＳ、それぞれ１５ｍｍ以上であり、
ＴＳが５００ＭＰａ〜７００ＭＰａであり、
ＹＳが４１０ＭＰａ〜５６０ＭＰａである
実施例（試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１７、Ｎｏ．３８及びＮｏ．３９）の電縫鋼管は、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）に優れていた。
これら実施例に対し、比較例（試験Ｎｏ．１８〜Ｎｏ．３７及びＮｏ．４０〜Ｎｏ．４３）の結果は、以下のとおりであった。
Ｃ含有量が少なすぎる試験Ｎｏ．１８では、母材部及び電縫溶接部におけるＰＦ分率が高くなりすぎ、電縫鋼管の強度（ＴＳ及びＹＳ）が不足した。
Ｃ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．１９では、電縫鋼管のＹＳが高くなり過ぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｓｉ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２０では、電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｍｎ含有量が少なすぎる試験Ｎｏ．２１では、母材部及び電縫溶接部におけるＰＦ分率が高くなりすぎ、電縫鋼管のＴＳが不足した。
Ｍｎ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２２では、電縫鋼管のＹＳが高くなり過ぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ａｌ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２３では、電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
母材部が本開示における化学組成を有するが、スラブ加熱温度が高すぎる試験Ｎｏ．２４では、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が大きくなりすぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）が劣化した。
Ｔｉ含有量が少なすぎる試験Ｎｏ．２５では、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が大きくなりすぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）が劣化した。
Ｔｉ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２６では、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｏ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２７では、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｓ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２８では、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｐ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．２９では、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｎｂ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．３０では、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
Ｎｂ含有量が少なすぎ、かつ、Ｃａ含有量が多すぎる試験Ｎｏ．３１では、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
母材部が本開示における化学組成を有するが、スラブ加熱温度及び仕上げ圧延終了温度が低すぎる試験Ｎｏ．３２では、母材部におけるＰＦ分率が高くなりすぎ、電縫鋼管のＴＳが不足した。
母材部が本開示における化学組成を有するが、未再結晶域での圧下比が小さすぎる試験Ｎｏ．３３では、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が大きくなりすぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）が劣化した。
母材部が本開示における化学組成を有するが、仕上げ圧延終了温度が低すぎる試験Ｎｏ．３４では、電縫鋼管のＴＳ及びＹＳが不足し、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
母材部が本開示における化学組成を有するが、巻取温度が低すぎる試験Ｎｏ．３５では、外表層部Ｂ、１／４ｔＢ部、及び１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が大きくなりすぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）が劣化した。
母材部が本開示における化学組成を有するが、シーム熱処理における加熱温度Ｓが高すぎる試験Ｎｏ．３６では、硬度差〔外表面部Ｓ−１／２ｔＳ部〕が大きくなりすぎ、電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。この理由は、外表面部Ｓにおいてマルテンサイト変態が起こり、外表面部Ｓの硬さが硬くなりすぎたためと考えられる。
母材部が本開示における化学組成を有するが、シーム熱処理における第１冷却停止温度が低すぎる試験Ｎｏ．３７では、硬度差〔外表面部Ｓ−１／２ｔＳ部〕が大きくなりすぎ、電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。この理由は、外表面部Ｓにおいてマルテンサイト変態が起こり、外表面部Ｓの硬さが硬くなりすぎたためと考えられる。
母材部が本開示における化学組成を有するが、シーム熱処理における第１冷却速度が大きすぎる試験Ｎｏ．４０では、硬度差〔外表面部Ｓ−１／２ｔＳ部〕が大きくなりすぎ、電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
母材部の化学組成において、Ｃｅｑが０．２０未満である試験Ｎｏ．４１では、母材部及び電縫溶接部におけるＰＦ分率が高くなりすぎ、電縫鋼管の強度（ＴＳ及びＹＳ）が不足した。
母材部の化学組成において、Ｃｅｑが０．５３超である試験Ｎｏ．４２では、電縫鋼管の強度（ＴＳ及びＹＳ）が高くなりすぎ、母材部の低温靭性（ＤＷＴＴ延性破面率）及び電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）が劣化した。
母材部の化学組成において、Ｐｃｍが０．１５未満である試験Ｎｏ．４３では、母材部及び電縫溶接部におけるＰＦ分率が高くなりすぎ、電縫鋼管の強度（ＴＳ及びＹＳ）が不足した。
また、試験Ｎｏ．３６、Ｎｏ．３７、及びＮｏ．４０（以上、比較例）と比較して、肉厚（即ち、ｔＢ及びｔＳの各々）が薄い試験Ｎｏ．４４（参考例）では、硬度差〔外表面部Ｓ−１／２ｔＳ部〕はさほど生じず、電縫溶接部の低温靭性（ＣＴＯＤ値）も問題ないレベルであった。

Claims (4)

  1. 母材部及び電縫溶接部を含み、
    前記母材部の化学組成が、質量％で、
    Ｃ：０．０４〜０．１２％、
    Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、
    Ｍｎ：０．５〜２．０％、
    Ｐ：０〜０．０２０％、
    Ｓ：０〜０．００３０％、
    Ａｌ：０〜０．０８０％、
    Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、
    Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％、
    Ｎ：０．００１〜０．００８％、
    Ｏ：０〜０．００３％、
    Ｃｕ：０〜０．５％、
    Ｎｉ：０〜０．５％、
    Ｃｒ：０〜０．５０％、
    Ｍｏ：０〜０．５％、
    Ｖ：０〜０．１０％、
    Ｂ：０〜０．００２０％、
    Ｗ：０〜０．５００％、
    Ｚｒ：０〜０．０５００％、
    Ｔａ：０〜０．０５００％、
    Ｍｇ：０〜０．００５％、
    Ｃａ：０〜０．００５０％、
    ＲＥＭ：０〜０．００５０％、
    Ｙ：０〜０．００５０％、
    Ｈｆ：０〜０．００５０％、
    Ｒｅ：０〜０．００５０％、並びに、
    残部：Ｆｅ及び不純物からなり、
    下記（ｉ）式で表されるＣｅｑが０．２０〜０．５３であり、
    下記（ii）式で表されるＰｃｍが０．１５０〜０．２５０であり、
    前記母材部の肉厚をｔＢとし、前記電縫溶接部の肉厚をｔＳとした場合に、
    前記母材部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｂ、前記母材部の外表面から深さ１／４ｔＢの位置である１／４ｔＢ部、及び、前記母材部の外表面から深さ１／２ｔＢの位置である１／２ｔＢ部の各々の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、前記外表層部Ｂ、前記１／４ｔＢ部、及び前記１／２ｔＢ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
    前記外表層部Ｂの硬さから前記１／２ｔＢ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
    前記電縫溶接部の外表面から深さ１ｍｍの位置である外表層部Ｓの金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜３０％であり、前記外表層部Ｓにおける平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
    前記電縫溶接部の外表面から深さ１／４ｔＳの位置である１／４ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜４０％であり、前記１／４ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
    前記電縫溶接部の外表面から深さ１／２ｔＳの位置である１／２ｔＳ部の金属組織は、ポリゴナルフェライト分率が０〜５０％であり、前記１／２ｔＳ部における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
    前記外表層部Ｓの硬さから前記１／２ｔＳ部の硬さを差し引いた値が０ＨＶ１０以上３０ＨＶ１０以下であり、
    前記ｔＢ及び前記ｔＳが、それぞれ、１５ｍｍ以上であり、
    引張強さが５００ＭＰａ〜７００ＭＰａであり、
    降伏強さが４１０ＭＰａ〜５６０ＭＰａであるラインパイプ用電縫鋼管。
    Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５ …（ｉ）
    Ｐｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋（Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｃｒ）／２０＋Ｎｉ／６０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０＋５×Ｂ …（ii）
    式（ｉ）及び式（ii）中、各元素記号は、各元素の質量％を表す。
  2. 前記母材部の化学組成が、質量％で、
    Ｃｕ：０％超０．５％以下、
    Ｎｉ：０％超０．５％以下、
    Ｃｒ：０％超０．５０％以下、
    Ｍｏ：０％超０．５％以下、
    Ｖ：０％超０．１０％以下、
    Ｂ：０％超０．００２％以下、
    Ｗ：０％超０．５００％以下、
    Ｚｒ：０％超０．０５００％以下、
    Ｔａ：０％超０．０５００％以下、
    Ｍｇ：０％超０．００５％以下、
    Ｃａ：０％超０．００５０％以下、
    ＲＥＭ：０％超０．００５０％以下、
    Ｙ：０％超０．００５０％以下、
    Ｈｆ：０％超０．００５０％以下、及び、
    Ｒｅ：０％超０．００５０％以下からなる群から選択される１種以上を含有する請求項１に記載のラインパイプ用電縫鋼管。
  3. 前記ｔＢ及び前記ｔＳが、それぞれ、１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である請求項１又は請求項２に記載のラインパイプ用電縫鋼管。
  4. 外径が３０４．８ｍｍ〜６０９．６ｍｍである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のラインパイプ用電縫鋼管。
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