TWI700136B

TWI700136B - 方鋼管的製造方法及方鋼管

Info

Publication number: TWI700136B
Application number: TW108108774A
Authority: TW
Inventors: 松本昌士; 松本晃英; 井手信介; 岡部能知
Original assignee: 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2020-08-01
Also published as: TW201940259A; JPWO2019176979A1; CN111836688A; CN111836688B; KR20200118873A; KR102400687B1; WO2019176979A1; JP6816827B2

Abstract

本發明的目的在於提供可以簡便地製造角部之曲率半徑的尺寸精度優秀之方鋼管的方法以及方鋼管。本發明的方鋼管，其特徵為：位於方鋼管角部的維氏硬度滿足特定的數式，且上述角部的曲率半徑滿足特定的數式。

Description

方鋼管的製造方法及方鋼管

本發明是關於從鋼管製造方鋼管的方法中，依目標值控制方鋼管的角部來製得尺寸精度優異之方鋼管的技術。

以往，建築用的方鋼管，是藉由沖壓機將厚壁的鋼板沖壓成形為方形形狀之後，藉由熔接的方法(BCP法)來製造。另一方面，近年來，從取代生產性較低的BCP法以謀求降低成本的觀點，嘗試著在輥軋成形之後，進行熔接，並藉由方形成形而取得方鋼管的方法(BCR法)，來製造方鋼管。又，由於按照建築物的樓層訂定有方鋼管的尺寸，對於近年增加中之高樓層建造物，為了以BCR (「BCR」是日本鐵鋼連盟的註冊商標)來統一建築材料，因而追求方鋼管的厚壁化。

方鋼管在用途上，角部的曲率半徑(R角)是依每種尺寸被要求滿足特定的值。又，從耐震性或防止局部壓曲的觀點而言，需要尺寸精度較高的方鋼管。藉由輥軋成形方式從鋼管來製造方鋼管之情形時，是使鋼管通過複數段的軋輥群，從四方將軋輥壓抵於鋼管外面側來將圓筒部分直線化，藉由使之成形為正方形或是矩形剖面形狀而製得方鋼管。但是，成形條件在沒有被設定恰當之情形時，則會有方鋼管四隅之角部的曲率半徑變大的問題、或是方鋼管的邊所包含的直線部有成為凹凸形狀之尺寸不良的問題、或再者因過多的加工硬化所造成的角部脆化的問題。

對於如此之方鋼管的尺寸精度的問題，於專利文獻1中，揭示有藉由隨著壁厚/外徑比增大而縮小軋輥孔型(從凹模至凸模)來成形，將平坦部的翹曲抑制在一定範圍內之尺寸精度較高的方鋼管的製造方法。

又，在專利文獻2中，是藉由控制由特定的坏料管外徑、壁厚、成形軋輥的最大孔型高度所決定的設定壓入率，而可以製造具有因應用途之形狀的方鋼管。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開平4-224023號公報專利文獻2：日本發明專利第3197661號公報

[發明所欲解決的問題]

如專利文獻1、2，為了改善剖面形狀的尺寸精度，控制軋輥孔型或設定壓入率是有效的。然而，軋輥孔型或設定壓入率，由於是對於邊所包含之直線部的變形具有效果，但對於角部的曲率半徑則效果較小。特別是在厚壁的方鋼管之情形時，由於剖面的剛性增加，所以角部越是難以彎曲變形，導致角部的曲率半徑會超出目標值。為了取得目標的曲率半徑，就必須增加軋輥之相對於方鋼管的邊所包含之直線部的壓入量。然而，使軋輥的壓入量增加後之情形時，由於會使得邊所包含的直線部朝中心較大地被壓入，故其結果是使邊所包含的直線部成為凹形狀，而成為不良尺寸。

本發明，是有鑑於該問題所研創，其目的在於提供可以簡便地製造角部之曲率半徑的尺寸精度優秀之方鋼管的方法以及方鋼管。 [解決問題之技術手段]

本發明者們，對於會影響方鋼管中之角部的曲率半徑的各種主要因素，精心進行了檢討。其結果，了解到以下事項。 (1) 將作為圓筒狀之坏料管的鋼管成形為方鋼管之情形時，如上所述，藉由將鋼管通過複數段的軋輥群，慢慢地從圓筒形實施方形成形至方形。在此，於方形成形中，會發生邊所包含的直線部的彎曲回復、角部的彎曲及周方向的拉延變形。特別是角部周邊，軋輥幾乎沒有接觸而完成方形成形。亦即，於方形成形中，角部是藉由自由變形而突出，藉此從鋼管形成角部。 (2) 相對於即將進行方形成形前之鋼管的周長而言，角部是從方形成形中之在周方向拉延的剩餘部分所形成。在本發明中，是藉由使即將進行方形成形前之鋼管的周長與剛方形成形後之鋼管的周長的比成為特定的範圍，而能夠取得角部之曲率半徑的尺寸精度優秀的方鋼管。 (3) 即將進行方形成形前之鋼管的周長與剛方形成形後之鋼管的周長的比，是可以以方鋼管的壁厚與相向之邊的外表面間距的關係式來表示。又，藉由控制即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫，可以將即將進行方形成形前之鋼管的周長與剛方形成形後之鋼管的周長的比控制在特定的範圍。

本發明是依據上述見解所特定，其特徵如以下所述。 [1] 一種方鋼管，其特徵為：位於該方鋼管角部的維氏硬度滿足以下數式(2)，且上述角部的曲率半徑滿足以下數式(3)， 10≦HV_I - HV_O ≦80 ……(2) R_max - R_min ≦0.25×t ……(3) 再者，於數式(2)、數式(3)中， HV_O ：離位在方鋼管角部的鋼管外側面1±0.2mm範圍之位置處的維氏硬度(HV)； HV_I ：離位在方鋼管角部的鋼管內側面1±0.2mm範圍之位置處的維氏硬度(HV)； R_max ：相對於鋼管軸向，在任意垂直剖面中之角部的曲率半徑的最大值(mm)； R_min ：相對於鋼管軸向，在任意垂直剖面中之角部的曲率半徑的最小值(mm)； t：壁厚(mm)。 [2] 如[1]所述的方鋼管，其中，位在方鋼管角部的維氏硬度滿足以下數式(4)， 290×t/H - 3.2≦HV_I - HV_O ≦579×t/H+33.7 ……(4)。 [3] 如[1]或[2]所述的方鋼管，其中，上述壁厚為25mm～30mm。 [4] 一種方鋼管的製造方法，是將作為坏料的鋼板進行輥軋成形，接著，將輥軋成形後的鋼板進行電阻焊接而製成電阻焊鋼管之後，以複數段的定徑軋機將上述電阻焊鋼管成形，接著以複數段的方形成形軋機進行方形成形來製造方鋼管的方法，其特徵為：以滿足以下數式(1)的方式，控制即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫， C_IN /C_OUT ≧0.50×t/H+0.99 ……(1) 再者，於數式(1)中， C_IN ：在第一段之方形成形軋機入口側的鋼管周長(mm)； C_OUT ：在最終段之方形成形軋機出口側的鋼管周長(mm)； t：壁厚(mm)； H：相向之邊的外表面間距離(mm)。 [5] 如[4]所述之方鋼管的製造方法，其中，上述壁厚為25mm～30mm。 [發明效果]

依據本發明，可以製造尺寸精度高的方鋼管。

對於本發明之方鋼管的製造方法，依據圖面進行說明。

首先，第1圖，是顯示電阻焊鋼管之製造設備之一例的模式圖。作為電阻焊鋼管之坏料的鋼帶1，例如藉由矯直機2在入口側施以矯正之後，由複數個軋輥所構成的排輥群3進行中間成形製成開口管後，由複數個軋輥所構成的精整軋輥群4精整成形。精整成形之後，以擠壓軋輥5一邊壓接一邊以熔接機6將鋼帶1的寬度端部電阻焊接，而成為電阻焊鋼管7。又，在本發明中，電阻焊鋼管7的製造設備並沒有限定於如第1圖般的製管製程。

第2圖，是顯示本發明之一實施形態中的方鋼管之成形過程的模式圖。如第2圖所示，電阻焊鋼管7是藉由由複數個軋輥所構成的定徑軋輥群(複數段的定徑軋機)8維持圓筒形狀而被縮徑之後，藉由由複數個軋輥所構成的方形成形軋輥群(複數段的方形成形軋機)9，依序成形為如R1、R2、R3般之形狀，而成為方鋼管10。又，定徑軋輥群8及方形成形軋輥群9的軋機數量並沒有特別地限制。又，定徑軋輥群8或方形成形軋輥群9的孔型曲率，是以相同條件為佳。

第3圖，是顯示垂直於方鋼管10之管軸方向的剖面的剖面圖。如第3圖所示，以鋼管的熔接部(焊縫部)為0°作為基準，分別以45°、135°、225°、315°的位置作為角部中央時，角部的曲率半徑，如第3圖所示，是指以管的中心為起點，與相鄰的邊成為夾45°的線(L)在角部外側之交點的曲率半徑。角部的曲率半徑，是將中心置於上述L上，藉由朝向平坦部(在相向之邊的外表面間距離中之邊的直線部)與圓弧部的接連點(A、A’)拉線所決定之中心角以成為65°的扇形半徑。又，作為曲率半徑的計算方法者，例如有由3點(角部外側的交點、以及作為平坦部與圓弧部之接連點的2點)之距離關係的測量結果使用正弦定理計算出曲率半徑的方法、或是從與上述3點之區域內的角部相當一致的半徑規測量出曲率半徑的方法等，不過並不局限於此。

對於以BCR法所取得的方鋼管，角部的曲率半徑是被規定為(2.5±0.5)×t(t：壁厚)。亦即，在垂直於管軸方向的剖面中，角部的曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差，最大容許至與壁厚相當。

然而，角部之曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差達壁厚程度之值的情形時，就會產生大的尺寸誤差。如此一來，在安裝金屬襯板時由於必須進行修改作業，因此在施工性會產生弊害。又，若曲率半徑是以極度小的角部存在的話，由於與角部鄰接的平坦部變長。其結果，便無法取得充分的尺寸精度，而會成為發生局部壓曲的原因。

本發明者們精心檢討的結果，得出在任意的垂直剖面中之曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差，只要在壁厚的25％以下，就不會對熔接接合的施工性或是耐局部壓曲性有所影響。

其次，本發明者，對於可以滿足在任意的垂直剖面中之曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差為壁厚的25％以下之方鋼管的製造方法，進行了精心的檢討。

如前所述，特別是在厚壁的方鋼管之情形時，由於剖面的剛性增加，所以角部越是難以彎曲變形，導致角部的曲率半徑會超出目標值。該剖面的剛性增加，吾人認為是由於壁厚t的增加或是相向之邊的外表面間距離H的減少所產生。

將作為圓筒狀坏料管的鋼管成形為方鋼管之情形時，如上所述，藉由將鋼管通過複數段的軋輥群，慢慢地從圓筒形實施成形至方形。在如此之方形成形中，會發生邊所包含的直線部的彎曲回復、角部的彎曲及周方向的拉延變形。本發明者們，在方形成形中，著眼於：特別在角部周邊，軋輥幾乎不會接觸地完成方形成形。

亦即，於方形成形中，角部是藉由自由變形來進行突出而形成。本發明者們認為角部，相對於即將進行方形成形前之鋼管的周長，是在方形成形當中由周方向拉延的多餘部分所形成，因而對即將進行方形成形前之鋼管的周長與剛進行方形成形後之鋼管的周長的關係性，以及，壁厚t與相向之邊的外表面間距離H的關係性，進行了檢討。

首先，對於以BCR法所取得的方鋼管，將滿足在任意的剖面中之曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差為壁厚的25％以下的方鋼管評估為合格(○)，將差超過25％評估為不合格(×)。其次，對於評估後的各個方鋼管，對於即將進行方形成形前之鋼管的周長(在第一段之方形成形軋機入口側的鋼管周長，以下稱為「C_IN 」。)與剛進行方形成形後之鋼管的周長(在最終段之方形成形軋機出口側的鋼管周長，以下稱為「C_OUT 」。)的比，以及，壁厚t與相向之邊的外表面間距離H的比的關係，進行了檢討。

於第4圖顯示其結果。得知如第4圖所示，藉由C_IN /C_OUT 滿足後述數式(1)，便可以簡便地取得角部之曲率半徑的尺寸精度優秀的方鋼管。 C_IN /C_OUT ≧0.50×t/H+0.99 ……(1) 再者，於數式(1)中， C_IN ：在第一段之方形成形軋機入口側的鋼管周長(mm)； C_OUT ：在最終段之方形成形軋機出口側的鋼管周長(mm)； t：壁厚(mm)； H：相向之邊的外表面間距離(mm)。

本發明者們，對於可滿足數式(1)之控制C_IN /C_OUT 的方法，進行了檢討。其結果，得知藉由控制即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫，可以取得滿足數式(1)的方鋼管。

在本發明中，對於孔型軋輥(Calibar Roll)的凹部間輥縫，以使即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫與方形成形軋機的輥縫的差，成為70t/H～180t/H(mm)之方式來調整即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫為佳。該差若未滿70t/H時，則C_IN 無法取得滿足數式(1)的充分長度，又該差若超過180t/H時，則由於方形成形軋機的擠壓量變大，會發生外面傷痕等的問題。

又，測量在第一段之方形成形軋機入口側中之鋼管周長C_IN 的位置，例如，只要可測量：即將進行方形成形前的定徑軋機與第1方形成形軋機的中間位置即可。又，測量在最終段之方形成形軋機出口側中之鋼管的周長C_OUT 的位置，只要可測量：位在離方形成形最終軋機之軋輥正下方1m後方之位置的鋼管周長即可。又，周長的測量方法亦有在鋼管上捲繞捲尺的方法等，不過並不局限於此。

其次對於藉由本發明的製造方法來取得方鋼管進行說明。

本發明的方鋼管，其特徵為：位於方鋼管之角部的維氏硬度滿足以下數式(2)，且上述角部的曲率半徑滿足以下數式(3)， 10≦HV_I - HV_O ≦80 ……(2) R_max - R_min ≦0.25×t ……(3) 再者，於數式(2)、數式(3)中， HV_O ：離位在方鋼管角部的鋼管外側面1±0.2mm範圍之位置處的維氏硬度(HV)； HV_I ：離位在方鋼管角部的鋼管內側面1±0.2mm範圍之位置處的維氏硬度(HV)； R_max ：相對於鋼管軸向，在任意垂直剖面中之角部的曲率半徑的最大值(mm)； R_min ：相對於鋼管軸向，在任意垂直剖面中之角部的曲率半徑的最小值(mm)； t：壁厚(mm)。

藉由BCR法所成形的方鋼管，是從鋼板暫時先成形為圓筒形狀之後，再朝向方型形狀進行成形。在如此的BCR法中，由於不只是周方向上的彎曲變形，亦發生由拉延變形而造成在長邊方向上的應變，其結果是在周方向上彎曲的中立軸朝向外面側移動，而使在內面側的硬度變大。鋼管外面側與鋼管內面側之維氏硬度的差未滿10HV之情形時，由於外面側的加工硬化進展，會導致角部的延性著顯著惡化。維氏硬度的差超過80HV之情形時，由於角部內面側的加工度進展，會導致角部內面的殘留應力變得顯著，因而會造成在後處理所施加的塗層龜裂等不良影響。較佳為，維氏硬度的差維30HV～60HV。

又，如上所述，本發明的方鋼管，是在任意的垂直剖面中之曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差滿足壁厚的25％以下。亦即，本發明的方鋼管，其特徵為角部的曲率半徑滿足上述數式(3)。藉由滿足上述數式(3)，而不會影響熔接接合的施工性或是耐局部壓曲性。

又，在本發明中，位在方鋼管角部的維氏硬度滿足以下數式(4)， 290×t/H - 3.2≦HV_I - HV_O ≦579×t/H+33.7 ……(4)。如上所述地，在BCR法中，由於不只是周方向上的彎曲變形，亦發生由拉延變形而造成在長邊方向上的應變，其結果是在周方向上彎曲的中立軸朝向外面側移動，而使在內面側的硬度變大。此時，若方鋼管的壁厚增加時則剛性增加，成形所需要的應變增加。又，若方鋼管的壁厚與相向之邊的外表面間距離的比t/H變大時，則由拉延變形所形成的成形應變會增加，而使方鋼管的壁厚整體的硬度增加。因此，對於t/H較大的方鋼管，角部的加工硬化會變得更加顯著。因此，本發明者們，認為角部的硬度與方鋼管的t/H具有其關係。本發明者們精心檢討後的結果得知，藉由滿足上述數式(4)，可以抑制角部之加工硬化的影響(延展性惡化或是熔接部的端緣龜裂)。鋼管外面側與鋼管內面側的維氏硬度的差在未滿290×t/H+3.2HV之情形時，由於使外面側的加工硬化進展，故角部的延展性顯著地惡化。維氏硬度的差超過579×t/H+33.7HV之情形時，使角部內面側的加工度進展，由於角部內面的殘留應力變得顯著，所以會造成在後處理所施加的塗層龜裂等不良影響。

又，所謂位在本發明之方鋼管中的角部，如第3圖所示，是指以管的中心為起點，中心位於與相鄰的邊成為夾45°的線(L)上，藉由朝向平坦部與圓弧部的接連點(A、A’)拉線而決定中心角以成為65°之扇形半徑的範圍內。

於本發明中，板厚t為25mm～30mm為佳。

作為本發明中之鋼管的成分組成並沒有特別地限制，在質量％上，以含有C：0.04～0.50％、Si：2.0％以下、Mn：0.3～3.0％、P：0.10％以下、S：0.050％以下、Al：0.005～0.10％、N：0.010％以下，其餘部分為Fe及不可避免的不純物所成之成分組成為佳。於以下說明各成分的限定理由。

C：0.04～0.50％ C，是藉由固溶強化來使鋼板強度增加，並且是對第二相其中之一的波來體之形成有所貢獻的元素。C，再者可提高淬火性，由於是對生成麻田散體有所貢獻，並且是對沃斯田體的安定化有所貢獻的元素，所以也是對硬質相的形成有所貢獻的元素。因此，為了確保拉伸特性、韌性、以及進一步所期望的鋼板組織，以含有0.04％以上為佳。另一方面，含有超過0.50％的話，硬質相的比例會變高而使韌性降低，又方形鋼管在熔接時(例如，方形鋼管彼此的熔接時)恐怕會因麻田散體組織生成而成為熔接龜裂的原因。因此，C是在0.04～0.50％的範圍為佳，在0.07～0.20％為更佳。更理想是超過0.12％而在0.25％以下。

Si：2.0％以下 Si，是藉由固溶強化而對鋼板的強度增加有所貢獻的元素，為了確保所期望的鋼板強度，可以因應需要而含有。為了取得如此之效果，以期望含有0.01％以上的Si。另一方面，若Si含有量超過2.0％時則熔接性會惡化。因此，Si含有量以設在2.0％以下為佳，設在0.5％以下為更佳。又，含有0.4％以上時，在鋼板表面容易形成被稱為紅垢的鐵橄欖石(fayalite)，而會有增大降低表面的外觀性狀之情形。因此，在含具時，以設在未滿0.4％較為理想。又，特別是在不添加Si之情形時，Si作為不可避免的不純物，其程度為未滿0.01％。

Mn：0.3～3.0％ Mn，是透過固溶強化使鋼板強度增加的元素，又，藉由使肥粒體變態開始溫度降低而對組織的微細化有所貢獻的元素。在含有未滿0.3％時，會導致肥粒體變態開始溫度的上昇，並使組織易於過度粗大化。又，為了確保所期望的鋼板強度及組織，Mn以含有0.3％以上為佳。然而，若Mn含有量超過3.0％時則熔接性會惡化。因此，Mn含有量以設定在0.3～3.0％為佳。又，若含有超過2.0％時，會使中心偏析部的硬度上昇，恐成為方形鋼管在現場熔接時之龜裂的原因。因此，Mn是以0.3～2.0％為更佳。最理想為0.5～2.0％。

P：0.10％以下 P，是會偏析於肥粒體晶界，具有使韌性降低之作用的元素，在本發明中為不純物並被期望儘可能地降低為佳。但是，過度的低減，由於會導致精煉成本的上漲，所以以設定在0.002％以上為佳。又，可以容許至0.10％。因此，P是以在0.10％以下為佳。P，更佳為0.03％以下，更理想是0.025％以下。

S：0.050％以下 S，在鋼中是以硫化物存在，在本發明的組成範圍中，主要是以MnS方式存在。MnS，由於在熱延製程中對軋薄延伸、延展性、韌性有不良影響，所以在本發明中MnS被期望儘可能地降低為佳。但是，過度的降低，由於會導致精煉成本的上漲，所以S以設定在0.0002％以上為佳。又，可以容許至0.050％。因此，S是以在0.050％以下為佳。S，更佳為0.015％，更理想是0.010％以下。

Al：0.005～0.10％ Al，是具有作為脫氧劑之作用，並且具有固定N為AlN之作用的元素。為了取得如此之效果時，必須含有0.005％以上。在未滿0.005％時，在沒有添加Si之情形下，脫氧力會不足而增加氧化物系的夾雜物，導致鋼板的清淨度降低。另一方面，含有超過0.10％時，固溶Al量會增加，方形鋼管在長邊熔接時(方形鋼管在製造時的熔接時)，特別是在大氣中的熔接之情形時，會升高在熔接部形成氧化物的危險性，而使方形鋼管熔接部的韌性降低，並且增多氧化鋁系的夾雜物，使表面性狀惡化。因此，Al以在0.005～0.10％為佳。Al以在0.01～0.06％為更佳。

N：0.010％以下 N，是具有藉由強固地緊固錯位運動而使韌性降低之作用的元素。在本發明中，N為不純物並被期望儘可能地降低為佳，而可容許至0.010％。因此，N以在0.010％以下為佳。N，較佳是在0.0080％以下，更佳是在0.006％以下，最理想是在0.005％以下。

上述的成分是本發明中之電阻焊鋼管之鋼坏料的基本成分組成。在本發明中除了上述成分之外，亦可以使之進一步含有從Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％之中選擇1種或是2種以上。

從Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％之中選擇1種或是2種以上 Nb、Ti、V，皆是在鋼中可形成微細的碳化物、氮化物，透過析出強化而對提升鋼的強度有所貢獻的元素，可以因應需要而含有。為了取得如此之效果，必須含有Nb：0.005％以上、Ti：0.005％以上、V：0.005％以上。另一方面，過度的含有會導致降伏比的上昇以及韌性的降低。因此Nb、Ti、V的含有量，是以設定在Nb：0.005～0.150％、Ti：0.005～0.150％、V：0.005～0.150％為佳。更佳是Nb：0.008～0.10％、Ti：0.008～0.10％、V：0.008～0.10％。

在本發明中除了上述成分之外，亦可以使之進一步含有從Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％、Ca：0.001～0.010％、B：0.0005～0.010％之中選擇1種或是2種以上。

Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％ Cr、Mo、Cu、Ni是藉由固溶強化使鋼的強度上昇的元素，又，由於皆是可提高鋼的淬火性，並且對沃斯田體的安定化有所貢獻的元素，所以是對硬質的麻田散體及沃斯田體之形成有所貢獻的元素，可以因應需要而含有。為了取得如此之效果，必須含有Cr：0.01％以上、Mo：0.01％以上、Cu：0.01％以上、Ni：0.01％以上。另一方面，過度的含有會導致韌性的降低及熔接性的惡化。因此Cr、Mo、Cu、Ni的含有量，是以設定在Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.30％為佳。更佳是Cr：0.1～1.0％、Mo：0.1～1.0％、Cu：0.1～0.50％、Ni：0.1～0.30％。

Ca：0.001～0.010％ Ca是在熱軋壓延製程中藉由使薄化延伸的MnS等之硫化物球狀化而對提升鋼的韌性有所貢獻的元素，可以因應需要而含有。為了取得如此之效果，以含有0.001％以上的Ca為佳。但是，若Ca含有量超過0.010％時，則會有在鋼中會形成Ca的氧化物叢集(cluster)而使韌性惡化的情形。因此，Ca含有量是以設定在0.001～0.010％為佳。更佳是Ca含有量在0.001～0.0050％。

B：0.0005～0.010％ B，是藉由使肥粒體變態開始溫度降低而對組織的微細化有所貢獻的元素。為了取得如此之效果，必須含有0.0005％以上的B。然而，若B含有量超過0.010％時則降伏比會上昇。因此，B含有量是以設定在0.0005～0.010％為佳。更佳是B含有量在0.0005～0.0050％。

其餘部分為Fe及不可避免的不純物所組成。實施例

將具有第1表所示之成分組成的熱軋鋼板，藉由排輥群以及精整軋輥群連續成形為橢圓形剖面的開口管，其次，以高周波感應加熱或是高周波阻抗加熱，將開口管之相對的端面加熱至熔點以上，並以擠壓軋輥壓接，製成為電阻焊鋼管的坏料管。對所取得之電阻焊鋼管，以2軋機的定徑軋輥群成形為圓筒狀之後，以4軋機的方形成形軋輥群進行方形成形，而取得第2表所示的各種BCR295的方鋼管。又，對於在第一段之方形成形軋機入口側的鋼管周長C_IN ，是以捲尺測量即將進行方形成形前的定徑軋機與第1方形成形軋機的中間位置，來作為鋼管周長C_IN 。對於最終段之方形成形軋機出口側的鋼管周長C_OUT ，是以捲尺測量方形成形軋輥群之第4軋機的軋輥正下方1m位置，來作為鋼管周長C_OUT 。

又，將取得上述鋼管周長C_IN 、C_OUT 時之即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫與最初之方形成形軋機的孔型軋輥的凹部間輥縫的差，除以產品的壁厚t與相向之邊的外表面間距離H的比t/H，計算出係數G(mm)。

對於各種方鋼管，任意切出垂直於管軸方向的剖面10點，測量位在垂直剖面的4角落之角部的曲率半徑。角部的曲率半徑測量是使用半徑規，具體而言，是測量了如第3圖所示之以角部外側與交點的距離作為曲率半徑。由任意之垂直剖面的10點所測量的結果，若是10點的剖面皆是，只要曲率半徑的最大值R_max 與最小值R_min 的差為壁厚的25％以下者就評估為○。另一方面，在10點的剖面中即使有1點之最大值R_max 與最小值R_min 的差超過壁厚的25％者，就評估為×。

又，對於各種的方鋼管，測量了鋼管內面側之角部的維氏硬度，與鋼管外面側之角部的維氏硬度，並求取該差。具體而言，是以顯微維氏硬度(Micro-Vickers Hardness)測試(JIS Z2244：2009)對距離角部1mm內側的位置以測試力9.8N進行測試。

將結果顯示於第2表。

從第2表的結果，得知發明例之任一者，角部的尺寸精度皆優秀。

1‧‧‧鋼帶 2‧‧‧矯直機 3‧‧‧排輥群 4‧‧‧精整軋輥群 5‧‧‧擠壓軋輥 6‧‧‧熔接機 7‧‧‧電阻焊鋼管 8‧‧‧定徑軋輥群 9‧‧‧方形成形軋輥群 10‧‧‧方鋼管 A、A’‧‧‧接連點 L‧‧‧以管的中心為起點，與相鄰的邊成為夾45°的線 H‧‧‧方鋼管相向之邊的外表面間距離 R1～R3‧‧‧(鋼管的)形狀 t‧‧‧壁厚

第1圖，是顯示電阻焊鋼管之製造設備之一例的模式圖。第2圖，是顯示方鋼管之成形過程的模式圖。第3圖，是顯示方鋼管之剖面的模式圖。第4圖，是顯示在第一段之方形成形軋機入口側的鋼管周長C_IN 與在最終段之方形成形軋機出口側的鋼管周長C_OUT 的比，以及，壁厚t與相向之邊的外表面間距離H的比，兩者之關係的圖。

Claims

一種方鋼管，其特徵為：位於該方鋼管角部的維氏硬度滿足以下數式(2)，且上述角部的曲率半徑滿足以下數式(3)， 10≦HV_I - HV_O ≦80 ……(2) R_max - R_min ≦0.25×t ……(3) 再者，於數式(2)、數式(3)中， HV_O ：離位在方鋼管角部的鋼管外側面1±0.2mm範圍之位置處的維氏硬度(HV)； HV_I ：離位在方鋼管角部的鋼管內側面1±0.2mm範圍之位置處的維氏硬度(HV)； R_max ：相對於鋼管軸向，在任意垂直剖面中之角部的曲率半徑的最大值(mm)； R_min ：相對於鋼管軸向，在任意垂直剖面中之角部的曲率半徑的最小值(mm)； t：壁厚(mm)。
如申請專利範圍第1項所述的方鋼管，其中，位在方鋼管角部的維氏硬度滿足以下數式(4)， 290×t/H - 3.2≦HV_I - HV_O ≦579×t/H+33.7 ……(4)。
如申請專利範圍第1或2項所述的方鋼管，其中，上述壁厚為25mm～30mm。
一種方鋼管的製造方法，是將作為坏料的鋼板進行輥軋成形，接著，將輥軋成形後的鋼板進行電阻焊接而製成電阻焊鋼管之後，以複數段的定徑軋機將上述電阻焊鋼管成形，接著以複數段的方形成形軋機進行方形成形來製造方鋼管的方法，其特徵為：以滿足以下數式(1)的方式，控制即將進行方形成形前之定徑軋機的輥縫， C_IN /C_OUT ≧0.50×t/H+0.99 ……(1) 再者，於數式(1)中， C_IN ：在第一段之方形成形軋機入口側的鋼管周長(mm)； C_OUT ：在最終段之方形成形軋機出口側的鋼管周長(mm)； t：壁厚(mm)； H：相向之邊的外表面間距離(mm)。
如申請專利範圍第4項所述之方鋼管的製造方法，其中，上述壁厚為25mm～30mm。