JPH04103718A - 超高張力電縫鋼管の製造方法 - Google Patents

超高張力電縫鋼管の製造方法

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JPH04103718A
JPH04103718A JP21959590A JP21959590A JPH04103718A JP H04103718 A JPH04103718 A JP H04103718A JP 21959590 A JP21959590 A JP 21959590A JP 21959590 A JP21959590 A JP 21959590A JP H04103718 A JPH04103718 A JP H04103718A
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Tetsumi Kondo
哲己 近藤
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車等の構造部材に使用される超高張力電縫
鋼管の製造力法に関する。
〔従来の技術〕
自動車等の構造部材については、燃費向上・環境対策の
ために徹底した軽量化が検討されており、安全性との両
立を図る方策の一つとして一部部材では100kgf/
−を超える超高張力鋼管が採用されつつある。
一般に電縫鋼管の強度を上げる方法としては、特開昭5
2−114519号公報等に記載されているような方法
で素材である熱延板の強度を上げる方法と、日新製鋼技
報第48号88頁等の文献に記載されているように電縫
造管移調質、即ち焼入または焼入焼戻をする方法がある
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の技術としては、従来の技術の項に記載したように
2つのタイプがある。まず、特開昭52−114519
号公報等に記載されているような方法で素材の熱延板の
強度を上げる方法では、(1)熱延板の強度が十分上が
らず、超高張力電縫針管が得られない、(2)熱延板の
強度が十分な場合でも、延靭性が劣るため電縫造管時に
割れを生ずる、等の問題があり、超高張力電縫網管の製
造法として工業的に成立しない。
次に、電縫造管後焼入または焼入焼戻をする方法がある
。この場合の製造工程を第4図に示す。
この方法では、専用の熱処理設備を必要とし、寸法形状
、材質の確保に特別の注意が必要であるばかりでなく、
設備投資・生産性の点で著しくコストの高いものとなら
ざるを得す、超高張力電縫鋼管普及の大きな障害となっ
ている。更により剛性の高い構造部材として注目されて
いる角型鋼管、異形鋼管の製造法としてはまったく不適
当である。
本発明はこのような超高張力電縫鋼管の製造力法におけ
る問題点を解決することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
(1)重量でC: 0.005〜0.30%、Si:0
.05〜1.5%、Mn : 1.0〜3.0%、P 
: 0.02%以下、S : 0.006%以下、^l
 : 0.01〜0.08%に加えて、Cu:0.7〜
2.0%、Mo:1.5%以下の1種または2種を含有
し、残部Fe及び不可避的元素からなる管用鋼材を熱間
板厚圧延して950℃以下A r 3変態点以上で仕上
圧延を終了し、引続き300〜500℃にて巻取り、電
縫造管後500〜650℃で熱処理することを特徴とす
る超高張力電縫鋼管の製造力法。
(2)前項1記載の管用鋼材がさらにNi:1.5%以
下、Cr:2.0%以下、Nb:0.1%以下、V:0
.10%以下の1種または2種以上を含む前項1記載の
超高張力電縫鋼管の製造力法。
(3)重量テC: 0.005〜0.30%、Si:0
.05〜1.5%、Mn : 1.0〜3.0%、P 
: 0.02%以下、S:0.006%以下、AI :
 0.01〜0.08%、Ti:o、oi〜0.15%
、B : 0.0003〜0.003%、N: 0.0
05%以下に加えて、Cu:0.7〜2.0%、Mo:
1.5%以下の1種または2種を含有し、残部Fe及び
不可避的元素からなる管用鋼材を熱間板厚圧延して95
0℃以下Ar3変態点以上で仕上圧延を終了し、引続き
300〜500℃にて巻取り、電縫造管後500〜65
0℃で熱処理することを特徴とする超高張力電縫鋼管の
製造力法。
(4)前項3記載の管用鋼材がさらにNi:1.5%以
下、Cr:2.0%以下、Nb:0.1%以下、■:0
.10%以下の1種または2種以上を含む前項3記載の
超高張力電縫鋼管の製造力法。
(5)電縫造管後熱処理し、次いで冷間伸管加工を付加
し丸管または角管・異形管とすることを特徴とする前項
1〜4のいずれかに記載の超高張力電縫鋼管の製造力法
(6)冷間伸管加工後の丸管または角管・異形管に焼鈍
を施すことを特徴とする前項5記載の超高張力電縫鋼管
の製造力法。
以下に本発明の詳細な説明する。第1図に請求項1〜4
記載の発明に従った製造工程、第2図に請求項5記載の
発明に従った製造工程、第3図に請求項6記載の発明に
従った製造工程を示す。
従来の工程では前述したように超高張力網管を製造しよ
うとすれば、電縫造管後に焼入または焼入焼戻をする必
要がある。この方法では、専用の熱処理設備を必要とし
、寸法形状、材質の確保に特別の注意が必要であるばか
りでなく、設備投資・生産性の点で著しくコストの高い
ものとならざるを得ない。更により剛性の高い構造部材
として注目されている角型鋼管、異形鋼管の製造法とし
ては、均一な焼入、寸法形状の確保がきわめて困難で工
業的生産手段として成立し得ない。また、たとえ超高張
力鋼板ができたとしても、造管時の成形・溶接ができな
い。
そこで本発明では、焼入処理することなく、造管後の非
調質熱処理と必要に応じて付加する冷間伸管加工によっ
て、超高張力型!i!鋼管を製造しようとするものであ
る。
最初に本発明に使用する造管用鋼材の成分について限定
理由を説明する。
C量は少なければ延性が良好であり、加工性に優れるが
、所要の強度が得られないことから下限を0.005%
とした。また、0.30%を超えると造管時の成形性等
の冷間加工性及び靭性が低下する傾向にあり、また、電
縫鋼管の造管溶接時に熱影響部が硬化し、加工性が低下
することから、上限を0.30%とした。
Siはキルド鋼の場合、0.05%未満におさえること
は製鋼技術上難しく、また、1.5%を超えるとスケー
ル生成による表面性状の劣化が著しくなるため、1.5
%を上限とした。
Mnについては、1.0%未満では強度不足となり、ま
た、3.0%を超えると造管時の成形加工等の加工時に
延靭性の不足から亀裂が発生することがあることから、
下限を1.0%、上限を3.0%とした。
Pは製鋼時不可避的に混入する元素であるが、0.02
%を超えると特に超高張力鋼管の電縫溶接時に溶接部割
れを発生しやすいため、上限を0.02%とした。
SもP同様製調時不可避的に混入する元素であり、0.
006%を超えると電縫溶接時に溶接部割れを発生しや
すいため、上限を0.006%とした。Sによる電縫溶
接時の割れを更に抑制するには、MnSを形態制御する
元素であるCaを添加してもよい。
AIはキルド鋼の場合、0.01%未満におさえること
は製鋼技術上難しく、また、0.08%を超えると鋳片
の割れ、酸化物系巨大介在物形成による内質欠陥等を惹
き起こしやすいため0.08%を上限とした。
Cuは溶体化後の時効処理によって析出する特徴を有し
、造管前の強度にほとんど影響を与えずに、造管後の熱
処理により強度を上げるのに有効である。この場合、0
.7%未満では効果に乏しく、2.0%を超えて添加し
ても効果の向上のないことから、下限を0.7%、上限
を2.0%とした。次にNiは強度・延靭性に有効であ
るが、効果が生じる1、5%を限度として添加する。し
かし、強度・延靭性が十分な時は添加する必要はない。
MOも溶体化後の時効処理によって析出する特徴を有し
、造管前の強度にほとんど影響を与えずに、造管後の熱
処理により強度を上げるのに有効である。この場合、1
,5%を超えて添加しても効果の向上のないことから、
上限を1.5%とした。
次に、Ni、Cr、、Nb、Vについては、いずれも鋼
材の強度を上昇させる元素であり、延靭性を過度に害さ
ない範囲での添加は超高張力電縫鋼管の製造に有効であ
る。よって、延靭性を過度に害さないために、Ni、C
r、Nb、Vの上限をそれぞれ1.5%、2.0%、0
.10%、0.10%とした。
次に請求項3の発明の特徴をなすものは、Ti、B、N
である。
Tiは強度を制御するための重要な元素であるが、0.
01%未満では強度不足となり、0.15%を超えて添
加しても効果の向上のないことから、下限を0.01%
、上限を0.15%とした。
Bは冷却過程においてフェライト変態を遅らせて高強度
変態組織を得るために必須の元素であるが、本発明の造
管用鋼材の成分組成においても0.0003%未満では
強度不足となり、0.003%を超えるとBoron 
Con5tituentが生成して延靭性が著しく低下
するため、下限を0.0003%、上限を0.003%
とした。
Nは製鋼時不可避的に混入する元素であるが、0.00
5%を超えるとTi、Bの強度上昇効果を阻害して強度
不足を惹き起こすため、上限を0.005%とした。
次に製造工程について説明する。製造条件は請求項1〜
4とも同一である。
本発明に従い、上記成分の綱を熱間板厚圧延時に950
 ’C以下A r 3変態点以上で仕上圧延を終了する
。これは適切な低温圧延を行うことによって強度・延靭
性バランスを適正化するためであり、仕上圧延終了温度
が950℃超では未再結晶域での圧延が存在しないため
強度・延靭性が劣化し、A r 3変態点未満では2相
域圧延によって強度は上昇するが延靭性が著しく低下す
る。よって上記成分の鋼を熱間板厚圧延時に950℃以
下A r 3変態点以上で仕上圧延を終了し、引続き本
発明の条件で巻取ることによって、強度・延靭性バラン
スの優れた材質とすることができる。
巻取温度は300〜500℃であって、下限はマルテン
サイト生成による延靭性低下が生ゼず、上限は造管前の
Cu及びMOの析出を抑制し、板を軟らかくし、造管を
容易かつ割れを生成しないようにするために限定した。
電縫造管後に500〜650℃の熱処理を加え、Cu、
Moを析出させて時効硬化による強度上昇をはかる。熱
処理温度が500 ”C未満ではCu・Mo析出が不十
分であり、650℃超では過時効析出となり、いずれも
Cu−M oの析出硬化を十分に利用するには適当でな
い。
以上のように本発明は熱延板では延靭性を考慮しながら
、高温巻取りにより強度を低く造管しやすくし、そして
造管後の熱処理により所定の強度を得ることを特徴とし
ている。
以上請求項1〜4記載の方法について説明したが、請求
項5および6記載の方法でもよい。第2図は請求項5記
載の方法、第3図は請求項6記載の方法に従った工程を
示すものであるが、請求項5記載の方法に従って冷間伸
管加工を付加することにより、更に超高張力化を図ると
共に角型鋼管、異形鋼管の製造が可能である。より延性
の高い鋼管を得たい場合には請求項6記載の方法に従っ
て焼鈍を付加することもできる。
〔実施例〕
サイズ φ34.0Xt2.1の電縫鋼管を本発明法と
比較例として従来法により造管した結果を第1表に示し
た。
第1表に示す通り、本発明によれば、化学成分、熱間板
厚圧延における仕上圧延温度および巻取温度を適正に制
御することにより強度・延靭性バランスの優れた素材鋼
板を製造して造管を可能ならしめ、更に造管後熱処理を
加えることによって母材部・溶接部ともに強度・延靭性
バランスの優れた超高張力電縫鋼管を得ることができる
。熱処理後に更に冷間伸管加工を付加することにより、
更に超高張力化を図ることもできる。
〔発明の効果〕
従来の工程で超高張力鋼管を製造しようとすれば、電縫
造管後に焼入または焼入焼戻をする必要があり、専用の
熱処理設備を必要とし、寸法形状、材質の確保に特別の
注意が必要であるばかりでなく、設備投資・生産性の面
で著しくコストの高いものとならざるを得なかった。更
により剛性の高い構造部材として注目されている角型鋼
管、異形鋼管の製造法としては、均一な焼入、寸法形状
の確保がきわめて困難で工業的生産手段としては成立し
得ない状態にあった。本発明によれば、かかる工業生産
性、経済性上の問題なしに超高張力電縫鋼管を製造する
ことが可能になるので、産業上貢献するところが極めて
大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1〜4記載の方法の製造工程を示す図、
第2図は請求項5記載の方法の製造工程を示す図、第3
図は請求項6記載の方法の製造工程を示す図、第4図は
従来の製造工程を示す図である。 (木取) 300〜5αXC 遍四F心−ゼ「Iコ団−七可一嘔トI (tt&yL管) 第3図 jヅ言層朴−七口了[I丁−世ヨー+不引七石司(電(
創if) ヱ亜F心−ポF1[「正−加団」叩コ (を鵜j漠)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量でC:0.005〜0.30%、Si:0.
    05〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.0
    2%以下、S:0.006%以下、Al:0.01〜0
    .08%に加えて、Cu:0.7〜2.0%、Mo:1
    .5%以下の1種または2種を含有し、残部Fe及び不
    可避的元素からなる管用鋼材を熱間板厚圧延して950
    ℃以下Ar_3変態点以上で仕上圧延を終了し、引続き
    300〜500℃にて巻取り、電縫造管後500〜65
    0℃で熱処理することを特徴とする超高張力電縫鋼管の
    製造力法。
  2. (2)請求項1記載の管用鋼材がさらにNi:1.5%
    以下、Cr:2.0%以下、Nb:0.1%以下、V:
    0.10%以下の1種または2種以上を含む請求項1記
    載の超高張力電縫鋼管の製造方法。
  3. (3)重量でC:0.005〜0.30%、Si:0.
    05〜1.5%、Mn:1.0〜3.0%、P:0.0
    2%以下、S:0.006%以下、Al:0.01〜0
    .08%、Ti:0.01〜0.15%、B:0.00
    03〜0.003%、N:0.005%以下に加えて、
    Cu:0.7〜2.0%、Mo:1.5%以下の1種ま
    たは2種を含有し、残部Fe及び不可避的元素からなる
    管用鋼材を熱間板厚圧延して950℃以下Ar_3変態
    点以上で仕上圧延を終了し、引続き300〜500℃に
    て巻取り、電縫造管後500〜650℃で熱処理するこ
    とを特徴とする超高張力電縫鋼管の製造方法。
  4. (4)請求項3記載の管用鋼材がさらにNi:1.5%
    以下、Cr:2.0%以下、Nb:0.1%以下、V:
    0.10%以下の1種または2種以上を含む請求項3記
    載の超高張力電縫鋼管の製造方法。
  5. (5)電縫造管後熱処理し、次いで冷間伸管加工を付加
    し丸管または角管・異形管とすることを特徴とする請求
    項1〜4のいずれかに記載の超高張力電縫鋼管の製造方
    法。
  6. (6)冷間伸管加工後の丸管または角管・異形管に焼鈍
    を施すことを特徴とする請求項5記載の超高張力電縫鋼
    管の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07173541A (ja) * 1993-12-17 1995-07-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 機械構造用高強度電気抵抗溶接鋼管の製造方法
JP2008095156A (ja) * 2006-10-13 2008-04-24 Nisshin Steel Co Ltd 耐遅れ破壊性に優れた中空スタビライザの製造方法
CN113046643A (zh) * 2021-03-13 2021-06-29 张家港市银坤泰金属制品有限公司 一种耐腐蚀螺旋焊管及其制造方法

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