JPH06264142A - 高強度電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
高強度電縫鋼管の製造方法Info
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- JPH06264142A JPH06264142A JP5259793A JP5259793A JPH06264142A JP H06264142 A JPH06264142 A JP H06264142A JP 5259793 A JP5259793 A JP 5259793A JP 5259793 A JP5259793 A JP 5259793A JP H06264142 A JPH06264142 A JP H06264142A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高強度電縫鋼管の製造方法を提供する。
【構成】 Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１
〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜３．００％、Ｍｏ：
０．１０〜２．０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００
％、Ｎ：０．０００５〜０．０１００％、Ｐ：０．１０
％以下、Ｓ：０．０３０％以下を、必要に応じてＮｂ、
Ｖ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｃａの１種以上含有
する。低炭素鋼を通常の工程で熱間圧延し、５５０〜７
５０℃の温度範囲で捲き取った後造管を行ない、必要に
応じて冷間歪を付与し、累積歪の合計を０．５０％以上
１０％未満とし、２００℃〜６５０℃の低温熱処理をＭ
値が ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 を満足して行う。 【効果】 特別に高価な合金元素を使用することなく、
引っ張り強さで５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度を有する
電縫鋼管を安価に製造可能とする。
〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜３．００％、Ｍｏ：
０．１０〜２．０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００
％、Ｎ：０．０００５〜０．０１００％、Ｐ：０．１０
％以下、Ｓ：０．０３０％以下を、必要に応じてＮｂ、
Ｖ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｃａの１種以上含有
する。低炭素鋼を通常の工程で熱間圧延し、５５０〜７
５０℃の温度範囲で捲き取った後造管を行ない、必要に
応じて冷間歪を付与し、累積歪の合計を０．５０％以上
１０％未満とし、２００℃〜６５０℃の低温熱処理をＭ
値が ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 を満足して行う。 【効果】 特別に高価な合金元素を使用することなく、
引っ張り強さで５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度を有する
電縫鋼管を安価に製造可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度電縫鋼管の製造
方法に関するものである。利用分野としては、自動車用
を始め、機械構造用、産業機械用等、引張り強さで５０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度レベルを必要とする分野に適
用可能である。
方法に関するものである。利用分野としては、自動車用
を始め、機械構造用、産業機械用等、引張り強さで５０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度レベルを必要とする分野に適
用可能である。
【０００２】
【従来の技術】近年省資源および省エネルギーの観点か
ら、自動車の低燃費に関する法案化が進んでいる。これ
に対して各自動車会社は、自動車の軽量化を目指してお
り、鉄鋼材料に求められる性能としては、薄肉高強度化
である。
ら、自動車の低燃費に関する法案化が進んでいる。これ
に対して各自動車会社は、自動車の軽量化を目指してお
り、鉄鋼材料に求められる性能としては、薄肉高強度化
である。
【０００３】一般に、電縫鋼管の高強度化の方法として
は、 材料のＣｅｑアップ、または析出強化元素の添加によ
り強度を上げる方法、 熱延板を冷間圧延して高強度とした後、高強度電縫鋼
管とする方法、 電縫管とした後に、冷間引き抜き加工によって強度を
上げる方法、 電縫管とした後に、焼入処理等、熱処理によって高強
度鋼管とする方法、 例えば特開昭６１−２７２３１８号公報の如く熱延時
に、急速冷却、低温捲き取りによって高強度鋼板とした
後、高強度電縫鋼管とする方法、 等があるが、いずれの場合も高強度になるほど材料の加
工性が著しく劣化するという欠点がある。また、〜
の場合は、冷間圧延、冷間絞り、鋼管熱処理等、工程が
複雑であり、コスト高を生じる原因となる。の場合
も、低温捲き取りによる操業トラブルで歩留りが低下
し、結果的にコスト高が生じる原因となる。
は、 材料のＣｅｑアップ、または析出強化元素の添加によ
り強度を上げる方法、 熱延板を冷間圧延して高強度とした後、高強度電縫鋼
管とする方法、 電縫管とした後に、冷間引き抜き加工によって強度を
上げる方法、 電縫管とした後に、焼入処理等、熱処理によって高強
度鋼管とする方法、 例えば特開昭６１−２７２３１８号公報の如く熱延時
に、急速冷却、低温捲き取りによって高強度鋼板とした
後、高強度電縫鋼管とする方法、 等があるが、いずれの場合も高強度になるほど材料の加
工性が著しく劣化するという欠点がある。また、〜
の場合は、冷間圧延、冷間絞り、鋼管熱処理等、工程が
複雑であり、コスト高を生じる原因となる。の場合
も、低温捲き取りによる操業トラブルで歩留りが低下
し、結果的にコスト高が生じる原因となる。
【０００４】また、素材を高強度にして、これを造管す
るわけであるから、造管時のトラブルを生じる原因とな
り得る。
るわけであるから、造管時のトラブルを生じる原因とな
り得る。
【０００５】さらに、これら高強度鋼管の自動車への取
付は、高強度であるがゆえに、かなり困難となり、例え
ば取り付ける時はそれほど強度が高くなくても、その後
の何らかの処理により高強度化するような鋼管も望まれ
ているが、もちろん現在のところそのような鋼管は開発
されていない。
付は、高強度であるがゆえに、かなり困難となり、例え
ば取り付ける時はそれほど強度が高くなくても、その後
の何らかの処理により高強度化するような鋼管も望まれ
ているが、もちろん現在のところそのような鋼管は開発
されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車用電
縫鋼管を高強度化した時の加工性の劣化や、造管時およ
び自動車への組み込み時のトラブルを回避する目的で、
以下の２種の方法を提供するものである。
縫鋼管を高強度化した時の加工性の劣化や、造管時およ
び自動車への組み込み時のトラブルを回避する目的で、
以下の２種の方法を提供するものである。
【０００７】（１）造管時に比較的低強度で、その後の
低温熱処理により所定の強度を得る。 （２）自動車用電縫鋼管の自動車への取付け時に比較的
低強度で、取付け後の処理（例えば低温熱処理）によっ
て所定の強度を得る。
低温熱処理により所定の強度を得る。 （２）自動車用電縫鋼管の自動車への取付け時に比較的
低強度で、取付け後の処理（例えば低温熱処理）によっ
て所定の強度を得る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、造管後の
高強度化のために、詳細な検討を加えた結果、自動車用
冷延鋼板に使用される焼き付け硬化特性の利用を考え
た。焼き付け硬化特性を有した鋼板とは、加工時には加
工性に優れ、加工後の焼き付け塗装処理（例えば１７０
℃×２０ｍｉｎ）で鋼板の硬化を起こさせ、強度上昇相
当の板厚を減少しうることが可能となり、自動車用鋼板
等の理想的な鋼板として、その工業的価値はきわめて高
いものである。
高強度化のために、詳細な検討を加えた結果、自動車用
冷延鋼板に使用される焼き付け硬化特性の利用を考え
た。焼き付け硬化特性を有した鋼板とは、加工時には加
工性に優れ、加工後の焼き付け塗装処理（例えば１７０
℃×２０ｍｉｎ）で鋼板の硬化を起こさせ、強度上昇相
当の板厚を減少しうることが可能となり、自動車用鋼板
等の理想的な鋼板として、その工業的価値はきわめて高
いものである。
【０００９】この焼き付け硬化という現象は、加工によ
って導入された転位が固溶Ｃにトラップされて起こるい
わゆる時効硬化であるが、そのための必要条件としては
加工によって導入された転位と固溶Ｃである。電縫鋼管
は、ホットコイルを成形して製造するため、加工転位の
導入という観点からはある程度条件を満たしており、自
動車用電縫鋼管への適用を考えた。
って導入された転位が固溶Ｃにトラップされて起こるい
わゆる時効硬化であるが、そのための必要条件としては
加工によって導入された転位と固溶Ｃである。電縫鋼管
は、ホットコイルを成形して製造するため、加工転位の
導入という観点からはある程度条件を満たしており、自
動車用電縫鋼管への適用を考えた。
【００１０】ただし、自動車用冷延鋼板で焼き付け硬化
特性を使用する時、強度上昇はせいぜい３〜５ｋｇｆ／
ｍｍ2 程度であるため、本開発の目的に使用するために
は強度上昇が少なすぎる。そのため、１０ｋｇｆ／ｍｍ
2 程度以上の焼き付け硬化特性を持たせる必要があり、
そのためには、かなりの工夫が必要になると考えられ
る。
特性を使用する時、強度上昇はせいぜい３〜５ｋｇｆ／
ｍｍ2 程度であるため、本開発の目的に使用するために
は強度上昇が少なすぎる。そのため、１０ｋｇｆ／ｍｍ
2 程度以上の焼き付け硬化特性を持たせる必要があり、
そのためには、かなりの工夫が必要になると考えられ
る。
【００１１】そこで本発明者らは、焼き付け硬化特性を
電縫鋼管に適用するために、多数の実験と詳細な検討を
加えた結果、合金元素としてのＭｏ添加、およびＭｏと
ＮｂやＶの複合添加が効果的であることを見いだした。
また、焼付塗装処理の温度範囲（１７０℃〜１８０℃）
だけでなく、さらに広い温度範囲で硬化特性を持たせる
ことを見いだしたため、以後低温熱処理での硬化という
表現を用いる。
電縫鋼管に適用するために、多数の実験と詳細な検討を
加えた結果、合金元素としてのＭｏ添加、およびＭｏと
ＮｂやＶの複合添加が効果的であることを見いだした。
また、焼付塗装処理の温度範囲（１７０℃〜１８０℃）
だけでなく、さらに広い温度範囲で硬化特性を持たせる
ことを見いだしたため、以後低温熱処理での硬化という
表現を用いる。
【００１２】さらに、この方法を用いることによって、
従来３〜５ｋｇｆ／ｍｍ2 レベル（ΔＹＰ）であった低
温熱処理による硬化量を１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（ΔＴ
Ｓ）という、これまで考えられなかった低温熱処理硬化
量の得られることを見いだした。また引張り強さの向上
という観点からは、これまでに考えられなかった特性向
上と言える。
従来３〜５ｋｇｆ／ｍｍ2 レベル（ΔＹＰ）であった低
温熱処理による硬化量を１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（ΔＴ
Ｓ）という、これまで考えられなかった低温熱処理硬化
量の得られることを見いだした。また引張り強さの向上
という観点からは、これまでに考えられなかった特性向
上と言える。
【００１３】成分に関しては、上に述べたようにＭｏの
添加が必須となるが、これにＮｂやＶを複合添加すると
その効果の増大することを見いだした。さらにこれにＣ
ｕまたはＮｉを同時に複合添加することによって、さら
にその効果の増大することを見いだした。具体的には、
ＭｏとＮｂやＶの複合添加で低温熱処理による硬化量１
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（ΔＴＳ）であったものが、これ
にＣｕとＮｉを複合添加することによって、低温熱処理
による硬化量１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（ΔＴＳ）となる
ことを見いだした。
添加が必須となるが、これにＮｂやＶを複合添加すると
その効果の増大することを見いだした。さらにこれにＣ
ｕまたはＮｉを同時に複合添加することによって、さら
にその効果の増大することを見いだした。具体的には、
ＭｏとＮｂやＶの複合添加で低温熱処理による硬化量１
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（ΔＴＳ）であったものが、これ
にＣｕとＮｉを複合添加することによって、低温熱処理
による硬化量１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（ΔＴＳ）となる
ことを見いだした。
【００１４】また、ＭｏやＮｂやＶを添加した場合、捲
き取り温度によってはそれらの元素とＣが結合して析出
物を形成し、固溶Ｃが減少するため、それらの元素がＣ
と結合しても固溶Ｃが確保されるだけのＣ量の必要なこ
とを見いだした。
き取り温度によってはそれらの元素とＣが結合して析出
物を形成し、固溶Ｃが減少するため、それらの元素がＣ
と結合しても固溶Ｃが確保されるだけのＣ量の必要なこ
とを見いだした。
【００１５】具体的には、５５０〜７５０℃の捲き取り
温度範囲で上記析出物が形成されるため、上記Ｃ＊＞０
の適用範囲はこの温度範囲である。捲き取り温度範囲が
５５０℃未満になると、上記析出物が形成されないた
め、Ｃ＊＞０は必要なく、単にＣ＞０でよい。
温度範囲で上記析出物が形成されるため、上記Ｃ＊＞０
の適用範囲はこの温度範囲である。捲き取り温度範囲が
５５０℃未満になると、上記析出物が形成されないた
め、Ｃ＊＞０は必要なく、単にＣ＞０でよい。
【００１６】素材の製造条件のうち、熱延条件について
は、特に規定する必要のないことを見いだした。仕上げ
圧延条件については、変態点直上で圧延するのと高温で
圧延するのとでは、結晶粒に差が出て、素材の材質その
ものにわずかに影響するが、焼付硬化の特性にはほとん
ど影響を与えないことを見いだした。
は、特に規定する必要のないことを見いだした。仕上げ
圧延条件については、変態点直上で圧延するのと高温で
圧延するのとでは、結晶粒に差が出て、素材の材質その
ものにわずかに影響するが、焼付硬化の特性にはほとん
ど影響を与えないことを見いだした。
【００１７】ところで電縫鋼管は上述のようにホットコ
イルを成形しているため、転位の導入という観点からは
ある程度条件を満たしているものの、より詳細な加工歪
の影響を調査した結果、造管後の歪付与の有無にかかわ
らず、総歪量が０．５０％以上の必要なことがわかっ
た。つまり、総歪量が０．５０％未満であれば、焼付硬
化量がせいぜい５〜８ｋｇｆ／ｍｍ2 程度しか期待でき
ないのに対し、焼付硬化量で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上を
得るためには総歪量で０．５０％以上の必要なことを明
らかにした。この総歪量で０．５０％以上というのは、
通常の電縫鋼管の成形においては、充分に確保可能な値
である。また同時に総歪量の上限についても検討を行
い、あまり歪量が多すぎると逆に低温熱処理硬化量の低
下することを明らかにした。具体的には、低温熱処理硬
化量で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上を確保するためには、総
歪量を１０％未満にする必要のあることを見いだした。
歪付与の方向としては、長手方向、周方向、肉厚方向お
よびその組合せ等、どの方向でも可である。つまり単独
の方向または複数の方向の加算が０．５％を越えるよう
な歪であればよい。また歪の種類としては、引っ張り
歪、圧縮歪とも可である。歪付与の方法は問わない。
イルを成形しているため、転位の導入という観点からは
ある程度条件を満たしているものの、より詳細な加工歪
の影響を調査した結果、造管後の歪付与の有無にかかわ
らず、総歪量が０．５０％以上の必要なことがわかっ
た。つまり、総歪量が０．５０％未満であれば、焼付硬
化量がせいぜい５〜８ｋｇｆ／ｍｍ2 程度しか期待でき
ないのに対し、焼付硬化量で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上を
得るためには総歪量で０．５０％以上の必要なことを明
らかにした。この総歪量で０．５０％以上というのは、
通常の電縫鋼管の成形においては、充分に確保可能な値
である。また同時に総歪量の上限についても検討を行
い、あまり歪量が多すぎると逆に低温熱処理硬化量の低
下することを明らかにした。具体的には、低温熱処理硬
化量で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上を確保するためには、総
歪量を１０％未満にする必要のあることを見いだした。
歪付与の方向としては、長手方向、周方向、肉厚方向お
よびその組合せ等、どの方向でも可である。つまり単独
の方向または複数の方向の加算が０．５％を越えるよう
な歪であればよい。また歪の種類としては、引っ張り
歪、圧縮歪とも可である。歪付与の方法は問わない。
【００１８】歪付与後の熱処理に関しては、あまり低温
短時間の保持では固溶Ｃが充分に拡散できず、またあま
り高温長時間の保持では歪時効硬化や析出硬化以上に組
織が軟化するため、テンパーパラメーターであるＭ値を
考え、詳細な検討の結果以下が得られた。つまり、 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
短時間の保持では固溶Ｃが充分に拡散できず、またあま
り高温長時間の保持では歪時効硬化や析出硬化以上に組
織が軟化するため、テンパーパラメーターであるＭ値を
考え、詳細な検討の結果以下が得られた。つまり、 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
【００１９】本発明はこのような知見に基ずき、電縫鋼
管に低温熱処理硬化特性の適用を可能としたもので、そ
の要旨とするところは、以下のとうりである。
管に低温熱処理硬化特性の適用を可能としたもので、そ
の要旨とするところは、以下のとうりである。
【００２０】第１の本発明は、重量％にて、Ｃ：０．０
１〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：
０．３０〜３．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ａｌ：
０．００５〜０．１００％、Ｎ：０．０００５〜０．０
１００％ Ｐ：０．１０％以下 Ｓ：０．０３０％以下 を満足する低炭素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０
〜７５０℃の温度範囲で捲き取った後造管を行い、必要
に応じて冷間歪を付与し、累積歪を０．５０％以上１０
％以下とし、その後２００℃〜６５０℃の温度範囲での
低温熱処理するが、その際テンパーパラメーターである
Ｍ値が以下を満足することを特徴とする、高強度電縫鋼
管の製造方法である。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
１〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：
０．３０〜３．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ａｌ：
０．００５〜０．１００％、Ｎ：０．０００５〜０．０
１００％ Ｐ：０．１０％以下 Ｓ：０．０３０％以下 を満足する低炭素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０
〜７５０℃の温度範囲で捲き取った後造管を行い、必要
に応じて冷間歪を付与し、累積歪を０．５０％以上１０
％以下とし、その後２００℃〜６５０℃の温度範囲での
低温熱処理するが、その際テンパーパラメーターである
Ｍ値が以下を満足することを特徴とする、高強度電縫鋼
管の製造方法である。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
【００２１】第２の本発明は、上記第１の本発明におけ
る低炭素鋼成分に加えて、Ｎｂ：０．０１０〜０．１５
％、Ｖ：０．０１０〜０．３０％の１種または２種を含
み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０〜７５０℃の温
度範囲で捲き取った後造管を行い、必要に応じて冷間歪
を付与し、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、そ
の後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理する
が、その際テンパーパラメーターであるＭ値が以下を満
足することを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方法で
ある。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
る低炭素鋼成分に加えて、Ｎｂ：０．０１０〜０．１５
％、Ｖ：０．０１０〜０．３０％の１種または２種を含
み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０〜７５０℃の温
度範囲で捲き取った後造管を行い、必要に応じて冷間歪
を付与し、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、そ
の後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理する
が、その際テンパーパラメーターであるＭ値が以下を満
足することを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方法で
ある。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
【００２２】第３の本発明は、上記第１の本発明または
第２の本発明における低炭素鋼成分に加えてＣｕ：０．
１０〜２．０％、Ｎｉ：０．１０〜９．０％の１種また
は２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し、５５０〜７５０℃の
温度範囲で捲き取った後造管を行い、必要に応じて冷間
歪を付与し、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、
その後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理す
るが、その際テンパーパラメーターであるＭ値が以下を
満足することを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方法
である。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
第２の本発明における低炭素鋼成分に加えてＣｕ：０．
１０〜２．０％、Ｎｉ：０．１０〜９．０％の１種また
は２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し、５５０〜７５０℃の
温度範囲で捲き取った後造管を行い、必要に応じて冷間
歪を付与し、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、
その後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理す
るが、その際テンパーパラメーターであるＭ値が以下を
満足することを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方法
である。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
【００２３】第４の本発明は上記第１の本発明または第
２の本発明または第３の本発明の低炭素鋼成分に加え
て、 Ｃｒ：５．５％以下 Ｔｉ：０．１５０％以下 Ｂ：０．０００３〜０．００３０％ Ｃａ：０．０１５０％以下 の１種または２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）Ｖ（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０〜７５０℃の温
度範囲で捲き取った後造管を行い、必要に応じて冷間歪
を付与し、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、そ
の後２００℃〜６５０℃の温度範囲で低温熱処理する
が、その際テンパーパラメーターであるＭ値が以下を満
足することを特徴とする、高強度電縫鋼管製造方法であ
る。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
２の本発明または第３の本発明の低炭素鋼成分に加え
て、 Ｃｒ：５．５％以下 Ｔｉ：０．１５０％以下 Ｂ：０．０００３〜０．００３０％ Ｃａ：０．０１５０％以下 の１種または２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）Ｖ（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０〜７５０℃の温
度範囲で捲き取った後造管を行い、必要に応じて冷間歪
を付与し、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、そ
の後２００℃〜６５０℃の温度範囲で低温熱処理する
が、その際テンパーパラメーターであるＭ値が以下を満
足することを特徴とする、高強度電縫鋼管製造方法であ
る。 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜
１８．０×１０3 ここで、Ｔ：熱処理温度（Ｋ）、ｔ：保持時間（ｓｅ
ｃ）、を示す。
【００２４】
【作用】本発明においては、成分を規定した素材を電縫
鋼管にした後、必要に応じて２次加工を行い、低温熱処
理による著しい硬化特性を出すことに成功している。
鋼管にした後、必要に応じて２次加工を行い、低温熱処
理による著しい硬化特性を出すことに成功している。
【００２５】次に本発明の成分、熱延条件、および鋼管
製造の条件について述べる。
製造の条件について述べる。
【００２６】Ｃは固溶Ｃとして時効硬化に必要不可欠で
あり、その下限を０．０１％とするが、ＭｏやＮｂやＶ
を添加した鋼ではそれら元素がＣと結合して固溶Ｃがな
くなり、本開発鋼の意味がなくなる。そのため、鋼のＣ
量から合金元素と結合したＣを差し引いても、固溶Ｃを
残す必要がある。具体的には、 Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊がＣ＊＞０を満足する必要がある。ただ
しこれはＭｏやＮｂ、Ｖが複合析出物を形成する、捲き
取り温度（５５０℃〜７５０℃）の場合のみである。ま
た靭性や加工性を考慮して、その上限を０．３０％とし
た。
あり、その下限を０．０１％とするが、ＭｏやＮｂやＶ
を添加した鋼ではそれら元素がＣと結合して固溶Ｃがな
くなり、本開発鋼の意味がなくなる。そのため、鋼のＣ
量から合金元素と結合したＣを差し引いても、固溶Ｃを
残す必要がある。具体的には、 Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊がＣ＊＞０を満足する必要がある。ただ
しこれはＭｏやＮｂ、Ｖが複合析出物を形成する、捲き
取り温度（５５０℃〜７５０℃）の場合のみである。ま
た靭性や加工性を考慮して、その上限を０．３０％とし
た。
【００２７】またＳｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｎに関しては、一
般的に用いられる成分範囲でよく、Ｓｉは固溶体強化作
用により、鋼材の強度および延姓を改善する作用があ
り、０．０１％以上必要であるが、０．５０％を越えて
含有させると鋼材の靭性が劣化するようになるため、そ
の含有量を０．０１〜０．５０％と定めた。
般的に用いられる成分範囲でよく、Ｓｉは固溶体強化作
用により、鋼材の強度および延姓を改善する作用があ
り、０．０１％以上必要であるが、０．５０％を越えて
含有させると鋼材の靭性が劣化するようになるため、そ
の含有量を０．０１〜０．５０％と定めた。
【００２８】Ｍｎは強度上必要な元素なので、０．３０
％以上含有させる必要があるが、溶接性および靭性確保
のため、上限を３．０％とした。
％以上含有させる必要があるが、溶接性および靭性確保
のため、上限を３．０％とした。
【００２９】Ａｌは製鋼の段階の脱酸のために必要であ
り、下限を０．００５％とした。しかし含有量が多すぎ
ると介在物そのものの絶対値が増加するため、上限を
０．１０％とした。
り、下限を０．００５％とした。しかし含有量が多すぎ
ると介在物そのものの絶対値が増加するため、上限を
０．１０％とした。
【００３０】Ｎは含有量が多すぎると鋼材の靭性を劣化
させるため、上限を０．０１０％とするが、製鋼の能力
からのコストアップを考えて、その下限を０．０００５
％とした。
させるため、上限を０．０１０％とするが、製鋼の能力
からのコストアップを考えて、その下限を０．０００５
％とした。
【００３１】Ｐは結晶粒界に濃化して粒界脆化を起こし
やすい元素であり、加工性を劣化させるため、その上限
を０．１０％とした。
やすい元素であり、加工性を劣化させるため、その上限
を０．１０％とした。
【００３２】ＳはＭｎ等の硫化物形成元素が少ないと、
熱間圧延時に赤熱脆性を起こして表面で割れる、いわゆ
る熱間脆性を起こす可能性があるため、その上限を０．
０３０％とした。
熱間圧延時に赤熱脆性を起こして表面で割れる、いわゆ
る熱間脆性を起こす可能性があるため、その上限を０．
０３０％とした。
【００３３】Ｍｏは転位との相互作用の非常に大きな元
素として知られている。つまり、Ｍｏは鋼中析出物とし
て、または析出物形成途中のクラスターとして、転位の
近傍に存在するため、Ｍｏに引き寄せられたＣが転位の
固着に利用され、Ｍｏの添加していない場合に比較して
著しい時効硬化の増大をもたらし、焼付硬化性を向上す
ると考えられる。以上の理由で、本発明にＭｏの添加は
必要不可欠であるが、添加量が多すぎると溶接性を阻害
するため、含有量の上限は、２．０％とした。また、含
有量が０．１０％以下ではその効果を示さないことか
ら、下限を０．１０％とした。
素として知られている。つまり、Ｍｏは鋼中析出物とし
て、または析出物形成途中のクラスターとして、転位の
近傍に存在するため、Ｍｏに引き寄せられたＣが転位の
固着に利用され、Ｍｏの添加していない場合に比較して
著しい時効硬化の増大をもたらし、焼付硬化性を向上す
ると考えられる。以上の理由で、本発明にＭｏの添加は
必要不可欠であるが、添加量が多すぎると溶接性を阻害
するため、含有量の上限は、２．０％とした。また、含
有量が０．１０％以下ではその効果を示さないことか
ら、下限を０．１０％とした。
【００３４】Ｎｂは、ＭｏとＣのクラスター形成を促進
するため、つまりＣを引き寄せる力を増大させるために
添加され、時効硬化の増大に間接的に寄与しているが、
多くなると溶接性を阻害するので含有量の上限は０．１
５％とした。また、含有量が０．０１０％以下ではその
効果を示さないことから、下限を０．０１０％とした。
するため、つまりＣを引き寄せる力を増大させるために
添加され、時効硬化の増大に間接的に寄与しているが、
多くなると溶接性を阻害するので含有量の上限は０．１
５％とした。また、含有量が０．０１０％以下ではその
効果を示さないことから、下限を０．０１０％とした。
【００３５】ＶはＮｂと同様に、ＭｏとＣのクラスター
形成を促進させるために添加するが、多くなると溶接性
を阻害するため、含有量は０．３％を上限とした。また
含有量が０．０１０％以下ではその効果を示さないこと
から、下限を０．０１０％とした。
形成を促進させるために添加するが、多くなると溶接性
を阻害するため、含有量は０．３％を上限とした。また
含有量が０．０１０％以下ではその効果を示さないこと
から、下限を０．０１０％とした。
【００３６】Ｃｕの低温熱処理での硬化特性への寄与に
関しては、そのメカニズムが完全に解決されているわけ
ではないが、Ｍｏの炭化物形成を何らかの形で促進する
と考えられる。その効果を出すためには、０．１０％以
上の添加が必要であるが、２．０％を越えて添加しても
硬化特性向上がそれ以上望めないことから、範囲を０．
１０〜２．０％とした。
関しては、そのメカニズムが完全に解決されているわけ
ではないが、Ｍｏの炭化物形成を何らかの形で促進する
と考えられる。その効果を出すためには、０．１０％以
上の添加が必要であるが、２．０％を越えて添加しても
硬化特性向上がそれ以上望めないことから、範囲を０．
１０〜２．０％とした。
【００３７】Ｎｉの低温熱処理での硬化特性への寄与に
関してもＣｕと同様、そのメカニズムが完全に解決され
ているわけではないが、Ｍｏの炭化物形成を何らかの形
で促進すると考えられる。その効果を出すためには、
０．１０％以上の添加が必要であるが、高価な元素であ
るため、範囲を０．１０〜９．０％とした。
関してもＣｕと同様、そのメカニズムが完全に解決され
ているわけではないが、Ｍｏの炭化物形成を何らかの形
で促進すると考えられる。その効果を出すためには、
０．１０％以上の添加が必要であるが、高価な元素であ
るため、範囲を０．１０〜９．０％とした。
【００３８】また強度アップを狙いとして添加する成分
について述べると、まずＣｒは強度上昇や耐食性向上に
有用で添加されるが、多くなると低温靭性、溶接性を阻
害するため、含有量は５．５％を上限とした。
について述べると、まずＣｒは強度上昇や耐食性向上に
有用で添加されるが、多くなると低温靭性、溶接性を阻
害するため、含有量は５．５％を上限とした。
【００３９】Ｔｉはオーステナイト粒の細粒化に有用で
添加されるが、多くなると溶接性を阻害するため、含有
量は０．１５％を上限とした。
添加されるが、多くなると溶接性を阻害するため、含有
量は０．１５％を上限とした。
【００４０】Ｂは微量の添加によって、鋼の焼入性を著
しく高める効果を有する。この効果を有効に得るために
は、少なくとも０．０００３％を添加することが必要で
ある。しかし、過多に添加するとＢ化合物を生成して靭
性を劣化させるので、その上限を０．００３０％とし
た。
しく高める効果を有する。この効果を有効に得るために
は、少なくとも０．０００３％を添加することが必要で
ある。しかし、過多に添加するとＢ化合物を生成して靭
性を劣化させるので、その上限を０．００３０％とし
た。
【００４１】Ｃａは硫化物系介在物の形態制御に有用で
添加されるが、多くなると鋼中介在物を形成し、鋼の性
質を悪化させるため、含有量は０．０１５０％を上限と
した。
添加されるが、多くなると鋼中介在物を形成し、鋼の性
質を悪化させるため、含有量は０．０１５０％を上限と
した。
【００４２】熱延条件については、上に述べたように捲
き取り条件の他には、特に規定はない。最終製品の必要
特性を考えて、仕上げ圧延条件による結晶粒径や強度レ
ベルを考慮して、製造条件を決定する必要がある。
き取り条件の他には、特に規定はない。最終製品の必要
特性を考えて、仕上げ圧延条件による結晶粒径や強度レ
ベルを考慮して、製造条件を決定する必要がある。
【００４３】鋼管製造条件についても、特に規定はな
い。低温熱処理硬化特性を出す際、ホットコイルから鋼
管に成形する際の歪量で不充分な場合には、鋼管製造の
後の引き抜き等の２次加工も、まったく問題なく許容で
きる。最終的には総歪量で０．５０％以上１０％未満に
制御されていればよい。
い。低温熱処理硬化特性を出す際、ホットコイルから鋼
管に成形する際の歪量で不充分な場合には、鋼管製造の
後の引き抜き等の２次加工も、まったく問題なく許容で
きる。最終的には総歪量で０．５０％以上１０％未満に
制御されていればよい。
【００４４】
【実施例】表１に供試材の化学成分を示し、第２表に熱
処理条件と、得られた機械的性質を示す。
処理条件と、得られた機械的性質を示す。
【００４５】表２で示した鋼管Ｎｏ．Ａ１、Ｂ１、Ｃ
１、Ｄ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｏ１、Ｐ１、Ｑ１、Ｒ１、Ｓ
１、Ｔ１、Ｕ１、Ｖ１は本処理の実施鋼であり、本発明
の狙いとする、１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の硬化特性を示
している。
１、Ｄ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｏ１、Ｐ１、Ｑ１、Ｒ１、Ｓ
１、Ｔ１、Ｕ１、Ｖ１は本処理の実施鋼であり、本発明
の狙いとする、１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の硬化特性を示
している。
【００４６】またＥ１、Ｆ１はＭｏが添加されていない
ために、低温熱処理を行っても硬化がほとんど起こって
いない。またＧ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１は、
Ｃ’が負のために固溶Ｃが確保されず、硬化がほとんど
おこっていない。またＭ２は総歪量が１０％を越えるた
めに、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未
満となっている。またＭ３は総歪量が０．５０％未満の
ために、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2
未満となっている。またＭ４は熱処理温度が低すぎるた
めに、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未
満となっている。またＭ５は熱処理温度が高すぎるため
に、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満
となっている。またＭ６はテンパーパラメーターＭ値が
低すぎるために、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ
／ｍｍ2 未満となっている。またＭ７はテンパーパラメ
ーターＭ値が高すぎるために、低温熱処理による硬化量
が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満となっている。
ために、低温熱処理を行っても硬化がほとんど起こって
いない。またＧ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１、Ｌ１は、
Ｃ’が負のために固溶Ｃが確保されず、硬化がほとんど
おこっていない。またＭ２は総歪量が１０％を越えるた
めに、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未
満となっている。またＭ３は総歪量が０．５０％未満の
ために、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2
未満となっている。またＭ４は熱処理温度が低すぎるた
めに、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未
満となっている。またＭ５は熱処理温度が高すぎるため
に、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満
となっている。またＭ６はテンパーパラメーターＭ値が
低すぎるために、低温熱処理による硬化量が１０ｋｇｆ
／ｍｍ2 未満となっている。またＭ７はテンパーパラメ
ーターＭ値が高すぎるために、低温熱処理による硬化量
が１０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満となっている。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明は特別
に高価な合金元素を使用することなく、引張り強さで５
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度を有する電縫鋼管を、安価
に製造可能としたもので、産業上その効果は大である。
に高価な合金元素を使用することなく、引張り強さで５
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の強度を有する電縫鋼管を、安価
に製造可能としたもので、産業上その効果は大である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/42
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％にて、 Ｃ：０．０１〜０．３０％ Ｓｉ：０．０１〜０．５０％ Ｍｎ：０．３０〜３．０％ Ｍｏ：０．１〜２．０％ Ａｌ：０．００５〜０．１００％ Ｎ：０．０００５〜０．０１００％ Ｐ：０．１０％以下 Ｓ：０．０３０％以下 を満足する低炭素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０
〜７５０℃の温度範囲で捲き取った後造管を行い、冷間
歪を付与し又は付与せず、累積歪の合計を０．５０％以
上１０％未満とし、その後２００℃〜６５０℃の温度範
囲での低温熱処理をテンパーパラメーターであるＭ値が
下記の（１）式を満足して行うことを特徴とする、高強
度電縫鋼管の製造方法 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜１８．０×１０3 …（１） 但し、Ｔ：熱処理温度（Ｋ） ｔ：保持時間（ｓｅｃ） - 【請求項２】 請求項１の低炭素鋼成分に加えて、Ｎ
ｂ：０．０１０〜０．１５％、Ｖ：０．０１０〜０．３
０％の１種または２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０〜７５０℃の温
度範囲で捲き取った後造管を行い、冷間歪を付与し又は
付与せず、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、そ
の後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理をテ
ンパーパラメーターであるＭ値が下記の（１）式を満足
して行うことを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方法 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜１８．０×１０3 …（１） 但し、Ｔ：熱処理温度（Ｋ） ｔ：保持時間（ｓｅｃ） - 【請求項３】 請求項１または請求項２の低炭素鋼成分
に加えて、Ｃｕ：０．１０〜２．０％、Ｎｉ：０．１０
〜９．０％の１種または２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し、５５０〜７５０℃の
温度範囲で捲き取った後造管を行い、冷間歪を付与し又
は付与せず、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、
その後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理を
テンパーパラメーターであるＭ値が下記の（１）式を満
足して行うことを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方
法 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜１８．０×１０3 …（１） 但し、Ｔ：熱処理温度（Ｋ） ｔ：保持時間（ｓｅｃ） - 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
の低炭素鋼成分に加えて、 Ｃｒ：５．５％以下 Ｔｉ：０．１５０％以下 Ｂ：０．０００３〜０．００３０％ Ｃａ：０．０１５０％以下 の１種または２種を含み、かつ Ｃ＊＝Ｃ−（１２／９２．９）・Ｎｂ−（１２／５０．
９）・Ｖ−（１２／９５．９）・Ｍｏ で表されるＣ＊（固溶炭素）がＣ＊＞０を満足する低炭
素鋼を、通常の工程で熱間圧延し５５０〜７５０℃の温
度範囲で捲き取った後造管を行い、冷間歪を付与し又は
付与せず、累積歪を０．５０％以上１０％未満とし、そ
の後２００℃〜６５０℃の温度範囲での低温熱処理をテ
ンパーパラメーターであるＭ値が下記の（１）式を満足
して行うことを特徴とする、高強度電縫鋼管の製造方法 ８．０×１０3 ＜Ｍ値（Ｔ（１６．５＋ｌｏｇｔ））＜１８．０×１０3 …（１） 但し、Ｔ：熱処理温度（Ｋ） ｔ：保持時間（ｓｅｃ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259793A JPH06264142A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 高強度電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259793A JPH06264142A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 高強度電縫鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264142A true JPH06264142A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12919197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5259793A Withdrawn JPH06264142A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 高強度電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264142A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005081356A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Nissan Motor Co Ltd | 強化部材 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5259793A patent/JPH06264142A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005081356A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Nissan Motor Co Ltd | 強化部材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |