JPH0641637A - 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法 - Google Patents

低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法

Info

Publication number
JPH0641637A
JPH0641637A JP10708692A JP10708692A JPH0641637A JP H0641637 A JPH0641637 A JP H0641637A JP 10708692 A JP10708692 A JP 10708692A JP 10708692 A JP10708692 A JP 10708692A JP H0641637 A JPH0641637 A JP H0641637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
rolling
hot
less
steel pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10708692A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2556643B2 (ja
Inventor
Akira Yagi
明 八木
Hitoshi Asahi
均 朝日
Masakatsu Ueno
正勝 上野
Hisami Sato
久美 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP4107086A priority Critical patent/JP2556643B2/ja
Publication of JPH0641637A publication Critical patent/JPH0641637A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2556643B2 publication Critical patent/JP2556643B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、熱延シームレス材のオーステナイ
ト結晶粒コントロール技術により、圧延終了後空冷処理
で微細化組織の低降伏比高靭性シームレス鋼管を提供す
る。 【構成】 アズロール化の障害となっていた圧延中のオ
ーステナイト粒の粗大化を抑制する製造法を考案した。
0.005〜0.1%Tiを添加し熱間圧延中に110
0〜900℃まで強制冷却し、その後肉厚断面減少率で
15%以上の熱間連続圧延を行ない再結晶オーステナイ
ト粒の粗大化を防止する。さらに、0.005〜0.1
%Nb添加により圧延後の再加熱炉で起こるオーステナ
イト粒の異常粗大化を防止し、Ar3 点以上の温度から
空冷処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低降伏比高靭性シームレ
ス鋼管製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エネルギー資源の枯渇化により、
極北でのガス井、油井開発が活発化してきた。このた
め、生産物の輸送用機材としての低合金シームレス鋼管
に対して、寒冷地での高圧操業に使用に耐えるため、低
降伏比で且つ高靭性(−60℃保証)、高強度(X52
以上)を兼ね備えた性質が要求される傾向にある。高強
度材に低降伏比を付与するには、例えば「鉄と鋼」(’
87−S1315)ではC量の増加あるいは焼入後の焼
戻温度を低下すること等が報告されている。しかしなが
ら、C量の増加はラインパイプ材の基本的な使用性能で
ある溶接性が著しく低下させ、またこの場合溶接前に予
熱が必要となるがラインパイプの敷設時に著しい作業性
の低下をきたす。一方、低温焼戻処理で製造したライン
パイプ材は低温靭性が不安定となるため寒冷地での使用
に制約があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記したよう
な技術上の制約がなく、鋼成分、熱間圧延条件を調整す
ることにより、微細化組織とした低降伏比高靭性のシー
ムレス鋼管を製造する方法を供給することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために構成したもので、その要旨は、重量%とし
て C :0.05〜0.35%、Si:0.01〜2.5
%、Mn:0.15〜2.5%、S :0.01%以
下、P :0.02%以下、Al:0.005〜0.1
%、Ti:0.005〜0.1%、Nb:0.005〜
0.1%、N :0.01%以下、を含有し、必要に応
じて Cr:0.1〜1.5%、Mo:0.05〜0.4%、
Ni:0.1〜2.0%、V :0.01〜0.1%、
B :0.0003〜0.0033% の1種または2種以上と、さらに必要に応じて 希土類元素:0.001〜0.05%、Ca:0.00
1〜0.02%、Co:0.05〜0.5%、Cu:
0.1〜0.5% の1種または2種以上を含有して、残部が実質的にFe
からなる鋼片を1200℃以上に加熱した後、熱間穿孔
連続圧延途中に1100℃〜900℃まで強制冷却し、
引き続き肉厚断面減少率で15%以上の熱間連続圧延を
行ない、850℃〜Ar1 点の温度まで降下した中空素
管を該温度より高い900〜1000℃に加熱後、仕上
温度がAr3 点+50℃以上の熱間仕上圧延を施し、こ
のようにして得られた仕上げ鋼管を該温度から空冷処理
を施すことを特徴とする低降伏比高靭性シームレス鋼管
の製造法である。
【0005】
【作用】以下本発明の製造法について詳細に説明する。
先ず、本発明において上記のような鋼成分に限定した理
由について説明する。C,Mnは、強度の確保のためお
よび微粒化を図るため重要である。少な過ぎるとその効
果がなく、多過ぎると溶接性の低下の原因となるためそ
れぞれ0.05〜0.35%,0.15〜2.5%とし
た。Siは、脱酸剤が残存したもので強度を高める有効
な成分である。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎる
と介在物を増加して鋼の性質を脆化するため0.01〜
2.5%とした。
【0006】Pは、粒界偏析を起こして加工の際き裂を
生じ易く有害な成分としてその含有量を0.02%以下
とした。SはMnS系介在物を形成して熱間圧延で延伸
し低温靭性に有害な成分としてその含有量を0.02%
以下とした。Alは、Siと同様脱酸剤が残存したもの
で、鋼中の不純物成分として含まれるNと結合して結晶
粒の成長を抑えて鋼の遷移温度を低下させて低温靭性を
改善する。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎると介
在物を増加して鋼の性質を脆化するため0.005〜
0.1%とした。
【0007】Ti,Nbは、何れもシームレス圧延中の
結晶粒径の制御元素として本発明の成分の中で最も重要
な元素である。Tiは、鋼中の不純物成分として含まれ
るNと結合して、熱間穿孔圧延中の結晶粒抑制および熱
間連続圧延途中に1100℃〜900℃まで強制冷却し
その後行う熱間連続圧延中の結晶粒の成長を抑え、耐S
SC性、低温靭性を高めると共に、脱酸、脱窒の作用か
らBによる焼入性を発揮させ強度を高める。少な過ぎる
とその効果がなく、多過ぎるとTiCを析出して鋼を脆
化し、また介在物を増加し鋼の性質を脆化する。そのた
め0.01〜0.1%とした。一方、Nbは熱間穿孔連
続圧延終了後の結晶粒径を制御する。熱間穿孔連続圧延
終了後850℃〜Ar1 点の温度まで降下した該素管を
該温度より高い900〜1000℃に加熱した場合のγ
粒は、再結晶によりγ粒粗大化温度が著しく低下し通常
の再加熱温度(最終仕上圧延後に焼入処理を行うために
必要とされる再加熱温度)では異常粗大化する。Nb
は、このような圧延履歴を持ったγ粒の異常粗大化を抑
制する重要な元素である。少な過ぎるとその効果がな
く、多過ぎるとその効果が飽和し、しかも非常に高価で
あるため0.005〜0.1%とした。
【0008】上記の成分組成の鋼で更に鋼の強度を高め
る場合、Cr,Mo,Ni,V等を必要に応じて選択的
に添加する。Cr,Mo,Ni,Vは、少な過ぎるとそ
の効果がなく、多過ぎてもその効果が飽和し、しかも非
常に高価であるためそれぞれ0.1〜1.5%,0.0
5〜0.40%,0.1〜2.0%,0.01〜0.1
%とした。
【0009】さらに本発明は、近年のシームレス鋼管の
使用環境を鑑み上記の成分組成で構成される鋼のSSC
を改善するために希土類元素等の成分を必要に応じて選
択的に添加する。希土類元素、Caは、介在物の形態を
球状化させて無害化する有効な成分である。少な過ぎる
とその効果がなく、多過ぎると介在物を増加して耐SS
C性を低下させるのでそれぞれ0.001〜0.05
%,0.001〜0.02%とした。Co,Cuは、鋼
中への水素侵入抑制効果があり耐SSC性に有効に働
く。少な過ぎるとその効果がなく、多過ぎるとその効果
が飽和するためそれぞれ0.05〜0.5%,0.1〜
0.5%とした。
【0010】次に熱間穿孔連続圧延の最終過程の圧延条
件を上記のように限定した理由について説明する。上記
のような成分組成の鋼は転炉、電気炉等の溶解炉である
いはさらに真空脱ガス処理を経て溶製され、連続鋳造法
または造塊分塊法で鋼片を製造する。鋼片は、直ちにあ
るいは一旦冷却された後1200℃以上の温度に加熱す
る。加熱温度は、熱間押込連続圧延の前にほとんどの
C,Cr,V,Ti等を固溶させておくために十分高く
しておかねばならない。本発明の成分範囲内であれば1
200℃以上の温度で全ての成分は固溶し、また熱間成
形加工能率上なんら支障を生じないのでその加熱温度は
1200℃以上とした。
【0011】高温度に加熱された鋼片は熱間穿孔圧延機
に搬送される。穿孔圧延が行なわれた素管は、その後熱
間連続圧延途中に強制冷却し、目標の外径、肉厚に圧延
されて中空素管に粗成形するがこの強制冷却温度が11
00℃以上では圧延後の再結晶粒は著しく成長するため
目的とする微細粒は得られない。図1は熱間連続圧延後
の再結晶γ粒度に及ぼす強制冷却後の圧延温度の影響を
示したものである。熱間連続圧延後の再結晶γ粒度は、
圧延温度が1100℃以上では再結晶粒の著しい成長が
起こりASTMNo.1〜2程度となる。したがって、強
制冷却温度は1100℃以下が必要である。また、圧延
温度が900℃以下では圧延負荷の増大により鋼管の成
形性が著しく低下し目標の外径、肉厚が得られにくくな
る。よって、熱間連続圧延途中の強制冷却温度は110
0℃〜900℃とした。強制冷却後の熱間連続圧下量は
小さいと微粒化効果がなくなるため15%以上とした。
【0012】熱間穿孔連続圧延終了後850℃〜Ar1
点の温度まで降下した該素管は、該温度より高い900
〜1000℃に再加熱して仕上温度がAr3 点+50℃
以上の熱間仕上圧延を施して得られた仕上鋼管を、Ar
3 点以上の温度から空冷処理を施す。図2はこの圧延で
製造された鋼管のフェライト粒度に及ぼすNbの影響を
示したものである。結晶粒制御元素としてTiを添加し
1100℃〜900℃間での圧延で微細γ粒を得ても、
空冷処理後のフェライト粒度は、Nbが添加されないか
添加量0.005%以下では著しく粗粒化しASTMN
o.5程度のγ粒度となる。Nbを0.005〜0.1
%添加すると粒成長は抑制される。このようなNbの影
響については、本発明者らの推測によると、Nbが添加
されない場合、現状の熱間穿孔連続圧延工程でやむをえ
ず該素管の温度が850℃〜Ar1点の温度まで降下し
熱間穿孔連続圧延での最終過程が比較的低い温度で弱加
工の条件では、特定のγ粒が周辺のγ粒へ粒界移動し粗
大組織となることが考えられる。このようなγ粒からの
空冷で得られるフェライト粒は粗粒となる。Nb0.0
05%以上の添加は、このような圧延履歴を持ったγ粒
の成長粗大化を抑制する重要な働きをする。すなわち、
Nbは熱間穿孔連続圧延後の冷却時およびその後の再加
熱時にNbCとして析出しγ粒の粗大化を抑制し粗粒フ
ェライト粒を得るため重要な効果を発揮することを知見
した。
【0013】このような成分元素および圧下条件で圧延
され850℃〜Ar1 点の温度に降下した中空素管を9
00〜1000℃に加熱する。この加熱温度は、900
℃以下では仕上げ圧延後のパイプ形状が不十分となる
が、1000℃以上では鋼表面に多量の酸化スケールが
生じ鋼管の形状精度の確保に悪影響を及ぼすため900
〜1000℃の温度に限定した。以上の製造条件で得ら
れるフェライト粒は粗大化を含むことなく細粒化組織の
低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造に有効である。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。表1
は転炉で溶製し連続鋳造を経て製造された鋼片を熱間穿
孔圧延後、熱間連続圧延途中強制冷却し熱間連続圧延後
再加熱し、その後熱間最終圧延を行って空冷し製造した
鋼管の靭性、フェライト粒度を示した。
【0015】本発明によって製造された鋼管は、比較法
に比しフェライト粒は微細であり高靭性が得られること
がわかる。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】上記のような本発明法によって製造され
た鋼管は、高強度を有しさらに細粒であるため低温靭性
および耐SSC性が優れ、極北の寒冷地や硫化物応力腐
食環境において使用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱間穿孔連続圧延後のγ粒度に及ぼす強制冷却
後の圧延温度の影響を示す図。
【図2】直接焼入処理後のγ粒度に及ぼすNb量の影響
を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 久美 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%として、 C :0.05〜0.35%、 Si:0.01〜2.5%、 Mn:0.15〜2.5%、 S :0.01%以下、 P :0.02%以下、 Al:0.005〜0.1%、 Ti:0.005〜0.1%、 Nb:0.005〜0.1%、 N :0.01%以下、 を含有して残部が実質的にFeからなる鋼片を1200
    ℃以上に加熱した後、熱間穿孔連続圧延途中に1100
    ℃〜900℃まで強制冷却し、引き続き肉厚断面減少率
    で15%以上の熱間連続圧延を行ない、850℃〜Ar
    1 点の温度まで降下した中空素管を該温度より高い90
    0〜1000℃に加熱後、仕上温度がAr3 点+50℃
    以上の熱間仕上圧延を施し、このようにして得られた仕
    上げ鋼管を該温度から空冷処理を施すことを特徴とする
    低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法。
  2. 【請求項2】 重量%として、 C :0.05〜0.35%、 Si:0.01〜2.5%、 Mn:0.15〜2.5%、 S :0.01%以下、 P :0.02%以下、 Al:0.005〜0.1%、 Ti:0.005〜0.1%、 Nb:0.005〜0.1%、 N :0.01%以下、 を含有して、さらに Cr:0.1〜1.5%、 Mo:0.05〜0.4%、 Ni:0.1〜2.0%、 V :0.01〜0.1%、 B :0.0003〜0.0033% の1種または2種以上を含有して残部が実質的にFeか
    らなる鋼片を1200℃以上に加熱した後、熱間穿孔連
    続圧延途中に1100℃〜900℃まで強制冷却し、引
    き続き肉厚断面減少率で15%以上の熱間連続圧延を行
    ない、850℃〜Ar1 点の温度まで降下した中空素管
    を該温度より高い900〜1000℃に加熱後、仕上温
    度がAr3 点+50℃以上の熱間仕上圧延を施し、この
    ようにして得られた仕上げ鋼管を該温度から空冷処理を
    施すことを特徴とする低降伏比高靭性シームレス鋼管の
    製造法。
  3. 【請求項3】 重量%として、 C :0.05〜0.35%、 Si:0.01〜2.5%、 Mn:0.15〜2.5%、 S :0.01%以下、 P :0.02%以下、 Al:0.005〜0.1%、 Ti:0.005〜0.1%、 Nb:0.005〜0.1%、 N :0.01%以下、 を含有して、さらに 希土類元素:0.001〜0.05%、 Ca:0.001〜0.02%、 Co:0.05〜0.5%、 Cu:0.1〜0.5%、 の1種または2種以上を含有して残部が実質的にFeか
    らなる鋼片を1200℃以上に加熱した後、熱間穿孔連
    続圧延途中に1100℃〜900℃まで強制冷却し、引
    き続き肉厚断面減少率で15%以上の熱間連続圧延を行
    ない、850℃〜Ar1 点の温度まで降下した中空素管
    を該温度より高い900〜1000℃に加熱後、仕上温
    度がAr3 点+50℃以上の熱間仕上圧延を施し、この
    ようにして得られた仕上げ鋼管を該温度から空冷処理を
    施すことを特徴とする低降伏比高靭性シームレス鋼管の
    製造法。
  4. 【請求項4】 重量%として、 C :0.05〜0.35%、 Si:0.01〜2.5%、 Mn:0.15〜2.5%、 S :0.01%以下、 P :0.02%以下、 Al:0.005〜0.1%、 Ti:0.005〜0.1%、 Nb:0.005〜0.1%、 N :0.01%以下、 を含有して、さらに Cr:0.1〜1.5%、 Mo:0.05〜0.4%、 Ni:0.1〜2.0%、 V :0.01〜0.1%、 B :0.0003〜0.0033% の1種または2種以上と 希土類元素:0.001〜0.05%、 Ca:0.001〜0.02%、 Co:0.05〜0.5%、 Cu:0.1〜0.5%、 の1種または2種以上を含有して残部が実質的にFeか
    らなる鋼片を1200℃以上に加熱した後、熱間穿孔連
    続圧延途中に1100℃〜900℃まで強制冷却し、引
    き続き肉厚断面減少率で15%以上の熱間連続圧延を行
    ない、850℃〜Ar1 点の温度まで降下した中空素管
    を該温度より高い900〜1000℃に加熱後、仕上温
    度がAr3 点+50℃以上の熱間仕上圧延を施し、この
    ようにして得られた仕上げ鋼管を該温度から空冷処理を
    施すことを特徴とする低降伏比高靭性シームレス鋼管の
    製造法。
JP4107086A 1992-04-24 1992-04-24 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法 Expired - Fee Related JP2556643B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4107086A JP2556643B2 (ja) 1992-04-24 1992-04-24 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4107086A JP2556643B2 (ja) 1992-04-24 1992-04-24 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0641637A true JPH0641637A (ja) 1994-02-15
JP2556643B2 JP2556643B2 (ja) 1996-11-20

Family

ID=14450122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4107086A Expired - Fee Related JP2556643B2 (ja) 1992-04-24 1992-04-24 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2556643B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5686051A (en) * 1994-11-11 1997-11-11 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Ozone water production apparatus
US5882609A (en) * 1996-03-05 1999-03-16 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Ozone production apparatus
KR100340545B1 (ko) * 1997-11-25 2002-09-18 주식회사 포스코 열처리간략형80kgf/㎟급강관용열연강대의제조방법
CN117947343A (zh) * 2024-02-04 2024-04-30 鞍钢股份有限公司 一种油缸用无缝钢管及其制造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5686051A (en) * 1994-11-11 1997-11-11 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Ozone water production apparatus
US5882609A (en) * 1996-03-05 1999-03-16 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Ozone production apparatus
KR100340545B1 (ko) * 1997-11-25 2002-09-18 주식회사 포스코 열처리간략형80kgf/㎟급강관용열연강대의제조방법
CN117947343A (zh) * 2024-02-04 2024-04-30 鞍钢股份有限公司 一种油缸用无缝钢管及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2556643B2 (ja) 1996-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4632000B2 (ja) 継目無鋼管の製造方法
EP3034643B1 (en) Electric-resistance-welded steel pipe with excellent weld quality and method for producing same
JP2567150B2 (ja) 低温用高強度低降伏比ラインパイプ材の製造法
JP6682988B2 (ja) 延性に優れた高張力厚鋼板及びその製造方法
JPH07197125A (ja) 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼管の製造法
JPH0741856A (ja) 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼管の製造法
JPH06172859A (ja) 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼管の製造法
JP2579094B2 (ja) 耐硫化物応力割れ性に優れた油井用鋼管の製造法
JP2672441B2 (ja) 耐ssc性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法
JPH09111343A (ja) 高強度低降伏比シームレス鋼管の製造法
JPH0920961A (ja) 低温用シームレス鋼管の製造法
JP2527511B2 (ja) 耐ssc性の優れた高強度高靭性シ―ムレス鋼管の製造法
JPH06184636A (ja) 溶接性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法
JP2556643B2 (ja) 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法
JPH0250916A (ja) 細粒化組織の低合金高張力シームレス鋼管の製造法
JP2525961B2 (ja) 細粒化組織の高靭性シ―ムレス鋼管の製造方法
JP2527512B2 (ja) 耐ssc性の優れた低硬度高靭性シ―ムレス鋼管の製造法
JP2551692B2 (ja) 細粒化組織の低合金シームレス鋼管の製造法
JP2687841B2 (ja) 低降伏比高張力鋼管の製造方法
JP3249210B2 (ja) 耐ssc性の優れた低硬度高靭性シームレス鋼管の製造法
JPH11302785A (ja) 継目無鋼管用鋼
JP3059993B2 (ja) 細粒化組織の低合金シームレス鋼管の製造法
JPH06172855A (ja) 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法
JP2567151B2 (ja) 耐ssc性の優れた油井用鋼管の製造法
JP3145515B2 (ja) 低降伏比高靭性シームレス鋼管の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960625

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees