JPH07278730A - 延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPaの電縫鋼管およびその製造方法 - Google Patents
延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPaの電縫鋼管およびその製造方法Info
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- JPH07278730A JPH07278730A JP6747794A JP6747794A JPH07278730A JP H07278730 A JPH07278730 A JP H07278730A JP 6747794 A JP6747794 A JP 6747794A JP 6747794 A JP6747794 A JP 6747794A JP H07278730 A JPH07278730 A JP H07278730A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は高寸法精度で、溶接時の熱影響部が
軟化しにくく、優れた延性および靭性が求められる部
品、例えばプロペラシャフトのような各種のシャフト類
等に用いられる経済的な高精度高強度電縫鋼管に関す
る。 【構成】 成分組成が重量でC:0.15〜0.25
%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8〜2.
5%、P:0.005〜0.020%、S:0.000
5〜0.006%、Al:0.001〜0.08%、T
i:0.01〜0.05%、B:0.0010〜0.0
030%、N:0.002〜0.005%、Mo:0.
1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有し、残部F
eおよび不可避的元素よりなる熱延コイルを電縫造管
し、焼準することを特徴とする延性および靭性の優れた
引張強度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管およびそ
の製造方法。 【効果】 高強度であり、かつ溶接時の耐HAZ(熱影
響部)軟化性を有し、従来技術よりも、更に延性および
靭性の優れた経済的な電縫鋼管が得られる。
軟化しにくく、優れた延性および靭性が求められる部
品、例えばプロペラシャフトのような各種のシャフト類
等に用いられる経済的な高精度高強度電縫鋼管に関す
る。 【構成】 成分組成が重量でC:0.15〜0.25
%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8〜2.
5%、P:0.005〜0.020%、S:0.000
5〜0.006%、Al:0.001〜0.08%、T
i:0.01〜0.05%、B:0.0010〜0.0
030%、N:0.002〜0.005%、Mo:0.
1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有し、残部F
eおよび不可避的元素よりなる熱延コイルを電縫造管
し、焼準することを特徴とする延性および靭性の優れた
引張強度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管およびそ
の製造方法。 【効果】 高強度であり、かつ溶接時の耐HAZ(熱影
響部)軟化性を有し、従来技術よりも、更に延性および
靭性の優れた経済的な電縫鋼管が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高寸法精度で、溶接時の
熱影響部が軟化しにくく、優れた強度−延性バランスお
よび靭性が求められる部品、例えばプロペラシャフトの
ような各種シャフト類、自転車のフレーム、自動車のド
ア補強材等に用いられる経済的な高精度高強度電縫鋼管
およびその製造方法に関する。
熱影響部が軟化しにくく、優れた強度−延性バランスお
よび靭性が求められる部品、例えばプロペラシャフトの
ような各種シャフト類、自転車のフレーム、自動車のド
ア補強材等に用いられる経済的な高精度高強度電縫鋼管
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車、産業機械、自転車等の構造部材
については、徹底した軽量化、高機能化が検討されてお
り、高精度化および高強度化により薄肉化を図ってい
る。例えば自動車のプロペラシャフト用高強度電縫鋼管
については住友金属 Vol.43−3(1991)P44
〜P60に示されるように、材料の成分と冷間圧延等を
組み合わせて引張強度780MPa 級で、外径精度±0.
18mm、肉厚精度±0.10mmの高精度鋼管を得てい
る。しかし、この方法は、電縫溶接まま、又は引き続き
焼鈍を行なうものであり、まだ電縫溶接時の熱影響組織
が残っている。そのため、電縫溶接部の靭性は不十分で
ある。
については、徹底した軽量化、高機能化が検討されてお
り、高精度化および高強度化により薄肉化を図ってい
る。例えば自動車のプロペラシャフト用高強度電縫鋼管
については住友金属 Vol.43−3(1991)P44
〜P60に示されるように、材料の成分と冷間圧延等を
組み合わせて引張強度780MPa 級で、外径精度±0.
18mm、肉厚精度±0.10mmの高精度鋼管を得てい
る。しかし、この方法は、電縫溶接まま、又は引き続き
焼鈍を行なうものであり、まだ電縫溶接時の熱影響組織
が残っている。そのため、電縫溶接部の靭性は不十分で
ある。
【0003】又、自転車用フレームには主としてCr−
Mo系の引張強度800MPa 級が使用されており、更に
高強度化を図るため、特願昭62−503103号のよ
うに構造用繊維を入れた樹脂を使用している例も開示さ
れているが非常に高価である。又、自転車用ドア補強材
については、特開平3−140441号公報を始め、多
くの特許が開示されているが、いずれも強度と延性のバ
ランスについては明らかでない。
Mo系の引張強度800MPa 級が使用されており、更に
高強度化を図るため、特願昭62−503103号のよ
うに構造用繊維を入れた樹脂を使用している例も開示さ
れているが非常に高価である。又、自転車用ドア補強材
については、特開平3−140441号公報を始め、多
くの特許が開示されているが、いずれも強度と延性のバ
ランスについては明らかでない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、部品の軽量
化および高性能化を目的に、強度が1080〜1450
MPa の高強度であり、かつ溶接時の耐HAZ(熱影響
部)軟化性を有し、従来技術よりも、更に高精度で延性
および靭性の優れた経済的な電縫鋼管およびその製造方
法を提供することを目的とする。
化および高性能化を目的に、強度が1080〜1450
MPa の高強度であり、かつ溶接時の耐HAZ(熱影響
部)軟化性を有し、従来技術よりも、更に高精度で延性
および靭性の優れた経済的な電縫鋼管およびその製造方
法を提供することを目的とする。
【0005】
【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)成分組成が重量でC:0.15〜0.25%、S
i:0.71〜2.00%、Mn:1.8〜2.5%、
P:0.005〜0.020%、S:0.0005〜
0.006%、Al:0.001〜0.08%、Ti:
0.01〜0.05%、B:0.0010〜0.003
0%、N:0.002〜0.005%、Mo:0.1〜
1.0%、Nb:0.05%以下を含有し、残部Feお
よび不可避的元素よりなる熱延コイルを電縫造管し、焼
準することを特徴とする延性および靭性の優れた引張強
度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管の製造方法。
ろは下記のとおりである。 (1)成分組成が重量でC:0.15〜0.25%、S
i:0.71〜2.00%、Mn:1.8〜2.5%、
P:0.005〜0.020%、S:0.0005〜
0.006%、Al:0.001〜0.08%、Ti:
0.01〜0.05%、B:0.0010〜0.003
0%、N:0.002〜0.005%、Mo:0.1〜
1.0%、Nb:0.05%以下を含有し、残部Feお
よび不可避的元素よりなる熱延コイルを電縫造管し、焼
準することを特徴とする延性および靭性の優れた引張強
度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管の製造方法。
【0006】(2)成分組成が重量でC:0.15〜
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、更に、Cr:0.2〜1.0%、V:0.1%以下
のうちの1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的元
素よりなる熱延コイルを電縫造管し、焼準することを特
徴とする延性および靭性の優れた引張強度が1080〜
1450Mpa の電縫鋼管の製造方法。
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、更に、Cr:0.2〜1.0%、V:0.1%以下
のうちの1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的元
素よりなる熱延コイルを電縫造管し、焼準することを特
徴とする延性および靭性の優れた引張強度が1080〜
1450Mpa の電縫鋼管の製造方法。
【0007】(3)(1)又は(2)の電縫鋼管におい
て、引き続き、伸管を行なうことを特徴とする高寸法精
度で、延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1
450MPa の電縫鋼管の製造方法。 (4)(3)の電縫鋼管において、引き続き、焼鈍又は
焼準を行なうことを特徴とする高寸法精度で、延性およ
び靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPa の電
縫鋼管の製造方法。 (5)(1)又は(2)の熱延コイルを電縫造管し、焼
鈍後に伸管、引き続き、焼準を行なうことを特徴とする
延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450
MPa の電縫鋼管の製造方法。
て、引き続き、伸管を行なうことを特徴とする高寸法精
度で、延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1
450MPa の電縫鋼管の製造方法。 (4)(3)の電縫鋼管において、引き続き、焼鈍又は
焼準を行なうことを特徴とする高寸法精度で、延性およ
び靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPa の電
縫鋼管の製造方法。 (5)(1)又は(2)の熱延コイルを電縫造管し、焼
鈍後に伸管、引き続き、焼準を行なうことを特徴とする
延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450
MPa の電縫鋼管の製造方法。
【0008】(6)成分組成が重量でC:0.15〜
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織
が電縫溶接部と母材部で同じベイナイト主体であること
を特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が108
0〜1450Mpa の電縫鋼管。
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織
が電縫溶接部と母材部で同じベイナイト主体であること
を特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が108
0〜1450Mpa の電縫鋼管。
【0009】(7)成分組成が重量でC:0.15〜
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、更に、Cr:0.2〜1.0%、V:0.1%以下
のうちの1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的元
素よりなり、ミクロ組織が電縫溶接部と母材部で同じベ
イナイト主体であることを特徴とする延性および靭性の
優れた引張強度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管。
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、更に、Cr:0.2〜1.0%、V:0.1%以下
のうちの1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的元
素よりなり、ミクロ組織が電縫溶接部と母材部で同じベ
イナイト主体であることを特徴とする延性および靭性の
優れた引張強度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管。
【0010】(8)成分組成が重量でC:0.15〜
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織
が電縫溶接部と母材部で同じベイナイト主体であり、外
径精度が±0.10mmで肉厚精度が±0.05mmを満足
することを特徴とする延性および靭性の優れた引張強度
が1080〜1450Mpa の電縫鋼管。
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、残部Feおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織
が電縫溶接部と母材部で同じベイナイト主体であり、外
径精度が±0.10mmで肉厚精度が±0.05mmを満足
することを特徴とする延性および靭性の優れた引張強度
が1080〜1450Mpa の電縫鋼管。
【0011】(9)成分組成が重量でC:0.15〜
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、更に、Cr:0.2〜1.0%、V:0.1%以下
のうちの1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的元
素よりなり、ミクロ組織が電縫溶接部と母材部で同じベ
イナイト主体であり、外径精度が±0.10mmで肉厚精
度が±0.05mmを満足することを特徴とする延性およ
び靭性の優れた引張強度が1080〜1450Mpa の電
縫鋼管。
0.25%、Si:0.71〜2.00%、Mn:1.8
〜2.5%、P:0.005〜0.020%、S:0.
0005〜0.006%、Al:0.001〜0.08
%、Ti:0.01〜0.05%、B:0.0010〜
0.0030%、N:0.002〜0.005%、M
o:0.1〜1.0%、Nb:0.05%以下を含有
し、更に、Cr:0.2〜1.0%、V:0.1%以下
のうちの1種以上を含有し、残部Feおよび不可避的元
素よりなり、ミクロ組織が電縫溶接部と母材部で同じベ
イナイト主体であり、外径精度が±0.10mmで肉厚精
度が±0.05mmを満足することを特徴とする延性およ
び靭性の優れた引張強度が1080〜1450Mpa の電
縫鋼管。
【0012】以下に本発明を詳細に説明する。最初に本
発明に使用する鋼板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
ているが、所要の強度が得られないことから下限を0.
15%とした。又、0.25%を超えると、部品として
使用する場合のTIG溶接等の溶接時に熱影響部が硬化
し、靭性の低下が懸念されることから、上限を0.25
%とした。Siはキルド鋼の脱酸材として有効であり、
特に本発明においては、延性を確保するためには必要で
あり、下限を0.71%とした。又、2.00%を超え
ると電縫溶接性および靭性が悪化するため、2.00%
を上限とした。
発明に使用する鋼板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
ているが、所要の強度が得られないことから下限を0.
15%とした。又、0.25%を超えると、部品として
使用する場合のTIG溶接等の溶接時に熱影響部が硬化
し、靭性の低下が懸念されることから、上限を0.25
%とした。Siはキルド鋼の脱酸材として有効であり、
特に本発明においては、延性を確保するためには必要で
あり、下限を0.71%とした。又、2.00%を超え
ると電縫溶接性および靭性が悪化するため、2.00%
を上限とした。
【0013】Mnは強度と延性のバランスがよく、強度
を上げ、伸びを確保するためには最低1.8%以上必要
である。又2.5%を超えると転炉での溶製が極めて困
難になることから、下限を1.8%、上限を2.5%と
した。Pは製鋼時不可避的に混入する元素であるが、
0.005%未満にすることは製鋼技術上難しく、0.
020%を超えると特に超高張力鋼管の電縫溶接時に溶
接部割を発生し易いため、下限を0.005%、上限を
0.020%とした。SもP同様製鋼時不可避的に混入
する元素であり、0.0005%未満にすることは製鋼
技術上難しく、0.0060%を超えると電縫溶接時に
溶接部割を発生し易いため、下限を0.0005%、上
限を0.0060%とした。Sによる電縫溶接時の割を
更に抑制するには、MnSを形態制御する元素であるC
aを添加してもよい。
を上げ、伸びを確保するためには最低1.8%以上必要
である。又2.5%を超えると転炉での溶製が極めて困
難になることから、下限を1.8%、上限を2.5%と
した。Pは製鋼時不可避的に混入する元素であるが、
0.005%未満にすることは製鋼技術上難しく、0.
020%を超えると特に超高張力鋼管の電縫溶接時に溶
接部割を発生し易いため、下限を0.005%、上限を
0.020%とした。SもP同様製鋼時不可避的に混入
する元素であり、0.0005%未満にすることは製鋼
技術上難しく、0.0060%を超えると電縫溶接時に
溶接部割を発生し易いため、下限を0.0005%、上
限を0.0060%とした。Sによる電縫溶接時の割を
更に抑制するには、MnSを形態制御する元素であるC
aを添加してもよい。
【0014】Alはキルド鋼の場合、0.001%未満
に抑えることは製鋼技術上難しく、又、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
欠陥等をひきおこし易いため、下限を0.001%、上
限を0.08%とした。Nは製鋼時不可避的に混入する
元素であるが、0.002%未満に抑えることは製鋼技
術上難しく、0.005%を超えるとTi,Bの強度上
昇効果を阻害して強度不足をひきおこすため、下限を
0.002%、上限を0.005%とした。Moはフェ
ライト変態を抑制し、細粒化に効果があり、析出強化す
る特徴を有し、造管後の熱処理により一部マルテンサイ
トを含むベイナイト組織を得て、強度および靭性を上げ
るのに有効であるため、0.1%以上を含有させる。し
かし、1.0%を超えて添加しても効果の向上が少な
く、延性の劣化を招くことから、下限を0.1%、上限
を1.0%とした。
に抑えることは製鋼技術上難しく、又、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
欠陥等をひきおこし易いため、下限を0.001%、上
限を0.08%とした。Nは製鋼時不可避的に混入する
元素であるが、0.002%未満に抑えることは製鋼技
術上難しく、0.005%を超えるとTi,Bの強度上
昇効果を阻害して強度不足をひきおこすため、下限を
0.002%、上限を0.005%とした。Moはフェ
ライト変態を抑制し、細粒化に効果があり、析出強化す
る特徴を有し、造管後の熱処理により一部マルテンサイ
トを含むベイナイト組織を得て、強度および靭性を上げ
るのに有効であるため、0.1%以上を含有させる。し
かし、1.0%を超えて添加しても効果の向上が少な
く、延性の劣化を招くことから、下限を0.1%、上限
を1.0%とした。
【0015】TiはMoと同様に熱間圧延での未再結晶
γ域を広げるために細粒化に効果があり、析出強化し、
鋼材の強度を上昇させる元素であり、超高張力電縫鋼管
の製造に有効であるため、0.01%以上を含有させ
る。しかし、0.05%を超えると延靭性を害するので
下限は0.01%、上限を0.05%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、本発明鋼の成分組成
においても0.001%未満では強度不足となり、0.
003%を超えると延靭性が著しく低下するため、下限
を0.001%、上限を0.003%とした。
γ域を広げるために細粒化に効果があり、析出強化し、
鋼材の強度を上昇させる元素であり、超高張力電縫鋼管
の製造に有効であるため、0.01%以上を含有させ
る。しかし、0.05%を超えると延靭性を害するので
下限は0.01%、上限を0.05%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、本発明鋼の成分組成
においても0.001%未満では強度不足となり、0.
003%を超えると延靭性が著しく低下するため、下限
を0.001%、上限を0.003%とした。
【0016】NbはTiと同様な効果があり、継ぎ手溶
接時の熱影響部の軟化を防止する効果があるため、含有
させる。しかし、0.05%以上を含有しても効果は飽
和し、かえって靭性を悪化させるので、上限を0.05
%とした。Cr,Vは必要により1種以上を含有してよ
い。個々の成分の限定理由を下記に示す。Crの含有
は、ERW造管でCrの酸化物による溶接欠陥が発生し
易くなり、面倒な不活性ガスシール溶接が必要である。
従って、望ましくは含有しない方がよい。しかし、不活
性ガスシール技術が確立している場合は、Crは比較的
経済的な成分であり、フェライトの生成を抑制し、造管
後の焼準により一部マルテンサイトを含むベイナイト組
織を得て、強度を上げるのに有効であるため、0.2%
以上を含有させる。しかし、1.0%以上を含むと溶接
部の靭性が悪化するため、下限を0.2%、上限を1.
0%とした。Vは析出物の生成を通じて電縫鋼管の強度
を向上し、継ぎ手溶接部の軟化防止に効果があり含有さ
せる。しかし、0.10%を超えて含有させると電縫溶
接部の靭性を悪化させるので、上限を0.10%とし
た。
接時の熱影響部の軟化を防止する効果があるため、含有
させる。しかし、0.05%以上を含有しても効果は飽
和し、かえって靭性を悪化させるので、上限を0.05
%とした。Cr,Vは必要により1種以上を含有してよ
い。個々の成分の限定理由を下記に示す。Crの含有
は、ERW造管でCrの酸化物による溶接欠陥が発生し
易くなり、面倒な不活性ガスシール溶接が必要である。
従って、望ましくは含有しない方がよい。しかし、不活
性ガスシール技術が確立している場合は、Crは比較的
経済的な成分であり、フェライトの生成を抑制し、造管
後の焼準により一部マルテンサイトを含むベイナイト組
織を得て、強度を上げるのに有効であるため、0.2%
以上を含有させる。しかし、1.0%以上を含むと溶接
部の靭性が悪化するため、下限を0.2%、上限を1.
0%とした。Vは析出物の生成を通じて電縫鋼管の強度
を向上し、継ぎ手溶接部の軟化防止に効果があり含有さ
せる。しかし、0.10%を超えて含有させると電縫溶
接部の靭性を悪化させるので、上限を0.10%とし
た。
【0017】次に製造工程について説明する。本発明の
製造工程を図1〜図4に示す。請求項1,2,6および
7は図1の工程で、請求項3は図2の工程で、請求項4
は図3の工程で、請求項5は図4の工程で、請求項8,
9は図2〜図4の工程で製造する。図2〜図4の伸管お
よび焼鈍は伸管の加工率に応じて数回繰り返してもよ
い。本発明に従い、上記成分の鋼を熱間板厚圧延(以下
熱延と称する)時に1150℃以上に加熱し、950℃
以下Ar3 変態点以上で仕上圧延を終了することが望ま
しい。1150℃以上に加熱するのはTiの固溶を十分
に行なうためである。
製造工程を図1〜図4に示す。請求項1,2,6および
7は図1の工程で、請求項3は図2の工程で、請求項4
は図3の工程で、請求項5は図4の工程で、請求項8,
9は図2〜図4の工程で製造する。図2〜図4の伸管お
よび焼鈍は伸管の加工率に応じて数回繰り返してもよ
い。本発明に従い、上記成分の鋼を熱間板厚圧延(以下
熱延と称する)時に1150℃以上に加熱し、950℃
以下Ar3 変態点以上で仕上圧延を終了することが望ま
しい。1150℃以上に加熱するのはTiの固溶を十分
に行なうためである。
【0018】上記成分の鋼を熱延時に950℃以下Ar
3 変態点以上で仕上圧延を終了することが望ましい。こ
れは、特に靭性の改善が望まれる場合、および低強度の
鋼板を得て造管を容易にする場合に必要である。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、Ar3 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
記成分の鋼を熱延時に950℃以下Ar3 変態点以上で
仕上圧延を終了し、引き続き本発明の条件で巻取ること
によって、後工程での製造が容易な低強度で延性の優れ
た材質とすることができる。
3 変態点以上で仕上圧延を終了することが望ましい。こ
れは、特に靭性の改善が望まれる場合、および低強度の
鋼板を得て造管を容易にする場合に必要である。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、Ar3 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
記成分の鋼を熱延時に950℃以下Ar3 変態点以上で
仕上圧延を終了し、引き続き本発明の条件で巻取ること
によって、後工程での製造が容易な低強度で延性の優れ
た材質とすることができる。
【0019】巻取温度は400℃以上で巻取れば焼入れ
されず、造管に必要な延性が確保できるが、製造の温度
ばらつきを考慮して450℃以上が望ましい。又Mo,
Tiの析出強化は約600℃で最大になり、巻取温度は
600℃以上で巻取れば、コイル内の冷却速度は炉冷に
近いため、Mo等の析出は過時効し、フェライトが析出
して比較的に低強度で延性のある鋼板を製造できる。し
かし、2相域になると強度の変動が大きくなるので上限
は700℃が望ましい。このように製造された鋼板は電
縫管に造管するに十分な延性を有する。なお、図1〜図
4は熱延後に酸洗工程が入ってないが、製品の肌の改善
には有効であるので用途によっては実施してもよい。
されず、造管に必要な延性が確保できるが、製造の温度
ばらつきを考慮して450℃以上が望ましい。又Mo,
Tiの析出強化は約600℃で最大になり、巻取温度は
600℃以上で巻取れば、コイル内の冷却速度は炉冷に
近いため、Mo等の析出は過時効し、フェライトが析出
して比較的に低強度で延性のある鋼板を製造できる。し
かし、2相域になると強度の変動が大きくなるので上限
は700℃が望ましい。このように製造された鋼板は電
縫管に造管するに十分な延性を有する。なお、図1〜図
4は熱延後に酸洗工程が入ってないが、製品の肌の改善
には有効であるので用途によっては実施してもよい。
【0020】本発明では少なくとも1回以上の焼準を行
なう。焼準を行なう理由は下記による。電縫溶接部は急
冷され、マルテンサイト組織になり、Mn,P,S等が
オーステナイト粒界に偏析したまま固溶されているの
で、靭性が悪い。又、これを冷間伸管すると、加工歪の
影響を受けて延性および靭性を大幅に低下させるので問
題である。これを改善するためには一旦オーステナイト
にする焼準が必要である。又、焼準はマルテンサイト組
織になった溶接部と母材部の組織を均一なベイナイト組
織主体の組織にし、約70%の低降伏比を得て、延性が
大きく、加工硬化が大きい高強度鋼管を得るためにも行
なう。
なう。焼準を行なう理由は下記による。電縫溶接部は急
冷され、マルテンサイト組織になり、Mn,P,S等が
オーステナイト粒界に偏析したまま固溶されているの
で、靭性が悪い。又、これを冷間伸管すると、加工歪の
影響を受けて延性および靭性を大幅に低下させるので問
題である。これを改善するためには一旦オーステナイト
にする焼準が必要である。又、焼準はマルテンサイト組
織になった溶接部と母材部の組織を均一なベイナイト組
織主体の組織にし、約70%の低降伏比を得て、延性が
大きく、加工硬化が大きい高強度鋼管を得るためにも行
なう。
【0021】焼準は、Ac3 点以上に加熱してオーステ
ナイト化した後に空冷並の冷却で、一部フェライトおよ
びマルテンサイトを含むベイナイト主体の組織とし、伸
管に十分な伸びの回復と伸管による加工硬化代を大きく
し強度上昇を図る。焼準温度は温度のばらつきを考慮し
てAc3 +20℃以上とし、上限は細粒を保ち強度延性
のバランスを確保するため、Ac3 +70℃以下が望ま
しい。又、ここでの空冷は200℃までの冷却速度が1
0〜150℃/分の範囲である。請求項1,2および請
求項7,8は、電縫溶接部の靭性改善のために電縫造管
後に焼準を行なう。
ナイト化した後に空冷並の冷却で、一部フェライトおよ
びマルテンサイトを含むベイナイト主体の組織とし、伸
管に十分な伸びの回復と伸管による加工硬化代を大きく
し強度上昇を図る。焼準温度は温度のばらつきを考慮し
てAc3 +20℃以上とし、上限は細粒を保ち強度延性
のバランスを確保するため、Ac3 +70℃以下が望ま
しい。又、ここでの空冷は200℃までの冷却速度が1
0〜150℃/分の範囲である。請求項1,2および請
求項7,8は、電縫溶接部の靭性改善のために電縫造管
後に焼準を行なう。
【0022】請求項3〜請求項5および請求項8,9
は、特別の高精度鋼管を得るために伸管を行なう。伸管
する場合は、焼準しない場合は、更に延性および靭性が
劣化するため、焼準工程が必須である。請求項3は伸管
の加工率が小さく、伸管ままで必要な延性、靭性が確保
できる場合の製造工程で図2のように焼準後伸管加工ま
まで製品となる。電縫造管後の素管熱処理は造管時の冷
間加工による加工歪を除去し、電縫溶接部の焼入れ硬化
部を軟化し、伸管のための延性および靭性を改善するた
めであるが、図2の場合の素管熱処理は、伸管後に熱処
理がないため、焼準を行なう。
は、特別の高精度鋼管を得るために伸管を行なう。伸管
する場合は、焼準しない場合は、更に延性および靭性が
劣化するため、焼準工程が必須である。請求項3は伸管
の加工率が小さく、伸管ままで必要な延性、靭性が確保
できる場合の製造工程で図2のように焼準後伸管加工ま
まで製品となる。電縫造管後の素管熱処理は造管時の冷
間加工による加工歪を除去し、電縫溶接部の焼入れ硬化
部を軟化し、伸管のための延性および靭性を改善するた
めであるが、図2の場合の素管熱処理は、伸管後に熱処
理がないため、焼準を行なう。
【0023】請求項4は伸管の加工率が大きく、伸管ま
まで必要な延性および靭性の確保が困難な場合で、図3
に示すように、伸管後に最終熱処理として焼鈍又は焼準
を行ない、延性および靭性の回復を行なう。素管熱処理
は焼準を行なう。最終熱処理に焼鈍を行なう方法は、延
性および靭性が回復するとともにMo,Tiが析出し、
降伏比が90%以上の高強度鋼管が得られるため、最終
製品の強度を焼鈍温度により調整できる利点がある。
まで必要な延性および靭性の確保が困難な場合で、図3
に示すように、伸管後に最終熱処理として焼鈍又は焼準
を行ない、延性および靭性の回復を行なう。素管熱処理
は焼準を行なう。最終熱処理に焼鈍を行なう方法は、延
性および靭性が回復するとともにMo,Tiが析出し、
降伏比が90%以上の高強度鋼管が得られるため、最終
製品の強度を焼鈍温度により調整できる利点がある。
【0024】請求項5は、図4に示すように、造管後に
焼鈍を行ない、伸管後に焼準が行なう。造管後に焼鈍を
行なうと、焼鈍の温度は500℃以上であれば伸管のた
めの延性および靭性の十分な回復が得られ、特に650
〜約730℃のAc1 点までは強度の低下が大きく、延
性が大きくなるので加工が容易になり、望ましい。本発
明の材料は焼鈍の場合が焼準より軟らかくできるので伸
管加工率が大きく何回も伸管する場合はこの方法が伸管
し易く適している。伸管はダイスとプラグを用いた冷間
引抜きで行なう。伸管後には焼準を行なう。
焼鈍を行ない、伸管後に焼準が行なう。造管後に焼鈍を
行なうと、焼鈍の温度は500℃以上であれば伸管のた
めの延性および靭性の十分な回復が得られ、特に650
〜約730℃のAc1 点までは強度の低下が大きく、延
性が大きくなるので加工が容易になり、望ましい。本発
明の材料は焼鈍の場合が焼準より軟らかくできるので伸
管加工率が大きく何回も伸管する場合はこの方法が伸管
し易く適している。伸管はダイスとプラグを用いた冷間
引抜きで行なう。伸管後には焼準を行なう。
【0025】
【実施例】表1に、サイズφ42.7×t3.0mmの電
縫鋼管を従来法および本発明法により製造した条件およ
び結果を示す。
縫鋼管を従来法および本発明法により製造した条件およ
び結果を示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】ここでの冷間伸管はダイスおよびプラグを
用いて丸断面形状に伸管を行なった。冷間伸管率は、伸
管前後の管断面積の減少率を示す。強度および伸びは引
張試験結果であり、電縫溶接部の延性破面率は、−40
℃でのシャルピー試験結果である。溶接部のHAZ(熱
影響部)組織の有無は最終製品でのミクロ組織で判定し
た。
用いて丸断面形状に伸管を行なった。冷間伸管率は、伸
管前後の管断面積の減少率を示す。強度および伸びは引
張試験結果であり、電縫溶接部の延性破面率は、−40
℃でのシャルピー試験結果である。溶接部のHAZ(熱
影響部)組織の有無は最終製品でのミクロ組織で判定し
た。
【0029】本発明では1080〜1450MPa の強度
を達成でき、強度−伸びバランスを示す強度×伸びが従
来材よりも大幅に改善されている。従って同じ強度であ
れば、従来材よりも延性が優れていることを示す。これ
は主としてSiとMnの効果が大きい。又、本発明によ
れば、造管後に焼準の熱処理を加えることによって母材
部と電縫溶接部のミクロ組織が均一(HAZがない)で
ベイナイト組織主体となっている。そのため、特に、溶
接部の延性破面率から分かるように電縫溶接部の靭性が
優れた超高張力電縫鋼管を得ることができる。
を達成でき、強度−伸びバランスを示す強度×伸びが従
来材よりも大幅に改善されている。従って同じ強度であ
れば、従来材よりも延性が優れていることを示す。これ
は主としてSiとMnの効果が大きい。又、本発明によ
れば、造管後に焼準の熱処理を加えることによって母材
部と電縫溶接部のミクロ組織が均一(HAZがない)で
ベイナイト組織主体となっている。そのため、特に、溶
接部の延性破面率から分かるように電縫溶接部の靭性が
優れた超高張力電縫鋼管を得ることができる。
【0030】図5は、従来法No.3と本発明法No.5の
電縫溶接部の外面側ミクロ組織の差を示す。従来法は、
電縫溶接時の熱影響部(HAZ)組織が存在している
が、本発明法では熱影響部は認められず、均一である。
本発明の最終製品をアーク溶接した場合、溶接は良好で
あり、熱影響部の最軟化部の強度低下は約20MPa 以下
で従来材以上である。熱処理後に更に冷間伸管加工を付
加することにより、寸法精度は外径±0.15mm、肉厚
±0.05mmを達成できる。又、各種寸法を冷間伸管で
容易に製造できるため、小ロット対応が可能であり、経
済的である。
電縫溶接部の外面側ミクロ組織の差を示す。従来法は、
電縫溶接時の熱影響部(HAZ)組織が存在している
が、本発明法では熱影響部は認められず、均一である。
本発明の最終製品をアーク溶接した場合、溶接は良好で
あり、熱影響部の最軟化部の強度低下は約20MPa 以下
で従来材以上である。熱処理後に更に冷間伸管加工を付
加することにより、寸法精度は外径±0.15mm、肉厚
±0.05mmを達成できる。又、各種寸法を冷間伸管で
容易に製造できるため、小ロット対応が可能であり、経
済的である。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、1080〜1450MP
a の強度を達成でき、しかも強度×伸び値が16000
MPa*%に大幅に改善できる。焼準を行なうため、母材
部と電縫溶接部が均一なベイナイト主体のミクロ組織に
なり、特に電縫溶接部の靭性が優れた超高張力電縫鋼管
を得ることができる。又、アーク溶接した場合溶接は良
好であり、熱影響部の軟化程度も従来材と同等以上であ
る。
a の強度を達成でき、しかも強度×伸び値が16000
MPa*%に大幅に改善できる。焼準を行なうため、母材
部と電縫溶接部が均一なベイナイト主体のミクロ組織に
なり、特に電縫溶接部の靭性が優れた超高張力電縫鋼管
を得ることができる。又、アーク溶接した場合溶接は良
好であり、熱影響部の軟化程度も従来材と同等以上であ
る。
【0032】更に冷間伸管加工を付加することにより、
寸法精度は外径±0.15mm、肉厚±0.05mmを達成
でき、各種寸法を容易に製造できるため、小ロット対応
が可能であり、経済的である。又、必要に応じて、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、低強度で延性の優れた素材鋼板を
製造して造管を容易にすることができる。
寸法精度は外径±0.15mm、肉厚±0.05mmを達成
でき、各種寸法を容易に製造できるため、小ロット対応
が可能であり、経済的である。又、必要に応じて、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、低強度で延性の優れた素材鋼板を
製造して造管を容易にすることができる。
【図1】本発明の請求項1,2および請求項6,7に記
載の方法の製造工程図。
載の方法の製造工程図。
【図2】請求項3および請求項8,9に記載の方法の製
造工程図。
造工程図。
【図3】請求項4および請求項8,9に記載の方法の製
造工程図。
造工程図。
【図4】請求項5および請求項8,9に記載の方法の製
造工程を示す図。
造工程を示す図。
【図5】(a)は従来法No.3、(b)は本発明法No.
5の電縫溶接部の外面側ミクロの金属組織の差を示す顕
微鏡写真である。
5の電縫溶接部の外面側ミクロの金属組織の差を示す顕
微鏡写真である。
Claims (9)
- 【請求項1】 重量で C :0.15〜0.25%、 Si:0.71〜2.00%、 Mn:1.8〜2.5%、 P :0.005〜0.020%、 S :0.0005〜0.006%、 Al:0.001〜0.08%、 Ti:0.01〜0.05%、 B :0.0010〜0.0030%、 N :0.002〜0.005%、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.05%以下 残部Feおよび不可避的元素よりなる熱延コイルを電縫
造管し、焼準することを特徴とする延性および靭性の優
れた引張強度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管の製
造方法。 - 【請求項2】 重量で C :0.15〜0.25%、 Si:0.71〜2.00%、 Mn:1.8〜2.5%、 P :0.005〜0.020%、 S :0.0005〜0.006%、 Al:0.001〜0.08%、 Ti:0.01〜0.05%、 B :0.0010〜0.0030%、 N :0.002〜0.005%、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.05%以下 を含有し、更に、 Cr:0.2〜1.0%、 V :0.1%以下のうちの1種以上を含有し、残部F
eおよび不可避的元素よりなる熱延コイルを電縫造管
し、焼準することを特徴とする延性および靭性の優れた
引張強度が1080〜1450Mpa の電縫鋼管の製造方
法。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2の電縫鋼管の製造
方法において、引き続き、伸管を行ない高寸法精度とす
ることを特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が
1080〜1450MPa の電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項4】 請求項3の電縫鋼管の製造方法におい
て、引き続き、焼鈍又は焼準を行ない高寸法精度とする
ことを特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が1
080〜1450MPa の電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1又は請求項2の熱延コイルを電
縫造管し、焼鈍後に伸管、引き続き、焼準を行なうこと
を特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が108
0〜1450MPa の電縫鋼管の製造方法。 - 【請求項6】 重量で C :0.15〜0.25%、 Si:0.71〜2.00%、 Mn:1.8〜2.5%、 P :0.005〜0.020%、 S :0.0005〜0.006%、 Al:0.001〜0.08%、 Ti:0.01〜0.05%、 B :0.0010〜0.0030%、 N :0.002〜0.005%、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.05%以下 残部Feおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織が電
縫溶接部と母材部で同じベイナイト主体であることを特
徴とする延性および靭性の優れた引張強度が1080〜
1450Mpa の電縫鋼管。 - 【請求項7】 重量で C :0.15〜0.25%、 Si:0.71〜2.00%、 Mn:1.8〜2.5%、 P :0.005〜0.020%、 S :0.0005〜0.006%、 Al:0.001〜0.08%、 Ti:0.01〜0.05%、 B :0.0010〜0.0030%、 N :0.002〜0.005%、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.05%以下 を含有し、更に、 Cr:0.2〜1.0%、 V :0.1%以下のうちの1種以上を含有し、残部F
eおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織が電縫溶接
部と母材部で同じベイナイト主体であることを特徴とす
る延性および靭性の優れた引張強度が1080〜145
0Mpa の電縫鋼管。 - 【請求項8】 重量で C :0.15〜0.25%、 Si:0.71〜2.00%、 Mn:1.8〜2.5%、 P :0.005〜0.020%、 S :0.0005〜0.006%、 Al:0.001〜0.08%、 Ti:0.01〜0.05%、 B :0.0010〜0.0030%、 N :0.002〜0.005%、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.05%以下 残部Feおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織が電
縫溶接部と母材部で同じベイナイト主体であり、外径精
度が±0.10mmで肉厚精度が±0.05mmを満足する
ことを特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が1
080〜1450Mpa の電縫鋼管。 - 【請求項9】 重量で C :0.15〜0.25%、 Si:0.71〜2.00%、 Mn:1.8〜2.5%、 P :0.005〜0.020%、 S :0.0005〜0.006%、 Al:0.001〜0.08%、 Ti:0.01〜0.05%、 B :0.0010〜0.0030%、 N :0.002〜0.005%、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.05%以下 を含有し、更に、 Cr:0.2〜1.0%、 V :0.1%以下のうちの1種以上を含有し、残部F
eおよび不可避的元素よりなり、ミクロ組織が電縫溶接
部と母材部で同じベイナイト主体であり、外径精度が±
0.10mmで肉厚精度が±0.05mmを満足することを
特徴とする延性および靭性の優れた引張強度が1080
〜1450Mpa の電縫鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6747794A JPH07278730A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPaの電縫鋼管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6747794A JPH07278730A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPaの電縫鋼管およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278730A true JPH07278730A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13346092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6747794A Pending JPH07278730A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 延性および靭性の優れた引張強度が1080〜1450MPaの電縫鋼管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07278730A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001096625A1 (fr) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Kawasaki Steel Corporation | Tuyau d'acier constituant un renfort pour automobile, et procede de production associe |
| WO2010041763A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | Jfeスチール株式会社 | 化成処理性に優れた高加工性高強度鋼管およびその製造方法 |
| JP2010089127A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Jfe Steel Corp | 化成処理性に優れた部材の加工方法 |
| JP2020521048A (ja) * | 2017-05-22 | 2020-07-16 | アルセロールミタル | 鋼製部品の製造方法及び対応する鋼製部品 |
| CN112080703A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-15 | 辽宁衡业高科新材股份有限公司 | 一种960MPa级微残余应力高强钢板及其热处理方法 |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP6747794A patent/JPH07278730A/ja active Pending
Cited By (12)
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| WO2001096625A1 (fr) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Kawasaki Steel Corporation | Tuyau d'acier constituant un renfort pour automobile, et procede de production associe |
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