JPH0924418A - 鍛接鋼管及びその製造方法 - Google Patents
鍛接鋼管及びその製造方法Info
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- JPH0924418A JPH0924418A JP19925795A JP19925795A JPH0924418A JP H0924418 A JPH0924418 A JP H0924418A JP 19925795 A JP19925795 A JP 19925795A JP 19925795 A JP19925795 A JP 19925795A JP H0924418 A JPH0924418 A JP H0924418A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鍛接部と母材の材質の差がない高品質の鍛接
鋼管を提供すること。 【構成】 Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍ
ｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下，Ｓ：0.04％以下，
Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含
み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鍛接鋼管。
鋼管を提供すること。 【構成】 Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍ
ｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下，Ｓ：0.04％以下，
Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含
み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鍛接鋼管。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鍛接鋼管及びその
製造方法に係り、鍛接衝合部において高品質を有する鍛
接鋼管及びその好ましい製造方法に関する。
製造方法に係り、鍛接衝合部において高品質を有する鍛
接鋼管及びその好ましい製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な鍛接鋼管の製造方法は、連続的
に供給されるスケルプを加熱炉で1200〜1300℃程度に加
熱し、後続して設けたフォーミングロールによりエッジ
端面同士を対向させるべく円弧状に成形してオープン管
となし、オープン管の両エッジ面即ち鍛接面に高圧空気
を吹き付けて鍛接面のスケールオフを行った後、ウエル
ディングホーンにより鍛接面に酸素を吹き付け、その酸
化熱により鍛接面を更に1350〜1400℃程度の高温に加熱
し、続いて鍛接ロールへ送給して側圧を加えることによ
り鍛接して完全な管体にする。この管体をその後に続く
ホットストレッチレデューサーで所定寸法に縮径し、そ
の後、ロータリーホットソーで定尺に切断し、サイザー
で外径を定め、冷却後にストレートナーで曲り矯正して
製品とする。鍛接鋼管はホットストレッチレデューサー
の外径絞り量を調整することにより同一寸法のスケルプ
から数種の外径サイズの製品が製造できる。また、非常
に生産性の高い連続鋼管製造法であり、外径 4インチ以
下の鍛接鋼管は造管速度が100 〜400m/minの高速で製造
されている。
に供給されるスケルプを加熱炉で1200〜1300℃程度に加
熱し、後続して設けたフォーミングロールによりエッジ
端面同士を対向させるべく円弧状に成形してオープン管
となし、オープン管の両エッジ面即ち鍛接面に高圧空気
を吹き付けて鍛接面のスケールオフを行った後、ウエル
ディングホーンにより鍛接面に酸素を吹き付け、その酸
化熱により鍛接面を更に1350〜1400℃程度の高温に加熱
し、続いて鍛接ロールへ送給して側圧を加えることによ
り鍛接して完全な管体にする。この管体をその後に続く
ホットストレッチレデューサーで所定寸法に縮径し、そ
の後、ロータリーホットソーで定尺に切断し、サイザー
で外径を定め、冷却後にストレートナーで曲り矯正して
製品とする。鍛接鋼管はホットストレッチレデューサー
の外径絞り量を調整することにより同一寸法のスケルプ
から数種の外径サイズの製品が製造できる。また、非常
に生産性の高い連続鋼管製造法であり、外径 4インチ以
下の鍛接鋼管は造管速度が100 〜400m/minの高速で製造
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、前記のよ
うな製造工程によって製造される鍛接鋼管は、鉄スケー
ル等の酸化物が鍛接部に包みこまれて鍛接されるため、
鍛接部の強度が母材部に比べて著しく弱く、このような
鍛接鋼管は、高圧力配管用鋼管もしくは油井用鋼管等の
高級鋼管に適用することができず、ガス管、水道管、電
線管等の強度を必要としない用途の鋼管に限定されてき
た。
うな製造工程によって製造される鍛接鋼管は、鉄スケー
ル等の酸化物が鍛接部に包みこまれて鍛接されるため、
鍛接部の強度が母材部に比べて著しく弱く、このような
鍛接鋼管は、高圧力配管用鋼管もしくは油井用鋼管等の
高級鋼管に適用することができず、ガス管、水道管、電
線管等の強度を必要としない用途の鋼管に限定されてき
た。
【０００４】本発明は、鍛接部と母材の材質の差がない
高品質の鍛接鋼管を提供することを目的とする。
高品質の鍛接鋼管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】請求項１に記載の鍛接鋼
管は、Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍｎ：0.
3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｔｉ：
0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含み、残部
Ｆｅ及び不可避不純物からなるようにしたものである。
管は、Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍｎ：0.
3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下，Ｓ：0.04％以下，Ｔｉ：
0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含み、残部
Ｆｅ及び不可避不純物からなるようにしたものである。
【０００６】請求項２に記載の鍛接鋼管は、Ｃ：0.03〜
0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：
0.06％以下，Ｓ：0.04％以下、Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，
Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含み、残部Ｆｅ及び不可避不
純物からなり、鍛接面に存在するＴｉ系酸化物の面積率
が0.03〜 3％となるようにしたものである。
0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：
0.06％以下，Ｓ：0.04％以下、Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，
Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含み、残部Ｆｅ及び不可避不
純物からなり、鍛接面に存在するＴｉ系酸化物の面積率
が0.03〜 3％となるようにしたものである。
【０００７】請求項３に記載の鍛接鋼管の製造方法は、
Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍｎ：0.3 〜1.
5 ％，Ｐ：0.06％以下、Ｓ：0.04％以下、Ｔｉ：0.003
〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含み、残部Ｆｅ及
び不可避不純物からなる鋼帯を鍛接鋼管ミルに送給し、
鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシールドし
て鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10％以下に保ちなが
ら鍛接するようにしたものである。
Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，Ｍｎ：0.3 〜1.
5 ％，Ｐ：0.06％以下、Ｓ：0.04％以下、Ｔｉ：0.003
〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を含み、残部Ｆｅ及
び不可避不純物からなる鋼帯を鍛接鋼管ミルに送給し、
鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシールドし
て鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10％以下に保ちなが
ら鍛接するようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において、その素材である
鋼帯の成分含有量の限定理由を述べると以下の如くであ
る。 Ｃ Ｃは最も容易に鋼管の常温強度を確保することができる
元素であるが、0.03％未満の場合、所望の強度を確保で
きないことから0.03以上とした。また、0.25％を越える
と適正鍛接温度範囲が極めて狭少となり鍛接部の品質が
安定しなくなるため、その上限を0.25％とした。
鋼帯の成分含有量の限定理由を述べると以下の如くであ
る。 Ｃ Ｃは最も容易に鋼管の常温強度を確保することができる
元素であるが、0.03％未満の場合、所望の強度を確保で
きないことから0.03以上とした。また、0.25％を越える
と適正鍛接温度範囲が極めて狭少となり鍛接部の品質が
安定しなくなるため、その上限を0.25％とした。
【０００９】Ｓｉ Ｓｉは鍛接性を阻害する元素であり、0.3 ％を越えると
Ｍｎとの相互作用により鍛接部強度が極端に低下するた
め、その上限を0.3 ％以下とした。
Ｍｎとの相互作用により鍛接部強度が極端に低下するた
め、その上限を0.3 ％以下とした。
【００１０】Ｍｎ ＭｎはＣと同様に鋼管の常温強度を高める元素であり、
所望の強度を得るため0.3 ％以上とすることが必要であ
る。一方、過剰のＭｎ添加は、鋼帯の中心偏析帯におけ
るＳの偏析を助長することになって中央偏析帯の加工性
が劣化することと、適正鍛接温度範囲が極めて狭少とな
り鍛接部の品質が安定しなくなるため、その上限を1.5
％とした。
所望の強度を得るため0.3 ％以上とすることが必要であ
る。一方、過剰のＭｎ添加は、鋼帯の中心偏析帯におけ
るＳの偏析を助長することになって中央偏析帯の加工性
が劣化することと、適正鍛接温度範囲が極めて狭少とな
り鍛接部の品質が安定しなくなるため、その上限を1.5
％とした。
【００１１】Ｐ Ｐは鍛接性を阻害する元素であり、0.06％を越えると鍛
接部の強度が低下するため、その上限を0.06％とした。
接部の強度が低下するため、その上限を0.06％とした。
【００１２】Ｓ Ｓは鍛接性を阻害する元素であり、0.04％を越えると鍛
接部が低下するため、その上限を0.04％とした。
接部が低下するため、その上限を0.04％とした。
【００１３】Ａｌ Ａｌは脱酸元素であるが、0.005 ％未満の場合は、鋼の
脱酸が十分でないため、0.005 ％以上とする。一方、0.
1 ％を越えるとＡｌ2 Ｏ3 が鋼中に増加し品質が劣化す
るため、その上限を0.1 ％とした。
脱酸が十分でないため、0.005 ％以上とする。一方、0.
1 ％を越えるとＡｌ2 Ｏ3 が鋼中に増加し品質が劣化す
るため、その上限を0.1 ％とした。
【００１４】Ｔｉ Ｔｉは、鋼中に介在する微細なＴｉ酸化物を析出核とし
て素材結晶粒を微細化することができ、素材の強度及び
靱性を高める元素である。鍛接鋼管素材にＴｉを適量添
加することにより、鍛接時に大きさ 1μm 以下の微細な
Ｔｉ酸化物が鍛接部に生成し、鍛接部の組織が微細化さ
れてシーム強度が向上する。Ｔｉ量とシーム部90°偏平
試験成績との関係を図１に示すが、Ｔｉ量が0.003 ％〜
0.3 ％の範囲において、偏平率（シーム割れ発生時の偏
平高さＨと偏平試験前の母管外径Ｄの比Ｈ／Ｄ）が0.2
以下となり優れた鍛接品質を示す。また、鍛接面に存在
するＴｉ系酸化物の面積率とシーム部90°偏平試験成績
との関係を図２に示すが、Ｔｉ系酸化物の面積率が0.03
％〜 3％の範囲において、偏平率が0.2 以下となり優れ
た鍛接品質を示す。即ち、Ｔｉ量が0.003 ％未満の場合
又はＴｉ系酸化物の面積率が0.03％未満の場合は、鍛接
部に生成するＴｉ系酸化物の数が少なく、鍛接部の強度
が向上しないことから、下限を決定した。一方、Ｔｉ量
が0.3 ％を越えた場合又はＴｉ系酸化物の面積率が 3％
を越えた場合は、鍛接部に生成するＴｉ系酸化物の数が
多くなりすぎて鍛接部の強度を得るのにＴｉ系酸化物が
有害となるため、上限を決定した。
て素材結晶粒を微細化することができ、素材の強度及び
靱性を高める元素である。鍛接鋼管素材にＴｉを適量添
加することにより、鍛接時に大きさ 1μm 以下の微細な
Ｔｉ酸化物が鍛接部に生成し、鍛接部の組織が微細化さ
れてシーム強度が向上する。Ｔｉ量とシーム部90°偏平
試験成績との関係を図１に示すが、Ｔｉ量が0.003 ％〜
0.3 ％の範囲において、偏平率（シーム割れ発生時の偏
平高さＨと偏平試験前の母管外径Ｄの比Ｈ／Ｄ）が0.2
以下となり優れた鍛接品質を示す。また、鍛接面に存在
するＴｉ系酸化物の面積率とシーム部90°偏平試験成績
との関係を図２に示すが、Ｔｉ系酸化物の面積率が0.03
％〜 3％の範囲において、偏平率が0.2 以下となり優れ
た鍛接品質を示す。即ち、Ｔｉ量が0.003 ％未満の場合
又はＴｉ系酸化物の面積率が0.03％未満の場合は、鍛接
部に生成するＴｉ系酸化物の数が少なく、鍛接部の強度
が向上しないことから、下限を決定した。一方、Ｔｉ量
が0.3 ％を越えた場合又はＴｉ系酸化物の面積率が 3％
を越えた場合は、鍛接部に生成するＴｉ系酸化物の数が
多くなりすぎて鍛接部の強度を得るのにＴｉ系酸化物が
有害となるため、上限を決定した。
【００１５】次に、製管条件の限定理由は次の通りであ
る。鍛接時のエッジ面の酸素濃度とシーム部90°偏平試
験成績との関係を図３に示すが、酸素濃度10％以下にお
いて、偏平率が0.2 以下となり優れた鍛接品質を示す。
即ち、鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシー
ルドして鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10％以下に保
ちながら鍛接したのは、酸素濃度が10％を越えると、鍛
接部に有害な酸化物が生成し、鍛接部の強度が低下する
ためである。尚、オープン管の不活性ガスによるシール
ド方法として、鍛接ロールを含むオープン管全体をシー
ルドボックスで囲む方法、又は、不活性ガスの噴射ノズ
ルを鍛接すべきエッジ面に向けて配置した局部シールド
方法等の方法が好適である。
る。鍛接時のエッジ面の酸素濃度とシーム部90°偏平試
験成績との関係を図３に示すが、酸素濃度10％以下にお
いて、偏平率が0.2 以下となり優れた鍛接品質を示す。
即ち、鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシー
ルドして鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10％以下に保
ちながら鍛接したのは、酸素濃度が10％を越えると、鍛
接部に有害な酸化物が生成し、鍛接部の強度が低下する
ためである。尚、オープン管の不活性ガスによるシール
ド方法として、鍛接ロールを含むオープン管全体をシー
ルドボックスで囲む方法、又は、不活性ガスの噴射ノズ
ルを鍛接すべきエッジ面に向けて配置した局部シールド
方法等の方法が好適である。
【００１６】
【実施例】本発明に係る化学成分の鋼帯及びその比較の
鋼帯を製造し、次いで、これらの鋼帯を図４に示す実施
例装置に通して鍛接鋼管を製造した。即ち、鋼帯１を加
熱炉２で1300℃に加熱した後、フォーミングロール３、
４でオープン管１Ａに成形し、続いて鋼帯両エッジ部を
プラズマアーク加熱装置６により1400℃に加熱し、不活
性ガス噴射ノズル７により鍛接ロール直前の両エッジ部
にＮ2 ガスを噴射しながら鍛接ロール５で鍛接して管体
１Ｂとなし、その後ホットストレッチレデューサー等の
一連の工程を経て鍛接鋼管を製造した。
鋼帯を製造し、次いで、これらの鋼帯を図４に示す実施
例装置に通して鍛接鋼管を製造した。即ち、鋼帯１を加
熱炉２で1300℃に加熱した後、フォーミングロール３、
４でオープン管１Ａに成形し、続いて鋼帯両エッジ部を
プラズマアーク加熱装置６により1400℃に加熱し、不活
性ガス噴射ノズル７により鍛接ロール直前の両エッジ部
にＮ2 ガスを噴射しながら鍛接ロール５で鍛接して管体
１Ｂとなし、その後ホットストレッチレデューサー等の
一連の工程を経て鍛接鋼管を製造した。
【００１７】製品シーム90°偏平試験を行ってシーム偏
平強度を調べた。結果を表１に示す。表１からわかるよ
うに、本発明法によるものは、素材のＴｉ添加量を0.00
3 ％〜0.3 ％とし、且つ、鍛接時の酸素濃度を10％以下
とすることで鍛接面に存在するＴｉ系酸化物の面積率が
0.03〜 3％となり、偏平試験おける偏平率が0.2 以下と
優れた鍛接品質を示した。尚、従来成分鋼では、偏平率
が0.5 でシーム割れが発生した。
平強度を調べた。結果を表１に示す。表１からわかるよ
うに、本発明法によるものは、素材のＴｉ添加量を0.00
3 ％〜0.3 ％とし、且つ、鍛接時の酸素濃度を10％以下
とすることで鍛接面に存在するＴｉ系酸化物の面積率が
0.03〜 3％となり、偏平試験おける偏平率が0.2 以下と
優れた鍛接品質を示した。尚、従来成分鋼では、偏平率
が0.5 でシーム割れが発生した。
【表１】
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、鍛接部と
母材の材質の差がない高品質の鍛接鋼管を提供すること
ができる。
母材の材質の差がない高品質の鍛接鋼管を提供すること
ができる。
【図１】図１は素材のＴｉ添加量とシーム部90°偏平試
験成績との関係を示す線図である。
験成績との関係を示す線図である。
【図２】図２は鍛接面に存在するＴｉ系酸化物の面積率
とシーム部90°偏平試験成績との関係を示す線図であ
る。
とシーム部90°偏平試験成績との関係を示す線図であ
る。
【図３】図３は鍛接時の酸素濃度とシーム部90°偏平試
験成績との関係を示す線図である。
験成績との関係を示す線図である。
【図４】図４は鍛接鋼管製造装置の一例を示す模式図で
ある。
ある。
１ 鋼帯 １Ａ オープン管 １Ｂ 管体 ２ 加熱炉 ３、４ フォーミングロール ５ 鍛接ロール ６ プラズマアーク加熱装置 ７ 不活性ガス噴射ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊岡 高明 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 古君 修 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，
Ｍｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下，Ｓ：0.04％以
下，Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を
含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴と
する鍛接鋼管。 - 【請求項２】 Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，
Ｍｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下，Ｓ：0.04％以
下、Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を
含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり、鍛接面に存
在するＴｉ系酸化物の面積率が0.03〜 3％となることを
特徴とする鍛接鋼管。 - 【請求項３】 Ｃ：0.03〜0.25％，Ｓｉ：0.3 ％以下，
Ｍｎ：0.3 〜1.5 ％，Ｐ：0.06％以下、Ｓ：0.04％以
下、Ｔｉ：0.003 〜0.3 ％，Ａｌ：0.005 ％〜0.1 ％を
含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼帯を鍛接鋼
管ミルに送給し、鍛接ロール直前のオープン管を不活性
ガスでシールドして鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10
％以下に保ちながら鍛接することを特徴とする鍛接鋼管
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19925795A JPH0924418A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 鍛接鋼管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19925795A JPH0924418A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 鍛接鋼管及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0924418A true JPH0924418A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16404785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19925795A Withdrawn JPH0924418A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 鍛接鋼管及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0924418A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014210953A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 新日鐵住金株式会社 | スケール剥離性に優れた鍛接鋼管用鋼材 |
| CN111687361A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-22 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 一种40MPa超高压气瓶用钛合金管材成型方法 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP19925795A patent/JPH0924418A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014210953A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 新日鐵住金株式会社 | スケール剥離性に優れた鍛接鋼管用鋼材 |
| CN111687361A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-22 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 一种40MPa超高压气瓶用钛合金管材成型方法 |
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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: 20021001 |