JPH09279250A - 溶接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
溶接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法Info
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- JPH09279250A JPH09279250A JP8119597A JP11959796A JPH09279250A JP H09279250 A JPH09279250 A JP H09279250A JP 8119597 A JP8119597 A JP 8119597A JP 11959796 A JP11959796 A JP 11959796A JP H09279250 A JPH09279250 A JP H09279250A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接部の加熱、水冷後のＡ1変態ライン上の
局部的硬化上昇を抑制し、溶接部高靭性高強度電縫鋼管
を得る。 【解決手段】 溶接後の電縫溶接部を溶接線直上に配置
した前段インダクションヒータによってＡｃ3変態点以
上に加熱したのち、前段インダクションヒータの管軸方
向中心から１０〜１５ｍｍ偏心させた後段インダクショ
ンヒータによってＡｃ3変態点以上に幅広加熱し、水冷
後再度水冷後のＡ1変態ライン上から±５ｍｍ偏心させ
たインダクションヒータでＡｃ1変態点以下に加熱し、
絞り量０．５％以下の定形加工を施すことによって、高
靭性域の拡大と硬度の安定化を図る。
局部的硬化上昇を抑制し、溶接部高靭性高強度電縫鋼管
を得る。 【解決手段】 溶接後の電縫溶接部を溶接線直上に配置
した前段インダクションヒータによってＡｃ3変態点以
上に加熱したのち、前段インダクションヒータの管軸方
向中心から１０〜１５ｍｍ偏心させた後段インダクショ
ンヒータによってＡｃ3変態点以上に幅広加熱し、水冷
後再度水冷後のＡ1変態ライン上から±５ｍｍ偏心させ
たインダクションヒータでＡｃ1変態点以下に加熱し、
絞り量０．５％以下の定形加工を施すことによって、高
靭性域の拡大と硬度の安定化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、石油、天然ガス
輸送用のラインパイプあるいは採掘用の油井管および高
強度の構造用鋼管としての使用に適した溶接部靭性に優
れた高強度電縫鋼管の製造方法に関する。
輸送用のラインパイプあるいは採掘用の油井管および高
強度の構造用鋼管としての使用に適した溶接部靭性に優
れた高強度電縫鋼管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電縫鋼管は、素材の帯鋼を一群の成形ロ
ールによって円筒状に連続成形してオープンパイプとな
し、溶接すべき両エッジ部をコンタクトチップまたは誘
導コイルによって溶接温度まで加熱したのち、スクイズ
ロールによりその両端を加圧接合して製造される。電縫
鋼管は、続いて電縫管内外面の溶接ビードを切削したの
ち、ポストアニーラと称されている後熱処理装置によっ
て溶接部を局部的にオーステナイト化温度まで加熱し、
焼ならしまたは焼なまし処理する。引続き電縫鋼管は、
空冷ゾーンにおいて溶接部が４００〜５００℃以下にな
るまで空冷され、その後水冷されて直ちにサイザーと称
する定形機によって所定の外径、真円度に成形されて製
品となる。
ールによって円筒状に連続成形してオープンパイプとな
し、溶接すべき両エッジ部をコンタクトチップまたは誘
導コイルによって溶接温度まで加熱したのち、スクイズ
ロールによりその両端を加圧接合して製造される。電縫
鋼管は、続いて電縫管内外面の溶接ビードを切削したの
ち、ポストアニーラと称されている後熱処理装置によっ
て溶接部を局部的にオーステナイト化温度まで加熱し、
焼ならしまたは焼なまし処理する。引続き電縫鋼管は、
空冷ゾーンにおいて溶接部が４００〜５００℃以下にな
るまで空冷され、その後水冷されて直ちにサイザーと称
する定形機によって所定の外径、真円度に成形されて製
品となる。
【０００３】一方、最近の電縫鋼管ラインパイプによる
石油、天然ガス輸送においては、管内圧力上昇によるラ
インパイプ輸送能率の向上が要求されており、ますます
高靭性、高強度かつ溶接性に優れた鋼管が要望されるよ
うになっている。このため、電縫鋼管の素材としては、
低Ｃ化、高Ｍｎ化のみならず、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等の添加
によって細粒化、析出強化を図った素材の適用が不可避
となってきている。すなわち、電縫鋼管規格としての米
国石油協会（ＡＰＩ）によって定められたＡＰＩＸ７
０、Ｘ８０クラスに相当する強度以上のもの、具体的に
は引張強さ５９０Ｎ／ｍｍ2以上、降伏強さ３６０Ｎ／
ｍｍ2程度以上の高強度電縫鋼管が要求されることが多
くなり、前記Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等を添加してそれら合金元
素による結晶粒微細化、およびそれらの合金元素の炭窒
化物の析出による強化を図ることが必要である。
石油、天然ガス輸送においては、管内圧力上昇によるラ
インパイプ輸送能率の向上が要求されており、ますます
高靭性、高強度かつ溶接性に優れた鋼管が要望されるよ
うになっている。このため、電縫鋼管の素材としては、
低Ｃ化、高Ｍｎ化のみならず、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等の添加
によって細粒化、析出強化を図った素材の適用が不可避
となってきている。すなわち、電縫鋼管規格としての米
国石油協会（ＡＰＩ）によって定められたＡＰＩＸ７
０、Ｘ８０クラスに相当する強度以上のもの、具体的に
は引張強さ５９０Ｎ／ｍｍ2以上、降伏強さ３６０Ｎ／
ｍｍ2程度以上の高強度電縫鋼管が要求されることが多
くなり、前記Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等を添加してそれら合金元
素による結晶粒微細化、およびそれらの合金元素の炭窒
化物の析出による強化を図ることが必要である。
【０００４】しかし、上記のような素材を用いた電縫鋼
管においては、ポストアニール処理およびこれに引続く
空冷工程によって、電縫溶接部の周辺のポストアニール
熱影響部の軟化が生じ、その結果母材部と比べて溶接部
付近の引張強さの低下を招き易いという問題があり、溶
接線が引張試験破断位置となる場合が観察されている。
管においては、ポストアニール処理およびこれに引続く
空冷工程によって、電縫溶接部の周辺のポストアニール
熱影響部の軟化が生じ、その結果母材部と比べて溶接部
付近の引張強さの低下を招き易いという問題があり、溶
接線が引張試験破断位置となる場合が観察されている。
【０００５】その対策としては、Ｃ：０．１０％以下、
Ｍｎ：０．８〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１０％
を含有し、かつＮｂ：０．０１〜０．１０％、Ｖ：０．
０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．０１〜０．１０％のうち
少なくとも１種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物からなる鋼を素材として電縫鋼管を製造するに当
たり、溶接後の電縫溶接部をオーステナイト化温度まで
加熱処理した後、ただちに溶接部周辺を３０℃／ｓｅｃ
以上の冷却速度で２００℃以下の温度まで強制冷却する
方法（特公昭６１−３３７２号公報）、あるいは図９
（ａ）（ｂ）に示すとおり、溶接後の電縫溶接部を溶接
線Ｗの直上に直列に配置したインダクションヒータ２１
によってオーステナイト化温度まで加熱処理した後、た
だちに溶接部周辺を１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷
却し、図９（ｃ）に示すとおり、溶接線Ｗの直上に直列
に配置したインダクションヒータ２２によって再度Ａｃ
1点以上に加熱して高強度高靭性の電縫鋼管を製造する
方法等が提案されている。
Ｍｎ：０．８〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１０％
を含有し、かつＮｂ：０．０１〜０．１０％、Ｖ：０．
０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．０１〜０．１０％のうち
少なくとも１種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物からなる鋼を素材として電縫鋼管を製造するに当
たり、溶接後の電縫溶接部をオーステナイト化温度まで
加熱処理した後、ただちに溶接部周辺を３０℃／ｓｅｃ
以上の冷却速度で２００℃以下の温度まで強制冷却する
方法（特公昭６１−３３７２号公報）、あるいは図９
（ａ）（ｂ）に示すとおり、溶接後の電縫溶接部を溶接
線Ｗの直上に直列に配置したインダクションヒータ２１
によってオーステナイト化温度まで加熱処理した後、た
だちに溶接部周辺を１５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷
却し、図９（ｃ）に示すとおり、溶接線Ｗの直上に直列
に配置したインダクションヒータ２２によって再度Ａｃ
1点以上に加熱して高強度高靭性の電縫鋼管を製造する
方法等が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特公昭６１−３３
７２号公報に代表される溶接部分の熱処理方法では、高
強度材は成形電縫溶接後の残留応力が大きく、局部的に
加熱された後管体形状が栗型状となり、後工程のサイザ
ーでの絞り加工硬化によって靭性が悪化するばかりでな
く、炭窒化物の固溶析出強化を目的とするＴｉ、Ｎｂ、
Ｖ、Ｍｏ等の強化元素の添加により溶接部の加熱、水冷
後のＡ1変態ライン上に局部的な硬化の上昇が発生し、
インダクションヒータによる再加熱によっても、従来方
法によると溶接部より２０〜３０ｍｍ離れた位置におい
ては、十分に再加熱されないため、溶接部分の局部高硬
度残存による硬度外れ等の問題が発生する。
７２号公報に代表される溶接部分の熱処理方法では、高
強度材は成形電縫溶接後の残留応力が大きく、局部的に
加熱された後管体形状が栗型状となり、後工程のサイザ
ーでの絞り加工硬化によって靭性が悪化するばかりでな
く、炭窒化物の固溶析出強化を目的とするＴｉ、Ｎｂ、
Ｖ、Ｍｏ等の強化元素の添加により溶接部の加熱、水冷
後のＡ1変態ライン上に局部的な硬化の上昇が発生し、
インダクションヒータによる再加熱によっても、従来方
法によると溶接部より２０〜３０ｍｍ離れた位置におい
ては、十分に再加熱されないため、溶接部分の局部高硬
度残存による硬度外れ等の問題が発生する。
【０００７】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、溶接部の加熱、水冷後のＡ1変態ライン上の局
部的硬化上昇を抑制できると共に、例えＡ1変態ライン
上に局部的硬化上昇が発生しても、再加熱において十分
に再加熱して溶接部分の局部高硬度残存を防止できる溶
接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法を提供することに
ある。
解消し、溶接部の加熱、水冷後のＡ1変態ライン上の局
部的硬化上昇を抑制できると共に、例えＡ1変態ライン
上に局部的硬化上昇が発生しても、再加熱において十分
に再加熱して溶接部分の局部高硬度残存を防止できる溶
接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の電
縫鋼管の製造方法は、溶接後の電縫溶接部を溶接線直上
に配置した前段インダクションヒータによってＡｃ3変
態点以上に加熱したのち、前段インダクションヒータの
管軸方向中心から１０〜１５ｍｍ偏心させた後段インダ
クションヒータによってＡｃ3変態点以上に幅広加熱
し、水冷後再度水冷後のＡ1変態ライン上から±５ｍｍ
偏心させたインダクションヒータでＡｃ1変態点以下に
加熱し、絞り量０．５％以下の定形加工を施すこととし
ている。このように、電縫溶接部をＡｃ3変態点以上に
加熱したのち、偏心させた後段インダクションヒータに
よってＡｃ3変態点以上に幅広加熱し、１５℃／ｓｅｃ
以上の冷却速度で水冷後、水冷後のＡ1変態ライン上か
ら±５ｍｍ偏心させたインダクションヒータで再度Ａｃ
1変態点以下に加熱することによって、溶接部の加熱、
水冷後のＡ1変態ライン上の局部的硬化上昇を抑制でき
ると共に、例えＡ1変態ライン上に局部的硬化上昇が発
生しても、再加熱において十分に再加熱して溶接部分の
局部高硬度残存を防止できる。また、サイザーにより絞
り量０．５％以下の定形加工を施すことによって、電縫
溶接部分の加工硬化による靭性の悪化を防止することが
できる。
縫鋼管の製造方法は、溶接後の電縫溶接部を溶接線直上
に配置した前段インダクションヒータによってＡｃ3変
態点以上に加熱したのち、前段インダクションヒータの
管軸方向中心から１０〜１５ｍｍ偏心させた後段インダ
クションヒータによってＡｃ3変態点以上に幅広加熱
し、水冷後再度水冷後のＡ1変態ライン上から±５ｍｍ
偏心させたインダクションヒータでＡｃ1変態点以下に
加熱し、絞り量０．５％以下の定形加工を施すこととし
ている。このように、電縫溶接部をＡｃ3変態点以上に
加熱したのち、偏心させた後段インダクションヒータに
よってＡｃ3変態点以上に幅広加熱し、１５℃／ｓｅｃ
以上の冷却速度で水冷後、水冷後のＡ1変態ライン上か
ら±５ｍｍ偏心させたインダクションヒータで再度Ａｃ
1変態点以下に加熱することによって、溶接部の加熱、
水冷後のＡ1変態ライン上の局部的硬化上昇を抑制でき
ると共に、例えＡ1変態ライン上に局部的硬化上昇が発
生しても、再加熱において十分に再加熱して溶接部分の
局部高硬度残存を防止できる。また、サイザーにより絞
り量０．５％以下の定形加工を施すことによって、電縫
溶接部分の加工硬化による靭性の悪化を防止することが
できる。
【０００９】また、この発明の請求項２の電縫鋼管の製
造方法は、Ｃ：０．０４〜０．０９％、Ｓｉ：０．３０
％以下、Ｍｎ：１．２０〜１．５０％以上、Ｐ：０．０
３０％以下、Ｓ：０．０２０％以下を含み、かつ、Ｃ
ｕ：０．５％以下、Ｎｉ：０．５％以下、Ｔｉ：０．０
２０〜０．０６０％、Ｍｏ：０．５％以下、Ｎｂ：０．
０２０〜０．０８０％、Ｖ：０．００５〜０．０２０％
のうちの１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる鋼を素材として電縫溶接し、
溶接後の電縫溶接部を溶接線直上に配置した前段インダ
クションヒータによってＡｃ3変態点以上に加熱したの
ち、前段インダクションヒータの管軸方向中心から１０
〜１５ｍｍ偏心させた後段インダクションヒータによっ
てＡｃ3変態点以上に幅広加熱し、水冷後再度水冷後の
Ａ1変態ライン上から±５ｍｍ偏心させたインダクショ
ンヒータでＡｃ1変態点以下に加熱し、絞り量０．５％
以下の定形加工を施すこととしている。このような素材
を用い、電縫溶接部をＡｃ3変態点以上に加熱したの
ち、偏心させた後段インダクションヒータによってＡｃ
3変態点以上に幅広加熱し、１５℃／ｓｅｃ以上の冷却
速度で水冷後、水冷後のＡ1変態ライン上から±５ｍｍ
偏心させたインダクションヒータで再度Ａｃ1変態点以
下に加熱することによって、溶接部の加熱、水冷後のＡ
1変態ライン上の局部的硬化上昇を抑制できると共に、
例えＡ1変態ライン上に局部的な硬化上昇が発生して
も、再加熱において十分に再加熱して溶接部分の局部的
な高硬度残存を防止できる。また、サイザーにより絞り
量０．５％以下の定形加工を施すことによって、電縫溶
接部分の加工硬化による靭性の悪化を防止することがで
き、高強度高靭性の電縫鋼管を製造することができる。
造方法は、Ｃ：０．０４〜０．０９％、Ｓｉ：０．３０
％以下、Ｍｎ：１．２０〜１．５０％以上、Ｐ：０．０
３０％以下、Ｓ：０．０２０％以下を含み、かつ、Ｃ
ｕ：０．５％以下、Ｎｉ：０．５％以下、Ｔｉ：０．０
２０〜０．０６０％、Ｍｏ：０．５％以下、Ｎｂ：０．
０２０〜０．０８０％、Ｖ：０．００５〜０．０２０％
のうちの１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる鋼を素材として電縫溶接し、
溶接後の電縫溶接部を溶接線直上に配置した前段インダ
クションヒータによってＡｃ3変態点以上に加熱したの
ち、前段インダクションヒータの管軸方向中心から１０
〜１５ｍｍ偏心させた後段インダクションヒータによっ
てＡｃ3変態点以上に幅広加熱し、水冷後再度水冷後の
Ａ1変態ライン上から±５ｍｍ偏心させたインダクショ
ンヒータでＡｃ1変態点以下に加熱し、絞り量０．５％
以下の定形加工を施すこととしている。このような素材
を用い、電縫溶接部をＡｃ3変態点以上に加熱したの
ち、偏心させた後段インダクションヒータによってＡｃ
3変態点以上に幅広加熱し、１５℃／ｓｅｃ以上の冷却
速度で水冷後、水冷後のＡ1変態ライン上から±５ｍｍ
偏心させたインダクションヒータで再度Ａｃ1変態点以
下に加熱することによって、溶接部の加熱、水冷後のＡ
1変態ライン上の局部的硬化上昇を抑制できると共に、
例えＡ1変態ライン上に局部的な硬化上昇が発生して
も、再加熱において十分に再加熱して溶接部分の局部的
な高硬度残存を防止できる。また、サイザーにより絞り
量０．５％以下の定形加工を施すことによって、電縫溶
接部分の加工硬化による靭性の悪化を防止することがで
き、高強度高靭性の電縫鋼管を製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】先ず、この発明の電縫鋼管の熱処
理条件の限定理由について説明する。この発明において
は、電縫溶接後の加熱用インダクションヒータ位置を、
図１（ａ）（ｂ）に示すとおり、前段インダクションヒ
ータ１ａ、１ｂの中心を電縫鋼管２の電縫溶接線Ｗ上、
後段インダクションヒータ３ａ、３ｂの中心を電縫溶接
線Ｗから１０〜１５ｍｍ偏心させたことによって、図５
（ａ）に示すとおり、前段インダクションヒータ１ａ、
１ｂによって電縫溶接線Ｗを中心に電縫溶接部内面がＡ
ｃ3変態点以上に加熱され、さらに、図５（ｂ）に示す
とおり、後段インダクションヒータ３ａ、３ｂによって
電縫溶接線Ｗから１０〜１５ｍｍ偏心した位置を中心に
Ａｃ3変態点以上の加熱幅が拡大されて温度バラツキが
抑制され、水冷による強靭化域が拡大される。また、加
熱用インダクションヒータによる加熱は、管内面におい
てＡｃ３変態点以上、管外面において１０２０℃未満に
加熱することによって、図２に示すとおり、管外面にお
いて水冷後ベイナイトが発生せず、かつγ相（オーステ
ナイト組織）への変態を完了させる必要温度から、Ａｃ
3変態点以上、好ましくは、Ａｃ3変態点以上１０２０℃
未満である。
理条件の限定理由について説明する。この発明において
は、電縫溶接後の加熱用インダクションヒータ位置を、
図１（ａ）（ｂ）に示すとおり、前段インダクションヒ
ータ１ａ、１ｂの中心を電縫鋼管２の電縫溶接線Ｗ上、
後段インダクションヒータ３ａ、３ｂの中心を電縫溶接
線Ｗから１０〜１５ｍｍ偏心させたことによって、図５
（ａ）に示すとおり、前段インダクションヒータ１ａ、
１ｂによって電縫溶接線Ｗを中心に電縫溶接部内面がＡ
ｃ3変態点以上に加熱され、さらに、図５（ｂ）に示す
とおり、後段インダクションヒータ３ａ、３ｂによって
電縫溶接線Ｗから１０〜１５ｍｍ偏心した位置を中心に
Ａｃ3変態点以上の加熱幅が拡大されて温度バラツキが
抑制され、水冷による強靭化域が拡大される。また、加
熱用インダクションヒータによる加熱は、管内面におい
てＡｃ３変態点以上、管外面において１０２０℃未満に
加熱することによって、図２に示すとおり、管外面にお
いて水冷後ベイナイトが発生せず、かつγ相（オーステ
ナイト組織）への変態を完了させる必要温度から、Ａｃ
3変態点以上、好ましくは、Ａｃ3変態点以上１０２０℃
未満である。
【００１１】加熱後の冷却速度を水冷としたのは、図３
に示すとおり、溶接部靭性向上につながる微細なアシキ
ュラーフェライトを得るためには、１５℃／ｓｅｃ以上
の冷却速度が必要であり、この冷却速度は水冷にほかな
らないからである。
に示すとおり、溶接部靭性向上につながる微細なアシキ
ュラーフェライトを得るためには、１５℃／ｓｅｃ以上
の冷却速度が必要であり、この冷却速度は水冷にほかな
らないからである。
【００１２】図１（ｃ）に示すとおり、強制冷却後の再
加熱用インダクションヒータ４ａ、４ｂの位置は、図６
に示すとおり、硬化のおこる冷却後のＡ1変態ラインＡ
Ｌ上から所定距離Ｌ、例えば±５ｍｍ偏心させた位置と
し、再加熱温度は、図４に示すとおり、Ａｃ1変態点以
上となると、軟化により硬度が急激に低下して強度確保
が困難となるので、Ａｃ1変態点以下とした。
加熱用インダクションヒータ４ａ、４ｂの位置は、図６
に示すとおり、硬化のおこる冷却後のＡ1変態ラインＡ
Ｌ上から所定距離Ｌ、例えば±５ｍｍ偏心させた位置と
し、再加熱温度は、図４に示すとおり、Ａｃ1変態点以
上となると、軟化により硬度が急激に低下して強度確保
が困難となるので、Ａｃ1変態点以下とした。
【００１３】この発明において定形加工における絞り量
を０．５％以下としたのは、図７、図８に示すとおり、
通常定形加工における絞り量は、周長の０．６〜１％程
度であるが、鋼管栗型状形状の改善によって真円度が向
上し、かつ、電縫溶接部分の加工硬化による靭性の悪化
防止の観点から０．５％以下とした。
を０．５％以下としたのは、図７、図８に示すとおり、
通常定形加工における絞り量は、周長の０．６〜１％程
度であるが、鋼管栗型状形状の改善によって真円度が向
上し、かつ、電縫溶接部分の加工硬化による靭性の悪化
防止の観点から０．５％以下とした。
【００１４】次にこの発明において電縫鋼管の化学成分
の限定理由について説明する。Ｃは鋼の強度を向上させ
る元素であるが、０．０４％未満ではその効果が十分で
なく、また、Ｃ量の増大は一般に靭性の低下を招来し易
く、特に強制冷却する場合には、０．０９％を超えると
電縫溶接部が硬化し、かえって靭性の低下を招く恐れが
あるので、０．０４〜０．０９％とした。
の限定理由について説明する。Ｃは鋼の強度を向上させ
る元素であるが、０．０４％未満ではその効果が十分で
なく、また、Ｃ量の増大は一般に靭性の低下を招来し易
く、特に強制冷却する場合には、０．０９％を超えると
電縫溶接部が硬化し、かえって靭性の低下を招く恐れが
あるので、０．０４〜０．０９％とした。
【００１５】Ｓｉは鋼中の脱酸のために有効な元素であ
るが、０．３０％を超えると電縫溶接時にＳｉＯ２成分
によるペネトレータ欠陥が発生し易いため、０．３０％
以下とした。
るが、０．３０％を超えると電縫溶接時にＳｉＯ２成分
によるペネトレータ欠陥が発生し易いため、０．３０％
以下とした。
【００１６】ＭｎはＣと同様に鋼の強度を向上させる元
素であって、靭性改善にも有効であるが、１．２０％未
満ではＡＰＩＸ７０、Ｘ８０相当の強度が得られず、ま
た、１．５０ ％を超えると、ＭｎＯ成分を主体とした
ペネトレータ欠陥が発生し易くなると共に、強制冷却に
よる焼入れ効果によって靭性劣化を招き易くなるため、
１．２０〜１．５０％とした。
素であって、靭性改善にも有効であるが、１．２０％未
満ではＡＰＩＸ７０、Ｘ８０相当の強度が得られず、ま
た、１．５０ ％を超えると、ＭｎＯ成分を主体とした
ペネトレータ欠陥が発生し易くなると共に、強制冷却に
よる焼入れ効果によって靭性劣化を招き易くなるため、
１．２０〜１．５０％とした。
【００１７】Ｐは鋼材の靭性を低下させる元素であり、
かつ、溶接欠陥発生防止の観点からも極力少ない方がよ
いので、０．０３０％以下とした。
かつ、溶接欠陥発生防止の観点からも極力少ない方がよ
いので、０．０３０％以下とした。
【００１８】ＳはＰと同様鋼材の靭性を低下させる元素
であり、かつ、溶接欠陥発生防止の観点からも極力少な
い方がよいので、０．０２０％以下とした。
であり、かつ、溶接欠陥発生防止の観点からも極力少な
い方がよいので、０．０２０％以下とした。
【００１９】この発明においては、ＡＰＩ Ｘ７０、Ｘ
８０相当の強度程度以上の強度を有するものとするた
め、前記各成分のほか、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎ
ｂ、Ｖのうちの１種または２種以上を含有させて、これ
らの元素による結晶粒微細化効果と析出効果によって素
材強度の向上を図る。これらの元素の成分限定理由は次
のとおりである。
８０相当の強度程度以上の強度を有するものとするた
め、前記各成分のほか、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎ
ｂ、Ｖのうちの１種または２種以上を含有させて、これ
らの元素による結晶粒微細化効果と析出効果によって素
材強度の向上を図る。これらの元素の成分限定理由は次
のとおりである。
【００２０】Ｃｕは鋼の強度確保（特に降伏強さ）に必
要な元素であるが、０．５％を超えると溶接部の靭性が
低下するので、０．５％以下とした。
要な元素であるが、０．５％を超えると溶接部の靭性が
低下するので、０．５％以下とした。
【００２１】ＮｉはＣｕと同様鋼の強度確保（特に降伏
強さ）に必要な元素であるが、０．５％を超えると溶接
部の靭性が低下するので、０．５％以下とした。
強さ）に必要な元素であるが、０．５％を超えると溶接
部の靭性が低下するので、０．５％以下とした。
【００２２】Ｔｉは鋼中で微細な炭窒化物を生成し、析
出硬化により強度を向上させると共に、結晶粒を微細化
して母材および溶接部分の靭性を向上させるが、０．０
２０％未満ではその効果が十分でなく、また、０．０６
０％を超えると過度の析出硬化によってかえって靭性を
劣化させるので、０．０２０〜０．０６０％とした。
出硬化により強度を向上させると共に、結晶粒を微細化
して母材および溶接部分の靭性を向上させるが、０．０
２０％未満ではその効果が十分でなく、また、０．０６
０％を超えると過度の析出硬化によってかえって靭性を
劣化させるので、０．０２０〜０．０６０％とした。
【００２３】Ｍｏは鋼の強度を高める元素であるが、
０．５％を超えると溶接部の靭性が低下するので、０．
５％以下とした。
０．５％を超えると溶接部の靭性が低下するので、０．
５％以下とした。
【００２４】ＮｂはＴｉと同様に鋼中で微細な炭窒化物
を形成し、析出硬化により強度を向上させると共に、結
晶粒を微細化して母材および溶接部分の靭性を向上させ
るが、０．０２０％未満ではその効果が十分でなく、ま
た、０．０８０％を超えると過度の析出硬化によってか
えって靭性を劣化させるので、０．０２０〜０．０８０
％とした。
を形成し、析出硬化により強度を向上させると共に、結
晶粒を微細化して母材および溶接部分の靭性を向上させ
るが、０．０２０％未満ではその効果が十分でなく、ま
た、０．０８０％を超えると過度の析出硬化によってか
えって靭性を劣化させるので、０．０２０〜０．０８０
％とした。
【００２５】Ｖは鋼中で炭化物を形成して析出硬化によ
り強度を向上させるが、０．００５％未満ではその効果
が十分でなく、また、０．０２０％を超えると過度の析
出硬化によってかえって靭性を劣化させるので、０．０
０５〜０．０２０％とした。
り強度を向上させるが、０．００５％未満ではその効果
が十分でなく、また、０．０２０％を超えると過度の析
出硬化によってかえって靭性を劣化させるので、０．０
０５〜０．０２０％とした。
【００２６】
実施例１ 表１に示す化学成分を有する鋼種Ａ〜Ｅを溶製し、通常
の熱間圧延して板厚１２．０ｍｍの熱延鋼板となし、各
熱延鋼板を素材として外径５０８．０ｍｍ、肉厚１２．
０ｍｍの電縫鋼管を製管速度１５ｍ／ｍｉｎで製造し
た。得られた各電縫鋼管を表２に示す熱処理ならびに冷
却条件で熱処理したのち、サイザーを用いて表２に示す
絞り量で定形加工した。得られた各電縫鋼管の電縫溶接
部の周方向引張強さとシャルピー衝撃試験における−５
℃における吸収エネルギーＥ（Ｊ）を測定した。また、
電縫溶接部のビッカース硬度を測定した。その結果を表
３に示す。なお、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ２２４１に規
定の金属材料引張試験方法に準じて、シャルピー衝撃試
験における−５℃における吸収エネルギーは、ＪＩＳＺ
２２４２に規定の金属材料衝撃試験方法に準じて、電縫
溶接部のビッカース硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２４４に規定
のビッカース硬さ試験方法に準じて測定した。
の熱間圧延して板厚１２．０ｍｍの熱延鋼板となし、各
熱延鋼板を素材として外径５０８．０ｍｍ、肉厚１２．
０ｍｍの電縫鋼管を製管速度１５ｍ／ｍｉｎで製造し
た。得られた各電縫鋼管を表２に示す熱処理ならびに冷
却条件で熱処理したのち、サイザーを用いて表２に示す
絞り量で定形加工した。得られた各電縫鋼管の電縫溶接
部の周方向引張強さとシャルピー衝撃試験における−５
℃における吸収エネルギーＥ（Ｊ）を測定した。また、
電縫溶接部のビッカース硬度を測定した。その結果を表
３に示す。なお、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ２２４１に規
定の金属材料引張試験方法に準じて、シャルピー衝撃試
験における−５℃における吸収エネルギーは、ＪＩＳＺ
２２４２に規定の金属材料衝撃試験方法に準じて、電縫
溶接部のビッカース硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２４４に規定
のビッカース硬さ試験方法に準じて測定した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】表３に示すとおり、本発明例は、従来例
１、従来例２および比較例に比べ、強度が均一化し、靭
性の向上がみられるが、これは加熱用インダクションヒ
ータおよび再加熱用インダクションヒータを千鳥状に配
置し、かつ、サイザーでの絞り量を低減したことによっ
て高靭性域が拡大され、硬度が安定化したものと考えら
れる。
１、従来例２および比較例に比べ、強度が均一化し、靭
性の向上がみられるが、これは加熱用インダクションヒ
ータおよび再加熱用インダクションヒータを千鳥状に配
置し、かつ、サイザーでの絞り量を低減したことによっ
て高靭性域が拡大され、硬度が安定化したものと考えら
れる。
【００３１】
【発明の効果】この発明の溶接部高靭性高強度電縫鋼管
の製造方法は、電縫溶接部を溶接線直上に配置した前段
インダクションヒータによってＡｃ3変態点以上に加熱
したのち、前段インダクションヒータの管軸方向中心か
ら１０〜１５ｍｍ偏心させた後段インダクションヒータ
によって幅広加熱し、水冷後再度水冷後のＡ1変態ライ
ン上から±５ｍｍ偏心させたインダクションヒータでＡ
ｃ1変態点以下に加熱し、絞り量０．５％以下の定形加
工を施すことによって、電縫溶接部周辺の引張強さの低
下を防止し、靭性域の拡大によって硬度が安定化し、高
靭性高強度の電縫鋼管を得ることができる。
の製造方法は、電縫溶接部を溶接線直上に配置した前段
インダクションヒータによってＡｃ3変態点以上に加熱
したのち、前段インダクションヒータの管軸方向中心か
ら１０〜１５ｍｍ偏心させた後段インダクションヒータ
によって幅広加熱し、水冷後再度水冷後のＡ1変態ライ
ン上から±５ｍｍ偏心させたインダクションヒータでＡ
ｃ1変態点以下に加熱し、絞り量０．５％以下の定形加
工を施すことによって、電縫溶接部周辺の引張強さの低
下を防止し、靭性域の拡大によって硬度が安定化し、高
靭性高強度の電縫鋼管を得ることができる。
【図１】この発明のインダクションヒータ配置の説明図
で、（ａ）図は加熱用インダクションヒータの配置を示
す平面図、（ｂ）図は加熱用後段インダクションヒータ
の偏心配置の説明図、（ｃ）図は再加熱用インダクショ
ンヒータの配置を示す平面図である。
で、（ａ）図は加熱用インダクションヒータの配置を示
す平面図、（ｂ）図は加熱用後段インダクションヒータ
の偏心配置の説明図、（ｃ）図は再加熱用インダクショ
ンヒータの配置を示す平面図である。
【図２】外表面加熱温度と表面ベイナイト深さとの関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】加熱後の冷却速度とフェライト粒度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】再加熱温度とビッカース硬度（Ｈｖ）との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】加熱用後段インダクションヒータの適正偏心量
の説明図で、（ａ）図は加熱用前段インダクションヒー
タの位置と加熱温度との説明図、（ｂ）図は加熱用後段
インダクションヒータの偏心位置と加熱温度との説明図
である。
の説明図で、（ａ）図は加熱用前段インダクションヒー
タの位置と加熱温度との説明図、（ｂ）図は加熱用後段
インダクションヒータの偏心位置と加熱温度との説明図
である。
【図６】再加熱用インダクションヒータ偏心量Ｌとピー
クビッカース硬度（Ｈｖ）との関係を示すグラフであ
る。
クビッカース硬度（Ｈｖ）との関係を示すグラフであ
る。
【図７】サイザー絞り量とピークビッカース硬度（Ｈ
ｖ）との関係を示すグラフである。
ｖ）との関係を示すグラフである。
【図８】サイザー絞り量と−５℃における吸収エネルギ
ーとの関係を示すグラフである。
ーとの関係を示すグラフである。
【図９】従来のインダクションヒータ配置の説明図で、
（ａ）図は加熱用インダクションヒータの配置を示す平
面図、（ｂ）図はインダクションヒータで加熱後のＡｃ
3ラインの説明図、（ｃ）図は再加熱用インダクション
ヒータの配置を示す平面図である。
（ａ）図は加熱用インダクションヒータの配置を示す平
面図、（ｂ）図はインダクションヒータで加熱後のＡｃ
3ラインの説明図、（ｃ）図は再加熱用インダクション
ヒータの配置を示す平面図である。
１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、２１、２２ イ
ンダクションヒータ ２ 電縫鋼管 Ｗ 溶接線 ＡＬ Ａ1変態ライン
ンダクションヒータ ２ 電縫鋼管 Ｗ 溶接線 ＡＬ Ａ1変態ライン
Claims (2)
- 【請求項１】 電縫鋼管の製造方法において、溶接後の
電縫溶接部を溶接線直上に配置した前段インダクション
ヒータによってＡｃ3変態点以上に加熱したのち、前段
インダクションヒータの管軸方向中心から１０〜１５ｍ
ｍ偏心させた後段インダクションヒータによってＡｃ3
変態点以上に幅広加熱し、水冷後再度水冷後のＡ1変態
ライン上から±５ｍｍ偏心させたインダクションヒータ
でＡｃ1変態点以下に加熱し、絞り量０．５％以下の定
形加工を施すことを特徴とする溶接部高靭性高強度電縫
鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 電縫鋼管の製造方法において、Ｃ：０．
０４〜０．０９％、Ｓｉ：０．３０％以下、Ｍｎ：１．
２０〜１．５０％以上、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．０２０％以下を含み、かつＣｕ：０．５％以下、Ｎ
ｉ：０．５％以下、Ｔｉ：０．０２０〜０．０６０％、
Ｍｏ：０．５％以下、Ｎｂ：０．０２０〜０．０８０
％、Ｖ：０．００５〜０．０２０％のうちの１種または
２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなる鋼を素材として電縫溶接し、溶接後の電縫溶接部
を溶接線直上に配置した前段インダクションヒータによ
ってＡｃ3変態点以上に加熱したのち、前段インダクシ
ョンヒータの管軸方向中心から１０〜１５ｍｍ偏心させ
た後段インダクションヒータによってＡｃ3変態点以上
に幅広加熱し、水冷後再度水冷後のＡ1変態ライン上か
ら±５ｍｍ偏心させたインダクションヒータでＡｃ1変
態点以下に加熱し、絞り量０．５％以下の定形加工を施
すことを特徴とする溶接部高靭性高強度電縫鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119597A JPH09279250A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 溶接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119597A JPH09279250A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 溶接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09279250A true JPH09279250A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14765335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8119597A Pending JPH09279250A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 溶接部高靭性高強度電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09279250A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045373A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炭素電縫溶接鋼管の製造方法及び自動車部品 |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP8119597A patent/JPH09279250A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045373A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炭素電縫溶接鋼管の製造方法及び自動車部品 |
| JP2015062920A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接部の信頼性に優れた高炭素電縫溶接鋼管の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010105 |