JPS607006B2 - 低降伏比油井用電縫鋼管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低降伏比油井用電縫鋼管の製造方法に関するも
のである。

近年電縫鋼管においてもシームレス鋼管と同じような低
降伏比油井管の需要が高まりつつある。

それは油井の安全性及び信頼性のためである。ところが
電総鋼管はシームレス鋼管に比べ一般的に降伏比が高い
。その理由は製造方法の根本的な相違によるものである
。

つまり熱間で成形されるシームレス鋼管に比べ冷間で成
形される雷縫鋼管は加工硬化量が大きく高降伏比になり
やすい。更にシームレス鋼管成形後の冷却速度に比べ亀
縫鋼管用熱延コイルの冷却速度は著しく大きいため高降
伏比になりやすい。また更に雷縫鋼管用熱延コイルの冷
却速度が大きいため、シームレス鋼管と同一成分では強
度が高くなりすぎるため、一般的にＣ、Ｍｎがシームレ
ス鋼管より露縫鋼管は低くしており、このことからも高
降伏比となるものである。このように露縫鋼管はシーム
レス鋼管より降伏比が高く製造方法の相違により低降伏
比の油井用電縫鋼管を製造することは困難であった。

従って、従来知られる方法として電縫鋼管を成形後ん変
態点以上Ａ３変態点以下の２相城に加熱後、１０ｑＣ／
ｓｅｃ以下の冷却速度で冷却することにより低降伏比化
を行なっているが、鋼管成形後に加熱工程が必要とする
等工程数の増加、製造費用が高くなる欠点を有していた
。本発明は上記の欠点を有利に解消するものであり、そ
の要旨とするところはＣ：０．２６〜０．４８％、Ｍｎ
：１．３０〜１．７０％、Ｓｉ：０．１５〜０．３０％
を基本成分とし残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を熱間圧延して７００〜８２０ｑｏの温度で圧延を終
了し、該熱間圧延の終了温度から１秒以上３鼠砂以内は
無注水で放冷しその後巻取りまでの平均冷却速度を５０
Ｃ／ｓｅｃ以上とし、４５０ｑＣ以上６５０午Ｃ以下で
巻取り、その後のパイプ成形時の材料幅Ｗｏをパイプ長
手方向伸び率ご８が１．５％以下になるようにパイプ成
形することを特徴とする熱処理を施さない低降伏比油井
用電総鋼管の製造方法である。

すなわち本発明は先ず低降伏比の熱延コイルを製造し、
次に冷間成形において加工硬化量が大きくならないよう
に加工硬化を制御することにより、熱処理を施さなくて
も低降伏比の油井用電経鋼管を製造可能とするものであ
る。以下本発明の構成要件について説明する。

先ず素材の成分について述べると、Ｃは必要な強度を得
るため０．２６％は必要であり、０．４８％超では延性
、靭性が劣化して好ましくない。

Ｍｎは必要な強度を得るため１．３０％は必要とし「１
．７０％超では延性の劣化と鋼管のコストアップにつな
がり好ましくない。Ｓｉも強度確保のため０．１５％は
必要とし、熔酸性の問題から上限は０．３０％とする。
以上の成分の鋼は転炉、平炉あるいは電気炉等のいずれ
かにより溶製され、次いで造塊、分塊圧延あるいは連続
鋳造により鋼片、銭片とこれ熱間圧延工程に送られる。
熱間圧延では熱間圧延終了温度を７００〜８２０ｏＣに
限定するもので、第１図からも明らかなように熱間圧延
終了温度が降伏比に顕著な影響を与えるものである。

すなわち８２０００超では高温のため圧延による歪の蓄
積が行われず、このため微細な多数のフェライトの発生
が抑制され、組織はベイナイト組織になり降伏比は高く
なる。

一方、７００００未満では発生したフェライトに歪が入
り、末再結晶状態になり高降伏比となるもので好ましく
ない。次に、熱間圧延終了温度から１秒以上３硯砂以内
は無注水で放冷する理由を述べると、オーステナィト城
圧延後、放冷期間中にフヱラィトを均一に発生させるこ
とができるためであり、このフェライトが降伏比を下げ
る役割をしている。

しかしながら３の砂・超の放冷は熱延冷却ゾーンの長さ
制限と生産性の観点より好ましくない。このように放冷
した後、巻取りまでの平均冷却速度を５℃／ｓｅｃ以上
とし、４５０００以上６５０００以下で巻取る。冷却速
度が５℃／ｓｅｃ未満と遅いときは粗いパー＊＊ライト
になり引張り強さの低下をまねき降伏比は高くなり、更
に延性、腐食性、溶接性が劣化し好ましくない。また、
冷却速度の上限については特に限定する必要はないが、
設備能力面の制約から１００ｑＣ′ｓｅｃが限度と考え
られる。巻取温度が６５０ｏｏ超と高くするとコイル自
体で自己焼鈍されることにより、冷却速度が遅いときと
同様粗いバーラィトになり、引張り強さの低下をまねき
降伏比は高くなり延性、腐食性、溶接性が劣化し、好ま
しくない。

又巻取温度が４５０００未満であると冷却途中にマルテ
ンサィトが発生し、著しく延性、勤性を劣化させるので
好ましくない。以上の如く本発明は素材の成分、熱間圧
延条件を制限する他にパイプの成形条件も構成要件とす
るもので以下成形条件について述べる。

その条件はパイプ成形時の材料幅Ｗｏをパイプ長手方向
伸び率ご３が１．５％以下になるようにパイプ成形する
ことである。

その理由は第２図からも明らかのようにパイプ長手方向
伸び率ど３を１．５以下にすれば、降伏比の上昇量△Ｙ
Ｒを５％以下に押えることができ降伏比を高くしないこ
とが可能となる。パイプ長手方向伸び率ご３ は材料幅
Ｗｏを決定すれば決まるもので、従ってご３を１．５％
以下にするようにＷｏを選べば安定した低降伏比の油井
用電縫鋼管が製造できる。

その材料幅Ｗｏの決定について述べると次式から算出す
るものである。すなわち、ご，：パイプ円周方向絞り率
（％）、ご２：パイプ肉厚方向増肉率（％）、ご３：パ
イプ長手方向伸び率（％）、Ｄ：外径、ｔ：肉厚、Ｗｏ
：材料幅とするとご３＝｛事．；；急云主；書｝くＸ１
００く％））‐‐‐‐‐‐【１’れ＝（智半無）（ｘｍ
ｏ（％））…【２）ご．＝｛Ｗ局空デ｝（Ｘ１００（％
））‐‐‐・‐‐｛３１の式が成り立ち上言己式より材
料幅Ｗｏをご３ が１．５４％以下になるように決定す
るものである。

尚、ｚ３と‘，は理論式であるがど２ はミル固有の定
数を含んだ経験式である。次に本発明の実施例を表１に
示す。

表１ （パイプサイズ １１４．３め×５．２１）＊ 前段
徐冷は含まず後段水冷の冷遠・裏面冷却のみ＊＊ 引張
強さ不足以上の実施例に示すように本発明方法にしたが
２えば、パイプ管体熱処理を行なわなくても、かつ特別
高価な元素を添加する必要もなく低降伏比の油井用電総
鋼管を安定製造でき、その工業的価値は極めて高いもの
である。

図面の簡単な説明第１図は降伏比と熱間圧延終了温度と
の関係を示す図表、第２図は降伏比上昇量とパイプ長手
方向伸び率の関係を示す図表である。

第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｃ：０．２６〜０．４８％、Ｍｎ：１．３０〜１．
   ７０％、Ｓｉ：０．１５〜０．３０％を基本成分とし残
   部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を熱間圧延して
   ７００〜８２０℃の温度で圧延を終了し、該熱間圧延の
   終了温度から１秒以上３０秒以内は無注水で放冷し、そ
   の後巻取りまでの平均冷却速度を５℃／ｓｅｃ以上とし
   、４５０℃以上、６５０以下で巻取り、その後のパイプ
   成形時の材料幅Ｗ＿０をパイプ長手方向伸び率ε＿３が
   １．５％以下になるようにパイプ成形することを特徴と
   する熱処理を施さない低降伏比油井用電縫鋼管の製造方
   法。