JPS61288018A - 高強度でかつ低降伏比鋼管の製造法 - Google Patents
高強度でかつ低降伏比鋼管の製造法Info
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- JPS61288018A JPS61288018A JP12970385A JP12970385A JPS61288018A JP S61288018 A JPS61288018 A JP S61288018A JP 12970385 A JP12970385 A JP 12970385A JP 12970385 A JP12970385 A JP 12970385A JP S61288018 A JPS61288018 A JP S61288018A
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- hardened layer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は最高硬さおよび降伏点の低い高強度ラインパイ
プ用鋼管の製造法に関するものである。
プ用鋼管の製造法に関するものである。
（従来の技術）
近年エネルギー開発の急速な進展により、石油ないしは
天燃ガスのツクイブライン輸送が大規模かつ長距離にわ
たり行なわれるようになるとともに破壊に対する安全性
および施工方法等に見合った特性を有する鋼管の製造が
強く要請されている。
天燃ガスのツクイブライン輸送が大規模かつ長距離にわ
たり行なわれるようになるとともに破壊に対する安全性
および施工方法等に見合った特性を有する鋼管の製造が
強く要請されている。
エネルギー資源の枯渇化に伴い新しく掘削される石油井
や天然ガス井は硫化物を含む場合が多く、石油や天然ガ
スを輸送するパイプやそれらを貯蔵するタンク類に、硫
化物と鉄との反応によって発生した水素が鋼中に拡散し
、水素誘起割れや硫化物応力腐食割れを起し内容物がも
れる事故が時々起ってｈる。又掘削する環境も年々厳し
いものとなり安全性、施工効率等の面から施工方法も変
りつつある。以上の理由により使用される材料も高強度
化傾向にあり、かつ最高硬さ及び降伏比の低いものの要
求へと移行している。一般に鋼材の強度を向上させる方
法として例えば特開昭５０−９７５１７号公報、特開昭
５５−７３８４８号公報のように焼入れ、焼戻処理（Ｑ
Ｔ処理）や、例えば特開昭５４−１１０１７号公報、特
開昭５４−１０２２２３号公報のように低温での圧延を
特徴とする制御圧延が行われる。しかして上記降伏比特
性は制御圧延によってその効果は期待できるが通常のＱ
Ｔ処理によると高強度材種、硬さ及び降伏比が高くなる
。ラインパイプ用鋼は引張特性や硬さだけでなく靭性や
溶接性、その他の緒特性とのバランス上、あるいはシー
ムレスパイプのように圧延上の制約から、必ずしも制御
圧延により製造することが好ましくない場合もあり、ま
たそれが不可能な場合もあって、ＱＴ処理での製造可能
性を有することは工業上極めて重要である。
や天然ガス井は硫化物を含む場合が多く、石油や天然ガ
スを輸送するパイプやそれらを貯蔵するタンク類に、硫
化物と鉄との反応によって発生した水素が鋼中に拡散し
、水素誘起割れや硫化物応力腐食割れを起し内容物がも
れる事故が時々起ってｈる。又掘削する環境も年々厳し
いものとなり安全性、施工効率等の面から施工方法も変
りつつある。以上の理由により使用される材料も高強度
化傾向にあり、かつ最高硬さ及び降伏比の低いものの要
求へと移行している。一般に鋼材の強度を向上させる方
法として例えば特開昭５０−９７５１７号公報、特開昭
５５−７３８４８号公報のように焼入れ、焼戻処理（Ｑ
Ｔ処理）や、例えば特開昭５４−１１０１７号公報、特
開昭５４−１０２２２３号公報のように低温での圧延を
特徴とする制御圧延が行われる。しかして上記降伏比特
性は制御圧延によってその効果は期待できるが通常のＱ
Ｔ処理によると高強度材種、硬さ及び降伏比が高くなる
。ラインパイプ用鋼は引張特性や硬さだけでなく靭性や
溶接性、その他の緒特性とのバランス上、あるいはシー
ムレスパイプのように圧延上の制約から、必ずしも制御
圧延により製造することが好ましくない場合もあり、ま
たそれが不可能な場合もあって、ＱＴ処理での製造可能
性を有することは工業上極めて重要である。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、このような現状に鑑みて高強度でかつ最高硬
さおよび降伏比の低いものが得にくい従来のＱＴ処理に
かわって、強度、溶接性等、その他の特性を全く損うこ
となく最高硬さは低いが平均硬さは高くかつ降伏比の低
い材料の製造法を提供しようとするものである。
さおよび降伏比の低いものが得にくい従来のＱＴ処理に
かわって、強度、溶接性等、その他の特性を全く損うこ
となく最高硬さは低いが平均硬さは高くかつ降伏比の低
い材料の製造法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
すなわち本発明の要旨とするところは、熱間圧延後ある
いは高温度に再加熱された鋼管を高温度から急冷した後
、高周波加熱法で鋼管の表面硬化層のみを局部焼戻処理
あるいは局部焼戻急冷処理することを特徴とする高強度
でかつ低降伏比鋼管の製造方法にある。次に本発明の製
造法の詳細および限定理由につき説明する。先ず本発明
のプロセスに入る前の素材の製造履歴については特に限
定しない。重要なことは高強度を得るために高温度から
急冷処理を施した鋼管であることで、板巻鋼管であろう
と、制御圧延されたものでおろうと以後の効果を失うも
のではない。通常上記素材の肉厚断面内硬さ分布は、成
分系、冷却方法、及び素管サイズ等によって異るが、一
般に強冷却端が高く冷却端から離る程低下する。この外
表面硬化層の硬さは水素誘起割れ性等の耐サワー特性に
影響をおよばずことから、ゆるせる限り低い方が望まし
い。急冷により発生した内部応力を除去し、あるいは強
度及び硬さ調整等を目的としてこの材料に焼戻処理（Ｑ
Ｔ）を施すと第１図に例を示すように肉厚断面内の硬さ
勾配は素管（ＡｓＱ ）に比べ小さくなるものの全体の
レベルが低下する。すなわち耐サワー特性に影響をおよ
ぼす外表面硬化層の硬さを低下させる焼戻処理を施こす
ことにより材料の強度が大巾に低下することを示す。次
に低降伏比を得る方法として、二相鋼、低温焼戻処理等
がよく知られていることであるが、降伏比は降伏強さと
引張強さの比でありミクロ組織的にみると塑性変形しや
すい軟化組織と引張強さを受けもつ硬化組織の混合割合
で決まるものと考える。
いは高温度に再加熱された鋼管を高温度から急冷した後
、高周波加熱法で鋼管の表面硬化層のみを局部焼戻処理
あるいは局部焼戻急冷処理することを特徴とする高強度
でかつ低降伏比鋼管の製造方法にある。次に本発明の製
造法の詳細および限定理由につき説明する。先ず本発明
のプロセスに入る前の素材の製造履歴については特に限
定しない。重要なことは高強度を得るために高温度から
急冷処理を施した鋼管であることで、板巻鋼管であろう
と、制御圧延されたものでおろうと以後の効果を失うも
のではない。通常上記素材の肉厚断面内硬さ分布は、成
分系、冷却方法、及び素管サイズ等によって異るが、一
般に強冷却端が高く冷却端から離る程低下する。この外
表面硬化層の硬さは水素誘起割れ性等の耐サワー特性に
影響をおよばずことから、ゆるせる限り低い方が望まし
い。急冷により発生した内部応力を除去し、あるいは強
度及び硬さ調整等を目的としてこの材料に焼戻処理（Ｑ
Ｔ）を施すと第１図に例を示すように肉厚断面内の硬さ
勾配は素管（ＡｓＱ ）に比べ小さくなるものの全体の
レベルが低下する。すなわち耐サワー特性に影響をおよ
ぼす外表面硬化層の硬さを低下させる焼戻処理を施こす
ことにより材料の強度が大巾に低下することを示す。次
に低降伏比を得る方法として、二相鋼、低温焼戻処理等
がよく知られていることであるが、降伏比は降伏強さと
引張強さの比でありミクロ組織的にみると塑性変形しや
すい軟化組織と引張強さを受けもつ硬化組織の混合割合
で決まるものと考える。
しかるに通常の焼戻処理では焼入の際に得られたこの混
合割合を減する方向であり降伏比の上昇をもたらす。
合割合を減する方向であり降伏比の上昇をもたらす。
上記のように耐サワー性に影響をおよほす外表面硬化層
の低減と低降伏比化は相反するものであり今までのＱＴ
処理ではこの問題を解決出来なかった。そこで本発明者
等は、この問題を解・決すべく高周波電流の表皮効果を
利用して、外表面硬化層のみを焼戻処理することを知見
した。幸いなことに急冷が終了した後の鋼材の金属組織
は成分系により異るもののＡＰＩ相当Ｘ５２〜Ｘ８０の
ラインパイプ用鋼に相当する場合は外表面硬化層を除く
と細粒フェライト主体の組織で、その他にｉ４−−ライ
トと分散ベーナイト、島状マルテンサイトの混合組織と
なり焼戻処理を施さなくても優れた材質特性を有する。
の低減と低降伏比化は相反するものであり今までのＱＴ
処理ではこの問題を解決出来なかった。そこで本発明者
等は、この問題を解・決すべく高周波電流の表皮効果を
利用して、外表面硬化層のみを焼戻処理することを知見
した。幸いなことに急冷が終了した後の鋼材の金属組織
は成分系により異るもののＡＰＩ相当Ｘ５２〜Ｘ８０の
ラインパイプ用鋼に相当する場合は外表面硬化層を除く
と細粒フェライト主体の組織で、その他にｉ４−−ライ
トと分散ベーナイト、島状マルテンサイトの混合組織と
なり焼戻処理を施さなくても優れた材質特性を有する。
高周波電流の表皮効果を利用した焼戻処理に於ては、素
材の硬さ勾配、サイズ、使用コイル等により周波数、出
力等は変動するものであり使用者の目的によって選定さ
れるものである。重要な事は素材の表面硬化層を生体に
局部焼戻処理を施こすことにあり、焼戻温度勾配を硬さ
勾配に合せて大きくする程、その効果は大きくなる。そ
のためにノ９イブ外表面、あるいはパイプ内表面のどち
らか一方のみの硬化層の局部焼戻処理をする場合には、
その反対表面を水冷却しながら局部焼戻処理を行うこと
により効果がさらに太きくな゛る。又局部焼戻処理をし
ながら同一面を急冷することにより熱伝達効果によって
起こる目的個所外の軟化を防ぐことが出来るので局部焼
戻処理がより効果的に行われることはいうまでもない。
材の硬さ勾配、サイズ、使用コイル等により周波数、出
力等は変動するものであり使用者の目的によって選定さ
れるものである。重要な事は素材の表面硬化層を生体に
局部焼戻処理を施こすことにあり、焼戻温度勾配を硬さ
勾配に合せて大きくする程、その効果は大きくなる。そ
のためにノ９イブ外表面、あるいはパイプ内表面のどち
らか一方のみの硬化層の局部焼戻処理をする場合には、
その反対表面を水冷却しながら局部焼戻処理を行うこと
により効果がさらに太きくな゛る。又局部焼戻処理をし
ながら同一面を急冷することにより熱伝達効果によって
起こる目的個所外の軟化を防ぐことが出来るので局部焼
戻処理がより効果的に行われることはいうまでもない。
以上述べた処理法により最終的にラインパイプ用鋼とし
て適当な高強度を有し最高硬さの低い、かつ降伏比の低
い優れた鋼材が得られる＠（実施例） 次に本発明の製造実施例について説明する。
て適当な高強度を有し最高硬さの低い、かつ降伏比の低
い優れた鋼材が得られる＠（実施例） 次に本発明の製造実施例について説明する。
表１は供試鋼材の化学成分を示す。
第２図は実施例の模式図及び実施装置の仕様の一部を示
したもので、鋼管１を高周波コイル２で加熱しながら鋼
管内外面から急冷する焼戻処理を施した。図中、３は冷
却水噴出ノズル、ａは水冷の態様を示すものである。第
２表は表１に示す成分の圧延後直に急冷した供試鋼管を
本発明に従って高周波加熱法の局部焼戻処理を施こした
場合（本発明法）の鋼管の材料特性の一部を、通常のガ
ス加熱炉を使用して焼入れ、焼戻し処理（従来法）によ
り得られた鋼管の特性と比較したものである。
したもので、鋼管１を高周波コイル２で加熱しながら鋼
管内外面から急冷する焼戻処理を施した。図中、３は冷
却水噴出ノズル、ａは水冷の態様を示すものである。第
２表は表１に示す成分の圧延後直に急冷した供試鋼管を
本発明に従って高周波加熱法の局部焼戻処理を施こした
場合（本発明法）の鋼管の材料特性の一部を、通常のガ
ス加熱炉を使用して焼入れ、焼戻し処理（従来法）によ
り得られた鋼管の特性と比較したものである。
靭性特性については本発明法による場合平均的にやや低
目になるが強度、靭性バランスでみる限り問題となる糧
の低下はみられない。又レベル等が問題となる場合は成
分系を変える等の方法により十分対処出来るものである
。それに対して強度は平均的に高めであるにもかかわら
ず降伏比は低いレベルにある。又最高硬さも本発明法に
よれば大巾にコントロールすることが出来るとともに肉
厚方向の硬さ勾配も十分コントロールすることが出来る
。このように本発明にかかる鋼管の製造法は従来の考え
方では到達出来なかった低降伏比特性が得られるもので
あり産業上稗益するところ極めて大である。
目になるが強度、靭性バランスでみる限り問題となる糧
の低下はみられない。又レベル等が問題となる場合は成
分系を変える等の方法により十分対処出来るものである
。それに対して強度は平均的に高めであるにもかかわら
ず降伏比は低いレベルにある。又最高硬さも本発明法に
よれば大巾にコントロールすることが出来るとともに肉
厚方向の硬さ勾配も十分コントロールすることが出来る
。このように本発明にかかる鋼管の製造法は従来の考え
方では到達出来なかった低降伏比特性が得られるもので
あり産業上稗益するところ極めて大である。
第１図は素管（ＡｆｉＱ ）と焼戻し管（ＱＴ）の肉厚
方向（外表面からの距離）の硬さ変化を示す図、第２図
は本発明の実施例で使用した焼戻処理法を示す図である
。 １：鋼管 ２：高周波コイル３：冷却水噴射
ノズル 第１図 第２図
方向（外表面からの距離）の硬さ変化を示す図、第２図
は本発明の実施例で使用した焼戻処理法を示す図である
。 １：鋼管 ２：高周波コイル３：冷却水噴射
ノズル 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）熱間圧延後あるいは高温度に再加熱された鋼管を
高温度から急冷した後、高周波加熱法で鋼管の表面硬化
層のみを局部焼戻処理することを特徴とする高強度でか
つ低降伏比鋼管の製造法。 - （２）熱間圧延後あるいは高温度に再加熱された鋼管を
高温度から急冷した後、高周波加熱法で鋼管の表面硬化
層のみを局部焼戻処理しながら急冷することを特徴とす
る高強度でかつ低降伏比鋼管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12970385A JPS61288018A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 高強度でかつ低降伏比鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12970385A JPS61288018A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 高強度でかつ低降伏比鋼管の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288018A true JPS61288018A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15016110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12970385A Pending JPS61288018A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 高強度でかつ低降伏比鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288018A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148611A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-21 | Nippon Steel Corp | Heat-treatment process of steel |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP12970385A patent/JPS61288018A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148611A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-21 | Nippon Steel Corp | Heat-treatment process of steel |
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