CN105612267A

CN105612267A - 电阻焊钢管

Info

Publication number: CN105612267A
Application number: CN201380079994.4A
Authority: CN
Inventors: 滨谷秀树; 井口敬之助; 尾崎雅和; 福士孝聪; 浅野拓也
Original assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: US20160222480A1; EP3085800B1; KR101795979B1; EP3085800A4; CN105612267B; KR20160048155A; CA2923586A1; US10738366B2; JP5644982B1; JPWO2015092916A1; CA2923586C; EP3085800A1; WO2015092916A1

Abstract

本发明是最适合于页岩气开采等用途的电阻焊钢管，其特征在于，其是成分组成分别以质量％计含有C：0.08～0.18％、Si：0.01％～0.50％、Mn：1.30～2.1％、Al：0.001～0.10％、Nb：0.005～0.08％、Ti：0.005～0.03％，限制为N：0.008％以下、P：0.020％以下、S：0.010％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质的钢，其中，壁厚中央部的组织是以面积率计为40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相和剩余部分的含有贝氏体相的低温相变生成相，Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60。

Description

电阻焊钢管

技术领域

本发明涉及最适合于页岩气开采等油井管用途的高强度、高屈服比的电阻焊钢管。

背景技术

由除通常的油田或气田以外生产的作为非原有型天然气的一种的页岩气是被封闭在处于地下数百～数千米的非常硬的岩层即页岩(shell)层中的天然气。为了将页岩气取出，需要对该非常硬的页岩层进行水压破碎而将被封闭在岩层内部的气体从地下深处采集，所以对页岩气开采中使用的钢管要求高强度化。

作为页岩气开采用的高强度钢管，通常使用具有相当于API标准5CTP110(以下称为“P110”)的强度(屈服应力YS：758～965MPa、抗拉强度TS：862MPa以上)的钢管。为了确保这样的强度，在造管后对钢管整体实施淬火回火，但以削减页岩气开采成本为目标，对为高强度、不实施造管后的热处理的保持造管成型原样(省略淬火回火)的电焊钢管的要求增强。

高强度钢管的电焊成型(ERW成型)随着抗拉强度(TS)变高，其制造变得困难。因此，优选通过提高屈服强度(YS)与TS的比即屈服比(YS/TS：以下称为“YR”)、以低的TS得到目标YS来确保成型性。但是，若对高强度钢板进行ERW成型，则由于鲍欣格效应，所以轧制方向(L方向)的屈服比容易下降。特别是在二相组织钢中，由于鲍欣格效应显著地表现出来，所以屈服比容易下降。

专利文献1中，公开了为了确保相当于P110的强度而利用加工硬化，能够省略造管后的热处理的电焊钢管。这不是二相钢，而是利用由贝氏体的均匀组织构成的钢板得到的钢管。即，以由C含量推定的达到相当于90％的马氏体组织的硬度的冷却速度V_C90作为淬火性的指标，通过将V_C90控制在适当范围、并且制成贝氏体的均匀组织，公开了高强度、高屈服比的电焊钢管。

此外，根据专利文献1证实了：在低碳硼添加钢中变成均匀的贝氏体组织，鲍欣格效应变小，YR变高，以低TS的热轧钢板得到满足P110的YS，能够实现该标准的强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2012/144248

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1中公开的电焊钢管通过控制淬火性的指标即V_C90、使热轧后的卷取温度下降，从而抑制多角铁素体的生成来得到均匀的贝氏体组织。但是，该电焊钢管为了得到这些效果，需要微量添加(0.0005质量％～0.0030质量％)硼(B)。B具有提高钢管的淬火性及强度的效果，但即使添加一定量以上，效果也饱和。B价格便宜，但用于稳定地得到特性的制造条件范围窄，在使用时需要细心的注意。特别是在没有进行淬火回火而保持热轧原样来实现特性的钢中，需要在适当的热轧条件下进行制造。

本发明是鉴于这样的实情而进行的，目的是提供为了确保强度而相对地提高C含量、且不含B、没有实施造管后的热处理、具有相当于P110的强度及屈服应力的电阻焊钢管及电阻焊钢管的制造方法。

用于解决技术问题的方法

在相对地提高了C含量、没有添加B的钢中，难以制成贝氏体的均匀组织，会生成铁素体。因此，发明人们对在铁素体和贝氏体的二相钢中具体化进行了研究。

若制成二相组织则鲍欣格效应变得显著，ERW成型后的YS下降。因此，在控制铁素体的含量的同时实现了铁素体组织的微细化。此外还发现：从确保强度的观点出发，当然要相对地提高C量，且通过使碳当量(Ceq)适当化，能够确保强度。发现：通过它们的复合作用，能够得到为高TS的同时达到高屈服比的钢板。

二相钢在塑性变形中向硬质相的周围的软质相中导入位错而发生加工硬化。因此，若抑制硬质相的变形，则可以促进软质相中的位错的蓄积，能够提高加工硬化率。进而，由于通过作为软质相的铁素体的微细化，能够在提高加工硬化率的同时抑制鲍欣格效应，所以作为ERW成型后的钢管的高强度化也成为可能。进而，用于得到上述组织的热轧后的冷却控制也能够适用于板厚比较厚的钢板。

[1]一种电阻焊钢管，其特征在于，其是成分组成分别以质量％计含有：

C：0.08～0.18％、

Si：0.01％～0.50％、

Mn：1.30～2.1％、

Al：0.001～0.10％、

Nb：0.005～0.08％

Ti：0.005～0.03％，

限制为N：0.008％以下、

P：0.020％以下、

S：0.010％以下，

剩余部分为Fe及不可避免的杂质的钢，

其中，壁厚中央部的组织以面积率计含有40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相，剩余部分为含有贝氏体相的低温相变生成相，

下述(式1)所表示的Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60。

Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(式1)

其中，(式1)中的C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni是以质量％计表示的各元素的含量的值，在不含这些元素的情况下，该元素作为0进行计算。

[2]根据[1]所述的电阻焊钢管，其特征在于，成分组成进一步以质量％计含有：

V：0.08％以下、

Cu：0.5％以下、

Ni：0.5％以下、

Cr：0.5％以下、

Mo：0.5％以下、

Ca：0.005％以下、

REM：0.005％以下

中的1种或2种以上。

[3]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，成分组成进一步以质量％计限制为

B：0.0004％以下。

[4]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服强度具有758MPa以上且965MPa以下的强度。

[5]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服比为85～95％。

[6]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，在拉伸试验的应力应变曲线中，没有屈服伸长。

[7]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，板厚为7～12.7mm。

发明效果

根据本发明，能够提供不含B、保持造管原样也具有相当于P110的强度及屈服应力的电阻焊钢管及其制造方法。

附图说明

图1的(a)是利用高分辨率晶体取向解析法观察本发明的电焊钢管的结果，(b)是通过对上述观察结果进行图像解析而得到的铁素体的分布状态图。

图2的(a)是利用高分辨率晶体取向解析法观察本发明的电焊钢管的结果，(b)是通过对上述观察结果进行图像解析而得到的铁素体的分布状态图。

图3的(a)是利用高分辨率晶体取向解析法观察本发明的电焊钢管的结果，(b)是通过对上述观察结果进行图像解析而得到的铁素体的分布状态图。

具体实施方式

以下，对本发明的电阻焊钢管及其制造方法进行详细说明。

首先，对本发明的电阻焊钢管的成分进行说明。作为电焊钢管的原材料的热轧钢板的成分与电阻焊钢管的成分相同。以下“％”只要没有特别说明，则表示“质量％”。

<C：0.08～0.18％>

C对于强度的提高是有效的。由于通过增加添加到钢中的C量能够提高钢的强度，所以将C的含量的下限设为0.08％。另一方面，由于若C量超过0.18％，则钢的强度变得过高，使韧性劣化，所以将上限设为0.18％。此外，从确保相当于P110的强度的观点出发，将C量的下限优选设为0.1％以上即可。从不会使强度过度上升、并确保韧性的观点出发，将C量的上限优选设为0.17％，更优选为0.16％，为了可靠地确保韧性，优选设为0.15％以下。

<Si：0.01～0.50％>

Si作为脱氧剂是有效的。为了得到作为脱氧剂的效果，优选添加0.01％以上。此外，Si由于是通过固溶强化来提高强度的元素，所以更优选添加0.05％以上，进一步优选添加0.10％以上。由于Si若超过0.50％而添加，则会损害低温韧性、进而损害电阻焊性，所以将上限设为0.50％。从确保韧性的观点出发，优选将Si量设为0.40％以下，更优选为0.30％以下。

<Mn：1.3～2.1％>

Mn是提高钢的淬火性的元素。本发明中，为了确保强度，添加1.30％以上的Mn。但是，若过量地添加Mn，则会助长马氏体的生成，韧性发生劣化，所以将上限设为2.10％。从确保强度的观点出发，优选将Mn量设为1.40％以上，更优选为1.50％以上。从确保韧性的观点出发，优选将Mn量设为2.0％以下，更优选为1.90％以下。

<Al：0.001～0.10％>

Al作为脱氧剂是有效的。为了得到作为脱氧剂的效果，优选添加0.001％以上。为了提高脱氧的效果，优选添加0.005％以上的Al，更优选添加0.01％以上。Al若超过0.10％而添加则夹杂物增加、损害延展性或韧性，所以限制为0.10％以下。从确保韧性的观点出发，优选将Al量设为0.06％以下。

<Nb：0.005～0.08％>

Nb由于是使再结晶温度下降的元素，在进行热轧时，抑制奥氏体的再结晶而有助于组织的微细化，所以添加0.005％以上。若超过0.08％而添加Nb、则因粗大的析出物而导致韧性发生劣化，所以其含量设为0.08％以下。从确保韧性的观点出发，上限优选设为0.07％，更优选的上限为0.05％。另一方面，关于下限，为了使组织微细化效果可靠，下限优选设为0.008％、更优选设为0.010％、进一步优选设为0.015％即可。

<Ti：0.005～0.030％>

Ti形成微细的氮化物(TiN)，抑制板坯加热时的奥氏体粒的粗大化并有助于组织的微细化。为了得到该效果，添加0.005％以上的Ti。由于若超过0.030％而过量地添加Ti，则产生TiN的粗大化或因TiC而引起的析出硬化、韧性发生劣化，所以将0.030％作为上限。从将组织微细化而确保韧性的观点出发，优选将Ti量设为0.008％以上，更优选为0.010％以上。从抑制由析出物导致的韧性的下降的观点出发，Ti量优选为0.025％以下，更优选0.020％以下。

<N：0.008％以下>

N不可避免地存在于钢中，但若N量过多，则有下述可能性：TiN或AlN过度地增大而产生表面瑕疵、韧性劣化等弊端。因此，将上限设为0.008％。进而，从抑制夹杂物的生成的观点出发，N量的上限优选为0.007％，更优选的上限为0.006％。下限没有特别设定，考虑脱N的成本或经济性，优选设为0.002％。

<P：0.02％以下>

P是杂质，将含量的上限设为0.02％。由于通过P量的降低引起韧性提高，所以P量优选为0.015％以下，更优选为0.010％以下。由于P量优选较少者，所以没有设定下限。从特性与成本的平衡出发，通常含有0.001％以上。

<S：0.010％以下>

S是杂质，将含量的上限设为0.010％。由于通过S量的降低从而能够降低通过热轧而进行拉伸化的MnS，提高韧性，所以S量优选为0.003％以下，更优选为0.002％以下。由于S量优选较少者，所以没有设定下限。从特性与成本的平衡出发，通常含有0.0001％以上。

本发明中，为了提高钢的淬火性、提高强度，可以进一步添加V、Ni、Cu、Cr、Mo、Ca、REM中的1种或2种以上。在以下的说明中记载优选的下限值，但其是用于得到因添加各元素而带来的淬火性的提高、提高强度的效果的优选的下限值。即使各元素的含量低于优选的下限值，也不会对钢造成不良影响。

<V：0.08％以下>

V是生成碳化物、氮化物、通过析出强化使钢的强度提高的元素，为了使强度有效地上升，优选添加0.01％以上。若过量地添加V，则碳化物及氮化物发生粗大化，带来韧性的劣化，所以V量的上限设为0.08％，进一步优选设为0.05％。

<Cu：0.50％以下>

Cu是使钢的淬火性提高的元素，还有助于固溶强化，所以也可以添加0.05％以上。若过量地添加Cu，则有时会损害钢板的表面性状，所以上限设为0.50％以下。从经济性的观点出发，Cu量的更优选的上限为0.30％以下。在添加Cu的情况下，从防止表面性状劣化的观点出发，优选同时添加Ni。

<Ni：0.50％以下>

Ni是使钢的淬火性提高的元素，还有助于韧性的提高。为了提高强度，优选将Ni量设为0.05％以上。此外，Ni由于是高价的元素，所以上限设为0.50％以下，优选设为0.30％以下。

<Cr：0.50％以下>

Cr是对于强度的提高有效的元素，优选添加0.05％以上。若过量地添加Cr，则有时电阻焊性发生劣化，所以将0.5％作为上限，优选为0.2％以下。

<Mo：0.50％以下>

Mo是有助于钢的高强度化的元素，优选添加0.05％以上。但是，Mo是高价的元素，将0.50％作为上限。更优选的Mo量的上限为0.30％以下，进一步优选设为0.10％以下。

<Ca：0.005％以下><REM：0.005％以下>

Ca、REM控制硫化物系夹杂物的形态，提高低温韧性，进而将电阻焊部的氧化物微细化而提高电阻焊部的韧性，所以优选添加0.001％以上的一者或这两者。若过量地添加Ca、REM，则氧化物、硫化物变大，对韧性造成不良影响，所以添加量的上限设为0.005％。其中，REM是指Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的总称。

本发明中，B不是有意添加的元素，而是作为原材料中包含的不可避免的杂质混入的元素，其含量限制为0.0004％以下。

<Ceq：0.32～0.60>

碳当量Ceq是淬火性的指标，有时也作为强度的指标使用。由C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu的含量[质量％]，通过下述(式1)求出。为了确保强度，需要将Ceq设为0.32以上。为了确保韧性，需要将Ceq设为0.60以下。为了使它们的效果可靠，Ceq的下限优选为0.35以上，更优选为0.4以上。Ceq的上限优选为0.50以下，更优选为0.45以下，

Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(式1)

其中，C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为各元素的含量[质量％]。另外，Cr、Mo、V、Ni、Cu是本发明中选择性添加的元素，在不含这些元素的情况下，上述(式1)中将该元素作为0进行计算。

本发明的电阻焊钢管的成分组成的除以上说明的以外的剩余部分为铁及不可避免的杂质。不可避免的杂质是指原材料中包含的、或者在制造的过程中混入的成分，不是有意地含有于钢中的成分。

具体而言，可列举出P、S、O、Sb、Sn、W、Co、As、Mg、Pb、Bi、B及H。其中，P及S如上所述，需要分别按照达到0.02％以下、0.010％以下的方式进行控制。O优选按照达到0.006％以下的方式进行控制。

关于其他的元素，通常，Sb、Sn、W、Co及As可以作为0.1％以下的不可避免的杂质混入，Mg、Pb及Bi可以作为0.005％以下的不可避免的杂质混入，B及H可以作为0.0004％以下的不可避免的杂质混入，但若为通常的范围，则不需要特别地进行控制。

此外，本发明的钢管中的选择必须、或者任意的添加元素即Si、Al、Ni、Cu、Cr、Mo、V、Ca、REM也有时即使不有意含有而作为不可避免的杂质混入，但若为上述的有意地含有时的含量的上限以下，则不会对本发明的钢管造成不良影响，所以没有问题。此外，N一般在钢中作为不可避免的杂质处理，但在本发明的电焊钢管中，如上所述，需要控制在一定的范围内。

接着，对本发明的电阻焊钢管的金属组织进行说明。

本发明的电阻焊钢管具有以铁素体和以贝氏体为代表的低温相变生成相为主体的组织结构。本发明中由于不添加B所以变得容易生成铁素体，但为了在有效利用该铁素体的特性来确保韧性的同时确保屈服强度，使铁素体相微细化。整体强度通过控制C含量和Ceq来确保。另外，以下的组织是指电阻焊钢管的壁厚中央部的组织。壁厚中央部是指，在该钢管的钢板截面中，相当于距钢管表面为板厚的1/4～3/4的深度的部分。

构成本发明的电阻焊钢管的铁素体相的当量圆直径为1.0μm～10.0μm。若铁素体相的当量圆直径变得低于1.0μm，则变得无助于屈服比的增大。其下限优选设为2.0μm以上即可。另一方面，若铁素体相的当量圆直径超过10.0μm，则鲍欣格效应变得显著，ERW成型后的YR变低的同时使低温韧性恶化。铁素体相的当量圆直径的上限优选为7μm，更优选为6μm，为了使效果可靠，进一步优选设为5.0μm即可。

此外，为了确保韧性，使屈服比提高，铁素体相的面积率需要为40％以上。铁素体相的面积率的优选的下限为45％，更优选的下限为50％。另一方面，若铁素体相的面积率过高，则无法确保强度，所以根据与P110标准的对比，其上限设为70％。从确保强度的观点出发，优选的上限为65％，更优选为60％。

此外，本发明的电阻焊钢管除铁素体以外的剩余部分由以贝氏体为主体的低温相变生成相构成。也有进一步包含残留奥氏体相或马氏体的情况。贝氏体相的面积率优选为除铁素体相以外的剩余部分的90％以上。残留奥氏体由于不稳定，使屈服应力下降，所以尽可能少者即可。此外，马氏体也由于若增加则韧性下降，所以尽可能少者即可。因此，残留奥氏体和马氏体各自的面积率的上限均设为1％。更优选设为0.5％以下，可能的话优选不存在。

铁素体相、贝氏体相、残留奥氏体相、马氏体相等各自的分布状态及面积率可以通过高分辨率晶体取向解析法(以下称为“EBSP法”)及利用KAM等软件的图像解析而求出。

图1(a)、图2(a)及图3(a)中示出通过EBSP法观察本发明的电焊钢管T1～T3的结果。将对图1(a)、图2(a)及图3(a)利用软件“KAM”得到的图像解析的结果示于图1(b)、图2(b)及图3(b)中。由该图像解析可以求出铁素体的面积率。铁素体相在KAM法中相当于具有低于1°的取向差的部分，在图像中呈现分色。

图1(a)、图2(a)及图3(a)分别是以表1-1中所示的Mn量及热轧的精轧温度的制造条件制造的本发明的电阻焊钢管T1～T3的利用EBSP法得到的摄影图像。图1(b)、图2(b)及图3(b)是对图1(a)、图2(a)及图3(a)分别通过KAM进行图像解析而得到的结果。

表1-1

将本发明的电阻焊钢管T1～T3的硬度及TS和基于图1(b)、图2(b)及图3(b)的图像解析测定的铁素体分率及平均铁素体粒径示于表1-2中。

表1-2

另外，测定图1(b)、图2(b)及图3(b)的马氏体相及残留奥氏体的面积率。其结果是，马氏体相和残留奥氏体的面积率均为1％以下。还确认了：马氏体相和残留奥氏体均若面积率为1％以下，则不会对本发明的电焊钢管的特性造成影响。

关于屈服比，进行拉伸试验，由屈服强度YS及抗拉强度TS求出。调查铁素体相的面积率与屈服比的关系，结果确认了，若铁素体相的面积率变得低于40％，则屈服比变得超过95％，韧性的下降变得显著。此外确认了，若铁素体相的面积率变得超过70％，则屈服强度下降，屈服比下降至低于85％。进而还确认了，若铁素体相的面积率超过70％，则不仅屈服强度下降，抗拉强度也下降，变得得不到相当于P110的强度。

本发明的电焊钢管通过以面积率计含有40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的微细的铁素体相，从而能够抑制鲍欣格效应，能够提高屈服强度、确保屈服比为85～95％。此外确认了，本发明的电焊钢管在拉伸试验的应力应变曲线中没有屈服伸长。

接着，对本发明的电阻焊钢管的制造方法进行说明。

首先，对本发明的电阻焊钢管的原材料即热轧钢板的制造条件进行说明。

本发明中，将具有上述的成分的钢进行加热而热轧后，进行控制冷却，卷取而制造热轧钢板。

为了使Nb等形成碳化物的元素固溶到钢中，钢的加热温度优选为1150℃以上。另一方面，为了得到细粒组织，优选为1000～1250℃。由于若加热温度过高，则组织变得粗大，所以为了防止铁素体的粒径的粗大化，优选为1250℃以下。

热轧需要在钢的组织为奥氏体相的温度范围下进行。这是因为，若在铁素体相变开始后进行轧制，则生成被加工的铁素体，特性的各向异性变大。因此，热轧的精轧温度优选冷却时的铁素体相变开始的Ar₃以上。由于若精轧温度过高，则组织变得粗大，所以热轧的精轧温度的上限优选为1000℃。

Ar₃可以使用与热轧钢板相同成分的试验材料，由加热及冷却时的热膨胀行为求出。此外，也可以由热轧钢板的成分，通过下述(式2)求出。

Ar₃(℃)＝910-310C-80Mn-55Ni-20Cu-15Cr-80Mo(式2)

其中，C、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo为各元素的含量[质量％]。Ni、Cu、Cr、Mo为本发明中任意的添加元素。在不是有意地添加这些元素的情况下，上述(式2)中作为0进行计算。

在热轧中，为了使钢的铁素体组织微细化，需要将奥氏体粒制成细粒，因此，优选将950℃以下的压下量设为70％以上。根据轧制对象的钢的厚度，950℃以下的压下量是950℃下的板厚与精轧后的板厚的差除以精轧后的板厚而作为百分率求出的。若精轧温度(FT)低于Ar₃，则铁素体被加工，钢板的各向异性变大，所以FT设为Ar₃以上。

在热轧后，从得到适当的铁素体量、和得到剩余部分的贝氏体相的目的出发，进行以贝氏体相变开始的650℃附近为中间点的两阶段的控制冷却。这是因为，通过在前段的冷却中生成铁素体、在后段中提高冷却速度，从而主要得到贝氏体相的组织。

首先，前段的冷却优选：在热轧的精轧结束后，使从Ar₃温度到650℃为止的平均冷却速度为10～25℃/s来进行冷却。热轧后，若温度过于下降，则生成粗大的多角铁素体，有时强度下降、或者韧性发生劣化，所以优选从FT-50℃以上开始进行水冷。

后段的冷却工序将650℃～300℃为止的平均冷却速度设为15℃/s以上即可。由此，可以促进贝氏体的相变，确保强度。另一方面，若过于加快后段的冷却速度，则强度过度变高，导致韧性劣化，所以将冷却速度的上限设为50℃/s。优选设为40℃/s，更优选设为30℃/s即可。后段的冷却速度设为前段的冷却速度的1.5倍以上、优选为2倍以上即可。

冷却工序的结束温度设为贝氏体相变温度以下即300℃以下。这是为了得到适当量的贝氏体相。冷却后，在300℃以下将钢板卷取。若使卷取温度超过300℃，则相变变得不充分，生成粒状贝氏体，有无法确保充分的强度的可能性。因此，本发明中的热轧钢板的卷取温度设为300℃以下。下限为室温即可。

接着，本发明中，将所得到的热轧钢板进行风冷，在冷情况下成型为管状，使端部彼此对接而进行电阻焊，制造电阻焊钢管。本发明并不特别规定电焊钢管的板厚或外形，但可以适当适用于下述电焊钢管：钢板的壁厚t与电焊钢管的外径D的比t/D为2.0～6.0％左右、t为7mm以上且12.7mm以下。

进而，也可以仅对电阻焊部进行加热，实施加速冷却的焊缝热处理。在电阻焊中，由于将对接部加热而使其熔融，负载压力，进行固相接合，所以电阻焊部附近在高温下发生塑性变形后，变成被急冷的状态。因此，电阻焊部与钢板相比发生硬化，通过实施焊缝热处理，能够进一步提高电焊钢管的低温韧性、变形性能。

实施例

以下，通过实施例对本发明的效果进行具体说明。另外，本发明并不限定于以下的实施例中采用的条件。此外，表中的空栏表示不是有意地添加该元素。钢A～L是满足本发明的成分组成的规定的钢，钢AA～AD是不满足本发明的成分组成的规定的钢。

铸造具有表2-1及表2-2中所示的化学成分的钢A～L及AA～AD，制成钢坯。将这些钢坯加热至表3-1及表3-2中所示的加热温度，以1000℃以下的压下量、精轧温度(表3-1及表3-2中的FT)实施热轧，冷却，得到热轧钢板。冷却工序利用以中间温度(表3-1及表3-2中的MT)为界改变冷却速度的2段冷却来进行，后段(MT以下)的冷却速度达到前段(从冷却开始温度至MT为止)的平均冷却速度的1.5倍以上。冷却工序后的钢板在表3-1及表3-2中记载的卷取温度(CT)温度下卷取，制成热轧钢板。

接着，将所得到的热轧钢板风冷后，利用连续辊成型工序成型为管状，使热轧钢板的端部对接而进行电阻焊。之后，根据需要，将电阻焊部加热后，进行加速冷却，实施焊缝热处理。

表3-1及表3-2中的“压下量”是指热轧工序中的950℃以下时的压下量。此外，“t”表示钢板的厚度(mm)，“D”表示造管后的钢管的外径(mm)。

表2-1及表2-2的Ar₃由C、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo的含量[质量％]求出。另外，Ni、Cu、Cr、Mo在本发明中为任意的添加元素，如表2-1及表2-2中以空栏表示的那样，在不是有意添加的情况下，在下述(式2)中作为0进行计算。

Ar₃(℃)＝910-310C-80Mn-55Ni-20Cu-15Cr-80Mo(式2)

接着，由所得到的电阻焊钢管采集组织观察用的试样，对与钢管长度方向平行的截面实施硝酸乙醇蚀刻，用光学显微镜进行组织观察及照片摄影。观察位置设为距外表面为2t/5的位置。使用这些组织照片，确认了没有生成珠光体、马氏体等除铁素体相或贝氏体相以外的组织。之后，对通过EBSP法观察到的图像利用图像解析求出铁素体相的面积率。对于铁素体相的面积率来说，测定10处100μm×200μm的视野，求出平均值。进而，通过X射线衍射法测定奥氏体的面积率，确认了为1％以下。

接着，由电阻焊钢管，依据JISZ2241，沿钢管长度方向采集弧状拉伸试验片，在室温下进行拉伸试验，求出屈服应力和抗拉强度。将其结果示于表4中。

表4

如表4中所示的那样，本发明例No.1～14均为由适当的面积率的铁素体和贝氏体构成的金属组织。此外，这些电阻焊钢管的抗拉强度均为抗拉强度758MPa以上，屈服比均良好，为85％以上且95％以下。

No.20由于卷取温度超过300℃且MT以下的平均冷却速度低于15℃/s，所以相变温度变高。因此，No.20是下述例子：铁素体相的面积率变得过量，另一方面，贝氏体的生成变得不充分，屈服强度下降。No.21由于从比FT-50℃低的温度开始进行水冷，所以铁素体平均当量圆粒径超过10μm。因此，No.21的轧制方向(L方向)的屈服比低于85％。

No.22由于C量比本发明的范围低，所以铁素体相的面积率变得过量，并且铁素体平均当量圆粒径超过10μm，钢的铁素体组织的细粒化不充分。因此，No.22没有得到相当于P110的YS的强度，轧制方向的屈服比低于85％。

No.23是由于Ceq比本发明的范围低所以强度不足的例子。No.24是由于Ceq比本发明的范围高所以强度过度上升的例子，轧制方向的屈服比超过95％。No.25是C的含量比本发明的范围高、强度过度上升的例子。

本发明以低成本制造ERW钢管为目的，规定了保持ERW成型原样满足要求特性的条件。若在ERW成型后进行回火，则YR大幅上升，存在出现屈服伸长的材质的变化。

产业上的可利用性

根据本发明，由于能够在不进行造管后的热处理的情况下、即廉价地提供最适合于页岩气开采等用途的具有相当于API标准5CTP110的强度的电阻焊钢管，所以产业上的可利用性大。

Claims

1.一种电阻焊钢管，其特征在于，其是成分组成分别以质量％计含有：

C：0.08～0.18％、

Si：0.01％～0.50％、

Mn：1.30～2.1％、

Al：0.001～0.10％、

Nb：0.005～0.08％、

Ti：0.005～0.03％，

限制为N：0.008％以下、

P：0.020％以下、

S：0.010％以下，

剩余部分为Fe及不可避免的杂质的钢，

其中，壁厚中央部的组织是以面积率计为40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相和剩余部分的含有贝氏体相的低温相变生成相，下述式1所表示的Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60，

Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15式1

其中，式1中的C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni是以质量％计表示的各元素的含量的值，在不含这些元素的情况下，该元素作为0进行计算。

2.根据权利要求1所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述成分组成进一步以质量％计含有：

V：0.08％以下、

Cu：0.5％以下、

Ni：0.5％以下、

Cr：0.5％以下、

Mo：0.5％以下、

Ca：0.005％以下、

REM：0.005％以下

中的1种或2种以上。

3.根据权利要求1或2所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述成分组成进一步以质量％计限制为B：0.0004％以下。

4.根据权利要求1或2所述的电阻焊钢管，其特征在于，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服强度具有758MPa以上且965MPa以下的强度。

5.根据权利要求1或2所述的电阻焊钢管，其特征在于，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服比为85～95％。

6.根据权利要求1或2所述的电阻焊钢管，其特征在于，在拉伸试验的应力应变曲线中，没有屈服伸长。

7.根据权利要求1或2所述的电阻焊钢管，其特征在于，板厚为7～12.7mm。