JP2718865B2 - 細粒組織を有する継目無鋼管の製造法 - Google Patents
細粒組織を有する継目無鋼管の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延ままでオーステナ
イト粒度番号８番以上の細粒組織を有する継目無鋼管の
製造法に関するものである。
イト粒度番号８番以上の細粒組織を有する継目無鋼管の
製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】オーステナイト粒を細粒化することは、
高強度化、靭性の向上、耐サワー性の向上など材質の向
上に効果があるため、特にラインパイプ、油井用鋼管、
機械構造用鋼管に使用される継目無鋼管の製造法におい
て重要な課題である。従来から８番以上の細粒化組織を
得るためには、圧延後冷却した後再びオーステナイト域
に加熱して製造されていた。しかし、省工程、省エネル
ギーの観点から圧延ままで再加熱と同等の細粒鋼を得る
ことが望まれ、例えば特開平３−６４４１５号公報で示
されるようにＴｉやＮｂなどを適当に添加して細粒化が
試みられているものの、圧延まま（直接焼入れなど）で
は粒度番号６番程度の粗粒鋼しか得られなかった。すな
わち、圧延ままで細粒鋼を得ることは難しかった。
高強度化、靭性の向上、耐サワー性の向上など材質の向
上に効果があるため、特にラインパイプ、油井用鋼管、
機械構造用鋼管に使用される継目無鋼管の製造法におい
て重要な課題である。従来から８番以上の細粒化組織を
得るためには、圧延後冷却した後再びオーステナイト域
に加熱して製造されていた。しかし、省工程、省エネル
ギーの観点から圧延ままで再加熱と同等の細粒鋼を得る
ことが望まれ、例えば特開平３−６４４１５号公報で示
されるようにＴｉやＮｂなどを適当に添加して細粒化が
試みられているものの、圧延まま（直接焼入れなど）で
は粒度番号６番程度の粗粒鋼しか得られなかった。すな
わち、圧延ままで細粒鋼を得ることは難しかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の問題に鑑み、８番以上の細粒組織を有する継
目無鋼管を圧延ままで得るための製造法を提供すること
を目的とする。
うな従来の問題に鑑み、８番以上の細粒組織を有する継
目無鋼管を圧延ままで得るための製造法を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、継目無鋼管の製造において種々の圧
延機について、圧延条件と結晶粒度の関係を詳細に検討
した。その結果、Ｎｂの含有は高温度の熱を保有して圧
延機間を走行する鋼の結晶粒の成長を抑制し、継目無鋼
管製造の際の傾斜圧延機（エロンゲーター圧延機など）
で２０％以上の断面積減少圧下を施すと８番以上の細粒
組織を有する継目無鋼管が圧延ままで得られることを知
見した。
を達成するために、継目無鋼管の製造において種々の圧
延機について、圧延条件と結晶粒度の関係を詳細に検討
した。その結果、Ｎｂの含有は高温度の熱を保有して圧
延機間を走行する鋼の結晶粒の成長を抑制し、継目無鋼
管製造の際の傾斜圧延機（エロンゲーター圧延機など）
で２０％以上の断面積減少圧下を施すと８番以上の細粒
組織を有する継目無鋼管が圧延ままで得られることを知
見した。
【０００５】本発明は上記のような知見を組み合わせて
構成したもので、その要旨は、１２００℃以上の温度に
加熱されＮｂを０．０１〜０．１％含有する鋼片を穿孔
・粗圧延して製造された中空素鋼管を、連続して２台以
上設置された傾斜圧延過程の最終傾斜圧延機前の傾斜圧
延機の前で１０００〜１１００℃の温度に冷却し、この
直後に位置する傾斜圧延機で断面積減少率で２０〜７０
％の加工を施した後９００〜１０００℃に冷却し、続い
て最終傾斜圧延機で断面積減少率２０〜７０％の加工を
施した後、整形加工する細粒組織を有する継目無鋼管の
製造法である。
構成したもので、その要旨は、１２００℃以上の温度に
加熱されＮｂを０．０１〜０．１％含有する鋼片を穿孔
・粗圧延して製造された中空素鋼管を、連続して２台以
上設置された傾斜圧延過程の最終傾斜圧延機前の傾斜圧
延機の前で１０００〜１１００℃の温度に冷却し、この
直後に位置する傾斜圧延機で断面積減少率で２０〜７０
％の加工を施した後９００〜１０００℃に冷却し、続い
て最終傾斜圧延機で断面積減少率２０〜７０％の加工を
施した後、整形加工する細粒組織を有する継目無鋼管の
製造法である。
【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。１
２００℃以上の温度に加熱されたＮｂを０．０１〜０．
１％含有する鋼片を、継目無鋼管製造工程の穿孔・粗圧
延を施して、高温度の熱を保有する中空素鋼管に製造す
る。鋼中のＮｂ成分は、継目無鋼管製造の圧延機間にお
いて起こる結晶粒の成長を抑制する有効な成分として添
加するもので、０．０１％未満の少ない含有量では１０
００℃以上の高温度で粒成長する抑制効果が十分でな
く、また０．１％を超えて多量添加してもその効果は飽
和域にある。
２００℃以上の温度に加熱されたＮｂを０．０１〜０．
１％含有する鋼片を、継目無鋼管製造工程の穿孔・粗圧
延を施して、高温度の熱を保有する中空素鋼管に製造す
る。鋼中のＮｂ成分は、継目無鋼管製造の圧延機間にお
いて起こる結晶粒の成長を抑制する有効な成分として添
加するもので、０．０１％未満の少ない含有量では１０
００℃以上の高温度で粒成長する抑制効果が十分でな
く、また０．１％を超えて多量添加してもその効果は飽
和域にある。
【０００７】このようにして製造された中空素鋼管を、
連続して２台以上設置された傾斜圧延機で圧延する。傾
斜圧延機は、２個以上のロールの軸を素材軸に対して角
度傾斜させた圧延機（エロンゲーター圧延機）で、継目
無鋼管で使用される他の圧延機（マンドレル圧延機、プ
ラグ圧延機）や鋼板圧延機と異なり、剪断ひずみ成分が
非常に多い。図１は、Ｎｂを０．０３％含有する中空素
鋼管を、高温度に加熱した後その温度から各温度まで圧
延した時の、傾斜圧延機を使用して圧延加工した場合
と、同様の条件で通常の板圧延機で製造した場合のオー
ステナイト粒度番号を比較して示したものである。図１
から明らかなように、傾斜圧延機は９番程度の細粒組織
が得られ、しかも板圧延機に比較して２番程度の細粒化
組織を示す。
連続して２台以上設置された傾斜圧延機で圧延する。傾
斜圧延機は、２個以上のロールの軸を素材軸に対して角
度傾斜させた圧延機（エロンゲーター圧延機）で、継目
無鋼管で使用される他の圧延機（マンドレル圧延機、プ
ラグ圧延機）や鋼板圧延機と異なり、剪断ひずみ成分が
非常に多い。図１は、Ｎｂを０．０３％含有する中空素
鋼管を、高温度に加熱した後その温度から各温度まで圧
延した時の、傾斜圧延機を使用して圧延加工した場合
と、同様の条件で通常の板圧延機で製造した場合のオー
ステナイト粒度番号を比較して示したものである。図１
から明らかなように、傾斜圧延機は９番程度の細粒組織
が得られ、しかも板圧延機に比較して２番程度の細粒化
組織を示す。
【０００８】このように中空素鋼管を傾斜圧延機で成品
形状に成形することは、本発明の目的を達成するに必要
な構成要件である。しかも、傾斜圧延機を２台（基）以
上設置することは、前段圧延機で細粒化を図ることによ
って、後段圧延機の再結晶温度が低温側に拡げられ低温
圧延加工が可能となり、細粒化組織を呈した鋼管が容易
に製造される。そのためには最終傾斜圧延機より前の傾
斜圧延機前で、圧延される高温度の中空素鋼管を１００
０〜１１００℃に冷却し、その温度からその直後に位置
する傾斜圧延機で断面積減少率２０〜７０％の加工を施
す必要がある。これらの圧延条件は結晶粒度８番以上の
細粒化組織鋼管を得るための前提条件すなわち６番以上
の中空素鋼管が得られる条件である。すなわち、最終傾
斜圧延機より前の傾斜圧延機前で１０００℃未満の低い
温度また１１００℃を超える温度では粗粒化し、その後
の圧延において未再結晶組織を呈して鋼管に要求される
各特性値を得ることが難しくなるからである。また、１
０００〜１１００℃に冷却し、その温度からの圧延は再
結晶させるためには、断面積減少率で２０％以上の加工
が必要である。また７０％を超える過剰な加工は、加工
発熱が大きくなって圧延温度を上昇し、要求する各特性
値を具備した鋼管が製造され難くなる。
形状に成形することは、本発明の目的を達成するに必要
な構成要件である。しかも、傾斜圧延機を２台（基）以
上設置することは、前段圧延機で細粒化を図ることによ
って、後段圧延機の再結晶温度が低温側に拡げられ低温
圧延加工が可能となり、細粒化組織を呈した鋼管が容易
に製造される。そのためには最終傾斜圧延機より前の傾
斜圧延機前で、圧延される高温度の中空素鋼管を１００
０〜１１００℃に冷却し、その温度からその直後に位置
する傾斜圧延機で断面積減少率２０〜７０％の加工を施
す必要がある。これらの圧延条件は結晶粒度８番以上の
細粒化組織鋼管を得るための前提条件すなわち６番以上
の中空素鋼管が得られる条件である。すなわち、最終傾
斜圧延機より前の傾斜圧延機前で１０００℃未満の低い
温度また１１００℃を超える温度では粗粒化し、その後
の圧延において未再結晶組織を呈して鋼管に要求される
各特性値を得ることが難しくなるからである。また、１
０００〜１１００℃に冷却し、その温度からの圧延は再
結晶させるためには、断面積減少率で２０％以上の加工
が必要である。また７０％を超える過剰な加工は、加工
発熱が大きくなって圧延温度を上昇し、要求する各特性
値を具備した鋼管が製造され難くなる。
【０００９】このような圧延過程を経て製造された中空
素鋼管は、さらに９００〜１０００℃に冷却し、続いて
その温度で断面積減少率で２０〜７０％の最終傾斜圧延
を施し、細粒化組織のＮｂ含有鋼管を製造する。この場
合の圧延は、図２で圧延温度とオーステナイト（γ）結
晶粒度の関係を示すように、９００℃未満の低い温度で
は未再結晶組織となり、その反対に１０００℃を超える
温度では粗粒化する傾向にある。つまり、Ｎｂを含有し
た鋼管は９００〜１０００℃の圧延温度で固溶したＮｂ
が圧延過程で析出して粒界移動を抑制し細粒化組織とな
るが、Ｎｂを含有しない鋼管は圧延直後粒成長を起こし
粗粒化組織となる。また、この圧延時の断面積減少率に
ついても、前記したような理由から、２０〜７０％で制
御する必要がある。
素鋼管は、さらに９００〜１０００℃に冷却し、続いて
その温度で断面積減少率で２０〜７０％の最終傾斜圧延
を施し、細粒化組織のＮｂ含有鋼管を製造する。この場
合の圧延は、図２で圧延温度とオーステナイト（γ）結
晶粒度の関係を示すように、９００℃未満の低い温度で
は未再結晶組織となり、その反対に１０００℃を超える
温度では粗粒化する傾向にある。つまり、Ｎｂを含有し
た鋼管は９００〜１０００℃の圧延温度で固溶したＮｂ
が圧延過程で析出して粒界移動を抑制し細粒化組織とな
るが、Ｎｂを含有しない鋼管は圧延直後粒成長を起こし
粗粒化組織となる。また、この圧延時の断面積減少率に
ついても、前記したような理由から、２０〜７０％で制
御する必要がある。
【００１０】このようにして得られた鋼管は通常、その
形状を整えたり、寸法を整えるために圧延率の小さな圧
延機で形成され、その後冷却される。焼入れ、加速冷却
が行われた場合は、必要に応じて強度調節や、残留ひず
みの低減のために焼戻しが施されることもある。以上の
ような本発明法により製造された鋼管は、細粒組織を有
している。
形状を整えたり、寸法を整えるために圧延率の小さな圧
延機で形成され、その後冷却される。焼入れ、加速冷却
が行われた場合は、必要に応じて強度調節や、残留ひず
みの低減のために焼戻しが施されることもある。以上の
ような本発明法により製造された鋼管は、細粒組織を有
している。
【００１１】
【実施例】表１に示した本発明例および比較例の化学成
分の鋼片を用い、継目無鋼管工場に連続して配置された
２台のエロンゲーター圧延機の各々の直前に冷却装置を
設置して効果を確認した。製造工程は、まず鋼片を１２
５０℃に加熱し、穿孔して得られた中空素鋼管を試験用
に設置した冷却装置で所定の温度に冷却した後、第一エ
ロンゲーター圧延機で圧延した。圧延後の中空素鋼管は
加工発熱のために１０００℃以上の高温度であるので、
試験用に設置した冷却装置で所定の温度まで冷却した
後、第二エロンゲーター圧延機で圧延し、その後プラグ
ミル、リーラーミル、サイザーミルを経て冷却し、製造
された鋼管のオーステナイト粒度を調査した。表２に製
造条件とオーステナイト粒度を示す。空冷を行ったため
にオーステナイト粒が観察できなかったものについて
は、別途求めたオーステナイト粒とフェライト粒の変換
比を用いてフェライト粒度から推定した。
分の鋼片を用い、継目無鋼管工場に連続して配置された
２台のエロンゲーター圧延機の各々の直前に冷却装置を
設置して効果を確認した。製造工程は、まず鋼片を１２
５０℃に加熱し、穿孔して得られた中空素鋼管を試験用
に設置した冷却装置で所定の温度に冷却した後、第一エ
ロンゲーター圧延機で圧延した。圧延後の中空素鋼管は
加工発熱のために１０００℃以上の高温度であるので、
試験用に設置した冷却装置で所定の温度まで冷却した
後、第二エロンゲーター圧延機で圧延し、その後プラグ
ミル、リーラーミル、サイザーミルを経て冷却し、製造
された鋼管のオーステナイト粒度を調査した。表２に製
造条件とオーステナイト粒度を示す。空冷を行ったため
にオーステナイト粒が観察できなかったものについて
は、別途求めたオーステナイト粒とフェライト粒の変換
比を用いてフェライト粒度から推定した。
【００１２】表２の結果より、本発明法により製造され
た鋼管は、８番以上の細粒組織を有するのに対して、本
発明から外れた比較法では細粒組織が得られていない。
た鋼管は、８番以上の細粒組織を有するのに対して、本
発明から外れた比較法では細粒組織が得られていない。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は圧延条件
を特定することにより、圧延ままで結晶粒度が８番以上
の細粒組織とすることができて、特性の優れた継目無鋼
管を得ることができる。
を特定することにより、圧延ままで結晶粒度が８番以上
の細粒組織とすることができて、特性の優れた継目無鋼
管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｎｂ含有鋼を傾斜圧延した時と通常の板圧延し
た時の圧延加工がオーステナイト粒度番号に及ぼす影響
を示す図。
た時の圧延加工がオーステナイト粒度番号に及ぼす影響
を示す図。
【図２】Ｎｂ含有鋼とＮｂ無含有鋼の圧延温度とオース
テナイト結晶粒度の関係を示す図。
テナイト結晶粒度の関係を示す図。
Claims (1)
- 【請求項１】 １２００℃以上の温度に加熱されたＮｂ
を０．０１〜０．１％含有する鋼片を穿孔・粗圧延して
製造された中空素鋼管を、連続して２台以上設置された
傾斜圧延過程の最終傾斜圧延機前の傾斜圧延機前で１０
００〜１１００℃の温度に冷却し、この直後に位置する
傾斜圧延機で断面積減少率で２０〜７０％の加工を施し
た後９００〜１０００℃に冷却し、続いて最終傾斜圧延
機で断面積減少率で２０〜７０％の加工を施した後、整
形加工をすることを特徴とする細粒組織を有する継目無
鋼管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328170A JP2718865B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 細粒組織を有する継目無鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4328170A JP2718865B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 細粒組織を有する継目無鋼管の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172854A JPH06172854A (ja) | 1994-06-21 |
| JP2718865B2 true JP2718865B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=18207269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4328170A Expired - Lifetime JP2718865B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 細粒組織を有する継目無鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718865B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5938865A (en) * | 1995-05-15 | 1999-08-17 | Sumitomo Metal Industries, Ltc. | Process for producing high-strength seamless steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance |
| JP5565533B1 (ja) | 2012-08-13 | 2014-08-06 | 新日鐵住金株式会社 | 粉体潤滑剤組成物、及び継目無鋼管の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250916A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-20 | Nippon Steel Corp | 細粒化組織の低合金高張力シームレス鋼管の製造法 |
| JPH0689398B2 (ja) * | 1989-12-08 | 1994-11-09 | 住友金属工業株式会社 | ２相ステンレス鋼の製管方法 |
| JP2576254B2 (ja) * | 1990-02-15 | 1997-01-29 | 住友金属工業株式会社 | 超微細組織を有する継目無鋼管の製造法 |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP4328170A patent/JP2718865B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06172854A (ja) | 1994-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971007 |