JP3214348B2 - 合金鋼鋼管の製造方法 - Google Patents
合金鋼鋼管の製造方法Info
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- JP3214348B2 JP3214348B2 JP09601896A JP9601896A JP3214348B2 JP 3214348 B2 JP3214348 B2 JP 3214348B2 JP 09601896 A JP09601896 A JP 09601896A JP 9601896 A JP9601896 A JP 9601896A JP 3214348 B2 JP3214348 B2 JP 3214348B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、Ｃｒ−Ｍｏ鋼を
基本成分とするボイラー用鋼材を、熱間加工と熱処理を
組合せることによって、従来の調質鋼と同等の強度およ
び延性を有する鋼管とする合金鋼鋼管の製造方法に関す
る。
基本成分とするボイラー用鋼材を、熱間加工と熱処理を
組合せることによって、従来の調質鋼と同等の強度およ
び延性を有する鋼管とする合金鋼鋼管の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】火力発電用のボイラには、水壁管、過熱
器管、再熱器管、節炭器管、給水加熱器管、主蒸気管な
どとして多種類の耐熱鋼管が使用されているが、いずれ
も高温強度や耐酸化性、耐腐食性といった性能が要求さ
れる。これらの性能を満足させるためには、Ｃｒで耐熱
性を確保し、Ｍｏ、Ｎ、Ｎｂによる固溶強化と各元素の
炭化物による分散強化を利用して性能確保を図ってい
る。
器管、再熱器管、節炭器管、給水加熱器管、主蒸気管な
どとして多種類の耐熱鋼管が使用されているが、いずれ
も高温強度や耐酸化性、耐腐食性といった性能が要求さ
れる。これらの性能を満足させるためには、Ｃｒで耐熱
性を確保し、Ｍｏ、Ｎ、Ｎｂによる固溶強化と各元素の
炭化物による分散強化を利用して性能確保を図ってい
る。
【０００３】従来の耐熱鋼管の製造方法としては、熱間
または冷間加工で所定の形状に仕上げたのち、調質熱処
理を施して強度とミクロ組織の調整を行っている。調質
熱処理方法としては、前記Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎ、Ｎｂなどを
添加したボイラ鋼管についてはＡｃ3点以上に加熱して
オーステナイト化した後、Ａｅ1点以下のある温度に冷
却し、その温度に保持したままで変態させる恒温変態処
理が適用されている。一般的に、恒温変態処理後の室温
強度は、耐力２５０〜３５０Ｎ／ｍｍ2、引張強さ４５
０〜５５０Ｎ／ｍｍ2であることが要求される。
または冷間加工で所定の形状に仕上げたのち、調質熱処
理を施して強度とミクロ組織の調整を行っている。調質
熱処理方法としては、前記Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎ、Ｎｂなどを
添加したボイラ鋼管についてはＡｃ3点以上に加熱して
オーステナイト化した後、Ａｅ1点以下のある温度に冷
却し、その温度に保持したままで変態させる恒温変態処
理が適用されている。一般的に、恒温変態処理後の室温
強度は、耐力２５０〜３５０Ｎ／ｍｍ2、引張強さ４５
０〜５５０Ｎ／ｍｍ2であることが要求される。
【０００４】上記ボイラ用鋼管の製造においては、鋼管
の仕上げ加工タイミングと調質熱処理タイミングが合わ
ないことが多く、待ち時間が長くなること、調質熱処理
の際に室温からの加熱が必要で、加熱後の恒温変態処理
と相まって処理時間が長く低能率であること、高温での
長時間加熱となるためスケールの生成量が著しく多く、
調質熱処理後に酸洗やグラインダー等によるデスケール
処理が必要になるといった問題点を有している。特に、
調質熱処理でのスケール生成は、冷間仕上加工材につい
ては雰囲気ガスを制御した焼鈍炉で調質熱処理すること
により解決できるが、熱間仕上加工材は、熱間仕上で生
成したスケールが存在するため、雰囲気ガスを制御した
焼鈍炉で調質熱処理しても、表面組織の改善までには至
らないといった問題を有している。
の仕上げ加工タイミングと調質熱処理タイミングが合わ
ないことが多く、待ち時間が長くなること、調質熱処理
の際に室温からの加熱が必要で、加熱後の恒温変態処理
と相まって処理時間が長く低能率であること、高温での
長時間加熱となるためスケールの生成量が著しく多く、
調質熱処理後に酸洗やグラインダー等によるデスケール
処理が必要になるといった問題点を有している。特に、
調質熱処理でのスケール生成は、冷間仕上加工材につい
ては雰囲気ガスを制御した焼鈍炉で調質熱処理すること
により解決できるが、熱間仕上加工材は、熱間仕上で生
成したスケールが存在するため、雰囲気ガスを制御した
焼鈍炉で調質熱処理しても、表面組織の改善までには至
らないといった問題を有している。
【０００５】上記オフライン調質熱処理を省略して強度
とミクロ組織の調整を行う方法としては、Ｃ：０．０８
〜０．１３％、Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、Ｍｎ：
１．１０〜１．５０％、Ｎｉ：０．７０％以下および／
またはＣｕ：０．４５％以下、ならびにＣｒ：０．２０
％以下、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｖ：０．０２％以下お
よびＢ：０．０００５％以下からなる群から選んだ少な
くとも１種、Ａｌ：０．００５〜０．０８０％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０５０％、Ｎ：０．００１０〜０．０
０９０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０３５％、残部Ｆｅ
および不可避的不純物からなる鋼組成を有する鋼片を１
０００℃以上の温度に加熱後、熱間加工を行って、さら
に、８８０〜９５０℃の温度で焼準を行う方法（特開平
２−３０５９１９号公報）が提案されている。
とミクロ組織の調整を行う方法としては、Ｃ：０．０８
〜０．１３％、Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、Ｍｎ：
１．１０〜１．５０％、Ｎｉ：０．７０％以下および／
またはＣｕ：０．４５％以下、ならびにＣｒ：０．２０
％以下、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｖ：０．０２％以下お
よびＢ：０．０００５％以下からなる群から選んだ少な
くとも１種、Ａｌ：０．００５〜０．０８０％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０５０％、Ｎ：０．００１０〜０．０
０９０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０３５％、残部Ｆｅ
および不可避的不純物からなる鋼組成を有する鋼片を１
０００℃以上の温度に加熱後、熱間加工を行って、さら
に、８８０〜９５０℃の温度で焼準を行う方法（特開平
２−３０５９１９号公報）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−３０５
９１９号公報に開示の方法は、寒冷地において使用され
る溶接構造用鋼材またはラインパイプ用鋼管等として使
用される、低炭素当量で、優れた溶接性を具備し、かつ
低温衝撃特性に優れた焼準型高靭性高強度鋼材を得るも
のであって、高温強度や耐酸化性、耐腐食性が要求され
るボイラ用鋼材ではない。
９１９号公報に開示の方法は、寒冷地において使用され
る溶接構造用鋼材またはラインパイプ用鋼管等として使
用される、低炭素当量で、優れた溶接性を具備し、かつ
低温衝撃特性に優れた焼準型高靭性高強度鋼材を得るも
のであって、高温強度や耐酸化性、耐腐食性が要求され
るボイラ用鋼材ではない。
【０００７】この発明の目的は、前記従来のオフライン
処理していた恒温変態処理を、熱間加工直後の加熱冷却
によりインラインで完結させる合金鋼鋼管の製造方法を
提供することにある。
処理していた恒温変態処理を、熱間加工直後の加熱冷却
によりインラインで完結させる合金鋼鋼管の製造方法を
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の合
金鋼鋼管の製造方法は、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓ
ｉ：０．０２〜０．６０％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、
Ｃｒ：０．２〜１０．０％、Ｍｏ：０．２〜１．５％を
含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなる組成を有
する鋼片を、１０５０〜１２８０℃の温度範囲に加熱
し、ピアサー、マンドレルおよびサイザーを用いて穿孔
と７５０℃以上の仕上げ温度で熱間圧延を行ったのち、
８００〜１０５０℃の温度範囲に再加熱して恒温温度ま
で５℃／秒以下の冷却速度で冷却し、６５０〜７８０℃
の温度範囲で０．２５〜２．０時間恒温変態処理したの
ち空冷することとしている。このように、上記組成を有
する鋼片を、熱間圧延加工したのち、直ちにインライン
で恒温変態処理することによって、オフライン熱処理を
省略してオフラインで恒温変態処理した鋼管と同等の強
度、延性を確保できると共に、表面性状を改善すること
ができる。
金鋼鋼管の製造方法は、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓ
ｉ：０．０２〜０．６０％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、
Ｃｒ：０．２〜１０．０％、Ｍｏ：０．２〜１．５％を
含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなる組成を有
する鋼片を、１０５０〜１２８０℃の温度範囲に加熱
し、ピアサー、マンドレルおよびサイザーを用いて穿孔
と７５０℃以上の仕上げ温度で熱間圧延を行ったのち、
８００〜１０５０℃の温度範囲に再加熱して恒温温度ま
で５℃／秒以下の冷却速度で冷却し、６５０〜７８０℃
の温度範囲で０．２５〜２．０時間恒温変態処理したの
ち空冷することとしている。このように、上記組成を有
する鋼片を、熱間圧延加工したのち、直ちにインライン
で恒温変態処理することによって、オフライン熱処理を
省略してオフラインで恒温変態処理した鋼管と同等の強
度、延性を確保できると共に、表面性状を改善すること
ができる。
【０００９】また、この発明の請求項２の合金鋼鋼管の
製造方法は、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０
２〜０．６０％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｃｒ：０．
２〜１０．０％、Ｍｏ：０．２〜１．５％を含み、さら
に、Ｖ：０．０１〜０．１５％、Ｎｂ：０．０１〜０．
１０％、Ｔｉ：０．０１〜０．１０％のうちの１種また
は２種以上を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物から
なる組成を有する鋼片を、１０５０〜１２８０℃の温度
範囲に加熱し、ピアサー、マンドレルおよびサイザーを
用いて穿孔と７５０℃以上の仕上げ温度での熱間圧延を
行ったのち、８００〜１０５０℃の温度範囲に再加熱し
て恒温温度まで５℃／秒以下の冷却速度で冷却し、６５
０〜７８０℃の温度範囲で０．２５〜２．０時間恒温処
理したのち空冷することとしている。このように、上記
組成を有する鋼片を、熱間圧延加工したのち、直ちにイ
ンラインで恒温変態処理することによって、オフライン
熱処理を省略してオフラインで恒温変態処理した鋼管と
同等の強度、延性を確保できると共に、表面性状を改善
することができる。
製造方法は、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０
２〜０．６０％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｃｒ：０．
２〜１０．０％、Ｍｏ：０．２〜１．５％を含み、さら
に、Ｖ：０．０１〜０．１５％、Ｎｂ：０．０１〜０．
１０％、Ｔｉ：０．０１〜０．１０％のうちの１種また
は２種以上を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物から
なる組成を有する鋼片を、１０５０〜１２８０℃の温度
範囲に加熱し、ピアサー、マンドレルおよびサイザーを
用いて穿孔と７５０℃以上の仕上げ温度での熱間圧延を
行ったのち、８００〜１０５０℃の温度範囲に再加熱し
て恒温温度まで５℃／秒以下の冷却速度で冷却し、６５
０〜７８０℃の温度範囲で０．２５〜２．０時間恒温処
理したのち空冷することとしている。このように、上記
組成を有する鋼片を、熱間圧延加工したのち、直ちにイ
ンラインで恒温変態処理することによって、オフライン
熱処理を省略してオフラインで恒温変態処理した鋼管と
同等の強度、延性を確保できると共に、表面性状を改善
することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明において、鋼片の化学組
成、熱間圧延条件ならびに調質熱処理条件を限定した理
由を説明する。
成、熱間圧延条件ならびに調質熱処理条件を限定した理
由を説明する。
【００１１】Ｃは鋼材の強度を向上させる作用を有する
元素であるが、０．０５％未満では引張強さ４５０Ｎ／
ｍｍ２以上の強度を確保することができず、また、０．
３５％を超えると引張強さが上昇し過ぎるので、０．０
５〜０．３５％とした。
元素であるが、０．０５％未満では引張強さ４５０Ｎ／
ｍｍ２以上の強度を確保することができず、また、０．
３５％を超えると引張強さが上昇し過ぎるので、０．０
５〜０．３５％とした。
【００１２】Ｓｉは脱酸作用の他に、鋼材の強度を向上
させる作用を有する元素であるが、０．０２％未満では
その効果が十分でなく、また、０．６０％を超えると微
細均一に分散していた炭化物が粗大化するようになっ
て、強度の向上効果が見られなくなるので、０．０２〜
０．６０％とした。
させる作用を有する元素であるが、０．０２％未満では
その効果が十分でなく、また、０．６０％を超えると微
細均一に分散していた炭化物が粗大化するようになっ
て、強度の向上効果が見られなくなるので、０．０２〜
０．６０％とした。
【００１３】ＭｎはＣと同様鋼材の強度を向上させる作
用を有する元素であるが、０．３％未満ではその効果が
不十分で所望の強度をえることができず、また、１．８
％を超えると、降伏点が低減されないので、０．３〜
１．８％とした。
用を有する元素であるが、０．３％未満ではその効果が
不十分で所望の強度をえることができず、また、１．８
％を超えると、降伏点が低減されないので、０．３〜
１．８％とした。
【００１４】Ｃｒは鋼材の耐酸化性および強度を向上さ
せる作用を有する元素であるが、０．２％未満ではその
効果が十分でなく、また、１０．０％を超えると恒温変
態処理によるミクロ組織および降伏点と引張強さとのバ
ランス調整の向上効果が少なくなるので、０．２〜１
０．０％とした。
せる作用を有する元素であるが、０．２％未満ではその
効果が十分でなく、また、１０．０％を超えると恒温変
態処理によるミクロ組織および降伏点と引張強さとのバ
ランス調整の向上効果が少なくなるので、０．２〜１
０．０％とした。
【００１５】Ｍｏは鋼材の高温強度を向上させる作用を
有する元素であるが、０．２％未満ではその効果が十分
でなく、また、１．５％を超えると鋼材の高温強度が向
上するものの、延性が低下するようになるので、０．２
〜１．５％とした。
有する元素であるが、０．２％未満ではその効果が十分
でなく、また、１．５％を超えると鋼材の高温強度が向
上するものの、延性が低下するようになるので、０．２
〜１．５％とした。
【００１６】Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉは共に強度を向上させる元
素であり、その中でＶは、鋼材の高温強度を向上させる
作用を有する元素であるが、０．０１％未満ではその効
果が十分でなく、また、０．１５％を超えると鋼材の高
温強度が向上するものの、延性が低下するようになるの
で、０．０１〜０．１５％とした。
素であり、その中でＶは、鋼材の高温強度を向上させる
作用を有する元素であるが、０．０１％未満ではその効
果が十分でなく、また、０．１５％を超えると鋼材の高
温強度が向上するものの、延性が低下するようになるの
で、０．０１〜０．１５％とした。
【００１７】Ｎｂはサイザー圧延後の鋼材のオーステナ
イト粒径を微細化して強度、靭性および延性を向上させ
る作用を有する元素で、必要に応じて添加されるが、
０．０１％未満ではその効果が十分でなく、また、０．
１０％を超えるとその作用が飽和するので、０．０１〜
０．１０％とした。
イト粒径を微細化して強度、靭性および延性を向上させ
る作用を有する元素で、必要に応じて添加されるが、
０．０１％未満ではその効果が十分でなく、また、０．
１０％を超えるとその作用が飽和するので、０．０１〜
０．１０％とした。
【００１８】ＴｉはＮｂと同様サイザー圧延後の鋼材の
オーステナイト粒径を微細化して強度、靭性および延性
を向上させる作用を有する元素で、必要に応じて添加さ
れるが、０．０１％未満ではその効果が十分でなく、ま
た、０．１０％を超えると延性が低下するようになるの
で、０．０１〜０．１０％とした。
オーステナイト粒径を微細化して強度、靭性および延性
を向上させる作用を有する元素で、必要に応じて添加さ
れるが、０．０１％未満ではその効果が十分でなく、ま
た、０．１０％を超えると延性が低下するようになるの
で、０．０１〜０．１０％とした。
【００１９】不可避的不純物としてＮ、ＰおよびＳの含
有は避けられないが、Ｎは鋼塊の割れ防止のために０．
０６％以下とするのが望ましく、また、Ｐは偏析バンド
の防止および靭性向上の観点から０．０２５％以下、望
ましくは０．０１５％以下とするのがよく、さらに、Ｓ
は圧延方向の靭性向上の観点から０．０１％以下、望ま
しくは０．００５％以下とするのがよい。
有は避けられないが、Ｎは鋼塊の割れ防止のために０．
０６％以下とするのが望ましく、また、Ｐは偏析バンド
の防止および靭性向上の観点から０．０２５％以下、望
ましくは０．０１５％以下とするのがよく、さらに、Ｓ
は圧延方向の靭性向上の観点から０．０１％以下、望ま
しくは０．００５％以下とするのがよい。
【００２０】鋼片の加熱は、鋼片を中心部まで均一に加
熱し、ミクロ組織の偏析などを除去した状態で、次工程
の穿孔および圧延を行うために施されるものであり、そ
の温度が１０５０℃未満でも結晶粒の微細化による靭性
向上には有効であるが、変形抵抗が著しく上昇し、熱間
加工に支障を来たし、また、１２８０℃を超えると、穿
孔時の加工発熱によってゼロ延性域に到達するようにな
るので、加熱温度を１０５０〜１２８０℃とした。
熱し、ミクロ組織の偏析などを除去した状態で、次工程
の穿孔および圧延を行うために施されるものであり、そ
の温度が１０５０℃未満でも結晶粒の微細化による靭性
向上には有効であるが、変形抵抗が著しく上昇し、熱間
加工に支障を来たし、また、１２８０℃を超えると、穿
孔時の加工発熱によってゼロ延性域に到達するようにな
るので、加熱温度を１０５０〜１２８０℃とした。
【００２１】加熱された鋼片は、ピアサーで穿孔され、
次いでマンドレルミルおよびサイザーで熱間圧延される
が、熱間圧延における仕上温度が７５０℃未満ではフェ
ライトが生成するようになって所望の恒温変態処理がで
きなくなる。また、仕上温度に上限値はないが、１１０
０℃を超えると極端な粗粒となることから、８５０〜１
０５０℃とするのが望ましい。さらに、マンドレルミル
およびサイザーでの圧延率は、小さくても結晶粒は微細
になるが、鋼管としての表面肌を考慮すれば、断面減少
率で３０％以上とするのが望ましい。
次いでマンドレルミルおよびサイザーで熱間圧延される
が、熱間圧延における仕上温度が７５０℃未満ではフェ
ライトが生成するようになって所望の恒温変態処理がで
きなくなる。また、仕上温度に上限値はないが、１１０
０℃を超えると極端な粗粒となることから、８５０〜１
０５０℃とするのが望ましい。さらに、マンドレルミル
およびサイザーでの圧延率は、小さくても結晶粒は微細
になるが、鋼管としての表面肌を考慮すれば、断面減少
率で３０％以上とするのが望ましい。
【００２２】熱間圧延後の再加熱は、オーステナイト化
するために行うものであり、８００℃未満では熱間圧延
後に生成したフェライトをオーステナイト化できず、ま
た、１０５０℃を超えるとオーステナイト粒径が粗大化
すると共に、炭化物を固溶してしまい、所望の強度が得
られないので、再加熱温度を８００〜１０５０℃とし
た。また、再加熱時間に制限はないが、オーステナイト
化は短時間で終了するので、いたずらに再加熱時間を長
くすると、エネルギー原単位の悪化によるコスト増を招
くこととなるので、３０分以下とするのが望ましい。
するために行うものであり、８００℃未満では熱間圧延
後に生成したフェライトをオーステナイト化できず、ま
た、１０５０℃を超えるとオーステナイト粒径が粗大化
すると共に、炭化物を固溶してしまい、所望の強度が得
られないので、再加熱温度を８００〜１０５０℃とし
た。また、再加熱時間に制限はないが、オーステナイト
化は短時間で終了するので、いたずらに再加熱時間を長
くすると、エネルギー原単位の悪化によるコスト増を招
くこととなるので、３０分以下とするのが望ましい。
【００２３】鋼管の冷却に際しては、必ず肉厚方向に温
度分布が生じ、表面ほど冷却速度が大きくなる。冷却速
度は、大きくなるとベイナイトが生成し、本来の恒温変
態処理ができなくなるばかりでなく、最も冷却されない
部分との速度差が大きくなり、肉厚方向で恒温変態条件
（温度、時間）に差が生じてミクロ的な強度バラツキを
生じる。冷却速度が５℃／秒を超えると上記現象が生じ
るため、冷却速度は５℃／秒以下とした。
度分布が生じ、表面ほど冷却速度が大きくなる。冷却速
度は、大きくなるとベイナイトが生成し、本来の恒温変
態処理ができなくなるばかりでなく、最も冷却されない
部分との速度差が大きくなり、肉厚方向で恒温変態条件
（温度、時間）に差が生じてミクロ的な強度バラツキを
生じる。冷却速度が５℃／秒を超えると上記現象が生じ
るため、冷却速度は５℃／秒以下とした。
【００２４】恒温変態処理は、Ａｅ1点以下の温度で施
すこととしている。この発明の鋼材のＡｅ1点は、７８
０℃が最大であるので、これを上限値とした。また、６
５０℃未満の温度では、所望の強度を得るのに著しく長
時間の保持が必要となるが、その効果は小さい。恒温変
態処理の保持時間は、０．２５時間未満では、空冷後に
未変態オーステナイトからマルテンサイトやベイナイト
が生成し強度が向上しない。また、２．０時間を超える
と強度低下が生じることとなる。このため、恒温温度は
６５０〜７８０℃、恒温時間は０．２５〜２．０時間と
した。
すこととしている。この発明の鋼材のＡｅ1点は、７８
０℃が最大であるので、これを上限値とした。また、６
５０℃未満の温度では、所望の強度を得るのに著しく長
時間の保持が必要となるが、その効果は小さい。恒温変
態処理の保持時間は、０．２５時間未満では、空冷後に
未変態オーステナイトからマルテンサイトやベイナイト
が生成し強度が向上しない。また、２．０時間を超える
と強度低下が生じることとなる。このため、恒温温度は
６５０〜７８０℃、恒温時間は０．２５〜２．０時間と
した。
【００２５】この発明の合金鋼鋼管の製造方法は、前記
所定の成分組成の鋼片を、図１に示すとおり、１０５０
〜１２８０℃の温度範囲に加熱してピアサー、マンドレ
ルミルおよびサイザーを用い、仕上温度７５０℃以上で
熱間圧延したのち、直ちに８００〜１０５０℃の温度範
囲に再加熱し、次いで５℃／秒以下の冷却速度で恒温温
度の６５０〜７８０℃となし、０．２５〜２．０時間保
持して恒温変態処理することによって、調質熱処理材と
同等の引張特性を付与できると共に、スケール生成量を
調質熱処理に比較して極めて大幅に低減できる。
所定の成分組成の鋼片を、図１に示すとおり、１０５０
〜１２８０℃の温度範囲に加熱してピアサー、マンドレ
ルミルおよびサイザーを用い、仕上温度７５０℃以上で
熱間圧延したのち、直ちに８００〜１０５０℃の温度範
囲に再加熱し、次いで５℃／秒以下の冷却速度で恒温温
度の６５０〜７８０℃となし、０．２５〜２．０時間保
持して恒温変態処理することによって、調質熱処理材と
同等の引張特性を付与できると共に、スケール生成量を
調質熱処理に比較して極めて大幅に低減できる。
【００２６】
【実施例】通常の溶解法および鋳造法により表１に示す
成分組成を有する外径２２５ｍｍ、長さ２ｍの本発明鋼
片Ａ〜Ｌと、構成成分のうち表１に＊印で示す成分含有
率がこの発明鋼片の範囲から外れた成分組成を有する比
較鋼片Ｍ〜Ｒを調整し、これらの鋼片Ａ〜Ｌを素材とし
て用い、ピアサー、マンドレルミルおよびサイザーから
なる熱間継目無鋼管製造設備を使用し、表２に示す各製
造条件で外径１７７．８ｍｍ、肉厚１６ｍｍの本発明法
の継目無鋼管を製造した。また、比較鋼片Ｍ〜Ｒおよび
本発明鋼片Ａ、Ｉを素材として用い、ピアサー、マンド
レルミルおよびサイザーからなる熱間継目無鋼管製造設
備を使用し、表３に示す各製造条件で外径１７７．８ｍ
ｍ、肉厚１６ｍｍの比較法の継目無鋼管を製造した。そ
して、得られた各継目無鋼管からそれぞれ試験片を採取
して引張特性を測定すると共に、スケール付着厚さを測
定した。その結果をそれぞれ表４および表５に示す。な
お、表３中の＊印は、この発明の範囲外を示し、また、
オフライン熱処理は、熱間加工した継目無鋼管を、室温
から９２０℃に加熱して０．１７時間保持したのち、５
℃／秒の冷却速度で７２５℃まで冷却し、７２５℃で
０．７５時間保持して恒温変態処理した。
成分組成を有する外径２２５ｍｍ、長さ２ｍの本発明鋼
片Ａ〜Ｌと、構成成分のうち表１に＊印で示す成分含有
率がこの発明鋼片の範囲から外れた成分組成を有する比
較鋼片Ｍ〜Ｒを調整し、これらの鋼片Ａ〜Ｌを素材とし
て用い、ピアサー、マンドレルミルおよびサイザーから
なる熱間継目無鋼管製造設備を使用し、表２に示す各製
造条件で外径１７７．８ｍｍ、肉厚１６ｍｍの本発明法
の継目無鋼管を製造した。また、比較鋼片Ｍ〜Ｒおよび
本発明鋼片Ａ、Ｉを素材として用い、ピアサー、マンド
レルミルおよびサイザーからなる熱間継目無鋼管製造設
備を使用し、表３に示す各製造条件で外径１７７．８ｍ
ｍ、肉厚１６ｍｍの比較法の継目無鋼管を製造した。そ
して、得られた各継目無鋼管からそれぞれ試験片を採取
して引張特性を測定すると共に、スケール付着厚さを測
定した。その結果をそれぞれ表４および表５に示す。な
お、表３中の＊印は、この発明の範囲外を示し、また、
オフライン熱処理は、熱間加工した継目無鋼管を、室温
から９２０℃に加熱して０．１７時間保持したのち、５
℃／秒の冷却速度で７２５℃まで冷却し、７２５℃で
０．７５時間保持して恒温変態処理した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】表４、表５に示すとおり、この発明方法に
よって製造した試験Ｎｏ．１〜２３の継目無鋼管は、従
来の調質熱処理を必要とすることなく、熱間圧延後イン
ラインで直ちに再加熱して恒温温度まで冷却して恒温変
態処理することによって、従来の調質熱処理した試験Ｎ
ｏ．４０、４１の継目無鋼管と同等の強度、延性を有し
ており、しかも、表面の付着スケールを極めて大幅に低
減することができる。これに対し試験Ｎｏ．２４〜２９
の比較鋼片から製造した継目無鋼管および試験Ｎｏ．３
０〜３９の本発明方法で規定の製造条件を満足させない
継目無鋼管は、耐力２５０〜３５０Ｎ／ｍｍ2、引張強
さ４５０〜５５０Ｎ／ｍｍ2といった強度要求に対して
低めまたは高めとなっており、例え、耐力、引張強さを
満足しても、スケール厚さが３倍以上厚く付着してい
る。
よって製造した試験Ｎｏ．１〜２３の継目無鋼管は、従
来の調質熱処理を必要とすることなく、熱間圧延後イン
ラインで直ちに再加熱して恒温温度まで冷却して恒温変
態処理することによって、従来の調質熱処理した試験Ｎ
ｏ．４０、４１の継目無鋼管と同等の強度、延性を有し
ており、しかも、表面の付着スケールを極めて大幅に低
減することができる。これに対し試験Ｎｏ．２４〜２９
の比較鋼片から製造した継目無鋼管および試験Ｎｏ．３
０〜３９の本発明方法で規定の製造条件を満足させない
継目無鋼管は、耐力２５０〜３５０Ｎ／ｍｍ2、引張強
さ４５０〜５５０Ｎ／ｍｍ2といった強度要求に対して
低めまたは高めとなっており、例え、耐力、引張強さを
満足しても、スケール厚さが３倍以上厚く付着してい
る。
【００３３】
【発明の効果】この発明の合金鋼鋼管の製造方法は、調
質熱処理を必要とすることなく、調質熱処理材と同等の
引張特性を有し、しかも、スケール生成量の極めて少な
い鋼管を製造することができ、デスケール処理を軽減す
ることができる。
質熱処理を必要とすることなく、調質熱処理材と同等の
引張特性を有し、しかも、スケール生成量の極めて少な
い鋼管を製造することができ、デスケール処理を軽減す
ることができる。
【図１】この発明の合金鋼鋼管の製造方法の温度条件の
推移を示す模式図である。
推移を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/00 - 8/10 C22C 38/00 - 38/60
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．
０２〜０．６０％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｃｒ：
０．２〜１０．０％、Ｍｏ：０．２〜１．５％を含有
し、残部がＦｅと不可避的不純物からなる組成を有する
鋼片を、１０５０〜１２８０℃の温度範囲に加熱し、ピ
アサー、マンドレルおよびサイザーを用いて穿孔と７５
０℃以上の仕上げ温度での熱間圧延を行ったのち、８０
０〜１０５０℃の温度範囲に再加熱して恒温温度まで５
℃／秒以下の冷却速度で冷却し、６５０〜７８０℃の温
度範囲で０．２５〜２．０時間恒温処理したのち空冷す
ることを特徴とする合金鋼鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．
０２〜０．６０％、Ｍｎ：０．３〜１．８％、Ｃｒ：
０．２〜１０．０％、Ｍｏ：０．２〜１．５％を含み、
さらに、Ｖ：０．０１〜０．１５％、Ｎｂ：０．０１〜
０．１０％、Ｔｉ：０．０１〜０．１０％のうちの１種
または２種以上を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物
からなる組成を有する鋼片を、１０５０〜１２８０℃の
温度範囲に加熱し、ピアサー、マンドレルおよびサイザ
ーを用いて穿孔と７５０℃以上の仕上げ温度での熱間圧
延を行ったのち、８００〜１０５０℃の温度範囲に再加
熱して恒温温度まで５℃／秒以下の冷却速度で冷却し、
６５０〜７８０℃の温度範囲で０．２５〜２．０時間恒
温処理したのち空冷することを特徴とする合金鋼鋼管の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09601896A JP3214348B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 合金鋼鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09601896A JP3214348B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 合金鋼鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09263830A JPH09263830A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3214348B2 true JP3214348B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=14153533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09601896A Expired - Lifetime JP3214348B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 合金鋼鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214348B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102716910A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 衡阳华菱钢管有限公司 | 压铸模具用钢管及其制造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146487A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-05-22 | Daido Steel Co Ltd | シャフト用鋼 |
| CN102952994B (zh) * | 2011-08-25 | 2015-08-26 | 宝山钢铁股份有限公司 | 耐火抗震建筑用钢及其生产方法 |
| CN105324495A (zh) * | 2013-07-09 | 2016-02-10 | 新日铁住金株式会社 | 高Cr钢管的制造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110617A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-09 | Kawasaki Steel Corp | Heat treatment of cr-mo steel |
| JPH0735547B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1995-04-19 | 川崎製鉄株式会社 | 高温強度に優れた高クロム系継目無鋼管の製造方法 |
| JPH046218A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Nkk Corp | Ｃｒ―Ｍｏ鋼継目無鋼管の製造方法 |
| JPH07278656A (ja) * | 1994-04-04 | 1995-10-24 | Nippon Steel Corp | 低降伏比高張力鋼の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP09601896A patent/JP3214348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102716910A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 衡阳华菱钢管有限公司 | 压铸模具用钢管及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09263830A (ja) | 1997-10-07 |
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