JP6522655B2

JP6522655B2 - 可変厚を有する帯板及び関連帯板の製造方法

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Publication number: JP6522655B2
Application number: JP2016564435A
Authority: JP
Inventors: パニエロラン; レデピエール−ルイ; ローランニコラ
Original assignee: アペラン
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2034-01-17
Also published as: WO2015107393A1; CA2937283A1; EP3094756A1; CA2937283C; JP2017508625A; CN106170567A; RU2016133650A; KR102172008B1; US20170029918A1; BR112016016487B1; US10526680B2; MX2016009274A; KR20160113153A; CN106170567B; EP3094756B1; RU2661313C2; BR112016016487A2; ES2696830T3

Description

本発明は、その長さに沿って可変厚を持ち、鉄系合金から作られる帯板を製造するための方法に関連する。

低温のＩｎｖａｒ（登録商標）、特にＩｎｖａｒ（登録商標）Ｍ９３は、低い熱膨張係数を有する合金であり、そのことは、低温流体の輸送に対して、合金を特に魅力的にさせる。

そのような用途では、異なる厚さの低温Ｉｎｖａｒ（登録商標）から作られた要素を、例えば、溶接によって組み立てることができる。

それによって得られた組立品は完全なる満足を与えるわけではない。実際に、溶接では、組立要素によって形成された構造体の弱い領域を形成する。これらの弱い領域が存在することが、疲労強度の低下をもたらす場合がある。

本発明の対象は、機械的観点から補強される構造体を製造する可能性を与える、鉄及びニッケルを主成分とする帯板を製造するための方法を提案することにより、この問題を解決することである。

本発明の目的に対して、本発明は、請求項１に係る製造方法に関連する。

特定の実施形態に従って、その製造方法は、請求項２〜１１の１つ又は複数の特徴を有し、個別に又は全ての技術的に可能な組み合わせをとる。

本発明はまた、請求項１２又は１３に係るブランクを製造するための方法に関連する。

本発明はまた、請求項１４に係る低温管セグメントを製造するための方法に関連する。

本発明はまた、請求項１５〜１７に係る可変厚帯板に関連する。

本発明はまた、請求項１８〜２０に係るブランクに関連する。

本発明はまた、請求項２１及び２２に係る低温管セグメントに関連する。

本発明はまた、請求項２３〜２５に係る組立品に関連する。

本発明は、以下の図面に従って、単に例として与えられて添付図面を参照してなされる説明を読むことでよく理解される。

初期帯板の模式縦断面図である。中間帯板の模式縦断面図である。可変厚帯板の模式縦断面図である。本発明に係る製造方法により得られたブランクの模式図である。第２部分を持つブランクの第１組立品の模式縦断面図である。端部と端部を組み立てた２つのブランクの模式縦断面図である。低温管の模式断面図である。

本発明に係る、鉄及びニッケルを主成分とする合金から作られる、その長さに沿って可変厚を有する帯板を製造するための例示的方法を、本明細書で説明する。

本方法の第１工程として、熱間圧延によって得られた初期帯板１が提供される。

その初期帯板１は、低温Ｉｎｖａｒ型の合金から作られた帯板である。この合金は、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦５３．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦１．５ｗｔ％、
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、好ましくは、０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０≦Ｃ≦０．０７ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である。

ケイ素は、特に、脱酸素を可能とする機能及び合金の耐食性を改善する機能を有する。

低温Ｉｎｖａｒ型の合金は、３つの主な特性を有する合金である。

低温流体の液体化温度Ｔ_L未満になるまで、マルテンサイト変態に対して安定である。この低温流体は、例えば、液体のブタン、プロパン、メタン、窒素又は酸素である。マルテンサイト変態の開始温度が低温流体の液体化温度Ｔ_L未満になるように、合金のガンマ生成（ｇａｍｍａｇｅｎｉｃ）元素、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び炭素（Ｃ）の含有量は調整される。

室温と低温流体の液体化温度Ｔ_Lとの間で、低い平均熱膨張係数を有する。

任意の「延性−脆性」弾性転移を示さない。

使用される合金は、好ましくは、
２０℃と１００℃の間で、１０．５×１０^-6Ｋ^-1以下、特に２．５×１０^-6Ｋ^-1以下の平均熱膨張係数と、
−１８０℃と０℃の間で、１０×１０^-6Ｋ^-1以下、特に２×１０^-6Ｋ^-1以下の平均熱膨張係数と、
−１９６℃以上の温度で、１００ジュール／ｃｍ²以上、特に１５０ジュール／ｃｍ²以上の弾性率とを有する。

好ましくは、使用される合金は以下の組成、
３４．５≦Ｎｉ≦４２．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ％、
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、好ましくは、０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０．０１０ｗｔ％≦Ｃ≦０．０５０ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を有し、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である。

この場合において、合金は、好ましくは、
２０℃と１００℃の間で、５．５×１０^-6Ｋ^-1以下の平均熱膨張係数と、
−１８０℃と０℃の間で、５×１０^-6Ｋ^-1以下の平均熱膨張係数と、
−１９６℃以上の温度で、１００ジュール／ｃｍ²以上、特に１５０ジュール／ｃｍ²以上の弾性率とを有する。

さらにより詳細には、
３５ｗｔ％≦Ｎｉ≦３６．５ｗｔ％、
０．２ｗｔ％≦Ｍｎ≦０．４ｗｔ％、
０．０２≦Ｃ≦０．０４ｗｔ％、
０．１５≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を有し、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である。

この場合において、合金は、好ましくは
２０℃と１００℃の間で、１．５×１０^-6Ｋ^-1以下の平均熱膨張係数と、
−１８０℃と０℃の間で、２×１０^-6Ｋ^-1以下の平均熱膨張係数と、
−１９６℃以上の温度で、２００ジュール／ｃｍ²以上の弾性率とを有する。

そのような合金は、低温Ｉｎｖａｒ（登録商標）型の合金である。この合金の商標名は、Ｉｎｖａｒ（登録商標）−Ｍ９３である。

慣習的に、使用される合金は、アーク式電気炉又は真空誘導炉で精錬される。

残りの合金元素の含有量を調整することができる、取鍋内における精錬作業の後に、合金は半製品としての鋳造物になり、それらは、帯板を得るために熱間加工、特に、熱間圧延が行われる。

これらの半製品は、例えば、インゴットである。代替的に、それらは、スラブの連続鋳造用設備を用いて連続的に鋳造されたスラブにより形成される。

それによって得られた帯板は、その欠陥、カラミン、酸化透過、フレーク、並びに、帯板の長さ方向及び幅方向の厚さ不均一性を制限するために、連続プロセスで剥離されかつ研磨される。

研磨は、特に、研磨具（ｇｒｉｎｄｅｒｓ）又は研磨紙を用いて達成される。研磨の１つの機能としては、剥離残渣を除去することである。

この研磨工程の終了時点で、本発明に係る方法の第１工程で提供される初期帯板１が得られた。

任意選択で、均一冷間圧延工程の前に、微細構造の均一化のために焼鈍が帯板上で行われる。この微細構造均一化焼鈍は、特に、熱処理炉での連続焼鈍であり、後の説明では微細構造均一化焼鈍炉と呼ばれ、それは、微細構造均一化焼鈍炉内で２分間と２５分間の間に含まれる保圧時間と、微細構造均一化焼鈍の間に８５０℃と１２００℃の間に含まれる帯板の温度とで行われる。

初期帯板１は１．９ｍｍと１８ｍｍの間に含まれる一定厚Ｅ₀を有する（図１参照）。

次いで、初期帯板１は、均一冷間圧延工程の間に圧延される。その均一圧延は、初期帯板１の長さに沿って行われる。

均一圧延とは、均一厚さを有する帯板を、これもまた均一厚さを有するより薄い帯板に変形する圧延を意味する。

より詳細には、均一圧延工程は、圧延機で行われる１つ又は複数のパスを含み、その帯板がワーキングロール間で区切られる圧延ギャップの中を通る。この圧延ギャップの厚さは、均一圧延工程の各パスの間で一定のままである。

この均一圧延工程は、圧延方向に沿って、すなわち、中間帯板３の長さに沿って一定厚Ｅ_cを有する中間帯板３を作り出す（図２参照）。

任意選択で、均一圧延工程は、少なくとも１回の中間再結晶焼鈍を含む。

その焼鈍が存在する場合は、中間再結晶焼鈍は２つの連続した均一圧延パス間で行われる。代替的に又は任意選択で、それは、均一圧延工程の最後の自在圧延工程の前に、すなわち、均一圧延工程で行われた全ての圧延パスの後に行われる。

例えば、中間再結晶焼鈍は、中間焼鈍炉の間に８５０℃と１２００℃の間に含まれる帯板の温度と、３０秒間と５分間の間に含まれる中間焼鈍炉内での保圧時間とで行われる連続焼鈍である。

中間再結晶焼鈍は、又は、複数の中間再結晶焼鈍が行われた場合には均一圧延工程の最後の中間再結晶焼鈍は、帯板が初期帯板１の厚さＥ₀と中間帯板３の厚さＥ_cとの間に含まれる厚さＥ_iを有する場合に行われる。

中間再結晶焼鈍が、均一圧延工程の最後に行われた場合、中間再結晶焼鈍の間の帯板の厚さＥ_iは、自在圧延工程の始まりでの中間帯板３の厚さＥ_cと等しい。

有利には、少なくとも１回の中間再結晶焼鈍が行われる実施形態では、たった１回の中間再結晶焼鈍が行われる。特に、この１回の中間再結晶焼鈍は、帯板が中間帯板３の厚さＥ_cより大きい厚さＥ_iを有する場合に、２つの連続均一圧延パス間で行われる。

好ましくは、均一圧延工程は、任意の中間焼鈍を含まない。

次いで、均一圧延工程の最後で得られた厚さＥ_cを有する中間帯板３は、自在冷間圧延工程が行われる。

自在圧延は、中間帯板３の長さに沿って延びる圧延方向に沿って行われる。

自在圧延は、その長さに沿って可変厚を有する帯板を得ることができる。

これに対し、使用される圧延機の圧延ギャップの厚さは連続的に変化する。この変化は、その長さに沿って可変厚を有する帯板を得るように、圧延された帯板の領域における所望の厚さに依存する。

より詳細には、図３に図示されるように、自在圧延工程の最後で、第１厚さｅ＋ｓを有する第１領域７と、第１厚さｅ＋ｓより小さい第２厚さｅを有する第２領域１０とを含む可変厚帯板４である。第１厚さｅ＋ｓ及び第２厚さｅのそれぞれは、所与の圧延ギャップの厚さに相当する。

第１領域７及び第２領域１０のそれぞれは、それぞれ、ｅ＋ｓ及びｅの実質的に一定の厚さを有する。

それらは、可変厚帯板４の長さに沿って一定でない厚さを有する接続領域１１を通じて接続して一緒になる。接続領域１１の厚さは、ｅとｅ＋ｓの間で変化する。例に従って、それはｅとｅ＋ｓの間で線形的に変化する。

均一圧延工程及び自在圧延工程は、任意選択の中間再結晶焼鈍の後に、第１領域７に、すなわち、帯板４の最も厚い領域に塑性変形率τ₁を生じて、それは３０％以上であり、より詳細には３０％と９８％の間に含まれ、さらにより詳細には３０％と８０％の間に含まれる。前述した範囲において、塑性変形率τ₁は、３５％以上、より詳細には４０％以上、さらにより詳細には５０％以上が有利である。

第１領域で作られた塑性変形率τ₁は以下のように規定される。

均一圧延工程の間に中間再結晶焼鈍が行われない場合は、塑性変形率τ₁は、均一圧延工程及び自在圧延工程によって帯板４の第１領域７に作られた、すなわち、初期厚さＥ₀から厚さｅ＋ｓまでの厚さの減少から生じた、全体での減少率である。

この場合において、塑性変形率τ₁は、比率で、以下の式によって与えられる。

したがって、中間再結晶焼鈍が行われない場合では、塑性変形率τ₁は、均一圧延工程及び自在圧延工程によって第１領域７に作られた全体での減少率と等しい。

均一圧延工程中に、少なくとも１回の中間再結晶焼鈍が行われた場合は、塑性変形率τ₁は、均一圧延工程の間に行われた最後の中間再結晶焼鈍の間に有する厚さＥ_iから、厚さｅ＋ｓまでの帯板の厚さの減少によって、第１領域７に作られた減少率である。

この場合、塑性変形率τ₁は、比率で、以下の式によって与えられる。

したがって、均一圧延工程の間に１回又は複数回の中間焼鈍が行われた場合では、塑性変形率τ₁は、均一圧延工程及び自在冷間圧延工程によって第１領域に作られた全体での減少率より小さい。

第２領域１０に作られる、任意選択の中間再結晶焼鈍の後の塑性変形率τ₂は、第１領域７の塑性変形率τ₁より大きい。それは、上記の［数１］及び［数２］の、ｅ＋ｓをｅに置き換えることによって、似たような方法で計算される。

第２領域１０と第１領域７の間の塑性変形率の差Δτは、関係Δτ＝τ₂−τ₁によって与えられる。

この差Δτは、厚さＥ₀が２ｍｍより大きい場合、１３％以下であると有利である。それは、厚さＥ₀が２ｍｍ以下の場合、１０％以下であると有利である。

より詳細には、差Δτは、Ｅ₀が２ｍｍより大きい場合は１０％以下であり、差Δτは、Ｅ₀が２ｍｍ以下の場合は８％以下である。

有利には、自在圧延工程の前の中間帯板３の厚さＥ_cは、特に、１．０５と１．５の間に含まれる減少係数ｋと掛け合わせた第２領域１０の厚さｅと等しい。有利には、ｋは約１．３と等しい。

有利には、第１領域７及び第２領域１０の厚さｅ＋ｓ及びｅは等式、ｅ＋ｓ＝（ｎ＋１）ｅで表され、式中、ｎは０．０５と０．５の間に含まれる一定の係数である。

言い換えると、第１厚さｅ＋ｓは、１．０５と１．５の間に含まれる増倍係数と掛け合わせた第２厚さｅと等しい。

この方程式は、以下の方法：ｓ＝ｎｅ、すなわち、第２領域１０に対する第１領域７の過剰厚さｓは、第２領域１０の厚さｅと掛け合わせた係数ｎと等しい、と書き換えることができる。

第２領域１０の厚さｅは、０．０５ｍｍと１０ｍｍの間、より詳細には０．１５ｍｍと１０ｍｍの間、さらにより詳細には、０．２５ｍｍと８．５ｍｍの間に含まれる。シートが作られた場合、厚さｅは２ｍｍ以下であり、０．２５ｍｍと２ｍｍの間に含まれるのが有利である。プレートが作られた場合、厚さｅは２ｍｍより大きく、特に、２．１ｍｍと１０ｍｍの間に含まれ、より詳細には２．１ｍｍと８．５ｍｍの間に含まれる。

次に、自在圧延工程から生じた可変厚帯板４は、最終再結晶焼鈍を行う。

最終再結晶焼鈍は、最終焼鈍炉内で行われる連続焼鈍である。最終焼鈍炉の温度は、最終再結晶焼鈍の間は一定である。最終再結晶焼鈍の間の帯板４の温度は、８５０℃と１２００℃の間に含まれる。

最終焼鈍炉での保圧時間は、２０秒間と５分間の間、より詳細には３０秒間と３分間の間に含まれる。

最終焼鈍炉での帯板４の走行速度は一定である。例えば、それは、１０ｍに等しい加熱長さを持つ最終焼鈍炉において、２ｍ／分と２０ｍ／分の間に含まれる。

有利には、最終焼鈍中の帯板４の温度は、１０２５℃である。この場合では、最終焼鈍炉内での保圧時間は、例えば、２ｍｍ以下の厚さｅを持つ第２領域１０を有する可変厚帯板４については、３０秒間と６０秒間の間に含まれる。最終焼鈍炉での保圧時間は、例えば、２ｍｍ超の厚さｅを持つ第２領域１０を有する可変厚帯板４については、３分間と５分間の間に含まれる。

最終焼鈍炉内での保圧時間、並びに最終焼鈍の温度は、最終再結晶焼鈍の後に、第１領域と第２領域の間で準均一な機械的特性及び粒度を有する帯板４を得るように選択される。後の説明で、「準均一」の意味を特定する。

好ましくは、最終焼鈍は還元雰囲気中で、すなわち、例えば、純水素又はＨ₂−Ｎ₂雰囲気中で行われる。凍結温度は、好ましくは−４０℃未満である。Ｈ₂−Ｎ₂雰囲気の場合では、Ｎ₂の含有量を０％と９５％の間に含むことができる。Ｈ₂−Ｎ₂雰囲気は、例えば、およそ７０％のＨ₂と３０％のＮ₂を含む。

実施形態に従って、可変厚帯板４は、自在圧延機から最終焼鈍炉まで連続的に、すなわち、可変厚帯板４の任意の中間巻取りをせずに通る。

代替的に、自在圧延工程の最後で、可変厚帯板４は、それを最終焼鈍炉に送るように巻き取られ、次いで、巻き戻されて最終再結晶焼鈍を行う。

この代替方法に従って、巻取られた帯板４は、特に帯板４の第２領域１０の厚さｅがおよそ０．７ｍｍである場合に、例えば、１００ｍと２５００ｍの間に含まれる長さを有する。

最終再結晶焼鈍の最後で、その長さに沿って可変厚を有する帯板４が、以下の特徴を有した状態で得られる。

それは厚さｅ＋ｓを有する第１領域７と厚さｅの第２領域とを含み、任意選択で、ｅとｅ＋ｓの間で変化する厚さを持つ接続領域１１を通じて接続されて一緒になる。

好ましくは、第１領域７の平均の粒度と第２領域１０の平均の粒度との間の絶対値の差は、ＡＳＴＭＥ１１２−１０規格に従った番号で、０．５以下である。ＡＳＴＭ番号における平均の粒度は、ＡＳＴＭＥ１１２−１０規格に記載される代表図と比較する方法を使用することで決定される。この方法に従って、試料の平均の粒度を決定するために、コントラストエッチングを行った試料の所与の倍率で、光学顕微鏡を用いて得られた画面上の粒構造の画像を、コントラストエッチングを行った異なる粒度の双晶粒子（ｔｗｉｎｎｅｄｇｒａｉｎｓ）を表示した代表図と比較する（規格のプレートＩＩＩに相当する）。試料の平均の粒度番号は、顕微鏡の画面上で観察された画像と最も似ているように見える代表図に関する使用された倍率に相当する番号であると決定される。

顕微鏡の画面で観察された画像が、２つの連続した粒度の代表図の中間である場合は、顕微鏡で観察された画像の平均の粒度番号は、各々の２つの代表図に関する使用された倍率に相当する番号間の算術平均であると決定される。

より詳細には、第１領域７の平均粒度番号Ｇ１_ASTMは、第２領域１０の平均粒度番号Ｇ２_ASTMより小さく、大きくても０．５である。

可変厚帯板４は、準均一な機械的特性を有することができる。

特に、
Ｒｐ１と記される第１領域７の０．２％耐力と、Ｒｐ２と記される第２領域１０の０．２％耐力との間の絶対値の差は６ＭＰａであり、
Ｒｍ１と記される第１領域７の極限引張強度と、Ｒｍ２と記される第２領域１０の極限引張強度との間の絶対値の差は６ＭＰａ以下である。

０．２％耐力とは、慣習的に、０．２％の塑性変形時の応力値を意味する。

慣習的に、極限引張強度は、テスト試料の歪み前の最大応力に相当する。

図示した例では、可変厚帯板４は、帯板４の全体の長さにわたって定期的に繰り返されるパターンを有する。このパターンは、長さＬ₁／２を持つ第１領域７の半分、長さＬ３の接続領域１１、長さＬ２の第２領域１０、長さＬ３の接続領域１１、及び長さＬ₁／２を持つ第１領域７の半分を含む。

有利には、第２領域１０の長さＬ２は、実質的に、第１領域７の長さＬ１より大きい。例としては、長さＬ２は長さＬ１の２０倍と１００倍の間に含まれる。

２つの接続領域１１によって挟まれた第１領域７によって形成される各配列は、可変厚帯板４の過剰厚領域、すなわち、ｅより大きい厚さを持つ領域を形成する。したがって、可変厚帯板４は、過剰厚領域によって第２領域１０の間で分けられた、厚さｅを持つ長さＬ２の第２領域１０を含む。

最終再結晶焼鈍の後、可変厚帯板４は過剰厚領域で、好ましくは、過剰厚領域の中央で切り離される。

それによって図４に図示したブランク１２が得られ、それは、それぞれのその長さ方向端部で、長さＬ３の接続領域１１によって、及び長さＬ１／２の第１領域７の半分によって挟まれた長さＬ２の第２領域を含む。

切り離す工程の最後で、ブランク１２は、公知の平滑化法に従って平滑化される。

次いで、ブランク１２は単位コイルの中に巻かれる。

上で説明した製造方法の代替方法に従って、可変厚帯板４の平滑化が、最終再結晶焼鈍の後に、及びブランク１２の切り離し前に行われる。

この代替方法によると、平滑化された可変厚帯板４は、過剰厚領域で切り離されてブランク１２を形成する。好ましくは、帯板４は、過剰厚領域の中央で切り離される。

その切り離しは、例えば、帯板４を平滑化するために使用されるレベラーによって実施される。代替的に、平滑化された帯板４はコイル中に巻かれ、次いで、レベラーとは異なる機械で切り離される。

次いで、ブランク１２は単位コイルに巻かれる。

上で説明した製造方法を用いて、補強端部１４によって挟まれた厚さｅの中央領域１３を含む１つの破片で形成されるブランク１２が、すなわち、中央領域１３の厚さｅより大きい厚さを持つブランク１２が得られた。端部１４は、可変厚帯板４の過剰厚領域に相当し、中央領域１３は、ブランク１２が切り離された可変厚帯板４の第２領域１０に相当する。

これらのブランク１２は、それらの長さに沿って可変厚を持ち、１つの部分で形成されていて、本技術水準の溶接組立品の弱さを有しない。さらに、それらの補強端部１４は、他の部分と溶接することでそれらを組み立てることができ、溶接によってこの組立を行う結果、機械的弱さを最小化することができる。

代替方法によると、ブランク１２は、例えば、２つの連続した過剰厚領域以外の場所で、帯板４を切り離すことによって得られる。例えば、それらは過剰厚領域及び第２領域１０で、それらを代替的に切ることによって得ることができる。この場合では、ブランク１２は、ｅより大きい厚さを持つただ１つの補強端部１４を有する状態で得られる。

それらはまた、２つの連続した第２領域１０で切り離すことによって得ることができる。

例としては、図５に図示したように、本発明に係るブランク１２は、ブランク１２の１つの補強端部１４を第２部分１６のエッジに溶接することによって、第２部分１６と組み立てることができる。第２部分１６の厚さは、ブランク１２の中央領域１３の厚さより大きいことが好ましい。行われた溶接は、より詳細にはラップ溶接である。

部分１６は、上で説明したようにブランク１２であることができる。

したがって、図６では、溶接によって端部と端部が組み立てられた２つのブランク１２が図示される。これらの２つのブランク１２は、それらの補強端部１４を通じて溶接されて一緒になる。

その例を図５及び６に図示した。

中央領域１３の長さは、例えば、４０ｍと６０ｍの間に含まれる。

補強端部１４の長さは、例えば、０．５ｍと２ｍの間に含まれる。

第２厚さｅは、特に、約０．７ｍｍに等しい。

第１厚さｅ＋ｓは、約０．９ｍｍに等しい。

代替的に、非平坦部はブランク１２から形成される。

したがって、図７に図示した例では、管セグメント１８はブランク１２から形成される。

ブランク１２の長さに沿って延びるブランク１２のエッジは縦エッジと呼ばれる。

管セグメント１８を製造するために、ブランク１２がその幅に沿って、すなわち、巻き上げられたブランク１２を形成するように縦軸Ｌの周りに、巻き上げられる。次いで、巻き上げられたブランク１２の縦エッジは、管セグメント１８を形成するように溶接されて一緒になる。この管セグメント１８は厚さｅの円筒中央領域２０、及び、厚さｅより大きい厚さ、特にｅ＋ｓと等しい厚さを持つ円筒補強端部２２を有する。

次いで、管２４は、それらの補強端部２２を通じて、少なくとも２つの管セグメント１８と一緒に溶接することで作られる。その溶接は球状溶接、特に、端部−端部（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ）型の溶接である。

補強端部２２の厚さｅ＋ｓは、管２４がその取付中及びその使用中に耐えなければならないトラクション力によって規定される。

そのような管２４は、例えば、液化天然ガスを運ぶのに適した低温管であり、液化天然ガスを運ぶ低温水中導管の腐食からそれを守る材料で被覆されたメイン管又はそのような導管の内管を形成することを意図する。

この場合では、例えば、
厚さｅは約８．２ｍｍと等しい。
厚さｅ＋ｓは約９．４３ｍｍと等しい。

管セグメント１８の中央領域２０の長さＬ２は約８ｍと等しい。

本発明に係る製造方法は、特に有利である。実際に、それは、異なる厚さを持つが準均一な機械的特性を持つ領域を有する、上で規定した化学組成を有する鉄及びニッケルを主成分とする合金から作られた帯板を得ることができる。これらの特性は、均一圧延工程及び自在圧延工程によって作られた、任意選択の中間再結晶焼鈍の後の、最も厚い領域で３０％以上の塑性変形率を使用することで得られる。

以下の実験例は、この型の合金に対して、特許請求の範囲で記載した塑性変形率の範囲の有意性を説明する。

第１の一連の実験では、可変厚シート（すなわち、第２領域１０の厚さｅを有する可変厚帯板４は２ｍｍ以下）を作った。

以下、表１は任意の中間再結晶焼鈍をしていない可変厚を有するシートを製造するための試験を説明する。

以下、表２は表１の試験によって得られたシートの特性を含む。

以下、表３は厚さＥ_iで中間再結晶焼鈍をした可変厚を持つシートを製造するための試験を説明する。

以下、表４は表３の試験によって得られたシートの特性を含む。

第２の一連の実験では、可変厚プレート（すなわち、第２領域１０の厚さｅを有する可変厚帯板４は２ｍｍより大きい）を製造した。

表５は、任意の中間焼鈍をしたか又はしていない可変厚プレートを製造するための試験を説明する。

以下、表６は表５の試験によって得られたプレートの特性を含む。

全ての表において、本発明に係る試験には下線が引かれている。

任意選択の中間再結晶焼鈍の後の塑性変形率τ₁が３０％以上である場合（表１の試験１〜７、表３の１〜３、及び表５の１〜９）、得られた可変厚帯板４は、第１領域７の平均粒度（厚さｅ＋ｓ）と、第２領域１０の粒度（厚さｅ）との間で、絶対値においてＡＳＴＭ番号で０．５以下である平均の粒度の差を有することがわかる。第１領域７と第２領域１０の間のこの小さい平均粒度の差は、準均一な機械的特性、すなわち、第１領域７と第２領域１０の間で絶対値で６ＭＰａ以下の０．２％耐力の差ΔＲｐ、及び、絶対値で６ＭＰａ以下の第１領域７の極限引張強度と第２領域１０の極限引張強度との間の差ΔＲｍをもたらす。

したがって、それは一定の温度及び一定の走行速度で行われるため、極めて単純な再結晶焼鈍の最後で、準均一な機械的特性及び粒度を有する可変厚帯板４を得ることが可能である。

Claims

鉄系合金から作られる、長さに沿って可変厚を有する帯板を製造するための方法であって、前記帯板が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦５３．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦１．５ｗｔ％、
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０≦Ｃ≦０．０７ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である合金から作られ、
前記方法が、
熱間圧延によって得られた、一定厚（Ｅ_０）の初期帯板（１）を提供する工程、
長さに沿って前記初期帯板（１）の均一冷間圧延を行い、前記圧延の方向に沿って一定厚（Ｅ_ｃ）の中間帯板（３）を得る工程、
長さに沿って前記中間帯板（３）の自在冷間圧延を行い、前記圧延の方向に沿って可変厚帯板（４）を得る工程であって、前記可変厚帯板（４）が、長さに沿って、第１厚さ（ｅ＋ｓ）を有する第１領域（７）と、前記第１厚さ（ｅ＋ｓ）より小さい第２厚さ（ｅ）を有する第２領域（１０）とを有する、工程、及び
最終焼鈍炉内で前記可変厚帯板（４）の連続最終再結晶焼鈍を行う工程、
を連続的に含み、
任意選択の中間再結晶焼鈍の後に、前記可変厚帯板（４）の前記第１領域（７）において、均一冷間圧延工程及び自在冷間圧延工程によって生じた塑性変形率が３０％以上であり、
任意選択の中間再結晶焼鈍の後に、均一冷間圧延工程及び自在冷間圧延工程によって作られた前記可変厚帯板（４）の前記第２領域（１０）での塑性変形率（τ₂）と、任意選択の中間再結晶焼鈍の後に、均一冷間圧延工程及び自在冷間圧延工程によって作られた前記可変厚帯板（４）の前記第１領域（７）での塑性変形率（τ₁）との差（Δτ）が、前記初期帯板（１）の厚さ（Ｅ₀）が２ｍｍより大きい場合は１３％以下であり、前記初期帯板（１）の厚さ（Ｅ₀）が２ｍｍ以下の場合は１０％以下である、帯板の製造方法。
前記最終再結晶焼鈍が、８５０℃と１２００℃の間に含まれる最終焼鈍温度と、前記最終焼鈍炉内で２０秒間と５分間の間に含まれる保圧時間とで行われる、請求項１に記載の製造方法。
前記均一圧延工程が、２つの連続した均一圧延パスの間で及び／又は前記中間帯板（３）の自在冷間圧延の前の前記均一圧延の最後で行われる、少なくとも１回の中間再結晶焼鈍を含む、請求項１又は２に記載の製造方法。
前記中間再結晶焼鈍が、中間焼鈍炉内において、中間焼鈍の間に８５０℃と１２００℃の間に含まれる前記帯板の温度と、前記中間焼鈍炉内で３０秒間と５分間の間に含まれる保圧時間とで行われる連続焼鈍である、請求項３に記載の製造方法。
前記中間帯板（３）の厚さ（Ｅ_ｃ）が、１．０５と１．５の間に含まれる減少係数を掛け合わせた前記第２厚さ（ｅ）と等しい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
前記第１厚さ（ｅ＋ｓ）が、１．０５と１．５の間に含まれる増倍係数を掛け合わせた前記第２厚さ（ｅ）と等しい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
前記均一冷間圧延工程の前に、前記初期帯板（１）が、微細構造均一化焼鈍炉において、前記微細構造均一化焼鈍炉内で２分間と２５分間の間に含まれる保圧時間と、８５０℃と１２００℃の間に含まれる前記微細構造均一化焼鈍炉の温度とで、微細構造均一化焼鈍、特に、連続焼鈍を受ける、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
前記初期帯板（１）が、アーク式電気炉若しくは真空誘導炉で精錬された合金からなるスラブ又はインゴットのような半製品から得られる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
前記初期帯板（１）の厚さ（Ｅ_０）が、１．９ｍｍと１８ｍｍの間に含まれる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
前記最終再結晶焼鈍工程の後に、前記可変厚帯板（４）を平滑化するための工程を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
前記合金が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦４２．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ％、
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０．０１０ｗｔ％≦Ｃ≦０．０５０ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造方法を行い、長さに沿って可変厚を有する帯板（４）を得る工程、及び
前記可変厚帯板（４）を切り、複数のブランク（１２）を得る工程、
を含む、少なくとも１つのブランク（１２）の製造方法。
前記可変厚帯板（４）を切る工程が前記第１領域（７）で行われ、各々のブランク（１２）が、２つの連続した第１領域（７）の間に設けられた一部の前記可変厚帯板（４）で形成される、請求項１２に記載の方法。
請求項１３に記載の製造方法を行うことで、ブランク（１２）の長さに沿って延びる縦エッジを含む少なくとも１つのブランク（１２）を製造する工程、次いで、
幅に沿って前記ブランク（１２）を巻き上げる工程、及び
前記巻き上げたブランク（１２）の前記縦エッジを溶接して一緒にして、管セグメント（１８）を形成する工程
を含む、低温管セグメント（１８）の製造方法。
長さに沿って、第１厚さ（ｅ＋ｓ）を有する第１領域（７）と、前記第１厚さ（ｅ＋ｓ）より小さい第２厚さ（ｅ）を有する第２領域（１０）とを有する可変厚帯板（４）であって、前記可変厚帯板（４）が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦５３．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦１．５ｗｔ％、
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０≦Ｃ≦０．０７ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である合金から作られ、前記第１領域（７）が平均の第１粒度（Ｇ１ _ＡＳＴＭ）を有し、前記第２領域（１０）が平均の第２粒度（Ｇ２ _ＡＳＴＭ）を有し、前記第１粒度（Ｇ１ _ＡＳＴＭ）と前記第２粒度（Ｇ２ _ＡＳＴＭ）の間の絶対値の差が、ＡＳＴＭＥ１１２−１０規格に従った番号で０．５以下である、可変厚帯板（４）。
前記合金が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦４２．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ％、
０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０．０１０ｗｔ％≦Ｃ≦０．０５０ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である、請求項１５に記載の帯板。
長さに沿って、第１厚さ（ｅ＋ｓ）を有する少なくとも１つの第１補強領域（１４）と、前記第１厚さ（ｅ＋ｓ）より小さい第２厚さ（ｅ）を有する少なくとも１つの第２領域（１３）とを有するブランク（１２）であって、前記ブランク（１２）が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦５３．５ｗｔ％
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦１．５ｗｔ％
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０≦Ｃ≦０．０７ｗｔ％
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である合金から作られ、前記第１補強領域（１４）が平均の第１粒度（Ｇ１ _ＡＳＴＭ）を有し、前記第２領域（１３）が平均の第２粒度（Ｇ２ _ＡＳＴＭ）を有し、前記第１粒度（Ｇ１ _ＡＳＴＭ）と前記第２粒度（Ｇ２ _ＡＳＴＭ）の間の絶対値の差が、ＡＳＴＭＥ１１２−１０規格に従った番号で０．５以下である、ブランク（１２）。
前記合金が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦４２．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ％、
０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０．０１０ｗｔ％≦Ｃ≦０．０５０ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である、請求項１７に記載のブランク。
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦５３．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦１．５ｗｔ％、
０≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０≦Ｃ≦０．０７ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である合金から作られる管セグメント（１８）であって、
セグメントが、中央領域（２０）の厚さ（ｅ）より大きい厚さを有する中央領域（２０）を持つ１つの破片に形成される円筒強化端部（２２）によって挟まれる、厚さ（ｅ）を有する円筒中央領域（２０）を含み、前記円筒強化端部（２２）が平均の第１粒度（Ｇ１ _ＡＳＴＭ）を有し、前記円筒中央領域（２０）が平均の第２粒度（Ｇ２ _ＡＳＴＭ）を有し、前記第１粒度（Ｇ１ _ＡＳＴＭ）と前記第２粒度（Ｇ２ _ＡＳＴＭ）の間の絶対値の差が、ＡＳＴＭＥ１１２−１０規格に従った番号で０．５以下である、管セグメント（１８）。
前記合金が、
３４．５ｗｔ％≦Ｎｉ≦４２．５ｗｔ％、
０．１５ｗｔ％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ％、
０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％、
０．０１０ｗｔ％≦Ｃ≦０．０５０ｗｔ％、
任意選択で、
０≦Ｃｏ≦２０ｗｔ％、
０≦Ｔｉ≦０．５ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｒ≦０．５ｗｔ％
を含み、残部が鉄及び精錬から必然的に生じた不純物である、請求項１９に記載の管セグメント（１８）。
請求項１７又は１８に記載の少なくとも１つのブランク（１２）及び前記ブランク（１２）に溶接された部分（１６）を含む組立品。
前記部分（１６）が、前記ブランク（１２）の前記第１補強領域（１４）に溶接される、請求項２１に記載の組立品。
請求項１７又は１８に記載のブランク（１２）を２つ含む組立品であって、一方のブランク（１２）が、他方のブランク（１２）の前記第１補強領域（１４）に溶接される、組立品。
前記Ｓｉが、０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
前記最終焼鈍炉内での前記保圧時間が３０秒間と３分間の間に含まれる、請求項２に記載の方法。
前記Ｓｉが、０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％である、請求項１５に記載の可変厚帯板（４）。
前記Ｓｉが、０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％である、請求項１７に記載のブランク（１２）。
前記Ｓｉが、０．１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．３５ｗｔ％である、請求項１９に記載の管セグメント（１８）。