JPH0360888B2 - - Google Patents
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- JPH0360888B2 JPH0360888B2 JP2779583A JP2779583A JPH0360888B2 JP H0360888 B2 JPH0360888 B2 JP H0360888B2 JP 2779583 A JP2779583 A JP 2779583A JP 2779583 A JP2779583 A JP 2779583A JP H0360888 B2 JPH0360888 B2 JP H0360888B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
本発明は電縫溶接部が母材部と同程度に低温靭
性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法に関する
ものである。 従来の製造方法では母材部はコントロールドロ
ーリング、制御冷却により微細なフエライトがで
き、低温靭性のすぐれたものが得られるが、電縫
溶接部は圧延組織が消失し、粗大な鋳造組織が形
成され、また溶接から急冷されることによりクリ
ーンフエライトが出来ないため低温靭性が悪くな
るという欠点を有していた。 本発明は上記の欠点を有利に解消するものであ
り、その要旨とするところはＣ：0.01〜0.08％、
Mn1.5％、Si0.5％、Ｐ0.03％、Ｓ0.008
％、Ti0.04％、Nb：0.001〜0.050％、Ｖ：
0.001〜0.050％、Ｎ0.010％、脱酸度を調整する
ことにより残存するsolAl、残部Fe及び不可避的
不純物よりなる素材鋼板を用い電縫溶接し、その
後電縫溶接部を790℃〜1050℃で５秒以上加熱し、
750℃〜950℃の温度から30℃／sec〜150℃／sec
で急冷し、電縫溶接部を微細アシキユラーフエラ
イト組織にしたのち、電縫溶接部を400℃〜700℃
で１分以内加熱してストレスリリーフ処理を行う
ことを特徴とする低温靭性のすぐれた高張力電縫
鋼管の製造方法である。 即ち本発明は素材の成分、電縫溶接した後の電
縫溶接部の加熱条件とその後の冷却条件を制限
し、更にストレスリリーフ処理を行うことにより
電縫溶接部が母材部と同程度に低温靭性のすぐれ
た電縫鋼管を製造することを可能としたもので極
めて有利なものである。 次に本発明について詳細に説明する。 先ず素材の成分について述べるとＣについては
結晶粒微細化による靭性向上のため、0.01〜0.08
％とし、強度の点については他の元素にて補な
う。 Mnは1.5％より多量の場合、溶接性の点から悪
影響を及びすため1.5％以下が望ましくなる。 Siは強度を保たせる上で必要であるが0.5％よ
り多量の場合、電縫溶接部でのペネトレーターの
発生が容易となるため、0.5％以下とする。 Ｐは偏析により悪影響を及ぼすのでＰは0.03％
以下とする。 ＳについてもMnSの長く伸ばされた介在物に
より靭性劣化するため低い方が望ましく0.008％
以下とする。 TiとＮは微細なTi−Ｎとして析出し、この微
細なTi−Ｎが溶接部の組織を微細化させ、靭性
を向上させる点からTiは0.04％以下、Ｎは0.010
％以下含有する。 Nb，Ｖにおいては強度確保上必要でNbは
0.001〜0.050％の範囲とし、Ｖは0.001〜0.050％
の範囲とする。 なお素材はAlで脱酸し、その際残存する通常
の量のAlを含有する。 Ｂについては必須元素ではないが、0.0002〜
0.0025％の範囲で添加するとより靭性が向上し好
ましいものである。 次に電縫溶接後の加熱、冷却条件について述べ
る。本発明は電縫溶接部のみを電縫溶接後790℃
〜1050℃の範囲で５秒以上加熱するものであり、
これにより電縫溶接において生成された鋳造組織
を破壊する。加熱温度が790℃未満では完全に鋳
造組織を破壊するまでには至らず、1050℃超では
結晶粒の粗大化が起こり好ましくない。 又加熱時間が５秒未満では溶接部の鋳造組織を
完全に破壊することができず好ましくない。 冷却条件についても冷却開始温度を750℃〜950
℃とするもので、その冷却速度も30℃／sec〜150
℃／secとするものである。その限定理由はAr3
変態点を通過する際の速度が30℃／sec以上でな
いと、整粒均一化が行われず、その上限も150
℃／secが好ましい。又、温度についてもAr3変
態点近傍の750℃未満になると結晶粒の整粒均一
化が行われない。逆に、950℃超から水冷を開始
すると低温で開始するのと同様に組織の改善効果
が認められない。 このような加熱、冷却条件について、本発明者
等は種々の実験を行つた。第１図は電縫溶接後、
700℃〜1100℃の範囲において、５秒以上加熱し
た後、冷却速度を５℃／secと50℃／secと変えて
低温靭性について調べた結果を示している。 その結果によれば冷却速度が50℃／secのもの
は５℃／secに比べ遷移温度（vTrS）は低くなり
低温靭性は向上することが明らかとなつた。 第２図は冷却開始温度750℃〜950℃の範囲にお
いて冷却速度の変化による遷移温度（vTrS）の
値をＣの含有量を変えて示したもので、Ｃ：0.08
％の含有量においては30℃／sec〜150℃／secの
範囲において、低温靭性が良くなつており、Ｃ：
0.15％の含有量においてはあまり良好な結果は得
られない。 第３図はＣ：0.08％の成分系における電縫溶接
後の光学顕微鏡写真（400倍）であり、電縫溶接
後、970℃で５秒加熱後、５℃／sec空冷した時の
ａ溶接部、ｂ母材部と50℃／sec水冷した時のｃ
溶接部の組織を示す。 なおａはvTrS＝−20℃、フエライト粒度No.＝
10.9、ｂはvTrS＝−80℃、フエライト粒度No.＝
12.8、ｃはvTrS＝−40℃、フエライト粒度No.＝
12.6である。 即ち第３図から明らかなように電縫溶接後の加
熱、冷却条件を制御する本発明によればポストノ
ルマ（５℃／sec空冷）の粗大なフエライト粒に
比べ超微細なフエライト組織になり、母材部並の
フエライト粒度となり、低温靭性が良好となる。 第４図は本発明の実施による溶接部の硬度と遷
移温度の変化の状態を示している。領域Ａは本発
明の加熱−水冷およびストレスリリーフ処理を全
く行つていない場合を示している。領域Ｂは加熱
−水冷処理を行つた場合を示しており、溶接部の
硬度は上昇するがフエライトの細粒化により、遷
移温度は低下する。矢印ａは加熱−水冷処理の効
果を示している。なお、領域Ｂに移る領域Ａの範
囲は遷移温度が−20℃で溶接部硬度Hv（500ｇ）
が180〜210の範囲である。また、領域Ｃは領域Ｂ
のものにストレスリリーフ処理を行つた場合であ
り、矢印ｂはストレスリリーフ処理の効果を示し
ている。ストレスリリーフ処理により溶接部は硬
度および遷移温度が共に低下する。 以上のように本発明は電縫溶接後の加熱冷却条
件を790℃〜1050℃で５秒以上加熱し、冷却開始
温度を750℃〜950℃から30℃／sec〜150℃／sec
の冷却速度で水冷を行ない、そののちストレスリ
リーフを行うことにより溶接部でも低温靭性の良
性な電縫鋼管が得られるものでその効果は極めて
大である。 400〜700℃で１分以内加熱してストレスリリー
フ処理を行う理由は400℃未満はストレスリリー
フ効果がないので、400℃以上必要であり、700℃
超であると粒が粗大化するため、特にAc3点を越
えると粗大化が急速に進行するため、Ac3点以下
でストレスリリーフを行なう必要がある。 また時間はストレスリリーフが行なわれるでき
るだけ短かい時間がよく、１分以内が望ましい。
１分超になると粗大化しはじめ、低温靭性に望ま
しくない。 次に本発明を実施する設備の概略を第５図に示
す。図中符号１は電縫溶接部、２は溶接ロール、
３はNo.１ポストノルマライザー、４はNo.２ポスト
ノルマライザー、５はNo.３ポストノルマライザー
で、その後６の水冷ゾーンを設置し、任意に冷却
開始温度、水冷冷却速度を設定するものである。
また、符号７はストレスリリーフ処理の加熱炉で
ある。図中矢印で示す進行方向に管Ｐは送られ、
順次加熱、冷却される。 次に本発明の実施例を表１に示す。
性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法に関する
ものである。 従来の製造方法では母材部はコントロールドロ
ーリング、制御冷却により微細なフエライトがで
き、低温靭性のすぐれたものが得られるが、電縫
溶接部は圧延組織が消失し、粗大な鋳造組織が形
成され、また溶接から急冷されることによりクリ
ーンフエライトが出来ないため低温靭性が悪くな
るという欠点を有していた。 本発明は上記の欠点を有利に解消するものであ
り、その要旨とするところはＣ：0.01〜0.08％、
Mn1.5％、Si0.5％、Ｐ0.03％、Ｓ0.008
％、Ti0.04％、Nb：0.001〜0.050％、Ｖ：
0.001〜0.050％、Ｎ0.010％、脱酸度を調整する
ことにより残存するsolAl、残部Fe及び不可避的
不純物よりなる素材鋼板を用い電縫溶接し、その
後電縫溶接部を790℃〜1050℃で５秒以上加熱し、
750℃〜950℃の温度から30℃／sec〜150℃／sec
で急冷し、電縫溶接部を微細アシキユラーフエラ
イト組織にしたのち、電縫溶接部を400℃〜700℃
で１分以内加熱してストレスリリーフ処理を行う
ことを特徴とする低温靭性のすぐれた高張力電縫
鋼管の製造方法である。 即ち本発明は素材の成分、電縫溶接した後の電
縫溶接部の加熱条件とその後の冷却条件を制限
し、更にストレスリリーフ処理を行うことにより
電縫溶接部が母材部と同程度に低温靭性のすぐれ
た電縫鋼管を製造することを可能としたもので極
めて有利なものである。 次に本発明について詳細に説明する。 先ず素材の成分について述べるとＣについては
結晶粒微細化による靭性向上のため、0.01〜0.08
％とし、強度の点については他の元素にて補な
う。 Mnは1.5％より多量の場合、溶接性の点から悪
影響を及びすため1.5％以下が望ましくなる。 Siは強度を保たせる上で必要であるが0.5％よ
り多量の場合、電縫溶接部でのペネトレーターの
発生が容易となるため、0.5％以下とする。 Ｐは偏析により悪影響を及ぼすのでＰは0.03％
以下とする。 ＳについてもMnSの長く伸ばされた介在物に
より靭性劣化するため低い方が望ましく0.008％
以下とする。 TiとＮは微細なTi−Ｎとして析出し、この微
細なTi−Ｎが溶接部の組織を微細化させ、靭性
を向上させる点からTiは0.04％以下、Ｎは0.010
％以下含有する。 Nb，Ｖにおいては強度確保上必要でNbは
0.001〜0.050％の範囲とし、Ｖは0.001〜0.050％
の範囲とする。 なお素材はAlで脱酸し、その際残存する通常
の量のAlを含有する。 Ｂについては必須元素ではないが、0.0002〜
0.0025％の範囲で添加するとより靭性が向上し好
ましいものである。 次に電縫溶接後の加熱、冷却条件について述べ
る。本発明は電縫溶接部のみを電縫溶接後790℃
〜1050℃の範囲で５秒以上加熱するものであり、
これにより電縫溶接において生成された鋳造組織
を破壊する。加熱温度が790℃未満では完全に鋳
造組織を破壊するまでには至らず、1050℃超では
結晶粒の粗大化が起こり好ましくない。 又加熱時間が５秒未満では溶接部の鋳造組織を
完全に破壊することができず好ましくない。 冷却条件についても冷却開始温度を750℃〜950
℃とするもので、その冷却速度も30℃／sec〜150
℃／secとするものである。その限定理由はAr3
変態点を通過する際の速度が30℃／sec以上でな
いと、整粒均一化が行われず、その上限も150
℃／secが好ましい。又、温度についてもAr3変
態点近傍の750℃未満になると結晶粒の整粒均一
化が行われない。逆に、950℃超から水冷を開始
すると低温で開始するのと同様に組織の改善効果
が認められない。 このような加熱、冷却条件について、本発明者
等は種々の実験を行つた。第１図は電縫溶接後、
700℃〜1100℃の範囲において、５秒以上加熱し
た後、冷却速度を５℃／secと50℃／secと変えて
低温靭性について調べた結果を示している。 その結果によれば冷却速度が50℃／secのもの
は５℃／secに比べ遷移温度（vTrS）は低くなり
低温靭性は向上することが明らかとなつた。 第２図は冷却開始温度750℃〜950℃の範囲にお
いて冷却速度の変化による遷移温度（vTrS）の
値をＣの含有量を変えて示したもので、Ｃ：0.08
％の含有量においては30℃／sec〜150℃／secの
範囲において、低温靭性が良くなつており、Ｃ：
0.15％の含有量においてはあまり良好な結果は得
られない。 第３図はＣ：0.08％の成分系における電縫溶接
後の光学顕微鏡写真（400倍）であり、電縫溶接
後、970℃で５秒加熱後、５℃／sec空冷した時の
ａ溶接部、ｂ母材部と50℃／sec水冷した時のｃ
溶接部の組織を示す。 なおａはvTrS＝−20℃、フエライト粒度No.＝
10.9、ｂはvTrS＝−80℃、フエライト粒度No.＝
12.8、ｃはvTrS＝−40℃、フエライト粒度No.＝
12.6である。 即ち第３図から明らかなように電縫溶接後の加
熱、冷却条件を制御する本発明によればポストノ
ルマ（５℃／sec空冷）の粗大なフエライト粒に
比べ超微細なフエライト組織になり、母材部並の
フエライト粒度となり、低温靭性が良好となる。 第４図は本発明の実施による溶接部の硬度と遷
移温度の変化の状態を示している。領域Ａは本発
明の加熱−水冷およびストレスリリーフ処理を全
く行つていない場合を示している。領域Ｂは加熱
−水冷処理を行つた場合を示しており、溶接部の
硬度は上昇するがフエライトの細粒化により、遷
移温度は低下する。矢印ａは加熱−水冷処理の効
果を示している。なお、領域Ｂに移る領域Ａの範
囲は遷移温度が−20℃で溶接部硬度Hv（500ｇ）
が180〜210の範囲である。また、領域Ｃは領域Ｂ
のものにストレスリリーフ処理を行つた場合であ
り、矢印ｂはストレスリリーフ処理の効果を示し
ている。ストレスリリーフ処理により溶接部は硬
度および遷移温度が共に低下する。 以上のように本発明は電縫溶接後の加熱冷却条
件を790℃〜1050℃で５秒以上加熱し、冷却開始
温度を750℃〜950℃から30℃／sec〜150℃／sec
の冷却速度で水冷を行ない、そののちストレスリ
リーフを行うことにより溶接部でも低温靭性の良
性な電縫鋼管が得られるものでその効果は極めて
大である。 400〜700℃で１分以内加熱してストレスリリー
フ処理を行う理由は400℃未満はストレスリリー
フ効果がないので、400℃以上必要であり、700℃
超であると粒が粗大化するため、特にAc3点を越
えると粗大化が急速に進行するため、Ac3点以下
でストレスリリーフを行なう必要がある。 また時間はストレスリリーフが行なわれるでき
るだけ短かい時間がよく、１分以内が望ましい。
１分超になると粗大化しはじめ、低温靭性に望ま
しくない。 次に本発明を実施する設備の概略を第５図に示
す。図中符号１は電縫溶接部、２は溶接ロール、
３はNo.１ポストノルマライザー、４はNo.２ポスト
ノルマライザー、５はNo.３ポストノルマライザー
で、その後６の水冷ゾーンを設置し、任意に冷却
開始温度、水冷冷却速度を設定するものである。
また、符号７はストレスリリーフ処理の加熱炉で
ある。図中矢印で示す進行方向に管Ｐは送られ、
順次加熱、冷却される。 次に本発明の実施例を表１に示す。
【表】
【表】
第１表から明らかなように本発明によれば電縫
鋼管の遷移温度を従来のものに比べて20℃以上低
下させることができ、低温靭性は著しく向上す
る。
鋼管の遷移温度を従来のものに比べて20℃以上低
下させることができ、低温靭性は著しく向上す
る。
第１図は電縫溶接後の加熱温度と遷移温度との
関係を示す図、第２図は冷却速度と遷移温度との
関係を示す図、第３図ａ，ｂ，ｃはＣ：0.08％の
成分系における電縫溶接後の顕微鏡写真（400
倍）、第４図は本発明の方法により溶接部の硬度
と遷移温度が変化する状態を示す図、および第５
図は本発明を実施する設備の概略図である。 １…電縫溶接部、２…溶接ロール、３…No.１ポ
ストノルマライザー、４…No.２ポストノルマライ
ザー、５…No.３ポストノルマライザー、６…水冷
ゾーン、７…ストレスリリーフ処理用加熱炉。
関係を示す図、第２図は冷却速度と遷移温度との
関係を示す図、第３図ａ，ｂ，ｃはＣ：0.08％の
成分系における電縫溶接後の顕微鏡写真（400
倍）、第４図は本発明の方法により溶接部の硬度
と遷移温度が変化する状態を示す図、および第５
図は本発明を実施する設備の概略図である。 １…電縫溶接部、２…溶接ロール、３…No.１ポ
ストノルマライザー、４…No.２ポストノルマライ
ザー、５…No.３ポストノルマライザー、６…水冷
ゾーン、７…ストレスリリーフ処理用加熱炉。
Claims (1)
- １ Ｃ：0.01〜0.08％、Mn1.5％、Si0.5％、
Ｐ0.03％、Ｓ0.008％、Ti0.04％、Nb：
0.001〜0.050％、Ｖ：0.001〜0.050％、Ｎ0.010
％、脱酸度を調整することにより残存するsolAl、
残部Fe及び不可避的不純物よりなる素材鋼板を
用い電縫溶接し、その後電縫溶接部を790℃〜
1050℃で５秒以上加熱し、750℃〜950℃の温度か
ら30℃／sec〜150℃／secで急冷し、電縫溶接部
を微細アシキユラーフエライト組織にしたのち、
400℃〜700℃で１分以内加熱してストレスリリー
フ処理を行うことを特徴とする低温靭性のすぐれ
た高張力電縫鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2779583A JPS59153839A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2779583A JPS59153839A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153839A JPS59153839A (ja) | 1984-09-01 |
| JPH0360888B2 true JPH0360888B2 (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=12230905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2779583A Granted JPS59153839A (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | 低温靭性のすぐれた高張力電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153839A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013153819A1 (ja) | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 優れた低温靭性を有する高強度厚肉電縫鋼管及びその製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238940A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 | Nippon Steel Corp | 溶接部靭性の優れた低温強靭鋼 |
| JPS61270338A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | Nippon Steel Corp | 電縫溶接部の応力腐食割れ性に優れた電縫鋼管の製造方法 |
| JPH0610309B2 (ja) * | 1985-06-07 | 1994-02-09 | 日新製鋼株式会社 | 電縫鋼管の溶接熱影響部の後熱処理法 |
| JPS621842A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-07 | Nippon Steel Corp | 溶接部靭性の優れた強靭性高張力鋼 |
| JPS62180034A (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-07 | Kawasaki Steel Corp | 溶接部の熱処理持性が優れたＴｉ系ＵＯＥ鋼管の製造方法 |
| JPS62202049A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-05 | Nippon Steel Corp | 電縫部の選択腐食に対する抵抗性の大なる電縫鋼管およびその製造方法 |
| JPS62274049A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Nippon Steel Corp | 連鋳製耐サワ−性及び低温靭性の優れた電縫鋼管用鋼 |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP2779583A patent/JPS59153839A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013153819A1 (ja) | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 優れた低温靭性を有する高強度厚肉電縫鋼管及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59153839A (ja) | 1984-09-01 |
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