JPH083642A - 耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造方法 - Google Patents
耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造方法Info
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- JPH083642A JPH083642A JP6156494A JP15649494A JPH083642A JP H083642 A JPH083642 A JP H083642A JP 6156494 A JP6156494 A JP 6156494A JP 15649494 A JP15649494 A JP 15649494A JP H083642 A JPH083642 A JP H083642A
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- 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
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- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 湿潤炭酸ガスや微量の硫化水素を含む環境中
で優れた耐食性を示し、溶接性にも優れる鋼管を低コス
トかつ高い生産性で製造する。 【構成】 重量％で、Ｓｉ：０．０１〜１．２％未満、
Ｍｎ：０．０２〜３．０％、Ｃｒ：７．５〜１４．０
％、Ａｌ：０．００５〜０．５％を含有し、Ｃ、Ｎ、
Ｐ、Ｓを低減し、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗの１種以
上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、Ｍ
Ｃ値が０以上の鋼片を１０５０〜１３００℃に加熱し、
オーステナイト単相温度領域で熱間圧延を終了して板厚
３．０〜２５．４ｍｍのホットコイルとして巻き取り、
少なくとも５００℃までを０．０１℃／秒以上で冷却し
て実質的にマルテンサイトからなる鋼とし、５５０℃以
上Ａc1変態点以下の温度に再加熱して１５分以上保持
し、常温まで冷却し、所定の幅に切断し、連続的に円筒
状に成形しつつ鋼帯両端を電気抵抗溶接して造管する。
で優れた耐食性を示し、溶接性にも優れる鋼管を低コス
トかつ高い生産性で製造する。 【構成】 重量％で、Ｓｉ：０．０１〜１．２％未満、
Ｍｎ：０．０２〜３．０％、Ｃｒ：７．５〜１４．０
％、Ａｌ：０．００５〜０．５％を含有し、Ｃ、Ｎ、
Ｐ、Ｓを低減し、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗの１種以
上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、Ｍ
Ｃ値が０以上の鋼片を１０５０〜１３００℃に加熱し、
オーステナイト単相温度領域で熱間圧延を終了して板厚
３．０〜２５．４ｍｍのホットコイルとして巻き取り、
少なくとも５００℃までを０．０１℃／秒以上で冷却し
て実質的にマルテンサイトからなる鋼とし、５５０℃以
上Ａc1変態点以下の温度に再加熱して１５分以上保持
し、常温まで冷却し、所定の幅に切断し、連続的に円筒
状に成形しつつ鋼帯両端を電気抵抗溶接して造管する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐食性および溶接性に優
れた鋼管の製造方法に関し、さらに詳しくは、例えば石
油・天然ガスの掘削と生産に使われる油井管や輸送に使
われるラインパイプ用として、湿潤炭酸ガスや微量の湿
潤硫化水素を含む環境中で優れた耐食性を有し、溶接性
にも優れる鋼管を低コストかつ容易に製造する方法に関
する。
れた鋼管の製造方法に関し、さらに詳しくは、例えば石
油・天然ガスの掘削と生産に使われる油井管や輸送に使
われるラインパイプ用として、湿潤炭酸ガスや微量の湿
潤硫化水素を含む環境中で優れた耐食性を有し、溶接性
にも優れる鋼管を低コストかつ容易に製造する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年生産される石油・天然ガスは、湿潤
な炭酸ガスや硫化水素を含有するものが増加している。
こうした環境中で炭素鋼や低合金鋼が著しく腐食するこ
とは周知の事実である。そして、かかる腐食性の石油・
天然ガスを輸送する際には、鋼管の防食対策として腐食
抑制剤を添加するのが従来から一般的であった。しか
し、海洋油井では腐食抑制剤の添加・回収処理に要する
費用が膨大なものとなり、また海洋汚染の問題もあっ
て、腐食抑制剤の使用は困難になりつつある。従って、
腐食抑制剤を添加する必要がない耐食材料に対するニー
ズが最近大きくなっている。
な炭酸ガスや硫化水素を含有するものが増加している。
こうした環境中で炭素鋼や低合金鋼が著しく腐食するこ
とは周知の事実である。そして、かかる腐食性の石油・
天然ガスを輸送する際には、鋼管の防食対策として腐食
抑制剤を添加するのが従来から一般的であった。しか
し、海洋油井では腐食抑制剤の添加・回収処理に要する
費用が膨大なものとなり、また海洋汚染の問題もあっ
て、腐食抑制剤の使用は困難になりつつある。従って、
腐食抑制剤を添加する必要がない耐食材料に対するニー
ズが最近大きくなっている。
【０００３】炭酸ガスを多く含有する石油・天然ガス用
の耐食材料としては、ステンレス鋼の採用がまず検討さ
れ、例えばＬ．Ｊ．クライン、コロージョン(Corrosio
n)'84、ペーパーナンバー２１１にあるように、高強度
で比較的コストの安い鋼として、ＡＩＳＩ４２０鋼に代
表される０．２％程度のＣと１２〜１３％程度のＣｒを
含有するマルテンサイト系ステンレス鋼が広く使用され
ている。しかし、この鋼で油井管として必要な高強度を
得るためにはあまり高い温度で焼き戻すことができず、
衝撃靱性が悪いという難点を有していた。また、ＡＩＳ
Ｉ４２０鋼はＣを０．２％程度含有するために溶接性が
著しく悪い、即ち溶接熱影響部の硬さが著しく上昇し、
溶接割れを防止するための予熱温度と後熱温度が非常に
高く、溶接熱影響部の靱性が非常に悪いという難点も有
していた。
の耐食材料としては、ステンレス鋼の採用がまず検討さ
れ、例えばＬ．Ｊ．クライン、コロージョン(Corrosio
n)'84、ペーパーナンバー２１１にあるように、高強度
で比較的コストの安い鋼として、ＡＩＳＩ４２０鋼に代
表される０．２％程度のＣと１２〜１３％程度のＣｒを
含有するマルテンサイト系ステンレス鋼が広く使用され
ている。しかし、この鋼で油井管として必要な高強度を
得るためにはあまり高い温度で焼き戻すことができず、
衝撃靱性が悪いという難点を有していた。また、ＡＩＳ
Ｉ４２０鋼はＣを０．２％程度含有するために溶接性が
著しく悪い、即ち溶接熱影響部の硬さが著しく上昇し、
溶接割れを防止するための予熱温度と後熱温度が非常に
高く、溶接熱影響部の靱性が非常に悪いという難点も有
していた。
【０００４】ＡＩＳＩ４２０鋼をはじめとするマルテン
サイト鋼油井管は、例えば特開昭６３−１３４６３０号
公報や特開昭６３−２３８２１７号公報に代表例がみら
れるように、従来は継目無鋼管圧延法によってシームレ
ス鋼管として製造されるのが一般的であるが、シームレ
ス鋼管は製造歩留や生産性が悪く、コストが非常に高い
という難点を有している。継目無鋼管圧延法で製造した
マルテンサイト鋼管の場合には、造管後に鋼管を焼入−
焼き戻し熱処理する必要があることも、シームレス鋼管
のコストが高い原因のひとつである。さらに、耐食性あ
るいは溶接性を改善する目的で、Ｃ、あるいはＣおよび
Ｎを極力低減した低Ｃマルテンサイト鋼の場合には、継
目無鋼管圧延法では製造が困難であった。
サイト鋼油井管は、例えば特開昭６３−１３４６３０号
公報や特開昭６３−２３８２１７号公報に代表例がみら
れるように、従来は継目無鋼管圧延法によってシームレ
ス鋼管として製造されるのが一般的であるが、シームレ
ス鋼管は製造歩留や生産性が悪く、コストが非常に高い
という難点を有している。継目無鋼管圧延法で製造した
マルテンサイト鋼管の場合には、造管後に鋼管を焼入−
焼き戻し熱処理する必要があることも、シームレス鋼管
のコストが高い原因のひとつである。さらに、耐食性あ
るいは溶接性を改善する目的で、Ｃ、あるいはＣおよび
Ｎを極力低減した低Ｃマルテンサイト鋼の場合には、継
目無鋼管圧延法では製造が困難であった。
【０００５】これに対して、特開平４−１９１３１９号
公報および特開平４−１９１３２０号公報には、低炭素
のマルテンサイト系ステンレス鋼を鋼管として製造する
方法が、また、特開平４−９９１２７号公報および特開
平４−９９１２８号公報には、低Ｃのマルテンサイト系
ステンレス鋼管を製造する方法が記載されている。一
方、特開平５−２６３１３９号公報には、Ｃｒを１２〜
１４重量％含有する油井用鋼管を、電縫鋼管として製造
する方法が記載されている。しかし、これらの方法は鋼
管を造管した後に焼ならし−焼戻しなどの熱処理を行な
うものであって、製造コストが高い、あるいは鋼管表面
に酸化スケールが生成するなどの難点を有している。
公報および特開平４−１９１３２０号公報には、低炭素
のマルテンサイト系ステンレス鋼を鋼管として製造する
方法が、また、特開平４−９９１２７号公報および特開
平４−９９１２８号公報には、低Ｃのマルテンサイト系
ステンレス鋼管を製造する方法が記載されている。一
方、特開平５−２６３１３９号公報には、Ｃｒを１２〜
１４重量％含有する油井用鋼管を、電縫鋼管として製造
する方法が記載されている。しかし、これらの方法は鋼
管を造管した後に焼ならし−焼戻しなどの熱処理を行な
うものであって、製造コストが高い、あるいは鋼管表面
に酸化スケールが生成するなどの難点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした現状
に鑑みて、炭酸ガス含有環境等で優れた耐食性を有し、
溶接性にも優れる鋼管を、低コストかつ容易に製造する
方法を提供することを目的としている。
に鑑みて、炭酸ガス含有環境等で優れた耐食性を有し、
溶接性にも優れる鋼管を、低コストかつ容易に製造する
方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下の
（１）〜（８）の通りである。
（１）〜（８）の通りである。
【０００８】（１） 重量％で、Ｓｉ：０．０１％以上
１．２％未満、Ｍｎ：０．０２〜３．０％、Ｃｒ：７．
５〜１４．０％、Ａｌ：０．００５〜０．５％を含有
し、Ｃを０．０３％以下、Ｎを０．０２％以下、Ｐを
０．０３％以下、Ｓを０．０１％以下に低減し、Ｃｕ：
４．０％以下、Ｎｉ：４．０％以下、Ｃｏ：２．０％以
下、Ｍｏ：３．０％以下、Ｗ：３．０％以下の１種ある
いは２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物か
らなり、かつ数２で与えられるＭＣ値が０以上である鋼
片を、下記の工程〜で順次鋼管とする耐食性および
溶接性に優れた鋼管の製造方法。
１．２％未満、Ｍｎ：０．０２〜３．０％、Ｃｒ：７．
５〜１４．０％、Ａｌ：０．００５〜０．５％を含有
し、Ｃを０．０３％以下、Ｎを０．０２％以下、Ｐを
０．０３％以下、Ｓを０．０１％以下に低減し、Ｃｕ：
４．０％以下、Ｎｉ：４．０％以下、Ｃｏ：２．０％以
下、Ｍｏ：３．０％以下、Ｗ：３．０％以下の１種ある
いは２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物か
らなり、かつ数２で与えられるＭＣ値が０以上である鋼
片を、下記の工程〜で順次鋼管とする耐食性および
溶接性に優れた鋼管の製造方法。
【０００９】
【数２】ＭＣ値＝ ８０＋４２０［％Ｃ］＋４４０［％
Ｎ］＋３０（［％Ｎｉ］＋［％Ｃｕ］＋［％Ｃｏ］）＋
１５［％Ｍｎ］−１２（［％Ｓｉ］＋［％Ｃｒ］＋［％
Ｍｏ］）−２４［％Ｎｂ］−４８（［％Ｖ］＋［％Ｔ
ｉ］＋［％Ａｌ］）−６［％Ｗ］ ここで、［％Ｘ］は重量％で表わした元素Ｘの含有量
Ｎ］＋３０（［％Ｎｉ］＋［％Ｃｕ］＋［％Ｃｏ］）＋
１５［％Ｍｎ］−１２（［％Ｓｉ］＋［％Ｃｒ］＋［％
Ｍｏ］）−２４［％Ｎｂ］−４８（［％Ｖ］＋［％Ｔ
ｉ］＋［％Ａｌ］）−６［％Ｗ］ ここで、［％Ｘ］は重量％で表わした元素Ｘの含有量
【００１０】 鋼片を１０５０〜１３００℃の温度に
加熱した後に、金属組織が実質的にオーステナイト単相
である温度領域で熱間圧延を終了して、板厚が３．０ｍ
ｍ以上２５．４ｍｍ以下のホットコイルとし、金属組織
が実質的にオーステナイト単相である温度領域でホット
コイルとして巻き取った後、少なくとも５００℃までを
０．０１℃／秒以上の冷却速度で冷却して、金属組織が
実質的にマルテンサイトからなる鋼とする工程。
加熱した後に、金属組織が実質的にオーステナイト単相
である温度領域で熱間圧延を終了して、板厚が３．０ｍ
ｍ以上２５．４ｍｍ以下のホットコイルとし、金属組織
が実質的にオーステナイト単相である温度領域でホット
コイルとして巻き取った後、少なくとも５００℃までを
０．０１℃／秒以上の冷却速度で冷却して、金属組織が
実質的にマルテンサイトからなる鋼とする工程。
【００１１】 上記ホットコイルを５５０℃以上Ａc1
変態点以下の温度に再加熱して、１５ｍｉｎ以上保持し
た後、常温まで冷却する工程。
変態点以下の温度に再加熱して、１５ｍｉｎ以上保持し
た後、常温まで冷却する工程。
【００１２】 上記ホットコイルを所定の幅に切断し
た後、連続的に円筒状に成形しつつ鋼帯両端を電気抵抗
溶接して電縫鋼管として造管する工程。
た後、連続的に円筒状に成形しつつ鋼帯両端を電気抵抗
溶接して電縫鋼管として造管する工程。
【００１３】（２） 鋼片が付加成分としてさらに、重
量％で、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または２種以上の合計含
有量で１．０％以下を含有する前記（１）の耐食性およ
び溶接性に優れた鋼管の製造方法。
量％で、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または２種以上の合計含
有量で１．０％以下を含有する前記（１）の耐食性およ
び溶接性に優れた鋼管の製造方法。
【００１４】（３） 鋼片のＣとＮの含有量が、重量％
で、Ｃを０．０１５％以下、Ｎを０．０１５％以下に低
減し、かつＣとＮの合計量を０．０２％以下とする前記
（１）または（２）の耐食性および溶接性に優れた鋼管
の製造方法。
で、Ｃを０．０１５％以下、Ｎを０．０１５％以下に低
減し、かつＣとＮの合計量を０．０２％以下とする前記
（１）または（２）の耐食性および溶接性に優れた鋼管
の製造方法。
【００１５】（４） 鋼片が付加成分としてさらに、重
量％で、希土類元素：０．０５％以下、Ｃａ：０．０３
％以下の１種または２種を含有する前記（１）、（２）
または（３）の耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造
方法。
量％で、希土類元素：０．０５％以下、Ｃａ：０．０３
％以下の１種または２種を含有する前記（１）、（２）
または（３）の耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造
方法。
【００１６】（５） 電縫溶接によって造管し、電縫部
の温度がＭｓ点以下まで低下した後、少なくとも電縫部
とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1
変態点以下の温度に再加熱した後冷却する前記（１）、
（２）、（３）または（４）の耐食性および溶接性に優
れた鋼管の製造方法。
の温度がＭｓ点以下まで低下した後、少なくとも電縫部
とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1
変態点以下の温度に再加熱した後冷却する前記（１）、
（２）、（３）または（４）の耐食性および溶接性に優
れた鋼管の製造方法。
【００１７】（６） 電縫溶接によって造管した後に、
少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分を
Ａc3変態点＋５０℃以上に再加熱した後に急冷してＭｓ
点以下の温度まで冷却し、さらに、少なくとも電縫部と
その両側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変
態点以下の温度に再加熱した後冷却する前記（１）、
（２）、（３）または（４）の耐食性および溶接性に優
れた鋼管の製造方法。
少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分を
Ａc3変態点＋５０℃以上に再加熱した後に急冷してＭｓ
点以下の温度まで冷却し、さらに、少なくとも電縫部と
その両側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変
態点以下の温度に再加熱した後冷却する前記（１）、
（２）、（３）または（４）の耐食性および溶接性に優
れた鋼管の製造方法。
【００１８】（７） 少なくとも電縫部とその両側２ｍ
ｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温
度に再加熱した後冷却する際、鋼管全体を再加熱する前
記（５）または（６）の耐食性および溶接性に優れた鋼
管の製造方法。
ｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温
度に再加熱した後冷却する際、鋼管全体を再加熱する前
記（５）または（６）の耐食性および溶接性に優れた鋼
管の製造方法。
【００１９】（８） 少なくとも電縫部とその両側２ｍ
ｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温
度に再加熱した後冷却する際、ポストアニーラによって
電縫部近傍のみを再加熱する前記（５）または（６）の
耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造方法。
ｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温
度に再加熱した後冷却する際、ポストアニーラによって
電縫部近傍のみを再加熱する前記（５）または（６）の
耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造方法。
【００２０】
【作用】以下に本発明において各成分の範囲を限定した
理由を述べる。なお、％は特に明記しない限り重量％を
意味する。
理由を述べる。なお、％は特に明記しない限り重量％を
意味する。
【００２１】Ｓｉ：Ｓｉは、Ｃｒを７．５〜１４．０％
含有する鋼に脱酸剤および強化元素として添加すること
が有効であるが、含有量が０．０１％未満ではその脱酸
効果が充分ではなく、１．２％を超えて含有させても、
その効果は飽和するばかりか衝撃靱性と電縫溶接性を低
下させるので、Ｓｉの含有量範囲は０．０１〜１．２％
に限定する。さらに、他の合金元素の添加量や製造条件
との組み合わせで必要な強度が得られる場合には、Ｓｉ
は多量に添加する必要はなく、Ｓｉの添加量は脱酸に必
要充分な量として０．２％以下に低減することが好まし
い。
含有する鋼に脱酸剤および強化元素として添加すること
が有効であるが、含有量が０．０１％未満ではその脱酸
効果が充分ではなく、１．２％を超えて含有させても、
その効果は飽和するばかりか衝撃靱性と電縫溶接性を低
下させるので、Ｓｉの含有量範囲は０．０１〜１．２％
に限定する。さらに、他の合金元素の添加量や製造条件
との組み合わせで必要な強度が得られる場合には、Ｓｉ
は多量に添加する必要はなく、Ｓｉの添加量は脱酸に必
要充分な量として０．２％以下に低減することが好まし
い。
【００２２】Ｍｎ：Ｍｎは、Ｃｒを７．５〜１４．０％
含有する鋼の脱酸剤として必要で、０．０２％以上を含
有させる必要がある。また、Ｍｎは金属組織をマルテン
サイト主体とする上でも有用な元素である。しかし、
３．０％を超えて含有させても、その効果はもはや飽和
しているばかりか、過剰にＭｎを含有させることは製鋼
上の困難を招くので、上限含有量は３．０％とする。
含有する鋼の脱酸剤として必要で、０．０２％以上を含
有させる必要がある。また、Ｍｎは金属組織をマルテン
サイト主体とする上でも有用な元素である。しかし、
３．０％を超えて含有させても、その効果はもはや飽和
しているばかりか、過剰にＭｎを含有させることは製鋼
上の困難を招くので、上限含有量は３．０％とする。
【００２３】Ｃｒ：Ｃｒは、本発明が目的とする耐食性
と高強度を確保するために７．５％以上を含有させるこ
とが必要であるが、１４．０％を超えて含有させると、
マルテンサイト主体の金属組織を得るために多量の合金
元素を添加しなければならず、これはコストをいたずら
に上昇させるばかりでなく、ホットコイルの熱処理を困
難にする。従って、Ｃｒの含有量は７．５〜１４．０％
とする。
と高強度を確保するために７．５％以上を含有させるこ
とが必要であるが、１４．０％を超えて含有させると、
マルテンサイト主体の金属組織を得るために多量の合金
元素を添加しなければならず、これはコストをいたずら
に上昇させるばかりでなく、ホットコイルの熱処理を困
難にする。従って、Ｃｒの含有量は７．５〜１４．０％
とする。
【００２４】Ａｌ：Ａｌは、脱酸剤として０．００５％
以上の添加が必要である。しかし、０．５％を超えて添
加すると、粗大な酸化物系介在物を形成して耐応力腐食
割れ性を低下させるので、上限含有量は０．５％とす
る。
以上の添加が必要である。しかし、０．５％を超えて添
加すると、粗大な酸化物系介在物を形成して耐応力腐食
割れ性を低下させるので、上限含有量は０．５％とす
る。
【００２５】Ｃ：Ｃは、Ｃｒと炭化物を形成して靱性お
よび耐食性を低下させ、また溶接熱影響部の硬さを大き
く上昇させるので、Ｃの含有量は０．０３％以下に限定
する。
よび耐食性を低下させ、また溶接熱影響部の硬さを大き
く上昇させるので、Ｃの含有量は０．０３％以下に限定
する。
【００２６】Ｎ：Ｎは、溶接部の靱性を低下させるとと
もに溶接熱影響部の硬さを大きく上昇させるので、Ｎの
含有量は０．０２％以下に限定する。
もに溶接熱影響部の硬さを大きく上昇させるので、Ｎの
含有量は０．０２％以下に限定する。
【００２７】さらに、ラインパイプなどとして、特に溶
接熱影響部の硬さを低減し、溶接性を改善する必要が高
い場合には、Ｃ含有量は０．０１５％以下、Ｎ含有量は
０．０１５％以下とし、Ｃ＋Ｎ合計含有量を０．０２％
以下とすることが好ましい。
接熱影響部の硬さを低減し、溶接性を改善する必要が高
い場合には、Ｃ含有量は０．０１５％以下、Ｎ含有量は
０．０１５％以下とし、Ｃ＋Ｎ合計含有量を０．０２％
以下とすることが好ましい。
【００２８】Ｐ：Ｐは多量に存在すると靱性を低下させ
るので、０．０３％以下に低減することが必要であり、
少ないほど好ましい。
るので、０．０３％以下に低減することが必要であり、
少ないほど好ましい。
【００２９】Ｓ：Ｓも多量に存在すると熱間加工性、延
性および耐食性を低下させるので、少ない方が望まし
く、０．０１％以下に低減することが必要である。
性および耐食性を低下させるので、少ない方が望まし
く、０．０１％以下に低減することが必要である。
【００３０】Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ：Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏは、
Ｃｒを７．５〜１４．０％含有する鋼に添加すると耐食
性を高めるのに顕著な効果があり、金属組織をマルテン
サイト主体とするためにも必要かつ有用な元素である。
しかし、ＣｕおよびＮｉでは４．０％を超えて、Ｃｏで
は２．０％を超えて添加してもその効果はもはや飽和
し、ホットコイルの熱処理を困難にするのに加えていた
ずらにコストを増加させるだけである。一方、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｏの下限添加量は他の合金元素含有量と関係し、
ＭＣ値が０以上となるように選択する必要がある。
Ｃｒを７．５〜１４．０％含有する鋼に添加すると耐食
性を高めるのに顕著な効果があり、金属組織をマルテン
サイト主体とするためにも必要かつ有用な元素である。
しかし、ＣｕおよびＮｉでは４．０％を超えて、Ｃｏで
は２．０％を超えて添加してもその効果はもはや飽和
し、ホットコイルの熱処理を困難にするのに加えていた
ずらにコストを増加させるだけである。一方、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｏの下限添加量は他の合金元素含有量と関係し、
ＭＣ値が０以上となるように選択する必要がある。
【００３１】Ｍｏ、Ｗ：Ｍｏ、Ｗは、Ｃｒを７．５〜１
４．０％含有する鋼に添加して、湿潤炭酸ガス環境にお
ける耐食性を改善する効果がある。いずれも３．０％を
超えて添加してもその効果はもはや飽和するのに対し
て、金属組織をマルテンサイト主体とするためのＣｕ、
Ｎｉ、Ｃｏ等の合金元素をさらに多量に含有させなけれ
ばならず、ホットコイルの熱処理が困難になるので、上
限含有量はいずれも３．０％とする。
４．０％含有する鋼に添加して、湿潤炭酸ガス環境にお
ける耐食性を改善する効果がある。いずれも３．０％を
超えて添加してもその効果はもはや飽和するのに対し
て、金属組織をマルテンサイト主体とするためのＣｕ、
Ｎｉ、Ｃｏ等の合金元素をさらに多量に含有させなけれ
ばならず、ホットコイルの熱処理が困難になるので、上
限含有量はいずれも３．０％とする。
【００３２】さらに本発明では、各元素の含有量の組み
合わせとして、数３で定義されるＭＣ値が０以上である
ことが必要である。
合わせとして、数３で定義されるＭＣ値が０以上である
ことが必要である。
【００３３】
【数３】ＭＣ値＝ ８０＋４２０［％Ｃ］＋４４０［％
Ｎ］＋３０（［％Ｎｉ］＋［％Ｃｕ］＋［％Ｃｏ］）＋
１５［％Ｍｎ］−１２（［％Ｓｉ］＋［％Ｃｒ］＋［％
Ｍｏ］）−２４［％Ｎｂ］−４８（［％Ｖ］＋［％Ｔ
ｉ］＋［％Ａｌ］）−６［％Ｗ］ ここで、［％Ｘ］は重量％で表わした元素Ｘの含有量
Ｎ］＋３０（［％Ｎｉ］＋［％Ｃｕ］＋［％Ｃｏ］）＋
１５［％Ｍｎ］−１２（［％Ｓｉ］＋［％Ｃｒ］＋［％
Ｍｏ］）−２４［％Ｎｂ］−４８（［％Ｖ］＋［％Ｔ
ｉ］＋［％Ａｌ］）−６［％Ｗ］ ここで、［％Ｘ］は重量％で表わした元素Ｘの含有量
【００３４】ＭＣ値が０未満では、熱延条件や熱処理条
件等を如何に選択しても、金属組織を実質的にマルテン
サイトからなる組織とすることは困難で、油井管あるい
はラインパイプとして重要な特性である強度と靱性が低
下する。また、ＭＣ値が０未満では、熱間圧延温度域で
安定してオーステナイト組織とすることが難しく、大き
な圧延疵が発生する可能性が高くなるとともに、製造歩
留が低下する。従って、ＭＣ値を０以上にすることが必
要である。ＭＣ値が０以上では、後述する圧延条件、巻
き取り条件、冷却条件との組み合わせにおいて、金属組
織が実質的にマルテンサイトからなる鋼とすることがで
きる。
件等を如何に選択しても、金属組織を実質的にマルテン
サイトからなる組織とすることは困難で、油井管あるい
はラインパイプとして重要な特性である強度と靱性が低
下する。また、ＭＣ値が０未満では、熱間圧延温度域で
安定してオーステナイト組織とすることが難しく、大き
な圧延疵が発生する可能性が高くなるとともに、製造歩
留が低下する。従って、ＭＣ値を０以上にすることが必
要である。ＭＣ値が０以上では、後述する圧延条件、巻
き取り条件、冷却条件との組み合わせにおいて、金属組
織が実質的にマルテンサイトからなる鋼とすることがで
きる。
【００３５】以上が本発明が対象とする鋼の基本的成分
であるが、必要に応じてさらに以下の元素を添加して特
性を一段と向上させてもよい。
であるが、必要に応じてさらに以下の元素を添加して特
性を一段と向上させてもよい。
【００３６】Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ：Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉは、Ｃｒ
を７．５〜１４．０％含有する鋼に添加すると、溶接熱
影響部の硬さを低減する効果が大であり、また耐食性を
改善する効果もある。しかし、過剰に添加してもこれら
の効果は飽和するのに対して、母材の靱性を低下させる
ので、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または２種以上の合計含有
量で１．０％を超えないものとする。特に優れた母材靱
性を必要とする場合には、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または
２種以上の合計含有量で０．５％を超えないことが好ま
しい。一方、溶接熱影響部の硬さを充分に低下させるた
めには、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または２種以上の合計含
有量が０．１％以上であることが好ましい。
を７．５〜１４．０％含有する鋼に添加すると、溶接熱
影響部の硬さを低減する効果が大であり、また耐食性を
改善する効果もある。しかし、過剰に添加してもこれら
の効果は飽和するのに対して、母材の靱性を低下させる
ので、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または２種以上の合計含有
量で１．０％を超えないものとする。特に優れた母材靱
性を必要とする場合には、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または
２種以上の合計含有量で０．５％を超えないことが好ま
しい。一方、溶接熱影響部の硬さを充分に低下させるた
めには、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉの１種または２種以上の合計含
有量が０．１％以上であることが好ましい。
【００３７】希土類元素（ＲＥＭ）、Ｃａ：希土類元素
およびＣａは、熱間加工性の向上と衝撃靱性の改善に効
果のある元素であるが、希土類元素では０．０５％を超
えて、Ｃａでは０．０３％を超えて添加すると、それぞ
れ粗大な非金属介在物を生成して逆に熱間加工性や耐食
性を劣化させるので、上限含有量は、希土類元素では
０．０５％、Ｃａでは０．０３％とする。なお、本発明
において希土類元素とは、原子番号が５７〜７１番およ
び８９〜１０３番の元素およびＹを指す。
およびＣａは、熱間加工性の向上と衝撃靱性の改善に効
果のある元素であるが、希土類元素では０．０５％を超
えて、Ｃａでは０．０３％を超えて添加すると、それぞ
れ粗大な非金属介在物を生成して逆に熱間加工性や耐食
性を劣化させるので、上限含有量は、希土類元素では
０．０５％、Ｃａでは０．０３％とする。なお、本発明
において希土類元素とは、原子番号が５７〜７１番およ
び８９〜１０３番の元素およびＹを指す。
【００３８】本発明の製造方法で使用する鋼には、上記
成分の他に、スクラップ等からの混入不純物として、あ
るいは靱性や加工性などを調整する目的でＺｒ、Ｂなど
を含有することができるが、その場合にも前記ＭＣ値が
０以上であることが必要である。また、本発明では酸素
の含有量は特に限定はしていないが、酸素は酸化物系非
金属介在物を生成する根源となる不純物であるから、少
ないほど好ましい。
成分の他に、スクラップ等からの混入不純物として、あ
るいは靱性や加工性などを調整する目的でＺｒ、Ｂなど
を含有することができるが、その場合にも前記ＭＣ値が
０以上であることが必要である。また、本発明では酸素
の含有量は特に限定はしていないが、酸素は酸化物系非
金属介在物を生成する根源となる不純物であるから、少
ないほど好ましい。
【００３９】次に、本発明の工程とその限定理由を説明
する。
する。
【００４０】鋼片加熱温度：鋼片をその中心部まで均一
に加熱して、熱間圧延における熱間加工性を確保する必
要がある。しかし、１３００℃を超えて加熱すると、酸
化スケール生成による材料損失が著しくなって、製造歩
留が低下する。一方、加熱温度が１０５０℃未満では、
熱間圧延における変形抵抗が大きくなりすぎる。従っ
て、鋼片加熱温度は１０５０〜１３００℃とする。
に加熱して、熱間圧延における熱間加工性を確保する必
要がある。しかし、１３００℃を超えて加熱すると、酸
化スケール生成による材料損失が著しくなって、製造歩
留が低下する。一方、加熱温度が１０５０℃未満では、
熱間圧延における変形抵抗が大きくなりすぎる。従っ
て、鋼片加熱温度は１０５０〜１３００℃とする。
【００４１】熱間圧延：熱間圧延には通常のホットコイ
ル圧延を用いることができる。油井管あるいはラインパ
イプとしての実用性から、板厚は３．０ｍｍ以上２５．
４ｍｍ以下とする。後続の電縫溶接における生産性の観
点から、板の形状はホットコイルとする。
ル圧延を用いることができる。油井管あるいはラインパ
イプとしての実用性から、板厚は３．０ｍｍ以上２５．
４ｍｍ以下とする。後続の電縫溶接における生産性の観
点から、板の形状はホットコイルとする。
【００４２】圧延終了温度および巻き取り温度：熱間圧
延後ホットコイルとして巻き取る際、巻き取り後の冷却
後において金属組織を実質的にマルテンサイトからなる
鋼とするためには、金属組織が実質的にオーステナイト
単相である温度領域で熱間圧延を完了し、かつ巻き取ら
なければならない。巻き取り前にオーステナイトの一部
あるいは全部がフェライトに変態していると、鋼の母材
靱性が低下する。一方、巻き取り前にオーステナイトの
一部あるいは全部がマルテンサイトに変態していると、
鋼の強度が上昇して巻き取りが困難である。なお、熱間
圧延においては、加工によってフェライト変態が促進さ
れる場合があるので、熱間加工してもオーステナイト単
相組織が確保される温度で熱間圧延および巻き取りを終
了しなければならない。金属組織が実質的にオーステナ
イト単相であれば、熱間圧延終了温度と巻き取り温度に
は他の限定条件はないが、温度が低すぎるとオーステナ
イト単相組織ではあっても熱間変形抵抗が大きくなるの
で、熱間圧延機および巻き取り機の能力の範囲で、適切
な温度に設定すれば良い。
延後ホットコイルとして巻き取る際、巻き取り後の冷却
後において金属組織を実質的にマルテンサイトからなる
鋼とするためには、金属組織が実質的にオーステナイト
単相である温度領域で熱間圧延を完了し、かつ巻き取ら
なければならない。巻き取り前にオーステナイトの一部
あるいは全部がフェライトに変態していると、鋼の母材
靱性が低下する。一方、巻き取り前にオーステナイトの
一部あるいは全部がマルテンサイトに変態していると、
鋼の強度が上昇して巻き取りが困難である。なお、熱間
圧延においては、加工によってフェライト変態が促進さ
れる場合があるので、熱間加工してもオーステナイト単
相組織が確保される温度で熱間圧延および巻き取りを終
了しなければならない。金属組織が実質的にオーステナ
イト単相であれば、熱間圧延終了温度と巻き取り温度に
は他の限定条件はないが、温度が低すぎるとオーステナ
イト単相組織ではあっても熱間変形抵抗が大きくなるの
で、熱間圧延機および巻き取り機の能力の範囲で、適切
な温度に設定すれば良い。
【００４３】冷却条件：巻き取ったホットコイルを冷却
する際には、少なくとも５００℃までを０．０１℃／秒
以上の冷却速度で冷却しなければならないが、これはオ
ーステナイトからフェライトが生成するのを防止し、冷
却後に金属組織が実質的にマルテンサイトからなる鋼と
するためである。冷却速度が０．０１℃／秒未満では、
冷却途中でフェライトが生成する可能性が高くなる。一
方、本発明方法が対象とする鋼では、５００℃未満に冷
却されたオーステナイトはもはやフェライトに変態せ
ず、５００℃未満における冷却速度はマルテンサイト変
態に対する影響も小さいので、５００℃未満ではいかな
る冷却速度としても良い。
する際には、少なくとも５００℃までを０．０１℃／秒
以上の冷却速度で冷却しなければならないが、これはオ
ーステナイトからフェライトが生成するのを防止し、冷
却後に金属組織が実質的にマルテンサイトからなる鋼と
するためである。冷却速度が０．０１℃／秒未満では、
冷却途中でフェライトが生成する可能性が高くなる。一
方、本発明方法が対象とする鋼では、５００℃未満に冷
却されたオーステナイトはもはやフェライトに変態せ
ず、５００℃未満における冷却速度はマルテンサイト変
態に対する影響も小さいので、５００℃未満ではいかな
る冷却速度としても良い。
【００４４】ホットコイルの再加熱：鋼管として造管し
た後の強度を適切なものとし、靱性を確保する目的に対
して、加熱温度が５５０℃未満、あるいは保持時間が１
５ｍｉｎ未満では、母材の靱性が充分ではない。加熱温
度がＡc1変態点を超えると、その後の冷却でフレッシュ
・マルテンサイトを生成して、母材の靱性や耐応力腐食
割れ性が低下する。保持時間は１５ｍｉｎ以上であれ
ば、長くても問題はない。箱焼鈍を採用する場合には、
保持時間は２〜１０時間程度になる。再加熱の雰囲気は
大気でも良いが、鋼表面の酸化スケールを低減し、耐食
性を低下させず、鋼管の製造歩留を向上させるために
は、再加熱の雰囲気は無酸化雰囲気あるいは還元性雰囲
気であるとより好ましい。例えば、５〜１５％の水素を
含有し、残部が窒素あるいはアルゴンガスからなる混合
ガスを用いることが望ましい。
た後の強度を適切なものとし、靱性を確保する目的に対
して、加熱温度が５５０℃未満、あるいは保持時間が１
５ｍｉｎ未満では、母材の靱性が充分ではない。加熱温
度がＡc1変態点を超えると、その後の冷却でフレッシュ
・マルテンサイトを生成して、母材の靱性や耐応力腐食
割れ性が低下する。保持時間は１５ｍｉｎ以上であれ
ば、長くても問題はない。箱焼鈍を採用する場合には、
保持時間は２〜１０時間程度になる。再加熱の雰囲気は
大気でも良いが、鋼表面の酸化スケールを低減し、耐食
性を低下させず、鋼管の製造歩留を向上させるために
は、再加熱の雰囲気は無酸化雰囲気あるいは還元性雰囲
気であるとより好ましい。例えば、５〜１５％の水素を
含有し、残部が窒素あるいはアルゴンガスからなる混合
ガスを用いることが望ましい。
【００４５】成形および電縫溶接：成形および電縫溶接
には通常の電縫鋼管製造工程を採用でき、油井管あるい
はラインパイプなどとして必要な外径に応じて、所定の
幅に鋼帯を切断してから、連続的に円筒状に成形しつつ
鋼帯両端を電気抵抗溶接して、電縫鋼管として造管す
る。
には通常の電縫鋼管製造工程を採用でき、油井管あるい
はラインパイプなどとして必要な外径に応じて、所定の
幅に鋼帯を切断してから、連続的に円筒状に成形しつつ
鋼帯両端を電気抵抗溶接して、電縫鋼管として造管す
る。
【００４６】本発明においては、必要に応じて上記の工
程に加えて、電縫溶接によって造管し、電縫部の温度が
Ｍｓ点以下まで低下した後、少なくとも電縫部とその両
側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以
下の温度に再加熱した後冷却する工程を付加しても良
い。この工程の目的は、電縫溶接時に局部的に生成した
硬化組織の硬さを低下させ、電縫部の靱性を改善するこ
とである。再加熱に際しては、例えばポストアニーラを
使用して、電縫溶接直後に電縫部近傍のみを再加熱して
も良いし、あるいは鋼管全体を加熱しても良い。
程に加えて、電縫溶接によって造管し、電縫部の温度が
Ｍｓ点以下まで低下した後、少なくとも電縫部とその両
側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以
下の温度に再加熱した後冷却する工程を付加しても良
い。この工程の目的は、電縫溶接時に局部的に生成した
硬化組織の硬さを低下させ、電縫部の靱性を改善するこ
とである。再加熱に際しては、例えばポストアニーラを
使用して、電縫溶接直後に電縫部近傍のみを再加熱して
も良いし、あるいは鋼管全体を加熱しても良い。
【００４７】また、本発明においては、必要に応じて前
記の工程に加えて、電縫部と少なくともその両側２ｍｍ
以内を含んだ部分をＡc3変態点＋５０℃以上に再加熱し
た後に急冷してＭｓ点以下の温度まで冷却し、さらに、
少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分を
５５０℃以上Ａc1変態点以下の温度に再加熱した後冷却
する工程を付加しても良い。この工程の目的は、電縫溶
接時に生じた金属組織の不均一を低減して、電縫部の靱
性を改善することである。電縫部と少なくともその両側
２ｍｍ以内を含んだ部分をＡc3変態点＋５０℃以上に再
加熱するに際しては、ポストアニーラを使用して、電縫
溶接直後に電縫部近傍のみを再加熱することが好まし
い。鋼管全体を加熱しても勿論良いが、この場合には鋼
管全体を焼入することになって、ホットコイルで確保し
た材質が失なわれる。Ａc3変態点＋５０℃以上に再加熱
した後は、急冷してＭｓ点以下の温度まで冷却する必要
があるが、これはＭｓ点以下の温度になる前に５５０℃
以上Ａc1変態点以下の温度に再加熱しても、その効果が
発揮されないからである。特に、ポストアニーラでイン
ラインで連続して処理する場合には、急冷が必須であ
る。一方、少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含
んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温度に再加熱
する際には、例えばポストアニーラを使用して電縫溶接
直後に電縫部近傍のみを再加熱しても良いし、あるいは
鋼管全体を加熱しても良い。
記の工程に加えて、電縫部と少なくともその両側２ｍｍ
以内を含んだ部分をＡc3変態点＋５０℃以上に再加熱し
た後に急冷してＭｓ点以下の温度まで冷却し、さらに、
少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分を
５５０℃以上Ａc1変態点以下の温度に再加熱した後冷却
する工程を付加しても良い。この工程の目的は、電縫溶
接時に生じた金属組織の不均一を低減して、電縫部の靱
性を改善することである。電縫部と少なくともその両側
２ｍｍ以内を含んだ部分をＡc3変態点＋５０℃以上に再
加熱するに際しては、ポストアニーラを使用して、電縫
溶接直後に電縫部近傍のみを再加熱することが好まし
い。鋼管全体を加熱しても勿論良いが、この場合には鋼
管全体を焼入することになって、ホットコイルで確保し
た材質が失なわれる。Ａc3変態点＋５０℃以上に再加熱
した後は、急冷してＭｓ点以下の温度まで冷却する必要
があるが、これはＭｓ点以下の温度になる前に５５０℃
以上Ａc1変態点以下の温度に再加熱しても、その効果が
発揮されないからである。特に、ポストアニーラでイン
ラインで連続して処理する場合には、急冷が必須であ
る。一方、少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含
んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温度に再加熱
する際には、例えばポストアニーラを使用して電縫溶接
直後に電縫部近傍のみを再加熱しても良いし、あるいは
鋼管全体を加熱しても良い。
【００４８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００４９】表１に成分を示す鋼を溶製し、通常の熱間
圧延工程によって、表２に示す条件で板厚１１ｍｍのホ
ットコイルとし、さらに電縫鋼管ラインで外径２７３ｍ
ｍの電縫鋼管として造管して、いずれも降伏強度が４４
８Ｎ／ｍｍ2 以上の鋼管とした。なお、熱間圧延におけ
る鋼片加熱温度は１２３０℃とした。比較例１３はＡＩ
ＳＩ４１０相当鋼であり、比較例１６はＡＩＳＩ４２０
相当鋼である。いずれの鋼管においても、造管後には焼
入あるいは焼準といった管体熱処理は施していない。
圧延工程によって、表２に示す条件で板厚１１ｍｍのホ
ットコイルとし、さらに電縫鋼管ラインで外径２７３ｍ
ｍの電縫鋼管として造管して、いずれも降伏強度が４４
８Ｎ／ｍｍ2 以上の鋼管とした。なお、熱間圧延におけ
る鋼片加熱温度は１２３０℃とした。比較例１３はＡＩ
ＳＩ４１０相当鋼であり、比較例１６はＡＩＳＩ４２０
相当鋼である。いずれの鋼管においても、造管後には焼
入あるいは焼準といった管体熱処理は施していない。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】次に、ラインパイプの敷設時における現地
円周溶接に相当する溶接として、これらの鋼管を手溶接
によって溶接して溶接継手を作成した。溶接入熱は１７
ｋＪ／ｃｍとした。母材および該溶接部の熱影響部から
ＪＩＳ４号衝撃試験片（フルサイズ）を採取して、衝撃
試験を実施した。また、溶接熱影響部の最高硬さを、荷
重１ｋｇのビッカース硬さとして測定した。一方、各鋼
管の母材から試験片を採取して、湿潤炭酸ガス環境にお
ける腐食試験を行なった。湿潤炭酸ガス環境における腐
食試験としては、厚さ３ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍの試験片を用い、試験温度１２０℃のオートクレーブ
中で炭酸ガス４０気圧の条件で５％ＮａＣｌ水溶液中に
３０日間浸漬して、試験前後の重量変化から腐食速度を
算出した。腐食速度の単位はｍｍ／ｙで表わしたが、一
般にある環境におけるある材料の腐食速度が０．１ｍｍ
／ｙ未満の場合、材料は充分耐食的であり、使用可能で
あると考えられている。
円周溶接に相当する溶接として、これらの鋼管を手溶接
によって溶接して溶接継手を作成した。溶接入熱は１７
ｋＪ／ｃｍとした。母材および該溶接部の熱影響部から
ＪＩＳ４号衝撃試験片（フルサイズ）を採取して、衝撃
試験を実施した。また、溶接熱影響部の最高硬さを、荷
重１ｋｇのビッカース硬さとして測定した。一方、各鋼
管の母材から試験片を採取して、湿潤炭酸ガス環境にお
ける腐食試験を行なった。湿潤炭酸ガス環境における腐
食試験としては、厚さ３ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍの試験片を用い、試験温度１２０℃のオートクレーブ
中で炭酸ガス４０気圧の条件で５％ＮａＣｌ水溶液中に
３０日間浸漬して、試験前後の重量変化から腐食速度を
算出した。腐食速度の単位はｍｍ／ｙで表わしたが、一
般にある環境におけるある材料の腐食速度が０．１ｍｍ
／ｙ未満の場合、材料は充分耐食的であり、使用可能で
あると考えられている。
【００５３】試験結果を表２に併せて示した。表２の衝
撃試験結果において、○は破面遷移温度が−３０℃以
下、×は破面遷移温度が−３０℃を超えて０℃以下、×
×は破面遷移温度が０℃超であったことをそれぞれ表わ
している。表２の溶接熱影響部最高硬さにおいて、○は
最高硬さが３００未満、×は最高硬さが３００以上４５
０未満、××は最高硬さが４５０以上であったことをそ
れぞれ表わしている。また、表２の腐食試験結果におい
て、◎は腐食速度が０．０５ｍｍ／ｙ未満、○は腐食速
度が０．０５ｍｍ／ｙ以上０．１０ｍｍ／ｙ未満、×は
腐食速度が０．１ｍｍ／ｙ以上０．５ｍｍ／ｙ未満、×
×は腐食速度が０．５ｍｍ／ｙ以上であったことをそれ
ぞれ表わしている。
撃試験結果において、○は破面遷移温度が−３０℃以
下、×は破面遷移温度が−３０℃を超えて０℃以下、×
×は破面遷移温度が０℃超であったことをそれぞれ表わ
している。表２の溶接熱影響部最高硬さにおいて、○は
最高硬さが３００未満、×は最高硬さが３００以上４５
０未満、××は最高硬さが４５０以上であったことをそ
れぞれ表わしている。また、表２の腐食試験結果におい
て、◎は腐食速度が０．０５ｍｍ／ｙ未満、○は腐食速
度が０．０５ｍｍ／ｙ以上０．１０ｍｍ／ｙ未満、×は
腐食速度が０．１ｍｍ／ｙ以上０．５ｍｍ／ｙ未満、×
×は腐食速度が０．５ｍｍ／ｙ以上であったことをそれ
ぞれ表わしている。
【００５４】表２から明らかなように、本発明例１〜１
２は、母材および溶接熱影響部の衝撃靱性が優れ、溶接
熱影響部の最高硬さが低く、湿潤炭酸ガス環境において
優れた耐食性を示しており、優れた耐食性と溶接性を有
していることがわかる。即ち、鋼管に焼入−焼戻あるい
は焼準−焼戻のような熱処理を施さず、低コストかつ高
生産性で特性の優れた鋼管が製造できた。これに対し
て、比較例１３〜１７は成分組成が条件を満足しないた
めに、あるいは製造条件が不適切であったために、いず
れも特性が悪くなった。
２は、母材および溶接熱影響部の衝撃靱性が優れ、溶接
熱影響部の最高硬さが低く、湿潤炭酸ガス環境において
優れた耐食性を示しており、優れた耐食性と溶接性を有
していることがわかる。即ち、鋼管に焼入−焼戻あるい
は焼準−焼戻のような熱処理を施さず、低コストかつ高
生産性で特性の優れた鋼管が製造できた。これに対し
て、比較例１３〜１７は成分組成が条件を満足しないた
めに、あるいは製造条件が不適切であったために、いず
れも特性が悪くなった。
【００５５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は耐食性およ
び溶接性に優れた鋼管を低コストかつ生産性良く製造す
ることを可能としたものであり、産業の発展に貢献する
ところが極めて大である。
び溶接性に優れた鋼管を低コストかつ生産性良く製造す
ることを可能としたものであり、産業の発展に貢献する
ところが極めて大である。
Claims (8)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｓｉ：０．０１％以上１．２％未満、 Ｍｎ：０．０２ 〜 ３．０％、 Ｃｒ：７．５ 〜１４．０％、 Ａｌ：０．００５〜 ０．５％を含有し、 Ｃを０．０３％以下、 Ｎを０．０２％以下、 Ｐを０．０３％以下、 Ｓを０．０１％以下に低減し、 Ｃｕ：４．０％以下、 Ｎｉ：４．０％以下、 Ｃｏ：２．０％以下、 Ｍｏ：３．０％以下、 Ｗ ：３．０％以下の１種あるいは２種以上を含有し、
残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、かつ数１で与え
られるＭＣ値が０以上である鋼片を、下記の工程〜
で順次鋼管とする耐食性および溶接性に優れた鋼管の製
造方法。 鋼片を１０５０〜１３００℃の温度に加熱した後に、
金属組織が実質的にオーステナイト単相である温度領域
で熱間圧延を終了して、板厚が３．０ｍｍ以上２５．４
ｍｍ以下のホットコイルとし、金属組織が実質的にオー
ステナイト単相である温度領域でホットコイルとして巻
き取った後、少なくとも５００℃までを０．０１℃／秒
以上の冷却速度で冷却して、金属組織が実質的にマルテ
ンサイトからなる鋼とする工程。 上記ホットコイルを５５０℃以上Ａc1変態点以下の温
度に再加熱して、１５ｍｉｎ以上保持した後、常温まで
冷却する工程。 上記ホットコイルを所定の幅に切断した後、連続的に
円筒状に成形しつつ鋼帯両端を電気抵抗溶接して電縫鋼
管として造管する工程。 【数１】ＭＣ値＝ ８０＋４２０［％Ｃ］＋４４０［％
Ｎ］＋３０（［％Ｎｉ］＋［％Ｃｕ］＋［％Ｃｏ］）＋
１５［％Ｍｎ］−１２（［％Ｓｉ］＋［％Ｃｒ］＋［％
Ｍｏ］）−２４［％Ｎｂ］−４８（［％Ｖ］＋［％Ｔ
ｉ］＋［％Ａｌ］）−６［％Ｗ］ ここで、［％Ｘ］は重量％で表わした元素Ｘの含有量 - 【請求項２】 鋼片が付加成分としてさらに、重量％
で、 Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ の１種または２種以上の合計含有量で１．０％以下を含
有する請求項１に記載の耐食性および溶接性に優れた鋼
管の製造方法。 - 【請求項３】 鋼片のＣとＮの含有量が、重量％で、 Ｃを０．０１５％以下、 Ｎを０．０１５％以下に低減し、かつＣとＮの合計量を
０．０２％以下とする請求項１または２に記載の耐食性
および溶接性に優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項４】 鋼片が付加成分としてさらに、重量％
で、 希土類元素：０．０５％以下、 Ｃａ ：０．０３％以下の１種または２種を含有す
る請求項１、２または３に記載の耐食性および溶接性に
優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項５】 電縫溶接によって造管し、電縫部の温度
がＭｓ点以下まで低下した後、少なくとも電縫部とその
両側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点
以下の温度に再加熱した後冷却する請求項１、２、３ま
たは４に記載の耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造
方法。 - 【請求項６】 電縫溶接によって造管した後に、少なく
とも電縫部とその両側２ｍｍ以内を含んだ部分をＡc3変
態点＋５０℃以上に再加熱した後に急冷してＭｓ点以下
の温度まで冷却し、さらに、少なくとも電縫部とその両
側２ｍｍ以内を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以
下の温度に再加熱した後冷却する請求項１、２、３また
は４に記載の耐食性および溶接性に優れた鋼管の製造方
法。 - 【請求項７】 少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内
を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温度に再
加熱した後冷却する際、鋼管全体を再加熱する請求項５
または６に記載の耐食性および溶接性に優れた鋼管の製
造方法。 - 【請求項８】 少なくとも電縫部とその両側２ｍｍ以内
を含んだ部分を５５０℃以上Ａc1変態点以下の温度に再
加熱した後冷却する際、ポストアニーラによって電縫部
近傍のみを再加熱する請求項５または６に記載の耐食性
および溶接性に優れた鋼管の製造方法。
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