JPH0924418A - 鍛接鋼管及びその製造方法 - Google Patents
鍛接鋼管及びその製造方法Info
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- JPH0924418A JPH0924418A JP19925795A JP19925795A JPH0924418A JP H0924418 A JPH0924418 A JP H0924418A JP 19925795 A JP19925795 A JP 19925795A JP 19925795 A JP19925795 A JP 19925795A JP H0924418 A JPH0924418 A JP H0924418A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鍛接部と母材の材質の差がない高品質の鍛接
鋼管を提供すること。 【構成】 C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,M
n:0.3 〜1.5 %,P:0.06%以下,S:0.04%以下,
Ti:0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を含
み、残部Fe及び不可避不純物からなる鍛接鋼管。
鋼管を提供すること。 【構成】 C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,M
n:0.3 〜1.5 %,P:0.06%以下,S:0.04%以下,
Ti:0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を含
み、残部Fe及び不可避不純物からなる鍛接鋼管。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鍛接鋼管及びその
製造方法に係り、鍛接衝合部において高品質を有する鍛
接鋼管及びその好ましい製造方法に関する。
製造方法に係り、鍛接衝合部において高品質を有する鍛
接鋼管及びその好ましい製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な鍛接鋼管の製造方法は、連続的
に供給されるスケルプを加熱炉で1200〜1300℃程度に加
熱し、後続して設けたフォーミングロールによりエッジ
端面同士を対向させるべく円弧状に成形してオープン管
となし、オープン管の両エッジ面即ち鍛接面に高圧空気
を吹き付けて鍛接面のスケールオフを行った後、ウエル
ディングホーンにより鍛接面に酸素を吹き付け、その酸
化熱により鍛接面を更に1350〜1400℃程度の高温に加熱
し、続いて鍛接ロールへ送給して側圧を加えることによ
り鍛接して完全な管体にする。この管体をその後に続く
ホットストレッチレデューサーで所定寸法に縮径し、そ
の後、ロータリーホットソーで定尺に切断し、サイザー
で外径を定め、冷却後にストレートナーで曲り矯正して
製品とする。鍛接鋼管はホットストレッチレデューサー
の外径絞り量を調整することにより同一寸法のスケルプ
から数種の外径サイズの製品が製造できる。また、非常
に生産性の高い連続鋼管製造法であり、外径 4インチ以
下の鍛接鋼管は造管速度が100 〜400m/minの高速で製造
されている。
に供給されるスケルプを加熱炉で1200〜1300℃程度に加
熱し、後続して設けたフォーミングロールによりエッジ
端面同士を対向させるべく円弧状に成形してオープン管
となし、オープン管の両エッジ面即ち鍛接面に高圧空気
を吹き付けて鍛接面のスケールオフを行った後、ウエル
ディングホーンにより鍛接面に酸素を吹き付け、その酸
化熱により鍛接面を更に1350〜1400℃程度の高温に加熱
し、続いて鍛接ロールへ送給して側圧を加えることによ
り鍛接して完全な管体にする。この管体をその後に続く
ホットストレッチレデューサーで所定寸法に縮径し、そ
の後、ロータリーホットソーで定尺に切断し、サイザー
で外径を定め、冷却後にストレートナーで曲り矯正して
製品とする。鍛接鋼管はホットストレッチレデューサー
の外径絞り量を調整することにより同一寸法のスケルプ
から数種の外径サイズの製品が製造できる。また、非常
に生産性の高い連続鋼管製造法であり、外径 4インチ以
下の鍛接鋼管は造管速度が100 〜400m/minの高速で製造
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、前記のよ
うな製造工程によって製造される鍛接鋼管は、鉄スケー
ル等の酸化物が鍛接部に包みこまれて鍛接されるため、
鍛接部の強度が母材部に比べて著しく弱く、このような
鍛接鋼管は、高圧力配管用鋼管もしくは油井用鋼管等の
高級鋼管に適用することができず、ガス管、水道管、電
線管等の強度を必要としない用途の鋼管に限定されてき
た。
うな製造工程によって製造される鍛接鋼管は、鉄スケー
ル等の酸化物が鍛接部に包みこまれて鍛接されるため、
鍛接部の強度が母材部に比べて著しく弱く、このような
鍛接鋼管は、高圧力配管用鋼管もしくは油井用鋼管等の
高級鋼管に適用することができず、ガス管、水道管、電
線管等の強度を必要としない用途の鋼管に限定されてき
た。
【0004】本発明は、鍛接部と母材の材質の差がない
高品質の鍛接鋼管を提供することを目的とする。
高品質の鍛接鋼管を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の鍛接鋼
管は、C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,Mn:0.
3 〜1.5 %,P:0.06%以下,S:0.04%以下,Ti:
0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を含み、残部
Fe及び不可避不純物からなるようにしたものである。
管は、C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,Mn:0.
3 〜1.5 %,P:0.06%以下,S:0.04%以下,Ti:
0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を含み、残部
Fe及び不可避不純物からなるようにしたものである。
【0006】請求項2に記載の鍛接鋼管は、C:0.03〜
0.25%,Si:0.3 %以下,Mn:0.3 〜1.5 %,P:
0.06%以下,S:0.04%以下、Ti:0.003 〜0.3 %,
Al:0.005 %〜0.1 %を含み、残部Fe及び不可避不
純物からなり、鍛接面に存在するTi系酸化物の面積率
が0.03〜 3%となるようにしたものである。
0.25%,Si:0.3 %以下,Mn:0.3 〜1.5 %,P:
0.06%以下,S:0.04%以下、Ti:0.003 〜0.3 %,
Al:0.005 %〜0.1 %を含み、残部Fe及び不可避不
純物からなり、鍛接面に存在するTi系酸化物の面積率
が0.03〜 3%となるようにしたものである。
【0007】請求項3に記載の鍛接鋼管の製造方法は、
C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,Mn:0.3 〜1.
5 %,P:0.06%以下、S:0.04%以下、Ti:0.003
〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を含み、残部Fe及
び不可避不純物からなる鋼帯を鍛接鋼管ミルに送給し、
鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシールドし
て鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10%以下に保ちなが
ら鍛接するようにしたものである。
C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,Mn:0.3 〜1.
5 %,P:0.06%以下、S:0.04%以下、Ti:0.003
〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を含み、残部Fe及
び不可避不純物からなる鋼帯を鍛接鋼管ミルに送給し、
鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシールドし
て鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10%以下に保ちなが
ら鍛接するようにしたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明において、その素材である
鋼帯の成分含有量の限定理由を述べると以下の如くであ
る。 C Cは最も容易に鋼管の常温強度を確保することができる
元素であるが、0.03%未満の場合、所望の強度を確保で
きないことから0.03以上とした。また、0.25%を越える
と適正鍛接温度範囲が極めて狭少となり鍛接部の品質が
安定しなくなるため、その上限を0.25%とした。
鋼帯の成分含有量の限定理由を述べると以下の如くであ
る。 C Cは最も容易に鋼管の常温強度を確保することができる
元素であるが、0.03%未満の場合、所望の強度を確保で
きないことから0.03以上とした。また、0.25%を越える
と適正鍛接温度範囲が極めて狭少となり鍛接部の品質が
安定しなくなるため、その上限を0.25%とした。
【0009】Si Siは鍛接性を阻害する元素であり、0.3 %を越えると
Mnとの相互作用により鍛接部強度が極端に低下するた
め、その上限を0.3 %以下とした。
Mnとの相互作用により鍛接部強度が極端に低下するた
め、その上限を0.3 %以下とした。
【0010】Mn MnはCと同様に鋼管の常温強度を高める元素であり、
所望の強度を得るため0.3 %以上とすることが必要であ
る。一方、過剰のMn添加は、鋼帯の中心偏析帯におけ
るSの偏析を助長することになって中央偏析帯の加工性
が劣化することと、適正鍛接温度範囲が極めて狭少とな
り鍛接部の品質が安定しなくなるため、その上限を1.5
%とした。
所望の強度を得るため0.3 %以上とすることが必要であ
る。一方、過剰のMn添加は、鋼帯の中心偏析帯におけ
るSの偏析を助長することになって中央偏析帯の加工性
が劣化することと、適正鍛接温度範囲が極めて狭少とな
り鍛接部の品質が安定しなくなるため、その上限を1.5
%とした。
【0011】P Pは鍛接性を阻害する元素であり、0.06%を越えると鍛
接部の強度が低下するため、その上限を0.06%とした。
接部の強度が低下するため、その上限を0.06%とした。
【0012】S Sは鍛接性を阻害する元素であり、0.04%を越えると鍛
接部が低下するため、その上限を0.04%とした。
接部が低下するため、その上限を0.04%とした。
【0013】Al Alは脱酸元素であるが、0.005 %未満の場合は、鋼の
脱酸が十分でないため、0.005 %以上とする。一方、0.
1 %を越えるとAl2 O3 が鋼中に増加し品質が劣化す
るため、その上限を0.1 %とした。
脱酸が十分でないため、0.005 %以上とする。一方、0.
1 %を越えるとAl2 O3 が鋼中に増加し品質が劣化す
るため、その上限を0.1 %とした。
【0014】Ti Tiは、鋼中に介在する微細なTi酸化物を析出核とし
て素材結晶粒を微細化することができ、素材の強度及び
靱性を高める元素である。鍛接鋼管素材にTiを適量添
加することにより、鍛接時に大きさ 1μm 以下の微細な
Ti酸化物が鍛接部に生成し、鍛接部の組織が微細化さ
れてシーム強度が向上する。Ti量とシーム部90°偏平
試験成績との関係を図1に示すが、Ti量が0.003 %〜
0.3 %の範囲において、偏平率(シーム割れ発生時の偏
平高さHと偏平試験前の母管外径Dの比H/D)が0.2
以下となり優れた鍛接品質を示す。また、鍛接面に存在
するTi系酸化物の面積率とシーム部90°偏平試験成績
との関係を図2に示すが、Ti系酸化物の面積率が0.03
%〜 3%の範囲において、偏平率が0.2 以下となり優れ
た鍛接品質を示す。即ち、Ti量が0.003 %未満の場合
又はTi系酸化物の面積率が0.03%未満の場合は、鍛接
部に生成するTi系酸化物の数が少なく、鍛接部の強度
が向上しないことから、下限を決定した。一方、Ti量
が0.3 %を越えた場合又はTi系酸化物の面積率が 3%
を越えた場合は、鍛接部に生成するTi系酸化物の数が
多くなりすぎて鍛接部の強度を得るのにTi系酸化物が
有害となるため、上限を決定した。
て素材結晶粒を微細化することができ、素材の強度及び
靱性を高める元素である。鍛接鋼管素材にTiを適量添
加することにより、鍛接時に大きさ 1μm 以下の微細な
Ti酸化物が鍛接部に生成し、鍛接部の組織が微細化さ
れてシーム強度が向上する。Ti量とシーム部90°偏平
試験成績との関係を図1に示すが、Ti量が0.003 %〜
0.3 %の範囲において、偏平率(シーム割れ発生時の偏
平高さHと偏平試験前の母管外径Dの比H/D)が0.2
以下となり優れた鍛接品質を示す。また、鍛接面に存在
するTi系酸化物の面積率とシーム部90°偏平試験成績
との関係を図2に示すが、Ti系酸化物の面積率が0.03
%〜 3%の範囲において、偏平率が0.2 以下となり優れ
た鍛接品質を示す。即ち、Ti量が0.003 %未満の場合
又はTi系酸化物の面積率が0.03%未満の場合は、鍛接
部に生成するTi系酸化物の数が少なく、鍛接部の強度
が向上しないことから、下限を決定した。一方、Ti量
が0.3 %を越えた場合又はTi系酸化物の面積率が 3%
を越えた場合は、鍛接部に生成するTi系酸化物の数が
多くなりすぎて鍛接部の強度を得るのにTi系酸化物が
有害となるため、上限を決定した。
【0015】次に、製管条件の限定理由は次の通りであ
る。鍛接時のエッジ面の酸素濃度とシーム部90°偏平試
験成績との関係を図3に示すが、酸素濃度10%以下にお
いて、偏平率が0.2 以下となり優れた鍛接品質を示す。
即ち、鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシー
ルドして鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10%以下に保
ちながら鍛接したのは、酸素濃度が10%を越えると、鍛
接部に有害な酸化物が生成し、鍛接部の強度が低下する
ためである。尚、オープン管の不活性ガスによるシール
ド方法として、鍛接ロールを含むオープン管全体をシー
ルドボックスで囲む方法、又は、不活性ガスの噴射ノズ
ルを鍛接すべきエッジ面に向けて配置した局部シールド
方法等の方法が好適である。
る。鍛接時のエッジ面の酸素濃度とシーム部90°偏平試
験成績との関係を図3に示すが、酸素濃度10%以下にお
いて、偏平率が0.2 以下となり優れた鍛接品質を示す。
即ち、鍛接ロール直前のオープン管を不活性ガスでシー
ルドして鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10%以下に保
ちながら鍛接したのは、酸素濃度が10%を越えると、鍛
接部に有害な酸化物が生成し、鍛接部の強度が低下する
ためである。尚、オープン管の不活性ガスによるシール
ド方法として、鍛接ロールを含むオープン管全体をシー
ルドボックスで囲む方法、又は、不活性ガスの噴射ノズ
ルを鍛接すべきエッジ面に向けて配置した局部シールド
方法等の方法が好適である。
【0016】
【実施例】本発明に係る化学成分の鋼帯及びその比較の
鋼帯を製造し、次いで、これらの鋼帯を図4に示す実施
例装置に通して鍛接鋼管を製造した。即ち、鋼帯1を加
熱炉2で1300℃に加熱した後、フォーミングロール3、
4でオープン管1Aに成形し、続いて鋼帯両エッジ部を
プラズマアーク加熱装置6により1400℃に加熱し、不活
性ガス噴射ノズル7により鍛接ロール直前の両エッジ部
にN2 ガスを噴射しながら鍛接ロール5で鍛接して管体
1Bとなし、その後ホットストレッチレデューサー等の
一連の工程を経て鍛接鋼管を製造した。
鋼帯を製造し、次いで、これらの鋼帯を図4に示す実施
例装置に通して鍛接鋼管を製造した。即ち、鋼帯1を加
熱炉2で1300℃に加熱した後、フォーミングロール3、
4でオープン管1Aに成形し、続いて鋼帯両エッジ部を
プラズマアーク加熱装置6により1400℃に加熱し、不活
性ガス噴射ノズル7により鍛接ロール直前の両エッジ部
にN2 ガスを噴射しながら鍛接ロール5で鍛接して管体
1Bとなし、その後ホットストレッチレデューサー等の
一連の工程を経て鍛接鋼管を製造した。
【0017】製品シーム90°偏平試験を行ってシーム偏
平強度を調べた。結果を表1に示す。表1からわかるよ
うに、本発明法によるものは、素材のTi添加量を0.00
3 %〜0.3 %とし、且つ、鍛接時の酸素濃度を10%以下
とすることで鍛接面に存在するTi系酸化物の面積率が
0.03〜 3%となり、偏平試験おける偏平率が0.2 以下と
優れた鍛接品質を示した。尚、従来成分鋼では、偏平率
が0.5 でシーム割れが発生した。
平強度を調べた。結果を表1に示す。表1からわかるよ
うに、本発明法によるものは、素材のTi添加量を0.00
3 %〜0.3 %とし、且つ、鍛接時の酸素濃度を10%以下
とすることで鍛接面に存在するTi系酸化物の面積率が
0.03〜 3%となり、偏平試験おける偏平率が0.2 以下と
優れた鍛接品質を示した。尚、従来成分鋼では、偏平率
が0.5 でシーム割れが発生した。
【表1】
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、鍛接部と
母材の材質の差がない高品質の鍛接鋼管を提供すること
ができる。
母材の材質の差がない高品質の鍛接鋼管を提供すること
ができる。
【図1】図1は素材のTi添加量とシーム部90°偏平試
験成績との関係を示す線図である。
験成績との関係を示す線図である。
【図2】図2は鍛接面に存在するTi系酸化物の面積率
とシーム部90°偏平試験成績との関係を示す線図であ
る。
とシーム部90°偏平試験成績との関係を示す線図であ
る。
【図3】図3は鍛接時の酸素濃度とシーム部90°偏平試
験成績との関係を示す線図である。
験成績との関係を示す線図である。
【図4】図4は鍛接鋼管製造装置の一例を示す模式図で
ある。
ある。
1 鋼帯 1A オープン管 1B 管体 2 加熱炉 3、4 フォーミングロール 5 鍛接ロール 6 プラズマアーク加熱装置 7 不活性ガス噴射ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊岡 高明 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 古君 修 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内
Claims (3)
- 【請求項1】 C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,
Mn:0.3 〜1.5 %,P:0.06%以下,S:0.04%以
下,Ti:0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を
含み、残部Fe及び不可避不純物からなることを特徴と
する鍛接鋼管。 - 【請求項2】 C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,
Mn:0.3 〜1.5 %,P:0.06%以下,S:0.04%以
下、Ti:0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を
含み、残部Fe及び不可避不純物からなり、鍛接面に存
在するTi系酸化物の面積率が0.03〜 3%となることを
特徴とする鍛接鋼管。 - 【請求項3】 C:0.03〜0.25%,Si:0.3 %以下,
Mn:0.3 〜1.5 %,P:0.06%以下、S:0.04%以
下、Ti:0.003 〜0.3 %,Al:0.005 %〜0.1 %を
含み、残部Fe及び不可避不純物からなる鋼帯を鍛接鋼
管ミルに送給し、鍛接ロール直前のオープン管を不活性
ガスでシールドして鍛接すべきエッジ面の酸素濃度を10
%以下に保ちながら鍛接することを特徴とする鍛接鋼管
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19925795A JPH0924418A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 鍛接鋼管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19925795A JPH0924418A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 鍛接鋼管及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0924418A true JPH0924418A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16404785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19925795A Withdrawn JPH0924418A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 鍛接鋼管及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0924418A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014210953A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 新日鐵住金株式会社 | スケール剥離性に優れた鍛接鋼管用鋼材 |
CN111687361A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-22 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 一种40MPa超高压气瓶用钛合金管材成型方法 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP19925795A patent/JPH0924418A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014210953A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 新日鐵住金株式会社 | スケール剥離性に優れた鍛接鋼管用鋼材 |
CN111687361A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-22 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 一种40MPa超高压气瓶用钛合金管材成型方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |