JPH1080715A - 冷間加工のままで使用される鋼管の製造方法 - Google Patents
冷間加工のままで使用される鋼管の製造方法Info
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- JPH1080715A JPH1080715A JP23497396A JP23497396A JPH1080715A JP H1080715 A JPH1080715 A JP H1080715A JP 23497396 A JP23497396 A JP 23497396A JP 23497396 A JP23497396 A JP 23497396A JP H1080715 A JPH1080715 A JP H1080715A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】冷間加工のままで使用される鋼管の製造方法を
提供する。 【解決手段】最終工程の肉厚加工度をRT 、外径加工度
をRD としたとき、RT /RD で求めらる加工パラメー
タQ値を1.5以下にして冷間仕上げする。 【効果】管軸長方向の0.2%引張耐力に対して80%
の0.2%圧縮耐力を有する製品管が確実に得られる。
提供する。 【解決手段】最終工程の肉厚加工度をRT 、外径加工度
をRD としたとき、RT /RD で求めらる加工パラメー
タQ値を1.5以下にして冷間仕上げする。 【効果】管軸長方向の0.2%引張耐力に対して80%
の0.2%圧縮耐力を有する製品管が確実に得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間加工のままで
使用される鋼管の製造方法に関する。
使用される鋼管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、資源の枯渇に伴って過酷な腐食環
境で、かつ深いガス井や油井の開発が多く行われるよう
になってきた。
境で、かつ深いガス井や油井の開発が多く行われるよう
になってきた。
【0003】このため、これらの井戸に用いられる鋼管
としては、耐食性の観点から、二相ステンレス鋼やオー
ステナイト系ステンレス鋼、さらにはNi基合金などの
高合金製のものが多く使用されるようになっている。
としては、耐食性の観点から、二相ステンレス鋼やオー
ステナイト系ステンレス鋼、さらにはNi基合金などの
高合金製のものが多く使用されるようになっている。
【0004】一方、上記の各井戸に用いられる鋼管は、
その軸長方向(以下、L方向という)と周方向(以下、
T方向という)の引張強度(0.2%耐力)が規定さ
れ、種々のグレードに分類されている。
その軸長方向(以下、L方向という)と周方向(以下、
T方向という)の引張強度(0.2%耐力)が規定さ
れ、種々のグレードに分類されている。
【0005】しかし、上記の鋼および合金は、熱処理ま
までは強度が低い。従って、規格最小0.2%耐力が7
60〜965MPaというような高強度の要求される上
記の用途に供される鋼管(以下、油井管という)は、所
望の強度を確保するために、冷間加工仕上げして製造さ
れている。
までは強度が低い。従って、規格最小0.2%耐力が7
60〜965MPaというような高強度の要求される上
記の用途に供される鋼管(以下、油井管という)は、所
望の強度を確保するために、冷間加工仕上げして製造さ
れている。
【0006】さらに、最近、その生産中に井戸底部にお
ける油井管の継手シール部から有害かつ高腐食性のガス
が漏洩しないようにするために継手シール部の設計変更
が検討されており、そのための油井管として、高いL方
向の圧縮強度(0.2%耐力)を有するものが要求され
るようになってきた。
ける油井管の継手シール部から有害かつ高腐食性のガス
が漏洩しないようにするために継手シール部の設計変更
が検討されており、そのための油井管として、高いL方
向の圧縮強度(0.2%耐力)を有するものが要求され
るようになってきた。
【0007】ところで、従来、上記の油井管は、前述し
たように、所望の強度を調整確保するために冷間加工仕
上して製造されており、適用鋼種とグレードによって異
なるが、下記式で求められる断面減少率Raで5〜5
0%の歪みを付与して製造されいた。
たように、所望の強度を調整確保するために冷間加工仕
上して製造されており、適用鋼種とグレードによって異
なるが、下記式で求められる断面減少率Raで5〜5
0%の歪みを付与して製造されいた。
【0008】 Ra={(S0 −S)/S0 }×100(%)・・・・ ただし、 S0 :加工前の管断面積(mm2 )、 S :加工後の管断面積(mm2 )。
【0009】しかし、冷間加工仕上げして得られた油井
管のL方向の圧縮強度は、引張強度よりも低くなること
はよく知られている。そして、上記断面減少率Raを加
工パラメータとし、断面減少率Raで5〜50%の歪み
を付与して製造されていた従来の油井管のうち、冷間抽
伸法で仕上げられたもののなかには、L方向の圧縮強度
が引張強度の80%未満と極端に小さいものがあり、問
題となっていた(「TEMPERATURE AND TEXTURE EFFECTS
ON PROPERTIES OF CRA'S」CORROSION 92 The NACE Annu
al Conference and Corrosion Show Paper No.58)。
管のL方向の圧縮強度は、引張強度よりも低くなること
はよく知られている。そして、上記断面減少率Raを加
工パラメータとし、断面減少率Raで5〜50%の歪み
を付与して製造されていた従来の油井管のうち、冷間抽
伸法で仕上げられたもののなかには、L方向の圧縮強度
が引張強度の80%未満と極端に小さいものがあり、問
題となっていた(「TEMPERATURE AND TEXTURE EFFECTS
ON PROPERTIES OF CRA'S」CORROSION 92 The NACE Annu
al Conference and Corrosion Show Paper No.58)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実状
に鑑みてなされたもので、その課題は、冷間圧延法は勿
論であるが、特に冷間抽伸法によって冷間仕上げした場
合において、L方向の圧縮強度が引張強度の80%以上
の鋼管を確実に得ることのできる冷間加工のままで使用
される鋼管の製造方法を提供することにある。
に鑑みてなされたもので、その課題は、冷間圧延法は勿
論であるが、特に冷間抽伸法によって冷間仕上げした場
合において、L方向の圧縮強度が引張強度の80%以上
の鋼管を確実に得ることのできる冷間加工のままで使用
される鋼管の製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の冷
間加工のままで使用される鋼管の製造方法にある。
間加工のままで使用される鋼管の製造方法にある。
【0012】最終工程における肉厚の加工度をRT
(%)、外径の加工度をRD (%)としたとき、下式で
求めらる加工パラメータQ値を1.5以下にして冷間仕
上げすることを特徴とする冷間加工のままで使用される
鋼管の製造方法。
(%)、外径の加工度をRD (%)としたとき、下式で
求めらる加工パラメータQ値を1.5以下にして冷間仕
上げすることを特徴とする冷間加工のままで使用される
鋼管の製造方法。
【0013】Q=RT /RD ここで、 RT =(T0 −T)/T0 、 RD =(D0 −D)/D0 、 ただし、 T0 :加工前の管肉厚(mm)、 T :加工後の管肉厚(mm)、 D0 :加工前の外径(mm)、 D :加工後の外径(mm)。
【0014】本発明者は、多くの製造試験の結果、次の
ことを知見し、本発明をなすにいたった。
ことを知見し、本発明をなすにいたった。
【0015】すなわち、冷間仕上げする際、その最終工
程における加工度を、上記の断面減少率Raとは異な
り、管の肉厚加工度RT と外径加工度RD との比(RT
/RD)を加工パラメータQとし、その値Qを1.5以
下にして冷間仕上げした場合、L方向の圧縮強度が引張
強度の80%以上の製品が確実に得られることを知見し
た。
程における加工度を、上記の断面減少率Raとは異な
り、管の肉厚加工度RT と外径加工度RD との比(RT
/RD)を加工パラメータQとし、その値Qを1.5以
下にして冷間仕上げした場合、L方向の圧縮強度が引張
強度の80%以上の製品が確実に得られることを知見し
た。
【0016】
【発明の実施の形態】一般に、上記の冷間加工のままで
使用される油井管は、次のようにして製造される。
使用される油井管は、次のようにして製造される。
【0017】先ず、マンネスマン方式やユジーンセジュ
ルネ方式などの熱間製管法、あるいはTIG溶接法やE
RW法などの溶接製管法で素管を製造する。次いで、得
られた素管に、冷間抽伸機やコールドピルガーミルと称
される冷間圧延機を用いて複数回の冷間加工と軟化熱処
理を施して最終製品寸法よりも若干大きい寸法の管に成
形する。しかる後、最終工程として、上記同様の冷間抽
伸機や冷間圧延機を用いて所望の寸法に仕上げる。
ルネ方式などの熱間製管法、あるいはTIG溶接法やE
RW法などの溶接製管法で素管を製造する。次いで、得
られた素管に、冷間抽伸機やコールドピルガーミルと称
される冷間圧延機を用いて複数回の冷間加工と軟化熱処
理を施して最終製品寸法よりも若干大きい寸法の管に成
形する。しかる後、最終工程として、上記同様の冷間抽
伸機や冷間圧延機を用いて所望の寸法に仕上げる。
【0018】そして、上記の最終工程においては、要求
される強度を得るためにそのグレードに応じた加工度を
付与する必要のあることは前述した通りである。
される強度を得るためにそのグレードに応じた加工度を
付与する必要のあることは前述した通りである。
【0019】従って、本発明においても、上記同様の製
造工程を経て油井管を製造するが、本発明にあっては、
上記の最終工程において付与する加工度として、要求さ
れる強度を得るためにそのグレードに応じた断面減少率
Raを付与すると同時に、上記の加工パラメータQ値を
1.5以下にして仕上げ加工する必要がある。
造工程を経て油井管を製造するが、本発明にあっては、
上記の最終工程において付与する加工度として、要求さ
れる強度を得るためにそのグレードに応じた断面減少率
Raを付与すると同時に、上記の加工パラメータQ値を
1.5以下にして仕上げ加工する必要がある。
【0020】なぜなら、所望の強度が得られる断面減少
率Raを付与しただけでは、L方向の引張強度を確保す
ることはできるものの、L方向の圧縮強度が低く、下記
式で定義される引張強度に対する圧縮強度比LCTが
80%未満のものしか得られないからである。このこと
は、後述する実施例の結果からも明らかである。
率Raを付与しただけでは、L方向の引張強度を確保す
ることはできるものの、L方向の圧縮強度が低く、下記
式で定義される引張強度に対する圧縮強度比LCTが
80%未満のものしか得られないからである。このこと
は、後述する実施例の結果からも明らかである。
【0021】 LCT=(Y/X)×100(%)・・・・ ただし、 Y:L方向の圧縮強度(0.2%耐力、MPa)、 X:L方向の引張強度(0.2%耐力、MPa)。
【0022】なお、最終工程において付与する断面減少
率Raは、用いる鋼種と要求されるグレードの強度レベ
ルに応じて適宜な値に設定すればよいことはいうまでも
ないが、上記の加工パラメータQ値は、その値を小さく
すればするほど、LCT値の大きい製品が得られ、例え
ばQ値を1.30以下に設定して加工すると、85%以
上のLCT値を有する製品を製造することも可能であ
る。
率Raは、用いる鋼種と要求されるグレードの強度レベ
ルに応じて適宜な値に設定すればよいことはいうまでも
ないが、上記の加工パラメータQ値は、その値を小さく
すればするほど、LCT値の大きい製品が得られ、例え
ばQ値を1.30以下に設定して加工すると、85%以
上のLCT値を有する製品を製造することも可能であ
る。
【0023】さらに、要求されるグレードの強度を確保
すべく、当該グレードに応じた断面減少率Raで加工し
た後、加工パラメータQ値が0(ゼロ)のいわゆるスキ
ンパス加工を施すことも可能である。さらに、引き抜き
加工に際し、内径の異なるダイスを2枚以上重ね合わせ
て加工することも可能である。
すべく、当該グレードに応じた断面減少率Raで加工し
た後、加工パラメータQ値が0(ゼロ)のいわゆるスキ
ンパス加工を施すことも可能である。さらに、引き抜き
加工に際し、内径の異なるダイスを2枚以上重ね合わせ
て加工することも可能である。
【0024】このため、本発明の方法によって油井管を
製造する場合には、高い継手シール部の気密性確保が必
要な管の薄肉化が可能で、経済性に優れている。
製造する場合には、高い継手シール部の気密性確保が必
要な管の薄肉化が可能で、経済性に優れている。
【0025】また、本発明の方法は、冷間抽伸法によっ
て油井管を製造するのに適用して特に有効であるが、冷
間圧延法にも適用できることはいうまでもない。
て油井管を製造するのに適用して特に有効であるが、冷
間圧延法にも適用できることはいうまでもない。
【0026】ところで、加工パラメータQ値を1.5以
下にして仕上げ加工した場合、上記のLCT値が80%
未満にならない理由は詳細には不明であるが、肉厚加工
量と径加工量とがバランスし、加工集合組織が適正にな
る結果と推定される。
下にして仕上げ加工した場合、上記のLCT値が80%
未満にならない理由は詳細には不明であるが、肉厚加工
量と径加工量とがバランスし、加工集合組織が適正にな
る結果と推定される。
【0027】
【実施例】表1に示す種々寸法の二相ステンレス鋼と高
Niのオーステナイト系ステンレス鋼からなる素管を対
象に、冷間抽伸機を用いて最終の冷間加工を施すに当た
り、上記の加工パラメータQ値と断面減少率Raとを種
々変化させて表1に示す種々の製品管に冷間仕上げし
た。
Niのオーステナイト系ステンレス鋼からなる素管を対
象に、冷間抽伸機を用いて最終の冷間加工を施すに当た
り、上記の加工パラメータQ値と断面減少率Raとを種
々変化させて表1に示す種々の製品管に冷間仕上げし
た。
【0028】そして、冷間加工ままの各鋼管から、外径
6.35mm、標点間距離25.4mmの棒状引張試験
片と、外径6.35mm、標点間距離12.7mmの棒
状圧縮試験片とをL方向から切り出し採取し、ASTM
のE8およびE9に準じて引張強度X(0.2%耐力)
と圧縮強度Y(0.2%耐力)を測定し、LCT(%)
を調べた。その結果を、圧縮強度Y(0.2%耐力)と
ともに表1に示した。
6.35mm、標点間距離25.4mmの棒状引張試験
片と、外径6.35mm、標点間距離12.7mmの棒
状圧縮試験片とをL方向から切り出し採取し、ASTM
のE8およびE9に準じて引張強度X(0.2%耐力)
と圧縮強度Y(0.2%耐力)を測定し、LCT(%)
を調べた。その結果を、圧縮強度Y(0.2%耐力)と
ともに表1に示した。
【0029】
【表1】
【0030】表1に示す結果から明らかなように、本発
明の方法に従って製造された製品管(No. 1〜8)は、
LCT値が全て80%であり、特に加工パラメータのQ
値を1.30以下にして仕上げたものの(No. 1〜5)
では、LCT値が90%と高かった。
明の方法に従って製造された製品管(No. 1〜8)は、
LCT値が全て80%であり、特に加工パラメータのQ
値を1.30以下にして仕上げたものの(No. 1〜5)
では、LCT値が90%と高かった。
【0031】これに対し、加工パラメータのQ値を1.
50超に設定して製造したもの(No. 9〜10)は、L
CT値が全て80%未満と低かった。
50超に設定して製造したもの(No. 9〜10)は、L
CT値が全て80%未満と低かった。
【0032】また、No. 4とNo. 9との対比から明らか
なように、断面減少率Raが同じでも、加工パラメータ
のQ値が本発明で規定する範囲内であるNo. 4のLCT
値が91%であるのに対し、Q値が本発明で規定する範
囲を外れるNo. 9のLCT値は78%と低いことがわか
る。すなわち、断面減少率Raのみを加工パラメータと
して加工しても、80%以上のLCT値を有する製品を
得ることができないことがわかる。
なように、断面減少率Raが同じでも、加工パラメータ
のQ値が本発明で規定する範囲内であるNo. 4のLCT
値が91%であるのに対し、Q値が本発明で規定する範
囲を外れるNo. 9のLCT値は78%と低いことがわか
る。すなわち、断面減少率Raのみを加工パラメータと
して加工しても、80%以上のLCT値を有する製品を
得ることができないことがわかる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、L方向の圧縮強度と引
張強度との強度比が80%以上の製品を確実に製造する
ことができる。この結果、L方向の圧縮強度が設計に用
いられた場合、その製品肉厚を薄肉化することが可能
で、安価な製品を提供することができる。
張強度との強度比が80%以上の製品を確実に製造する
ことができる。この結果、L方向の圧縮強度が設計に用
いられた場合、その製品肉厚を薄肉化することが可能
で、安価な製品を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】最終工程における肉厚の加工度をRT
(%)、外径の加工度をRD (%)としたとき、下式で
求めらる加工パラメータQ値を1.5以下にして冷間仕
上げすることを特徴とする冷間加工のままで使用される
鋼管の製造方法。 Q=RT /RD ここで、 RT =(T0 −T)/T0 RD =(D0 −D)/D0 ただし、 T0 :加工前の管肉厚(mm) T :加工後の管肉厚(mm) D0 :加工前の外径(mm) D :加工後の外径(mm)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23497396A JPH1080715A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 冷間加工のままで使用される鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23497396A JPH1080715A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 冷間加工のままで使用される鋼管の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1080715A true JPH1080715A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=16979158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23497396A Pending JPH1080715A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 冷間加工のままで使用される鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1080715A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2390016A1 (en) * | 2008-12-24 | 2011-11-30 | Sumitomo Metal Industries Limited | Process for production of seamless metal pipe by cold rolling |
WO2012128258A1 (ja) | 2011-03-24 | 2012-09-27 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系合金管及びその製造方法 |
WO2014034522A1 (ja) | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 新日鐵住金株式会社 | 二相ステンレス鋼管及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP23497396A patent/JPH1080715A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4893858B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2012-03-07 | 住友金属工業株式会社 | 冷間圧延による継目無金属管の製造方法 |
EP2390016A4 (en) * | 2008-12-24 | 2013-10-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SOLDER FREE METAL PIPE BY COLD ROLLING |
WO2012128258A1 (ja) | 2011-03-24 | 2012-09-27 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系合金管及びその製造方法 |
US9429254B2 (en) | 2011-03-24 | 2016-08-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic alloy pipe and method for producing the same |
EP2690188B1 (en) * | 2011-03-24 | 2019-01-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenite system alloy pipe and manufacturing method thereof |
WO2014034522A1 (ja) | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 新日鐵住金株式会社 | 二相ステンレス鋼管及びその製造方法 |
JP5500324B1 (ja) * | 2012-08-31 | 2014-05-21 | 新日鐵住金株式会社 | 二相ステンレス鋼管及びその製造方法 |
CN104395491A (zh) * | 2012-08-31 | 2015-03-04 | 新日铁住金株式会社 | 双相不锈钢管及其制造方法 |
AU2013310286B2 (en) * | 2012-08-31 | 2016-04-28 | Nippon Steel Corporation | Dual phase stainless steel pipe and manufacturing method thereof |
US10184160B2 (en) | 2012-08-31 | 2019-01-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Dual phase stainless steel pipe and manufacturing method thereof |
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