JPH1157842A - 管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法 - Google Patents
管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法Info
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- JPH1157842A JPH1157842A JP23114297A JP23114297A JPH1157842A JP H1157842 A JPH1157842 A JP H1157842A JP 23114297 A JP23114297 A JP 23114297A JP 23114297 A JP23114297 A JP 23114297A JP H1157842 A JPH1157842 A JP H1157842A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】最終冷間仕上げ加工に供する管寸法の特別な調
整が事実上不要で、最終の冷間仕上げ加工時の加工パラ
メータＱ値が１．５超でも、管軸長方向の圧縮強度が引
張強度の８０％以上である鋼管の製造方法。 【解決手段】縮径減肉を伴う最終冷間加工で製品管に要
求される管軸方向引張強度が付与された鋼管に、加工前
の管内径をＩＤ、加工前後の管内径差を△ＩＤとしたと
き、「ＥＤＲ＝（△ＩＤ／ＩＤ）×１００（％）」で定
義される加工度ＥＲＤが０．２〜５％の拡管加工または
／および２００〜４５０℃の温度域に５分以上均熱保持
する熱処理を施す。
整が事実上不要で、最終の冷間仕上げ加工時の加工パラ
メータＱ値が１．５超でも、管軸長方向の圧縮強度が引
張強度の８０％以上である鋼管の製造方法。 【解決手段】縮径減肉を伴う最終冷間加工で製品管に要
求される管軸方向引張強度が付与された鋼管に、加工前
の管内径をＩＤ、加工前後の管内径差を△ＩＤとしたと
き、「ＥＤＲ＝（△ＩＤ／ＩＤ）×１００（％）」で定
義される加工度ＥＲＤが０．２〜５％の拡管加工または
／および２００〜４５０℃の温度域に５分以上均熱保持
する熱処理を施す。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管軸長方向の圧縮
強度に優れた鋼管の製造方法に関する。
強度に優れた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、しかも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。このため、これらの井戸に用いられる
鋼管としては、耐食性の観点からオーステナイト系ステ
ンレス鋼や二相ステンレス鋼、さらにはＮｉ基合金など
からなる高合金製の鋼管が多く使用されるようになって
いる。
境で、しかも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。このため、これらの井戸に用いられる
鋼管としては、耐食性の観点からオーステナイト系ステ
ンレス鋼や二相ステンレス鋼、さらにはＮｉ基合金など
からなる高合金製の鋼管が多く使用されるようになって
いる。
【０００３】一方、上記の各井戸に用いられる鋼管は、
管軸長方向（以下、Ｌ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。
管軸長方向（以下、Ｌ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。
【０００４】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、例えばＡＰＩ規格で規定さ
れる０．２％耐力の最小値が７６０〜９６５ＭＰａ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、最終的に冷間にて縮径減肉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、例えばＡＰＩ規格で規定さ
れる０．２％耐力の最小値が７６０〜９６５ＭＰａ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、最終的に冷間にて縮径減肉加工仕上げして製造され
ている。
【０００５】さらに、最近、その生産中に井戸の底部に
おける油井管の継手シール部から有害かつ腐食性の強い
ガス（例えば、硫化水素ガスなど）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。
おける油井管の継手シール部から有害かつ腐食性の強い
ガス（例えば、硫化水素ガスなど）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。
【０００６】ところが、従来は、適用鋼種とグレードに
よって若干異なるものの、所望の強度を調整確保するた
めの最終的な冷間での縮径減肉仕上げ加工を、下記の
式で求められる断面減少率Ｒａ値で５〜５０％の歪みを
付与して製造されていた。
よって若干異なるものの、所望の強度を調整確保するた
めの最終的な冷間での縮径減肉仕上げ加工を、下記の
式で求められる断面減少率Ｒａ値で５〜５０％の歪みを
付与して製造されていた。
【０００７】 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 ）。
【０００８】しかし、上記のようにして最終的に冷間加
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
強度よりも低くなり、そのうち、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（Ｙ）の引張強度
（Ｘ）に対する下記の式で定義される比（ＬＣＴ）が
８０％未満で、Ｌ方向の圧縮強度（Ｙ）が極端に低いも
のがあり、問題となっていた（「TEMPERATURE AND TEXT
URE EFFECTS ON PROPERTIES OF CRA'S」CORROSION 92 T
he NACE Annual Conference and Corrosion Sh-ow Pape
r No.58 参照）。
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
強度よりも低くなり、そのうち、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（Ｙ）の引張強度
（Ｘ）に対する下記の式で定義される比（ＬＣＴ）が
８０％未満で、Ｌ方向の圧縮強度（Ｙ）が極端に低いも
のがあり、問題となっていた（「TEMPERATURE AND TEXT
URE EFFECTS ON PROPERTIES OF CRA'S」CORROSION 92 T
he NACE Annual Conference and Corrosion Sh-ow Pape
r No.58 参照）。
【０００９】 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）。
【００１０】そこで、本発明者は、上記の問題を解決す
る方法として、下記の式で定義される加工パラメータ
Ｑ値を１．５以下にして最終の冷間仕上げ加工を行う方
法を発明し、先に特許出願（特願平８−２３４９７３
号）した。
る方法として、下記の式で定義される加工パラメータ
Ｑ値を１．５以下にして最終の冷間仕上げ加工を行う方
法を発明し、先に特許出願（特願平８−２３４９７３
号）した。
【００１１】Ｑ＝ＲT ／ＲD ・・・・ ただし、 ＲT ：肉厚減少率（％）、 ＲD ：外径減少率（％）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の用途に
供される油井管としては、鋼種、グレードおよび寸法の
組み合わせが無限にあり、これら全てのものを対象に、
上記の式で定義される加工パラメータＱ値を１．５以
下に設定して最終冷間仕上げ加工を施すには、次の問題
があることが明らかになった。
供される油井管としては、鋼種、グレードおよび寸法の
組み合わせが無限にあり、これら全てのものを対象に、
上記の式で定義される加工パラメータＱ値を１．５以
下に設定して最終冷間仕上げ加工を施すには、次の問題
があることが明らかになった。
【００１３】すなわち、最終の冷間仕上げ加工を１．５
以下の加工パラメータＱ値に設定して行うためには、仕
上げるべき製品管の寸法が決まっているので、この最終
の冷間仕上げ加工に供する管寸法が制限される。そし
て、最終の冷間仕上げ加工に供する管寸法を所定の寸法
にするには、熱間製管法や溶接製管法で製造される素管
の寸法を変更したり、素管寸法を変更しない場合は前段
の塑性加工回数を増やすことが必要で、加工スケジュー
ルの大幅な変更調整作業を余儀なくされる。
以下の加工パラメータＱ値に設定して行うためには、仕
上げるべき製品管の寸法が決まっているので、この最終
の冷間仕上げ加工に供する管寸法が制限される。そし
て、最終の冷間仕上げ加工に供する管寸法を所定の寸法
にするには、熱間製管法や溶接製管法で製造される素管
の寸法を変更したり、素管寸法を変更しない場合は前段
の塑性加工回数を増やすことが必要で、加工スケジュー
ルの大幅な変更調整作業を余儀なくされる。
【００１４】その結果、加工スケジュールの大幅な変更
調整作業が煩わしいのに加え、その作業に多大な工数が
かかるほか、加工回数の増加はそのための工具が別途必
要で工具費が嵩むなどし、製品管の製造コストが上昇す
るという問題があった。このため、その解決策の開発が
望まれていた。
調整作業が煩わしいのに加え、その作業に多大な工数が
かかるほか、加工回数の増加はそのための工具が別途必
要で工具費が嵩むなどし、製品管の製造コストが上昇す
るという問題があった。このため、その解決策の開発が
望まれていた。
【００１５】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、最終の冷間仕上げ加工に供する管の
特別な寸法調整が不要で、最終の冷間仕上げ加工時にお
ける上記の加工パラメータＱ値が１．５を超える場合で
も、上記のＬＣＴ値が８０％以上である鋼管を確実に得
ることができ、加工パラメータＱ値が１．５以下の場合
にはより高いＬＣＴ値を有する鋼管を得ることのできる
管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法を提供す
ることにある。
ので、その課題は、最終の冷間仕上げ加工に供する管の
特別な寸法調整が不要で、最終の冷間仕上げ加工時にお
ける上記の加工パラメータＱ値が１．５を超える場合で
も、上記のＬＣＴ値が８０％以上である鋼管を確実に得
ることができ、加工パラメータＱ値が１．５以下の場合
にはより高いＬＣＴ値を有する鋼管を得ることのできる
管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法を提供す
ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）、（２）および（３）の管軸長方向の圧縮強度に
優れた鋼管の製造方法にある。
（１）、（２）および（３）の管軸長方向の圧縮強度に
優れた鋼管の製造方法にある。
【００１７】（１）最終の冷間仕上げ加工工程において
要求される鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率を
もって縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度
が付与された鋼管に、下記の式で定義される加工度Ｅ
ＲＤが０．２〜５％の拡管加工を施すことを特徴とする
管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法。
要求される鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率を
もって縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度
が付与された鋼管に、下記の式で定義される加工度Ｅ
ＲＤが０．２〜５％の拡管加工を施すことを特徴とする
管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法。
【００１８】 ＥＲＤ＝（△ＩＤ／ＩＤ）×１００（％）・・・・ ここで、 ＩＤ ：拡管加工前の管内径（ｍｍ） △ＩＤ：拡管加工前後の管内径差（ｍｍ） （２）最終の冷間仕上げ加工工程において要求される鋼
種、グレードに応じて必要な断面減少率をもって縮径減
肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与された
鋼管に、２００〜４５０℃の温度域に５分以上均熱保持
する熱処理を施すことを特徴とする管軸長方向の圧縮強
度に優れた鋼管の製造方法。
種、グレードに応じて必要な断面減少率をもって縮径減
肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与された
鋼管に、２００〜４５０℃の温度域に５分以上均熱保持
する熱処理を施すことを特徴とする管軸長方向の圧縮強
度に優れた鋼管の製造方法。
【００１９】（３）最終の冷間仕上げ加工工程において
要求される鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率を
もって縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度
が付与された鋼管に、上記の式で定義される加工度Ｅ
ＲＤが０．２〜５％の拡管加工を施した後、２００〜４
５０℃の温度域に５分以上均熱保持する熱処理を施すこ
とを特徴とする管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製
造方法。
要求される鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率を
もって縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度
が付与された鋼管に、上記の式で定義される加工度Ｅ
ＲＤが０．２〜５％の拡管加工を施した後、２００〜４
５０℃の温度域に５分以上均熱保持する熱処理を施すこ
とを特徴とする管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製
造方法。
【００２０】上記（１）〜（３）に記載の本発明の方法
においては、上記の式で定義される加工パラメータＱ
値を１．５以下に設定して縮径減肉加工することによ
り、所定の管軸方向引張強度が付与された鋼管を処理対
象にするのが好ましい。
においては、上記の式で定義される加工パラメータＱ
値を１．５以下に設定して縮径減肉加工することによ
り、所定の管軸方向引張強度が付与された鋼管を処理対
象にするのが好ましい。
【００２１】本発明者は、多くの製造実験を行った結果
次のことを知見し、本発明をなすにいたった。
次のことを知見し、本発明をなすにいたった。
【００２２】すなわち、最終の冷間仕上げ加工において
所定の管軸方向引張強度が付与された鋼管に、上記の
式で定義される加工度ＥＲＤが０．２％以上の拡管加工
を冷間にて施した場合、最終の縮径減肉を伴う冷間仕上
げ加工における加工パラメータＱ値の如何にかかわら
ず、Ｌ方向の引張強度（Ｘ）が大きく向上しない反面、
Ｌ方向の圧縮強度（Ｙ）が大きく向上し、８０％以上の
ＬＣＴ値を有する製品管が得られることを知見した。
所定の管軸方向引張強度が付与された鋼管に、上記の
式で定義される加工度ＥＲＤが０．２％以上の拡管加工
を冷間にて施した場合、最終の縮径減肉を伴う冷間仕上
げ加工における加工パラメータＱ値の如何にかかわら
ず、Ｌ方向の引張強度（Ｘ）が大きく向上しない反面、
Ｌ方向の圧縮強度（Ｙ）が大きく向上し、８０％以上の
ＬＣＴ値を有する製品管が得られることを知見した。
【００２３】また、上記の拡管加工に代えて、最終の冷
間仕上げ加工において所定の管軸方向引張強度が付与さ
れた鋼管に、２００〜４５０℃の温度域に５分以上均熱
保持する熱処理を施した場合にも、上記同様に、最終の
冷間仕上げ加工における加工パラメータＱ値の如何にか
かわらず、Ｌ方向の引張強度（Ｘ）が大きく向上しない
反面、Ｌ方向の圧縮強度（Ｙ）が大きく向上し、８０％
以上のＬＣＴ値を有する製品管が得られることをも知見
した。
間仕上げ加工において所定の管軸方向引張強度が付与さ
れた鋼管に、２００〜４５０℃の温度域に５分以上均熱
保持する熱処理を施した場合にも、上記同様に、最終の
冷間仕上げ加工における加工パラメータＱ値の如何にか
かわらず、Ｌ方向の引張強度（Ｘ）が大きく向上しない
反面、Ｌ方向の圧縮強度（Ｙ）が大きく向上し、８０％
以上のＬＣＴ値を有する製品管が得られることをも知見
した。
【００２４】また更に、上記の拡管加工後の鋼管に上記
の熱処理を施す場合には、８０％以上のＬＣＴ値を有す
る製品管がより確実に安定して得られるのみならず、よ
り高いＬＣＴ値を有する製品管が得られ、最終の冷間仕
上げ加工における加工パラメータＱ値を１．５以下に設
定する場合には、さらに高いＬＣＴ値を有する製品管が
より確実に安定して得られることも知見した。
の熱処理を施す場合には、８０％以上のＬＣＴ値を有す
る製品管がより確実に安定して得られるのみならず、よ
り高いＬＣＴ値を有する製品管が得られ、最終の冷間仕
上げ加工における加工パラメータＱ値を１．５以下に設
定する場合には、さらに高いＬＣＴ値を有する製品管が
より確実に安定して得られることも知見した。
【００２５】
【発明の実施の形態】上記のガス井や油井に使用される
鋼管（具体的には油井管）は、通常、次のようにして製
造される。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ＥＲ
Ｗ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。引き続いて、用いた鋼種に応じて所定の金属組織
を付与するための熱処理を施した後、上記同様の冷間抽
伸機や冷間圧延機を用いて強度強化のために最終的な冷
間にての仕上げ加工を施すことにより、所定の寸法を有
する製品管に仕上げられる。
鋼管（具体的には油井管）は、通常、次のようにして製
造される。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ＥＲ
Ｗ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。引き続いて、用いた鋼種に応じて所定の金属組織
を付与するための熱処理を施した後、上記同様の冷間抽
伸機や冷間圧延機を用いて強度強化のために最終的な冷
間にての仕上げ加工を施すことにより、所定の寸法を有
する製品管に仕上げられる。
【００２６】そして、上記最終の冷間にての仕上げ加工
工程においては、要求される強度を得るために、用いた
鋼種やグレードに応じた必要な断面減少率Ｒａをもって
縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与
される。
工程においては、要求される強度を得るために、用いた
鋼種やグレードに応じた必要な断面減少率Ｒａをもって
縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与
される。
【００２７】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、本発明では、上記の
最終工程において付与する加工度としては、そのグレー
ドに要求されるＬ方向の引張強度が得られる断面減少率
Ｒａを付与すればよく、上記の加工パラメータＱ値を必
ずしも１．５以下にする必要はない。このため、本発明
による場合には、最終の冷間仕上げ加工に供する管の寸
法範囲が広がり、加工スケジュールの大幅な変更調整作
業や余分な工具を保有する必要がなくなる。
造工程を経て油井管を製造するが、本発明では、上記の
最終工程において付与する加工度としては、そのグレー
ドに要求されるＬ方向の引張強度が得られる断面減少率
Ｒａを付与すればよく、上記の加工パラメータＱ値を必
ずしも１．５以下にする必要はない。このため、本発明
による場合には、最終の冷間仕上げ加工に供する管の寸
法範囲が広がり、加工スケジュールの大幅な変更調整作
業や余分な工具を保有する必要がなくなる。
【００２８】なお、最終の冷間仕上げ加工工程において
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。
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。
【００２９】また、加工パラメータＱ値は必ずしも１．
５以下にする必要はないが、加工パラメータＱ値を１．
５以下に設定する場合には、前述したように、より高い
ＬＣＴ値が得られる。従って、所定の管軸方向引張強度
を付与する最終の冷間仕上げ加工は、加工スケジュール
の大幅な変更調整が必要でない限り、加工パラメータＱ
値を１．５以下に設定して行うのが好ましい。
５以下にする必要はないが、加工パラメータＱ値を１．
５以下に設定する場合には、前述したように、より高い
ＬＣＴ値が得られる。従って、所定の管軸方向引張強度
を付与する最終の冷間仕上げ加工は、加工スケジュール
の大幅な変更調整が必要でない限り、加工パラメータＱ
値を１．５以下に設定して行うのが好ましい。
【００３０】本発明にあっては、上記のようにして最終
の冷間仕上げ加工が施された管に、冷間で拡管加工また
は／および熱処理を施すのであるが、拡管加工は前述の
式で定義される加工度ＥＲＤが０．２〜５％の範囲内
で施す必要があり、また熱処理は２００〜４５０℃の温
度域に５分以上均熱保持する必要がある。
の冷間仕上げ加工が施された管に、冷間で拡管加工また
は／および熱処理を施すのであるが、拡管加工は前述の
式で定義される加工度ＥＲＤが０．２〜５％の範囲内
で施す必要があり、また熱処理は２００〜４５０℃の温
度域に５分以上均熱保持する必要がある。
【００３１】すなわち、拡管加工を施す場合、その加工
度ＥＲＤが０．２％未満であると、管に実質的な塑性変
形が生じないために何れの方向の強度も向上せず、ＬＣ
Ｔ値の向上効果が認められない。また、５％を超える加
工度ＥＲＤを付与すると、ＬＣＴ値の向上効果が飽和す
るのみならず、強度が高くなりすぎてＬ方向の引張強度
Ｘが規格の上限値を外れるようになる。よって、本発明
では、拡管加工の加工度ＥＲＤを０．２〜５％と定め
た。
度ＥＲＤが０．２％未満であると、管に実質的な塑性変
形が生じないために何れの方向の強度も向上せず、ＬＣ
Ｔ値の向上効果が認められない。また、５％を超える加
工度ＥＲＤを付与すると、ＬＣＴ値の向上効果が飽和す
るのみならず、強度が高くなりすぎてＬ方向の引張強度
Ｘが規格の上限値を外れるようになる。よって、本発明
では、拡管加工の加工度ＥＲＤを０．２〜５％と定め
た。
【００３２】なお、拡管加工を施す場合における上記最
終の縮径減肉を伴う冷間仕上げ加工後の管寸法は、拡管
加工後の管寸法が製品管に要求される寸法の許容範囲内
に収まるように寸法調整されることはいうまでもない。
また、拡管加工は、どのような方法によってもよいが、
中広げプラグを用いた冷間加工手段によるのが最も効率
的である。
終の縮径減肉を伴う冷間仕上げ加工後の管寸法は、拡管
加工後の管寸法が製品管に要求される寸法の許容範囲内
に収まるように寸法調整されることはいうまでもない。
また、拡管加工は、どのような方法によってもよいが、
中広げプラグを用いた冷間加工手段によるのが最も効率
的である。
【００３３】一方、熱処理を施す場合、その加熱保持温
度が２００℃未満であると、何れの方向の強度も向上せ
ず、ＬＣＴ値の向上効果が認められない。また、加熱保
持温度が４５０℃を超えると、ＬＣＴ値の向上効果が飽
和するのみならず、鋼種が二相ステンレス鋼の場合、靱
性の低下が著しく、所定の靱性を確保することができな
くなる。さらに、その加熱保持時間が５分未満では、何
れの方向の強度も向上せず、ＬＣＴ値の向上効果が認め
られないので、加熱保持時間は５分以上にする必要があ
る。なお、加熱保持時間の上限は特に定める必要はない
が、余り長くすると熱処理能率が低下し、製造コストが
増加するので、９０分以下にとどめるのが好ましい。よ
って、本発明では、熱処理を施す場合の加熱保持温度と
保持時間を２００〜４５０℃に５分以上均熱保持するこ
ととした。
度が２００℃未満であると、何れの方向の強度も向上せ
ず、ＬＣＴ値の向上効果が認められない。また、加熱保
持温度が４５０℃を超えると、ＬＣＴ値の向上効果が飽
和するのみならず、鋼種が二相ステンレス鋼の場合、靱
性の低下が著しく、所定の靱性を確保することができな
くなる。さらに、その加熱保持時間が５分未満では、何
れの方向の強度も向上せず、ＬＣＴ値の向上効果が認め
られないので、加熱保持時間は５分以上にする必要があ
る。なお、加熱保持時間の上限は特に定める必要はない
が、余り長くすると熱処理能率が低下し、製造コストが
増加するので、９０分以下にとどめるのが好ましい。よ
って、本発明では、熱処理を施す場合の加熱保持温度と
保持時間を２００〜４５０℃に５分以上均熱保持するこ
ととした。
【００３４】以上のことは、後述する実施例の結果から
明らかである。
明らかである。
【００３５】なお、熱処理を施す場合、鋼種が高Ｎｉの
オーステナイト系ステンレス鋼の鋼管については、４５
０℃を超える温度に加熱保持してもその加熱保持温度が
６００℃以下であれば、靱性低下がないのに加え、クロ
ーム炭化物が粒界に析出して耐食性が低下することもな
い。このため、高Ｎｉのオーステナイト系ステンレス鋼
の鋼管については、熱処理を施す場合の加熱保持温度を
２００〜６００℃にしても何等の問題もない。
オーステナイト系ステンレス鋼の鋼管については、４５
０℃を超える温度に加熱保持してもその加熱保持温度が
６００℃以下であれば、靱性低下がないのに加え、クロ
ーム炭化物が粒界に析出して耐食性が低下することもな
い。このため、高Ｎｉのオーステナイト系ステンレス鋼
の鋼管については、熱処理を施す場合の加熱保持温度を
２００〜６００℃にしても何等の問題もない。
【００３６】ところで、最終の冷間仕上げ加工後の鋼管
に上記条件の拡管加工または／および熱処理を施した場
合、Ｌ方向の引張強度に比べて圧縮強度が大きく向上
し、それぞれの処理前に８０％未満であったＬＣＴ値が
８０％以上に向上し、また処理前に８０％以上であった
ＬＣＴ値がより一層向上するが、その理由は詳細には不
明であるが、次の理由によるものと推定される。
に上記条件の拡管加工または／および熱処理を施した場
合、Ｌ方向の引張強度に比べて圧縮強度が大きく向上
し、それぞれの処理前に８０％未満であったＬＣＴ値が
８０％以上に向上し、また処理前に８０％以上であった
ＬＣＴ値がより一層向上するが、その理由は詳細には不
明であるが、次の理由によるものと推定される。
【００３７】すなわち、拡管加工を施した場合には、最
終の縮径減肉加工時に生じた加工集合組織が最終の縮径
減肉加工とは逆方向の塑性変形を受けて減少するためと
推定される。また、熱処理を施した場合には、最終の縮
径減肉加工時に導入された転位の再配列が生じるためと
推定される。
終の縮径減肉加工時に生じた加工集合組織が最終の縮径
減肉加工とは逆方向の塑性変形を受けて減少するためと
推定される。また、熱処理を施した場合には、最終の縮
径減肉加工時に導入された転位の再配列が生じるためと
推定される。
【００３８】以上に述べた本発明の方法に従って製造さ
れた管は、ＬＣＴ値が８０％以上という高いＬ方向の圧
縮強度を備えている。このため、この管を油井管として
使用する場合には、高い気密性の要求される継手シール
部を薄肉の管で確保することが可能で、経済性に優れて
いる。また、その製造に際して縮径減肉を伴う最終の冷
間仕上げ加工時に加工パラメータＱ値を必ずしも１．５
以下にする必要がないこことから、素管寸法の変更や、
これに伴う加工スケジュールの大幅な変更調整作業、並
びに余分な工具保有が不要で、通常の加工スケジュール
で塑性加工できるので、その製品管のコスト低減が図れ
る。
れた管は、ＬＣＴ値が８０％以上という高いＬ方向の圧
縮強度を備えている。このため、この管を油井管として
使用する場合には、高い気密性の要求される継手シール
部を薄肉の管で確保することが可能で、経済性に優れて
いる。また、その製造に際して縮径減肉を伴う最終の冷
間仕上げ加工時に加工パラメータＱ値を必ずしも１．５
以下にする必要がないこことから、素管寸法の変更や、
これに伴う加工スケジュールの大幅な変更調整作業、並
びに余分な工具保有が不要で、通常の加工スケジュール
で塑性加工できるので、その製品管のコスト低減が図れ
る。
【００３９】
《実施例−１》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り、最終の冷間仕上げ加工を
冷間抽伸機を用いて種々の加工度（断面減少率Ｒａと加
工パラメータＱ値）で施した後のＬ方向の引張強度と圧
縮強度（０．２％耐力：ＭＰａ）が表１に示す値である
４種類の鋼管を対象に、種々の加工度ＥＲＤで拡管加工
を施して製品管に要求される許容範囲内の寸法に仕上げ
た。この時、拡管加工は中広げプラグを用いる冷間加工
方法によって行った。
イト系ステンレス鋼からなり、最終の冷間仕上げ加工を
冷間抽伸機を用いて種々の加工度（断面減少率Ｒａと加
工パラメータＱ値）で施した後のＬ方向の引張強度と圧
縮強度（０．２％耐力：ＭＰａ）が表１に示す値である
４種類の鋼管を対象に、種々の加工度ＥＲＤで拡管加工
を施して製品管に要求される許容範囲内の寸法に仕上げ
た。この時、拡管加工は中広げプラグを用いる冷間加工
方法によって行った。
【００４０】そして、拡管加工後の各鋼管から、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値
（％）を調べた。その結果を、最終の冷間仕上げ加工時
の断面減少率Ｒａ値と加工パラメータＱ値、および拡管
加工の加工度ＥＲＤ値と併せて表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値
（％）を調べた。その結果を、最終の冷間仕上げ加工時
の断面減少率Ｒａ値と加工パラメータＱ値、および拡管
加工の加工度ＥＲＤ値と併せて表１に示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】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本発明例の製品管（No.
２、３、５〜８、１２、１３、１５および１６）は、最
終の冷間仕上げ加工時の加工パラメータＱ値が１．５超
で、拡管加工前に８０％未満であったＬＣＴ値が全て８
０％以上になっている。
明の方法に従って製造された本発明例の製品管（No.
２、３、５〜８、１２、１３、１５および１６）は、最
終の冷間仕上げ加工時の加工パラメータＱ値が１．５超
で、拡管加工前に８０％未満であったＬＣＴ値が全て８
０％以上になっている。
【００４３】また、最終の冷間仕上げ加工時の加工パラ
メータＱ値が１．５以下である本発明例の製品管（No.
１０および１７）は、拡管加工前に８０％以上であった
ＬＣＴ値がより高くなっている。
メータＱ値が１．５以下である本発明例の製品管（No.
１０および１７）は、拡管加工前に８０％以上であった
ＬＣＴ値がより高くなっている。
【００４４】これに対し、０．２％未満の加工度ＥＲＤ
で拡管加工を施した比較例の製品管（No. １、４、１１
および１４）は、ＬＣＴ値が全て８０％未満のままで、
８０％以上にはならなかった。
で拡管加工を施した比較例の製品管（No. １、４、１１
および１４）は、ＬＣＴ値が全て８０％未満のままで、
８０％以上にはならなかった。
【００４５】また、５．５％の加工度ＥＲＤで拡管加工
を施した比較例の製品管（No. ９）は、ＬＣＴ値自体は
８０％以上になったが、引張強度Ｘが高くなりすぎて規
格上限値外れになった。
を施した比較例の製品管（No. ９）は、ＬＣＴ値自体は
８０％以上になったが、引張強度Ｘが高くなりすぎて規
格上限値外れになった。
【００４６】《実施例−２》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り、冷間抽伸機
を用いて最終の冷間仕上げ加工を種々の加工度（断面減
少率Ｒａと加工パラメータＱ値）で施し、所定の製品管
寸法に仕上げた後のＬ方向の引張強度と圧縮強度（０．
２％耐力：ＭＰａ）が表２に示す値である５種類の鋼管
を対象に、加熱保持温度と保持時間を種々変えて熱処理
を施した。
のオーステナイト系ステンレス鋼からなり、冷間抽伸機
を用いて最終の冷間仕上げ加工を種々の加工度（断面減
少率Ｒａと加工パラメータＱ値）で施し、所定の製品管
寸法に仕上げた後のＬ方向の引張強度と圧縮強度（０．
２％耐力：ＭＰａ）が表２に示す値である５種類の鋼管
を対象に、加熱保持温度と保持時間を種々変えて熱処理
を施した。
【００４７】また、上記の実施例−１で拡管加工を施し
一部の鋼管（表１中のNo. ２と１２）に、上記同様の熱
処理を施した。
一部の鋼管（表１中のNo. ２と１２）に、上記同様の熱
処理を施した。
【００４８】そして、熱処理後の各鋼管から、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値（％）
を調べた。その結果を、最終の冷間仕上げ加工時の断面
減少率Ｒａ値と加工パラメータＱ値、および熱処理温度
と保持時間と併せて表２に示した。
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値（％）
を調べた。その結果を、最終の冷間仕上げ加工時の断面
減少率Ｒａ値と加工パラメータＱ値、および熱処理温度
と保持時間と併せて表２に示した。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２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本発明例の製品管（No. ３
〜６、８、９、１１〜１４および１６）は、最終の冷間
仕上げ加工時の加工パラメータＱ値が１．５超で、拡管
加工前に８０％未満であったＬＣＴ値が全て８０％以上
になっている。
明の方法に従って製造された本発明例の製品管（No. ３
〜６、８、９、１１〜１４および１６）は、最終の冷間
仕上げ加工時の加工パラメータＱ値が１．５超で、拡管
加工前に８０％未満であったＬＣＴ値が全て８０％以上
になっている。
【００５１】また、最終の冷間仕上げ加工時の加工パラ
メータＱ値が１．５以下である本発明例の製品管（No.
１０および１７）は、拡管加工前に８０％以上であった
ＬＣＴ値がより高くなっている。
メータＱ値が１．５以下である本発明例の製品管（No.
１０および１７）は、拡管加工前に８０％以上であった
ＬＣＴ値がより高くなっている。
【００５２】さらに、本発明で規定する加工度ＥＲＤで
拡管加工を施した後、本発明で規定するに条件の熱処理
を施した本発明例の製品管（No. １８および１９）は、
拡管加工後のＬＣＴ値がより高くなっている。
拡管加工を施した後、本発明で規定するに条件の熱処理
を施した本発明例の製品管（No. １８および１９）は、
拡管加工後のＬＣＴ値がより高くなっている。
【００５３】これに対し、本発明で規定する範囲を外れ
る条件で熱処理を施した比較例の製品管（No. １、２お
よび１５）は、ＬＣＴ値が全て８０％未満で、８０％以
上にはならなかった。
る条件で熱処理を施した比較例の製品管（No. １、２お
よび１５）は、ＬＣＴ値が全て８０％未満で、８０％以
上にはならなかった。
【００５４】また、５００℃の加熱温度で熱処理を施し
た比較例（No. ７）は、ＬＣＴ値自体は８０％以上にな
ったが、靱性が著しく低下した。
た比較例（No. ７）は、ＬＣＴ値自体は８０％以上にな
ったが、靱性が著しく低下した。
【００５５】
【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％以上の製品管を、塑性加工ス
ケジュールの大幅な変更調整作業を伴うことなく、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％以上の製品管を、塑性加工ス
ケジュールの大幅な変更調整作業を伴うことなく、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 (4)
- 【請求項１】最終の冷間仕上げ加工工程において要求さ
れる鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率をもって
縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与
された鋼管に、下記の式で定義される加工度ＥＲＤが
０．２〜５％の拡管加工を施すことを特徴とする管軸長
方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法。 ＥＲＤ＝（△ＩＤ／ＩＤ）×１００（％）・・・・ ここで、 ＩＤ ：拡管加工前の管内径（ｍｍ） △ＩＤ：拡管加工前後の管内径差（ｍｍ） - 【請求項２】最終の冷間仕上げ加工工程において要求さ
れる鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率をもって
縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与
された鋼管に、２００〜４５０℃の温度域に５分以上均
熱保持する熱処理を施すことを特徴とする管軸長方向の
圧縮強度に優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項３】最終の冷間仕上げ加工工程において要求さ
れる鋼種、グレードに応じて必要な断面減少率をもって
縮径減肉加工が施され、所定の管軸方向引張強度が付与
された鋼管に、上記の式で定義される加工度ＥＲＤが
０．２〜５％の拡管加工を施した後、２００〜４５０℃
の温度域に５分以上均熱保持する熱処理を施すことを特
徴とする管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方
法。 - 【請求項４】所定の管軸方向引張強度が付与された鋼管
が、下記の式で定義される加工パラメータＱ値が１．
５以下の条件で縮径減肉加工されたものであることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の管軸長方向
の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法。 Ｑ＝ＲT ／ＲD ・・・・ ここで、 ＲT ：肉厚減少率（％） ＲD ：外径減少率（％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23114297A JPH1157842A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23114297A JPH1157842A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1157842A true JPH1157842A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16918954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23114297A Pending JPH1157842A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 管軸長方向の圧縮強度に優れた鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1157842A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523538A (ja) * | 2003-03-28 | 2006-10-19 | ジョン・ガンディ・コーポレイション | 冷間加工された高強度シームレス耐食管の製造方法 |
| JP2006326652A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超薄肉継目無金属管の冷間製造方法 |
| 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 |
| JP2017140652A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属管の冷間圧延方法および製造方法 |
| JPWO2021171826A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | ||
| EP3259378B1 (de) * | 2015-02-17 | 2021-10-13 | Sandvik Materials Technology Deutschland GmbH | Verfahren zum herstellen eines strangs aus edelstahl |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP23114297A patent/JPH1157842A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523538A (ja) * | 2003-03-28 | 2006-10-19 | ジョン・ガンディ・コーポレイション | 冷間加工された高強度シームレス耐食管の製造方法 |
| JP4832287B2 (ja) * | 2003-03-28 | 2011-12-07 | コロージョン・レジスタント・アロイズ | 冷間加工された高強度シームレス耐食管の製造方法 |
| JP2006326652A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超薄肉継目無金属管の冷間製造方法 |
| JP4506563B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2010-07-21 | 住友金属工業株式会社 | 超薄肉継目無金属管の冷間製造方法 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| EP2853614A4 (en) * | 2012-08-31 | 2016-03-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | DUPLEX STEEL TUBE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| 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 |
| EP3259378B1 (de) * | 2015-02-17 | 2021-10-13 | Sandvik Materials Technology Deutschland GmbH | Verfahren zum herstellen eines strangs aus edelstahl |
| JP2017140652A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属管の冷間圧延方法および製造方法 |
| JPWO2021171826A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | ||
| WO2021171826A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 継目無管およびその製造方法 |
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