JPS5819438A - 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法 - Google Patents

高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法

Info

Publication number
JPS5819438A
JPS5819438A JP11791581A JP11791581A JPS5819438A JP S5819438 A JPS5819438 A JP S5819438A JP 11791581 A JP11791581 A JP 11791581A JP 11791581 A JP11791581 A JP 11791581A JP S5819438 A JPS5819438 A JP S5819438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel pipe
less
minutes
temperature
toughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11791581A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0143008B2 (ja
Inventor
Yasubumi Fujishiro
藤城 泰文
Yasuo Otani
大谷 泰夫
Tamotsu Hashimoto
保 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP11791581A priority Critical patent/JPS5819438A/ja
Publication of JPS5819438A publication Critical patent/JPS5819438A/ja
Publication of JPH0143008B2 publication Critical patent/JPH0143008B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法に
関するものである。
近年、世界的なエネルギー需要の増大により、アラスカ
等の苛酷な地にも大規模な油田、天然ガス田開発の波が
押し寄せ、このような苛酷な環境にも耐え得る鋼管の需
要が急増しつつあるうえ、その開発規模の大型化や効率
的な輸送が指向されてきていることなどから、これらの
鋼管にはますます高強度および高靭性の性能が要求され
ている。
従来、高強度で高靭性という2つの性質を同時に兼ね備
えた鋼管を得るための1つの方法としては、鋼管をその
まま加熱炉に入れて長時間加熱して焼入れし、焼戻しす
る処理(パイプQT処理)が知られていた。
しかしながら、このような従来の炉加熱による長時間加
熱・長時間熱処理法では、高強度の性能を得るためには
鋼管素材中にNi、 Cr 、 Mo等の種々の合金元
素を多量に添加する必要があシ、溶接性や材料コストの
点から非常に不利なものであった。
また、短時間加熱で高強度を得易い誘導加熱による鋼管
の製造法も開発されているが、この方法で製造された鋼
管は、靭性のばらつきが大きくなる等の欠点を有してい
た。
本発明者等は、上述のような観点から、誘導加熱による
急速加熱、短時間熱処理の焼入れ・焼戻し法で高強度と
高靭性を有する鋼管を製造すべく研究を行なった結果、 (a)鋼の焼入れ時にオーステナイト結晶粒が粗大化せ
ず、かつ炭化物を極力固溶させて析出効果を有効に作用
させることができる高温加熱を行ない、(b)焼入れ時
にオーステナイト粒が異常成長を起さない範囲の短時間
保持を行ない、 (C)焼戻し時にも短時間加熱で強度の低下を防ぐと、
十分な強度と靭性を有する熱処理鋼管を、特別な合金元
素の添加を極力材なわずに安価に製造し得るとの知見を
得たのである。
すなわち、低コストの高強度・高靭性を有する鋼管が、
鋼自身の成分組成を調整することと、熱処理条件を規定
することによシ製造できるとの知見にもとづいてこの発
明はなされた−ものであって、C: 0.05〜0.3
0チ(以下チは重量%とする)、Si:  0.0 5
〜0.8 0  %。
Mn:  0.5〜2.0  %、 p:0.025チ以下、 S:0.O15チ以下、 sot、竹:0.02〜0.10チ、 を含むか、またはさらに、 Cu:0.5%以下、 Ni:2.5−以下、 Cr:1チ以下、 Mo:1−以下、 Nb: 0.15%以下、 V:015%以下、 の1種以上を含有し、 Feおよび不可避不純物:残シ、 からなる組成の母材部および溶接部のいずれか、または
両方を有する溶接鋼管、あるいは前記組成の継目無し鋼
管の全体を、Ac3変態点から、で示す温度域Tまで、
2分以内で昇温し、保持時間t(分)が、 t、=6.58x10(10oo 〜T)  +1を越
えないうちに焼入れしく水冷、油冷、および空冷のいず
れでもよい)、さらに常温から、昇温時間を8分以内と
して450℃〜ACI変態点の温度域まで昇温後、保持
時間が5分を越えないうちに水冷または空冷の焼戻し処
理を施すことにより、高強度と高靭性とを併せ持つ鋼管
を、低コストで製造する方法に特徴を有するものである
つまり、この発明は、焼入れ時の加熱を急速加熱・短時
間保持で鋼の組織を、細粒組織とし、焼戻し時の加熱を
急速加熱・短時間保持として靭性回復をはかシつつ強度
低下を抑えて、降伏強度が7okg/−以上の高強度で
、かつシャルピー衝撃値(vTs)が−80℃以下の鋼
管を得ることに特徴を有するものである。
ついで、この発明の熱処理鋼管の製造方法において、鋼
管の成分組成範囲:および熱処理条件を上述のように限
定した理由を説明する。
(a)  C C成分には、鋼管の強度を高める作用があるが、その含
有量が0.05%未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方0.30%を越えて含有すると靭性を劣化さ
せるようになることから、その含有量を0.05〜0.
30%と限定した。
(b)  5i Si成分は鋼の脱酸剤として添加するものであるが、そ
の含有量が0.05%未満では脱酸の効果が十分でなく
、一方0.80%を越えて含有すると、低温靭性が劣化
するようになることから、その含有量を0.05〜o、
sopと限定した。
(c)  Mn Mn成分には、強度およ、び靭性を向上する作用がある
が、その含有量が0.5%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方2.0%を越えて含有すると溶接性
が大きく低下するようになることから、その含有量を0
.5〜2.OJと限定した。
(d)  sot、A1 5oL、Mは鋼の脱酸剤として添加されるとともに、焼
入れ時の粒成長抑制に有効であるが、その含有量が0.
02%未満では前記効果が十分ではなく、一方0.lO
%を越えて含有すると介在物が増大して靭性の劣化を来
たすことから、その含有量を0.02〜0.lOチと限
定した。
その含有量をo、 02 s’!JE’H定した。
定した。
(g) Cu 、 Ni 、 Cr 、 Mo、 Nb
 、およびVCu、 Ni、 Or、Mo 、Nb、お
よびV成分は、いずれも強度上昇と靭性向上のために有
効なものであるが、そのほかに、Cu成分には耐食性の
向上、Ni成分には低温靭性の向上、Mo成分には焼戻
し脆性の防止という効果も備えられている。しかしなが
ら、Cu成分の含有量が0.5%を越えると熱間脆性に
よる表面欠陥の発生がみられるようにな9 、Nl成分
が2.6チを越えるとコストが許容限度以上に高くなシ
、そして、CrまたはMo成分が1チを、またNbまた
はV成分が0.15%を越えると低温靭性および溶接性
が劣化するようになることから、Cu成分の含有量を0
.5 %以下、Ni成分の含有量を2.5%以下、cr
酸成分含有量を1チ以下、Mo成分の含有量を1%以下
、 Nb成分の含有量をO,15%以下、■成分の含有
量をO,15%以下とそれぞれ限定した。
鋼質の均一化、および析出物の有効活用のためには、焼
入れ時の加熱温度は細粒組織が得られる限シできるだけ
高温であることが望ましい。鋼管の細粒組織を得るため
には最適加熱温度域が存在するものであるが、その温度
は急速加熱時の加熱温度とオーステナイト粒径の関係を
示した第1図からも明らかなように、鋼中に含まれるs
oL、A1およびNの量から決定され、N、N完全固溶
温度から50℃だけ低い温度になるものである。このA
tN完全固溶温度’roは、鋼中に含まれるsol、、
A11.量(5)およびN量(イ)から次式を用いて求
められるものである。
さらに、急速加熱によるオーステナイト化の場合、オー
ステ、ナイト粒の粗大化温度は上述のTOよ#)50℃
低い温度に相当する。したがって、細粒組織を得るため
の急速加熱温度の上限値は、になる″。また、実際の焼
入れ作業の容易さを確保しつつ、析出型強化元素を有効
に使用するためには、下限値を、 にすることが望捷しいので、急速加熱温度T(6)を、
の範囲とした。
(II)焼入処理における昇温時間と保持時間Ac3変
態点からT’C間の昇温時間を2分以内としたのは、2
分を越えると第2図に示すように、結晶粒の成長を生じ
、良好な靭性を得ることが難しくなるからでアシ、昇温
後の保持時間t(分)を、t、−6,58xlO(10
00〜T) +1を越えない範囲としたのは、第3図に
示すようにt分を越えると部分的に100μ以上の異常
成長粒が生じて著しく混粒になり、靭性の劣化を招くよ
うになるからである。
(119焼戻し温度を450℃〜ACI変態点とし、そ
の昇温時間と保持時間を限定した理由。
焼戻し温度を450℃〜AC1変態点の範囲からはずす
と、すぐれた所望の強度および靭性を得ることができな
くなシ、昇温時間が8分を越えたシ、保持時間が5分を
越えたシすると、通常の焼入れ・焼戻し材と差がなくな
るのである。
なお、この発明の方法における鋼管中に含まれる不可避
不純物たるNについては、通常1100PP 以下、好
ましくは50ppm以下に抑えるのがよい。
以上のごとく化学成分組成、および熱処理条件を選択す
ることにより、低コストでかつ高強度・高靭性を有する
鋼管を製造することができるのである。
つぎに、この発明を実施例によpQv例と対比しながら
説明する。
実施例 それぞれ第1表に示される通りの成分組成を有する継目
無し鋼管を通常の方法にて製造し、ついでこれらの鋼管
を同じく第1表に示される条件にてそれぞれ熱処理(焼
入れおよび焼戻し時の冷却はすべて水冷)することによ
って本発明鋼管1〜13および比較鋼管1〜6をそれぞ
れ製造した。
なお、比較鋼管1〜6は、いずれも熱処理条件力;この
発明の範囲から外れた条件(第1表に壷印にて表示)で
製造したものである。また、第1表にはこの結果得られ
た各種鋼管の機械的性質も合せて示した。
第1表に示す結果からも、本発明の方法によって、高強
度で、かつ低温靭性にすぐれた鋼管が得られることが明
らかである。
上述のように、この発明によれば、比較的簡単な方法で
、苛酷な使用条件に耐え得る高強度と高靭性を兼ね備え
た鋼管を、低コストで得ることができるなど、工業上有
用な効果がもたらされるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は急速加熱時の加熱温度とオーステナイト粒径の
関係を示す線図、第2図は焼入れ時の昇温時間とシャル
ピー破面遷移温度の関係を示す線図、第3図は焼入時の
オーステナイト粒の異常成長の発生領域を示す加熱温度
と保持時間との関係図である。 v1図 5eaJ (’c) 第2図 第3図 葎持峙Ml(弁ン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  C: 0.05〜0.30チ、Si:0.0
    5〜0.80チ、 Mn : 0.5〜2.0チ、 P:0.025−以下、 S:O,O15チ以下、 soL、ldl: 0.02〜0.10 %、Feおよ
    び不可避不純物:残り、 からなる組成(以上重量%)の母材部および溶接部のい
    ずれか、または両方を有する溶接鋼管、あるいは前記組
    成の継目無し鋼管の全体を、AC11変態点から、 1− (以上重量%)で示す温度域Tまで、2分以内で昇温し
    、保持時間t(分)が、 t、−a、58xlo (1000〜T)  −1−1
    を越えないうちに焼入れし、ついで常温から、昇温時間
    を8分以内として450℃〜AC1変態点の温度域まで
    昇温後、保持時間が5分を越え々いうちに水冷または空
    冷の焼戻し処理を施すことを特徴とする高強度・高靭性
    を有する鋼管の製造方法。
  2. (2)  C: 0.05〜0.30%、Sに 〇。0
    5〜0.80%、 Mn:  0.5〜2.0 %、 P:0.025%以下、 S:O,O1Bチ以下、 sot、AL二0.02〜0.10%、を含有するとと
    もに、さらに。 Cu: 0.5 %以下、 Ni:2.5−以下、 Cr: 1%以下、 Mo:l−以下、 Nb:O,15%以下、 V:0.15%以下、 のうちの1種以上を含有し、 Feおよび不可避不純物:残り、 からなる組成(以上重量%)の母材部および溶接部のい
    ずれか、または両方を有する溶接鋼管、あるいは前記組
    成の継目無し鋼管の全体を、AC3変態点から、 −’ 32≦TccJ≦1.95−IJAj’J 3 
    (N% −3”’1.95−1oIrcA1%:)(N
    %)(以上重量%)で示す温度域Tまで、2分以内で昇
    温し、保持時間t(分)が、 t=6.58X10””(1000〜T )”56F−
    1を越えないうちに焼入れし、ついで常温から、昇温時
    間を8分以内として450℃〜AC1変態点の温度域ま
    で昇温後、保持時間が5分を越えないうちに水冷または
    空冷の焼戻し処理を施すことを特徴とする高強度・高靭
    性を有する鋼管の製造方法。
JP11791581A 1981-07-28 1981-07-28 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法 Granted JPS5819438A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11791581A JPS5819438A (ja) 1981-07-28 1981-07-28 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11791581A JPS5819438A (ja) 1981-07-28 1981-07-28 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5819438A true JPS5819438A (ja) 1983-02-04
JPH0143008B2 JPH0143008B2 (ja) 1989-09-18

Family

ID=14723320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11791581A Granted JPS5819438A (ja) 1981-07-28 1981-07-28 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5819438A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60218460A (ja) * 1984-04-13 1985-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高張力鋳鋼
JPS61133364A (ja) * 1984-12-01 1986-06-20 Aichi Steel Works Ltd 高靭性低合金鋼およびその製造方法
JPS6466077A (en) * 1987-09-04 1989-03-13 Nippon Kokan Kk Heat treatment of weld joint part excellent in strength and stiffness
JPS6466078A (en) * 1987-09-04 1989-03-13 Nippon Kokan Kk Heat treatment of weld joint part excellent in strength and stiffness
WO2011161927A1 (ja) * 2010-06-21 2011-12-29 住友金属工業株式会社 鋼管の製造方法
WO2017050227A1 (zh) * 2015-09-24 2017-03-30 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性无缝钢管及其制造方法
CN106555113A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性无缝钢管及其制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417318A (en) * 1977-07-08 1979-02-08 Kawasaki Steel Co Method of making steel pipe having homogenous quality* highhstrengh and good golddtoughness for use in pipe lines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5417318A (en) * 1977-07-08 1979-02-08 Kawasaki Steel Co Method of making steel pipe having homogenous quality* highhstrengh and good golddtoughness for use in pipe lines

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60218460A (ja) * 1984-04-13 1985-11-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高張力鋳鋼
JPS61133364A (ja) * 1984-12-01 1986-06-20 Aichi Steel Works Ltd 高靭性低合金鋼およびその製造方法
JPS6466077A (en) * 1987-09-04 1989-03-13 Nippon Kokan Kk Heat treatment of weld joint part excellent in strength and stiffness
JPS6466078A (en) * 1987-09-04 1989-03-13 Nippon Kokan Kk Heat treatment of weld joint part excellent in strength and stiffness
WO2011161927A1 (ja) * 2010-06-21 2011-12-29 住友金属工業株式会社 鋼管の製造方法
JPWO2011161927A1 (ja) * 2010-06-21 2013-08-19 住友金属工業株式会社 鋼管の製造方法
WO2017050227A1 (zh) * 2015-09-24 2017-03-30 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性无缝钢管及其制造方法
CN106555113A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 宝山钢铁股份有限公司 一种高强韧性无缝钢管及其制造方法
US20180274054A1 (en) * 2015-09-24 2018-09-27 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Seamless steel tube with high strength and toughness and manufacturing method therefor
JP2018532883A (ja) * 2015-09-24 2018-11-08 バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド 高強靭性継目無鋼管及びその製造方法
EP3354763A4 (en) * 2015-09-24 2019-03-06 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. HIGH-STRENGTH, HIGH-STRENGTH SOLDERED STEEL TUBE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US11015232B2 (en) 2015-09-24 2021-05-25 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Seamless steel tube with high strength and toughness and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0143008B2 (ja) 1989-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60184665A (ja) 圧力容器用低合金鋼
JPH07331328A (ja) 低温靱性に優れた高張力鋼の製造方法
JPS61238917A (ja) 低合金調質型高張力継目無鋼管の製造方法
JPS5819438A (ja) 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法
CN104099515B (zh) 一种钢材、由其形成的热处理钢材及其制造方法
JPH0320408A (ja) 低温靭性に優れた高張力鋼材の製造法
JPS625986B2 (ja)
JPS6059018A (ja) 溶接性および低温靭性の優れたCu添加鋼の製造法
JPH11131177A (ja) 溶接後熱処理の省略可能な中常温圧力容器用鋼板およびその製造方法
JPS5819439A (ja) 低温靭性のすぐれた高強度鋼管の製造方法
JPS61186453A (ja) すぐれた耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性を有する高強度高靭性焼ならし型低炭素ボイラ・圧力容器用鋼板
JP7398559B2 (ja) 高温溶接後熱処理抵抗性に優れた圧力容器用鋼板及びその製造方法
JPS63190117A (ja) 直接焼入れ法による引張強さ70Kgf/mm2以上,降伏比90%以下の高靭性低降伏比極厚高張力鋼板の製造方法
JPS6156268A (ja) 高靭性高張力鋼およびその製造法
JPS61104056A (ja) 耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性にすぐれる高強度高靭性低炭素Cr−Mo鋼板
JPS6240345A (ja) 耐遅れ破壊特性の優れた高張力油井用鋼管
JPS63293110A (ja) 高強度高靭性低降伏比厚鋼板の製造方法
JPS6021326A (ja) 靭性の優れた調質高張力鋼の製造方法
JPS6117885B2 (ja)
JPS59232221A (ja) 耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法
JPS61127814A (ja) 低温靭性の優れた高張力鋼板の製造法
JPH06340924A (ja) 低降伏比高張力鋼の製造方法
JPH07118741A (ja) 極厚調質型高強度鋼板の製造方法
JPS5980718A (ja) 低温靭性のすぐれた高強度鋼材
JPH03229818A (ja) 低温用鋼の製造方法