JPS58199814A - 耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製造法 - Google Patents
耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製造法Info
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- JPS58199814A JPS58199814A JP8228082A JP8228082A JPS58199814A JP S58199814 A JPS58199814 A JP S58199814A JP 8228082 A JP8228082 A JP 8228082A JP 8228082 A JP8228082 A JP 8228082A JP S58199814 A JPS58199814 A JP S58199814A
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- steel pipe
- stress
- surface side
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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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐応力腐食割れ性Ｏ優れた鋼管の製造法に関す
るものである。
るものである。
油井管、ラインノ臂イグ、各種の化学装置配管勢に使用
される鋼管は、製着され友後熱処理管施し、強度と靭性
が付与されて製造されている。しかして得られ丸鋼管は
、苛酷な使用命件においても長間間の使用に耐えられる
ものである。しかしながら見掛は上の繰返し応力が殆ん
ど負荷されていないのに腐食環境においては、割れを発
生する場合がある。かかる割れを「応力腐食割れ」と称
し応力と腐食の同時作用によって起るものとされている
が、その起〉方は合金成分や環境によシ大巾に異なるも
のと云われている。そのメカニズムについても種々Ｏ説
があって必ずしも統一的な見解は１轟らないが、通説と
して １、 応力腐食割れは、主に合金に生じ、純金属に起ら
ない。 。
される鋼管は、製着され友後熱処理管施し、強度と靭性
が付与されて製造されている。しかして得られ丸鋼管は
、苛酷な使用命件においても長間間の使用に耐えられる
ものである。しかしながら見掛は上の繰返し応力が殆ん
ど負荷されていないのに腐食環境においては、割れを発
生する場合がある。かかる割れを「応力腐食割れ」と称
し応力と腐食の同時作用によって起るものとされている
が、その起〉方は合金成分や環境によシ大巾に異なるも
のと云われている。そのメカニズムについても種々Ｏ説
があって必ずしも統一的な見解は１轟らないが、通説と
して １、 応力腐食割れは、主に合金に生じ、純金属に起ら
ない。 。
２、割れを起す環境は、合金により、異っている。
３、金属中に１壕れる微量成分および加工や熱Ｊ６！１
による組織変化が割れ感受性を高める場合があゐ。
による組織変化が割れ感受性を高める場合があゐ。
４、応力腐食割れは引張シ応力によりてのみ起る・
などが知られている。すなわち応力腐食割れに影響する
原因は（−環境因子と（ｂ）冶金的因子に大別すること
ができるが、割れを誘発する最小引張シ応力の値もは５
ｆｌｋ’Ｊせず、一定の環境中で付加応力を変えて求め
た特性−線も実験者によシ異っている。そのｌｌ由はい
ろいろ云われているが、一般に表面の凹凸性状、微視的
応力および残留応力の影響によるものと云われている。
原因は（−環境因子と（ｂ）冶金的因子に大別すること
ができるが、割れを誘発する最小引張シ応力の値もは５
ｆｌｋ’Ｊせず、一定の環境中で付加応力を変えて求め
た特性−線も実験者によシ異っている。そのｌｌ由はい
ろいろ云われているが、一般に表面の凹凸性状、微視的
応力および残留応力の影響によるものと云われている。
ま要冷金的因子と合金元素添加による鋼の不活性化が検
討されている０例えば硫化物形成元素のＣｏｅＱ適量添
加によって耐応力腐食割れ性を改善する説もあるが鋼管
の製造コスト面から問題があり九。さらに応力腐食割れ
には水素も関与していることから！水素侵入を阻止する
鋼管の表面処理法やインヒビターのＷａ発も試みられて
いるが、いずれも信頼性または実用性の観点から必ずし
も一般使用にまで至うていないのが現状である。
討されている０例えば硫化物形成元素のＣｏｅＱ適量添
加によって耐応力腐食割れ性を改善する説もあるが鋼管
の製造コスト面から問題があり九。さらに応力腐食割れ
には水素も関与していることから！水素侵入を阻止する
鋼管の表面処理法やインヒビターのＷａ発も試みられて
いるが、いずれも信頼性または実用性の観点から必ずし
も一般使用にまで至うていないのが現状である。
本発明者らは、鋼管の耐応力腐食割れ性を改善する方法
について種々検討を行なり良結果、通常の鋼管は製管後
の熱処理法において外面水冷法で製造されているため、
外面側は圧縮残留応力または内面側は引張残留応力を発
生し、内面側で応力腐食割れを誘発し外面側に伝播する
ことを知見し九。すなわち本発明は、原油、；ガス等の
腐食性物質を送給する応力腐食割れの生じ易い鋼管の内
面側に圧縮残留応力音発生せしめることにより、耐応力
腐食割れ性の・鋼管を製造できることを知見して構成し
たものである。その要旨は鋼管の内外面を５００℃〜ム
１変態点以下の温度に加熱した後、内面側に外面側と同
等もしくは同等以上の大きさの圧縮残留応力を発生せし
める急速冷却を行う耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製
造法である。
について種々検討を行なり良結果、通常の鋼管は製管後
の熱処理法において外面水冷法で製造されているため、
外面側は圧縮残留応力または内面側は引張残留応力を発
生し、内面側で応力腐食割れを誘発し外面側に伝播する
ことを知見し九。すなわち本発明は、原油、；ガス等の
腐食性物質を送給する応力腐食割れの生じ易い鋼管の内
面側に圧縮残留応力音発生せしめることにより、耐応力
腐食割れ性の・鋼管を製造できることを知見して構成し
たものである。その要旨は鋼管の内外面を５００℃〜ム
１変態点以下の温度に加熱した後、内面側に外面側と同
等もしくは同等以上の大きさの圧縮残留応力を発生せし
める急速冷却を行う耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製
造法である。
以下本発明の製造法について詳細に説明する。
圧延して製造された鋼管あるいは圧延後焼入れ旭理され
た鋼管の機械的性質を改善しさらに耐応力腐食割れ性を
・１改善する九めに鋼管の内外面を５００℃〜ＡＩ変態
点以下の任意な温度に加熱する。５００℃未満の低い温
度ては鋼管の機械的性質の改善が認められず、耐応力腐
食割れ性を改善する圧縮応力全残留せしめることができ
ない。ま友ム１変園点管超える高い温度では放音形状を
歪め機械的性質特に靭性の劣化が著しい。このような温
度に加熱され丸鋼管は、内面側に外面側と同等もしくは
同等以上の大きさの圧縮残留応力を発生せしめるために
、内面側を外面側よシ早い急速冷却を行う。この場合鋼
管の内外面における冷却速度の緩急は、冷媒の温度、量
等によって調整される。
た鋼管の機械的性質を改善しさらに耐応力腐食割れ性を
・１改善する九めに鋼管の内外面を５００℃〜ＡＩ変態
点以下の任意な温度に加熱する。５００℃未満の低い温
度ては鋼管の機械的性質の改善が認められず、耐応力腐
食割れ性を改善する圧縮応力全残留せしめることができ
ない。ま友ム１変園点管超える高い温度では放音形状を
歪め機械的性質特に靭性の劣化が著しい。このような温
度に加熱され丸鋼管は、内面側に外面側と同等もしくは
同等以上の大きさの圧縮残留応力を発生せしめるために
、内面側を外面側よシ早い急速冷却を行う。この場合鋼
管の内外面における冷却速度の緩急は、冷媒の温度、量
等によって調整される。
上記のような本発明法によりて製造された鋼管は、要求
される機械的性質を劣化させることなく、鋼管に圧一応
力を残留して耐応力腐食割れを改善する。
される機械的性質を劣化させることなく、鋼管に圧一応
力を残留して耐応力腐食割れを改善する。
次に本発明の詳細な説明する
実施例１
使用材ＩＰ＋ ： ０．１８Ｃ−０，２２Ｓｉ−１，４
１Ｍｍ−０，２０Ｃｒ−０１１３３Ａ／外径および肉厚
；φ７’（１７８ｍ） ｘ １１．５ｓｗ残留応力測定
方法： ５ａｅｈａ法による外削で、次式で与えられる
（第１図参照）。
１Ｍｍ−０，２０Ｃｒ−０１１３３Ａ／外径および肉厚
；φ７’（１７８ｍ） ｘ １１．５ｓｗ残留応力測定
方法： ５ａｅｈａ法による外削で、次式で与えられる
（第１図参照）。
ａ＝内径（−）
ｂ＝外径（ｍｉｌｌ）
ρ＝旋削径（ｍｉｌｌ）
Ａｂ昭（１／４）πｂ
Ａ冨（ｌ／４戸ｐ２
す；馬方内憂
り客軸方内憂
λ ＝Ｃ＋νεθ
０罫り＋νｇ。
ν ＝ Ｐｅ１ａｓｏｎ’ｓ ｒａｔｉｏ （＝ｇ０．
２９６）Ｅ ｘ Ｙ＠ｕｎｇ’ｓ ｍ＠ｄｍｌ
ｔ１ｍ （＝２．ｌＸ１０％／ｍ２）軸方向残留応力 １ 周方向残留応力 半径方向残留応力 （σニー２） 第２図に従来の製造方法による場合の残留応力分布を示
す。この図から分るように、内面側に引張残留応力が生
じており、それと釣合うように外面側が圧縮となってい
る。半径方向残留応力σＲ（ｒ）は肉厚が外径に比べて
小さいためかほとんどゼロである。すなわち、残留応力
は平面応力状態となっている。
２９６）Ｅ ｘ Ｙ＠ｕｎｇ’ｓ ｍ＠ｄｍｌ
ｔ１ｍ （＝２．ｌＸ１０％／ｍ２）軸方向残留応力 １ 周方向残留応力 半径方向残留応力 （σニー２） 第２図に従来の製造方法による場合の残留応力分布を示
す。この図から分るように、内面側に引張残留応力が生
じており、それと釣合うように外面側が圧縮となってい
る。半径方向残留応力σＲ（ｒ）は肉厚が外径に比べて
小さいためかほとんどゼロである。すなわち、残留応力
は平面応力状態となっている。
第、３図に本発明法による場合の残留応力分布を示す。
軸方向および周方向ともに残留応力分布は内面および外
表面側で圧縮、それと釣合うように肉厚中心部で引張と
なっている。なお、この場合も半径方向残留応力はほと
んどゼロとなっている。
表面側で圧縮、それと釣合うように肉厚中心部で引張と
なっている。なお、この場合も半径方向残留応力はほと
んどゼロとなっている。
ま九、今の場合外表面側の冷却速度を内表面側に比べて
低目にしているが、冷却速度を変えることによって、こ
の残留応力分布を容易に制御できることは云うまでもな
い。このように、とくに内表面側に大きな圧縮残留応力
を付与せしめることによって、応力腐食割れ特性６優れ
丸鋼管を提供することができる。
低目にしているが、冷却速度を変えることによって、こ
の残留応力分布を容易に制御できることは云うまでもな
い。このように、とくに内表面側に大きな圧縮残留応力
を付与せしめることによって、応力腐食割れ特性６優れ
丸鋼管を提供することができる。
実施例２
使用材料、熱処理および機械的性質：実施例１と同じ実
験条件：実管応力腐食割れ試験機を用いて、内面のみに
腐食液を循環させ、管の軸方向に一定の引張応力を与え
て破断までの時間を求め友。
験条件：実管応力腐食割れ試験機を用いて、内面のみに
腐食液を循環させ、管の軸方向に一定の引張応力を与え
て破断までの時間を求め友。
試験環境： ０．５嘩ＣＨ３ＣＯ０Ｈ＋５ＳＮａＣｔ液
にＨ２Ｓを飽和。
にＨ２Ｓを飽和。
試験結果：
ｊｌＬ荷応力 Ｍ＃ｆｒ時間
従来法 ６０ｋｇ／ＩＩ１．２７２ ｈｒ本発＠
６０ｋｌｌ／、、２ ＞５００ｈｒ（破
断ぜず〕以上の結果などから、本発明の有効性が明らか
である。
６０ｋｌｌ／、、２ ＞５００ｈｒ（破
断ぜず〕以上の結果などから、本発明の有効性が明らか
である。
Ｗ、１図は８ａｅｈｇ＋法による残留応力測定方法を説
明する九めの図、第２図は従来法による場合の残留応力
分布を示す図、第３図は本発明による場合の残留応力分
布管示す図である。
明する九めの図、第２図は従来法による場合の残留応力
分布を示す図、第３図は本発明による場合の残留応力分
布管示す図である。
Claims (1)
- 鋼管の内外面を５００℃〜ムＩ変態点以下の温度に加熱
し声優、内面側に外面側と同等もしくは同勢以上の大き
さの圧縮残留応力を発生せしめる急速冷却を行うことを
特徴とする耐応力腐食割れ性の優れ丸鋼管の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8228082A JPS58199814A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8228082A JPS58199814A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199814A true JPS58199814A (ja) | 1983-11-21 |
Family
ID=13770092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8228082A Pending JPS58199814A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 耐応力腐食割れ性の優れた鋼管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199814A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130409A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Generating method for residual stress on the inner and outer surfaces of pipe |
| JPS55110728A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Improvement of residual stress in outside of steel pipe |
| JPS5633424A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-03 | Nippon Steel Corp | Steel pipe having excellent crushing strength |
-
1982
- 1982-05-15 JP JP8228082A patent/JPS58199814A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130409A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Generating method for residual stress on the inner and outer surfaces of pipe |
| JPS55110728A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Improvement of residual stress in outside of steel pipe |
| JPS5633424A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-03 | Nippon Steel Corp | Steel pipe having excellent crushing strength |
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