JPH0387317A - 降伏比の低い鋼管または角管の製造方法 - Google Patents
降伏比の低い鋼管または角管の製造方法Info
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- JPH0387317A JPH0387317A JP10796390A JP10796390A JPH0387317A JP H0387317 A JPH0387317 A JP H0387317A JP 10796390 A JP10796390 A JP 10796390A JP 10796390 A JP10796390 A JP 10796390A JP H0387317 A JPH0387317 A JP H0387317A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、降伏比の低い鋼管または角管の製造方法に関
するものである。
するものである。
（従来の技術）
近年鉄鋼材料を扱う各分野にわたって、競争力向上のた
めの使用特性の向上、製造コストの低減など各種の要求
が高まっている。
めの使用特性の向上、製造コストの低減など各種の要求
が高まっている。
このうち建築分野では、構造物の安全性向上のため、特
に耐震性向上のために降伏比の低下が望まれている。こ
れまでは主に厚板分野でこの要求が強かったが、最近で
は鋼管分野でこの要求かたかまっている。低降伏比を有
する厚鋼板の製造方法に関しては、種々の方法が検討さ
れているが、残念ながら鋼管の分野では、少なくとも建
築用として検討された例はほとんどないのが現状である
。例えば電縫鋼管は、ホットコイルを成形して製造する
が、成形の際の加工硬化により降伏比が上昇するため、
降伏比の低い鋼管の製造には、不利な製造方法とされて
いる。例えば、低降伏比油井用電縫鋼管の製造方法とし
て、特開昭５７−１８１１８号があるが、低降伏比、を
得るためにＣ量をかなり増加しており（Ｃ量： ０．２
８〜０．４８％）、溶接性の観点からＣｅｑに規定のあ
る建築構造用としては、適用できない。また同様に、低
降伏比高張力電縫鋼管の製造方法として、特開昭５７−
１６１１９号があるが、これはホットコイルの段階で極
低ＹＲ鋼を製造し、電縫鋼管を製造する際の加工硬化を
押えるために、歪量をかなり制限しているが、実操業で
はかなり困難が伴う。
に耐震性向上のために降伏比の低下が望まれている。こ
れまでは主に厚板分野でこの要求が強かったが、最近で
は鋼管分野でこの要求かたかまっている。低降伏比を有
する厚鋼板の製造方法に関しては、種々の方法が検討さ
れているが、残念ながら鋼管の分野では、少なくとも建
築用として検討された例はほとんどないのが現状である
。例えば電縫鋼管は、ホットコイルを成形して製造する
が、成形の際の加工硬化により降伏比が上昇するため、
降伏比の低い鋼管の製造には、不利な製造方法とされて
いる。例えば、低降伏比油井用電縫鋼管の製造方法とし
て、特開昭５７−１８１１８号があるが、低降伏比、を
得るためにＣ量をかなり増加しており（Ｃ量： ０．２
８〜０．４８％）、溶接性の観点からＣｅｑに規定のあ
る建築構造用としては、適用できない。また同様に、低
降伏比高張力電縫鋼管の製造方法として、特開昭５７−
１６１１９号があるが、これはホットコイルの段階で極
低ＹＲ鋼を製造し、電縫鋼管を製造する際の加工硬化を
押えるために、歪量をかなり制限しているが、実操業で
はかなり困難が伴う。
（発明が解決しようとする課題）
建築用低降伏比鋼管または、角管として、弓張り強さ４
０〜６０キロレベルで降伏比７５％以下という要求があ
るが、現状の製造方法では製造が不可能である。つまり
、ホットコイルを丸く成形しただけで製造する非調質型
、いわゆるアズロール型では、その成形時の加工硬化の
ために、また調質型いわゆるＱＴ型では、その組織が焼
戻しマルテンサイトとなるため、降伏比７５％以下は達
成されていない。
０〜６０キロレベルで降伏比７５％以下という要求があ
るが、現状の製造方法では製造が不可能である。つまり
、ホットコイルを丸く成形しただけで製造する非調質型
、いわゆるアズロール型では、その成形時の加工硬化の
ために、また調質型いわゆるＱＴ型では、その組織が焼
戻しマルテンサイトとなるため、降伏比７５％以下は達
成されていない。
（課題を解決するための手段）
そこで本発明者らは、降伏比を低下させるために、多数
の実験と詳細な検討を加えた結果、降伏比を低下させる
ためには、鋼のミクロ組織をフェライトと第２相の炭化
物の２相組織にする必要性を確認した。さらに、降伏比
を下げるためには、降伏点を下げ、引張り強さを高める
ことが重要であることも確認した。
の実験と詳細な検討を加えた結果、降伏比を低下させる
ためには、鋼のミクロ組織をフェライトと第２相の炭化
物の２相組織にする必要性を確認した。さらに、降伏比
を下げるためには、降伏点を下げ、引張り強さを高める
ことが重要であることも確認した。
本発明は、このような知見に基き、低降伏比を有する鋼
管または角管の製造を可能にしたもので、その要旨とす
るところは、低炭素鋼または低炭素低合金鋼管（または
角管）をＡｃ３以上に加熱し、その後空冷してＡｒｃ−
２０℃〜Ａｒ３−２５０℃から３０℃／ｓｅｅ以上の冷
却速度で水冷し、その後必要に応じて２００〜６００℃
の温度範囲で焼き戻しすることを特徴とする、降伏比の
低い鋼管（または角管〉の製造方法である。
管または角管の製造を可能にしたもので、その要旨とす
るところは、低炭素鋼または低炭素低合金鋼管（または
角管）をＡｃ３以上に加熱し、その後空冷してＡｒｃ−
２０℃〜Ａｒ３−２５０℃から３０℃／ｓｅｅ以上の冷
却速度で水冷し、その後必要に応じて２００〜６００℃
の温度範囲で焼き戻しすることを特徴とする、降伏比の
低い鋼管（または角管〉の製造方法である。
（作 用）
本発明においては、加熱温度を＾Ｃ３変態点以上にして
、完全なオーステナイト１相にして、バイブ戒心やその
後の角管成形での加工硬化の影響を完全に除去し、その
後の＾「３変態点以下までの空冷でフェライトを析出さ
せ、その後の水冷を組み合わせることによって、２相鋼
化を達成することに成功している。
、完全なオーステナイト１相にして、バイブ戒心やその
後の角管成形での加工硬化の影響を完全に除去し、その
後の＾「３変態点以下までの空冷でフェライトを析出さ
せ、その後の水冷を組み合わせることによって、２相鋼
化を達成することに成功している。
さらに焼き戻し温度を低くすることによって、第２相の
部分を必要以上に軟化させないことの相乗的効果により
、降伏比の低い鋼管（または角管）の製造を可能にした
ものである。
部分を必要以上に軟化させないことの相乗的効果により
、降伏比の低い鋼管（または角管）の製造を可能にした
ものである。
次に本発明の鋼管成形・角管成形・加熱・冷却・テンパ
ーの条件について述べる。
ーの条件について述べる。
まず、鋼管の成形およびその後の角管成形については、
特に規定はなくどのような成形でも許容される。例えば
鋼管はその製造方法から、シームレス鋼管、電縫鋼管、
ＵＯｔＩ４管、スパイラル鋼管、鍛接管等に分類できる
が、本発明はこれらどの製造方法でも許容される。ホッ
トコイルのような板から直接角管に成形して溶接したも
のでも、もちろん許容される。これは、その後の熱処理
での加熱温度を加工歪が除去される温度に規定するため
である。次に成形後加熱温度をＡｃ、以上にしたのは、
完全なオーステナイト１相組織として成形歪の完全除去
を狙ったためである。
特に規定はなくどのような成形でも許容される。例えば
鋼管はその製造方法から、シームレス鋼管、電縫鋼管、
ＵＯｔＩ４管、スパイラル鋼管、鍛接管等に分類できる
が、本発明はこれらどの製造方法でも許容される。ホッ
トコイルのような板から直接角管に成形して溶接したも
のでも、もちろん許容される。これは、その後の熱処理
での加熱温度を加工歪が除去される温度に規定するため
である。次に成形後加熱温度をＡｃ、以上にしたのは、
完全なオーステナイト１相組織として成形歪の完全除去
を狙ったためである。
加熱後に空冷を行なうのは、冷却前に適量のフェライト
を析出させて、完全な２相鋼化を狙ったものである。
を析出させて、完全な２相鋼化を狙ったものである。
冷却開始温度の上限をＡｒ３−２（１℃としたのは降伏
点を低くするためであり、下限をＡｒ３−２５０℃とし
たのは、これ以下の低い温度から冷却すると加速冷却の
効果がうすく引張り強さが下がり、強度確保が困難なた
めである。
点を低くするためであり、下限をＡｒ３−２５０℃とし
たのは、これ以下の低い温度から冷却すると加速冷却の
効果がうすく引張り強さが下がり、強度確保が困難なた
めである。
Ａｒ３−２０〜Ａｒ５−２５Ｑに空冷後の水冷は、再加
熱時にオーステナイト化してＣの濃化した部分を焼入組
織とすることで充分硬化させ、引張り強さを高め低降伏
比を得るためである。水冷が不十分だと、焼入組織が充
分に硬化せず、結果として低降伏比が得られないため、
冷却速度を３０℃／ｓｅｅ以上に規定した。
熱時にオーステナイト化してＣの濃化した部分を焼入組
織とすることで充分硬化させ、引張り強さを高め低降伏
比を得るためである。水冷が不十分だと、焼入組織が充
分に硬化せず、結果として低降伏比が得られないため、
冷却速度を３０℃／ｓｅｅ以上に規定した。
ところで、鋼種によっては加熱後水冷だけでは靭性のよ
くないものがあり、靭性改善のために水冷後焼き戻し処
理の必要な場合がある。その際焼き戻し温度としては、
フェライトと第２相の炭化物の２相組織について、その
前の水冷で充分硬化した第２相部分をあまり高温で焼き
戻すと軟化しすぎ、これが引張り強さの低下つまり降伏
比の上昇の原因となるため、上限を６００℃とした。し
かし焼き戻し温度が低くて、２００℃未満になるとほと
んど焼き戻しの効果がなくなり、靭性が改善さ゛れない
場合があるため、その下限を２００℃とした。
くないものがあり、靭性改善のために水冷後焼き戻し処
理の必要な場合がある。その際焼き戻し温度としては、
フェライトと第２相の炭化物の２相組織について、その
前の水冷で充分硬化した第２相部分をあまり高温で焼き
戻すと軟化しすぎ、これが引張り強さの低下つまり降伏
比の上昇の原因となるため、上限を６００℃とした。し
かし焼き戻し温度が低くて、２００℃未満になるとほと
んど焼き戻しの効果がなくなり、靭性が改善さ゛れない
場合があるため、その下限を２００℃とした。
本発明法は低炭素鋼またはこれに特殊元素を添加した低
炭素低合金鋼に適用して好結果を得ることができる。好
ましい成分組成としては、Ｃ： ０．０５〜０．３０％ Ｓｔ ： ０．０２〜０．５０％ Ｍｎ ： ０．５０〜２．００％ Ａ！ｌ： ０．００１〜０．１００％ Ｎ ： ０．０００５〜０．０１００％を基本成分とす
る低炭素鋼、または前記基本成分の他に強度鋼の要求特
性によって、 Ｃｕ：２．０％以下 Ｎｌ ： ９．５％以下 Ｃｒ ： ５．５％以下 Ｍｏ：２．０％以下 Ｎｂ ： ０．１５％以下 Ｖ ： ０．３％以下 Ｔｉ ： ０．１５％以下 Ｂ ： ０．０００３〜０．００３０％Ｃａ ：
０．００８０％以下 の１種または２種以上添加してもよい。
炭素低合金鋼に適用して好結果を得ることができる。好
ましい成分組成としては、Ｃ： ０．０５〜０．３０％ Ｓｔ ： ０．０２〜０．５０％ Ｍｎ ： ０．５０〜２．００％ Ａ！ｌ： ０．００１〜０．１００％ Ｎ ： ０．０００５〜０．０１００％を基本成分とす
る低炭素鋼、または前記基本成分の他に強度鋼の要求特
性によって、 Ｃｕ：２．０％以下 Ｎｌ ： ９．５％以下 Ｃｒ ： ５．５％以下 Ｍｏ：２．０％以下 Ｎｂ ： ０．１５％以下 Ｖ ： ０．３％以下 Ｔｉ ： ０．１５％以下 Ｂ ： ０．０００３〜０．００３０％Ｃａ ：
０．００８０％以下 の１種または２種以上添加してもよい。
Ｃｕは強度上昇、耐食性向上に有用で添加されるが、２
．０％を越えて添加しても強度の上昇代がほとんどなく
なるので、含有量の上限は２．０％とする。
．０％を越えて添加しても強度の上昇代がほとんどなく
なるので、含有量の上限は２．０％とする。
Ｎｉは低温靭性の改善に有用で添加されるが、高価な元
素であるため含有量は９．５％を上限とする。
素であるため含有量は９．５％を上限とする。
Ｃ「は強度上昇や耐食性向上に有用で添加されるが、多
くなると低温靭性、溶接性を阻害するため含有量は５．
５％を上限とする。
くなると低温靭性、溶接性を阻害するため含有量は５．
５％を上限とする。
Ｍｏは強度上昇に有用であるが、多くなると溶接性を阻
害するため含有量は２．０％を上限とする。
害するため含有量は２．０％を上限とする。
Ｎｂはオーステナイト粒の細粒化や強度上昇に有用で添
加されるが、多くなると溶接性を阻害するので含有量の
上限は０．１５％とする。
加されるが、多くなると溶接性を阻害するので含有量の
上限は０．１５％とする。
■は析出強化に有用であるが、多くなると溶接性を阻害
するため、含有量は０．３％を上限とする。
するため、含有量は０．３％を上限とする。
Ｔｉはオーステナイト粒の細粒化に有用で添加されるが
、多くなると溶接性を阻害するため、含有量は０．３％
を上限とする。
、多くなると溶接性を阻害するため、含有量は０．３％
を上限とする。
Ｂは微量の添加によって、鋼の焼入性を著しく高める効
果を有する。この効果を有効に得るためには、少なくと
もＱ、（１０００％を添加することが必要である。しか
し過多に添加するとＢ化合物を生成して、靭性を劣化さ
せるので、上限は０．００３Ｑ％とする。
果を有する。この効果を有効に得るためには、少なくと
もＱ、（１０００％を添加することが必要である。しか
し過多に添加するとＢ化合物を生成して、靭性を劣化さ
せるので、上限は０．００３Ｑ％とする。
Ｃａは硫化物系介在物の形態制御に有用で添加されるが
、多くなると鋼中介在物を形成し鋼の性質を悪化させる
ため、含有量はｏ、ｏｏａ％を上限とする。
、多くなると鋼中介在物を形成し鋼の性質を悪化させる
ため、含有量はｏ、ｏｏａ％を上限とする。
（実 施 例）
第１表に供試材の化学成分を示し、第２表に鋼管または
角管のサイズ、熱処理条件と、得られた鋼管の１１＆械
的性質を示す。
角管のサイズ、熱処理条件と、得られた鋼管の１１＆械
的性質を示す。
第２表で示しに鋼管Ｎｏ、ＡＩ、Ｂｌ、Ｃ１゜１）１．
Ｅｌ、Ｆｌ、Ｇｌ、）１１．Ｉ １．Ｊｌ。
Ｅｌ、Ｆｌ、Ｇｌ、）１１．Ｉ １．Ｊｌ。
Ｋｌ、Ｌｌ、Ｍｌ、Ｎｌ、０１．Ｐｉ、Ｑｌ。
Ｒ１，３１，ＴＩ、ｔＪｌ、Ｖｌはそれぞれ本発明実施
鋼であり、本発明の狙いとする低降伏比（降伏比７０％
以下）を達成している。
鋼であり、本発明の狙いとする低降伏比（降伏比７０％
以下）を達成している。
これに対し、Ａ２は水冷開始温度が高すぎるため降伏比
が高くなっている。Ａ３は水冷開始温度が低すぎるため
強度が低くなっている。
が高くなっている。Ａ３は水冷開始温度が低すぎるため
強度が低くなっている。
Ａ４は加熱後の冷却速度が不足のため降伏比が高くなっ
ている。Ａ５は焼き戻し温度が高すぎるため降伏比が高
くなっている。
ている。Ａ５は焼き戻し温度が高すぎるため降伏比が高
くなっている。
また、Ｂ２は焼き戻し温度が高すぎるため降伏比が高く
なっている。Ｃ２は冷却速度が不足のため降伏比が高く
なっている。Ｂ２は加熱温度と冷却開始温度が低すぎる
ため強度が低くなっている。
なっている。Ｃ２は冷却速度が不足のため降伏比が高く
なっている。Ｂ２は加熱温度と冷却開始温度が低すぎる
ため強度が低くなっている。
（発明の効果）
以上詳細に説明した通り、本発明は特別に高価な合金元
素を使用することなく、５０ｋｇｆ／ｕ＋ｍ２以上の高
強度を有する低降伏比鋼管または角管を、安価に製造可
能としたもので、産業上その効果は大である。
素を使用することなく、５０ｋｇｆ／ｕ＋ｍ２以上の高
強度を有する低降伏比鋼管または角管を、安価に製造可
能としたもので、産業上その効果は大である。
他４名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低炭素鋼または低炭素低合金鋼管を、 Ａｃ＿３以上に加熱し、その後空冷してＡｒ＿３−２０
℃〜Ａｒ＿３−２５０℃から３０℃／ｓｅｃ以上の冷却
速度で水冷することを特徴とする、降伏比の低い鋼管の
製造方法。２ 低炭素鋼または低炭素低合金鋼管を、 Ａｃ＿３以上に加熱し、その後空冷してＡｒ＿３−２０
℃〜Ａｒ＿３−２５０℃から３０℃／ｓｅｃ以上の冷却
速度で水冷し、その後２００〜６００℃の温度範囲で焼
き戻しすることを特徴とする、降伏比の低い鋼管の製造
方法。 ３ 低炭素鋼または低炭素低合金鋼管を、 Ａｃ＿３以上に加熱し、その後空冷してＡｒ＿３−２０
℃〜Ａｒ＿３−２５０℃から３０℃／ｓｅｃ以上の冷却
速度で水冷することを特徴とする、降伏比の低い角管の
製造方法。４ 低炭素鋼または低炭素低合金鋼管を、 Ａｃ＿３以上に加熱し、その後空冷してＡｒ＿３−２０
℃〜Ａｒ＿３−２５０℃から３０℃／ｓｅｃ以上の冷却
速度で水冷し、その後２００〜６００℃の温度範囲で焼
き戻しすることを特徴とする、降伏比の低い角管の製造
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15017989 | 1989-06-13 | ||
| JP1-150179 | 1989-06-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387317A true JPH0387317A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=15491232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10796390A Pending JPH0387317A (ja) | 1989-06-13 | 1990-04-24 | 降伏比の低い鋼管または角管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0387317A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06192740A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-12 | Kubota Corp | 厚肉鋳鋼管の熱処理方法 |
| JPH06192741A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-12 | Kubota Corp | 厚肉鋳鋼管の熱処理方法 |
| JPH06192739A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Kubota Corp | 厚肉鋳鋼管の熱処理方法 |
| JP2012021181A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Nippon Steel Corp | 鋼管の熱処理方法および熱処理設備 |
| EP2853615A1 (en) * | 2003-06-12 | 2015-04-01 | JFE Steel Corporation | Low yield ratio, high strength, high toughness, thick steel plate and welded steel pipe, and method for manufacturing the same |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP10796390A patent/JPH0387317A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06192739A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Kubota Corp | 厚肉鋳鋼管の熱処理方法 |
| JPH06192740A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-12 | Kubota Corp | 厚肉鋳鋼管の熱処理方法 |
| JPH06192741A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-12 | Kubota Corp | 厚肉鋳鋼管の熱処理方法 |
| EP2853615A1 (en) * | 2003-06-12 | 2015-04-01 | JFE Steel Corporation | Low yield ratio, high strength, high toughness, thick steel plate and welded steel pipe, and method for manufacturing the same |
| JP2012021181A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Nippon Steel Corp | 鋼管の熱処理方法および熱処理設備 |
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