电阻焊钢管的制作方法

电阻焊钢管的制作方法
【专利摘要】本发明是适合于向深海铺设的线管的、具有足够的强度、低温韧性和低屈服比的电阻焊钢管，其特征在于，母材的成分以质量％计，含有C：0.05～0.10％、Mn：1.00～1.60％、Nb：0.005％以上且低于0.035％，Ceq为0.23～0.38，母材的金属组织以面积率计包含3～13％的马氏体、和余量铁素体。
【专利说明】电阻焊钢管

【技术领域】
[0001] 本发明涉及最适合于石油、天然气等的输送用线管等用途的、低温韧性优异并且 屈服比低的电阻焊钢管。

【背景技术】
[0002] 在长距离地输送石油、天然气的管线中，高压化所带来的输送效率的提高和向深 海的铺设正在推进。因此，对于管线所使用的电阻焊钢管，要求厚壁化和高强度化。另外， 在将管线铺设到深海中时会对电阻焊钢管负荷弯曲和弯曲回复，因此要求低屈服比化从而 不发生屈曲。
[0003] 如果电阻焊钢管的壁厚变厚，则在由热轧钢板制造电阻焊钢管时所导入的加工应 变变大。因此，变得难以抑制屈服比的上升。屈服比是比屈服应力大的应力附加到材料上， 材料屈服后，直到导致屈曲或断裂的耐久性能的指标，屈服比越低，钢管越难以屈曲。所谓 屈服比（以下也称为「YR」），是用屈服应力（以下也称为「YS」）和抗拉强度（以下也称为 「TS」）之比（YS/TS)表示的值。
[0004] 一般地，已知若使钢材的金属组织成为包含软质相和硬质相的多相组织，则YR下 降，曾提出将母材的金属组织设为多相组织的电阻焊钢管。
[0005] 专利文献1中公开了作为第2相生成岛状马氏体和残余奥氏体的低屈服比电阻焊 钢管。专利文献2中公开了通过螺旋造管和UO造管而制造的成为线管用坯料的低屈服比 的热轧钢板。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献1 :日本特开平5-105952号公报 [0008] 专利文献2 :日本特开平10-176239号公报


【发明内容】

[0009] 如果电阻焊钢管的母材变厚、外径变小，则在将钢板或钢带成形为管状时导入的 加工应变会变大，因此造管后难以维持低屈服比。尤其是在将强度水平按美国石油协会 (API)标准为X60级（抗拉强度520MPa以上）、壁厚t与外径D之比t/D为5%以上的电阻 焊钢管原样地造管进行制造的情况下，难以将屈服比维持在90%以下。
[0010] 另外，为了使屈服比下降，需要形成包含软质相和硬质相的多相组织，包含铁素体 和马氏体的多相组织难以确保低温韧性。但是，对于管线所使用的电阻焊钢管，与低屈服比 化一并要求优异的韧性，要求兼具这些特性的电阻焊钢管。
[0011] 本发明是鉴于这些实际情况而完成的，提供一种能够在保持造管状态下也维持低 屈服比的、厚壁的电阻焊钢管及其制造方法。
[0012] 以往的具有多相组织的电阻焊钢管中，通过添加 Nb,并使NbC在铁素体中析出来 确保强度。但是，本发明人的研讨结果，发现了添加大量Nb会提高作为钢管坯料的热轧钢 板的屈服应力，其结果，难以谋求造管后的低屈服比化。因此，本发明人研讨了通过第二相 的硬质相而不是通过析出强化来谋求更高强度化和低屈服比。
[0013] 两相钢在塑性变形中向硬质相周围的软质相导入位错从而加工硬化。因此，如 果抑制硬质相的变形，则位错向软质相的积蓄被促进，能够提高加工硬化率。因此，铁素 体-马氏体两相钢是作为第二相的马氏体（硬质相）越是硬质则铁素体的加工硬化率变得 越高，钢板、钢管的加工硬化特性提高。
[0014] 将钢热轧后，加速冷却到室温，由此能够抑制珠光体相变和贝氏体相变，使硬质的 马氏体（硬质相）生成。另一方面，冷却后，如果不相变为马氏体而在硬质相中包含残余奥 氏体，则加工硬化特性下降。
[0015] 因此，本发明人着眼于如上所述地抑制Nb的添加量，并且也降低C量，形成抑制了 残余奥氏体的生成的多相组织进行了专心研讨的结果，发现了具有X60?X70级的强度，并 且能够得到屈服比低的铁素体-马氏体两相钢。
[0016] 此外，本发明人对于第二相的硬质相所影响的屈服比进行了详细研讨。其结果，发 现了通过将热轧后的冷却设为以650°C为界改变冷却速度的两段冷却，将热轧后的卷绕温 度设为低温，能够谋求硬质相的微细化、硬质化，能够降低屈服比。
[0017] 另外，本发明人为了与如上所述的高强度化、低屈服比一并地兼具良好的韧性而 研讨的结果，发现通过控制热轧条件，使铁素体粒径变微细，其结果，使卷绕后的硬质相变 微细化由此能够抑制钢管的韧性劣化。
[0018] 基于以上的见解，本发明人完成了本发明。其主旨如下。
[0019] (1) 一种电阻焊钢管，其特征在于，母材的成分组成以质量％计，含有
[0020] C :0· 05 ?0· 10%、
[0021] Mn :1. 00 ?1. 60%、
[0022] Ti :0· 005 ?0· 030%、
[0023] Nb :0· 005% 以上且低于 0· 035%、和
[0024] N :0· 001 ?0· 008%
[0025] 还含有
[0026] Si:0.01?0.60%JP
[0027] Al :0· 001 ?0· 10%
[0028] 中的一方或双方，并限制为
[0029] P :0.02% 以下、
[0030] S :0.005% 以下、和
[0031] 余量为铁和不可避免的杂质，
[0032] 以下述（式1)表示的Ceq满足0· 23彡Ceq彡0· 38,并且，
[0033] 母材的金属组织以面积率计含有3?13%的马氏体，余量为铁素体。
[0034] Ceq = C+Mn/6+ (Cr+Mo+V) /5+ (Ni+Cu) /15…（式 1)
[0035] 在此，（式1)中的(：、]?、0、]\1〇、￥、附、(：11是以质量％示出各元素的含量的值。
[0036] (2)根据上述（1)所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成以质量％ 计，还含有
[0037] Ni :1.0% 以下、
[0038] Cu :1.0% 以下、
[0039] Cr :1.0% 以下、
[0040] Mo :0.5% 以下、
[0041] V :0.2% 以下、
[0042] Ca :0· 006% 以下、和
[0043] REM :0.006% 以下
[0044] 之中的1种或2种以上。
[0045] 根据上述（1)所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成满足
[0046] Mn :1. 00 ?1. 50%、
[0047] Si :0.40% 以下、
[0048] 还满足：0· 23 彡 Ceq 彡 0· 30，
[0049] 所述母材的金属组织的马氏体的当量圆粒径的平均值为0. 5?1. 5 μ m，并且，
[0050] 钢管的抗拉强度为520?790MPa。
[0051] (4)根据上述（3)所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成满足
[0052] Nb :0· 005 ?0· 020%。
[0053] (5)根据上述⑶或⑷所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成以 质量％计，还含有
[0054] Ni :0.5% 以下、
[0055] Cu :0.5% 以下、
[0056] Cr :0.5% 以下、
[0057] Mo :0.2% 以下、
[0058] V :0.1 % 以下、
[0059] Ca :0· 006% 以下、和
[0060] REM :0.006% 以下
[0061] 之中的1种或2种以上。
[0062] 根据本发明，能够提供强度水平按美国石油协会（API)标准为X60?X70级（钢 管的抗拉强度为520?790MPa)，具有足够的低温韧性，且即使在保持造管状态下，屈服比 也能够为90%以下的电阻焊钢管及其制造方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0063] 图1是说明马氏体的面积率与屈服比的关系的图。
[0064] 图2(a)是高Nb并且高C的以往的电阻焊钢管的光学显微镜照片，图2(b)是将其 进行了 LePera蚀刻（LePera etching)后观察的光学显微镜照片。
[0065] 图3(a)是具有本发明范围内的组成的电阻焊钢管的光学显微镜照片，图3(b)将 其进行了 LePera蚀刻后观察的光学显微镜照片。

【具体实施方式】
[0066] 要使电阻焊钢管的屈服比下降，重要的是使成为母材的热轧钢板的金属组织形成 包含软质相和硬质相的多相组织。本发明中，将软质相设为铁素体、将硬质相设为马氏体。 并且，通过使热轧的卷绕温度下降，能够使屈服比下降。
[0067] 图2、图3表示以往的电阻焊钢管、和本发明的电阻焊钢管的马氏体的观察结果。 若进行LePera蚀刻，则马氏体能够由光学显微镜观察到变白的相。因此，能够由组织照片 求得马氏体的面积率。
[0068] 图2(a)是过量地添加了 Nb量和C量的以往的高Nb且高C的电阻焊钢管的光学 显微镜照片，图2(b)是将其LePera蚀刻后观察的光学显微镜照片。
[0069] 图3(a)具有本发明范围内的组成的电阻焊钢管的光学显微镜照片，图3(b)将其 LePera蚀刻后观察的光学显微镜照片。
[0070] 如比较图2(b)、图3(b)可知那样，在利用NbC等析出物谋求高强度化的以往的电 阻焊钢管的情况下，通过LePera蚀刻而变白的相、也就是马氏体基本上没有被观察到，但 在图3(b)的本发明的情况下观察到了马氏体。
[0071] 再者，LePera蚀刻中残余奥氏体也作为变白的相被观察到，因此采用X射线衍射 法测定了图3(b)的残余奥氏体的体积率。其结果，残余奥氏体的体积率为1%以下。残余 奥氏体的体积率若为1%以下，则不会对本发明的电阻焊钢管特性带来影响。
[0072] 屈服比进行拉伸试验，求得YS/TS，用百分率表示。将调查了马氏体的面积率与屈 服比的关系的结果示于图1。如图1所示，如果马氏体的面积率变为3%以上，则屈服比变 为90%以下。进而，如果马氏体的面积率变为8%以上，则屈服比急剧下降，能够使屈服比 下降到80%以下。
[0073] 以下，对于本发明的电阻焊钢管及其制造方法详细说明。
[0074] 首先，对于本发明的电阻焊钢管的母材成分进行说明。作为电阻焊钢管坯料的热 轧钢板的成分与电阻焊钢管的母材成分是相同的。以下「％」表示「质量％」。
[0075] 〈C :0· 05 ?0· 10% >
[0076] C是提高钢强度的有用的元素，使马氏体增加将钢硬质化，也有助于屈服比的下 降，因此将下限设为〇. 05%。如果C量超过0. 10 %则现场焊接性变差，同时马氏体的面积 率增加，强度变得过高，韧性发生劣化，因此将上限设为〇. 10%。从确保强度的观点出发，优 选将C量设为0. 06%以上。从不使强度过度上升，确保韧性的观点出发，优选将C量设为 0. 08%以下。
[0077] 〈Mn :1. 00 ?1. 60% >
[0078] Mn是提高钢的可淬性的元素，有助于马氏体的生成。本发明中，为了确保强度，添 加1. 00%以上的Μη。如果过度地添加 Mn,则马氏体的面积率增加，韧性劣化，因此将上限设 为1.60%。从确保强度的观点出发，优选将Mn量设为1. 10%以上，更优选为1.20%以上。 从确保韧性的观点出发，优选将Mn量设为1.50%以下，更优选为1.40%以下。
[0079] 〈Ti :0· 005 ?0· 030% >
[0080] Ti是形成碳氮化物的元素，将组织微细化，有助于韧性的提高。本申请发明使用 厚壁的钢板，尤其为了确保厚壁钢板在低温下的韧性，需要添加〇. 005%以上的Ti。如果 过量添加 Ti则发生TiN的粗大化、TiC所带来的析出硬化，韧性劣化，屈服比上升，因此 将0. 030%设为上限。从将组织微细化确保韧性的观点出发，优选将Ti量设为0. 008%以 上，更优选为0.010%以上。从抑制析出物所引起的屈服比下降的观点出发，Ti量优选为 0. 025%以下，更优选为0. 020%以下。
[0081] 〈Nb :0· 005% 以上、且低于 0· 035% >
[0082] Nb是使再结晶温度下降的元素，在进行热轧时，抑制奥氏体的再结晶有助于组织 的微细化，因此添加〇. 005%以上。如果过量地添加 Nb则由于过剩的析出强化使屈服应力 上升，屈服比变高，因此含量低于0. 035%。从使屈服比下降的观点出发，更优选将Nb量设 为0. 025%以下，进一步优选为0. 020%以下。
[0083] 〈N :0· 001 ?0· 008% >
[0084] N是形成氮化物、尤其是TiN，有助于组织的微细化的元素，使其含有0. 001 %以 上。为了使组织微细，优选含有0.002%以上的N，更优选将含量设为0.003%以上。如果 N量变得过剩，则产生粗大氮化物，损害韧性，因此将上限设为0. 008%。N量的上限优选为 0· 007%，更优选为 0· 006%。
[0085] 本发明中，Si、Al的1种或2种作为脱氧元素使用。
[0086] 〈Si :0.60% 以下〉
[0087] Si作为脱氧剂是有效的。在添加有Al的情况下，不是必须添加的。为了得到作为 脱氧剂的效果，优选添加〇. 01 %以上。另外，Si是通过固溶强化来提高强度的元素，因此更 优选添加0.05%以上，更优选添加0. 10%以上。如果Si添加超过0.60%，则损害延展性、 韧性，进而损害电焊性，因此将上限设为0. 60%。从确保韧性的观点出发，优选将Si量设为 0. 40%以下，更优选为0. 30%以下。
[0088] <A1 :0.10 % 以下〉
[0089] Al作为脱氧剂是有效的。在添加有Si的情况下，不是必须添加的。为了得到作 为脱氧剂的效果，优选添加〇. 001%以上。为了提高脱氧的效果，优选添加〇. 005%以上的 A1，更优选添加0.01 %以上。如果Al添加超过0. 10%，则夹杂物增加，损害延展性、韧性， 因此限制为0. 10%以下。从确保韧性的观点出发，优选将Al量设为0. 05%以下，更优选为 0. 03%以下。
[0090] 本发明中，限制作为杂质的P、s的含量。P、S不是有意添加的元素，是原材料所含 有的P、S混入而成的，但如果含量全都成为大量则不好，因此制限如下。
[0091] <P :0.02 % 以下〉
[0092] P是杂质，将含量的上限设为0. 02%。通过降低P量，防止晶界破坏，提高韧性，因 此P量优选为0.015%以下，更优选为0.010%以下。P量优选较少，因此不设置下限。从特 性和成本的平衡来看，通常含有〇. 001 %以上。
[0093] <S :0.005% 以下〉
[0094] S是杂质，将含量的上限设为0. 005%。通过降低S量，能够降低由于热轧而延伸 化的MnS，使韧性提高，因此S量优选为0. 003%以下，更优选为0. 002%以下。S量优选较 少，因此不设置下限。从特性和成本的平衡来看，通常含有0. 0001%以上。
[0095] 〈Ceq :0· 23 ?0· 38>
[0096] 碳当量Ceq是可淬性的指标，有时也在为强度的指标被使用。由C、Mn、Cr、Mo、V、 Ni、Cu的含量[质量％ ]，通过下述（式1)求得。要确保强度，需要将Ceq设为0. 23以上。 要确保韧性，需要将Ceq设为0. 38以下。Ceq的下限优选为0. 25以上。Ceq的上限优选为 0.35以下，更优选为0.30以下。
[0097] Ceq = C+Mn/6+ (Cr+Mo+V) /5+ (Ni+Cu) /15…（式 1)
[0098] 在此，（：、]?11、0、]\1〇、￥、附、(：11是各元素的含量[质量％]。再者，0、]\1〇、￥、附、(：11 如后所述，在本发明中是选择性添加的元素，在不有意地添加的情况下，在所述（式1)中作 为〇计算。
[0099] 在本发明中，为了使钢的可淬性提高，提高强度，还可以添加 Ni、Cu、Cr、Mo、V的1 种或2种以上。另外，为了提高钢管和电阻焊部的韧性，可以添加 Ca、REM的1种或2种以 上。这些元素是任意地添加的元素，不是必须的添加元素，因此含量的下限不进行规定。在 以下的说明中记载优选的下限值，但这是用于得到添加各元素所带来的可淬性的提高、提 高强度的效果的优选下限值。即使各元素的含量低于优选的下限值，也不对钢带来恶劣影 响。
[0100] 〈Ni :1.0% 以下〉
[0101] Ni是使钢的可淬性提高的元素，也有助于韧性的提高。为了提高强度，优选将Ni 量设为0. 05%以上。另外，Ni是高价的元素，因此上限设为1. 0%，更优选设为0. 5%以下， 进一步优选设为0.3%以下。
[0102] 〈Cu:1.0% 以下〉
[0103] Cu是使钢的可淬性提高的元素，也有助于固溶强化，因此优选添加0. 05%以上。 如果过度地添加 Cu则会损害钢板的表面性状，因此上限设为1. 0%以下。从经济性的观点 出发，Cu量更优选的上限为0. 5%，进一步优选为0. 3%以下。在添加 Cu的情况下，从防止 表面性状劣化的观点出发，优选同时地添加 Ni。
[0104] 〈Cr:1.0% 以下〉
[0105] Cr是对提高强度有效的元素，优选添加0.05%以上。如果过度地添加 Cr,则在将 钢管的端部彼此对接焊接（现场焊接）时，有时焊接性会劣化，因此以1.0%为上限。更优 选为0. 5%以下，进一步优选为0. 2%以下。
[0106] 〈Mo :0.50 % 以下〉
[0107] Mo是有助于钢的高强度化的元素，优选添加0. 05%以上。但是，Mo是高价的元素， 以0.5%为上限。更优选的Mo量的上限为0.3%以下，进一步优选为0. 1 %以下。
[0108] 〈V :0.2% 以下〉
[0109] V是生成碳化物、氮化物，通过析出强化使钢的强度提高的元素，为了有效地使强 度上升，优选添加〇. 01 %以上。如果过剩地添加 V，则有时碳化物和氮化物粗大化，屈服比 上升，因此V量的上限设为0. 2%。从使屈服比下降的观点出发，更优选将V量的上限设为 0. 1 %以下，进一步优选为0.05%以下。
[0110] 〈03:0.006%以下>〈1?]\1:0.006%以下>
[0111] Ca、REM控制硫化物系夹杂物的形态，使低温韧性提高，进而将电阻焊部的氧化物 微细化使电阻焊部的韧性提高，因此优选将一方或双方添加〇. 001 %以上。如果过剩地添加 Ca、REM，则氧化物?硫化物变大从而对韧性带来恶劣影响，因此添加量的上限为0. 006%。 在此所谓 REM，是 Sc、Y、La、Ce、Pr、NcU Pm、Sm、Eu、GcU Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 的总称。
[0112] 本发明涉及的电阻焊钢管的母材的成分组成的、以上说明了的以外的余量是铁和 不可避免的杂质。所谓不可避免的杂质，是原材料中所包含的、或者在制造的过程中混入的 成分，称为不是有意地在钢中含有的成分。
[0113] 具体而言，可列举？、5、0、513、511、1、(：〇、48、]\%、？13、8丨、8和!1。其中，？和3如上 所述，需要分别控制为〇. 02%以下、0. 005%以下。0优选控制为0. 006%以下。
[0114] 对于其他的元素，通常可以是Sb、Sn、W、Co和As为0. I %以下、Mg、Pb和Bi为 0.005%以下、B和H为0.0005%以下的不可避免的杂质的混入，若为通常的范围，则不需要 特别控制。
[0115] 另外，本发明的钢管中的必需选择、或者任意的添加元素、即Si、Al、Ni、Cu、Cr、 Mo、V、Ca、REM，即使不有意地含有也可能作为不可避免的杂质混入，如果在上述的有意地含 有的情况下的含量的上限以下则不会对本发明的钢管带来恶劣影响，因此没有问题。另外， N -般在钢中作为不可避免的杂质处理，但在本发明的电阻焊钢管中，如上所述需要控制为 一定的范围。
[0116] 接着，对于本发明的电阻焊钢管的母材的金属组织进行说明。
[0117] 本发明的电阻焊钢管的母材的金属组织是马氏体、和余量包含铁素体的多相组 织。为了使屈服比下降，马氏体的面积率设为3%以上。马氏体的面积率优选为5%以上，更 优选为8%以上。如果马氏体增加则韧性下降，因此马氏体的面积率的上限设为13%。马 氏体的面积率优选为12%以下，更优选为10%以下。
[0118] 马氏体的面积率进行LePera蚀刻通过光学显微镜来求得。如果残余奥氏体增加， 则马氏体的硬度下降，屈服比上升。因此，在本发明中，利用X射线衍射法测定残余奥氏体 的体积率，残余奥氏体的体积率若为1 %以下，则判断为金属组织是包含马氏体和铁素体的 多相组织。
[0119] 马氏体在铁素体中，优选以当量圆粒径的平均值为0.5?1.5μπι分散。如果马氏 体的当量圆粒径的平均值低于〇. 5 μ m，则无助于屈服比的下降。如果马氏体的当量圆粒径 的平均值超过1.5 μπι，则损害低温韧性。马氏体的当量圆粒径的平均值若为0.7?1. Ιμπι 则更优选。进一步优选的马氏体的分散状态是当量圆粒径的最大值为7 μ m以下、更优选为 5 μ m以下，标准偏差为1 μ m以下、更优选为0. 8 μ m以下。
[0120] 接着，对于本发明的电阻焊钢管的制造方法进行说明。
[0121] 首先，对于作为本发明的电阻焊钢管坯料的热轧钢板的制造条件进行说明。
[0122] 本发明中，将具有上述成分的钢熔炼后，进行铸造形成钢片，对钢片进行加热并热 轧后，进行控制冷却，卷绕并空冷，制造热轧钢板。
[0123] 为了使Nb等形成碳化物的元素在钢中固溶，钢片的加热温度优选为1150°C以上。 如果加热温度过高则组织变得粗大，因此为了防止铁素体的粒径粗大化，优选为1250°C以 下。
[0124] 热轧需要在钢的组织为奥氏体相的温度区域进行。这是因为如果在铁素体相变开 始后进行轧制，则生成被加工过的铁素体，特性的各向异性变大。因此，热轧的完成温度优 选为冷却时的铁素体相变开始的Ar 3以上。如果完成温度过高则组织变得粗大，因此优选 为Ar3+50°C以下。
[0125] Ar3可以使用与母材钢板相同成分的试验材料，由加热和冷却时的热膨胀行为求 得。另外，也可以由母材钢板的成分通过下述（式2)求得。
[0126] Ar3 (°C ) = 910-310C-80Mn-55Ni-20Cu
[0127] -15Cr-80Mo...(式 2)
[0128] 在此，(：、]?11、附、(：11、0、]\1〇是各元素的含量[质量％]。附、(：11、0、]\1〇在本发明中 是任意的添加元素。在不有意地添加这些元素的情况下，在所述（式2)中作为0来计算。
[0129] 热轧中，为了使钢的铁素体组织微细，优选将950°C以下的压下量设为70%以上。 根据钢片的厚度，也可以在超过950°C进行热轧，但为了促进铁素体相变，优选增加950°C 以下的压下量，使应变积蓄。950°C以下的压下量是将950°C的板厚和精轧后的板厚之差除 以精轧后的板厚，以百分率形式求得的。
[0130] 热轧后，为了生成马氏体，从750°C以上、优选从Ar3点以上的温度进行加速冷却。 热轧后，如果温度过于下降，则生成粗大的多边形铁素体，强度下降，韧性劣化。
[0131] 加速冷却设为两段冷却，将直到650°C的前段的平均冷却速度设为10?25°C /s、 将650°C以下的直到加速冷却停止的后段的平均冷却速度设为20?50°C /s。后段的冷却 速度为前段的冷却速度的1. 5倍以上、优选为2倍以上。
[0132] 如上所述设为两段冷却是因为，利用前段的冷却使铁素体生成，在后段提高冷却 速度，由此不会使珠光体生成，而且不使奥氏体残留，获得生成马氏体的铁素体与马氏体的 多相组织。
[0133] 加速冷却的停止温度是与Ms点相比充分低的300°C以下，通过卷绕制造热轧钢 带，能够生成硬质的马氏体，使屈服比下降。如果加速冷却的停止温度超过100°c，则马氏体 的面积率不足，奥氏体过剩地残留，屈服比不充分下降。
[0134] 接着，本发明中，对得到的热轧钢带进行空冷，在冷态下成形为管状，使端部彼此 对接进行电阻焊，来制造电阻焊钢管。本发明是设定了厚壁且外径小的电阻焊钢管的发明。 虽不特别规定，但母材的壁厚t与电阻焊钢管的外径D之比t/D为2. 0?6. 0%左右，能够 应对在深海铺设的管线所要求的、t为12. 5mm以上、t/D为5. 0%以上那样的电阻焊钢管。
[0135] 此外，也可以仅对电阻焊部进行加热，实施加速冷却的接缝热处理。电阻焊中对 对接部进行加热使其溶融，负荷压力，进行固相接合，由此电阻焊部附近在高温下塑性变形 后，成为被急冷的状态。因此，电阻焊部与母材相比硬化，实施接缝热处理，由此能够进一步 提高电阻焊钢管的低温韧性、变形性能。
[0136] 实施例
[0137] 以下，通过实施例更具体地说明本发明的效果。再者，本发明不限定于以下实施例 中使用的条件。再者，表1?3中的下划线表示本发明的范围外。另外，表中的空栏表示不 有意地添加该元素。钢AA?AG是不满足本发明的成分组成的规定的钢。
[0138] 铸造具有表1所示的化学成分的钢，形成钢片。将这些钢片加热到表2所示的加 热温度，将轧制完成温度（表2中的FT)设为Ar 3点以上实施热轧，进行加速冷却，得到了 母材钢板。加速冷却是以650°C为界限改变冷却速度的两段冷却，后段^50°C以下）的平 均冷却速度成为前段（直到650°C )的平均冷却速度的2倍左右。加速冷却后的钢板在表 2所述的卷绕温度（CT)下卷绕，形成热轧钢带。
[0139] 接着，将得到的热轧钢带空冷后，利用连续辊成型工序成形为管状，使热轧钢带的 端部对接进行电阻焊。其后，根据需要，对电阻焊部进行加热后，进行加速冷却，实施了接缝 热处理。
[0140] 表2中的所谓「压下量」，是热轧工序中的950°C以下的压下量，将950°C下的板厚 和精轧后的板厚之差除以精轧后的板厚，以百分率形式求得。另外，「t」表示钢板的厚度、 「D」表示造管后的钢管的外径。
[0141] 表1的Ar3由表1所示的C、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo的含量[质量％ ]求得。再者，Ni、 Cu、Cr、Mo在本发明是任意的添加元素，如表1在空栏中所示那样，在不有意地添加的情况 下，在下述（式2)中作为0来计算。
[0142] Ar3 (°C ) = 910-310C-80Mn-55Ni-20Cu
[0143] -15Cr_80Mo · · ·(式 2)
[0144] 接着，由得到的电阻焊钢管的母材部，制取组织观察用的试料，对与钢管长度方向 平行的截面实施硝酸酒精蚀刻，利用光学显微镜进行组织观察和照片拍摄。观察位置设为 从外表面起t/4位置。使用这些组织照片，确认了没有生成珠光体、贝氏体等铁素体和马氏 体以外的组织。其后，实施LePera蚀刻，在0. 4t位置拍摄光学显微镜照片，通过图像解析 求得马氏体的面积率。此外，通过图像解析测定了马氏体的当量圆粒径。对于马氏体的面 积率和当量圆半径，测定10处100 μ mX 200 μ m的视场，求得平均值。此外，采用X射线衍 射法测定奥氏体的体积率，确认为1 %以下。
[0145] 接着，由电阻焊钢管的母材，依据JIS Z 2241，沿钢管长度方向制取弧状拉伸试验 片，在室温进行拉伸试验，求得屈服应力和抗拉强度。另外，由电阻焊钢管的母材，依据JIS Z 2242制取V缺口试验片，在-30°c进行夏比试验，求得夏比吸收能vE_3Q，评价了韧性。再 者，V缺口试验片是以周向为长度方向制取的。在厚度IOmm的全尺寸试验片无法制取的情 况下，形成辅助尺寸试验片，换算为厚度l〇mm。结果示于表3。
[0146]
[0147]

【权利要求】
1. 一种电阻焊钢管，其特征在于，母材的成分组成以质量％计，含有 C :0? 05 ?0? 10%、 Mn :1. 00 ?1. 60%、 Ti :0. 005 ?0. 030%、 Nb :0. 005%以上且低于0. 035%、和 N :0. 001 ?0. 008%， 还含有 Si :0? 01 ?0? 60%、和 A1 :0. 001 ?0. 10% 中的一方或双方，并限制为 P :0. 02% 以下、 S :0. 005% 以下， 余量为铁和不可避免的杂质， 以下述（式1)表示的Ceq满足0? 23 < Ceq < 0? 38,并且， 母材的金属组织以面积率计含有3?13%的马氏体，余量为铁素体， Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15…（式 1) 在此，（式1)中的(：^、0、11〇、￥、附、(：11是以质量％示出各元素的含量的值。
2. 根据权利要求1所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成以质量％计， 还含有 Ni :1. 0% 以下、 Cu :1. 0% 以下、 Cr :1. 0% 以下、 Mo :0. 5% 以下、 V :0. 2% 以下、 Ca :0. 006% 以下、和 REM :0. 006% 以下 之中的1种或2种以上。
3. 根据权利要求1所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成满足 Mn :1. 00 ?1. 50%、 Si :0. 40% 以下， 还满足：0? 23 < Ceq < 0? 30， 所述母材的金属组织的马氏体的当量圆粒径的平均值为〇. 5?1. 5 y m，并且， 钢管的抗拉强度为490?760MPa。
4. 根据权利要求3所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成满足 Nb :0. 005 ?0. 020%。
5. 根据权利要求3或4所述的电阻焊钢管，其特征在于，所述母材的成分组成以质量％ 计，还含有 Ni :0. 5% 以下、 Cu :0. 5% 以下、 Cr :0. 5% 以下、 Mo :0. 2% 以下、 V :0. 1% 以下、 Ca :0. 006% 以下、和 REM :0. 006% 以下 之中的1种或2种以上。
【文档编号】C22C38/00GK104350168SQ201380030721
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】筱原康浩, 长井健介, 尾崎雅和 申请人:新日铁住金株式会社