JP7534593B2 - Spiral Steel Pipe - Google Patents
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Description
本発明はスパイラル鋼管に関し、特に、溶接金属靭性に優れたスパイラル鋼管に関する。 The present invention relates to a spiral steel pipe, and in particular to a spiral steel pipe with excellent weld metal toughness.
スパイラル鋼管は、従来から、ビルディング等の建築物や、橋梁、鉄塔などの構造物に使用されている。スパイラル鋼管については、強度や生産性を重要視して、従来から検討がなされてきた。 Spiral steel pipes have traditionally been used in buildings and other structures, such as bridges and steel towers. Spiral steel pipes have long been studied with emphasis on strength and productivity.
近年、強度とともに優れた靭性を有するスパイラル鋼管が要求されている。具体的には、たとえば、シャルピー衝撃試験における0℃での靭性が27J等の値が要求されている。 In recent years, there has been a demand for spiral steel pipes that have excellent toughness as well as strength. Specifically, for example, a toughness value of 27 J at 0°C in the Charpy impact test is required.
さらに、スパイラル鋼管は熱延鋼板(鋼帯)をスパイラル状(螺旋状)に加工しながら、幅方向端面を突合せた部分の内外面にサブマージアーク溶接を施し製管する。そのため、スパイラル鋼管の母材だけでなく、その溶接金属部においても良好な靭性を有することが要求されるようになっている。特に、建築分野に用いられるスパイラル鋼管では、溶接金属部においても高い靭性を確保することが重要とされている。また、土木分野で用いられるスパイラル鋼管においても、溶接金属部の靭性が良好であることが要求されるようになっている。 Furthermore, spiral steel pipes are manufactured by processing hot-rolled steel sheet (steel strip) into a spiral shape, and then applying submerged arc welding to the inner and outer surfaces of the butted ends in the width direction to form a pipe. Therefore, it is becoming increasingly important for spiral steel pipes to have good toughness not only in their base material, but also in their weld metal parts. In particular, it is considered important for spiral steel pipes used in the construction industry to have high toughness in their weld metal parts. Furthermore, it is becoming increasingly necessary for spiral steel pipes used in the civil engineering industry to have good toughness in their weld metal parts.
特許文献1には、ベイニティックフェライト相を主相とし、第二相としてマルテンサイト相、ベイナイト相、パーライトのうちの1種または2種以上を合計で、体積率で10%以上50%未満含む組織と、を有し、管軸方向の降伏強さYS:450MPa以上、引張強さTS:570MPa以上、降伏比YR:90%以下の低降伏比高強度で、かつシャルピー衝撃試験の試験温度:0℃の吸収エネルギーvE0:27J以上の高靭性を有する高強度スパイラル鋼管杭が開示されている。 Patent Document 1 discloses a high-strength spiral steel pipe pile having a structure in which the main phase is a bainitic ferrite phase and a secondary phase containing one or more of the following phases in a volume fraction of 10% to less than 50% in total: martensite phase, bainite phase, and pearlite; a low yield ratio high strength of axial yield strength YS of 450 MPa or more, tensile strength TS of 570 MPa or more, and yield ratio YR of 90% or less; and a high toughness of absorbed energy vE0 of 27 J or more at a test temperature of 0°C in a Charpy impact test.
特許文献2には、溶接金属部の組織が焼き戻しマルテンサイトとベイナイト組織とを合わせた分率が80%以上であるスパイラル鋼管が開示されている。 Patent Document 2 discloses a spiral steel pipe in which the combined ratio of tempered martensite and bainite in the weld metal structure is 80% or more.
鋼管杭に一般的に用いられるSM570材では、靭性の指標として、-5℃におけるシャルピー吸収エネルギーが規定されている。しかしながら、溶接金属の靭性はSM570母材よりは低く、改善の余地がある。 For SM570 material, which is commonly used for steel pipe piles, the Charpy absorbed energy at -5°C is specified as an indicator of toughness. However, the toughness of the weld metal is lower than that of the SM570 base material, and there is room for improvement.
本発明は、溶接金属の靭性に優れたスパイラル鋼管を提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a spiral steel pipe with excellent toughness of the weld metal.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、粒界フェライトを抑制し、アシキュラーフェライト主体の溶接金属組織を形成することで、溶接金属の靭性を向上させることができることを見出した。本発明は、さらに検討を進めてなされたものであって、その要旨は以下のとおりである。 The inventors conducted extensive research to solve the above problems and discovered that it is possible to improve the toughness of the weld metal by suppressing grain boundary ferrite and forming a weld metal structure that is mainly composed of acicular ferrite. The present invention was made as a result of further research, and the gist of the invention is as follows.
[1]スパイラル状に巻かれた鋼帯の幅方向端面同士を内外面から溶接したスパイラル鋼管であって、溶接金属の化学組成が、質量%で、C:0.030~0.150%、Si:0.05~0.50%、Mn:0.50~2.00%、P:0.020%以下、S:0.010%以下、Al:0.001~0.050%、Ti:0.002%~0.050%、B:0%超、0.0050%以下、N:0.0100%以下、O:0.0150~0.0600%、残部:Fe及び不純物であり、元素の含有量(質量%)を元素記号で表すとき、0.300≦Al/O≦1.000を満たし、α´=(1.5×(O-0.89Al)+3.4×N-Ti)×1000で定義されるα’が0~60.0%であり、Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5で定義されるCeqが0.350~0.450%であり、Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5Bで定義されるPcmが0.250%以下であることを特徴とするスパイラル鋼管。 [1] A spiral steel pipe in which the widthwise end faces of a spirally wound steel strip are welded from the inside and outside, and the chemical composition of the weld metal is, in mass%, C: 0.030 to 0.150%, Si: 0.05 to 0.50%, Mn: 0.50 to 2.00%, P: 0.020% or less, S: 0.010% or less, Al: 0.001 to 0.050%, Ti: 0.002% to 0.050%, B: more than 0%, 0.0050% or less, N: 0.0100% or less, O: 0.0150 to 0.0600%, balance: Fe and impurities, and the content (mass) of elements %) is expressed by the element symbol, the condition 0.300≦Al/O≦1.000 is satisfied, α' defined as α' = (1.5 x (O-0.89Al) + 3.4 x N-Ti) x 1000 is 0 to 60.0%, Ceq defined as C + Mn/6 + (Cu + Ni)/15 + (Cr + Mo + V)/5 is 0.350 to 0.450%, and Pcm defined as Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B is 0.250% or less.
[2]前記溶接金属の組織が、面積率で、アシキュラーフェライト:70.0%以上、
粒界フェライト:20.0%以下、島状マルテンサイト:5.0%以下を含有し、EBSD粒径が15.0μm以下であることを特徴とする前記[1]のスパイラル鋼管。
[2] The structure of the weld metal has an area ratio of acicular ferrite: 70.0% or more;
The spiral steel pipe according to [1], characterized in that it contains grain boundary ferrite: 20.0% or less, island martensite: 5.0% or less, and has an EBSD grain size of 15.0 μm or less.
[3]前記溶接金属が、前記Feの一部に代えて、さらに、Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下、Cr:0.50%以下、Mo:0.50%以下、V:0.050%以下、Nb:0.050%以下、Mg:0.0100%以下、及びCa:0.0060%以下からなる群から選択される1種以上の元素を含有することを特徴とする前記[1]又は[2]のスパイラル鋼管。 [3] The spiral steel pipe of [1] or [2], characterized in that the weld metal further contains, in place of a portion of the Fe, one or more elements selected from the group consisting of Cu: 0.50% or less, Ni: 0.50% or less, Cr: 0.50% or less, Mo: 0.50% or less, V: 0.050% or less, Nb: 0.050% or less, Mg: 0.0100% or less, and Ca: 0.0060% or less.
[4]前記スパイラル鋼管の母材の化学組成が、質量%で、C:0.030~0.150%、Si:0.55%以下、Mn:0.50~2.00%、P:0.020%以下、S:0.010%以下、残部:Fe及び不純物であることを特徴とする前記[1]~[3]のいずれかのスパイラル鋼管。 [4] A spiral steel pipe according to any one of [1] to [3], characterized in that the chemical composition of the base material of the spiral steel pipe is, in mass%, C: 0.030-0.150%, Si: 0.55% or less, Mn: 0.50-2.00%, P: 0.020% or less, S: 0.010% or less, balance: Fe and impurities.
[5]前記母材が、前記Feの一部に代えて、さらに、Al:0.100%以下、Ti:0.030%以下、N:0.0060%以下、O:0.0050%以下、Ca:0.0050%以下、Ni:0.50%以下、Cr:0.50%以下、Cu:0.50%以下、Mo:0.50%以下、Nb:0.100%以下、B:0.0020%以下、V:0.060%以下、及びMg:0.0100%以下からなる群から選択される1種以上の元素を含有することを特徴とする前記[1]~[4]のいずれかのスパイラル鋼管。 [5] A spiral steel pipe according to any one of [1] to [4], characterized in that the base material further contains, in place of a portion of the Fe, one or more elements selected from the group consisting of Al: 0.100% or less, Ti: 0.030% or less, N: 0.0060% or less, O: 0.0050% or less, Ca: 0.0050% or less, Ni: 0.50% or less, Cr: 0.50% or less, Cu: 0.50% or less, Mo: 0.50% or less, Nb: 0.100% or less, B: 0.0020% or less, V: 0.060% or less, and Mg: 0.0100% or less.
本発明によれば、溶接金属の靭性に優れたスパイラル鋼管を得ることができる。 According to the present invention, a spiral steel pipe with excellent toughness of the weld metal can be obtained.
以下、本発明について詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
本発明のスパイラル鋼管は、スパイラル状(螺旋状)に巻かれた鋼帯の幅方向端面同士が、内外面からそれぞれサブマージアーク溶接されてなる溶接金属部を有する。本発明のスパイラル鋼管は、加熱工程と冷却工程と焼き戻し工程と造管工程を備える製造方法により製造できる。以下、化学組成に関する「%」は「質量%」を意味する。 The spiral steel pipe of the present invention has a weld metal part formed by submerged arc welding the widthwise end faces of a spirally wound steel strip from the inside and outside. The spiral steel pipe of the present invention can be manufactured by a manufacturing method including a heating process, a cooling process, a tempering process, and a pipe-making process. Hereinafter, "%" in relation to the chemical composition means "% by mass."
はじめに、溶接金属部の化学組成について説明する。 First, we will explain the chemical composition of the weld metal.
C:0.030~0.150%
Cの含有量が0.030%未満であると、焼き入れ性が低く、溶接金属が十分な焼入れ組織とならない。また、高温割れの感受性が高くなる。特に、スパイラル鋼管の内面に対する溶接の後に行う外面に対する溶接により形成された後続溶接金属部では、内面に対する溶接を行う際の予熱効果により冷却速度が遅くなるため、高温割れが発生する可能性が高い。また、Cの含有量が0.150%を超えると、焼入れ性が過剰となり、冷却工程における冷却時に割れる危険性が高くなる。また、C量が高い場合も高温割れが懸念される。したがって、Cの含有量は0.030~0.150%とする。
C: 0.030-0.150%
If the C content is less than 0.030%, the hardenability is low and the weld metal does not form a sufficiently hardened structure. In addition, the susceptibility to hot cracking increases. In particular, after welding to the inner surface of a spiral steel pipe, In the subsequent weld metal part formed by welding to the outer surface, the cooling rate is slowed down due to the preheating effect when welding to the inner surface, so there is a high possibility of hot cracks occurring. If the C content exceeds 150%, the hardenability becomes excessive, increasing the risk of cracking during cooling in the cooling process. Also, if the C content is high, there is a concern of high-temperature cracking. Therefore, the C content is set to 0.030 to 0.150%. Let it be 0.150%.
Si:0.05~0.50%
Siの含有量が0.05%未満であると、脱酸不足となり粗大な酸化物が形成されるおそれがある。Siの含有量が0.50%を超えると、粗大な島状マルテンサイト(MA)が形成し、その結果、溶接金属の靭性が低下する。したがって、Siの含有量は0.05~0.50%とする。
Si: 0.05-0.50%
If the Si content is less than 0.05%, deoxidation is insufficient and coarse oxides may be formed. If the Si content exceeds 0.50%, coarse island martensite ( As a result, the toughness of the weld metal decreases. Therefore, the Si content is set to 0.05 to 0.50%.
Mn:0.50~2.00%
Mnは焼入れ性を確保する上で必要な元素である。Mnの含有量が0.50%未満であると、焼入れ性が不足する。Mnの含有量が2.00%を超えると、焼入れ性が過剰となり、冷却工程における冷却時に割れる危険性がある。また、焼入れ後の溶接金属部の靭性の回復も困難となる。さらに粗大なMnSが形成し破壊の起点となり靭性が低下する。したがって、Mnの含有量は0.50~2.00%とする。
Mn: 0.50-2.00%
Mn is an element necessary for ensuring hardenability. If the Mn content is less than 0.50%, the hardenability is insufficient. If the Mn content is more than 2.00%, the hardenability is insufficient. This causes excessive stress, which may cause cracking during the cooling process. It is also difficult to restore the toughness of the weld metal after quenching. Furthermore, coarse MnS is formed, which becomes the starting point of fracture and reduces toughness. Therefore, The Mn content is 0.50 to 2.00%.
P:0.020%以下、
Pは不純物であり、その含有量は0.020%以下とする。含有量は0であってもよい。Pは凝固割れを助長する元素である。Pの含有量が0.020%を超えると、凝固割れの危険性が高くなるので、精錬コストを考慮し、含有量を低減する。
P: 0.020% or less,
P is an impurity, and its content is set to 0.020% or less. The content may be 0. P is an element that promotes solidification cracking. When the P content exceeds 0.020%, Since the risk of solidification cracking increases when the content is increased, the content is reduced in consideration of refining costs.
S:0.010%以下
Sは不純物であり、その含有量は0.010%以下とする。含有量は0であってもよい。SはPとともに凝固割れを助長する元素である。Sの含有量が0.010%を超えると、凝固割れの危険性が高くなるので、精錬コストを考慮し、含有量を低減する。
S: 0.010% or less S is an impurity, and its content is set to 0.010% or less. The content may be 0. S is an element that promotes solidification cracking together with P. If the S content exceeds 0.010%, the risk of solidification cracking increases, so the content is reduced in consideration of refining costs.
Al:0.001~0.050%以下
Alはアシキュラーフェライト生成サイトとなる酸化物を溶接金属中に多数分散させるための酸素量制御に必要な元素である。Alは母材、溶接ワイヤ―およびフラックスから含有される。Alの含有量が0.001%未満では上記酸化物がほとんど得られない。Alの含有量が0.050%を超えると、そだいなAl2O3が形成され、破壊の起点となり靭性が低下する。したがって、Alの含有量は0.001%以上、0.050%以下とする。
Al: 0.001 to 0.050% Al is an element necessary for controlling the amount of oxygen in order to disperse a large number of oxides that become acicular ferrite formation sites in the weld metal. Al is contained in the base metal, welding wire, and flux. If the Al content is less than 0.001%, the above oxides are hardly obtained. If the Al content exceeds 0.050%, large amounts of Al 2 O 3 are formed, which become the starting points of fracture and reduce toughness. Therefore, the Al content is set to 0.001% or more and 0.050% or less.
Ti:0.002%~0.050%
Tiはアシキュラーフェライト生成サイトとなる酸化物の構成元素の1つで溶接金属組織の微細化を促す。Tiの含有量が0.002%未満では上記の効果が得られない。Tiの含有量が0.050%を超えると、固溶Tiが増加して、焼き戻し工程において炭化物を形成し、溶接金属部の靭性が低下する。したがって、Tiの含有量は0.002%以上、0.050%以下とする。
Ti: 0.002% to 0.050%
Ti is one of the constituent elements of oxides that become the sites for the formation of acicular ferrite, and promotes the refinement of the weld metal structure. If the Ti content is less than 0.002%, the above effect cannot be obtained. Ti content If the Ti content exceeds 0.050%, the amount of solute Ti increases, forming carbides during the tempering process, and the toughness of the weld metal part decreases. 050% or less.
B:0%超、0.0050%以下
Bは、固溶状態のBが、溶接金属の粒界フェライト形成を抑制することにより、アシキュラーフェライトの形成を促進する効果を有する。Bは極少量でも含有すればこの効果が得られる。効果をより確実に得るためには0.0001%以上の含有が好ましい。強度が高くなりすぎることによる靭性の低下を防ぐために、0.0050%以下とする。
B: More than 0% and 0.0050% or less B in a solid solution state has the effect of suppressing the formation of grain boundary ferrite in the weld metal, thereby promoting the formation of acicular ferrite. This effect can be obtained even with a very small amount of B. To obtain the effect more reliably, a content of 0.0001% or more is preferable. In order to prevent a decrease in toughness due to excessive strength, the content is set to 0.0050% or less.
N:0.0100%以下
Nは不純物であり、Tiと反応せずに残った固溶Nが靭性を低下させるのを防ぐため、0.0100%以下とする。
N: 0.0100% or less N is an impurity. In order to prevent dissolved N that does not react with Ti and remains there, from reducing toughness, the content is made 0.0100% or less.
O:0.0150~0.0600%
Oはアシキュラーフェライトの核となる酸化物形成のため、0.0150%以上とし、酸化物の過剰形成、凝集・粗大化による靭性の低下を抑えるため、0.0600%以下とする。
O: 0.0150-0.0600%
O is to be 0.0150% or more in order to form oxides that become the nuclei of acicular ferrite, and is to be 0.0600% or less in order to suppress a decrease in toughness due to excessive formation, aggregation and coarsening of oxides.
溶接金属は、さらに必要に応じて、以下の元素を含有してもよい。 The weld metal may further contain the following elements as necessary:
Cu:0.50%以下
Cuは溶接金属の強度を向上することのできる元素であり、必要に応じて添加する。含有量は0.50%以下の範囲とすることが好ましい。
Cu: 0.50% or less Cu is an element that can improve the strength of the weld metal and is added as necessary. The Cu content is preferably in the range of 0.50% or less.
Ni:0.50%以下
Niは靭性を低下させることなく、溶接金属の強度を向上することができ、また、焼入れ性を高める元素である。必須ではないが、0.50%以下の範囲で含有させることが好ましい。
Ni: 0.50% or less Ni is an element that can improve the strength of the weld metal without reducing the toughness, and also improves the hardenability. Although not essential, it is preferable to include Ni in the range of 0.50% or less.
Cr:0.50%以下
Crは溶接金属の強度を向上させることができ、また、焼入れ性を高める元素である。必須ではないが、0.50%以下の範囲で含有させることが好ましい。
Cr: 0.50% or less Cr is an element that can improve the strength of the weld metal and also enhances hardenability. Although not essential, it is preferable to include Cr in the range of 0.50% or less.
Mo:0.50%以下
Moは溶接金属の強度を向上させることができ、また、焼入れ性を高める元素である。必須ではないが、0.50%以下の範囲で含有させることが好ましい。
Mo: 0.50% or less Mo is an element that can improve the strength of the weld metal and also enhances hardenability. Although not essential, it is preferable to include Mo in an amount of 0.50% or less.
V :0.050%以下
Vは溶接金属の強度を向上することのできる元素である。必須ではないが、0.050%以下の範囲で含有させることが好ましい。
V: 0.050% or less V is an element that can improve the strength of the weld metal. Although not essential, it is preferable that V be contained in the range of 0.050% or less.
Nb:0.050%以下
Nbは強度向上、粒界フェライト抑制に有効な固溶Bを存在させるために有効な元素である。Nbの含有は必須ではない。島状マルテンサイトの形成による靭性の低下を防ぐため、0.050%以下とするのが好ましい。
Nb: 0.050% or less Nb is an effective element for improving strength and for providing dissolved B, which is effective for suppressing grain boundary ferrite. The content of Nb is not essential. In order to prevent a decrease in toughness due to the formation of island martensite, the content is preferably 0.050% or less.
Mg:0.0100%以下
Mgは、脱酸剤として働き溶接金属の酸素量を低減し、靭性を向上させる元素である。必須ではないが、0.0100%以下の範囲で含有させることが好ましい。
Mg: 0.0100% or less Mg is an element that acts as a deoxidizer to reduce the amount of oxygen in the weld metal and improve toughness. Although not essential, it is preferable to include Mg in an amount of 0.0100% or less.
Ca:0.0060%以下
Caは形態制御による延性の改善や組織微細化に有効な元素である。Caの含有は必須ではない。硫化物や酸化物の粗大化による延性や靭性の低下を防ぐため、0.0060%以下とするのが好ましい。
Ca: 0.0060% or less Ca is an element effective for improving ductility and refining the structure by morphology control. The inclusion of Ca is not essential. In order to prevent a decrease in ductility and toughness due to coarsening of sulfides and oxides, it is preferable to set the content to 0.0060% or less.
溶接金属の残部はFe及び不純物である。不純物とは、溶接の過程で、溶接ワイヤ、フラックス、鋼板、周辺雰囲気等から混入する成分であり、意図的に含有させたものではない成分のことをいう。 The remainder of the weld metal is Fe and impurities. Impurities are components that are mixed in during the welding process from the welding wire, flux, steel plate, surrounding atmosphere, etc., and are not intentionally included.
具体的には、P、S、N、Sb、Sn、W、Co、As、Pb、Bi、及びHがあげられる。このうち、P、S、及びNは、上述のとおり、それぞれ、P:0.020%以下、S:0.010%以下、N:0.0100%以下となるように制御する必要がある。 Specific examples include P, S, N, Sb, Sn, W, Co, As, Pb, Bi, and H. Of these, P, S, and N must be controlled to P: 0.020% or less, S: 0.010% or less, and N: 0.0100% or less, as described above.
その他の元素については、通常、Sb、Sn、W、Co、及びAsは0.1%以下、Pb及びBiは0.005%以下、Hは0.0005%以下の不可避的不純物としての混入があり得るが、通常の範囲であれば、特に制御する必要はない。 As for other elements, Sb, Sn, W, Co, and As may be present as unavoidable impurities at levels of 0.1% or less, Pb and Bi at levels of 0.005% or less, and H at levels of 0.0005% or less. However, within normal ranges, there is no need to control them.
溶接金属の化学組成は、さらに、Al/O、α´、Ceq、Pcmが以下の条件を満たす必要がある。以下のAl/O、α´、Ceq、Pcmに関する説明において、元素記号は、元素の含有量(質量%)を表す。 The chemical composition of the weld metal must also satisfy the following conditions for Al/O, α', Ceq, and Pcm. In the following explanations of Al/O, α', Ceq, and Pcm, the element symbols represent the content (mass%) of the element.
Al/O:0.300~1.000
Al/Oは、Al量とO量の比であり、アルミ脱酸終了後の酸素ポテンシャルを示す指標である。Al/Oを0.300~1.000に制御することで、アシキュラーフェライトの生成量を向上できる。
Al/O: 0.300-1.000
Al/O is the ratio of the amount of Al to the amount of O, and is an index showing the oxygen potential after the completion of aluminum deoxidation. By controlling Al/O to 0.300 to 1.000, the formation of acicular ferrite is improved. The production yield can be improved.
Al/Oが0.300未満の場合、O量が過多となり、Ti酸化物を形成しなかった溶存酸素が鋼の清浄度を下げるため靭性が低下する。一方、Al/Oが1.000超の場合、Al量が過多となり、Tiと結合するO量が低減し、アシキュラーフェライト核となるTi酸化物が減少し、靭性が低下する。よって、Al/Oは、0.300~1.000する。 If Al/O is less than 0.300, the amount of O will be excessive, and the dissolved oxygen that did not form Ti oxides will reduce the cleanliness of the steel, resulting in reduced toughness. On the other hand, if Al/O is more than 1.000, the amount of Al will be excessive, reducing the amount of O that bonds with Ti, decreasing the amount of Ti oxides that become acicular ferrite nuclei, and reducing toughness. Therefore, Al/O should be between 0.300 and 1.000.
α´:0~60.0%
α´はAl、O及びTi、Nの化学量論比に基づいて、有効なアシキュラーフェライト生成能を示したパラメーターであり、α´=(1.5×(O-0.89Al)+3.4×N-Ti)×1000で定義される。α´を0~60.0%の範囲に制御することによりアシキュラーフェライト核生成能が向上する。ここで、溶接金属に含有されない元素はゼロとして計算する(以降の説明で同じ)。
α': 0-60.0%
α' is a parameter that indicates the effective acicular ferrite formation ability based on the stoichiometric ratios of Al, O, Ti, and N, and is defined as α' = (1.5 x (O - 0.89Al) + 3.4 x N - Ti) x 1000. By controlling α' to the range of 0 to 60.0%, the acicular ferrite nucleation ability is improved. Here, elements that are not contained in the weld metal are calculated as zero (the same applies in the following explanation).
α´が0%未満の場合、Al、Ti量がいずれかが過多、あるいはN、O量が過少となるため、著しくアシキュラーフェライト核生成能が減少する。α´が60.0%超の場合、Al、Ti量がいずれかが過少、あるいはN、O量が過多となるため、著しくアシキュラーフェライト核生成能が減少する。 When α' is less than 0%, either the amount of Al or Ti is excessive, or the amount of N and O is insufficient, so the nucleation ability of acicular ferrite is significantly reduced. When α' is more than 60.0%, either the amount of Al or Ti is insufficient, or the amount of N and O is excessive, so the nucleation ability of acicular ferrite is significantly reduced.
Ceq:0.350~0.450%
溶接金属の化学組成は、Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15で定義されるCeqが0.350~0.450%となる必要がある。
Ceq: 0.350-0.450%
The chemical composition of the weld metal must have a Ceq of 0.350 to 0.450%, defined as C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.
Ceqは母材の溶接熱影響による硬化能について、各合金元素の硬化能をそれぞれC量に換算して合計したものである。溶接金属が所望の引張り強さを達成するために、Ceqを0.350~0.450%に制御する。好ましくはCeqを0.400~0.430%とする。 Ceq is the sum of the hardening ability of each alloy element converted into the amount of C for the base metal due to the welding heat effect. In order for the weld metal to achieve the desired tensile strength, Ceq is controlled to 0.350-0.450%. Preferably, Ceq is 0.400-0.430%.
Pcm:0.250%以下
溶接金属の化学組成は、Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5Bで定義されるPcmが0.250%以下となる必要がある。
Pcm: 0.250% or less The chemical composition of the weld metal must have a Pcm value defined as C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B of 0.250% or less.
Pcmは溶接感受性と呼ばれ、低温割れに対する鋼材の化学成分の影響を定量的に評価したものである。Pcmが0.250%を超えると低温割れが発生しやすくなるので、上限は0.250%とする。 Pcm is called weld sensitivity, and is a quantitative evaluation of the effect of the chemical components of steel on cold cracking. If Pcm exceeds 0.250%, cold cracking becomes more likely to occur, so the upper limit is set at 0.250%.
本発明のスパイラル鋼管の溶接金属は、上記の化学組成とすることによって、好ましくは以下のような組織となる。以下、組織に関する「%」は「面積%」を意味する。 The weld metal of the spiral steel pipe of the present invention preferably has the following structure by having the above chemical composition. Hereinafter, "%" in relation to the structure means "area %".
アシキュラーフェライト:70.0%以上
アシキュラーフェライトはTi系酸化物を核とした針状のフェライト組織であり、その割合が大きいほど、溶接金属部の破壊単位が微細化する。その効果を得るためには、アシキュラーフェライトを70.0%以上とすることが好ましい。最も好ましくはアシキュラーフェライトの割合が100%である。
Acicular ferrite: 70.0% or more Acicular ferrite is an acicular ferrite structure with Ti-based oxides as its nucleus, and the greater the proportion of acicular ferrite, the finer the fracture units of the weld metal part. To obtain this effect, it is preferable that the acicular ferrite content is 70.0% or more. Most preferably, the proportion of acicular ferrite is 100%.
粒界フェライト:20.0%以下
粒界フェライトは脆化相の1つで、破壊の起点となり、靭性低下要因となる。そのため、粒界フェライトは20.0%以下とすることが好ましい。
Grain boundary ferrite: 20.0% or less Grain boundary ferrite is one of the embrittlement phases, which becomes the starting point of fracture and causes a decrease in toughness. Therefore, it is preferable that the grain boundary ferrite content is 20.0% or less.
島状マルテンサイト:5.0%以下
島状マルテンサイト脆化相の1つで、非常に硬度が高いため破壊の起点となり、靭性低下要因となる。そのため、島状マルテンサイトは5.0%以下とすることが好ましい。
Island martensite: 5.0% or less
Island martensite is one of the embrittling phases, and because it has a very high hardness, it can become the starting point of fracture and cause a decrease in toughness. Therefore, it is preferable that the island martensite content is 5.0% or less.
組織の残部として、粒内フェライト、フェライトサイドプレート、上部ベイナイトを含んでもよい。これらの組織は破壊の起点となり、靭性の低下の原因となる組織であるので、上述したとおり、アシキュラーフェライトにより破壊単位が微細化されていることが好ましい。 The remainder of the structure may include intragranular ferrite, ferrite side plates, and upper bainite. These structures are the starting points of fracture and cause a decrease in toughness, so as described above, it is preferable that the fracture units are refined by acicular ferrite.
EBSD粒径:15.0μm以下
さらに、溶接金属組織においては、EBSD粒径が15.0μm以下であることが好ましい。EBSD(Electron Back Scatter Diffraction)粒径は破壊単位の目安となる結晶粒径サイズである。EBSD粒径が15.0μm以下であれば破壊単位が微細であり、低温での靭性を確保できるので好ましい。
EBSD grain size: 15.0 μm or less Furthermore, in the weld metal structure, it is preferable that the EBSD grain size is 15.0 μm or less. The EBSD (Electron Back Scatter Diffraction) grain size is a crystal grain size size that serves as a guide for fracture units. If the EBSD grain size is 15.0 μm or less, the fracture units are fine, and toughness at low temperatures can be ensured, which is preferable.
本発明のスパイラル鋼管では、適切なフラックスとワイヤを組み合わせることにより上述のとおり溶接金属の成分を制御し、さらに、溶接入熱を適切に制御することで、上述の組織を得ることができる。 In the spiral steel pipe of the present invention, the composition of the weld metal can be controlled as described above by combining an appropriate flux and wire, and the welding heat input can be appropriately controlled to obtain the above-mentioned structure.
これにより、溶接金属部においても優れた靭性を有するスパイラル鋼管を得ることができる。具体的には、溶接金属部の-5℃におけるシャルピー吸収エネルギーが100J以上となるスパイラル鋼管を得ることができる。 This makes it possible to obtain a spiral steel pipe with excellent toughness even in the weld metal zone. Specifically, it is possible to obtain a spiral steel pipe with a weld metal zone with a Charpy absorbed energy of 100 J or more at -5°C.
次に、好ましい母材の化学組成について説明する。 Next, we will explain the preferred chemical composition of the base material.
C:0.030~0.150%
Cは鋼の強度向上に有効であり、所望の強度を得るために0.030%以上含有させるのが好ましい。C量が多すぎると焼き入れ性が向上しすぎて母材の靭性が低下するため、C量は0.150%以下とするのが好ましい。好ましくは0.060~0.080%である。
C: 0.030-0.150%
C is effective in improving the strength of steel, and it is preferable to include 0.030% or more in order to obtain the desired strength. If the C content is too high, the hardenability increases too much, and the toughness of the base material decreases. Therefore, the C content is preferably 0.150% or less, and more preferably 0.060 to 0.080%.
Si:0.55%以下
Siは脱酸に必要な元素である。Si量が多いと島状マルテンサイトを形成しやすくなり、低温靱性を著しく劣化させるので、Si量は0.55%以下とするのが好ましい。より好ましくは0.35%未満である。脱酸は、Al、Tiでも行えるのでSiの添加は必須ではない。
Si: 0.55% or less Si is an element necessary for deoxidation. If the amount of Si is large, island martensite is easily formed, and low-temperature toughness is significantly deteriorated, so the amount of Si is preferably 0.55% or less. More preferably, it is less than 0.35%. Since deoxidation can be performed with Al and Ti, the addition of Si is not essential.
Mn:0.50~2.00%
Mnは焼入れ性向上元素として作用し、その効果を得るために0.50%以上含有させるのが好ましい。Mn量が多いと鋼の焼入れ性が増して、HAZ靱性、溶接性を劣化し、さらに、連続鋳造鋼片の中心偏析を助長し、母材の低温靱性が劣化するので、Mn量は2.00%以下とするのが好ましい。より好ましくは、1.00~1.80%である。
Mn: 0.50-2.00%
Mn acts as an element for improving hardenability, and in order to obtain this effect, it is preferable to include 0.50% or more. If the Mn content is too high, the hardenability of the steel increases, deteriorating the HAZ toughness and weldability, and further However, Mn promotes center segregation in continuously cast steel slabs and deteriorates the low-temperature toughness of the base material, so the Mn content is preferably 2.00% or less, and more preferably 1.00 to 1.80%. .
P :0.020%以下
S :0.010%以下
P、Sは、いずれも不純物であり、継手の靭性を悪化させる元素である。これらの含有量はなるべく低い方が好ましく、Pは0.020%以下、Sは0.010%以下とするのが好ましい。より好ましくは、Pは0.010%以下、Sは0.003%以下である。
P: 0.020% or less S: 0.010% or less Both P and S are impurities and elements that deteriorate the toughness of joints. It is preferable that their contents are as low as possible, and it is preferable that P is 0.020% or less and S is 0.010% or less. More preferably, P is 0.010% or less and S is 0.003% or less.
母材は、さらに必要に応じて、以下の元素を含有してもよい。 The base material may further contain the following elements as necessary:
Al:0.100%以下
Alは通常脱酸剤として用いられ、鋼材中に含まれる元素である。Al量が多くなると、Al系非金属介在物が増加し、鋼材の清浄度が低下し、靭性が劣化するので、0.100%以下とするのが好ましい。
Al: 0.100% or less Al is usually used as a deoxidizer and is an element contained in steel materials. If the Al content is too high, the amount of Al-based nonmetallic inclusions increases, the cleanliness of the steel material decreases, and the toughness deteriorates, so it is preferable to keep the content at 0.100% or less.
Ti:0.030%以下
Tiは、鋼中で微細なTiNを形成し、その単体、あるいはMg(MgAl2O4)酸化物との複合介在物がピニング粒子として作用する。その結果、HAZのオーステナイト粒の粗大化が抑制されミクロ組織が微細化し、低温靱性が改善する。Tiは必須の元素ではないが、この効果を得るためには、Tiは0.005%以上含有させるのが好ましい。Ti量が多くなると、Ti酸化物が凝集・粗大化し、靭性が劣化するので、Ti量は0.030%以下とするのが好ましい。より好ましくは、0.008~0.020%である。
Ti: 0.030% or less Ti forms fine TiN in steel, and the TiN alone or in combination with Mg (MgAl 2 O 4 ) oxide acts as a pinning particle. As a result, the coarsening of austenite grains in the HAZ is suppressed, the microstructure is refined, and low-temperature toughness is improved. Ti is not an essential element, but in order to obtain this effect, it is preferable to contain Ti at 0.005% or more. If the Ti content is too high, Ti oxides will aggregate and coarsen, deteriorating toughness, so the Ti content is preferably 0.030% or less. More preferably, it is 0.008 to 0.020%.
N :0.0060%以下
NはTiと結合してTiNを形成する元素である。Nは必須の元素ではないが、TiNがピニング粒子として作用する効果を得るためには0.0020%以上含有させるのが好ましい。N量が多いと、Tiと結合しなかった固溶Nが靭性を低下させるので、N量は0.0060%以下とするのが好ましい。より好ましくは、0.0030~0.0050%である。
N: 0.0060% or less N is an element that bonds with Ti to form TiN. N is not an essential element, but in order to obtain the effect of TiN acting as pinning particles, it is preferable to contain 0.0020% or more. If the N content is large, the dissolved N that is not bonded with Ti reduces toughness, so the N content is preferably 0.0060% or less. More preferably, it is 0.0030 to 0.0050%.
O :0.0050%以下
Oはピニング粒子を形成する元素である。しかしながら、Oを含有すると鋼の清浄度が低下するので少ない方が好ましく、0.0050%以下とするのが好ましい。より好ましくは0.0030%以下である。
O: 0.0050% or less O is an element that forms pinning particles. However, since the cleanliness of the steel decreases when O is contained, the less O the better, and the more preferable O content is 0.0050% or less. More preferably, the more preferable O content is 0.0030% or less.
Ca:0.0050%以下
Caは、硫化物系介在物の形態を制御し、低温靱性を向上させる元素である。Ca量が多いと、CaO-CaSが大型のクラスターや介在物となり、靱性に悪影響を及ぼすおそれがある。Caはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なCa量は0.0050%以下である。
Ca: 0.0050% or less Ca is an element that controls the morphology of sulfide-based inclusions and improves low-temperature toughness. If the Ca content is large, CaO-CaS may become large clusters or inclusions, which may adversely affect toughness. Ca does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable Ca content is 0.0050% or less.
Ni:0.50%以下
Niは靭性を低下させることなく、母材の強度を向上することのできる元素である。Ni量が多くなると、効果は飽和する。Niはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なNi量は0.50%以下である。
Ni: 0.50% or less Ni is an element that can improve the strength of the base material without reducing the toughness. When the Ni content is large, the effect is saturated. Ni does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable Ni content is 0.50% or less.
Cr:0.50%以下
Crは母材の強度を向上することのできる元素である。Cr量が多くなると、効果は飽和する。Crはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なCr量は0.50%以下である。
Cr: 0.50% or less Cr is an element that can improve the strength of the base material. If the Cr content is large, the effect is saturated. Cr does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable Cr content is 0.50% or less.
Cu:0.50%以下
Cuは母材の強度を向上することのできる元素である。Cu量が多くなると、効果は飽和する。Cuはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なCu量は0.50%以下である。
Cu: 0.50% or less Cu is an element that can improve the strength of the base material. If the Cu content is large, the effect is saturated. Cu does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable Cu content is 0.50% or less.
Mo:0.50%以下
Moは母材の強度を向上することのできる元素である。Mo量が多くなると、効果は飽和し、さらに、靭性が低下する。Moはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なMo量は0.50%以下である。
Mo: 0.50% or less Mo is an element that can improve the strength of the base material. If the amount of Mo is too large, the effect is saturated and furthermore, the toughness decreases. Mo does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable amount of Mo is 0.50% or less.
Nb:0.100%以下
Nbは母材強度を向上させる元素である。Nb量が多くなると、島状マルテンサイトが形成しやすくなり、靭性が低下する。Nbはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なNb量は0.100%以下である。強度と靭性の観点から、より好ましくは0.020~0.050%である。
Nb: 0.100% or less Nb is an element that improves the strength of the base material. If the Nb content is large, island martensite is more likely to form, and toughness decreases. Nb does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable Nb content is 0.100% or less. From the viewpoint of strength and toughness, the Nb content is more preferably 0.020 to 0.050%.
B :0.0020%以下
Bは母材の焼入れ性向上、粒界フェライト形成抑制に有効な元素である。B量が多くなると、効果は飽和する。Bはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なB量は0.0020%以下である。
B: 0.0020% or less B is an element effective in improving the hardenability of the base material and suppressing the formation of grain boundary ferrite. When the B content is large, the effect saturates. B does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable B content is 0.0020% or less.
V :0.060%以下
Vは母材強度を向上させる元素である。V量が大きくなると、析出硬化によって降伏比が上昇することがある。Vはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なV量は0.060%以下である。
V: 0.060% or less V is an element that improves the strength of the base material. If the V content is large, the yield ratio may increase due to precipitation hardening. V does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable V content is 0.060% or less.
Mg:0.0100%以下
MgはMgAl2O4、MgSのような介在物を形成する元素である。MgAl2O4はTiN上に析出する。これらの介在物はピニング粒子として作用し、HAZのオーステナイト粒の粗大化を抑制してミクロ組織を微細化し、低温靱性を改善する。Mg量が多くなると、効果は飽和する。Mgはスパイラル鋼管の母材には必ずしも含有される必要はなく、好適なMg量は0.0100%以下である。
Mg: 0.0100% or less Mg is an element that forms inclusions such as MgAl 2 O 4 and MgS. MgAl 2 O 4 precipitates on TiN. These inclusions act as pinning particles, suppressing the coarsening of austenite grains in the HAZ, refining the microstructure, and improving low-temperature toughness. When the Mg content increases, the effect saturates. Mg does not necessarily need to be contained in the base material of the spiral steel pipe, and the suitable Mg content is 0.0100% or less.
以上説明した以外の残部は、Fe及び不純物である。不純物とは、原材料に含まれる、あるいは製造の過程で混入する成分であり、意図的に鋼に含有させたものではない成分のことをいう。 The remainder, other than what has been explained above, is Fe and impurities. Impurities are components that are contained in the raw materials or mixed in during the manufacturing process, and are not intentionally included in the steel.
具体的には、P、S、O、Sb、Sn、W、Co、As、Pb、Bi、及びHがあげられる。このうち、P、S、及びOは、上述の好適な範囲となるように制御されることが好ましい。 Specific examples include P, S, O, Sb, Sn, W, Co, As, Pb, Bi, and H. Of these, it is preferable that P, S, and O are controlled to be within the preferred ranges described above.
その他の元素については、通常、Sb、Sn、W、Co、及びAsは0.1%以下、Pb及びBiは0.005%以下、Hは0.0005%以下の不可避的不純物としての混入があり得るが、通常の範囲であれば、特に制御する必要はない。 As for other elements, Sb, Sn, W, Co, and As may be present as unavoidable impurities at levels of 0.1% or less, Pb and Bi at levels of 0.005% or less, and H at levels of 0.0005% or less. However, within normal ranges, there is no need to control them.
本発明の実施例について説明する。実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 An embodiment of the present invention will be described. The conditions in the embodiment are an example of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to this example of conditions. Various conditions can be adopted in the present invention as long as they do not deviate from the gist of the present invention and achieve the object of the present invention.
種々の成分組成の鋼材を溶製し、精錬された溶鋼を連続鋳造法によりスラブにし、1200℃に加熱後、熱間圧延を行い、熱延仕上げ前温度を1000℃、巻取り温度を500~700℃として板厚5~25mmの鋼帯を作製した。表1に鋼板の板厚、化学組成、及び引張強さを示す。 Steel materials with various chemical compositions were melted, and the refined molten steel was turned into slabs using the continuous casting method. After heating to 1200°C, the slabs were hot-rolled to produce steel strips with thicknesses of 5 to 25 mm, with a pre-hot-rolling finish temperature of 1000°C and a coiling temperature of 500 to 700°C. Table 1 shows the thickness, chemical composition, and tensile strength of the steel plates.
次に、作製した鋼帯をスパイラル状(螺旋状)に加工しながら、幅方向端面を突合せ、外面からサブマージアーク溶接し、そのあと内面をサブマージアーク溶接した。入熱は板厚によって開先部を埋めるだけ電流、電圧および溶接速度にすることで制御した。 Next, the steel strip was processed into a spiral shape, the widthwise ends were butted together, and submerged arc welding was performed from the outer surface, and then the inner surface was submerged arc welding. The heat input was controlled by adjusting the current, voltage and welding speed according to the plate thickness to a level sufficient to fill the groove.
内面および外面の溶接金属靭性は本発明の溶接金属成分に制御することで得られる。さらに、外面溶接金属部は内面溶接の熱影響によるテンパー効果で、同一成分でも内面よりもより良好な靭性を得られることから、実施例では外面溶接金属成分を例として表2、表3に示す。 The toughness of the weld metal on the inner and outer surfaces can be achieved by controlling the weld metal composition of the present invention. Furthermore, because the outer weld metal can have better toughness than the inner surface even with the same composition due to the tempering effect caused by the heat of the inner welding, the outer weld metal composition is shown as an example in Tables 2 and 3 in the examples.
サブマージアーク溶接後、溶接金属組織(アシキュラーフェライト、粒界フェライトと島状マルテンサイトの合計)の面積率(%)、溶接金属部のEBSD粒径、溶接金属の引張強度及びシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーを測定した。 After submerged arc welding, the area ratio (%) of the weld metal structure (total of acicular ferrite, grain boundary ferrite and island martensite), the EBSD grain size of the weld metal, the tensile strength of the weld metal, and the absorbed energy in the Charpy impact test were measured.
表4に、その結果を示す。表4におけるAF率、GBF率、MA率はそれぞれ、溶接金属組織におけるアシキュラーフェライト、粒界フェライト、島状マルテンサイトの面積率を示す。 The results are shown in Table 4. The AF rate, GBF rate, and MA rate in Table 4 respectively indicate the area ratios of acicular ferrite, grain boundary ferrite, and island martensite in the weld metal structure.
シャルピー衝撃試験の吸収エネルギーは、次のように測定した。 The absorbed energy in the Charpy impact test was measured as follows:
溶接金属を含む方向に平行な板厚断面において、鋼板の表層2mm下から溶接金属部中央からシャルピー試験片を採取し、JIS Z2242に従って、0℃でシャルピー衝撃試験を行い、吸収エネルギーを測定した。吸収エネルギーは、シャルピー衝撃試験を3回行い、その平均値とし、100J未満のものを靭性が不良と判断した。 In a cross section of the plate thickness parallel to the direction including the weld metal, a Charpy test piece was taken from the center of the weld metal part 2 mm below the surface layer of the steel plate, and a Charpy impact test was performed at 0°C in accordance with JIS Z2242 to measure the absorbed energy. The absorbed energy was calculated as the average value of three Charpy impact tests, and a value of less than 100 J was determined to have poor toughness.
組織の面積率は、次のように測定した。 The tissue area ratio was measured as follows:
2パス目の表層から肉厚t/4位置の溶接ビード幅の1/2部を試験片採取し、研磨後、ナイタル腐食及びレペラ腐食を行い、現出した組織を光学顕微鏡にて、1000μm×1000μmの範囲で観察される組織を対象に10視野測定し、得られた像を画像解析し、各組織の平均面積率を算出して求めた。 A test piece was taken from the surface of the second pass, half the width of the weld bead at the t/4 position of the wall thickness, and after polishing, it was subjected to nital etching and Repera etching. The exposed structure was measured with an optical microscope in 10 fields of view for the structure observed in an area of 1000 μm x 1000 μm, and the obtained images were subjected to image analysis, and the average area ratio of each structure was calculated.
EBSD粒径は500μm×500μmの範囲で20視野EBSD解析し、結晶方位差15°で区切ったときの結晶粒サイズの平均とした。 The EBSD grain size was calculated by EBSD analysis of 20 fields of view in an area of 500 μm x 500 μm, and the average grain size was calculated when the crystal orientation difference was divided by 15°.
表3に示すように、本発明の溶接継手の化学組成を満足する発明例は、いずれも、0℃におけるシャルピー吸収エネルギーが100J以上であり、優れた溶接金属部靱性を有するものであった。 As shown in Table 3, all of the examples of the invention that satisfied the chemical composition of the welded joint of the present invention had a Charpy absorbed energy of 100 J or more at 0°C and had excellent weld metal toughness.
Claims (4)
溶接金属の化学組成が、質量%で、
C :0.030~0.150%、
Si:0.05~0.50%、
Mn:0.50~2.00%、
P :0.020%以下、
S :0.010%以下、
Al:0.001~0.050%、
Ti:0.002%~0.050%、
B :0%超、0.0050%以下、
N :0.0100%以下、
O :0.0150~0.0600%、
残部:Fe及び不純物
であり、元素の含有量(質量%)を元素記号で表すとき、
0.300≦Al/O≦1.000を満たし、
α´=(1.5×(O-0.89Al)+3.4×N-Ti)×1000で定義されるα´が0~60.0%であり、
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5で定義されるCeqが0.350~0.450%であり、
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5Bで定義されるPcmが0.250%以下であり、
前記溶接金属の組織が、面積率で、
アシキュラーフェライト:70.0%以上、
粒界フェライト:20.0%以下、
島状マルテンサイト:5.0%以下
を含有し、
EBSD粒径が15.0μm以下である
ことを特徴とするスパイラル鋼管。 A spiral steel pipe in which the width direction end faces of a spirally wound steel strip are welded from the inside and outside,
The chemical composition of the weld metal is, in mass percent,
C: 0.030-0.150%,
Si: 0.05-0.50%,
Mn: 0.50-2.00%,
P: 0.020% or less,
S: 0.010% or less,
Al: 0.001-0.050%,
Ti: 0.002% to 0.050%,
B: more than 0%, less than 0.0050%,
N: 0.0100% or less,
O: 0.0150 to 0.0600%,
The balance is Fe and impurities. The content (mass%) of each element is expressed by the element symbol:
0.300≦Al/O≦1.000 is satisfied,
α' defined as α' = (1.5 × (O-0.89Al) + 3.4 × N-Ti) × 1000 is 0 to 60.0%,
Ceq defined as C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5 is 0.350 to 0.450%,
Pcm defined as Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B is 0.250% or less;
The structure of the weld metal is, in terms of area ratio,
Acicular ferrite: 70.0% or more,
Grain boundary ferrite: 20.0% or less,
Island martensite: 5.0% or less
Contains
A spiral steel pipe having an EBSD grain size of 15.0 μm or less .
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
V :0.050%以下、
Nb:0.050%以下、
Mg:0.0100%以下、及び
Ca:0.0060%以下
からなる群から選択される1種以上の元素を含有することを特徴とする請求項1に記載のスパイラル鋼管。 The weld metal further contains, in place of a portion of the Fe,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
V: 0.050% or less,
Nb: 0.050% or less,
2. The spiral steel pipe according to claim 1, further comprising one or more elements selected from the group consisting of Mg: 0.0100% or less, and Ca: 0.0060% or less.
C :0.030~0.150%、
Si:0.55%以下、
Mn:0.50~2.00%、
P :0.020%以下、
S :0.010%以下、
残部:Fe及び不純物
であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパイラル鋼管。 The chemical composition of the base material of the spiral steel pipe is, in mass%,
C: 0.030-0.150%,
Si: 0.55% or less,
Mn: 0.50-2.00%,
P: 0.020% or less,
S: 0.010% or less,
3. The spiral steel pipe according to claim 1, characterized in that the balance is Fe and impurities.
Al:0.100%以下、
Ti:0.030%以下、
N :0.0060%以下、
O :0.0050%以下、
Ca:0.0050%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Cu:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
Nb:0.100%以下、
B :0.0020%以下、
V :0.060%以下、及び
Mg:0.0100%以下
からなる群から選択される1種以上の元素を含有することを特徴とする請求項3に記載のスパイラル鋼管。 The base material further contains, in place of a portion of the Fe,
Al: 0.100% or less,
Ti: 0.030% or less,
N: 0.0060% or less,
O: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Cu: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
Nb: 0.100% or less,
B: 0.0020% or less,
The spiral steel pipe according to claim 3 , characterized in that it contains one or more elements selected from the group consisting of V: 0.060% or less, and Mg: 0.0100% or less.
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