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JP7635881B2 - Hot-rolled steel sheets and electric resistance welded steel pipes - Google Patents

Hot-rolled steel sheets and electric resistance welded steel pipes Download PDF

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JP7635881B2
JP7635881B2 JP2024506918A JP2024506918A JP7635881B2 JP 7635881 B2 JP7635881 B2 JP 7635881B2 JP 2024506918 A JP2024506918 A JP 2024506918A JP 2024506918 A JP2024506918 A JP 2024506918A JP 7635881 B2 JP7635881 B2 JP 7635881B2
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直道 岩田
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JFE Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

本発明は、建築構造物やラインパイプ等に好適な、電縫鋼管およびその素材となる熱延鋼板に関する。 The present invention relates to electric resistance welded steel pipes and hot-rolled steel sheets that are the raw materials for such pipes, which are suitable for building structures, line pipes, etc.

建築構造物やラインパイプに用いられる電縫鋼管は、地震力等の外力を受けた際に座屈が生じると、耐力の急激な低下や破断が生じる。よって、これらの電縫鋼管においては、座屈の発生を抑制することが望ましい。
電縫鋼管の座屈を抑制するためには、座屈の前駆現象である鋼管断面のへん平化の抑制が有効である。
Electric resistance welded steel pipes used in building structures and line pipes suffer a sudden drop in strength and break when buckling occurs when subjected to external forces such as earthquake forces. Therefore, it is desirable to suppress the occurrence of buckling in these electric resistance welded steel pipes.
In order to suppress buckling of electric resistance welded steel pipes, it is effective to suppress flattening of the steel pipe cross section, which is a precursor phenomenon to buckling.

このような要求に対し、検討を行った例は少ないが、例えば、特許文献1には、母管となる電縫鋼管を加熱し、熱間縮径圧延を施すことにより、管長手方向のr値を1.0以上とし、曲げ加工における座屈を抑制した鋼管が開示されている。There have been few studies conducted to address such requirements, but for example, Patent Document 1 discloses a steel pipe in which the parent electric-welded steel pipe is heated and subjected to hot diameter reduction rolling to set the r-value in the longitudinal direction of the pipe to 1.0 or more, thereby suppressing buckling during bending.

特許第6954504号公報Patent No. 6954504

小林秀敏、大久保浩、臺丸谷政志:軽金属、39、(1989)、p.8Hidetoshi Kobayashi, Hiroshi Okubo, Masashi Taimaruya: Light Metals, 39, (1989), p.8

特許文献1のように、鋼管の管軸方向のr値を高くすることにより、管の周方向の変形を促進し、肉厚の変化を小さくすることで、鋼管断面のへん平化を抑制することは可能である。しかし、鋼管断面が縮径してくびれが生じ、断面積が減少するため、構造物としての耐力が低下するという問題があった。As in Patent Document 1, by increasing the r-value in the axial direction of the steel pipe, it is possible to promote the circumferential deformation of the pipe and reduce the change in wall thickness, thereby suppressing the flattening of the steel pipe cross section. However, this causes the diameter of the steel pipe cross section to shrink, resulting in necking and a reduced cross-sectional area, which reduces the strength of the structure.

本発明は上記の事情を鑑みてなされたものであって、耐へん平性能に優れた電縫鋼管、およびその素材として用いられる熱延鋼板を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an electric welded steel pipe with excellent flattening resistance, and a hot-rolled steel sheet used as the material for the electric welded steel pipe.

なお、本発明でいう「耐へん平性能に優れる」とは、へん平試験において電縫鋼管から採取したへん平試験片の内面同士が接触する密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、かつ式(2)で求められる規格化変位が0.20~0.30の範囲において(下記(1)式で求められる規格化荷重/規格化変位)が100MPa以上であることを指す。前記の電縫鋼管から採取したへん平試験片の内面同士が接触するとは、例えば電縫鋼管から採取したへん平試験片の上下方向から負荷を加えてへん平試験を行う際に、電縫鋼管から採取したへん平試験片の上側部分の内面と下側部分の内面が接触することをいう。
(規格化荷重(MPa))=(P/L)×(r/t)×(1-((x-x)/2r)1/2・・・(1)
(規格化変位)=(x-x)/2r・・・(2)
ここで、
P:荷重(N)
L:へん平試験片の管軸方向の初期長さ(mm)
r:へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径(mm)
t:へん平試験片の初期板厚(mm)
:2枚の平板間の初期の距離(mm)
x:2枚の平板間の距離(mm)
In the present invention, "excellent flattening resistance" means that no cracks of 0.50 mm or more in length occur until the flattened test specimens taken from the electric resistance welded steel pipe come into contact with each other in a flattening test, and the normalized load/normalized displacement calculated by the formula (1) below is 100 MPa or more when the normalized displacement calculated by the formula (2) is in the range of 0.20 to 0.30. The fact that the inner surfaces of the flattened test specimens taken from the electric resistance welded steel pipe come into contact with each other means, for example, that when a flattening test is performed by applying a load from above and below the flattened test specimen taken from the electric resistance welded steel pipe, the inner surfaces of the upper and lower parts of the flattened test specimen taken from the electric resistance welded steel pipe come into contact with each other.
(Normalized load (MPa)) = (P/L) x (r/t 2 ) x (1-((x 0 -x)/2r) 2 ) 1/2 ... (1)
(Normalized displacement)=(x 0 −x)/2r (2)
Where:
P: Load (N)
L: Initial length of the flattened test piece in the tube axial direction (mm)
r: initial radius of curvature of the outer surface of the bent flattened test piece (mm)
t: initial thickness of flattened test piece (mm)
x 0 : Initial distance between two plates (mm)
x: Distance between two plates (mm)

本発明者らは鋭意検討を行った結果、電縫鋼管のミクロ組織において微細粒の割合を高くすることで、靭性を向上させて、へん平試験における割れの発生を抑制できることを知見した。一方で、微細粒の割合が高くなりすぎると延性が低下し、へん平試験において密着前に割れが発生しやすくなることも見出した。As a result of intensive research, the inventors have found that by increasing the proportion of fine grains in the microstructure of an electric resistance welded steel pipe, toughness can be improved and the occurrence of cracks in a flattening test can be suppressed. On the other hand, they have also found that if the proportion of fine grains becomes too high, ductility decreases, making it easier for cracks to occur before adhesion in a flattening test.

また、微細粒の連結度を高くすることで、へん平試験において変位(押込み量)に対する荷重の増加量を大きくし、へん平化に対する抵抗を大きくすることができることを知見した。一方で、微細粒の連結度が高くなりすぎると延性が低下し、へん平試験において密着前に割れが発生することも見出した。They also found that by increasing the connectivity of fine grains, it is possible to increase the increase in load relative to displacement (indentation amount) in flattening tests, and to increase resistance to flattening. On the other hand, they also found that if the connectivity of fine grains becomes too high, ductility decreases, and cracks occur before adhesion in flattening tests.

さらに、C形へん平試験においてへん平化に対する抵抗が大きい熱延鋼板を素材として製造した電縫鋼管は、耐へん平性能に優れることも知見した。 Furthermore, it was discovered that electric welded steel pipes manufactured using hot-rolled steel sheets, which have high resistance to flattening in C-type flattening tests, have excellent flattening resistance.

本発明は以上の知見に基づいて完成されたものであり、以下の[1]~[6]を提供する。
[1] 1枚の鋼板をU字型に曲げ加工した試験片が2枚の平板に挟圧されて実施される
C形へん平試験において、
前記曲げ加工した試験片の内側の面同士が接触する密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、かつ
下記(2)式で求められる規格化変位が0.20~0.30の範囲において、下記(1)式で求められる規格化荷重/前記規格化変位が100MPa以上である熱延鋼板。
(規格化荷重(MPa))=(P/L)×(r/t)×(1-((x-x)/2r)1/2・・・(1)
(規格化変位)=(x-x)/2r・・・(2)
ここで、
P:荷重(N)
L:へん平試験片の初期長さ(mm)
r:へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径(mm)
t:へん平試験片の初期板厚(mm)
:2枚の平板間の初期の距離(mm)
x:2枚の平板間の距離(mm)
[2] 成分組成は、質量%で、
C:0.020%以上0.200%以下、
Si:0.50%以下、
Mn:0.30%以上2.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.005%以上0.100%以下、
N:0.0100%以下を含有し、
あるいはさらに、
Nb:0.080%以下、
V:0.080%以下、
Ti:0.080%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
Ca:0.0050%以下、
B:0.0050%以下、
Mg:0.020%以下、
Zr:0.020%以下、
REM:0.020%以下、
Sn:0.100%以下のうちから1種または2種以上を含み、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる
[1]に記載の熱延鋼板。
[3] 板厚中央における鋼組織は、
大角粒界で囲まれた領域である結晶粒の平均結晶粒径が15.0μm以下であり、
前記平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒が全結晶粒に対して面積率で10%以上50%以下であり、
下記(3)式で求められる微細粒連結度が0.05以上0.50以下であり、かつ
ベイナイトが体積率で10%以上であり、
フェライトとベイナイトの合計が体積率で80%以上であり、
残部はパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトのうちから選ばれた1種または2種以上の合計が体積率で20%以下である、
[1]または[2]に記載の熱延鋼板。
(微細粒連結度)=(平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒における大角粒界の総長さ)/(大角粒界の総長さ)・・・(3)
ただし、(3)式の右辺の分子には、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界の長さは含まれない。
[4] 母材部と電縫溶接部を有する電縫鋼管であって、
電縫鋼管から採取したへん平試験片が2枚の平板に挟圧されて実施されるへん平試験において、
前記へん平試験片の内面同士が接触する密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、かつ
下記(2)式で求められる規格化変位が0.20~0.30の範囲において、下記(1)式で求められる規格化荷重/前記規格化変位が100MPa以上である電縫鋼管。
(規格化荷重(MPa))=(P/L)×(r/t)×(1-((x-x)/2r)1/2・・・(1)
(規格化変位)=(x-x)/2r・・・(2)
ここで、
P:荷重(N)
L:へん平試験片の管軸方向の初期長さ(mm)
r:へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径(mm)
t:へん平試験片の初期板厚(mm)
:2枚の平板間の初期の距離(mm)
x:2枚の平板間の距離(mm)
[5] 前記母材部の成分組成は、質量%で、
C:0.020%以上0.200%以下、
Si:0.50%以下、
Mn:0.30%以上2.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.005%以上0.100%以下、
N:0.0100%以下、を含有し、
あるいはさらに、
Nb:0.080%以下、
V:0.080%以下、
Ti:0.080%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
Ca:0.0050%以下、
B:0.0050%以下、
Mg:0.020%以下、
Zr:0.020%以下、
REM:0.020%以下、
Sn:0.100%以下のうちから1種または2種以上を含み、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる
[4]に記載の電縫鋼管。
[6] 前記母材部の肉厚中央における鋼組織は、
大角粒界で囲まれた領域である結晶粒の平均結晶粒径が15.0μm以下であり、
前記平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒が全結晶粒に対して面積率で10%以上50%以下であり、
下記(3)式で求められる微細粒連結度が0.05以上0.50以下であり、かつ
ベイナイトが体積率で10%以上であり、
フェライトとベイナイトの合計が体積率で80%以上であり、
残部はパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトのうちから選ばれた1種または2種以上の合計が体積率で20%以下である、
[4]または[5]に記載の電縫鋼管。
(微細粒連結度)=(平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒における大角粒界の総長さ)/(大角粒界の総長さ)・・・(3)
ただし、(3)式の右辺の分子には、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界の長さは含まれない。
The present invention has been completed based on the above findings, and provides the following [1] to [6].
[1] In a C-type flattening test, a test piece made by bending a steel plate into a U-shape is clamped between two flat plates,
A hot-rolled steel sheet in which no cracks having a length of 0.50 mm or more occur until the inner surfaces of the bent test pieces come into contact with each other in a tight contact state, and in which the normalized load/normalized displacement calculated by the following formula (1) is 100 MPa or more when the normalized displacement calculated by the following formula (2) is in the range of 0.20 to 0.30.
(Normalized load (MPa)) = (P/L) x (r/t 2 ) x (1 - ((x 0 - x) / 2r) 2 ) 1/2 ... (1)
(Normalized displacement)=(x 0 −x)/2r (2)
Where:
P: Load (N)
L: Initial length of the flattened test piece (mm)
r: initial radius of curvature of the outer surface of the bent flattened test piece (mm)
t: initial thickness of flattened test piece (mm)
x 0 : Initial distance between two plates (mm)
x: Distance between two plates (mm)
[2] The component composition is, in mass%,
C: 0.020% or more and 0.200% or less,
Si: 0.50% or less,
Mn: 0.30% or more and 2.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 0.100% or less,
N: 0.0100% or less;
Or even more so:
Nb: 0.080% or less,
V: 0.080% or less,
Ti: 0.080% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
Ca: 0.0050% or less,
B: 0.0050% or less,
Mg: 0.020% or less,
Zr: 0.020% or less,
REM: 0.020% or less,
Sn: 0.100% or less, one or more of the following are included;
The hot-rolled steel sheet according to [1], wherein the balance is Fe and unavoidable impurities.
[3] The steel structure at the center of the plate thickness is
The average grain size of the grains in the region surrounded by the high-angle grain boundaries is 15.0 μm or less,
The crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size account for 10% or more and 50% or less of the total crystal grains,
The fine grain connectivity calculated by the following formula (3) is 0.05 or more and 0.50 or less, and bainite is 10% or more in volume fraction,
The total volume fraction of ferrite and bainite is 80% or more,
The balance is one or more selected from pearlite, martensite and austenite, the total of which is 20% or less by volume.
The hot-rolled steel sheet according to [1] or [2].
(Fine grain connectivity)=(total length of high angle grain boundaries in grains having a grain size smaller than the average grain size)/(total length of high angle grain boundaries) (3)
However, the numerator on the right side of equation (3) does not include the length of the high-angle grain boundary between crystal grains smaller than the average crystal grain size and crystal grains larger than or equal to the average crystal grain size.
[4] An electric resistance welded steel pipe having a base metal portion and an electric resistance welded portion,
In a flattening test, a flattened test piece taken from an electric resistance welded steel pipe is clamped between two flat plates.
The electric resistance welded steel pipe is one in which no cracks having a length of 0.50 mm or more occur until the flattened test specimens reach a tight contact state where their inner surfaces come into contact with each other, and in which the normalized load/normalized displacement calculated by the following formula (1) is 100 MPa or more when the normalized displacement calculated by the following formula (2) is in the range of 0.20 to 0.30.
(Normalized load (MPa)) = (P/L) x (r/t 2 ) x (1 - ((x 0 - x) / 2r) 2 ) 1/2 ... (1)
(Normalized displacement)=(x 0 −x)/2r (2)
Where:
P: Load (N)
L: Initial length of the flattened test piece in the tube axial direction (mm)
r: initial radius of curvature of the outer surface of the bent flattened test piece (mm)
t: initial thickness of flattened test piece (mm)
x 0 : Initial distance between two plates (mm)
x: Distance between two plates (mm)
[5] The composition of the base material is, in mass%,
C: 0.020% or more and 0.200% or less,
Si: 0.50% or less,
Mn: 0.30% or more and 2.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 0.100% or less,
N: 0.0100% or less;
Or even more so:
Nb: 0.080% or less,
V: 0.080% or less,
Ti: 0.080% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
Ca: 0.0050% or less,
B: 0.0050% or less,
Mg: 0.020% or less,
Zr: 0.020% or less,
REM: 0.020% or less,
Sn: 0.100% or less, one or more of the following are included;
The electric resistance welded steel pipe according to [4], the balance being Fe and unavoidable impurities.
[6] The steel structure at the center of the thickness of the base material portion is
The average grain size of the grains in the region surrounded by the high-angle grain boundaries is 15.0 μm or less,
The crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size account for 10% or more and 50% or less of the total crystal grains,
The fine grain connectivity calculated by the following formula (3) is 0.05 or more and 0.50 or less, and bainite is 10% or more in volume fraction,
The total volume fraction of ferrite and bainite is 80% or more,
The balance is one or more selected from pearlite, martensite and austenite, the total of which is 20% or less by volume.
The electric resistance welded steel pipe according to [4] or [5].
(Fine grain connectivity)=(total length of high angle grain boundaries in grains having a grain size smaller than the average grain size)/(total length of high angle grain boundaries) (3)
However, the numerator on the right side of equation (3) does not include the length of the high-angle grain boundary between crystal grains smaller than the average crystal grain size and crystal grains larger than or equal to the average crystal grain size.

本発明によれば、耐へん平性能に優れた電縫鋼管、およびその素材として用いられる熱延鋼板を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide electric welded steel pipes with excellent flattening resistance, and hot-rolled steel sheets used as the raw materials for such pipes.

へん平試験における規格化荷重と規格化変位の関係の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the relationship between standardized load and standardized displacement in a flattening test. 熱延鋼板のC形へん平試験片の採取方向の様子を横から観察した図である。FIG. 1 is a diagram showing the sampling direction of a C-shaped flattened test piece of a hot-rolled steel sheet, observed from the side. 熱延鋼板のC形へん平試験片のへん平試験の様子を横から観察した図である。FIG. 1 is a side view of a flattening test of a C-shaped flattened test piece of a hot-rolled steel sheet. 電縫鋼管のへん平試験の様子を横から観察した図である。This is a side view of the flattening test of an electric resistance welded steel pipe. 電縫鋼管の電縫溶接部の管周断面の模式図である。1 is a schematic diagram of a circumferential cross section of an electric resistance welded portion of an electric resistance welded steel pipe.

以下に、本発明の熱延鋼板および電縫鋼管並びにそれらの製造方法について説明する。 The following describes the hot-rolled steel sheet and electric-resistance welded steel pipe of the present invention and their manufacturing methods.

まず、本発明の熱延鋼板および電縫鋼管の機械的特性を限定した理由について説明する。First, we will explain the reasons for limiting the mechanical properties of the hot-rolled steel sheet and electric-resistance welded steel pipe of the present invention.

本発明の熱延鋼板は、C形へん平試験において、曲げ加工した内側の面同士が接触する密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、規格化変位が0.20~0.30の範囲における規格化荷重/規格化変位の値が100MPa以上であることを特徴とする。
また、本発明の電縫鋼管は、へん平試験において、電縫鋼管から採取したへん平試験片の内面同士が接触する密着状態まで割れが発生せず、規格化変位が0.20~0.30の範囲における規格化荷重/規格化変位の値が100MPa以上であることを特徴とする。
ただし、前記の規格化荷重および規格化変位は、それぞれ(1)式および(2)式で求められる。
(規格化荷重(MPa))=(P/L)×(r/t)×(1-((x-x)/2r)1/2・・・(1)
(規格化変位)=(x-x)/2r・・・(2)
ここで、
P:荷重(N)
L:へん平試験片の初期長さ(mm)
r:へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径(mm)
t:へん平試験片の初期板厚(mm)
:2枚の平板間の初期の距離(mm)
x:2枚の平板間の距離(mm)
また、規格化変位が0.20~0.30の範囲における規格化荷重/規格化変位の値は、((規格化変位が0.30のときの規格化荷重)-(規格化変位が0.20のときの規格化荷重))/(0.30-0.20)により求められる。
The hot-rolled steel sheet of the present invention is characterized in that, in a C-type flattening test, no cracks having a length of 0.50 mm or more occur until the inner surfaces of the bent steel sheets come into contact with each other in a tight contact state, and the value of normalized load/normalized displacement in the normalized displacement range of 0.20 to 0.30 is 100 MPa or more.
The electric-resistance welded steel pipe of the present invention is also characterized in that, in a flattening test, no cracks occur until the inner surfaces of flattened test pieces taken from the electric-resistance welded steel pipe come into contact with each other in a tight adhesion state, and the value of normalized load/normalized displacement in the normalized displacement range of 0.20 to 0.30 is 100 MPa or more.
The normalized load and normalized displacement are calculated by the following equations (1) and (2), respectively.
(Normalized load (MPa)) = (P/L) x (r/t 2 ) x (1 - ((x 0 - x) / 2r) 2 ) 1/2 ... (1)
(Normalized displacement)=(x 0 −x)/2r (2)
Where:
P: Load (N)
L: Initial length of the flattened test piece (mm)
r: initial radius of curvature of the outer surface of the bent flattened test piece (mm)
t: initial thickness of flattened test piece (mm)
x 0 : Initial distance between two plates (mm)
x: Distance between two plates (mm)
Furthermore, the value of normalized load/normalized displacement when the normalized displacement is in the range of 0.20 to 0.30 is calculated by ((normalized load when the normalized displacement is 0.30)-(normalized load when the normalized displacement is 0.20))/(0.30-0.20).

なお、へん平試験における密着状態まで割れが発生しないとは、電縫鋼管から採取したへん平試験片の内面同士が接触するまで割れが発生しないことを指しており、前記の電縫鋼管から採取したへん平試験片の内面同士が接触するとは、例えば電縫鋼管から採取したへん平試験片の上下方向から負荷を加えてへん平試験を行う際に、電縫鋼管から採取したへん平試験片の上側部分の内面と下側部分の内面が接触することをいう。なお、上記の割れとは、目視で確認できるサイズの割れを指している。目視で確認できるサイズとは長さが0.50mm以上である。割れの長さの上限は特に限定されるものではないが、割れは直線状であるため、試験片の管軸方向の長さ以下を対象とすることが好ましい。また、長さとは割れの長手の大きさのことをいう。In addition, "no cracks occur until the flattening test reaches a tight contact state" means that no cracks occur until the inner surfaces of the flattened test pieces taken from the electric resistance welded steel pipe come into contact with each other, and "the inner surfaces of the flattened test pieces taken from the electric resistance welded steel pipe come into contact with each other" means that, for example, when a flattening test is performed by applying a load from above and below the flattened test piece taken from the electric resistance welded steel pipe, the inner surface of the upper part of the flattened test piece taken from the electric resistance welded steel pipe comes into contact with the inner surface of the lower part of the flattened test piece taken from the electric resistance welded steel pipe. In addition, the above-mentioned crack refers to a crack of a size that can be visually confirmed. A size that can be visually confirmed is a length of 0.50 mm or more. There is no particular limit to the upper limit of the length of the crack, but since the crack is linear, it is preferable to target a length equal to or less than the length of the test piece in the tube axis direction. In addition, the length refers to the longitudinal size of the crack.

C形へん平試験およびへん平試験においては、2枚の平板間の距離(押込み量)に対する荷重の増加量が大きいほど、へん平化に対する抵抗が大きいものとみなすことができる。
ただし同一の素材であっても、試験片の寸法や形状によって前記荷重および変位が変化するため、非特許文献1に記載のように(1)式および(2)式により、荷重および変位をそれぞれ規格化する。
In the C-type flattening test and flattening test, it can be considered that the greater the increase in load relative to the distance (push-in amount) between the two flat plates, the greater the resistance to flattening.
However, even if the material is the same, the load and displacement change depending on the dimensions and shape of the test piece. Therefore, as described in Non-Patent Document 1, the load and displacement are standardized by equations (1) and (2), respectively.

C形へん平試験およびへん平試験においては、規格化変位が一定の値に達するまでは試験片は弾性変形し、それ以降は試験片が降伏して塑性変形も生じる。図1にへん平試験における規格化荷重と規格化変位の関係の模式図を示す。図1に示す規格化変位に伴う規格化荷重の変化を示す曲線1において、図1のように、試験片が降伏するまでの弾性域2では、規格化荷重と規格化変位は比例関係にある。その後、試験片が降伏して塑性域3に入ると、曲線の傾き(規格化荷重/規格化変位)が小さくなり、一定の傾きを保ったまま試験は進行する。その後、曲線の傾き(規格化荷重/規格化変位)が前記傾き(塑性域3になった後の傾き)に比べて高い値を示しながら試験は進行し、曲げ外面において割れが生じるか、または試験片の内面同士が接触(上部の内面と下部の内面が接触)して密着状態となることで、試験が終了する。以降では、試験終了時の試験片の状態のことを割れまたは密着状態4ともいう。In the C-shaped flattening test and the flattening test, the test piece undergoes elastic deformation until the standardized displacement reaches a certain value, after which the test piece yields and undergoes plastic deformation. Figure 1 shows a schematic diagram of the relationship between the standardized load and the standardized displacement in the flattening test. In the curve 1 showing the change in the standardized load with the standardized displacement shown in Figure 1, in the elastic region 2 until the test piece yields, as shown in Figure 1, the standardized load and the standardized displacement are in a proportional relationship. After that, when the test piece yields and enters the plastic region 3, the slope of the curve (standardized load / standardized displacement) becomes smaller, and the test proceeds while maintaining a constant slope. After that, the test proceeds while the slope of the curve (standardized load / standardized displacement) shows a higher value than the slope (slope after entering the plastic region 3), and the test ends when cracks occur on the outer bent surface or when the inner surfaces of the test pieces come into contact with each other (the inner surfaces of the upper and lower parts come into contact) and come into close contact. Hereinafter, the state of the test piece at the end of the test will be referred to as a cracked or adhered state 4.

密着状態となる前に割れが発生すると、急激な荷重低下が生じる。そのため本発明では、構造物としての安全性を確保する観点から、密着状態まで割れを発生させないことが重要となる。If cracks occur before the bond is tightly sealed, a sudden drop in load will occur. Therefore, in the present invention, it is important to prevent cracks from occurring until the bond is tightly sealed, from the viewpoint of ensuring the safety of the structure.

本発明では、耐へん平性能の指標として、塑性域3における(規格化荷重/規格化変位)を用いる。すなわち、(規格化荷重/規格化変位)が大きいほど、へん平化に対する抵抗が大きく、耐へん平性能が高い。本発明においては、特に塑性域3の中でも前半部分に相当する規格化変位が0.20~0.30の範囲における(規格化荷重/規格化変位)を100MPa以上とする。好ましくは、前記(規格化荷重/規格化変位)は120MPa以上である。より好ましくは、前記(規格化荷重/規格化変位)は140MPa以上である。さらに好ましくは、前記(規格化荷重/規格化変位)は150MPa以上である。ただし、前記(規格化荷重/規格化変位)が600MPaを超えると、延性が低下するため、密着状態となる前に割れが発生しやすくなる。そのため、前記(規格化荷重/規格化変位)の値は600MPa以下とすることが好ましい。より好ましくは、前記(規格化荷重/規格化変位)は550MPa以下である。さらに好ましくは、前記(規格化荷重/規格化変位)の値は500MPa以下である。もっとも好ましくは、前記(規格化荷重/規格化変位)は450MPa以下である。In the present invention, the (normalized load/normalized displacement) in the plastic region 3 is used as an index of flattening resistance. That is, the larger the (normalized load/normalized displacement), the greater the resistance to flattening and the higher the flattening resistance. In the present invention, the (normalized load/normalized displacement) is set to 100 MPa or more, especially in the range of 0.20 to 0.30, which corresponds to the first half of the plastic region 3. Preferably, the (normalized load/normalized displacement) is 120 MPa or more. More preferably, the (normalized load/normalized displacement) is 140 MPa or more. Even more preferably, the (normalized load/normalized displacement) is 150 MPa or more. However, if the (normalized load/normalized displacement) exceeds 600 MPa, the ductility decreases, and cracks are more likely to occur before the adhesion state is reached. Therefore, it is preferable that the (normalized load/normalized displacement) value is 600 MPa or less. More preferably, the (normalized load/normalized displacement) is 550 MPa or less. Even more preferably, the (normalized load/normalized displacement) is 500 MPa or less. Most preferably, the (normalized load/normalized displacement) is 450 MPa or less.

なお、規格化変位の範囲を0.20~0.30としたのは、塑性域において(規格化荷重/規格化変位)の値がほぼ一定となり安定するためである。The reason why the range of normalized displacement is set to 0.20 to 0.30 is because the value of (normalized load/normalized displacement) becomes almost constant and stable in the plastic region.

C形へん平試験とは、1枚の鋼板をU字型に曲げ加工した試験片が2枚の平板に挟圧されて実施される試験のことを指す。 The C-type flattening test refers to a test in which a test piece made by bending a single steel plate into a U-shape is clamped between two flat plates.

C形へん平試験は、熱延鋼板から幅50mm×t(t:板厚)、長さ100mmの板材を試験片の長手方向が熱延鋼板の板幅方向になるように採取し、次いで、JIS Z 2248(2006)に記載の押曲げ方法によりこれをC形試験片とした後、JIS G 3441(2021)に記載の方法により実施する。図2(a)に熱延鋼板のC形へん平試験片の採取方向の様子とC形へん平試験片とした後の様子を横から観察した図を示す。C形へん平試験片とする前の試験片は符号5A、C形へん平試験片とした後のC形へん平試験片は符号5とする。C形へん平試験片にする前後で、初期長さ、初期厚さは変化しない。C形へん平試験片(へん平試験片)5の初期長さ100とは、上述している長さ50mmを指しており、C形へん平試験片5の長さ方向は、熱延鋼板の圧延方向102である。C形へん平試験片(へん平試験片)5の初期厚さは符号101である。図2(b)に熱延鋼板のC形へん平試験片のへん平試験の様子を横から観察した図を示す。C形へん平試験とは、図2(a)、図2(b)のように、切り出した1枚の試験片5AをU字形に曲げ加工してC形へん平試験片5として、C形へん平試験片5を2枚の平板6で挟み込み、平板6と垂直方向の圧縮方向7に荷重をかけながら、上述している状態まで試験する試験方法のことである。C形へん平試験片5は押曲げにおいては、押金具の先端部の内側半径を9×t(mm)とする。C形へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径r(mm)は、(4)式のように、前記の押曲げにおける押金具の先端部の内側半径に板厚t(mm)を加えることにより求める。
r=10×t・・・(4)
へん平試験は、電縫溶接部を含む電縫鋼管から管軸方向の長さ100mmの輪切りにした試験片を管軸方向から採取し、JIS G 3441(2021)に記載の方法により実施する。ただし、へん平試験片8は図3のように、電縫溶接部9と電縫鋼管の中心10を結んだ線が圧縮方向12と平行な方向を向くように置く。へん平試験片8の曲げ外面の初期曲率半径rは、電縫鋼管の外径の1/2とする。
In the C-type flattening test, a plate material having a width of 50 mm x t (t: plate thickness) and a length of 100 mm is taken from a hot-rolled steel plate so that the longitudinal direction of the test piece is the plate width direction of the hot-rolled steel plate, and then this is made into a C-type test piece by the press-bending method described in JIS Z 2248 (2006). Then, the test piece is subjected to the method described in JIS G 3441 (2021). FIG. 2(a) shows a diagram of the state of the taking direction of the C-type flattened test piece of the hot-rolled steel plate and the state after being made into a C-type flattened test piece observed from the side. The test piece before being made into a C-type flattened test piece is designated by the symbol 5A, and the C-type flattened test piece after being made into a C-type flattened test piece is designated by the symbol 5. The initial length and initial thickness do not change before and after being made into a C-type flattened test piece. The initial length 100 of the C-shaped flattened test piece (flattened test piece) 5 refers to the above-mentioned length of 50 mm, and the length direction of the C-shaped flattened test piece 5 is the rolling direction 102 of the hot-rolled steel sheet. The initial thickness of the C-shaped flattened test piece (flattened test piece) 5 is indicated by the symbol 101. FIG. 2(b) shows a diagram of a flattened test of a C-shaped flattened test piece of a hot-rolled steel sheet observed from the side. The C-shaped flattened test is a test method in which, as shown in FIG. 2(a) and FIG. 2(b), a cut-out test piece 5A is bent into a U-shape to form a C-shaped flattened test piece 5, and the C-shaped flattened test piece 5 is sandwiched between two flat plates 6, and a load is applied in the compression direction 7 perpendicular to the flat plates 6, while testing the test piece until it reaches the above-mentioned state. In the press bending of the C-shaped flattened test piece 5, the inner radius of the tip of the press fitting is 9×t (mm). The initial radius of curvature r (mm) of the outer bent surface of the C-shaped flattened test piece is calculated by adding the plate thickness t (mm) to the inner radius of the tip of the pressing metal fitting in the above-mentioned pressing and bending, as shown in formula (4).
r=10×t...(4)
The flattening test is carried out by taking a test piece cut into a ring having a length of 100 mm in the axial direction from an electric resistance welded steel pipe including an electric resistance welded portion, from the axial direction of the pipe, according to the method described in JIS G 3441 (2021). However, the flattening test piece 8 is placed so that the line connecting the electric resistance welded portion 9 and the center 10 of the electric resistance welded steel pipe faces in a direction parallel to the compression direction 12, as shown in FIG. 3. The initial radius of curvature r of the bent outer surface of the flattening test piece 8 is 1/2 the outer diameter of the electric resistance welded steel pipe.

また、本発明の熱延鋼板および電縫鋼管の母材部の成分組成は、質量%で、
C:0.020%以上0.200%以下、
Si:0.50%以下、
Mn:0.30%以上2.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.005%以上0.100%以下、
N:0.0100%以下を含有し、
あるいはさらに、
Nb:0.080%以下、
V:0.080%以下、
Ti:0.080%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
Ca:0.0050%以下、
B:0.0050%以下、
Mg:0.020%以下、
Zr:0.020%以下、
REM:0.020%以下、
Sn:0.100%以下のうちから1種または2種以上を含み、
残部がFeおよび不可避的不純物からなることが好ましい。
The composition of the base material of the hot-rolled steel sheet and electric resistance welded steel pipe of the present invention is, in mass%,
C: 0.020% or more and 0.200% or less,
Si: 0.50% or less,
Mn: 0.30% or more and 2.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 0.100% or less,
N: 0.0100% or less;
Or even more so:
Nb: 0.080% or less,
V: 0.080% or less,
Ti: 0.080% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
Ca: 0.0050% or less,
B: 0.0050% or less,
Mg: 0.020% or less,
Zr: 0.020% or less,
REM: 0.020% or less,
Sn: 0.100% or less, one or more of the following are included;
The balance preferably consists of Fe and unavoidable impurities.

本明細書において、特に断りがない限り、鋼組成を示す「%」は「質量%」である。 In this specification, unless otherwise specified, "%" indicating steel composition means "mass %".

C:0.020%以上0.200%以下
Cは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素である。また、Cは鋼の焼入れ性を向上させることで、微細粒の割合を高くして、靭性を向上させて、へん平試験における割れの発生の抑制に寄与するとともに、微細粒の連結度を高くすることで、へん平化に対する抵抗を大きくすることにも寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.020%以上のCを含有することが好ましい。より好ましくは、C含有量は0.025%以上であり、さらに好ましくは0.030%以上である。もっとも好ましくは、C含有量は0.035%以上である。しかしながら、C含有量が0.200%を超えると、硬質なパーライト、マルテンサイト、オーステナイトが過剰に生成し、延性が低下し、C形へん平試験やへん平試験において密着状態となる前に割れが発生しやすくなる。そのため、C含有量は0.200%以下が好ましい。C含有量は、より好ましくは0.180%以下である。更に好ましくは0.170%以下である。もっとも好ましくは、C含有量は0.165%以下である。
C: 0.020% or more and 0.200% or less C is an element that increases the strength of steel by solid solution strengthening. In addition, C improves the hardenability of steel, thereby increasing the proportion of fine grains, improving toughness, and contributing to suppressing the occurrence of cracks in a flattening test, and also contributes to increasing the resistance to flattening by increasing the connectivity of fine grains. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.020% or more of C. More preferably, the C content is 0.025% or more, and even more preferably, 0.030% or more. Most preferably, the C content is 0.035% or more. However, if the C content exceeds 0.200%, hard pearlite, martensite, and austenite are excessively generated, ductility is reduced, and cracks are likely to occur before the steel is in a tight contact state in a C-type flattening test or a flattening test. Therefore, the C content is preferably 0.200% or less. The C content is more preferably 0.180% or less. The C content is more preferably 0.170% or less, and most preferably 0.165% or less.

Si:0.50%以下
Siは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素である。このような効果を得るためには、0.02%以上のSiを含有することが好ましい。Si含有量は、より好ましくは0.05%以上であり、更に好ましくは0.08%以上である。Si含有量は、もっとも好ましくは0.10%以上である。しかし、Si含有量が0.50%を超えると、延性が低下し、へん平試験において密着状態となる前に割れが発生しやすくなる。そのため、Si含有量は0.50%以下とすることが好ましい。Si含有量は、より好ましくは0.40%以下である。更に好ましくは0.30%以下である。Si含有量は、もっとも好ましくは0.28%以下である。
Si: 0.50% or less Si is an element that increases the strength of steel by solid solution strengthening. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.02% or more of Si. The Si content is more preferably 0.05% or more, and even more preferably 0.08% or more. The Si content is most preferably 0.10% or more. However, if the Si content exceeds 0.50%, the ductility decreases, and cracks tend to occur before the steel is in a tight contact state in the flattening test. Therefore, the Si content is preferably 0.50% or less. The Si content is more preferably 0.40% or less. Even more preferably 0.30% or less. The Si content is most preferably 0.28% or less.

Mn:0.30%以上2.00%以下
Mnは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素である。また、Mnは鋼の焼入れ性を向上させることで、微細粒の割合を高くして、靭性を向上させて、へん平試験における割れの発生の抑制に寄与するとともに、微細粒の連結度を高くすることで、へん平化に対する抵抗を大きくすることにも寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.30%以上のMnを含有することが好ましい。Mn含有量は、より好ましくは0.40%以上であり、更に好ましくは0.50%以上である。Mn含有量は、もっとも好ましくは0.60%以上である。しかしながら、Mn含有量が2.00%を超えると、硬質なパーライト、マルテンサイト、オーステナイトが過剰に生成し、延性が低下し、へん平試験において密着状態となる前に割れが発生しやすくなる。そのため、Mn含有量は2.00%以下とすることが好ましい。Mn含有量は、より好ましくは1.90%以下である。更に好ましくは1.80%以下である。Mn含有量は、もっとも好ましくは1.75%以下である。
Mn: 0.30% or more and 2.00% or less Mn is an element that increases the strength of steel by solid solution strengthening. In addition, Mn improves the hardenability of steel, thereby increasing the proportion of fine grains, improving toughness, and contributing to suppressing the occurrence of cracks in a flattening test, and also contributes to increasing the resistance to flattening by increasing the connectivity of fine grains. In order to obtain such effects, it is preferable to contain 0.30% or more of Mn. The Mn content is more preferably 0.40% or more, and even more preferably 0.50% or more. The Mn content is most preferably 0.60% or more. However, if the Mn content exceeds 2.00%, hard pearlite, martensite, and austenite are excessively generated, ductility is reduced, and cracks are likely to occur before the flattening test is in a tight contact state. Therefore, the Mn content is preferably 2.00% or less. The Mn content is more preferably 1.90% or less. Even more preferably 1.80% or less. The Mn content is most preferably not more than 1.75%.

P:0.050%以下
Pは、粒界に偏析し靭性を低下させるため、不可避的不純物としてできるだけ低減することが好ましく、P含有量は0.050%以下の範囲内とすることが好ましい。P含有量は、より好ましくは0.040%以下であり、更に好ましくは0.030%以下である。P含有量は、もっとも好ましくは0.020%以下である。なお、特にPの下限は規定しないが、過度の低減は製錬コストの高騰を招くため、Pは0.001%以上とすることが好ましい。
P: 0.050% or less Since P segregates at grain boundaries and reduces toughness, it is preferable to reduce P as an inevitable impurity as much as possible, and the P content is preferably in the range of 0.050% or less. The P content is more preferably 0.040% or less, and further preferably 0.030% or less. The P content is most preferably 0.020% or less. Although there is no particular lower limit for P, since excessive reduction leads to an increase in smelting costs, it is preferable that P is 0.001% or more.

S:0.0200%以下
Sは、鋼中では通常、MnSとして存在するが、MnSは、熱間圧延工程で薄く延伸され、延性および靭性に悪影響を及ぼす。このため、本発明ではSをできるだけ低減することが好ましく、S含有量は0.0200%以下とすることが好ましい。S含有量は、より好ましくは0.0100%以下であり、更に好ましくは0.0050%以下である。S含有量は、もっとも好ましくは0.0030%以下である。なお、特にSの下限は規定しないが、過度の低減は製錬コストの高騰を招くため、Sは0.0001%以上とすることが好ましい。
S: 0.0200% or less S is usually present in steel as MnS, but MnS is thinly drawn in the hot rolling process and has a negative effect on ductility and toughness. For this reason, in the present invention, it is preferable to reduce S as much as possible, and the S content is preferably 0.0200% or less. The S content is more preferably 0.0100% or less, and further preferably 0.0050% or less. The S content is most preferably 0.0030% or less. Although there is no particular lower limit for S, since excessive reduction leads to an increase in smelting costs, it is preferable that S is 0.0001% or more.

Al:0.005%以上0.100%以下
Alは、強力な脱酸剤として作用する元素である。このような効果を得るためには、0.005%以上のAlを含有することが好ましい。Al含有量は、より好ましくは0.010%以上であり、更に好ましくは0.015%以上である。Al含有量は、もっとも好ましくは0.020%以上である。しかし、Al含有量が0.100%を超えると溶接性が悪化するとともに、アルミナ系介在物が多くなり、表面性状が悪化する。このため、Al含有量は0.100%以下とすることが好ましい。Al含有量は、より好ましくは0.080%以下である。更に好ましくは0.070%以下である。Al含有量は、もっとも好ましくは0.065%以下である。
Al: 0.005% or more and 0.100% or less Al is an element that acts as a strong deoxidizer. In order to obtain such an effect, it is preferable to contain 0.005% or more of Al. The Al content is more preferably 0.010% or more, and even more preferably 0.015% or more. The Al content is most preferably 0.020% or more. However, if the Al content exceeds 0.100%, the weldability deteriorates, and the amount of alumina-based inclusions increases, resulting in deterioration of the surface properties. For this reason, the Al content is preferably 0.100% or less. The Al content is more preferably 0.080% or less. Even more preferably 0.070% or less. The Al content is most preferably 0.065% or less.

N:0.0100%以下
Nは、不可避的不純物であり、転位の運動を強固に固着することで延性および靭性を低下させる作用を有する元素である。本発明では、Nは不純物としてできるだけ低減することが望ましいが、Nの含有量は0.0100%までは許容できる。このため、N含有量は0.0100%以下とする。N含有量は、好ましくは0.0080%以下である。N含有量は、より好ましくは0.0070%以下である。N含有量は、更に好ましくは0.0065%以下である。N含有量は、もっとも好ましくは0.0060%以下である。下限は特に限定されるものではないが、過度の低減は精錬コストの上昇を招くため、0.0010%以上とすることが好ましい。
N: 0.0100% or less N is an inevitable impurity and an element that has the effect of reducing ductility and toughness by firmly fixing the movement of dislocations. In the present invention, it is desirable to reduce N as an impurity as much as possible, but the N content can be tolerated up to 0.0100%. For this reason, the N content is 0.0100% or less. The N content is preferably 0.0080% or less. The N content is more preferably 0.0070% or less. The N content is further preferably 0.0065% or less. The N content is most preferably 0.0060% or less. The lower limit is not particularly limited, but since excessive reduction leads to an increase in refining costs, it is preferable to set it to 0.0010% or more.

本発明の電縫鋼管、および熱延鋼板は、上記の成分組成に加えて、さらに、Nb、V、Ti、Cu、Ni、Cr、Mo、Ca、B、Mg、Zr、REM、Snのうちから1種または2種以上を含有してもよい。In addition to the above-mentioned chemical composition, the electric welded steel pipe and hot-rolled steel sheet of the present invention may further contain one or more of Nb, V, Ti, Cu, Ni, Cr, Mo, Ca, B, Mg, Zr, REM, and Sn.

Nb:0.080%以下
Nbは、鋼中で微細な炭化物、窒化物を形成することで鋼の強度向上に寄与し、また、熱間圧延中のオーステナイトの粗大化を抑制することで組織の微細化にも寄与する元素であり、必要に応じて含有できる。上記した効果を得るため、Nbを含有する場合は、0.002%以上のNbを含有することが好ましい。より好ましくは、Nb含有量は0.005%以上であり、更に好ましくは0.010%以上である。Nb含有量はもっとも好ましくは0.012%以上である。しかし、Nb含有量が0.080%を超えると延性および靱性が低下する。このため、Nbを含有する場合は、Nb含有量は0.080%以下とする。より好ましくは、Nb含有量は0.070%以下である。更に好ましくは0.065%以下である。Nb含有量はもっとも好ましくは0.060%以下である。
Nb: 0.080% or less Nb is an element that contributes to improving the strength of steel by forming fine carbides and nitrides in the steel, and also contributes to refining the structure by suppressing the coarsening of austenite during hot rolling, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when Nb is contained, it is preferable to contain 0.002% or more of Nb. More preferably, the Nb content is 0.005% or more, and even more preferably, 0.010% or more. The Nb content is most preferably 0.012% or more. However, when the Nb content exceeds 0.080%, the ductility and toughness decrease. Therefore, when Nb is contained, the Nb content is 0.080% or less. More preferably, the Nb content is 0.070% or less. Even more preferably, the Nb content is 0.065% or less. The Nb content is most preferably 0.060% or less.

V:0.080%以下
Vは、鋼中で微細な炭化物、窒化物を形成することで鋼の強度向上に寄与する元素であり、必要に応じて含有できる。上記した効果を得るため、Vを含有する場合は、0.002%以上のVを含有することが好ましい。より好ましくは、V含有量は0.005%以上であり、更に好ましくは0.010%以上である。V含有量は、もっとも好ましくは0.015%以上である。しかし、V含有量が0.080%を超えると延性および靱性が低下する。このため、Vを含有する場合は、V含有量は0.080%以下とする。より好ましくは0.070%以下である。更に好ましくは0.065%以下である。V含有量は、もっとも好ましくは0.060%以下である。
V: 0.080% or less V is an element that contributes to improving the strength of steel by forming fine carbides and nitrides in the steel, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when V is contained, it is preferable to contain 0.002% or more of V. More preferably, the V content is 0.005% or more, and even more preferably, 0.010% or more. The V content is most preferably 0.015% or more. However, when the V content exceeds 0.080%, the ductility and toughness decrease. Therefore, when V is contained, the V content is 0.080% or less. More preferably, it is 0.070% or less. Even more preferably, it is 0.065% or less. The V content is most preferably 0.060% or less.

Ti:0.080%以下
Tiは、鋼中で微細な炭化物、窒化物を形成することで鋼の強度向上に寄与する元素であり、また、Nとの親和性が高いため鋼中の固溶Nの低減にも寄与する元素であり、必要に応じて含有できる。上記した効果を得るため、Tiを含有する場合は、0.002%以上のTiを含有することが好ましい。より好ましくは、Ti含有量は0.005%以上であり、更に好ましくは0.010%以上である。Ti含有量は、もっとも好ましくは0.012%以上である。しかし、Ti含有量が0.080%を超えると延性および靱性が低下する。このため、Tiを含有する場合は、Ti含有量は0.080%以下とする。より好ましくは、Ti含有量は0.070%以下である。更に好ましくは0.065%以下である。Ti含有量は、もっとも好ましくは0.060%以下である。
Ti: 0.080% or less Ti is an element that contributes to improving the strength of steel by forming fine carbides and nitrides in the steel, and also contributes to reducing the amount of solute N in the steel because of its high affinity with N, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when Ti is contained, it is preferable to contain 0.002% or more of Ti. More preferably, the Ti content is 0.005% or more, and even more preferably, 0.010% or more. The Ti content is most preferably 0.012% or more. However, if the Ti content exceeds 0.080%, the ductility and toughness decrease. Therefore, when Ti is contained, the Ti content is 0.080% or less. More preferably, the Ti content is 0.070% or less. Even more preferably, the Ti content is 0.065% or less. The Ti content is most preferably 0.060% or less.

Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下
Cu、Niは、固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素であり、また、鋼の焼入れ性を高め、組織の微細化にも寄与する元素であり、必要に応じて含有することができる。上記した効果を得るため、Cuを含有する場合には、Cu含有量は0.01%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.05%以上である。更に好ましくは0.10%以上である。上記効果を得るため、Niを含有する場合には、Ni含有量は0.01%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.05%以上である。更に好ましくは0.10%以上である。一方、過度の含有は、延性および靱性の低下を招く恐れがある。また、硬質なパーライト、マルテンサイト、オーステナイトの過剰な生成を招く恐れがある。よって、Cuを含有する場合には、Cu含有量は0.50%以下とする。好ましくは0.40%以下である。より好ましくは0.30%以下である。また、Niを含有する場合には、Ni含有量は0.50%以下とする。好ましくは0.40%以下である。より好ましくは0.30%以下である。
Cu: 0.50% or less, Ni: 0.50% or less Cu and Ni are elements that increase the strength of steel by solid solution strengthening, and also increase the hardenability of steel and contribute to fine structure, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when Cu is contained, the Cu content is preferably 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or more. Even more preferably, it is 0.10% or more. In order to obtain the above-mentioned effects, when Ni is contained, the Ni content is preferably 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or more. Even more preferably, it is 0.10% or more. On the other hand, excessive inclusion may cause a decrease in ductility and toughness. In addition, it may cause excessive generation of hard pearlite, martensite, and austenite. Therefore, when Cu is contained, the Cu content is 0.50% or less. Preferably, it is 0.40% or less. More preferably, it is 0.30% or less. When Ni is contained, the Ni content is set to 0.50% or less, preferably 0.40% or less, and more preferably 0.30% or less.

Cr:0.50%以下、Mo:0.50%以下
Cr、Moは、鋼の焼入れ性を高め、組織の微細化に寄与する元素であり、必要に応じて含有することができる。上記した効果を得るため、Crを含有する場合には、Cr含有量は0.01%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.05%以上である。更に好ましくは0.10%以上である。また、上記効果を得るため、Moを含有する場合には、Mo含有量は0.01%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.05%以上である。更に好ましくは0.10%以上である。
一方、過度の含有は、硬質なパーライト、マルテンサイト、オーステナイトの過剰な生成を招く恐れがある。よって、Crを含有する場合には、Cr含有量は0.50%以下とする。好ましくは0.40%以下である。より好ましくは0.30%以下である。また、Moを含有する場合には、Mo含有量は0.50%以下とする。好ましくは0.40%以下である。より好ましくは0.30%以下である。
Cr: 0.50% or less, Mo: 0.50% or less Cr and Mo are elements that improve the hardenability of steel and contribute to refining the structure, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when Cr is contained, the Cr content is preferably 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or more. Even more preferably, it is 0.10% or more. In addition, in order to obtain the above-mentioned effects, when Mo is contained, the Mo content is preferably 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or more. Even more preferably, it is 0.10% or more.
On the other hand, excessive inclusion of Cr may lead to excessive formation of hard pearlite, martensite, and austenite. Therefore, when Cr is contained, the Cr content is set to 0.50% or less. Preferably, it is set to 0.40% or less. More preferably, it is set to 0.30% or less. When Mo is contained, the Mo content is set to 0.50% or less. Preferably, it is set to 0.40% or less. More preferably, it is set to 0.30% or less.

Ca:0.0050%以下
Caは、熱間圧延工程で薄く延伸されるMnS等の硫化物を球状化することで鋼の靱性向上に寄与する元素であり、必要に応じて含有できる。上記した効果を得るため、Caを含有する場合は、0.0005%以上のCaを含有することが好ましい。より好ましくは、Ca含有量は0.0008%以上であり、更に好ましくは0.0010%以上である。Ca含有量は、もっとも好ましくは0.0015%以上である。しかし、Ca含有量が0.0050%を超えると鋼中にCa酸化物クラスターが形成され、靱性が悪化する。このため、Caを含有する場合は、Ca含有量は0.0050%以下とする。好ましくは、Ca含有量は0.0040%以下である。より好ましくは0.0035%以下である。Ca含有量は、さらに好ましくは0.0030%以下である。
Ca: 0.0050% or less Ca is an element that contributes to improving the toughness of steel by spheroidizing sulfides such as MnS that are thinly drawn in the hot rolling process, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when Ca is contained, it is preferable to contain 0.0005% or more of Ca. More preferably, the Ca content is 0.0008% or more, and even more preferably, 0.0010% or more. The Ca content is most preferably 0.0015% or more. However, when the Ca content exceeds 0.0050%, Ca oxide clusters are formed in the steel, and the toughness deteriorates. Therefore, when Ca is contained, the Ca content is 0.0050% or less. Preferably, the Ca content is 0.0040% or less. More preferably, it is 0.0035% or less. The Ca content is even more preferably 0.0030% or less.

B:0.0050%以下
Bは、変態開始温度を低下させることで組織の微細化に寄与する元素であり、必要に応じて含有できる。上記した効果を得るため、Bを含有する場合は、0.0002%以上のBを含有することが好ましい。より好ましくは、B含有量は0.0005%以上であり、更に好ましくは0.0008%以上である。B含有量は、もっとも好ましくは0.0010%以上である。しかし、B含有量が0.0050%を超えると延性および靱性が悪化する。このため、Bを含有する場合は、B含有量は0.0050%以下とする。より好ましくは0.0040%以下である。更に好ましくは0.0030%以下である。B含有量は、もっとも好ましくは0.0025%以下である。
B: 0.0050% or less B is an element that contributes to the refinement of the structure by lowering the transformation start temperature, and can be contained as necessary. In order to obtain the above-mentioned effects, when B is contained, it is preferable to contain 0.0002% or more of B. More preferably, the B content is 0.0005% or more, and even more preferably, 0.0008% or more. The B content is most preferably 0.0010% or more. However, if the B content exceeds 0.0050%, the ductility and toughness deteriorate. Therefore, when B is contained, the B content is 0.0050% or less. More preferably, it is 0.0040% or less. Even more preferably, it is 0.0030% or less. The B content is most preferably 0.0025% or less.

Mg:0.020%以下、Zr:0.020%以下、REM:0.020%以下
Mg、Zr、およびREMは、結晶粒微細化を通じて鋼の強度を上昇させる元素であり、必要に応じて含有することができる。Mg含有量は0%でもよいが、Mgを含有する場合には、好ましい下限は、Mg含有量は0.0005%以上である。Mg含有量は、より好ましくは0.0008%以上である。Zr含有量は0%でもよいが、Zrを含有する場合には、好ましい下限は、Zr含有量は0.0005%以上である。Zr含有量は、より好ましくは0.0008%以上である。REM含有量は0%でもよいが、REMを含有する場合には、好ましい下限は、REM含有量は0.0005%以上である。REM含有量は、より好ましくは0.0008%以上である。一方、過度の含有は、降伏比の上昇、および相当塑性ひずみ分布の対数標準偏差の増加を招く恐れがある。よって、Mgを含有する場合には、Mg含有量は0.020%以下とする。Mg含有量は、好ましくは0.010%以下である。Zrを含有する場合には、Zr含有量は0.020%以下とする。Zr含有量は、好ましくは0.010%以下である。REMを含有する場合には、REM含有量は0.020%以下である。REM含有量は、好ましくは0.010%以下である。なお、ここで、REMはSc、Y、およびランタノイド元素の合計17元素の総称である。これらの17元素のうちの1種以上を鋼に含有させることができ、REM含有量は、これらの元素の合計含有量を意味する。
Mg: 0.020% or less, Zr: 0.020% or less, REM: 0.020% or less Mg, Zr, and REM are elements that increase the strength of steel through grain refinement, and may be contained as necessary. The Mg content may be 0%, but when Mg is contained, the preferred lower limit is 0.0005% or more. The Mg content is more preferably 0.0008% or more. The Zr content may be 0%, but when Zr is contained, the preferred lower limit is 0.0005% or more. The Zr content is more preferably 0.0008% or more. The REM content may be 0%, but when REM is contained, the preferred lower limit is 0.0005% or more. The REM content is more preferably 0.0008% or more. On the other hand, excessive content may lead to an increase in the yield ratio and an increase in the logarithmic standard deviation of the equivalent plastic strain distribution. Therefore, when Mg is contained, the Mg content is set to 0.020% or less. The Mg content is preferably 0.010% or less. When Zr is contained, the Zr content is set to 0.020% or less. The Zr content is preferably 0.010% or less. When REM is contained, the REM content is 0.020% or less. The REM content is preferably 0.010% or less. Here, REM is a general term for 17 elements in total, including Sc, Y, and lanthanoid elements. One or more of these 17 elements can be contained in the steel, and the REM content means the total content of these elements.

Sn:0.100%以下
Snは、鋼板表面の窒化または酸化によって生じる脱炭を抑制し、強度の低下を抑制する元素である。上記した効果を得るためには、0.001%以上のSnを含有することが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは0.002%以上であり、更に好ましくは0.005%以上である。しかし過度に含有すると、鋼の延性および靭性が低下する。そのため、Snの含有量は0.100%以下とすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは0.070%以下である。Sn含有量は、更に好ましくは0.040%以下である。
Sn: 0.100% or less Sn is an element that suppresses decarburization caused by nitriding or oxidation of the steel sheet surface and suppresses the decrease in strength. In order to obtain the above-mentioned effects, it is preferable to contain 0.001% or more of Sn. The Sn content is more preferably 0.002% or more, and even more preferably 0.005% or more. However, if it is contained excessively, the ductility and toughness of the steel will decrease. Therefore, the Sn content is preferably 0.100% or less. The Sn content is more preferably 0.070% or less. The Sn content is even more preferably 0.040% or less.

残部はFeおよび不可避的不純物である。不可避的不純物とは、原料、製造プロセスまたは製造設備等から不可避的に混入される不純物であり、本発明の目的を阻害しない範囲で含まれることが許容される。残部における不可避的不純物としては、例えば、As、Sb、Bi、Co、Pb、Zn、O、Ta、W、Te、Hf、Ge、Sr、Csが挙げられる。鋼板の原料としては、鉄鉱石、還元鉄またはスクラップ等が挙げられる。The balance is Fe and unavoidable impurities. Inevitable impurities are impurities that are inevitably mixed in from raw materials, manufacturing processes, manufacturing equipment, etc., and are permitted to be included to the extent that they do not impair the purpose of the present invention. Examples of the unavoidable impurities in the balance include As, Sb, Bi, Co, Pb, Zn, O, Ta, W, Te, Hf, Ge, Sr, and Cs. Examples of raw materials for steel plate include iron ore, reduced iron, and scrap.

本発明の熱延鋼板の板厚中央および電縫鋼管の母材部の肉厚中央における鋼組織は、大角粒界で囲まれた領域である結晶粒の平均結晶粒径が15.0μm以下であり、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒が全結晶粒に対して面積率で10%以上50%以下であり、下記(3)式で求められる微細粒連結度が0.05以上0.50以下であり、かつ、ベイナイトが体積率で10%以上であり、フェライトとベイナイトの合計が体積率で80%以上であり、残部はパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトのうちから選ばれた1種または2種以上の合計が体積率で20%以下であることが好ましい。It is preferable that the steel structure at the center of thickness of the hot-rolled steel plate of the present invention and the base material part of the electric resistance welded steel pipe has an average grain size of 15.0 μm or less, which is an area surrounded by high-angle grain boundaries, and grains having a grain size equal to or less than the average grain size account for 10% to 50% of the total grains in terms of area ratio, the degree of fine grain connectivity calculated by the following formula (3) is 0.05 to 0.50, and bainite accounts for 10% or more by volume, the total of ferrite and bainite accounts for 80% or more by volume, and the remainder is one or more types selected from pearlite, martensite and austenite in total account for 20% or less by volume.

(微細粒連結度)=(平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒における大角粒界の総長さ)/(大角粒界の総長さ)・・・(3)
ただし、(3)式の右辺の分子には、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界の長さは含まれない。
(Fine grain connectivity)=(total length of high angle grain boundaries in grains having a grain size smaller than the average grain size)/(total length of high angle grain boundaries) (3)
However, the numerator on the right side of equation (3) does not include the length of the high-angle grain boundary between crystal grains smaller than the average crystal grain size and crystal grains larger than or equal to the average crystal grain size.

平均結晶粒径、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率、および微細粒連結度は、SEM/EBSD法を用いて測定する。測定領域は500μm×500μm、測定ステップサイズは0.5μmとし、5視野以上の測定値を平均する。得られたEBSDデータをもとに、結晶方位解析ソフトOIM Analysis(商標)を用いて、方位差が15°以上の境界を結晶粒界(大角粒界)として、粒界および粒径の分布を得る。平均結晶粒径は、測定した全面積を結晶粒数で除した値と等しい面積の円の直径(円相当径)として求める。また、微細粒連結度は、平均結晶粒径以上の粒径を有する結晶粒を除いた領域(つまり、平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒のみ)における大角粒界の総長さ、および全ての大角粒界の総長さをそれぞれ算出し、これらの比として求める。ただし、平均結晶粒径以上の粒径を有する結晶粒を除いた領域における大角粒界には、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界は含まれない。なお、平均結晶粒径、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率、および微細粒連結度の算出においては、結晶粒径が1.0μm以下の結晶粒は測定ノイズとして除外する。The average grain size, the area ratio of grains with a grain size equal to or smaller than the average grain size, and the degree of fine grain connectivity are measured using the SEM/EBSD method. The measurement area is 500 μm × 500 μm, the measurement step size is 0.5 μm, and the measured values of 5 or more fields are averaged. Based on the obtained EBSD data, the grain boundary and grain size distribution are obtained using the crystal orientation analysis software OIM Analysis (trademark), with boundaries with an orientation difference of 15° or more as grain boundaries (high-angle grain boundaries). The average grain size is calculated as the diameter (equivalent circle diameter) of a circle with an area equal to the value obtained by dividing the total measured area by the number of grains. The degree of fine grain connectivity is calculated by calculating the total length of the high-angle grain boundaries in the area excluding grains with a grain size equal to or larger than the average grain size (i.e., only grains with a grain size smaller than the average grain size), and the total length of all high-angle grain boundaries, and then calculating the ratio of these. However, the high-angle boundaries in the region excluding the grains having a grain size equal to or larger than the average grain size do not include the high-angle boundaries between grains smaller than the average grain size and grains having a grain size equal to or larger than the average grain size. In calculating the average grain size, the area ratio of grains having a grain size equal to or smaller than the average grain size, and the fine grain connectivity, grains having a grain size of 1.0 μm or less are excluded as measurement noise.

平均結晶粒径が大きくなると、靭性が低下し、へん平試験において割れが発生しやすくなる。また、(規格化荷重/規格化変位)の値が低下する場合もある。そのため、平均結晶粒径は15.0μm以下であることが好ましい。平均結晶粒径は、より好ましくは12.0μm以下である。さらに好ましくは、10.0μm以下である。平均結晶粒径は、もっとも好ましくは9.0μm以下である。なお、平均結晶粒径が小さくなると延性が低下し、へん平試験において割れが発生しやすくなることから、平均結晶粒径は2.0μm以上であることが好ましい。より好ましくは、3.0μm以上である。平均結晶粒径は、さらに好ましくは3.5μm以上である。 When the average grain size is large, the toughness decreases and cracks are more likely to occur in the flattening test. In addition, the value of (standardized load/standardized displacement) may also decrease. Therefore, the average grain size is preferably 15.0 μm or less. The average grain size is more preferably 12.0 μm or less. Even more preferably, it is 10.0 μm or less. The average grain size is most preferably 9.0 μm or less. In addition, when the average grain size is small, the ductility decreases and cracks are more likely to occur in the flattening test, so the average grain size is preferably 2.0 μm or more. More preferably, it is 3.0 μm or more. Even more preferably, the average grain size is 3.5 μm or more.

平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率が低くなると、平均結晶粒径以下の微細粒の連結度が低くなり、へん平化に対する抵抗が小さくなる場合がある。また、靭性が低下し、へん平試験において割れが発生しやすくなる。そのため、上記面積率は10%以上であることが好ましい。上記面積率はより好ましくは12%以上である。さらに好ましくは、15%以上である。上記面積率が50%超であると、微細粒の連結度が高くなり、延性が低下し、へん平試験において割れが発生しやすくなる。そのため、上記面積率は50%以下であることが好ましい。上記面積率はより好ましくは45%以下である。さらに好ましくは、40%以下である。上記面積率はもっとも好ましくは35%以下である。 When the area ratio of crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average grain size is low, the degree of connectivity of fine grains having a grain size equal to or smaller than the average grain size is low, and the resistance to flattening may be reduced. In addition, the toughness is reduced, and cracks are more likely to occur in the flattening test. Therefore, the above area ratio is preferably 10% or more. The above area ratio is more preferably 12% or more. Even more preferably, it is 15% or more. When the above area ratio exceeds 50%, the degree of connectivity of fine grains is high, ductility is reduced, and cracks are more likely to occur in the flattening test. Therefore, the above area ratio is preferably 50% or less. The above area ratio is more preferably 45% or less. Even more preferably, it is 40% or less. The above area ratio is most preferably 35% or less.

微細粒連結度が低くなると、粗大粒同士の連結度が高くなり、粗大粒におけるひずみ同士が連結しやすくなる。粗大粒は軟質であり、粒内には比較的大きいひずみが発生するため、それらが連結すると応力集中が発生し、へん平化に対する抵抗が小さくなる場合がある。そのため、微細粒連結度は0.05以上であることが好ましい。より好ましくは、0.10以上である。微細粒連結度は、さらに好ましくは0.11以上である。微細粒連結度は、もっとも好ましくは0.12以上である。微細粒連結度が高くなると、硬質な微細粒が母相として働くため、延性が低下し、へん平試験において割れが発生しやすくなる。そのため、微細粒連結度は0.50以下であることが好ましい。微細粒連結度は、より好ましくは0.47以下である。さらに好ましくは、0.40以下である。微細粒連結度は、もっとも好ましくは0.35以下である。When the degree of fine grain connectivity is low, the degree of connectivity between coarse grains is high, and the strains in the coarse grains are more likely to connect to each other. Since the coarse grains are soft and relatively large strains occur within the grains, when they connect, stress concentration occurs and resistance to flattening may be reduced. Therefore, the degree of fine grain connectivity is preferably 0.05 or more. More preferably, it is 0.10 or more. The degree of fine grain connectivity is even more preferably 0.11 or more. The degree of fine grain connectivity is most preferably 0.12 or more. When the degree of fine grain connectivity is high, the hard fine grains act as the parent phase, so the ductility decreases and cracks are more likely to occur in the flattening test. Therefore, the degree of fine grain connectivity is preferably 0.50 or less. The degree of fine grain connectivity is more preferably 0.47 or less. Even more preferably, it is 0.40 or less. The degree of fine grain connectivity is most preferably 0.35 or less.

フェライトは軟質な組織である。また、ベイナイトはフェライトよりも硬質であり、パーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトよりも軟質な組織であり、強度、延性、靭性の観点からベイナイトの組織制御が重要となる。Ferrite is a soft structure. Bainite is harder than ferrite and softer than pearlite, martensite, and austenite, so controlling the structure of bainite is important from the standpoint of strength, ductility, and toughness.

ベイナイトの体積率が小さくなると、軟質なフェライトの割合が高くなり、強度が低下する。また、(規格化荷重/規格化変位)の値が低下する場合もある。そのため、ベイナイトは体積率で10%以上とすることが好ましい。ベイナイトは体積率で12%以上とすることがより好ましい。さらに好ましくは20%以上である。ベイナイトは体積率で25%以上とすることがもっとも好ましい。上限は特に限定されるものではないが、延性が低下するという理由から75%以下であることが好ましい。 As the volume fraction of bainite decreases, the proportion of soft ferrite increases, resulting in a decrease in strength. Also, the value of (standardized load/standardized displacement) may decrease. For this reason, it is preferable that the volume fraction of bainite be 10% or more. It is more preferable that the volume fraction of bainite be 12% or more. Even more preferable is 20% or more. It is most preferable that the volume fraction of bainite be 25% or more. There is no particular upper limit, but it is preferable that it be 75% or less because of the decrease in ductility.

フェライトとベイナイトの合計が体積率で小さくなると、硬質なパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトの割合が高くなり、延性および靭性が低下する。そのため、フェライトとベイナイトの合計の体積率は80%以上であることが好ましい。より好ましくは85%以上である。フェライトとベイナイトの合計の体積率は、さらに好ましくは88%以上である。
また、上記の理由から硬質なパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトの合計は体積率で20%以下であることが好ましい。
一方、硬質なパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトの合計が1%未満になると延性が低下するため、フェライトとベイナイトの合計は体積率で、99%以下であることが好ましい。より好ましくは98%以下である。さらに好ましくは97%以下である。
When the total volume fraction of ferrite and bainite is small, the ratio of hard pearlite, martensite and austenite is high, and ductility and toughness are reduced. Therefore, the total volume fraction of ferrite and bainite is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 88% or more.
For the above reasons, the total volume percentage of hard pearlite, martensite and austenite is preferably 20% or less.
On the other hand, if the total of hard pearlite, martensite and austenite is less than 1%, ductility decreases, so the total of ferrite and bainite is preferably 99% or less in volume fraction, more preferably 98% or less, and even more preferably 97% or less.

オーステナイトを除く上記の各種組織は、オーステナイト粒界またはオーステナイト粒内の変形帯を核生成サイトとする。熱間圧延において、オーステナイトの再結晶が生じにくい低温での圧下量を大きくすることで、オーステナイトに多量の転位を導入してオーステナイトを微細化し、かつ粒内に多量の変形帯を導入することができる。これにより、核生成サイトの面積が増加して核生成頻度が高くなり、鋼組織を微細化することができる。 The above-mentioned various structures, except for austenite, have austenite grain boundaries or deformation bands within austenite grains as nucleation sites. In hot rolling, by increasing the reduction at low temperatures where austenite recrystallization is difficult to occur, a large number of dislocations can be introduced into the austenite, refining the austenite and introducing a large number of deformation bands within the grains. This increases the area of the nucleation sites, increasing the frequency of nucleation and making it possible to refine the steel structure.

ここで、鋼組織の観察は、以下に記載の方法で行うことができる。まず、組織観察用の試験片を、観察面が熱延鋼板の圧延方向および板厚方向の両方に平行な断面かつ板厚中央部、並びに電縫鋼管の管軸方向および肉厚方向の両方に平行な断面かつ肉厚中央部となるように採取し、研磨した後、ナイタール腐食して作製する。組織観察は、光学顕微鏡(倍率:1000倍)または走査型電子顕微鏡(SEM、倍率:1000倍)を用いて、板厚(または肉厚)中央部における組織を観察し、撮像する。次に、得られた光学顕微鏡像およびSEM像から、ベイナイトおよび残部(フェライト、パーライト、マルテンサイト、オーステナイト)の面積率を求める。各組織の面積率は、5視野以上で観察を行い、各視野で得られた値の平均値として算出する。なお、本発明では、組織観察により得られる面積率を、各組織の体積率とする。各組織であるか否かの判断は下記内容に沿って実施している。Here, the observation of the steel structure can be performed by the method described below. First, test pieces for structure observation are taken so that the observation surface is a cross section parallel to both the rolling direction and the thickness direction and the center of the plate thickness of a hot-rolled steel sheet, and a cross section parallel to both the axial direction and the thickness direction and the center of the plate thickness of an electric resistance welded steel pipe, and then polished and etched with nital. For structure observation, an optical microscope (magnification: 1000 times) or a scanning electron microscope (SEM, magnification: 1000 times) is used to observe and photograph the structure in the center of the plate thickness (or wall thickness). Next, the area ratio of bainite and the remainder (ferrite, pearlite, martensite, austenite) is obtained from the obtained optical microscope image and SEM image. The area ratio of each structure is calculated as the average value of the values obtained in five or more visual fields by observing each visual field. In the present invention, the area ratio obtained by structure observation is the volume ratio of each structure. The judgment of whether or not it is each structure is carried out according to the following contents.

フェライトは、拡散変態による生成物のことであり、転位密度が低くほぼ回復した組織を呈する。ポリゴナルフェライトおよび擬ポリゴナルフェライトがこれに含まれる。光学顕微鏡またはSEMでセメンタイトが観察されず、かつ下部組織であるラス構造が観察されない領域をフェライトと判断している。Ferrite is a product of diffusion transformation and has a low dislocation density and a nearly restored structure. This includes polygonal ferrite and pseudo-polygonal ferrite. Areas where no cementite is observed with an optical microscope or SEM and where the lath structure, which is the substructure, is not observed, are judged to be ferrite.

ベイナイトは、転位密度が高いラス状のフェライトとセメンタイトの複相組織である。光学顕微鏡またはSEMでセメンタイトが分散し、または下部組織であるラス構造が観察される領域をベイナイトと判断している。Bainite is a complex phase structure of lath-shaped ferrite and cementite with a high dislocation density. Areas where cementite is dispersed or where the substructure, a lath structure, is observed using an optical microscope or SEM are judged to be bainite.

パーライトは、鉄と鉄炭化物の共析組織(フェライト+セメンタイト)であり、線状のフェライトとセメンタイトが交互に並んだラメラ状の組織を呈する。SEMで上記のように観察される領域をパーライトと判断している。Pearlite is a eutectoid structure of iron and iron carbide (ferrite + cementite), and has a lamellar structure in which linear ferrite and cementite are arranged alternately. The areas observed as above with an SEM are determined to be pearlite.

マルテンサイトは、転位密度が非常に高いラス状の低温変態組織である。SEM像では、フェライトやベイナイトと比較して明るいコントラストを示す。Martensite is a lath-shaped low-temperature transformation structure with a very high dislocation density. In SEM images, it shows brighter contrast than ferrite and bainite.

なお、光学顕微鏡像およびSEM像ではマルテンサイトとオーステナイトの識別が難しいため、得られるSEM像からマルテンサイトあるいはオーステナイトとして観察された組織の面積率を測定し、その測定値から後述する方法で測定するオーステナイトの体積率を差し引いた値を、マルテンサイトの体積率とする。Since it is difficult to distinguish between martensite and austenite in optical microscope images and SEM images, the area fraction of the structures observed as martensite or austenite in the obtained SEM images is measured, and the volume fraction of martensite is determined by subtracting from this measurement the volume fraction of austenite, which is measured using the method described below.

オーステナイトはfcc相であり、オーステナイトの体積率の測定は、転位密度の測定に用いた試験片と同様の方法で作製した試験片を用いて、X線回折により行う。得られたfcc鉄の(200)、(220)、(311)面とbcc鉄の(200)、(211)面の積分強度からオーステナイトの体積率を求める。Austenite is an fcc phase, and the volume fraction of austenite is measured by X-ray diffraction using a test piece prepared in the same manner as the test piece used to measure dislocation density. The volume fraction of austenite is calculated from the integrated intensities of the (200), (220), and (311) planes of the obtained fcc iron and the (200) and (211) planes of the bcc iron.

次に、本発明の一実施形態における熱延鋼板および電縫鋼管の製造方法を説明する。Next, we will explain the manufacturing method of hot-rolled steel sheet and electric resistance welded steel pipe in one embodiment of the present invention.

本発明の熱延鋼板は、特に製造条件を下記に限定されるわけではないが、例えば、上記した成分組成を有する鋼素材を、加熱温度:1100℃以上1300℃以下に加熱した後、900℃以上1100℃以下の平均冷却速度:0.5℃/s以上3.0℃/s以下、仕上圧延終了温度:750℃以上850℃以下、かつ、仕上圧延における合計圧下率:45%以上75%以下である熱間圧延を施し、次いで、仕上圧延終了温度から冷却停止温度までの板厚中心の平均冷却速度:5℃/s以上40℃/s以下、仕上圧延終了から冷却停止までの最低冷却速度:2℃/s以上、冷却停止温度:400℃以上650℃以下であり、仕上圧延終了から冷却停止までの連続空冷時間:15s以下、合計空冷時間:50s以下、である冷却を施し、コイル状に巻取ることにより製造される。The hot-rolled steel sheet of the present invention is manufactured, for example, by heating a steel material having the above-mentioned composition to a heating temperature of 1100°C to 1300°C, followed by hot rolling at an average cooling rate of 900°C to 1100°C, an average cooling rate of 0.5°C/s to 3.0°C/s, a finish rolling end temperature of 750°C to 850°C, and a total reduction in finish rolling of 45% to 75%, followed by cooling at an average cooling rate at the center of the plate thickness from the finish rolling end temperature to the cooling stop temperature of 5°C/s to 40°C/s, a minimum cooling rate from the end of finish rolling to the stop of cooling of 2°C/s or more, a cooling end temperature of 400°C to 650°C, a continuous air-cooling time from the end of finish rolling to the stop of cooling of 15 s or less, and a total air-cooling time of 50 s or less, and then winding the steel into a coil.

また、本発明の電縫鋼管は、前記熱延鋼板を冷間ロール成形により円筒状に成形し、電縫溶接することにより製造される。 The electric-welded steel pipe of the present invention is manufactured by forming the hot-rolled steel sheet into a cylindrical shape by cold roll forming and then electric-welding the same.

なお、以下の製造方法の説明において、温度に関する「℃」表示は、特に断らない限り、鋼素材や鋼板(熱延板)の表面温度とする。これらの表面温度は、放射温度計等で測定することができる。また、鋼板板厚中心の温度は、鋼板断面内の温度分布を伝熱解析により計算し、その結果を鋼板の表面温度によって補正することで求めることができる。また、「熱延鋼板」には、熱延板、熱延鋼帯も含むものとする。In the following explanation of the manufacturing method, the temperature indicated in "℃" refers to the surface temperature of the steel material or steel plate (hot-rolled plate) unless otherwise specified. These surface temperatures can be measured with a radiation thermometer or the like. The temperature at the center of the steel plate thickness can be determined by calculating the temperature distribution in the cross section of the steel plate using heat transfer analysis and correcting the result by the surface temperature of the steel plate. Additionally, "hot-rolled steel plate" includes hot-rolled plate and hot-rolled steel strip.

本発明において、鋼素材(鋼スラブ)の溶製方法は特に限定されず、転炉、電気炉、真空溶解炉等の公知の溶製方法のいずれもが適合する。鋳造方法も特に限定されないが、連続鋳造法等の公知の鋳造方法により、所望寸法に製造される。なお、連続鋳造法に代えて、造塊-分塊圧延法を適用しても何ら問題はない。溶鋼にはさらに、取鍋精錬等の二次精錬を施してもよい。In the present invention, the method for melting the steel material (steel slab) is not particularly limited, and any of the known melting methods such as converter, electric furnace, and vacuum melting furnace are suitable. The casting method is also not particularly limited, and the desired dimensions are produced by known casting methods such as continuous casting. Note that there is no problem in applying the ingot making-blooming rolling method instead of the continuous casting method. The molten steel may further be subjected to secondary refining such as ladle refining.

次いで、得られた鋼素材(鋼スラブ)を加熱し、次いで熱間圧延を施し、次いで冷却を施し、次いでコイル状に巻取り熱延鋼板とする。The resulting steel material (steel slab) is then heated, hot rolled, cooled, and then wound into a coil to produce hot-rolled steel sheet.

加熱温度が低いと、被圧延材の変形抵抗が大きくなり圧延が困難となる。このため、加熱温度は1100℃以上が好ましい。より好ましくは1120℃以上である。さらに好ましくは1130℃以上である。もっとも好ましくは1150℃以上である。一方、加熱温度が高いと、オーステナイト粒が粗大化し、後の圧延(粗圧延、仕上圧延)において微細なオーステナイト粒が得られず、最終製品の平均結晶粒径が大きくなる。このため、熱間圧延工程における加熱温度は、1300℃以下とすることが好ましい。より好ましくは1280℃以下である。さらに好ましくは1270℃以下である。もっとも好ましくは1250℃以下である。If the heating temperature is low, the deformation resistance of the rolled material increases, making rolling difficult. For this reason, the heating temperature is preferably 1100°C or higher. More preferably, it is 1120°C or higher. Even more preferably, it is 1130°C or higher. Most preferably, it is 1150°C or higher. On the other hand, if the heating temperature is high, the austenite grains become coarse, and fine austenite grains cannot be obtained in the subsequent rolling (rough rolling, finish rolling), and the average crystal grain size of the final product becomes large. For this reason, the heating temperature in the hot rolling process is preferably 1300°C or lower. More preferably, it is 1280°C or lower. Even more preferably, it is 1270°C or lower. Most preferably, it is 1250°C or lower.

なお、本発明では、鋼スラブ(スラブ)を製造した後、一旦室温まで冷却し、その後再度加熱する従来法に加え、室温まで冷却しないで、温片のままで加熱炉に装入する、あるいは、わずかの保熱を行った後に直ちに圧延する、これらの直送圧延の省エネルギープロセスも問題なく適用できる。In addition to the conventional method of producing a steel slab, first cooling it to room temperature and then reheating it, the present invention can also easily apply energy-saving direct rolling processes in which the slab is not cooled to room temperature, but is instead loaded into a heating furnace while still hot, or is rolled immediately after a short period of heat retention.

900℃以上1100℃以下の平均冷却速度が小さいと、オーステナイトが粗大化し、最終製品の平均結晶粒径が大きくなる。このため、900℃以上1100℃以下の平均冷却速度は0.5℃/s以上とすることが好ましい。より好ましくは0.8℃/s以上である。さらに好ましくは0.9℃/s以上である。もっとも好ましくは1.0℃/s以上である。一方、前記平均冷却速度が大きいと、オーステナイトの再結晶が不十分となり、粗大なオーステナイトが残存し、最終製品において粗大な結晶粒が混在した鋼組織となる。その結果、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率が低くなる。このため、900℃以上1100℃以下の平均冷却速度は3.0℃/s以下とすることが好ましい。より好ましくは2.5℃/s以下である。さらに好ましくは2.4℃/s以下である。もっとも好ましくは2.2℃/s以下である。If the average cooling rate from 900°C to 1100°C is small, the austenite will coarsen and the average grain size of the final product will become large. For this reason, it is preferable that the average cooling rate from 900°C to 1100°C be 0.5°C/s or more. More preferably, it is 0.8°C/s or more. Even more preferably, it is 0.9°C/s or more. Most preferably, it is 1.0°C/s or more. On the other hand, if the average cooling rate is large, the recrystallization of austenite will be insufficient, coarse austenite will remain, and the final product will have a steel structure in which coarse grains are mixed. As a result, the area ratio of grains having a grain size smaller than the average grain size will be low. For this reason, it is preferable that the average cooling rate from 900°C to 1100°C be 3.0°C/s or less. More preferably, it is 2.5°C/s or less. Even more preferably, it is 2.4°C/s or less. Most preferably, it is 2.2°C/s or less.

仕上圧延終了温度が低いと、仕上圧延中に鋼板表面温度がフェライト変態開始温度以下になり、多量の加工フェライトが生成し、延性が低下する。そのため、仕上圧延終了温度は、750℃以上とすることが好ましい。より好ましくは770℃以上である。さらに好ましくは780℃以上である。一方、仕上圧延終了温度が高いと、微細なオーステナイト粒が得られなくなり、平均結晶粒径が大きくなる。そのため、仕上圧延終了温度は、850℃以下とすることが好ましい。より好ましくは830℃以下である。さらに好ましくは820℃以下である。If the finish rolling end temperature is low, the surface temperature of the steel sheet during finish rolling will fall below the ferrite transformation start temperature, a large amount of processed ferrite will be generated, and ductility will decrease. Therefore, it is preferable that the finish rolling end temperature be 750°C or higher. More preferably, it is 770°C or higher. Even more preferably, it is 780°C or higher. On the other hand, if the finish rolling end temperature is high, fine austenite grains will not be obtained and the average crystal grain size will become large. Therefore, it is preferable that the finish rolling end temperature be 850°C or lower. More preferably, it is 830°C or lower. Even more preferably, it is 820°C or lower.

仕上圧延における合計圧下率が低いと、熱間圧延工程において十分な加工ひずみを導入することができないため、最終製品の平均結晶粒径が大きくなる。そのため、仕上圧延における合計圧下率は45%以上とすることが好ましい。仕上圧延における合計圧下率は、より好ましくは50%以上である。仕上圧延における合計圧下率は、さらに好ましくは52%以上である。仕上圧延における合計圧下率は、もっとも好ましくは54%以上である。一方、仕上圧延における合計圧下率が高いと、平均結晶粒径が小さくなる。また、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率が高くなる。このため、仕上圧延における合計圧下率は75%以下が好ましい。より好ましくは70%以下である。仕上圧延における合計圧下率は、さらに好ましくは68%以下である。仕上圧延における合計圧下率は、もっとも好ましくは66%以下である。If the total reduction in the finish rolling is low, sufficient processing strain cannot be introduced in the hot rolling process, and the average grain size of the final product becomes large. Therefore, it is preferable that the total reduction in the finish rolling is 45% or more. The total reduction in the finish rolling is more preferably 50% or more. The total reduction in the finish rolling is even more preferably 52% or more. The total reduction in the finish rolling is most preferably 54% or more. On the other hand, if the total reduction in the finish rolling is high, the average grain size becomes small. In addition, the area ratio of grains having a grain size equal to or smaller than the average grain size becomes high. For this reason, the total reduction in the finish rolling is preferably 75% or less. More preferably, it is 70% or less. The total reduction in the finish rolling is even more preferably 68% or less. The total reduction in the finish rolling is most preferably 66% or less.

上記した仕上圧延における合計圧下率とは、仕上圧延における各圧延パスの圧下率の合計をさす。The total reduction in the above-mentioned finish rolling refers to the sum of the reduction in each rolling pass in the finish rolling.

仕上板厚は、必要圧下率の確保や鋼板温度管理の観点より、5mm以上とすることが好ましい。仕上げ板厚は、より好ましくは6mm以上である。さらに好ましくは7mm以上である。また、仕上げ板厚は40mm以下とすることが好ましい。仕上げ板厚は、より好ましくは35mm以下である。さらに好ましくは30mm以下である。From the viewpoint of ensuring the necessary rolling reduction rate and managing the steel plate temperature, it is preferable that the finished plate thickness be 5 mm or more. The finished plate thickness is more preferably 6 mm or more. Even more preferably 7 mm or more. In addition, it is preferable that the finished plate thickness be 40 mm or less. The finished plate thickness is more preferably 35 mm or less. Even more preferably 30 mm or less.

熱間圧延後、熱延板に冷却を施す。 After hot rolling, the hot-rolled sheet is cooled.

仕上圧延終了温度から冷却停止温度までの板厚中心の平均冷却速度が低いと、組織が粗大化し、最終製品の平均結晶粒径が大きくなる。また、ベイナイト分率が低くなる。そのため、平均冷却速度は5℃/s以上とすることが好ましい。より好ましくは10℃/s以上である。さらに好ましくは12℃/s以上である。もっとも好ましくは15℃/s以上である。一方、板厚中心の平均冷却速度が高いと、マルテンサイトの分率が高くなり、延性が低下する。そのため、平均冷却速度は40℃/s以下とすることが好ましい。より好ましくは35℃/s以下である。さらに好ましくは33℃/s以下である。もっとも好ましくは30℃/s以下である。If the average cooling rate at the center of the plate thickness from the finish rolling end temperature to the cooling stop temperature is low, the structure will become coarse and the average crystal grain size of the final product will become large. The bainite fraction will also be low. Therefore, it is preferable that the average cooling rate be 5°C/s or more. More preferably, it is 10°C/s or more. Even more preferably, it is 12°C/s or more. Most preferably, it is 15°C/s or more. On the other hand, if the average cooling rate at the center of the plate thickness is high, the martensite fraction will increase and ductility will decrease. Therefore, it is preferable that the average cooling rate be 40°C/s or less. More preferably, it is 35°C/s or less. Even more preferably, it is 33°C/s or less. Most preferably, it is 30°C/s or less.

仕上圧延終了から冷却停止までの板厚中心の最低冷却速度が低いと、組織が粗大化し、平均結晶粒径が大きくなる。また、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率が低くなる。また、ベイナイト分率が低くなる。そのため、最低冷却速度は2℃/s以上とすることが好ましい。より好ましくは3℃/s以上である。さらに好ましくは4℃/s以上である。もっとも好ましくは5℃/s以上である。上限は特に限定されるものではないが、最低冷却速度は15℃/s以下であることが好ましい。より好ましくは12℃/s以下である。さらに好ましくは10℃/s以下である。もっとも好ましくは8℃/s以下である。なお、最低冷却速度は、仕上圧延終了から冷却停止までの時間を3sずつの区間に分割し、それぞれの区間において平均冷却速度を算出し、それらの最小値として求められる。If the minimum cooling rate at the center of the plate thickness from the end of finish rolling to the end of cooling is low, the structure will become coarse and the average grain size will become large. In addition, the area ratio of grains having a grain size smaller than the average grain size will be low. In addition, the bainite fraction will be low. Therefore, it is preferable that the minimum cooling rate is 2°C/s or more. More preferably, it is 3°C/s or more. Even more preferably, it is 4°C/s or more. Most preferably, it is 5°C/s or more. There is no particular upper limit, but it is preferable that the minimum cooling rate is 15°C/s or less. More preferably, it is 12°C/s or less. Even more preferably, it is 10°C/s or less. Most preferably, it is 8°C/s or less. The minimum cooling rate is calculated by dividing the time from the end of finish rolling to the end of cooling into sections of 3 seconds each, calculating the average cooling rate in each section, and taking the minimum value of these.

仕上圧延終了から冷却停止までの連続空冷時間が長いと、フェライトおよびベイナイトが過剰に粒成長し、組織が粗大化し、最終製品の平均結晶粒径が大きくなる。また、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率が低くなる。また、ベイナイト分率が低くなる場合がある。そのため、前記の連続空冷時間は15s以下とすることが好ましい。より好ましくは14s以下である。さらに好ましくは12s以下である。もっとも好ましくは11s以下である。前記の連続空冷時間は短いほど好ましいが、6s未満になると連続空冷時間の短縮に対する微細化の効果が小さくなり、設備負荷が増大するのみとなるため、前記の連続空冷時間は6s以上とすることが好ましい。より好ましくは7s以上である。さらに好ましくは8s以上である。仕上げ圧延終了から冷却停止までの間、空冷と水冷を使って冷却を行っている。If the continuous air-cooling time from the end of finish rolling to the end of cooling is long, ferrite and bainite will grow excessively, the structure will become coarse, and the average crystal grain size of the final product will become large. In addition, the area ratio of crystal grains having a grain size smaller than the average crystal grain size will decrease. In addition, the bainite fraction may decrease. Therefore, the continuous air-cooling time is preferably 15 seconds or less. More preferably, it is 14 seconds or less. Even more preferably, it is 12 seconds or less. Most preferably, it is 11 seconds or less. The shorter the continuous air-cooling time, the better, but if it is less than 6 seconds, the effect of reducing the continuous air-cooling time will be small, and the equipment load will only increase, so the continuous air-cooling time is preferably 6 seconds or more. More preferably, it is 7 seconds or more. Even more preferably, it is 8 seconds or more. Between the end of finish rolling and the end of cooling, cooling is performed using air cooling and water cooling.

仕上圧延終了から冷却停止までの合計空冷時間が長いと、フェライトおよびベイナイトが過剰に粒成長し、組織が粗大化し、最終製品の平均結晶粒径が大きくなる。また、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率が低くなる。また、ベイナイト分率が低くなる場合がある。そのため、前記の合計空冷時間は50s以下とすることが好ましい。より好ましくは45s以下である。さらに好ましくは40s以下である。もっとも好ましくは38s以下である。前記の連続空冷時間は短いほど好ましいが、10s未満になると合計空冷時間の短縮に対する微細化の効果が小さくなり、設備負荷が増大するのみとなるため、前記の合計空冷時間は10s以上とすることが好ましい。より好ましくは12s以上である。さらに好ましくは15s以上である。If the total air-cooling time from the end of finish rolling to the end of cooling is long, ferrite and bainite will grow excessively, the structure will become coarse, and the average crystal grain size of the final product will become large. In addition, the area ratio of crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size will decrease. In addition, the bainite fraction may decrease. Therefore, the total air-cooling time is preferably 50 seconds or less. More preferably, it is 45 seconds or less. Even more preferably, it is 40 seconds or less. Most preferably, it is 38 seconds or less. The shorter the continuous air-cooling time, the better, but if it is less than 10 seconds, the effect of refining the grains in relation to the reduction in the total air-cooling time will be small, and the equipment load will only increase, so the total air-cooling time is preferably 10 seconds or more. More preferably, it is 12 seconds or more. Even more preferably, it is 15 seconds or more.

冷却停止温度が低いと、マルテンサイトの分率が高くなり、延性が低下する。そのため、冷却停止温度は400℃以上とすることが好ましい。より好ましくは420℃以上である。さらに好ましくは450℃以上である。もっとも好ましくは470℃以上である。一方、冷却停止温度が高いと、ベイナイトの分率が低くなる。そのため、冷却停止温度は650℃以下とすることが好ましい。より好ましくは620℃以下である。さらに好ましくは600℃以下である。もっとも好ましくは580℃以下である。If the cooling stop temperature is low, the proportion of martensite increases and ductility decreases. Therefore, it is preferable that the cooling stop temperature be 400°C or higher. More preferably, it is 420°C or higher. Even more preferably, it is 450°C or higher. Most preferably, it is 470°C or higher. On the other hand, if the cooling stop temperature is high, the proportion of bainite decreases. Therefore, it is preferable that the cooling stop temperature be 650°C or lower. More preferably, it is 620°C or lower. Even more preferably, it is 600°C or lower. Most preferably, it is 580°C or lower.

なお、本発明の電縫鋼管では、溶接部の介在物密度を低くするため、溶接部(電縫溶接部)の溶融凝固部の管周方向の幅が、管全厚にわたり1μm以上であることが好ましい。また、溶接部(電縫溶接部)の溶融凝固部の管周方向の幅が、管全厚にわたり1000μm以下であることが好ましい。In the electric resistance welded steel pipe of the present invention, in order to reduce the inclusion density of the welded portion, it is preferable that the width of the molten solidified portion of the welded portion (electric resistance welded portion) in the circumferential direction of the pipe is 1 μm or more throughout the entire thickness of the pipe. It is also preferable that the width of the molten solidified portion of the welded portion (electric resistance welded portion) in the circumferential direction of the pipe is 1000 μm or less throughout the entire thickness of the pipe.

また、電縫鋼管の外径は、80mm以上であることが好ましい。また前記外径は800mm以下であることが好ましい。電縫鋼管の肉厚は3mm以上であることが好ましい。また、前記肉厚は40mm以下であることが好ましい。 The outer diameter of the electric welded steel pipe is preferably 80 mm or more. The outer diameter is preferably 800 mm or less. The wall thickness of the electric welded steel pipe is preferably 3 mm or more. The wall thickness is preferably 40 mm or less.

ここで、腐食液は鋼成分、鋼管の種類に応じて適切なものを選択すればよい。図4に電縫鋼管の電縫溶接部の管周断面の模式図を示す。溶融凝固部15は、腐食後の前記断面を図4に模式で示すように、図4において母材部13および熱影響部14と異なる組織形態やコントラストを有する領域として視認できる。例えば、炭素鋼および低合金鋼の電縫鋼管の溶融凝固部15は、ナイタールで腐食した前記断面において、光学顕微鏡で白く観察される領域として特定できる。また、炭素鋼および低合金鋼のUOE鋼管の溶融凝固部15は、ナイタールで腐食した前記断面において、光学顕微鏡でセル状またはデンドライト状の凝固組織を含有する領域として特定できる。Here, the etching solution may be selected appropriately depending on the steel components and the type of steel pipe. Figure 4 shows a schematic diagram of the circumferential cross section of an electric resistance welded part of an electric resistance welded steel pipe. The molten solidified part 15 can be visually recognized as a region having a different structure form and contrast from the base material part 13 and the heat-affected part 14 in Figure 4, as shown in the schematic diagram of the cross section after corrosion in Figure 4. For example, the molten solidified part 15 of an electric resistance welded steel pipe of carbon steel and low alloy steel can be identified as a region observed as white under an optical microscope in the cross section corroded with nital. Also, the molten solidified part 15 of a UOE steel pipe of carbon steel and low alloy steel can be identified as a region containing a cellular or dendritic solidified structure under an optical microscope in the cross section corroded with nital.

以下、実施例に基づいてさらに本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.

表1に示す成分組成を有する溶鋼を溶製し、スラブ(鋼素材)とした。得られたスラブを表2に示す条件の熱間圧延工程および冷却工程、さらに巻取工程を施して、表2に示す仕上板厚(mm)の熱延鋼板とした。Molten steel having the chemical composition shown in Table 1 was produced as a slab (steel material). The obtained slab was subjected to a hot rolling process and a cooling process under the conditions shown in Table 2, and then a coiling process to produce a hot-rolled steel sheet having the finished thickness (mm) shown in Table 2.

巻取工程後、熱延鋼板をロール成形により円筒状の丸型鋼管に成形し、その突合せ部分を電縫溶接した。その後、丸型鋼管の上下左右に配置したロールにより縮径を加え、表4に示す外径(mm)および肉厚(mm)の電縫鋼管を得た。After the coiling process, the hot-rolled steel sheet was rolled into a cylindrical round steel pipe, and the butt joint was electric resistance welded. The round steel pipe was then reduced in diameter by rolls placed above, below, left and right of the round steel pipe, to obtain electric resistance welded steel pipes with the outer diameter (mm) and wall thickness (mm) shown in Table 4.

表3、4にそれぞれ示す得られた熱延鋼板および電縫鋼管から試験片を採取して、以下に示すC形へん平試験、へん平試験、平均結晶粒径測定、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率測定、微細粒連結度測定、組織観察を実施した。各種の試験片は、熱延鋼板においては幅方向中央の板厚中央から、電縫鋼管においては電縫溶接部から管周方向に90°離れた母材部の板厚中央からそれぞれ採取した。Test pieces were taken from the obtained hot-rolled steel sheets and electric resistance welded steel pipes shown in Tables 3 and 4, respectively, and the following C-type flattening tests, flattening tests, average grain size measurements, area ratio measurements of grains with grain sizes smaller than the average grain size, fine grain connectivity measurements, and structural observations were performed. The various test pieces were taken from the center of the plate thickness in the width direction for the hot-rolled steel sheets, and from the center of the plate thickness of the base material part 90° away from the electric resistance weld in the circumferential direction of the pipe for the electric resistance welded steel pipes.

〔C形へん平試験〕
C形へん平試験は、熱延鋼板から全厚、幅50×t(t:板厚)、長さ100mmの板材(試験片)を試験片の長手方向が熱延鋼板の板幅方向になるように採取し、次いで、JIS Z 2248(2006)に記載の押曲げ方法によりこれをC形試験片とした後、JIS G 3441(2021)に記載の方法により実施した。押曲げにおいては、押金具の先端部の内側半径を9×tとした。へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径rは、(4)式のように、押曲げにおける押金具の先端部の内側半径に板厚を加えることにより求めた。
r=10×t・・・(4)
密着状態で曲げ外面に長さが0.50mm以上の亀裂が生じていた場合は割れ有り、曲げ外面に亀裂が生じていなかった場合は割れ無しとした。
[C-type flattening test]
In the C-type flattening test, a plate material (test piece) having a total thickness of 50×t (t: plate thickness) and a length of 100 mm was taken from the hot-rolled steel plate so that the longitudinal direction of the test piece was the plate width direction of the hot-rolled steel plate, and then this was made into a C-type test piece by the press-bending method described in JIS Z 2248 (2006), and then it was carried out by the method described in JIS G 3441 (2021). In the press-bending, the inner radius of the tip of the press fitting was 9×t. The initial curvature radius r of the bent outer surface of the flattened test piece was obtained by adding the plate thickness to the inner radius of the tip of the press fitting in the press-bending as shown in formula (4).
r=10×t...(4)
When a crack having a length of 0.50 mm or more was generated on the outer bent surface in the tightly attached state, it was judged that there was a crack, and when no crack was generated on the outer bent surface, it was judged that there was no crack.

〔へん平試験〕
へん平試験は、電縫溶接部を含む電縫鋼管から長さ100mmの輪切りにした試験片を管軸方向から採取し、JIS G 3441(2021)に記載の方法により実施した。
ただし、試験片は図3のように、溶接部が圧縮方向を向くように置いた。へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径rは、電縫鋼管の外径の1/2とした。密着状態で管の外面に長さが0.50mm以上の亀裂が生じていた場合は割れ有り、管の外面に亀裂が生じていなかった場合は割れ無しとした。
[Flattening test]
The flattening test was performed by taking a test piece cut into a ring having a length of 100 mm from an electric resistance welded steel pipe including an electric resistance welded portion in the axial direction of the pipe, and performing the flattening test according to the method described in JIS G 3441 (2021).
However, the test specimen was placed so that the welded portion faced the compression direction, as shown in Figure 3. The initial radius of curvature r of the bent outer surface of the flattened test specimen was set to 1/2 the outer diameter of the electric resistance welded steel pipe. If a crack of 0.50 mm or more in length was generated on the outer surface of the pipe in a tightly sealed state, it was judged that there was a crack, and if no crack was generated on the outer surface of the pipe, it was judged that there was no crack.

〔平均結晶粒径測定〕
平均結晶粒径は、測定用の試験片を、測定面が熱延鋼板の圧延方向および板厚方向の両方に平行な断面、並びに電縫鋼管の管軸方向および肉厚方向の両方に平行な断面となるようにそれぞれ採取し、鏡面研磨した後、SEM/EBSD法を用いて測定した。結晶粒径は、隣接する結晶粒の間の方位差を求め、方位差が15°以上の境界を結晶粒界として、方位差が15°以上で囲まれた領域を1結晶粒として測定した。得られた結晶粒界から粒径の算術平均を求めて、平均結晶粒径とした。加速電圧は15kV、測定領域は500μm×500μm、測定ステップサイズは0.5μmとし、5視野以上の測定値を平均した。得られたEBSDデータをもとに、結晶方位解析ソフトOIM Analysis(商標)を用いて、方位差が15°以上の境界を結晶粒界(大角粒界)として、粒界および粒径の分布を得た。粒径および平均結晶粒径は、測定した全面積を結晶粒数で除した値と等しい面積の円の直径(円相当径)として求めた。なお、平均結晶粒径の算出においては、結晶粒径が1.0μm以下の結晶粒は測定ノイズとして除外した。
[Average grain size measurement]
The average grain size was measured by taking a test piece for measurement so that the measurement surface was a cross section parallel to both the rolling direction and the plate thickness direction of the hot-rolled steel sheet, and a cross section parallel to both the pipe axis direction and the wall thickness direction of the electric resistance welded steel pipe, mirror polishing, and then using the SEM/EBSD method. The grain size was measured by determining the orientation difference between adjacent grains, and the boundary with an orientation difference of 15° or more was considered as a grain boundary, and the area surrounded by an orientation difference of 15° or more was considered as one grain. The arithmetic average of the grain size was calculated from the obtained grain boundaries, and the average grain size was obtained. The acceleration voltage was 15 kV, the measurement area was 500 μm × 500 μm, the measurement step size was 0.5 μm, and the measured values of 5 fields or more were averaged. Based on the obtained EBSD data, the grain boundary and grain size distribution were obtained by using the crystal orientation analysis software OIM Analysis (trademark), with the boundary with an orientation difference of 15° or more being considered as a grain boundary (high angle grain boundary). The grain size and the average grain size were calculated as the diameter of a circle having an area equal to the total area measured divided by the number of grains (equivalent circle diameter). In calculating the average grain size, grains having a grain size of 1.0 μm or less were excluded as measurement noise.

〔平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率測定〕
前記により得られた平均結晶粒径および粒径分布から求めた。平均結晶粒径以下の各結晶粒について、その円相当径から面積を算出し、平均結晶粒径以下の結晶粒の面積の合計を算出し、それを測定領域の面積で除して求めた。なお、平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒の面積率の算出においては、結晶粒径が1.0μm以下の結晶粒は測定ノイズとして除外した。
[Measurement of area ratio of crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size]
The area ratio was calculated from the average crystal grain size and the grain size distribution obtained above. For each crystal grain with a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size, the area was calculated from its circle-equivalent diameter, the total area of the crystal grains with a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size was calculated, and the total area was divided by the area of the measurement region. In calculating the area ratio of the crystal grains with a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size, crystal grains with a grain size of 1.0 μm or less were excluded as measurement noise.

〔微細粒連結度〕
微細粒連結度は、平均結晶粒径以上の粒径を有する結晶粒を除いた領域における大角粒界の総長さ、および全結晶粒の大角粒界の総長さをそれぞれ算出し、これらの比として求めた。ただし、上述している(3)式の右辺の分子に記載の平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒における大角粒界の総長さには、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界の長さは含まれない。
なお、微細粒連結度の算出においては、結晶粒径が1.0μm以下の結晶粒は測定ノイズとして除外した。
[Fine Grain Connectivity]
The fine grain connectivity was calculated by calculating the total length of high-angle boundaries in the region excluding grains having a grain size equal to or larger than the average grain size, and the total length of high-angle boundaries in all grains, and then calculating the ratio between them. However, the total length of high-angle boundaries in grains having a grain size smaller than the average grain size, which is written in the numerator on the right side of the above formula (3), does not include the length of high-angle boundaries between grains having a grain size smaller than the average grain size and grains having a grain size equal to or larger than the average grain size.
In addition, in calculating the fine grain connectivity, crystal grains having a crystal grain size of 1.0 μm or less were excluded as measurement noise.

〔組織観察〕
組織観察用の試験片は、観察面が熱延鋼板の圧延方向および板厚方向の両方に平行な断面、並びに電縫鋼管の管軸方向および肉厚方向の両方に平行な断面となるようにそれぞれ採取し、鏡面研磨した後、ナイタールで腐食して作製した。組織観察は、光学顕微鏡(倍率:1000倍)または走査型電子顕微鏡(SEM、倍率:1000倍)を用いて、熱延鋼板の板厚中央位置、並びに電縫鋼管の肉厚中央位置における組織を観察し、撮像した。SEMの観察は、加速電圧15kVで実施した。得られた光学顕微鏡像およびSEM像から、ベイナイトおよび残部(フェライト、パーライト、マルテンサイト、オーステナイト)の面積率を求めた。各組織の面積率は、5視野以上で観察を行い、各視野で得られた値の平均値として算出した。ここでは、組織観察により得られた面積率を、各組織の体積率とした。
[Structural Observation]
The test pieces for microstructural observation were taken so that the observation surface was a cross section parallel to both the rolling direction and the plate thickness direction of the hot-rolled steel sheet, and a cross section parallel to both the pipe axis direction and the wall thickness direction of the electric resistance welded steel pipe, respectively, and were prepared by mirror polishing and then etching with nital. The microstructural observation was performed using an optical microscope (magnification: 1000 times) or a scanning electron microscope (SEM, magnification: 1000 times) to observe and image the structure at the plate thickness center position of the hot-rolled steel sheet and the wall thickness center position of the electric resistance welded steel pipe. The SEM observation was performed at an acceleration voltage of 15 kV. From the obtained optical microscope image and SEM image, the area ratio of bainite and the remainder (ferrite, pearlite, martensite, austenite) was obtained. The area ratio of each structure was calculated as the average value of the values obtained in each field of view by observing five or more fields of view. Here, the area ratio obtained by the microstructural observation was taken as the volume ratio of each structure.

上記からフェライト、パーライト、マルテンサイトの判断は実施形態で記載した方法で実施している。 From the above, the determination of ferrite, pearlite, and martensite is carried out using the method described in the embodiment.

オーステナイトの体積率の測定は、X線回折により行った。熱延鋼板の板厚中央および電縫鋼管の肉厚中央の測定用の試験片は、回折面が熱延鋼板の板厚中央および電縫鋼管の肉厚中央となるようにそれぞれ研削した後、化学研磨をして表面加工層を除去して作製した。測定にはMoのKα線を使用し、fcc鉄の(200)、(220)、(311)面とbcc鉄の(200)、(211)面の積分強度からオーステナイトの体積率を求めた。The austenite volume fraction was measured by X-ray diffraction. The test pieces for measuring the center of thickness of the hot-rolled steel plate and the center of thickness of the electric resistance welded steel pipe were prepared by grinding so that the diffraction surface was at the center of thickness of the hot-rolled steel plate and the center of thickness of the electric resistance welded steel pipe, respectively, and then chemically polishing to remove the surface treatment layer. The measurement used Mo Kα radiation, and the austenite volume fraction was calculated from the integrated intensity of the (200), (220), and (311) planes of fcc iron and the (200) and (211) planes of bcc iron.

得られた結果を表3および4に示す。The results obtained are shown in Tables 3 and 4.

Figure 0007635881000001
Figure 0007635881000001

Figure 0007635881000002
Figure 0007635881000002

Figure 0007635881000003
Figure 0007635881000003

Figure 0007635881000004
Figure 0007635881000004

表3および4中、No.1、4、6、8、9、11~24の熱延鋼板および電縫鋼管は本発明例であり、No.2、3、5、7、10の熱延鋼板および電縫鋼管は比較例である。In Tables 3 and 4, hot-rolled steel plates and electric-resistance welded steel pipes No. 1, 4, 6, 8, 9, 11 to 24 are examples of the present invention, and hot-rolled steel plates and electric-resistance welded steel pipes No. 2, 3, 5, 7, and 10 are comparative examples.

本発明例の熱延鋼板は、いずれもC形へん平試験において、密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、規格化変位が0.20~0.30の範囲における(規格化荷重/規格化変位)の値が100MPa以上であった。 In the C-type flattening test, none of the hot-rolled steel sheets of the present invention showed any cracks measuring 0.50 mm or more in length until they reached a tightly adhered state, and the (standardized load/standardized displacement) value was 100 MPa or more when the standardized displacement was in the range of 0.20 to 0.30.

本発明例の電縫鋼管は、いずれもへん平試験において、密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、規格化変位が0.20~0.30の範囲における(規格化荷重/規格化変位)の値が100MPa以上であった。 In the flattening test, none of the electric welded steel pipes of the present invention showed any cracks greater than 0.50 mm in length until they reached a tightly sealed state, and the (standardized load/standardized displacement) value was 100 MPa or greater when the standardized displacement was in the range of 0.20 to 0.30.

1 規格化変位に伴う規格化荷重の変化を示す曲線
2 弾性域
3 塑性域
4 割れまたは密着状態
5A 試験片
5 C形へん平試験片(へん平試験片)
6 平板
7 圧縮方向
8 へん平試験片
9 電縫溶接部
10 電縫鋼管の中心
11 平板
12 圧縮方向
13 母材部
14 熱影響部
15 溶融凝固部
100 試験片の初期長さL
101 試験片の初期板厚t
102 熱延鋼板の圧延方向

1 Curve showing change in normalized load with normalized displacement 2 Elastic region 3 Plastic region 4 Crack or adhesion state 5A Test piece 5 C-shaped flattened test piece (flattened test piece)
6 Flat plate 7 Compression direction 8 Flattened test piece 9 Electric resistance welded part 10 Center of electric resistance welded steel pipe 11 Flat plate 12 Compression direction 13 Base material part 14 Heat-affected part 15 Melted and solidified part 100 Initial length L of test piece
101 Initial thickness of test piece t
102 Rolling direction of hot-rolled steel sheet

Claims (2)

成分組成は、質量%で、
C:0.020%以上0.200%以下、
Si:0.50%以下、
Mn:0.30%以上2.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.005%以上0.100%以下、
N:0.0100%以下を含有し、
あるいはさらに、
Nb:0.080%以下、
V:0.080%以下、
Ti:0.080%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
Ca:0.0050%以下、
B:0.0050%以下、
Mg:0.020%以下、
Zr:0.020%以下、
REM:0.020%以下、
Sn:0.100%以下のうちから1種または2種以上を含み、
残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
1枚の鋼板をU字型に曲げ加工した試験片が2枚の平板に挟圧されて実施されるC形へん平試験において、
前記曲げ加工した試験片の内側の面同士が接触する密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、かつ
下記(2)式で求められる規格化変位が0.20~0.30の範囲において、下記(1)式で求められる規格化荷重/前記規格化変位が100MPa以上であり、
板厚中央における鋼組織は、
大角粒界で囲まれた領域である結晶粒の平均結晶粒径が15.0μm以下であり、
前記平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒が全結晶粒に対して面積率で10%以上50%以下であり、
下記(3)式で求められる微細粒連結度が0.05以上0.50以下であり、かつ
ベイナイトが体積率で10%以上であり、
フェライトとベイナイトの合計が体積率で80%以上であり、
残部はパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトのうちから選ばれた1種または2種以上の合計が体積率で20%以下である、
熱延鋼板。
(規格化荷重(MPa))=(P/L)×(r/t 2 )×(1-((x 0 -x)/2r) 2 1/2 ・・・(1)
(規格化変位)=(x 0 -x)/2r・・・(2)
ここで、
P:荷重(N)
L:へん平試験片の初期長さ(mm)
r:へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径(mm)
t:へん平試験片の初期板厚(mm)
0 :2枚の平板間の初期の距離(mm)
x:2枚の平板間の距離(mm)
(微細粒連結度)=(平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒における大角粒界の総長さ)/(大角粒界の総長さ)・・・(3)
ただし、(3)式の右辺の分子には、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界の長さは含まれない。
The composition is in mass percent:
C: 0.020% or more and 0.200% or less,
Si: 0.50% or less,
Mn: 0.30% or more and 2.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 0.100% or less,
N: 0.0100% or less;
Or even more so:
Nb: 0.080% or less,
V: 0.080% or less,
Ti: 0.080% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
Ca: 0.0050% or less,
B: 0.0050% or less,
Mg: 0.020% or less,
Zr: 0.020% or less,
REM: 0.020% or less,
Sn: 0.100% or less, one or more of the following are included;
The balance is Fe and unavoidable impurities,
In the C-type flattening test, a steel plate is bent into a U-shape and a test piece is clamped between two flat plates.
No cracks having a length of 0.50 mm or more are generated until the inner surfaces of the bent test pieces come into contact with each other, and
When the normalized displacement calculated by the following formula (2) is in the range of 0.20 to 0.30, the normalized load/normalized displacement calculated by the following formula (1) is 100 MPa or more,
The steel structure at the center of the plate thickness is
The average grain size of the grains in the region surrounded by the high-angle grain boundaries is 15.0 μm or less,
The crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size account for 10% or more and 50% or less of the total crystal grains,
The fine grain connectivity calculated by the following formula (3) is 0.05 or more and 0.50 or less, and bainite is 10% or more in volume fraction,
The total volume fraction of ferrite and bainite is 80% or more,
The balance is one or more selected from pearlite, martensite and austenite, the total of which is 20% or less by volume.
Hot-rolled steel sheet.
(Normalized load (MPa)) = (P/L) x (r/t 2 ) x (1 - ((x 0 - x) / 2r) 2 ) 1/2 ... (1)
(Normalized displacement)=(x 0 −x)/2r (2)
Where:
P: Load (N)
L: Initial length of the flattened test piece (mm)
r: initial radius of curvature of the outer surface of the bent flattened test piece (mm)
t: initial thickness of flattened test piece (mm)
x 0 : Initial distance between two plates (mm)
x: Distance between two plates (mm)
(Fine grain connectivity)=(total length of high angle grain boundaries in grains having a grain size smaller than the average grain size)/(total length of high angle grain boundaries) (3)
However, the numerator on the right side of equation (3) does not include the length of the high-angle grain boundary between crystal grains smaller than the average crystal grain size and crystal grains larger than or equal to the average crystal grain size.
母材部と電縫溶接部を有する電縫鋼管であって、
前記母材部の成分組成は、質量%で、
C:0.020%以上0.200%以下、
Si:0.50%以下、
Mn:0.30%以上2.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0200%以下、
Al:0.005%以上0.100%以下、
N:0.0100%以下、を含有し、
あるいはさらに、
Nb:0.080%以下、
V:0.080%以下、
Ti:0.080%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Cr:0.50%以下、
Mo:0.50%以下、
Ca:0.0050%以下、
B:0.0050%以下、
Mg:0.020%以下、
Zr:0.020%以下、
REM:0.020%以下、
Sn:0.100%以下のうちから1種または2種以上を含み、
残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
電縫鋼管から採取したへん平試験片が2枚の平板に挟圧されて実施されるへん平試験において、
前記へん平試験片の内面同士が接触する密着状態まで長さが0.50mm以上である割れが発生せず、かつ
下記(2)式で求められる規格化変位が0.20~0.30の範囲において、下記(1)式で求められる規格化荷重/前記規格化変位が100MPa以上であり、
前記母材部の肉厚中央における鋼組織は、
大角粒界で囲まれた領域である結晶粒の平均結晶粒径が15.0μm以下であり、
前記平均結晶粒径以下の粒径を有する結晶粒が全結晶粒に対して面積率で10%以上50%以下であり、
下記(3)式で求められる微細粒連結度が0.05以上0.50以下であり、かつ
ベイナイトが体積率で10%以上であり、
フェライトとベイナイトの合計が体積率で80%以上であり、
残部はパーライト、マルテンサイトおよびオーステナイトのうちから選ばれた1種または2種以上の合計が体積率で20%以下である、
電縫鋼管。
(規格化荷重(MPa))=(P/L)×(r/t 2 )×(1-((x 0 -x)/2r) 2 1/2 ・・・(1)
(規格化変位)=(x 0 -x)/2r・・・(2)
ここで、
P:荷重(N)
L:へん平試験片の管軸方向の初期長さ(mm)
r:へん平試験片の曲げ外面の初期曲率半径(mm)
t:へん平試験片の初期板厚(mm)
0 :2枚の平板間の初期の距離(mm)
x:2枚の平板間の距離(mm)
(微細粒連結度)=(平均結晶粒径未満の粒径を有する結晶粒における大角粒界の総長さ)/(大角粒界の総長さ)・・・(3)
ただし、(3)式の右辺の分子には、平均結晶粒径未満の結晶粒と平均結晶粒径以上の結晶粒の間の大角粒界の長さは含まれない。
An electric resistance welded steel pipe having a base metal portion and an electric resistance welded portion,
The composition of the base material is, in mass%,
C: 0.020% or more and 0.200% or less,
Si: 0.50% or less,
Mn: 0.30% or more and 2.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0200% or less,
Al: 0.005% or more and 0.100% or less,
N: 0.0100% or less;
Or even more so:
Nb: 0.080% or less,
V: 0.080% or less,
Ti: 0.080% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Cr: 0.50% or less,
Mo: 0.50% or less,
Ca: 0.0050% or less,
B: 0.0050% or less,
Mg: 0.020% or less,
Zr: 0.020% or less,
REM: 0.020% or less,
Sn: 0.100% or less, one or more of the following are included;
The balance is Fe and unavoidable impurities,
In a flattening test, a flattened test piece taken from an electric resistance welded steel pipe is clamped between two flat plates.
No cracks having a length of 0.50 mm or more are generated until the inner surfaces of the flattened test pieces come into contact with each other, and
When the normalized displacement calculated by the following formula (2) is in the range of 0.20 to 0.30, the normalized load/normalized displacement calculated by the following formula (1) is 100 MPa or more,
The steel structure at the center of the thickness of the base material portion is
The average grain size of the grains in the region surrounded by the high-angle grain boundaries is 15.0 μm or less,
The crystal grains having a grain size equal to or smaller than the average crystal grain size account for 10% or more and 50% or less of the total crystal grains,
The fine grain connectivity calculated by the following formula (3) is 0.05 or more and 0.50 or less, and bainite is 10% or more in volume fraction,
The total volume fraction of ferrite and bainite is 80% or more,
The balance is one or more selected from pearlite, martensite and austenite, the total of which is 20% or less by volume.
Electric resistance welded steel pipe.
(Normalized load (MPa)) = (P/L) x (r/t 2 ) x (1 - ((x 0 - x) / 2r) 2 ) 1/2 ... (1)
(Normalized displacement)=(x 0 −x)/2r (2)
Where:
P: Load (N)
L: Initial length of the flattened test piece in the tube axial direction (mm)
r: initial radius of curvature of the outer surface of the bent flattened test piece (mm)
t: initial thickness of flattened test piece (mm)
x 0 : Initial distance between two plates (mm)
x: Distance between two plates (mm)
(Fine grain connectivity)=(total length of high angle grain boundaries in grains having a grain size smaller than the average grain size)/(total length of high angle grain boundaries) (3)
However, the numerator on the right side of equation (3) does not include the length of the high-angle grain boundary between crystal grains smaller than the average crystal grain size and crystal grains larger than or equal to the average crystal grain size.
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