(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、および
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが下記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を母材とし、
ボンド幅が４０×１０-6ｍ以上、１２０×１０-6ｍ以下である電縫溶接部を有する電縫溶接鋼管であって、
前記電縫溶接部の外表面から深さ２００μｍの位置におけるＣ含有量として定義される前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ1（質量％）と、前記鋼板のＣ含有量：Ｃ0（質量％）との差、Ｃ0−Ｃ1が０．０５質量％以下であり、かつ、
前記電縫溶接鋼管の内側表層と外側表層における全脱炭層の深さが、それぞれ５０×１０-6ｍ以下である、電縫溶接鋼管。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す
【請求項２】
前記成分組成が、質量％で、
Ｃｒ：１．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ  ：１．０％以下、
Ｎｉ：１．０％以下、および
Ｃｕ：１．０％以下からなる群より選択される１または２以上をさらに含有する、請求項１に記載の電縫溶接鋼管。
【請求項３】
前記成分組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．２％以下、および
Ｖ  ：０．２％以下の一方または両方をさらに含有する、請求項１または２に記載の電縫溶接鋼管。
【請求項４】
前記成分組成が、質量％で、
Ｃａ：０．００５０％以下をさらに含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電縫溶接鋼管。
【請求項５】
質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、および
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが下記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を電縫溶接して、ボンド幅が４０×１０-6ｍ以上、１２０×１０-6ｍ以下である電縫溶接部を有し、内側表層と外側表層における全脱炭層の深さが、それぞれ５０×１０-6ｍ以下である電縫溶接鋼管とし、
次いで、下記（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ*1（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ0（質量％）との差、Ｃ0−Ｃ*1が０．０５質量％以下となる条件で、かつ、
ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、ならびにＣおよびＦｅに対して中性なガスからなり、下記（３）および（４）式を満たす雰囲気で焼準する、電縫溶接鋼管の製造方法。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す
Ｃ*1＝Ｃ0−（Ｃ0−０．０９）ｅｒｆ（ｈ’）…（２）
ここで、
Ｃ0：鋼板のＣ含有量（質量％）
ｈ’＝ｈ／（Ｄｔ）1/2
ｈ（ｍ）：ボンド幅／２
Ｄ（ｍ2／ｓ）＝Ｄ0  ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）
Ｄ0＝４．７×１０-5 ｍ2／ｓ
Ｑ＝１５５ ｋＪ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ、
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ｔ（ｓ）：前記焼準において（Ｔ−５０Ｋ）からＴの間の温度域に保持されている時間
（ＰCO）2／ＰCO2≧Ｋ・ａCγ…（３）
ＰH2・ＰCO／ＰH2O≧Ｋ’・ａCγ…（４）
ここで、
ｌｏｇ（Ｋ）＝−９４６０／Ｔ−１．２６ｌｏｇ（Ｔ）＋１３．５２
Ｋ’＝ｅｘｐ［−（１３１３００−１３４．３Ｔ）／ＲＴ］
ａCγ＝ｘCγ・ｅｘｐ［（ＧCγ＋ΩFeCγ−ＧCgr）・ＲＴ］・ｅｘｐ［（−２ΩFeCγ・ｘCγ＋ΣＷMCγ・ｘMγ）／ＲＴ］
ＧCγ−ＧCgr＝７３７４４Ｊ／ｍｏｌ
２ΩFeCγ＝−５１９５６Ｊ／ｍｏｌ
ＷMnCγ＝−４１９００Ｊ／ｍｏｌ
ＷSiCγ＝＋１２５７００Ｊ／ｍｏｌ
ＷCrCγ＝−１０４７５０／ｍｏｌ
ＰCO（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＣＯの分圧
ＰCO2（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＣＯ2の分圧
ＰH2（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＨ2の分圧
ＰH2O（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＨ2Ｏの分圧
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ａCγ：オーステナイト相中におけるＣの活量
ｘCγ：オーステナイト相中のＣのモル分率
ｘSiγ：オーステナイト相中のＳｉのモル分率
ｘMnγ：オーステナイト相中のＭｎのモル分率
ｘCrγ：オーステナイト相中のＣｒのモル分率
ＧCγ：オーステナイト相中におけるＣの自由エネルギー
ＧCgr：グラファイト中におけるＣの自由エネルギー
【請求項６】
質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、および
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが下記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を電縫溶接して、ボンド幅が４０×１０-6ｍ以上、１２０×１０-6ｍ以下である電縫溶接部を有し、内側表層と外側表層における全脱炭層の深さが、それぞれ５０×１０-6ｍ以下である電縫溶接鋼管とし、
次いで、下記（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ*1（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ0（質量％）との差、Ｃ0−Ｃ*1が０．０５質量％以下となる条件で、かつ、
炉内雰囲気中のモル分率でＨ2：０〜１０％、Ｏ2：８０ｐｐｍ以下ならびに残部のＨ2ＯおよびＮ2からなり、露点が０℃以下である雰囲気で焼準する、電縫溶接鋼管の製造方法。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す
Ｃ*1＝Ｃ0−（Ｃ0−０．０９）ｅｒｆ（ｈ’）…（２）
ここで、
Ｃ0：鋼板のＣ含有量（質量％）
ｈ’＝ｈ／（Ｄｔ）1/2
ｈ（ｍ）：ボンド幅／２
Ｄ（ｍ2／ｓ）＝Ｄ0  ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）
Ｄ0＝４．７×１０-5 ｍ2／ｓ
Ｑ＝１５５ ｋＪ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ、
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ｔ（ｓ）：前記焼準において（Ｔ−５０Ｋ）からＴの間の温度域に保持されている時間
【請求項７】
前記成分組成が、質量％で、
Ｃｒ：１．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ  ：１．０％以下、
Ｎｉ：１．０％以下、および
Ｃｕ：１．０％以下からなる群より選択される１または２以上をさらに含有する、請求項５または６に記載の電縫溶接鋼管の製造方法。
【請求項８】
前記成分組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．２％以下、および
Ｖ  ：０．２％以下の一方または両方をさらに含有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の電縫溶接鋼管の製造方法。
【請求項９】
前記成分組成が、質量％で、
Ｃａ：０．００５０％以下をさらに含有する、請求項５〜８のいずれか一項に記載の電縫溶接鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫溶接鋼管に関し、特に、急速短時間加熱焼入れ処理後の疲労耐久性に優れ、中空スタビライザー等の素材として好適に用いることができる電縫溶接鋼管に関する。また本発明は、前記電縫溶接鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保全の観点から、自動車の排気ガス規制が強化され、燃費向上のために自動車車体の軽量化が推進されている。車体の軽量化の一つの方法として、最近では、中実部品を中空部品に変更することが指向されている。この傾向は、コーナリング時における車体のローリング抑制や、高速走行時の安定性を向上させるために用いられるスタビライザーにおいても例外ではない。すなわち、棒鋼を用いた中実スタビライザーから、鋼管を用いた中空スタビライザーへの転換が行われ、車体の軽量化が図られている。【０００３】
前記中空スタビライザーを初めとする中空部品は、通常、鋼管を冷間で所望の形状に成形した後、要求される強度を得るために焼入れまたは焼入れ焼戻しを施すことによって製造される。前記鋼管としては、継目無鋼管、電縫溶接鋼管、およびそれらを冷間で引抜加工した引抜鋼管が主に用いられている。なかでも電縫溶接鋼管は、比較的安価であり、しかも引抜加工せずとも寸法精度や表面の品質に優れることから、前記中空部品用素材として広く利用されている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平０１−０５８２６４号公報
【特許文献２】特公昭６１−０４５６８８号公報
【特許文献３】特開平０６−０９３３３９号公報
【特許文献４】特開２００９−１９７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、最近では更なる車体の軽量化が指向され、また、中空部品に加わる応力も一層高くなる傾向にある。そのため、特許文献１〜３に記載されているような従来の電縫溶接鋼管では、疲労耐久性、とくに電縫溶接部の疲労耐久性が不足する場合が生じてきた。【０００６】
疲労耐久性が不足する原因の一つは、電縫溶接部における焼入れ性の不足である。上述したように、一般的に中空部品は、鋼管を冷間で成形した後、焼入れを施して製造される。したがって、電縫溶接鋼管の電縫溶接部における焼入れが不足していると、焼入れ後における電縫溶接部の硬さ（焼入れ硬さ）が、母材部（電縫溶接部以外の部分）に比べて低くなる。このような電縫溶接部における焼入れ硬さの不足は、電縫溶接鋼管を通電加熱により急速短時間加熱して焼入れ処理（以下、「急速短時間加熱焼入れ処理」という）を施す場合に、特に顕在化する。【０００７】
この「急速短時間加熱焼入れ処理」は、生産性が高いことに加えて、加熱時の脱炭を抑制することにも有効であるため、広く用いられている。【０００８】
もちろん、焼入れ時の脱炭を防止する方法としては、急速加熱を行って加熱時間を短縮する方法以外にも、脱炭を起こさないように適切に調整された雰囲気中で加熱を行う方法が知られている。しかし、そのような脱炭を起こさない雰囲気は、一般に人体に有害で中毒を生じさせることに加え、爆発の危険が高いため、取り扱いが容易ではない。また、焼入れを行うためには、加熱炉から被処理部材を素早く取り出して冷却に供する必要があるが、そのような素早い取り出しにおいても炉内からの雰囲気ガスの漏洩や、炉内への大気の侵入が起こらないように特別な工夫が必要となる。とくに、中空スタビライザーのように長く、複雑な形状の部品を焼入れする場合、そのような工夫は容易ではない。【０００９】
上記の理由から、脱炭防止のために急速短時間加熱焼入れ処理を利用しつつも、電縫溶接部における焼入れ硬さの不足を解消することが求められている。【００１０】
そこで本発明者らは、上記従来技術の問題を解決するために、急速短時間加熱焼入れ処理における加熱条件を制御することにより、電縫溶接部における焼入れ硬さの低下を抑制する技術を開発した（特許文献４）。すなわち、焼入れ処理条件のうち、加熱速度、最高到達温度、均熱時間、および焼入れ開始温度までの一次冷却速度を、電縫溶接部のボンド幅（減炭層幅に対応）に応じて調整するという方法である。この方法によれば、十分な焼入れ硬さを確保できるだけのＣ（炭素）が加熱時に母材部から電縫溶接部へ拡散し、その結果、焼入れ処理後の電縫溶接部硬さが上昇し、得られる部材の疲労耐久性が向上する。【００１１】
しかし、特許文献４に記載された技術には、熱間仕上げ電縫溶接鋼管のようにボンド幅が狭い鋼管にしか適用できないという問題があった。ボンド幅が４０μｍ以上の一般の電縫溶接ままの鋼管の場合には、電縫溶接部に十分に復炭させることができる適切な短時間加熱条件が存在しない。もちろん、加熱時間を延長することで復炭は可能であるが、その場合、加熱時間が長くなることによって脱炭が防止できない。したがって、前記方法では、一般的なボンド幅を有する部材の焼入れにおいて、電縫溶接部における焼入れ硬さの向上と脱炭の防止とを両立させることができないという問題があった。【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ボンド幅が４０×１０−６ｍ以上であっても電縫溶接部における焼入れ硬さの向上と脱炭の防止とを両立させることができ、急速短時間加熱焼入れ処理後の疲労耐久性に優れる電縫溶接鋼管を提供することを目的とする。また、本発明は前記電縫溶接鋼管の製造方法を提供することを目的とする。【００１３】
なお、本発明において「急速短時間加熱焼入れ処理」とは、最高加熱温度が９００℃以上であり、室温から前記最高加熱温度の間における平均加熱速度が１０℃／ｓ以上であり、９００℃以上の温度域に滞留している時間が１ｍｉｎ以内である焼入れ処理をいうものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するために検討を行った結果、以下の知見を得た。【００１５】
（１）一般的なボンド幅の電縫溶接鋼管の焼入れにおいて、電縫溶接部における焼入れ硬さを向上させるために十分な復炭を行うためには、加熱時間を長くする必要があり、脱炭が生じてしまう。脱炭を防ぐためには脱炭を起こさない雰囲気中で加熱を行えばよいが、上述したように、焼入れ処理における加熱工程ではその後に急冷を行う必要があるため、脱炭を起こさない雰囲気を使用するためには様々な対策が必要となる。【００１６】
（２）しかし、加工される前の真っ直ぐな鋼管に対して、急冷を伴わない加熱を行うのであれば、一般的な炉であっても、脱炭を生じさせない雰囲気を用いた加熱を容易に行うことができる。【００１７】
（３）したがって、急速短時間加熱焼入れ処理に先だって、脱炭を生じさせない雰囲気中で、ボンド幅に応じた適切な条件で熱処理（焼準）を行うことにより、脱炭を防止しつつ電縫溶接部に十分な量の炭素を拡散させることができる。【００１８】
（４）上記熱処理が施された電縫溶接鋼管は、急速短時間加熱焼入れ処理を行った後の電縫溶接部における焼入れ硬さが高く、優れた疲労耐久性を備える。【００１９】
本発明は、上記知見に基づいて完成されたものであり、その要旨構成は、次のとおりである。【００２０】
１．質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、および
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが下記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を母材とし、
ボンド幅が４０×１０−６ｍ以上、１２０×１０−６ｍ以下である電縫溶接部を有する電縫溶接鋼管であって、
前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ１が０．０５質量％以下であり、かつ、
前記電縫溶接鋼管の内側表層と外側表層における全脱炭層の深さが、それぞれ５０×１０−６ｍ以下である、電縫溶接鋼管。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す【００２１】
２．前記成分組成が、質量％で、
Ｃｒ：１．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ  ：１．０％以下、
Ｎｉ：１．０％以下、および
Ｃｕ：１．０％以下からなる群より選択される１または２以上をさらに含有する、上記１に記載の電縫溶接鋼管。【００２２】
３．前記成分組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．２％以下、および
Ｖ  ：０．２％以下の一方または両方をさらに含有する、上記１または２に記載の電縫溶接鋼管。【００２３】
４．前記成分組成が、質量％で、
Ｃａ：０．００５０％以下をさらに含有する、上記１〜３のいずれか一項に記載の電縫溶接鋼管。【００２４】
５．質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、および
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが下記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を電縫溶接して、ボンド幅が４０×１０−６ｍ以上、１２０×１０−６ｍ以下である電縫溶接部を有し、内側表層と外側表層における全脱炭層の深さが、それぞれ５０×１０−６ｍ以下である電縫溶接鋼管とし、
次いで、下記（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ＊１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ＊１が０．０５質量％以下となる条件で、かつ、
ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、ならびにＣおよびＦｅに対して中性なガスからなり、下記（３）および（４）式を満たす雰囲気で焼準する、電縫溶接鋼管の製造方法。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す
Ｃ＊１＝Ｃ０−（Ｃ０−０．０９）ｅｒｆ（ｈ’）…（２）
ここで、
Ｃ０：鋼板のＣ含有量（質量％）
ｈ’＝ｈ／（Ｄｔ）１／２
ｈ（ｍ）：ボンド幅／２
Ｄ（ｍ２／ｓ）＝Ｄ０  ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）
Ｄ０＝４．７×１０−５ ｍ２／ｓ
Ｑ＝１５５ ｋＪ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ、
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ｔ（ｓ）：前記焼準において（Ｔ−５０Ｋ）からＴの間の温度域に保持されている時間
（ＰＣＯ）２／ＰＣＯ２≧Ｋ・ａγＣ…（３）
ＰＨ２・ＰＣＯ／ＰＨ２Ｏ≧Ｋ’・ａγＣ…（４）
ここで、
ｌｏｇ（Ｋ）＝−９４６０／Ｔ−１．２６ｌｏｇ（Ｔ）＋１３．５２
Ｋ’＝ｅｘｐ［−（１３１３００−１３４．３Ｔ）／ＲＴ］
ａＣγ＝ｘＣγ・ｅｘｐ［（ＧＣγ＋ΩＦｅＣγ−ＧＣｇｒ）・ＲＴ］・ｅｘｐ［（−２ΩＦｅＣγ・ｘＣγ＋ΣＷＭＣγ・ｘＭγ）／ＲＴ］
ＧＣγ−ＧＣｇｒ＝７３７４４Ｊ／ｍｏｌ
２ΩＦｅＣγ＝−５１９５６Ｊ／ｍｏｌ
ＷＭｎＣγ＝−４１９００Ｊ／ｍｏｌ
ＷＳｉＣγ＝＋１２５７００Ｊ／ｍｏｌ
ＷＣｒＣγ＝−１０４７５０／ｍｏｌ
ＰＣＯ（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＣＯの分圧
ＰＣＯ２（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＣＯ２の分圧
ＰＨ２（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＨ２の分圧
ＰＨ２Ｏ（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＨ２Ｏの分圧
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ａＣγ：オーステナイト相中におけるＣの活量
ｘＣγ：オーステナイト相中のＣのモル分率
ｘＳｉγ：オーステナイト相中のＳｉのモル分率
ｘＭｎγ：オーステナイト相中のＭｎのモル分率
ｘＣｒγ：オーステナイト相中のＣｒのモル分率
ＧＣγ：オーステナイト相中におけるＣの自由エネルギー
ＧＣｇｒ：グラファイト中におけるＣの自由エネルギー【００２５】
６．質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、および
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが下記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を電縫溶接して、ボンド幅が４０×１０−６ｍ以上、１２０×１０−６ｍ以下である電縫溶接部を有し、内側表層と外側表層における全脱炭層の深さが、それぞれ５０×１０−６ｍ以下である電縫溶接鋼管とし、
次いで、下記（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ＊１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ＊１が０．０５質量％以下となる条件で、かつ、
炉内雰囲気中のモル分率でＨ２：１０％以下、Ｏ２：８０ｐｐｍ以下、ならびに残部のＨ２ＯおよびＮ２からなり、露点が０℃以下である雰囲気で焼準する、電縫溶接鋼管の製造方法。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す
Ｃ＊１＝Ｃ０−（Ｃ０−０．０９）ｅｒｆ（ｈ’）…（２）
ここで、
Ｃ０：鋼板のＣ含有量（質量％）
ｈ’＝ｈ／（Ｄｔ）１／２
ｈ（ｍ）：ボンド幅／２
Ｄ（ｍ２／ｓ）＝Ｄ０  ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）
Ｄ０＝４．７×１０−５ ｍ２／ｓ
Ｑ＝１５５ ｋＪ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ、
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ｔ（ｓ）：前記焼準において（Ｔ−５０Ｋ）からＴの間の温度域に保持されている時間【００２６】
７．前記成分組成が、質量％で、
Ｃｒ：１．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ  ：１．０％以下、
Ｎｉ：１．０％以下、および
Ｃｕ：１．０％以下からなる群より選択される１または２以上をさらに含有する、上記５または６に記載の電縫溶接鋼管の製造方法。【００２７】
８．前記成分組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．２％以下、および
Ｖ  ：０．２％以下の一方または両方をさらに含有する、上記５〜７のいずれか一項に記載の電縫溶接鋼管の製造方法。【００２８】
９．前記成分組成が、質量％で、
Ｃａ：０．００５０％以下をさらに含有する、上記５〜８のいずれか一項に記載の電縫溶接鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、電縫溶接部の減炭領域の幅が広い一般の電縫溶接鋼管であっても、急速短時間加熱焼入れ処理後の電縫溶接部の焼入れ硬さの低下を抑制でき、優れた疲労耐久性を得ることができる。したがって本発明の電縫溶接鋼管は、中空スタビライザー等の中空部品用の素管として極めて好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】減炭層幅およびボンド幅の測定例を示す図である。
【図２】実施例における焼入れ処理のヒートパターンを模式的に示すグラフである。
【図３】電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ１と、焼戻し後における母材部と電縫部のビッカース硬さの差との相関、および異常な割れ発生の有無を示すグラフである。
【図４】（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ＊１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ＊１と、実測値であるＣ０−Ｃ１との相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明を実施する方法について具体的に説明する。
【００３２】
［成分組成］
本発明の電縫溶接鋼管は、上述した成分組成を有する鋼板を母材とすることを特徴の一つとする。以下、成分組成を上記範囲に限定する理由を説明する。なお、以下の成分組成の説明における「％」は、特に断らない限り「質量％」を表す。また、前記電縫溶接鋼管を製造する際に素材として用いる鋼板の成分組成も、上記電縫溶接鋼管の母材の成分組成と同様とすることができる。
【００３３】
Ｃ：０．１５〜０．４０％
Ｃは、固溶して鋼の強度を増加させるとともに、炭化物および炭窒化物の一方または両方として析出し、焼戻後の強度を高める有用な元素である。所望の鋼管の強度および焼入れ後の強度を確保するために、Ｃ含有量を０．１５％以上、好ましくは０．２０％以上とする。一方、Ｃ含有量が０．４０％を超えると、焼入れ処理後の靭性が低下する。そのため、Ｃ含有量は０．４０％以下、好ましくは０．３５％以下とする。
【００３４】
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％
Ｓｉは、脱酸剤として作用する元素である。その効果を得るためには、０．０５％以上の含有を必要とする。そのため、Ｓｉ含有量は０．０５％以上、好ましくは０．１０％以上とする。一方、０．５０％を超えて含有しても、脱酸の効果が飽和するため、含有量に見合う効果を期待できず、経済的に不利となるうえ、電縫溶接時に介在物が生じやすくなり、電縫溶接部の健全性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｓｉ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。
【００３５】
Ｍｎ：０．３０〜２．００％
Ｍｎは、固溶して鋼の強度を高めるとともに、鋼の焼入れ性を向上させる元素である。所望の強度を確保するために、Ｍｎ含有量は０．３０％以上とする。一方、Ｍｎ含有量が２．００％を超えると、残留オーステナイトが生成し、焼戻後の靭性が低下する。そのため、Ｍｎ含有量は２．００％以下、好ましくは１．６０％以下とする。
【００３６】
Ａｌ：０．０１〜０．１０％
Ａｌは、脱酸剤として作用するとともに、Ｎを固定し、焼入れ性向上に有効な固溶Ｂ量を確保する効果を有する元素である。前記効果を得るために、Ａｌ含有量を０．０１％以上、好ましくは０．０２％以上とする。一方、Ａｌ含有量が０．１０％を超えると、介在物の生成が多くなり、疲労寿命が低下する。そのため、Ａｌ含有量は０．１０％以下、好ましくは０．０５％以下とする。
【００３７】
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％
Ｔｉは、Ｎ固定化元素として作用し、焼入れ性向上に有効な固溶Ｂ量を確保する効果を有する。また、Ｔｉは、微細な炭化物として析出し、溶接時や熱処理時の結晶粒の粗大化を抑制し、靭性の向上に寄与する。前記効果を得るために、Ｔｉ含有量を０．００１％以上、好ましくは０．０２％以上とする。一方、Ｔｉ含有量が０．０４％を超えると、介在物の形成が著しくなり靭性が低下する。そのため、Ｔｉ含有量を０．０４％以下、好ましくは０．０３％以下とする。
【００３８】
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％
Ｂは、鋼の焼入れ性を向上させる有効な元素である。また、Ｂは粒界を強化する作用を有し、焼割れを防止する効果を有する。前記効果を得るために、Ｂ含有量を０．０００５％以上、好ましくは０．００１０％以上とする。一方、Ｂ含有量が０．００５０％を超えると、上記効果が飽和し経済的に不利となる。また、Ｂ含有量が０．００５０％を超えると、粗大なＢ含有析出物が生じ靭性が低下する。そのため、Ｂ含有量を０．００５０％以下、好ましくは０．００２５％以下とする。
【００３９】
Ｎ：０．００１０〜０．０１００％
Ｎは、鋼中の合金元素と結合し窒化物、炭窒化物を形成し、焼戻後の強度確保に寄与する元素である。前記効果を得るために、Ｎ含有量を０．００１０％以上とする。一方、Ｎ含有量が０．０１００％を超えると、窒化物が粗大化し、靭性や疲労寿命が低下する。そのため、Ｎ含有量を０．０１００％以下とする。
【００４０】
本発明の一実施形態における鋼板の成分組成は、上記元素と、残部のＦｅおよび不可避的不純物からなるものとすることができる。なお、不可避不純物の含有量は特に限定されないが、Ｐ、Ｓ、およびＯの含有量は、それぞれ独立に、以下の範囲に抑制することが好ましい。
【００４１】
Ｐ：０．０２０％以下
Ｐは、溶接割れ性、靭性に悪影響を及ぼす元素である。そのため、不可避不純物としてのＰ含有量は、０．０２０％以下に抑制することが好ましく、０．０１５％以下に抑制することがより好ましい。一方、Ｐは不純物元素であって、その含有量は低ければ低いほど良いため、Ｐ含有量の下限は限定されず、０であってよい。しかし、過度の低減はコストの増加を招く場合がある。そのため、コスト低減という観点からはＰ含有量を０．００１％以上とすることが好ましく、０．００５％以上とすることがより好ましい。
【００４２】
Ｓ：０．０１０％以下
Ｓは、鋼中では硫化物系介在物として存在し、鋼管の加工性、靭性、疲労寿命を低下させるとともに、再熱割れ感受性を増大する元素である。そのため、不可避的不純物としてのＳ含有量は、０．０１０％以下に抑制することが好ましく、０．００５％以下に抑制することがより好ましい。一方、Ｓは不純物元素であって、その含有量は低ければ低いほど良いため、Ｓ含有量の下限は限定されず、０であってよい。しかし、過度の低減はコストの増加を招く場合がある。そのため、コスト低減という観点からはＳ含有量を０．０００５％以上とすることが好ましく、０．００１０％以上とすることがより好ましい。
【００４３】
Ｏ：０．００５％以下
Ｏは、鋼中では主として酸化物系介在物として存在し、鋼管の加工性、靭性、疲労寿命を低下させる元素である。そのため、不可避的不純物としてのＯ含有量を０．００５％以下に抑制することが好ましく、０．００２１％以下に抑制することがより好ましい。一方、Ｏは不純物元素であって、その含有量は低ければ低いほど良いため、Ｏ含有量の下限は限定されず、０であってよい。しかし、過度の低減はコストの増加を招く場合がある。そのため、コスト低減という観点からはＯ含有量を０．０００５％以上とすることが好ましく、０．００１０％以上とすることがより好ましい。
【００４４】
本発明の他の実施形態においては、上記成分組成は、さらにＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、およびＣｕからなる群より選択される１または２以上を、以下の含有量で任意に含有することができる。
【００４５】
Ｃｒ：１．０％以下
Ｃｒは、焼入れ性向上に加えて、微細な炭化物を形成し強度を上昇させる作用を有する元素である。しかし、Ｃｒ含有量が１．０％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となるとともに、電縫溶接時に介在物を生じ易くなり、電縫溶接部の健全性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｃｒを添加する場合、Ｃｒ含有量を１．０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。一方、Ｃｒ含有量の下限は特に限定されないが、Ｃｒの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｃｒ含有量を０．０５％以上とすることが好ましく、０．１０％以上とすることがより好ましい。
【００４６】
Ｍｏ：１．０％以下
Ｍｏは、焼入れ性向上に加えて、微細な炭化物を形成し強度を上昇させる作用を有する元素である。しかし、Ｍｏ含有量が１．０％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となるとともに、粗大な炭化物を生成し、靭性が低下する。そのため、Ｍｏを添加する場合、Ｍｏ含有量を１．０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。一方、Ｍｏ含有量の下限は特に限定されないが、Ｍｏの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｍｏ含有量を０．０５％以上とすることが好ましく、０．１０％以上とすることがより好ましい。
【００４７】
Ｗ：１．０％以下
Ｗは、焼入れ性向上に加えて、調質処理後の硬さと靭性のバランスを良好にする作用を有する元素である。しかし、Ｗ含有量が１．０％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となる。そのため、Ｗを添加する場合、Ｗ含有量を１．０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。一方、Ｗ含有量の下限は特に限定されないが、Ｗの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｗ含有量を０．０５％以上とすることが好ましく、０．１０％以上とすることがより好ましい。
【００４８】
Ｎｉ：１．０％以下
Ｎｉは、焼入れ性向上に加えて、靭性向上にも寄与する元素である。しかし、Ｎｉ含有量が１．０％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となるうえ、加工性が低下する。そのため、Ｎｉを添加する場合、Ｎｉ含有量を１．０％以下、好ましくは０．５０％以下とする。一方、Ｎｉ含有量の下限は特に限定されないが、Ｎｉの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｎｉ含有量を０．０５％以上とすることが好ましく、０．１０％以上とすることがより好ましい。
【００４９】
Ｃｕ：１．０％以下
Ｃｕは、焼入れ性向上に加えて、遅れ破壊防止に効果のある元素である。しかし、Ｃｕ含有量が１．０％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となるうえ、加工性が低下する。そのため、Ｃｕを添加する場合、Ｃｕ含有量を１．０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。一方、Ｃｕ含有量の下限は特に限定されないが、Ｃｕの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｃｕ含有量を０．０５％以上とすることが好ましく、０．１０％以上とすることがより好ましい。
【００５０】
本発明の他の実施形態においては、上記成分組成は、さらにＮｂおよびＶの一方または両方を、以下の含有量で任意に含有することができる。
【００５１】
Ｎｂ：０．２％以下
Ｎｂは、炭化物を形成して強度増加に寄与する元素であり、必要に応じて選択して含有できる。しかし、Ｎｂ含有量が０．２％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となる。そのため、Ｎｂを添加する場合、Ｎｂ含有量は０．２％以下とする。一方、Ｎｂ含有量の下限は特に限定されないが、Ｎｂの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｎｂ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
【００５２】
Ｖ：０．２％以下
Ｖは、Ｎｂと同様に、炭化物を形成して強度増加に寄与する元素であり、必要に応じて選択して含有できる。しかし、Ｖ含有量が０．２％を超えると、前記効果が飽和して経済的に不利となる。そのため、Ｖを添加する場合、Ｖ含有量は０．２％以下とする。一方、Ｖ含有量の下限は特に限定されないが、Ｖの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｖ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。
【００５３】
本発明の他の実施形態においては、上記成分組成は、さらにＣａを、以下の含有量で任意に含有することができる。
【００５４】
Ｃａ：０．００５０％以下
Ｃａは、硫化物等の介在物の形態を制御し、加工性を向上させる元素であり、必要に応じて含有できる。しかし、Ｃａ含有量が０．００５０％を超えると鋼の清浄度が低下する。そのため、Ｃａを添加する場合、Ｃａ含有量を０．００５０％以下、好ましくは０．００１０％以下とする。一方、Ｃａ含有量の下限は特に限定されないが、Ｃａの添加効果を十分に得るという観点からは、Ｃａ含有量を０．０００１％以上とすることが好ましく、０．０００３％以上とすることがより好ましい。
【００５５】
・Ｔｉ含有量とＮ含有量の関係
本発明においては、上記鋼板の成分組成におけるＴｉ含有量とＮ含有量が下記（１）式を満足する必要がある。
（Ｎ／１４）＜（Ｔｉ／４７．９）…（１）
ここで、上記（１）式におけるＮはＮ含有量（質量％）、ＴｉはＴｉ含有量（質量％）を、それぞれ示す。
【００５６】
上述したように、Ｂは焼入れ性を向上させる作用を有する元素であるが、Ｎと結合し、ＢＮとして析出すると焼入れ性向上効果が著しく低下する。Ｔｉ含有量とＮ含有量が下記（１）式を満足しない場合、ＴｉによるＮの固定化が不十分となり、焼入れ時の固溶Ｂ量を確保することができない。
【００５７】
言い換えると、下記（ａ）式で定義されるＲが、１未満である必要がある。なお、焼入れ時の固溶Ｂ量をより確実に確保するという観点からは、Ｒを０．９０以下とすることが好ましく、０．８０以下とすることがより好ましい。一方、Ｒの下限については限定されない。ただし、Ｎ含有量とＴｉ含有量は、それぞれ上述した範囲内である必要がある。
Ｒ＝（Ｎ／１４）／（Ｔｉ／４７．９）…（ａ）
【００５８】
本発明の一実施形態においては、質量％で、
Ｃ  ：０．１５〜０．４０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、
Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ａｌ：０．０１〜０．１０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．０４％、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％、
Ｎ  ：０．００１０〜０．０１００％、
任意に、Ｃｒ：１．０％以下、Ｍｏ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｎｉ：１．０％以下、およびＣｕ：１．０％以下からなる群より選択される１または２以上、
任意に、Ｎｂ：０．２％以下、およびＶ：０．２％以下の一方または両方、ならびに、
任意に、Ｃａ：０．００５０％以下を含み、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ、
Ｔｉ含有量とＮ含有量とが上記（１）式を満足する成分組成を有する鋼板を用いることができる。
【００５９】
［電縫溶接部］
本発明の電縫溶接鋼管は、ボンド幅および電縫溶接部のＣ含有量が以下の条件を満たすことを特徴とする。
【００６０】
［ボンド幅］
電縫溶接鋼管は、素材としての鋼板を成形して略円筒状のオープン管としたのち、該オープン管の端部同士を突き合わせて電縫溶接することによって製造される。このようにして得られる電縫溶接鋼管の電縫溶接部には、Ｃ含有量が母材よりも低くなっている減炭層が形成される。この減炭層の幅や、減炭層におけるＣ含有量は、電縫溶接鋼管の特性に大きく影響する。
【００６１】
減炭層の幅は、図１の上段の図に示すようにＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）によってＣ量を分析する方法や、図１の中段に示すように溶接部をナイタールエッチングして観察される白色層の幅を測定する方法など、種々の方法で測定することが可能である。しかし、Ｃ量が０．３０％未満で電縫溶接まま、あるいは８００℃未満の温度での熱処理しか施されていない電縫溶接鋼管であれば、図１の下段に示すようなメタルフローエッチングを行うことにより、偏析線が観察されない領域であるボンド部の幅を、比較的簡単に、しかも明瞭に測定できる。そして、このボンド部の幅（ボンド幅）は、上述したような方法で測定される減炭層の幅とよく一致する。なお、Ｃ量が０．３０％以上の電縫溶接鋼管においては、ＥＰＭＡによって測定した減炭層の幅、またはナイタールエッチングして観察した白色層の幅をボンド幅として用いる。
【００６２】
ボンド幅：４０×１０−６ｍ以上、１２０×１０−６ｍ以下
電縫溶接部の焼入れ硬さの観点からは、ボンド幅が狭い方が好ましい。そのため、ボンド幅を１２０×１０−６ｍ以下とする。一方、ボンド幅が狭くなりすぎると、加工性や電縫溶接時のロバスト性が低下する。そのため、ボンド幅を４０×１０−６ｍ以上とする。前記ボンド幅は、上述した方法で測定すればよく、具体的には、実施例に記載する方法によって測定することができる。
【００６３】
なお、特許文献４に記載した技術は、急速短時間加熱焼入れ処理において十分な復炭を可能とするために、ボンド幅が狭い鋼管にしか適用することができなかった。そのため、特許文献４では、鋼管に対して縮径圧延などの加工を施してボンド幅を狭くしていた。ボンド幅が４０×１０−６ｍ以上であるような一般的な鋼管に、縮径圧延などの加工を施すことなく特許文献４に記載の焼入れ処理を施したとしても、本発明の条件を満たす鋼管を製造することはできない。
【００６４】
［Ｃ含有量］
Ｃ０−Ｃ１：０．０５質量％以下
電縫溶接部におけるＣ含有量が低いと、焼入れ性が不足し、焼入れ後における電縫溶接部の硬さが不十分となる。そこで、電縫溶接部の焼入れ硬さを確保し、疲労強度を向上させるために、電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１（質量％）と、母材である鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ１を０．０５質量％以下、好ましくは０．０４質量％以下とする。一方、電縫溶接部の焼入れ硬さを確保するという観点からは、Ｃ０−Ｃ１は低ければ低いほどよいため、Ｃ０−Ｃ１の下限はとくに限定されない。しかし、通常、Ｃ０＞Ｃ１であるため、Ｃ０−Ｃ１は０質量％超であってよい。また、製造の容易さという観点からは、Ｃ０−Ｃ１を０．０１質量％以上とすることが好ましく、０．０２質量％以上とすることが好ましい。なお、電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１は、電縫溶接部におけるＣ含有量を、鋼管の外表面から厚み方向に２００μｍ（深さ２００μｍ）の位置で、管周方向に沿ってＥＰＭＡで測定することによって求めることができる。
【００６５】
［全脱炭層の深さ］
全脱炭深さ：５０×１０−６ｍ以下
全脱炭層深さが大きいと、焼入れ後の硬さが低下して疲労強度が確保できなくなる。そのため、電縫溶接鋼管の内側表層と外側表層における全脱炭層の深さを、それぞれ５０×１０−６ｍ以下、好ましくは３０×１０−６ｍ以下とする。一方、前記全脱炭深さの下限については限定されない。しかし、製造の容易さという観点からは、内側表層と外側表層における全脱炭層の深さを、それぞれ６×１０−６ｍ以上とすることが好ましく、１２×１０−６ｍ以上とすることがより好ましい。
【００６６】
全脱炭層の深さは熱処理条件の影響を受けるが、後述する条件で焼準を行うことにより、脱炭を防止し、全脱炭層深さを前記範囲内とすることができる。また、脱炭層深さは電縫溶接鋼管の素材として用いる鋼帯の脱炭層深さにも影響を受ける。そのため、例えば、素材として熱延鋼板を用いる場合には、該熱延鋼板製造時の巻取温度を低くすることや、高圧デスケーリングを行ってスケール厚を薄くしておくことが好ましい。
【００６７】
なお、前記全脱炭層の深さは、ＪＩＳ Ｇ ０５５８「鋼の脱炭層深さ測定方法」に規定されている「顕微鏡による測定方法」に準じて測定することができる。具体的な測定は、実施例に記載した方法で行うことができる。
【００６８】
［外径・肉厚］
本発明の電縫溶接鋼管の外径（Ｄ）は、特に限定されることなく任意の値とすることができる。前記外径は２０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、前記外径は４０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、本発明の電縫溶接鋼管の肉厚（ｔ）は、特に限定されることなく任意の値とすることができる。前記肉厚は２ｍｍ以上とすることが好ましい、また、前記肉厚は８ｍｍ以下とすることが好ましい。外径Ｄに対する肉厚ｔの比（ｔ／Ｄ）は、０．１４以上とすることが好ましい。また、前記比（ｔ／Ｄ）は０．２８以下とすることが好ましい。
【００６９】
［製造方法］
次に、本発明の一実施形態における電縫溶接鋼管の製造方法を説明する。本発明の電縫溶接鋼管は、素材としての鋼板を電縫溶接して電縫溶接鋼管とし、前記電縫溶接鋼管を特定の条件で焼準することによって得ることができる。以下、各工程について具体的に説明する。
【００７０】
［鋼板］
素材としての鋼板としては、上記成分組成を有する鋼板であれば、熱延鋼板、冷延鋼板を問わず任意のものを用いることができるが、熱延鋼板を用いることが好ましい。なお、ここでいう「鋼板」には「鋼帯」をも含むものとする。
【００７１】
［電縫溶接］
前記鋼板を、電縫溶接して電縫溶接鋼管とする。電縫溶接の方法は特に限定されないが、一般的には、鋼板をロール成形して略円筒状のオープン管としたのち、該オープン管の端部同士を突き合わせて電縫溶接する。突合せ面は一般には剪断したままの面から成形されるが、溶接欠陥を防止する観点からは切断で仕上げることも好ましい。電縫溶接は、高周波抵抗溶接で行うことが好ましいが、特に表面疵の防止の観点からは接触電極式ではなく誘導加熱が好ましい。また、電縫溶接部の耐久性の不安定要因となりうるため、電縫溶接後に外面だけでなく内面もビードカットを行って凸部が残らないようにすることが好ましい。なお、電縫溶接鋼管への加工に先立って、素材鋼板に対してデスケーリングを施すことが好ましい。前記デスケーリングは、酸洗など、任意の方法で行うことができる。
【００７２】
その際、電縫溶接鋼管のボンド幅は４０×１０−６ｍ以上、１２０×１０−６ｍ以下とする。また、電縫溶接鋼管の内側表層と外側表層の両者における全脱炭層の深さは、それぞれ５０×１０−６ｍ以下とする。ボンド幅と全脱炭層深さを前記範囲に限定する理由は、上述したとおりである。
【００７３】
［焼準］
次いで、得られた電縫溶接鋼管に対して焼準（焼入れ前熱処理）を施す。本発明においては、前記焼準の際の加熱条件と雰囲気の両者を以下に述べるように制御することが重要である。
【００７４】
［加熱条件］
下記（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ＊１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ＊１が０．０５質量％以下となる条件で前記焼準を行う。
Ｃ＊１＝Ｃ０−（Ｃ０−０．０９）ｅｒｆ（ｈ’）…（２）
ここで、
Ｃ０：鋼板のＣ含有量（質量％）
ｈ’＝ｈ／（Ｄｔ）１／２
ｈ（ｍ）：ボンド幅／２
Ｄ（ｍ２／ｓ）＝Ｄ０  ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）
Ｄ０＝４．７×１０−５ ｍ２／ｓ
Ｑ＝１５５ ｋＪ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ、
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ｔ（ｓ）：前記焼準において（Ｔ−５０Ｋ）からＴの間の温度域に保持されている時間
【００７５】
上記のＤ０、Ｑ、およびＲの値は、社団法人日本金属学会編、改訂２版金属データブック、ｐ．２６、１９８４年、丸善、より引用した。なお、前記Ｑは、オーステナイト相中におけるＣの拡散の活性化エネルギーである。また、（２）式における「ｅｒｆ」は、誤差関数である。
【００７６】
上記（２）式は、焼準を行っている間のＣの拡散に基づいて、焼準後のボンド幅中央位置におけるＣ含有量を算出する式である。したがって、上記（２）式を用いることにより、焼準後の電縫溶接部における最低Ｃ含有量（Ｃ＊１）を推定することができる。したがって、Ｃ０−Ｃ＊１が０．０５質量％以下となるように、ボンド幅に応じた加熱条件を選択することにより、焼準後の電縫溶接鋼管における電縫溶接部の実際の最低Ｃ含有量：Ｃ１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ１を０．０５質量％以下とすることができる。
【００７７】
上記焼準は、上記条件を満たす限りにおいて、任意の方法で行うことができる。具体的には、一般的な焼準と同様に、鋼管を最高加熱温度：Ｔまで加熱し、前記最高加熱温度に保持（均熱）した後、冷却すればよい。前記冷却の条件は特に限定されず、鋼管の成分組成や加熱温度に応じて決定すればよい。
【００７８】
しかし、前記冷却における６５０℃までの冷却速度が速すぎると、ベイナイトやマルテンサイトといった硬質相が生成してしまう場合がある。硬質相が生成すると、スタビライザーで行われる曲げやドライブシャフトで行われるスウェージ等の加工性が低下する。そのため、前記冷却においては、冷却開始から６５０℃までの平均冷却速度を１０℃／ｓ以下とすることが好ましい。冷却開始から６５０℃までの平均冷却速度を１０℃／ｓ以下であれば、フェライトおよびパーライトの一方または両方からなり、硬質相を含まない組織を得ることができる。
【００７９】
前記冷却においては、脱炭防止の観点から、少なくとも６５０℃に到達するまでの間は、後述する第一の雰囲気または第二の雰囲気中で冷却を行うことが好ましく、少なくとも４５０℃に到達するまでの間は、後述する第一の雰囲気または第二の雰囲気中で冷却を行うことがより好ましい。
【００８０】
上記焼準は、上記雰囲気を用いることができるものであれば任意の設備を用いて行うことができるが、生産性の観点からは連続式の熱処理炉（連続炉）を用いることが好ましい。雰囲気制御という観点からは、光輝焼鈍に一般的に用いられている光輝焼鈍炉を前記熱処理として用いることが好ましい。
【００８１】
［雰囲気］
上記焼準は、脱炭を生じさせない雰囲気で行う必要がある。雰囲気が適切でないと、電縫溶接部へ復炭する炭素の供給源である母材部の脱炭が進んで電縫溶接部への復炭が進まない。前記脱炭を生じさせない雰囲気としては、次の２つの雰囲気を挙げることができる。
【００８２】
（第一の雰囲気）
本発明の一実施形態においては、上記焼準を、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、ならびにＣおよびＦｅに対して中性なガスからなり、下記（３）および（４）式を満たす雰囲気で行うことができる。
（ＰＣＯ）２／ＰＣＯ２≧Ｋ・ａγＣ…（３）
ＰＨ２・ＰＣＯ／ＰＨ２Ｏ≧Ｋ’・ａγＣ…（４）
ここで、
ｌｏｇ（Ｋ）＝−９４６０／Ｔ−１．２６ｌｏｇ（Ｔ）＋１３．５２
Ｋ’＝ｅｘｐ［−（１３１３００−１３４．３Ｔ）／ＲＴ］
ａＣγ＝ｘＣγ・ｅｘｐ［（ＧＣγ＋ΩＦｅＣγ−ＧＣｇｒ）・ＲＴ］・ｅｘｐ［（−２ΩＦｅＣγ・ｘＣγ＋ΣＷＭＣγ・ｘＭγ）／ＲＴ］
ＧＣγ−ＧＣｇｒ＝７３７４４Ｊ／ｍｏｌ
２ΩＦｅＣγ＝−５１９５６Ｊ／ｍｏｌ
ＷＭｎＣγ＝−４１９００Ｊ／ｍｏｌ
ＷＳｉＣγ＝＋１２５７００Ｊ／ｍｏｌ
ＷＣｒＣγ＝−１０４７５０／ｍｏｌ
ＰＣＯ（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＣＯの分圧
ＰＣＯ２（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＣＯ２の分圧
ＰＨ２（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＨ２の分圧
ＰＨ２Ｏ（ａｔｍ）：炉内雰囲気中のＨ２Ｏの分圧
Ｒ＝８．３１ Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｔ：前記焼準における最高加熱温度（Ｋ）
ａＣγ：オーステナイト相中におけるＣの活量
ｘＣγ：オーステナイト相中のＣのモル分率
ｘＳｉγ：オーステナイト相中のＳｉのモル分率
ｘＭｎγ：オーステナイト相中のＭｎのモル分率
ｘＣｒγ：オーステナイト相中のＣｒのモル分率
ＧＣγ：オーステナイト相中におけるＣの自由エネルギー
ＧＣｇｒ：グラファイト中におけるＣの自由エネルギー
【００８３】
なお、ＧＣγはオーステナイト相中におけるＣの自由エネルギーであり、ＧＣｇｒはグラファイト中におけるＣの自由エネルギーである。ΩＦｅＣγはオーステナイト相中におけるＣとＦｅとの相互作用係数、ＷＭＣγはオーステナイト相中におけるＣと元素Ａとの相互作用係数である。また、「ΣＷＭＣγ・ｘＭγ」は、Ｍ＝Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒである場合の「ＷＭＣγ・ｘＭγ」の和を意味する。
【００８４】
ここで、オーステナイト相中におけるパラメータを用いているのは、上記成分組成を有する鋼板からなる鋼管に焼準を施すと、鋼のミクロ組織が実質的にオーステナイト単相からなるミクロ組織となるためである。したがって、オーステナイト相中におけるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、およびＣｒのモル分率は、鋼中における各元素のモル分率に等しい。そのため、（３）、（４）式の計算においては、オーステナイト相中のモル分率として、鋼中のモル分率の値を用いることができる。また、上述したように焼準によってオーステナイト単相組織となるため、焼準を施す前の鋼のミクロ組織は任意の組織とすることができる。
【００８５】
上記雰囲気は、特に限定されることなく任意の方法で調製することができるが、一般にはメタンやプロパンなどを不完全燃焼させたガスからＣＯ２やＨ２Ｏを除去することによって調製することができる。なお、前記「ＣおよびＦｅに対して中性なガス」としては、例えば、Ｎ２およびＡｒの一方または両方を用いることができる。
【００８６】
（第二の雰囲気）
本発明の一実施形態においては、上記焼準を、雰囲気中のモル分率で、Ｈ２：０〜１０％、Ｏ２：８０ｐｐｍ以下含み、残部がＨ２ＯおよびＮ２からなり、かつ、露点が０℃以下である雰囲気で行うことができる。
【００８７】
ここで、Ｈ２は、任意に添加できる成分であり、そのモル分率はゼロであってもよい。しかし、Ｈ２は
鋼管の酸化や脱炭を抑制する効果を有する成分であるため、添加することが好ましい。具体的には、Ｈ２のモル分率を１％以上とすることが好ましく、２％以上とすることがより好ましい。一方、Ｈ２を過剰に添加しても、その添加効果は飽和し、さらに、爆発が生じやすくなる。そのため、Ｈ２のモル分率は、１０％以下、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下とする。
【００８８】
また、Ｏ２およびＨ２Ｏは、脱炭を生じさせる成分である。さらに、Ｏ２およびＨ２Ｏは、鉄を酸化して酸化スケールを生じさせ、酸化が著しい場合には、表面粗さの増加といった表面性状の低下を招く。そのため、雰囲気中のＯ２およびＨ２Ｏの量は少ないことが望ましい。具体的には、Ｏ２のモル分率が８０ｐｐｍを超えると、前記の悪影響が顕著となるため、Ｏ２のモル分率は８０ｐｐｍ以下、好ましくは４０ｐｐｍ以下、より好ましくは２０ｐｐｍ以下とする。また、Ｈ２Ｏについては、露点が０℃をこえると前記の悪影響が顕著になるため、露点を０℃以下、好ましくは−２０℃以下、より好ましくは−４０℃以下とする。一方、雰囲気調整の容易さという観点からは、露点は−６０℃以上とすることが好ましく、−５０℃以上とすることが好ましい。
【００８９】
上記第一の雰囲気および第二の雰囲気のいずれかの雰囲気中で上記焼準を行うことにより、焼準中の脱炭を防止することができる。したがって、素材鋼板として内側表層と外側表層の両者における全脱炭層の深さが５０×１０−６ｍ以下である電縫溶接鋼管を使用し、かつ前記雰囲気中で焼準を行えば、焼準後の電縫溶接鋼管の内側表層と外側表層の両者における全脱炭層の深さを５０×１０−６ｍ以下とすることができる。
【００９０】
以上の手順で本発明の電縫溶接鋼管を製造することができる。このようにして得られた電縫溶接鋼管は、急速短時間加熱焼入れ処理後の疲労耐久性に優れ、中空スタビライザー等の素材として好適に用いることができる。
【００９１】
［中空部品］
上記のようにして製造された電縫溶接鋼管は、任意の用途に用いることができる。一例としては、上述したような中空スタビライザーなどの中空部品の素材として用いることができる。
【００９２】
具体的には、前記電縫溶接鋼管に対して、所望の部材形状に加工する加工を施し、次いで、急速短時間加熱焼入れ処理を施すことが好ましい。前記加工としては、任意の加工を用いることができるが、冷間加工を用いることが好ましい。
【００９３】
［急速短時間加熱焼入れ］
上記急速短時間加熱焼入れ処理は、最高加熱温度が９００℃以上、室温から前記最高加熱温度の間における平均加熱速度が１０℃／ｓ以上、かつ９００℃以上の温度域に滞留している時間が１ｍｉｎ以内の条件で行う。前記条件で焼入れを行うことにより、脱炭を防止しつつ、所望の強度を有する部品を得ることができる。前記焼入れにおける加熱は、任意の方法で行うことができるが、例えば、高周波加熱や通電加熱を用いることができる。
【００９４】
上記急速短時間加熱焼入れ処理における焼入れ開始温度：Ｔｑは、電縫溶接部のＡｒ３変態点よりも高い温度とする。Ｔｑが電縫溶接部のＡｒ３変態点以下であると、焼入れ（急冷）の開始前にフェライト変態やベイナイト変態が生じ、電縫溶接部を１００％のマルテンサイトからなる組織とすることができなくなる。そして、その結果、所望の焼入れ硬さを確保できず、疲労耐久性が低下する。
【００９５】
ここで、電縫溶接部のＡｒ３変態点は、下記（５）式を用いて算出した値とする。この値は実際のＡｒ３変態点よりも高温側にずれるので、急冷開始温度を決定するうえでは安全側の値である。なお、上記のＡｃ３変態点の計算式は、レスリー鉄鋼材科学（幸田監訳：１９８５［丸善］、ｐ．２７３）より引用した。                                          
Ａｃ３変態点（℃）＝９１０−２０３（Ｃ１／２）−１５．２Ｎｉ＋４４．７Ｓｉ＋１０４Ｖ＋３１．５Ｍｏ＋１３．１Ｗ−（３０Ｍｎ＋１１Ｃｒ＋２０Ｃｕ−７００Ｐ−４００Ａｌ−１２０Ａｓ−４００Ｔｉ）…（５）
（上記（５）式における元素記号は、各元素の含有量（質量％）であり、当該元素が含まれていない場合にはゼロとする）
【００９６】
また、焼入れ時の冷却速度は、１００％マルテンサイト組織を生成できる冷却条件であればよい。１００％マルテンサイト組織を得られる冷却条件は、素材である鋼板の成分組成に依存するが、本発明においては、焼入れ開始温度：Ｔｑから、平均冷却速度：３０℃／ｓ以上、好ましくは８０℃／ｓ以上で室温まで冷却することが好ましい。
【００９７】
焼入れ処理における急冷（二次冷却）は、生産性やメンテナンスという観点からは、水または水にポリマーを添加した冷却媒を用いることが好ましい。しかし、焼割れ、焼入れ時の変形や残留応力の発生を抑制するために油冷とすることもできる。
【００９８】
［焼戻し］
上記急速短時間加熱焼入れ後、任意に、靭性を向上させるための焼戻処理を施しても良い。焼戻処理における加熱温度（焼戻し温度）は、１５０〜４５０℃とすることが好ましい。前記加熱温度が１５０℃未満では、所望の靭性を確保できなくなる場合がある。一方、前記加熱温度が４５０℃を超えると、硬さが低下し、所望の耐久性が確保できなくなる場合がある。
【実施例】
【００９９】
次に、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。【０１００】
表１に示す成分組成を有する熱延鋼板を素材として、以下の手順で電縫溶接鋼管を製造した。まず、前記熱延鋼板を酸洗し、スケールを除去した。次いで、前記熱延鋼板を冷間で連続的にロール成形し、略円筒状のオープン管とした。次いで、前記オープン管の端部同士を突き合わせ、高周波抵抗溶接により電縫溶接して、電縫溶接鋼管とした。得られた電縫溶接鋼管の外径は２５．４ｍｍ、肉厚は４．５ｍｍであった。【０１０１】
（ボンド幅）
上記電縫溶接においては、溶接条件を変更することにより、電縫溶接部のボンド幅を表２、３に示す値に調整した。なお、ボンド幅は、得られた電縫溶接鋼管から電縫溶接部を含む組織観察用試験片を採取し、組織観察を行って求めた。前記組織観察用試験片は、電縫溶接鋼管の長手（管軸）方向に垂直な断面が観察面となるように切り出した。切り出された試験片の断面を研磨した。【０１０２】
・鋼板のＣ含有量が０．３０％未満の場合
研磨後の試験片の表面を、メタルフローエッチング液（５％ピクリン酸＋界面活性剤）を用いて腐食した。その後、光学顕微鏡（倍率：４００倍）を用いて、断面組織を観察した。該断面組織における偏析線が観察されない領域（層）の最大幅を測定し、ボンド幅とした。【０１０３】
・鋼板のＣ含有量が０．３０％以上の場合
研磨後の試験片の表面を、ナイタールエッチング液（５％硝酸アルコール）を用いて腐食した。その後、光学顕微鏡（倍率：４００倍）を用いて、断面組織を観察した。該断面組織における明るく観察される領域（白色層）の最大幅を測定し、ボンド幅とした。【０１０４】
（焼準前の脱炭層深さ）
また、得られた電縫溶接鋼管（焼準前）のそれぞれについて、ＪＩＳ Ｇ ０５５８「鋼の脱炭層深さ測定方法」に規定されている「顕微鏡による測定方法」に準じて、内側表層と外側表層の両者における全脱炭層の深さ測定した。測定は、電縫溶接鋼管を長手方向中心で切断し、その断面における脱炭層深さの最大値を採用した。また、前記測定においては、同様の方法でフェライト脱炭層の深さも測定した。測定結果を表２、３に示した。【０１０５】
（焼準）
次に、前記電縫溶接後の電縫溶接鋼管（電縫溶接まま）に対し、表２、３に示した条件で焼準を施した。前記焼準は、次の（１）〜（３）の工程からなる。
（１）室温から最高加熱温度：Ｔ（℃）まで、平均加熱速度：５（℃／ｓ）で加熱。
（２）前記最高加熱温度：Ｔ（℃）で所定の均熱時間、保持。
（３）室温まで、平均冷却速度：３（℃／ｓ）で冷却。【０１０６】
上記（１）〜（３）の工程の間において、鋼管が（Ｔ−５０Ｋ）からＴの間の温度域に保持されている時間として定義されるｔ（ｓ）は、表２、３に示した通りとした。なお、表２、３では、分かりやすくするために最高加熱温度：Ｔを絶対温度（Ｋ）ではなくセルシウス度（℃）で示している。【０１０７】
表２、３に示したボンド幅および加熱条件より、（２）式を用いて電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ＊１（質量％）を算出した。得られたＣ＊１の値と、Ｃ＊１と鋼板のＣ含有量：Ｃ０との差であるＣ０−Ｃ＊１の値とを、表２、３に併せて示した。ここで、前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０としては、表１に示したＣ含有量の値を用いた。【０１０８】
また、前記焼準の際の雰囲気としては、表４、５に示す組成の雰囲気を用いた。表４の雰囲気は、上述した第一の雰囲気に相当するものであり、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、およびＮ２からなる。ここで、Ｎ２はＣおよびＦｅに対して中性なガスである。また、表５の雰囲気は上述した第二の雰囲気に相当するものであり、Ｈ２、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、および残部のＮ２からなる。表５においては、Ｈ２Ｏの量は露点として示している。【０１０９】
得られた焼準後の電縫溶接鋼管のそれぞれについて、電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１（質量％）を測定した。測定方法は以下のとおりとした。なお、前記測定は、後述する焼入れ処理の前に実施した。【０１１０】
（電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１）
得られた電縫溶接鋼管の電縫溶接部におけるＣ含有量を、ＥＰＭＡ測定の結果に基づいて求めた。測定位置は、鋼管の長手方向に垂直な、電縫溶接部を含む断面における、外表面から厚み方向に２００μｍ（深さ２００μｍ）の位置とした。前記測定は、以下の手順で行った。まず、電縫鋼管から長手方向に垂直な断面が測定位置となるように試料を切り出した。次いで、前記断面において、ボンド部を中心にして、円周方向にボンド幅＋２００μｍの長さのラインでＥＰＭＡ測定を行い、Ｃに由来するＸ線強度を測定した。次に、前記ラインのうち、ボンド部を中心に±ボンド幅×０．４の範囲におけるＸ線強度の平均値Ａを求めた。さらに、前記ラインのうち、ボンド部の端から２０μｍ離れた位置から８０μｍ離れた位置までの範囲におけるＸ線強度の平均値Ｂを求めた。前記平均強度Ｂの測定位置は母材部にあたる。【０１１１】
以上の測定を３カ所の断面について行い、該３断面におけるＡの平均値とＢの平均値を、それぞれ求めた。電縫部の最低Ｃ含有量：Ｃ１は、鋼板のＣ含有量：Ｃ０×（Ａの平均値）／（Ｂの平均値）として算出した。【０１１２】
得られた電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１と鋼板のＣ含有量：Ｃ０との差であるＣ０−Ｃ１の値を、表６、７に示す。ここで、前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０としては、表１に示したＣ含有量の値を用いた。焼準雰囲気が本発明の範囲を外れて脱炭が進行した比較例のＮｏ．７〜９、２１、２２を除き，表６、７のＣ０−Ｃ１の実測値は表２、３のＣ０−Ｃ＊１の計算値によく一致している。このことから、焼準雰囲気が本発明の範囲内である場合には、（２）式を用いて焼準後の電縫溶接部の最低Ｃ含有量を見積もれることが分かる。【０１１３】
（脱炭層深さ）
また、得られた電縫溶接鋼管（焼準後、焼入れ前）のそれぞれについて、内側表層と外側表層の両者における全脱炭層深さおよびフェライト脱炭層深さを測定した。前記測定は、焼準前の脱炭層深さの測定と同様の方法で実施した。測定結果を表６、７に併記する。この結果より、本発明の条件を満たす方法で製造された電縫溶接鋼管においては、著しい脱炭は生じておらず、全脱炭層深さおよびフェライト脱炭層深さが低減できていることが分かる。【０１１４】
（焼入れ）
次に、上記焼準後の電縫溶接鋼管に、図２に示すヒートパターンで急速短時間加熱焼入れ処理を施した。すなわち、下記（１）〜（３）の工程を順次実施した。
（１）室温から９９０℃まで、平均加熱速度：２０℃／ｓで加熱。
（２）９９０℃から９８０℃まで、平均冷却速度：５℃／ｓで冷却（一次冷却）。
（３）９８０℃から室温まで、平均冷却速度：８０℃／ｓで水冷（二次冷却）。【０１１５】
（硬さ試験）
上記焼入れ処理後の電縫溶接鋼管のそれぞれについて、母材部におけるビッカース硬さ：Ｈｖ０、電縫溶接部におけるビッカース硬さ：Ｈｖ１を測定した。測定結果を表６、７に示した。測定法は、以下のとおりとした。【０１１６】
得られた電縫溶接鋼管から硬さ測定用試験片を採取し、電縫溶接部および母材部について、板厚方向にビッカース硬度計（荷重：４．９Ｎ）でビッカース硬さ（ＨＶ０．５）を測定した。測定は外表面と内表面からそれぞれ１ｍｍまでの範囲について、０．２ｍｍピッチで行い、得られた値を算術平均して各鋼管の電縫溶接部、母材部における硬さとした。【０１１７】
（焼戻し）
さらに、上記焼入れ後の電縫溶接鋼管に対し、表６、７に示した焼戻し温度で、２０分間の焼戻しを施した。焼戻し後の電縫溶接鋼管についても、焼入れ後の電縫溶接鋼管と同様の方法で、電縫溶接部におけるビッカース硬さ：Ｈｖ０、および電縫溶接部におけるビッカース硬さ：Ｈｖ１を測定した。測定結果を表６、７に示す。【０１１８】
（ねじり疲労試験）
上記焼戻し後の電縫溶接鋼管から疲労試験用試験材（管軸方向長さ：２５０ｍｍ）を採取し、ＪＩＳＺ  ２２７３に準拠した両振りのねじり疲労試験を行った。ねじり疲労試験の応力τは、鋼板Ｎｏ．Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｉ、およびＪを用いた鋼管では３８０ＭＰａ、鋼板Ｎｏ．Ｃ、Ｄ、およびＨを用いた鋼管では４７０ＭＰａとした。ねじり疲労試験後に破断状況を観察し、電縫溶接部に沿った異常な割れ方を示した場合を×、それ以外の割れ方を示した場合を○として評価した。評価結果と、破断するまでの繰返し数：Ｎｆを表６、７に示す。【０１１９】
図３は、電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ１と、焼戻し後における電縫溶接部のビッカース硬さ：Ｈｖ１と母材部のビッカース硬さ：Ｈｖ０との差、Ｈｖ０−Ｈｖ１との関係を示すグラフである。図３における各点は、上記ねじり疲労試験において電縫溶接部に沿った異常な割れ方を示した場合を白丸、電縫溶接部に沿った異常な割れ方を示さなかった場合を黒丸でプロットした。【０１２０】
図３および表６、７に示した結果から分かるように、本発明の条件を満たす発明例の電縫溶接鋼管では、急速短時間加熱焼入れ処理後の電縫溶接部における硬さの顕著な低下は認められず、また、ねじり疲労試験においても電縫溶接部に沿った異常な割れ方を示さなかった。一方、本発明の条件を満たさない比較例のＮｏ．３、５〜９、２１、および２２の電縫溶接鋼管では、急速短時間加熱焼入れ処理後における電縫溶接部の硬さの顕著な低下が生じており、また、ねじり疲労試験においても電縫溶接部に沿った異常な割れ方を示した。また、ＴｉとＮの関係が本発明の範囲を外れる比較例Ｎｏ．１５では、Ｃ含有量が同じ発明例Ｎｏ．１に比べて焼入れ硬さが母材部および溶接部ともに低いことが分かる。【０１２１】
また、図４は、（２）式で求められる前記電縫溶接部の最低Ｃ含有量の計算値：Ｃ＊１（質量％）と前記鋼板のＣ含有量：Ｃ０（質量％）との差、Ｃ０−Ｃ＊１を横軸とし、実測値であるＣ０−Ｃ１を縦軸としてプロットしたグラフである。図４から分かるように、本発明で規定する雰囲気中で焼準を行う場合、（２）式を用いて算出した電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ＊１が、実測した電縫溶接部の最低Ｃ含有量：Ｃ１とよく一致していることが分かる。【０１２２】
【表１】
0006649531.tif 000002
【０１２３】
【表２】
0006649531.tif 000003
【０１２４】
【表３】
0006649531.tif 000004
【０１２５】
【表４】
0006649531.tif 000005
【０１２６】
【表５】
0006649531.tif 000006
【０１２７】
【表６】
0006649531.tif 000007
【０１２８】
【表７】
0006649531.tif 000008
【図１】
0006649531.tif 000009
【図２】
0006649531.tif 000010
【図３】
0006649531.tif 000011
【図４】
0006649531.tif 000012