(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ＝０．０３〜０．３０％
Ｓｉ＝０．５０〜３．００％
Ｍｎ＝０．３０〜３．００％
を基本成分とし、
残部をＦｅ及び不可避的不純物よりなる電縫鋼管を電縫溶接後、その溶接部を８００℃〜１０００℃に加熱後、Ａｒ3 変態点以上から冷却速度２０℃〜２００℃／秒でＡｒ1 変態点以下まで急速冷却することで、電縫溶接部の組織中に残留オーステナイトを残存させ、電縫溶接部の加工性を高めることを特徴とする電縫溶接部熱処理方法。
【請求項２】
Ｃ＝０．０３〜０．３０％
Ｓｉ＝０．５０〜３．００％
Ｍｎ＝０．３０〜３．００％
を基本成分とし、
Ｎｂ＝０．０１〜０．１０％
Ｖ＝０．０１〜０．１０％
Ｍｏ＝０．１０〜１．００％
Ｔｉ＝０．０１〜０．０５％
Ｃｕ＝０．１０〜０．５０％
Ｎｉ＝０．１０〜１．００％
の一種、または二種以上を含み、残部をＦｅ及び不可避的不純物よりなる電縫鋼管を、電縫溶接後、その溶接部を８００℃〜１０００℃に加熱後、Ａｒ3 変態点以上から冷却速度２０℃〜２００℃／秒でＡｒ1 変態点以下まで急速冷却することで、電縫溶接部の組織中に残留オーステナイトを残存させ、電縫溶接部の加工性を高めることを特徴とする電縫溶接部熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電縫溶接部の延性に優れた電縫鋼管を製造するための、電縫部熱処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、電縫溶接部を引張試験した際の延性値（伸び値）を従来に比べて向上させ、これにより電縫鋼管の加工性を改善させるための、電縫溶接部熱処理方法を提供するものである。
【０００３】
近年、機械構造用として電縫鋼管が広く使用されているが、この中では電縫鋼管に曲げ加工を与えたり、管内面より圧力を負荷して外径を拡大（拡管）したり、異形に加工するなど［例えば、ハイドロフォーム等］、各種の２次加工を行うことが一般化している。また、一方では、コストダウンや軽量化の観点から、電縫鋼管のハイテン化が求められている。即ち、昨今の電縫管への市場ニーズとしては、ハイテンで且つ加工性、伸びのよいものが求められている。
これに対して、電縫鋼管の母材部（電縫部以外）については、熱延工程での制御圧延などを利用することで、低炭素当量鋼でのハイテン化が図られ、その結果、従来のように高炭素化することで強度を高めていた場合に比べて、強度、延性バランスに優れた素材を製造できるようになっている。但し、これらの新しい加工性に優れた素材においても、電縫溶接部はその溶接時の熱履歴から、母材部ほどの延性が得られず、その結果、電縫鋼管の全体の加工性は、電縫溶接部の延性がネックとなり、拡管など、厳しい加工を受けた場合には、電縫溶接部から破断してしまうことになる。
【０００４】
電縫溶接部の熱処理に関わる先行技術としては多数あり、例えば、特開昭５９−３５６２９号公報（低温靭性に優れた高張力電縫鋼管の製造方法）では、電縫溶接後、７５０℃〜１０５０℃に加熱した後、７５０〜９５０℃の温度から３０〜１５０℃で急速冷却することで、微細なフェライト組織を生成させ、電縫部の靭性を高める技術である。但し、この技術では、微細な組織を得る事が狙いであり、この場合、靭性は向上しても、かえって、延性（伸び）は低下してしまう。また、この技術に記載された鋼の成分は、Ｓｉが０．５％未満となっており、この程度のＳｉ量では急速冷却しても、残留オーステナイトは残存せず、延性の向上は期待できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、鋼の成分と電縫溶接部の熱処理条件を特定することで、電縫溶接部にオーステナイトを強制的に残存させ、この残留オーステナイトによる、所謂、ＴＲＩＰ現象（Transformation Induced Plasticity,変態誘起塑性）を利用することで、電縫溶接部の延性、加工性を向上させるものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、
（１）      Ｃ＝０．０３〜０．３０％
Ｓｉ＝０．５０〜３．００％
Ｍｎ＝０．３０〜３．００％
を基本成分とし、
残部をＦｅ及び不可避的不純物よりなる電縫鋼管を電縫溶接後、その溶接部を８００℃〜１０００℃に加熱後、Ａｒ3 変態点以上から冷却速度２０℃〜２００℃／秒でＡｒ1 変態点以下まで急速冷却することで、電縫溶接部の組織中に残留オーステナイトを残存させ、電縫溶接部の加工性を高めることを特徴とする電縫溶接部熱処理方法。
（２）  Ｃ＝０．０３〜０．３０％
Ｓｉ＝０．５０〜３．００％
Ｍｎ＝０．３０〜３．００％
を基本成分とし、
Ｎｂ＝０．０１〜０．１０％
Ｖ＝０．０１〜０．１０％
Ｍｏ＝０．１０〜１．００％
Ｔｉ＝０．０１〜０．０５％
Ｃｕ＝０．１０〜０．５０％
Ｎｉ＝０．１０〜１．００％
の一種、または二種以上を含み、残部をＦｅ及び不可避的不純物よりなる電縫鋼管を、電縫溶接後、その溶接部を８００℃〜１０００℃に加熱後、Ａｒ3 変態点以上から冷却速度２０℃〜２００℃／秒でＡｒ1 変態点以下まで急速冷却することで、電縫溶接部の組織中に残留オーステナイトを残存させ、電縫溶接部の加工性を高めることを特徴とする電縫溶接部熱処理方法にある。
【０００７】
本発明では、電縫溶接後８００〜１０００℃に加熱した後、Ａｒ3 変態点以上より２０〜２００℃／秒で急速冷却することで、電縫溶接部に残留オーステナイトを残存させ、この残留γがその後の加工時の延性を高めることとなる。また、本発明に供する鋼の成分は、残留オーステナイトを確保することに有効なＳｉの含有量を高めることが特徴としている。
即ち、本発明は、残留オーステナイトを確保する為のＳｉの範囲を規定した上で、電縫溶接部の熱処理後に急速冷却させ、電縫溶接部に残留オーステナイトを強制的に残存させることで、電縫溶接部の加工性、伸びを改善させる製造条件を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず素材の成分について説明する。
Ｃは必要な強度を確保するために必要な元素であり、０．０３％以上とした。しかし、Ｃ量が０．３０％を越えると母材部自体の延性（伸び）が著しく低下するために、上限は０．３０％とした。
Ｓｉは、本発明で最も重要な元素であり、電縫部熱処理後に残留オーステナイトを確保させるためには、０．５０％以上が必要である。但し、Ｓｉ量が０．３０％を越えると、電縫溶接時にＳｉ酸化物が生成しやすくなり、電縫溶接欠陥となりやすいために、上限は、０．３０％とした。但し、加工性及び電縫溶接部の品質の観点から、０．７０％超で２．０％以下が好ましい。
Ｍｎについても、Ｃと同様に必要な強度を確保するための元素として重要な上に、オーステナイトを安定化させ、残留オーステナイトを確保するために重要である。この観点から、下限は０．３０％とした。上限については、加工性から３．００％とした。
【０００９】
以上の成分を基本元素とするが、必要に応じて、即ち、必要な強度、靭性、耐食性などの観点から次のような成分を１種以上添加することは有効な場合がある。
Ｎｂについては、素材自身の強化と組織の細粒化による靭性向上効果がある。その効果を得るには、０．０１％以上の添加が必要で、０．１０％を越えても効果の向上は期待できない。
Ｖも同様に強化には有効な元素で、０．０１％〜０．１０％の範囲でその効果が発揮される。
Ｍｏについは、強化に有効なことに加え、鋼管を溶接した際の熱影響部の軟化抑制にも有効であり、０．１０％以上とした。また、１．００％を越えると、スラブでの割れなどが発生しやすく、上限は１．００％とした。
Ｔｉは、素材の金属組織の微細化に有効な元素で、０．０１％以上で効果がある。また、０．０５％を越えると素材の延性低下を引き起こすために、上限は、０．０５％とした。
Ｃｕは、鋼管の耐食性向上に効果があり、０．１０％以上、０．５０％以下とした。
Ｎｉは、鋼管の靭性向上に加え、オーステナイト生成元素のため、電縫部に残留オーステナイト確保を助ける効果がある。０．１０％以上で効果があるが、Ｎｉは高価な元素なため、上限は１．００％とした。
【００１０】
次に、電縫溶接部の熱処理、冷却条件について説明する。
本発明では、電縫溶接後、電縫部を８００℃〜１０００℃に加熱することで溶接時の急熱急冷により生じた粗大組織を、再度オーステナイト領域まで加熱したあと、Ａｒ3 変態点以上から急速冷却することで、オーステナイトを確保することを狙いとしている。
まず、加熱温度は、鋼管の内面側まで完全にオーステナイト化するためには、８００℃以上が必要であり、一方、１０００℃を越えるとオーステナイト粒が粗大化しすぎ、延性が低下する。従って、加熱温度としては、８００℃〜１０００℃の範囲とする。
【００１１】
引き続き、この加熱された電縫溶接部を強制冷却するが、この際の過冷却によりオーステナイトを残存させるためには、２０℃／秒以上の冷速が必要である。また、２００℃／秒超になると、鋼管の外表面に硬化組織が現れて、延性を劣化させる。従い、冷却速度は、２０〜２００℃／秒の範囲とする。
【００１２】
冷却開始温度は、前述の如く、Ａｒ3 変態点以上とする。Ａｒ3 変態点より温度が低下した場合、粗大中間組織が現れて、延性が低下する。
【００１３】
冷却停止温度は、その鋼のＡｒ1 変態点以下とする。これ以上の温度の場合、せっかく急冷で残存したオーステナイトが一部、フェライトに変態してしまうこともあり、成分によっては、延性にバラツキがでる可能性がある。
【００１４】
以上述べたように、本発明は、鋼の成分と電縫溶接部の熱処理条件を特定することで、電縫溶接部にオーステナイトを強制的に残存させ、この残留オーステナイトによる、所謂、ＴＲＩＰ現象（Transformation Induced Plasticity,変態誘起塑性）を利用することで、電縫溶接部の延性、加工性を向上させるものである。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明の実施例を比較例と共に表１に示す。
【表１】
0004105796.tif 000002
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、前述した鋼成分と電縫溶接部の熱処理方法の組み合わせにより、優れた電縫部の伸びを有し、その結果、各種の２次加工性に優れた電縫鋼管を提供することを可能としたもので、この電縫鋼管を用いることにより、ハイドロフォームなど、厳しい加工方法にも耐えることができるなど、機械加工部品分野へ貢献する効果は大きい。