(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材部と溶接部とを有し、
前記母材部の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０４０〜０．１２０％、
Ｓｉ：０．０３〜０．５０％、
Ｍｎ：０．５０〜２．００％、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．００３％以下、
Ａｌ：０．０６０％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、
Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％、
Ｎ：０．００１０〜０．００８０％、
Ｏ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０〜０．５００％、
Ｎｉ：０〜０．５００％、
Ｃｒ：０〜０．５００％、
Ｍｏ：０〜０．５００％、
Ｖ：０〜０．１００％、
Ｗ：０〜０．５００％、
Ｃａ：０〜０．００５０％、
ＲＥＭ：０〜０．００５０％、
を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
下記（ｉ）式で表されるＣｅｑが０．２０〜０．５３であり、かつＭｎ／Ｓｉが２．０〜１６．０であり、
前記母材部の肉厚をｔＢ、前記溶接部の肉厚をｔＳとしたときに、
前記母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置におけるミクロ組織が、面積％で、１０〜５０％のベイナイトと、５０〜９０％のポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、
前記母材部の前記外表面から（１／４）ｔＢの位置の平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、
前記溶接部の外表面から（１／４）ｔＳの位置におけるミクロ組織が、面積％で、７０％〜９０％のベイナイトと、ポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、
前記溶接部の前記外表面から（１／４）ｔＳの位置の平均結晶粒径が１５μｍ以下であり、
前記溶接部の突き合わせ面における｛００１｝の集積度が１．５以下であり、
前記溶接部の硬度が２５０Ｈｖ以下であり、
−２０℃における、前記母材部のシャルピー衝撃吸収エネルギー及び前記溶接部のシャルピー衝撃吸収エネルギーが、それぞれ１５０Ｊ以上であり、
降伏応力が３６０〜６００ＭＰａであり、
引張強さが４６５〜７６０ＭＰａである、
ことを特徴とする電縫鋼管。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５・・・（ｉ）
但し、式中の各元素記号は、鋼中に含まれる各元素の質量％での含有量を表し、含有されない場合はゼロとする。
【請求項２】
前記化学組成が、質量％で、
Ｃｕ：０．０１０〜０．５００％、
Ｎｉ：０．０１０〜０．５００％、
Ｃｒ：０．０１０〜０．５００％、
Ｍｏ：０．０１０〜０．５００％、
Ｖ：０．００１〜０．１００％、
Ｗ：０．１００〜０．５００％、
Ｃａ：０．００１０〜０．００５０％、
ＲＥＭ：０．００１０〜０．００５０％、
からなる群から選択される１種以上を含有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電縫鋼管。
【請求項３】
管径が３００〜６７０ｍｍであり、肉厚が１０．０〜２５．４ｍｍである、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の電縫鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫鋼管に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原油や天然ガスの長距離輸送方法として、パイプラインの重要性がますます高まっている。現在、長距離輸送用のパイプラインに用いる幹線ラインパイプとしては、米国石油協会（ＡＰＩ）規格が設計の基本になっている。
パイプラインは様々な環境に敷設され、例えば寒冷地にも敷設される。寒冷地に敷設されるパイプラインに使用されるラインパイプには、強度のみならず優れた靭性が要求される。従来このような用途には、ＵＯＥ鋼管が用いられるのが一般的であった。しかしながら、近年、寒冷地で使用されるラインパイプに対し、ＵＯＥ鋼管よりも安価な電縫鋼管の適用が求められている。そのようなラインパイプに適用される電縫鋼管は、母材部及び電縫溶接部（以下、単に溶接部と称す場合がある。）の靱性が優れている必要がある。【０００３】
例えば、特許文献１および２には、ＡＰＩ規格の５Ｌ−Ｘ５６級以上の高強度電縫溶接鋼管用素材として、電縫溶接鋼管の円周溶接部靭性の向上を考慮した、母材部および溶接部靭性に優れた板厚１８ｍｍ以上の高強度熱延鋼板が開示されている。【０００４】
しかしながら、特許文献１および２においては、化学組成としてＢ（ホウ素）を含有させる必要があり、鋼管の材質にばらつきが発生しやすいという問題があった。【０００５】
特許文献３には、Ｂを含有させないラインパイプ用電縫鋼管において、母材部及び電縫溶接部の靭性を向上させる技術が開示されている。しかしながら、特許文献３では、造管後に焼戻し処理を施すことが前提となっており、製造工程が増えるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００７−１３８２８９号公報
【特許文献２】日本国特開２００７−１３８２９０号公報
【特許文献３】日本国特許第６２１３７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされた。本発明は、Ｂを含有せず、造管後の焼き戻し工程が不要な、高強度かつ母材部及び溶接部の靭性に優れる電縫鋼管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、下記の電縫鋼管に関する。
（１）本発明の一態様に係る電縫鋼管は、母材部と溶接部とを有し、前記母材部の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０４０〜０．１２０％、Ｓｉ：０．０３〜０．５０％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ａｌ：０．０６０％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％、Ｎ：０．００１０〜０．００８０％、Ｏ：０．００５％以下、Ｃｕ：０〜０．５００％、Ｎｉ：０〜０．５００％、Ｃｒ：０〜０．５００％、Ｍｏ：０〜０．５００％、Ｖ：０〜０．１００％、Ｗ：０〜０．５００％、Ｃａ：０〜０．００５０％、ＲＥＭ：０〜０．００５０％、を含有し、残部がＦｅおよび不純物であり、下記（ｉ）式で表されるＣｅｑが０．２０〜０．５３であり、かつＭｎ／Ｓｉが２．０〜１６．０であり、前記母材部の肉厚をｔＢ、前記溶接部の肉厚をｔＳとしたときに、前記母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置におけるミクロ組織が、面積％で、１０〜５０％のベイナイトと、５０〜９０％のポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、前記母材部の前記外表面から（１／４）ｔＢの位置の平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、前記溶接部の外表面から（１／４）ｔＳの位置におけるミクロ組織が、面積％で、７０％〜９０％のベイナイトと、ポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、前記溶接部の前記外表面から（１／４）ｔＳの位置の平均結晶粒径が１５μｍ以下であり、前記溶接部の突き合わせ面における｛００１｝の集積度が１．５以下であり、前記溶接部の硬度が２５０Ｈｖ以下であり、−２０℃における、前記母材部のシャルピー衝撃吸収エネルギー及び前記溶接部のシャルピー衝撃吸収エネルギーが、それぞれ１５０Ｊ以上であり、降伏応力が３６０〜６００ＭＰａであり、引張強さが４６５〜７６０ＭＰａである。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５・・・（ｉ）
但し、式中の各元素記号は、鋼中に含まれる各元素の質量％での含有量を表し、含有されない場合はゼロとする。
（２）上記（１）に記載の電縫鋼管は、前記化学組成が、質量％で、Ｃｕ：０．０１０〜０．５００％、Ｎｉ：０．０１０〜０．５００％、Ｃｒ：０．０１０〜０．５００％、Ｍｏ：０．０１０〜０．５００％、Ｖ：０．００１〜０．１００％、Ｗ：０．１００〜０．５００％、Ｃａ：０．００１０〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．００１０〜０．００５０％、からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の電縫鋼管は、管径が３００〜６７０ｍｍであり、肉厚が１０．０〜２５．４ｍｍであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の上記態様によれば、Ｂを含有せず、造管後の焼き戻し工程が不要な、高強度かつ母材部及び溶接部の靭性に優れる電縫鋼管を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】溶接部の、集合組織の集積度と−２０℃におけるシャルピー吸収エネルギーとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者らは、高強度であって、かつ母材部及び溶接部のいずれにおいても優れた靭性を有する電縫鋼管を得る方法について検討を行い、以下の知見を得た。
（ｉ）母材においては、鋼管の化学組成を調整することに加えて、熱間圧延の条件によりミクロ組織を制御することが重要である。
（ｉｉ）電縫鋼管では、通常、溶接の際にオーステナイト域で周方向に圧縮応力が付与される。このような周方向圧縮応力が付加されると、溶接部の突き合わせ面（衝合面）に｛００１｝面が集積し、靭性が低下する。そのため、溶接部においては、鋼管の化学組成と熱処理条件とを調整することによりミクロ組織を制御することに加えて、溶接条件の調整によって集合組織を制御することが重要である。
（ｉｉｉ）溶接部のミクロ組織を制御するためには、溶接後に溶接部を再加熱し、外表面側から水冷するように熱処理条件を制御する。ただし、再加熱後、外表面から水冷すると外表面側が急速に冷却され、外表面側の硬度が上昇する。外表面側の硬度が高くなりすぎると靭性が低下するので、溶接部の特に外表面側の硬度を抑制することが重要である。
すなわち、溶接部については、溶接条件とその後の熱処理条件との両方を厳密に管理することにより、集合組織の発達の緩和および硬度の上昇の抑制を図ることが求められる。
【００１２】
以下、上記知見に基づいてなされた本発明の一実施形態に係る電縫鋼管（本実施形態に係る電縫鋼管）について説明する。
本実施形態に係る電縫鋼管は、母材部と溶接部とを有し、母材部が所定の化学組成を有し、母材部の肉厚をｔＢとしたときに前記母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置におけるミクロ組織が、面積％で、１０％〜５０％のベイナイトと、５０〜９０％ポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、（１／４）ｔＢの位置における平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、前記溶接部の肉厚をｔＳとしたときに、前記溶接部の外表面から（１／４）ｔＳの位置におけるミクロ組織が、面積％で、７０％〜９０％のベイナイトと、ポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、前記溶接部の前記外表面から（１／４）ｔＳの位置の平均結晶粒径が１５μｍ以下であり、前記溶接部の突き合わせ面における｛００１｝の集積度が１．５以下であり、前記溶接部の硬度が２５０Ｈｖ以下である。また、本実施形態に係る電縫鋼管では、−２０℃における、前記母材部のシャルピー衝撃吸収エネルギー及び前記溶接部のシャルピー衝撃吸収エネルギーが、それぞれ１５０Ｊ以上であり、降伏応力が３６０〜６００ＭＰａであり、引張強さが４６５〜７６０ＭＰａである。
以下、本実施形態に係る電縫鋼管の各要件について詳しく説明する。
【００１３】
１．母材部の化学組成
各元素の限定理由は下記の通りである。以下の説明において含有量についての「％」は、断りがない限り「質量％」を意味する。
本実施形態に係る電縫鋼管では、母材部となる鋼板と、鋼板の突合せ部に設けられ鋼板の長手方向に延在する溶接部（電縫溶接部）とを有する。本実施形態に係る電縫鋼管では、鋼板を電縫溶接して電縫鋼管とする際に溶接材料などを用いないので、Ｃ以外については、実質的に、母材部と溶接部との化学組成は同一となる。Ｃについては、電縫溶接時の脱炭により、溶接部のＣ含有量と母材部のＣ含有量とが異なる場合がある。
【００１４】
Ｃ：０．０４０〜０．１２０％
Ｃは、鋼の強度を向上させるのに有効な元素である。上記の効果を得るために、Ｃ含有量を０．０４０％以上とする。好ましくは０．０６０％以上である。
一方、Ｃ含有量が多くなり過ぎると、溶接部の硬度が上昇し、靱性が劣化する。本実施形態に係る電縫鋼管においては、溶接部の硬度を低減するために、Ｃ含有量を０．１２０％以下とする。好ましくは０．１００％以下である。
【００１５】
Ｓｉ：０．０３〜０．５０％
Ｓｉは、Ｍｎ／Ｓｉのパラメータを満足するために、その含有量を０．０３％以上とする。好ましくは０．０５％以上である。
一方、Ｓｉ含有量が０．５０％を超えると、溶接部にＳｉ酸化物が生成し、靱性が低下する。そのため、Ｓｉ含有量を０．５０％以下とする。好ましくは０．４５％以下である。
【００１６】
Ｍｎ：０．５０〜２．００％
Ｍｎは、母材部の強度および靱性の確保に有効な元素である。上記の効果を得るために、Ｍｎ含有量を０．５０％以上とする。好ましくは０．７０％以上である。
一方、Ｍｎ含有量が２．００％を超えると、中心偏析部に硬化相が生成し、母材部の靱性が著しく低下する。そのため、Ｍｎ含有量は２．００％以下とする。好ましくは１．６０％以下である。
【００１７】
Ｐ：０．０２０％以下
Ｐは、不純物として含まれ、鋼の靱性に影響を与える元素である。Ｐ含有量が０．０２０％を超えると、母材部および溶接部において粒界脆化が引き起こされ、靱性が著しく低下する。そのため、Ｐ含有量は０．０２０％以下とする。Ｐ含有量は少ないほど好ましく、０％でもよい。但し、量産鋼での実質的な下限は、０．００２％である。
【００１８】
Ｓ：０．００３％以下
Ｓは、不純物として含まれる元素である。Ｓ含有量が０．００３％を超えると、粗大な硫化物が生成し、靱性が低下する。そのため、Ｓ含有量は０．００３％以下とする。Ｓ含有量は少ないほど好ましく、０％でもよい。但し、量産鋼での実質的な下限は、０．０００３％である。
【００１９】
Ａｌ：０．０６０％以下
Ａｌは、脱酸材として有効な元素である。しかしながら、Ａｌ含有量が０．０６０％を超えると、Ａｌ酸化物が多量に生成し、母材部および溶接部の靱性が劣化する。そのため、Ａｌ含有量は０．０６０％以下とする。好ましくは０．０５０％以下である。Ａｌ含有量は０％でも構わないが、脱酸の効果を得るためには、Ａｌ含有量は０．０１０％以上であることが好ましい。
【００２０】
Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％
Ｔｉは、窒化物形成元素であり、窒化物を形成して結晶粒の細粒化に寄与する元素である。上記の効果を得るため、Ｔｉ含有量を０．００５％以上とする。好ましくは０．０１０％以上とする。
一方、Ｔｉ含有量が０．０３０％を超えると、粗大炭化物の形成によって靱性が著しく低下する。そのため、Ｔｉ含有量は０．０３０％以下とする。好ましくは０．０２５％以下とする。
【００２１】
Ｎｂ：０．００５〜０．０５０％
Ｎｂは、炭化物、窒化物および／または炭窒化物を形成し、鋼の強度の向上に寄与する元素である。また、Ｎｂは、未再結晶圧延温度域を拡大することで、鋼管の母材部の靭性を向上させる効果を有する元素である。上記の効果を得るため、Ｎｂ含有量を０．００５％以上とする。好ましくは０．０１０％以上とする。
一方、Ｎｂ含有量が０．０５０％を超えると、Ｎｂ系炭窒化物が多量に生成し、母材及び溶接部の靱性が低下する。そのため、Ｎｂ含有量は０．０５０％以下とする。好ましくは０．０４０％以下とする。
【００２２】
Ｎ：０．００１０〜０．００８０％
Ｎは、窒化物を形成して、鋼の結晶粒を細粒化し、靭性を向上させる元素である。上記効果を得るため、Ｎ含有量を０．００１０％以上とする。
一方、Ｎ含有量が０．００８０％を超えると、多量の窒化物が生成することで母材部および溶接部の靱性が低下する。そのため、Ｎ含有量は０．００８０％以下とする。
【００２３】
Ｏ：０．００５％以下
Ｏは、不純物として含まれ、鋼の靱性に影響を与える元素である。Ｏ含有量が０．００５％を超えると、酸化物が多量に生成し、母材部および溶接部の靱性が著しく低下する。そのため、Ｏ含有量は０．００５％以下とする。Ｏ含有量は少ないほど好ましく、０％でもよい。但し、量産鋼での実質的な下限は、０．００１％である。
【００２４】
本実施形態に係る電縫鋼管は、化学組成が、上記の元素を含有し、残部はＦｅおよび不純物であることを基本とする。しかしながら、強度、靭性またはその他の特性を向上させるために、後述する範囲で、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｃａ、ＲＥＭをさらに含有してもよい。しかしながら、これらの元素の含有は必須ではないので、その下限はいずれも０％である。
また、「不純物」とは、鋼を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から、または製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係る電縫鋼管の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【００２５】
Ｃｕ：０〜０．５００％
Ｃｕは、靱性を低下させずに強度を上昇させるために有効な元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｃｕ含有量を０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｕ含有量が０．５００％を超えると、鋼片の加熱時および溶接時に割れが生じやすくなる。そのため、含有させる場合でも、Ｃｕ含有量は０．５００％以下とする。
【００２６】
Ｎｉ：０〜０．５００％
Ｎｉは、靱性および強度の改善に有効な元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｎｉ含有量を０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｎｉ含有量が０．５００％を超えると、溶接性が低下する。そのため、含有させる場合でも、Ｎｉ含有量は０．５００％以下とする。
【００２７】
Ｃｒ：０〜０．５００％
Ｃｒは、析出強化によって鋼の強度を向上させる元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。この効果を得る場合、Ｃｒ含有量を０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃｒ含有量が０．５００％を超えると、焼入れ性が上昇して組織におけるベイナイトの割合が多くなり過ぎ、靱性が低下する。そのため、含有させる場合でも、Ｃｒ含有量は０．５００％以下とする。
【００２８】
Ｍｏ：０〜０．５００％
Ｍｏは、焼入れ性を向上させると同時に、炭窒化物を形成し、鋼の強度の向上に寄与する元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｍｏ含有量を０．０１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｍｏ含有量が０．５００％を超えると、鋼の強度が必要以上に高くなり、靱性が低下する。そのため、含有させる場合でも、Ｍｏ含有量は０．５００％以下とする。
【００２９】
Ｖ：０〜０．１００％
Ｖは、炭化物および／または窒化物を形成し、鋼の強度の向上に寄与する元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｖ含有量を０．００１％以上とすることが好ましい。
一方、Ｖ含有量が０．１００％を超えると、析出物が多くなり、靱性が低下する。そのため、含有させる場合でも、Ｖ含有量は０．１００％以下とする。
【００３０】
Ｗ：０〜０．５００％
Ｗは、炭化物を形成し、鋼の強度の向上に寄与する元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｗ含有量を０．１００％以上とすることが好ましい。
一方、Ｗ含有量が０．５００％を超えると、炭化物が多くなり靱性が低下する。そのため、含有させる場合でも、Ｗ含有量は０．５００％以下とする。
【００３１】
Ｃａ：０〜０．００５０％
Ｃａは、硫化物を生成することにより、伸長したＭｎＳの生成を抑制し、靭性や耐ラメラティアー性の改善に寄与する元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｃａ含有量を０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｃａ含有量が０．００５０％を超えると、溶接部に多量のＣａＯが生成し、溶接部の靭性が劣化する。そのため、含有させる場合でも、Ｃａ含有量は０．００５０％以下とする。
【００３２】
ＲＥＭ：０〜０．００５０％
ＲＥＭは、Ｃａと同様に、硫化物を生成することにより、伸長したＭｎＳの生成を抑制し、靭性や耐ラメラティアー性の改善に寄与する元素である。そのため、必要に応じて含有させてもよい。上記効果を得る場合、ＲＥＭ含有量を０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、ＲＥＭ含有量が０．００５０％を超えると、ＲＥＭの酸化物の個数が増加し、靱性が低下する。そのため、含有させる場合でも、ＲＥＭ含有量は０．００５０％以下とする。
ここで、ＲＥＭはランタノイドの合計１５元素を指し、ＲＥＭの含有量はこれらの元素の合計含有量を意味する。
【００３３】
上述の通り、本実施形態に係る電縫鋼管は、母材部及び溶接部において、必須元素を含み、必要に応じて選択元素を含み、残部がＦｅおよび不純物である化学組成を有する。
【００３４】
本実施形態に係る電縫鋼管は、各元素の含有量を上記の通りに制御した上で、さらに、以下の通り、各元素の含有量によって決定されるＣｅｑ及びＭｎ／Ｓｉを所定の範囲とする必要がある。
【００３５】
Ｃｅｑ：０．２０〜０．５３
Ｃｅｑは、焼入れ性の指標となる値であり、下記（ｉ）式で表わされる。Ｃｅｑが０．２０未満では、必要な強度が得られない。一方、Ｃｅｑが０．５３を超えると、強度が超過するとともに靱性が劣化する。したがって、Ｃｅｑは０．２０〜０．５３とする。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５  ・・・（ｉ）
但し、式中の各元素記号は、鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）を表し、含有されない場合はゼロとする。
【００３６】
２．０≦Ｍｎ／Ｓｉ≦１６．０
Ｍｎ／Ｓｉが２．０未満または１６．０超であると、溶接部（電縫溶接部）の靭性が低下する。その理由は溶接時に生成するＭｎＳｉ系の酸化物の融点が高くなり、溶接部に残留しやすくなり、このＭｎＳｉ系の酸化物が脆性破壊の起点となることにより、靭性が劣化するためと考えられる。
そのため、本実施形態に係る電縫鋼管では、Ｍｎ／Ｓｉ（Ｓｉの質量％に対するＭｎの質量％の比）を２．０〜１６．０とする。
【００３７】
２．ミクロ組織
上述のように、鋼管（電縫鋼管）の強度および靭性を向上させるためには、母材部のミクロ組織並びに、溶接部における集合組織及びミクロ組織の制御が重要となる。母材部および溶接部のそれぞれについて、以下に詳しく説明する。
【００３８】
＜母材部＞
［外表面から肉厚の１／４の位置におけるミクロ組織が、面積％で、１０〜５０％のベイナイトと、５０〜９０％のポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなる］
鋼管の強度および靭性を担保するため、母材部のミクロ組織の制御が重要となる。具体的には、母材部のミクロ組織が、面積％で、１０〜５０％のベイナイトと、５０〜９０％のポリゴナルフェライトとを含み、ベイナイト及びポリゴナルフェライト以外の組織（残部組織）が１％以下である必要がある。
母材部に含まれるベイナイトの面積率が５０％超では、強度が高くなりすぎて靭性が低下する。また、ベイナイトの面積率が１０％を下回ると十分な強度が得られない。本実施形態に係る電縫鋼管における「ベイナイト」の概念には、グラニュラーベイナイト、上部ベイナイト、及び下部ベイナイトが包含される。
ミクロ組織において、ベイナイト以外は、主にポリゴナルフェライトである。ポリゴナルフェライトは、擬ポリゴナルフェライトも含む。ベイナイトとポリゴナルフェライトとの合計は９９％以上であり、１００％でも構わない。また、残部組織として、パーライト、疑似パーライト、残留オーステナイトのうち一種または二種以上が含まれる場合がある。これらが存在しても合計面積率が１％以下であれば、鋼管の特性には影響を及ぼさない。残部組織は０％でもよい。
【００３９】
本実施形態に係る電縫鋼管では、母材部の外表面から肉厚の１／４の位置（母材部の肉厚をｔＢとしたときに、母材部の外表面から厚さ方向に（１／４）ｔＢの位置）におけるミクロ組織が上記の範囲である。
母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置のミクロ組織を限定するのは、この位置における組織が、鋼管の母材部の代表的な組織であるからである。本実施形態において、単に電縫鋼管の表面と言った場合、内表面ではなく外表面を意味する。
【００４０】
母材部のミクロ組織については、以下の方法で各組織の割合（面積％）を測定することができる。
母材について、管軸方向と厚さ方向とに平行な断面が観察面となるように、ミクロ組織観察用の試験片を採取する。採取したミクロ組織観察用の試験片については、湿式研磨して上記観察面を鏡面に仕上げたのち、ナイタール腐食してミクロ組織を現出させる。そして、母材部の上述した部位において、光学顕微鏡を用いて５００倍の倍率で組織観察を行い、ミクロ組織写真から各組織を同定し、各組織の面積率を測定する。各組織は以下のような特徴を有しており、この特徴に基づいて各組織を同定する。
原子拡散を伴う変態により生成するポリゴナルフェライトは、粒内には内部構造を有さず、かつ粒界が直線または円弧上となる。一方、ベイナイトは、内部構造を有し、かつ粒界形状がアシキュラーであり、ポリゴナルフェライトとは明確に異なる組織を有している。そのため、ポリゴナルフェライトとベイナイトとは、ナイタールでエッチング後に光学顕微鏡を用いて得られたミクロ組織写真から、粒界形状および内部構造の有無によって判断する。内部構造が明確に現れず、かつ粒界形状がアシュキュラ−状のミクロ組織は擬ポリゴナルフェライトと呼ばれるが、本実施形態においては、ポリゴナルフェライトとしてカウントする。また、パーライトおよび疑似パーライトは黒くエッチングされることからポリゴナルフェライトと明確に区別することが可能である。
また、同じミクロ組織観察用の試験片について、レペラ腐食して、光学顕微鏡にて得られた組織写真に対し、画像解析を行うことによって、残留オーステナイトと島状マルテンサイトとの合計の面積率を算出することができる。
また、ＥＢＳＤを用いることで、結晶構造の違いに基づいて残留オーステナイトの面積率を求めることができる。島状マルテンサイトの面積率は、残留オーステナイトと島状マルテンサイトとの合計の面積率から残留オーステナイトの面積率を差し引くことで、求めることができる。ＥＢＳＤを用いた残留オーステナイトの測定では、３００×３００μｍ（３００μｍ四方）の領域について、測定のステップサイズを０．５μｍとして測定を行う。
【００４１】
［外表面から肉厚の１／４の位置の、平均結晶粒径が２０μｍ以下］
本実施形態に係る電縫鋼管では、母材部の良好な靭性を確保するため、母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置における平均結晶粒径を２０μｍ以下とする必要がある。平均結晶粒径が２０μｍ超では、十分な靭性が確保できない。上記の組織とした上で、平均結晶粒径を２０μｍ以下にすることで、−２０℃でのシャルピー衝撃吸収エネルギーが１５０Ｊ以上となる。
【００４２】
平均結晶粒径については、以下の方法で測定する。
上記のミクロ組織を観察した試験片と同じ試験片を用いて、外表面から（１／４）ｔＢの位置におけるミクロ組織を、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ装置を用いて観察する。測定は、５００μｍ×５００μｍの領域について、ステップサイズを０．３μｍの条件として、実施する。測定で得られたデータから、傾角１５°以上の大角粒界で囲まれる領域を結晶粒として、その結晶粒の円相当径を結晶粒径とし、ＡＲＥＡ  ＦＲＡＣＴＩＯＮ法にて平均結晶粒径を算出する。ただし、円相当径で０．２５μｍ以下の領域については平均結晶粒径の算出の対象から除外する。
【００４３】
＜溶接部＞
［外表面から肉厚の１／４の位置におけるミクロ組織が、面積％で、７０％〜９０％のベイナイトと、ポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなる］
溶接部のミクロ組織の制御は、溶接部に対して再加熱した後、外表面側から水冷することにより行う。溶接部では、強度向上に寄与する析出物が生成しにくい。そこで、本実施形態に係る電縫鋼管では、溶接部における強度を確保する観点から、外表面から肉厚の１／４の位置（溶接部の肉厚をｔＳとしたときに、溶接部の外表面から厚さ方向に（１／４）ｔＳの位置）のミクロ組織がベイナイト主体である必要がある。具体的には、ベイナイトの面積率が７０〜９０％である必要がある。
ベイナイトの面積率が７０％未満では、溶接部の強度が低下する。また、ベイナイトの面積率が９０％超であると、硬度が高くなりすぎて溶接部の靭性が低下する。また、ポリゴナルフェライトの面積率が過剰であると必要な強度が得られにくい。そのため、ポリゴナルフェライトの面積率は３０％以下とする。ベイナイトとポリゴナルフェライトとの合計面積率は９９％以上であり、１００％でもよい。
ベイナイトとポリゴナルフェライト以外の組織（残部組織）として、パーライト、疑似パーライト、残留オーステナイトのうち一種または二種以上が含まれる場合がある。これらが存在しても面積率で１％以下であれば、鋼管の特性には影響を及ぼさない。残部組織は０％でもよい。
【００４４】
溶接部のミクロ組織における各組織の面積率は、以下のように求める。
溶接部を含む管周方向に垂直かつ厚さ方向に平行な断面が観察面となるように、ミクロ組織観察用試験片を採取する。ミクロ組織観察用の試験片については、湿式研磨して上記観察面を鏡面に仕上げたのち、突き合わせ面から、厚さ方向と直交する方向に、２００〜３００μｍの位置を観察位置として、光学顕微鏡及びＥＢＳＤを用いて、母材部と同様の要領で各組織の面積率を測定する。突き合わせ面は、脱炭されているので、エッチングを行えば、突き合わせ面を特定することができる。
【００４５】
［外表面から肉厚の１／４の位置の、平均結晶粒径が１５μｍ以下である］
溶接部において良好な靭性を確保するためには、上述の制御とともに、ミクロ組織の細粒化が重要である。本実施形態に係る電縫鋼管では、溶接部の靭性の確保のため、溶接部の、外表面から肉厚の１／４の位置（外表面から（１／４）ｔＳの位置）の平均結晶粒径を１５μｍ以下に制御する。平均結晶粒径が１５μｍを超えると、靭性が低下する。
【００４６】
平均結晶粒径は、以下の方法で求める。
ミクロ組織を観察した試験と同じ試験を用いて、外表面から（１／４）ｔＳの位置におけるミクロ組織を、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ装置を用いて観察する。測定は５００μｍ×５００μｍの領域について、ステップサイズが０．３μｍの条件で実施する。測定で得られたデータから、傾角１５°以上の大角粒界で囲まれる領域を結晶粒とし、結晶粒の円相当径を結晶粒径とし、ＡＲＥＡ  ＦＲＡＣＴＩＯＮ法にて平均結晶粒径を算出する。ただし、円相当径で０．２５μｍ以下の領域については平均結晶粒径の算出の対象から除外する。
【００４７】
［溶接部の突き合わせ面における｛００１｝の集積度が１．５以下である］
溶接部における靭性を確保するためには、上述したミクロ組織の制御に加えて、集合組織を制御する必要がある。具体的には、溶接時の突き合わせ面に鉄鋼材料のへき開面である｛００１｝（｛００１｝面）が集積しないように集合組織を制御する必要がある。
【００４８】
電縫鋼管は、鋼板を管状に成形し、高周波誘導加熱または電気抵抗加熱により鋼板端面を加熱しながら、両端部を圧着させることで接合させて得られる。この時、周方向に圧縮応力が付加される。すなわち、加熱部は高温熱間加工が加えられる。この高温熱間加工により集合組織が発達する。この集合組織は、溶接後に溶接部加熱を行っても、残存する。
本発明者らの検討によると、このような高温熱間加工により溶接の突き合わせ面には、｛００１｝が集積しやすいことが明らかとなった。この｛００１｝は、鉄鋼材料のへき開面であるため、突き合わせ面に｛００１｝が集積すると、靭性が低下する。発明者らはさらに検討をすすめ、図１に示すように、｛００１｝の集積度（集合組織の集積度）が１．５超となると、−２０℃でのシャルピー吸収エネルギーが１５０Ｊ未満となることを見出した。
そのため、突き合わせ面における｛００１｝の集積度を１．５以下とする。
集積度の下限を限定する必要はないが、結晶方位がランダムな組織であれば、集積度は１．０となるので、下限を１．０としてもよい。
【００４９】
集合組織の測定については、以下のとおりとする。
まず、溶接部から試験片を採取し、管軸方向に垂直な面を研磨してナイタール腐食を行い、突き合わせ面を現出させた後、突き合わせ面が測定面となるように切断、研磨し、集合組織測定用試験片とする。この試験片に対して、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ装置を用いて結晶方位を測定する。測定位置は該断面の肉厚中央（（１／２）ｔＳ）位置とする。本実施形態では、脱炭が生じている範囲を、突き合わせ面であると判断する。
測定にはＴＳＬ社のＯＩＭ  Ｄａｔａ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎを用いる。測定条件としては、測定範囲を１ｍｍ×１ｍｍ以上の領域とし、ステップサイズを３．０μｍとする。
得られたデータを解析ソフトウェアであるＯＩＭ  Ｄａｔａ  Ａｎａｌｙｓｉｓを用いて、測定面に平行な｛００１｝の集積度を算出する。算出した集積度は、結晶方位がランダムの場合は１．０となり、集積するほどこの値が大きくなる。
【００５０】
３．機械的性質
溶接部において、硬度が高いと靭性が劣化する。そのため、溶接部の硬度を２５０ＨＶ１０以下とする。「ＨＶ１０」は、試験力を９８Ｎ（１０ｋｇｆ）として、ビッカース硬さ試験を実施した場合の「硬さ記号」を意味する（ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４：２００９）。
母材部においても、硬度が高いと、靭性が劣化することが懸念される。そのため、母材部の平均硬度を２５０ＨＶ１０以下とすることが好ましい。
【００５１】
溶接部の硬度の測定は、溶接部から、突き合わせ面が測定面となるように試験片を採取し、測定面の、外表面から（１／４）ｔＳ部を５点、ビッカース硬度計を用いて荷重１０ｋｇｆで測定する。５点のうちの最高値と最低値とを除いた３点のうち、最も高かった値を溶接部の最高硬度とし、この最高硬度が２５０Ｈｖ以下であれば、溶接部の硬度は２５０Ｈｖ以下であると判断する。
母材部の平均硬度は、肉厚方向軸と周方向軸の二つの軸を含む面が測定面（Ｃ断面）となるように試験片を採取し、測定面の外表面から（１／４）ｔＢ部を５点、及び外表面から（３／４）ｔＢ部を５点、ビッカース硬度計を用いて荷重１０ｋｇｆで測定する。得られた値を平均した値を母材部の平均硬度とする。
【００５２】
本実施形態に係る電縫鋼管は、ラインパイプとして使用されることを想定し、母材部から測定される降伏応力は３６０〜６００ＭＰａ、引張強さは４６５〜７６０ＭＰａとする。
また、本実施形態に係る電縫鋼管は、−２０℃における、母材部、溶接部のいずれにおいても、シャルピー衝撃吸収エネルギーが１５０Ｊ以上である。この場合、寒冷地等での使用でも十分な靭性を確保できる。
上述の機械的特性は、引張試験およびシャルピー試験によって評価できる。引張試験およびシャルピー試験は、アメリカ石油協会のＡＰＩ５ＣＴに準拠して実施する。試験片は、Ｃ断面についてエッチングにて突き合わせ面（衝合面）を特定し、突き合わせ面において肉厚方向にノッチが入るように、採取する。
【００５３】
４．肉厚
本実施形態に係る電縫鋼管の母材部の肉厚について特に制限は設けない。しかしながら、ラインパイプとして使用する場合には、管内を通過する流体の輸送効率向上の観点から内圧を上げるために、肉厚は１０．０ｍｍ以上であることが好ましい。一方、電縫鋼管の肉厚は、一般的に２５．４ｍｍが上限となる。
また、管径はラインパイプを想定し、３００〜６７０ｍｍが好ましい。
【００５４】
５．製造方法
本実施形態に係る電縫鋼管は、製造方法によらず、上記の特徴を有していればその効果が得られる。本実施形態に係る電縫鋼管は、例えば、以下の工程を含む製造方法により製造することができる。
（Ｉ）所定の化学組成を有するスラブを製造する鋳造工程
（ＩＩ）スラブを加熱し、熱間圧延して鋼板とする熱間圧延工程
（ＩＩＩ）熱間圧延工程後の熱延鋼板を冷却し、巻き取る、巻き取り工程
（ＩＶ）巻き取り工程後の熱延鋼板を巻き戻した後、管状にロール成形し、電縫溶接して電縫鋼管とする電縫溶接工程
（Ｖ）電縫鋼管の溶接部を熱処理する熱処理工程
以下、各工程について好ましい条件を説明する。
【００５５】
＜鋳造工程＞
鋳造工程では、上述の化学組成を有する鋼を炉で溶製したのち、鋳造によってスラブを作製する。鋳造の方法については、特に限定されず、通常の連続鋳造、インゴット法による鋳造の他、薄スラブ鋳造などの方法のいずれでもよい。
【００５６】
＜熱間圧延工程＞
熱間圧延工程では、上記スラブをＡｃ３点以上の温度域まで加熱して熱間圧延を施す。熱間圧延前の加熱温度は１０００℃以上であることが好ましい。より好ましくは１１００℃以上である。一方、加熱温度が１２５０℃を超えると、オーステナイト粒の粗大化が生じ、微細な組織が得られなくなる恐れがある。そのため、加熱温度は１２５０℃以下とすることが好ましい。
また、熱間圧延時には、再結晶域での圧下比を２．０以上とし、未再結晶域での圧下比を２．０以上にすることが好ましい。特に未再結晶域での圧下比を２．０以上にすることで、母材部の平均結晶粒径を２０μｍ以下にすることが可能になる。再結晶域と未再結晶域との境界は、鋼の組成に依存するが、９００〜９５０℃程度となる。
また、熱間圧延終了温度（仕上げ圧延終了温度）は、７７０℃以上とすることが好ましい。熱間圧延終了温度が７７０℃未満では、二相域圧延となり母材部の靭性が劣化する。
仕上げ圧延開始温度は、未再結晶域での圧延により靭性を確保するため、９００〜９５０℃であることが好ましい。
【００５７】
＜巻き取り工程＞
巻き取り工程では、熱間圧延工程後の鋼板を、板厚中央部の平均冷却速度が１０〜８０℃／秒の範囲となるように、表面温度で５００〜６５０℃の温度範囲まで冷却し、当該温度範囲で巻き取る。板厚中央部の平均冷却速度は、外表面の温度履歴から伝熱計算で算出することが可能である。
本実施形態に係る電縫鋼管の母材部のミクロ組織が所定の組織を有するように制御するためには、特に冷却速度の制御が重要である。平均冷却速度が１０℃／秒未満の場合、フェライト変態が進行し、ベイナイトの分率が１０％未満となる。一方平均冷却速度が８０℃／秒超の場合、冷却速度が速すぎるので、フェライト変態が起こらずベイナイトの分率が５０％を超える。
また冷却停止温度が６５０℃超になると、巻き取り後にフェライト変態が起こるので、ベイナイトの分率（面積％）が１０％未満となる。冷却停止温度（巻き取り温度）が５００℃未満になると、冷却時の温度ばらつきが大きくなって、強度ばらつきが生じ、本実施形態に係る電縫鋼管を安定生産できない。
【００５８】
＜電縫溶接工程＞
得られた熱延鋼板に対して、ロール成形し、電縫溶接（電気抵抗溶接または高周波溶接）により電縫鋼管を製造する。
電縫溶接では、高周波誘導加熱または電気抵抗加熱により鋼板の端部を溶融させ、両者を突き合わせることで溶接する。この際、溶融部が大気にさらされると、酸化物などが生成し、これらがそのまま残存すると溶接部靭性を劣化させることになる。酸化物を除去するため、溶接部にはスクイズロールによる周方向圧縮応力を付加する（アプセット）ことで、酸化物を排出除去する。アプセット量は溶接前後の周長変化の絶対値で整理することが可能である。
しかしながら、本実施形態に係る電縫鋼管の製造方法においては、集合組織を制御するためには、アプセット量を２２．０ｍｍ以下（０を含む）とすることが重要である。
従来、アプセット量を低くすることで酸化物が残存し、溶接部靭性が劣化すると考えられていた。そのため、酸化物の排出を完全にするためにアプセットは可能な範囲で大きくとることが通常であった。また、造管中の条件変動も考慮し、アプセット量を下げるということはほとんど検討されていなかった。
これに対し、本発明者らは、アプセット量を小さくすることで、集合組織を制御でき、その結果、溶接部靭性を向上させることができることを見出した。さらに、Ｓ含有量の低い鋼管において、設備に応じて板幅の厳格化、成形条件を適切にして溶接点が変動しないようにする、等の対策を複合的に行うことで、アプセットの変動を極小化すれば、アプセット量を小さくしても、安定して酸化物の排出が可能であることを見出した。
【００５９】
＜熱処理工程＞
熱処理工程では、電縫溶接工程において形成された溶接部に対して、加熱を行った後に外表面側から水冷する。加熱は例えば、高周波加熱により行うことができる。
具体的には、溶接部を９００〜１０５０℃の温度範囲まで加熱し、５００〜６８０℃の温度範囲まで、水冷にて冷却する。この熱処理（加熱及び冷却）によって、溶接部のミクロ組織（各組織の分率、平均結晶粒径）及び硬度（最高硬度）を上述した範囲に制御することが可能になる。ただし、この熱処理工程では、突き合わせ面における｛００１｝の集積度については、変化しない。
加熱温度が９００℃を下回ると、熱処理時にオーステナイト変態しない領域が残存することで、ミクロ組織が粗大化し靭性が劣化する。また、加熱温度が１０５０℃を超えると、熱処理中に粗大なオーステナイトが生成することで、冷却後のミクロ組織が粗大化し、靭性が劣化する。
また、冷却停止温度が５００℃を下回ると、ベイナイトの分率が過剰になり溶接部の最高硬度が超過して靭性が劣化する。冷却停止温度が６８０℃を超過すると粗大なパーライトが生成し、靭性が劣化する。
水冷を行うことで、肉厚が１０．０ｍｍ〜２５．４ｍｍ程度の鋼管であれば、外表面側の平均冷却速度が１０℃／秒〜１００℃／秒となる。
水冷停止後は、空冷（放冷）にて室温まで冷却すればよい。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００６１】
表１−１、表１−２に示す化学成分（残部はＦｅ及び不純物）を有する鋼種Ａ〜ＡＡ、ａ〜ｔの鋼を溶製した。この鋼種Ａ〜ＡＡ、ａ〜ｔに対し、表２−１、表２−２に示す条件で、熱間圧延（加熱して熱間圧延）し、冷却して巻き取りを行って熱延鋼板とした。
また、この熱延鋼板に対し、ロール成形及び、表２−２に示すように、所定のアプセット量で電縫溶接を行い、所定の条件で溶接部を熱処理（加熱及び水冷）して電縫鋼管を製造した。【００６２】
【表１−１】
0006885524.tif 000002
【００６３】
【表１−２】
0006885524.tif 000003
【００６４】
【表２−１】
0006885524.tif 000004
【００６５】
【表２−２】
0006885524.tif 000005
【００６６】
得られた電縫鋼管について、上述した方法で、母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置におけるミクロ組織、母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置の平均結晶粒径、溶接部の外表面から（１／４）ｔＳの位置におけるミクロ組織、溶接部の外表面から（１／４）ｔＳの位置の平均結晶粒径、溶接部の突き合わせ面の外表面から（１／２）ｔＳの位置の｛００１｝の集積度、溶接部の（１／４）ｔＳの位置の最高硬度を評価した。
また、引張試験およびシャルピー試験を行って、強度（降伏応力、引張強さ）及び靭性（吸収エネルギー）を評価した。引張試験およびシャルピー試験は、アメリカ石油協会のＡＰＩ５ＣＴに準拠して、上述した要領で実施した。シャルピー試験の試験温度は−２０℃とした。
結果を表３−１、表３−２に示す。【００６７】
【表３−１】
0006885524.tif 000006
【００６８】
【表３−２】
0006885524.tif 000007
【００６９】
表１−１〜３−２に示すように、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２０については、母材部の化学組成、ミクロ組織が本発明の範囲内であり、かつ溶接部のミクロ組織、集合組織、最高硬度が本発明の範囲内であった。その結果、高強度でかつ母材部及び溶接部の靭性に優れていた。
Ｎｏ．１〜２０について、母材部のミクロ組織において、ポリゴナルフェライト、ベイナイト以外の組織は、１％以下の残部組織であった。また、溶接部のミクロ組織において、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１７は、ベイナイト、ポリゴナルフェライト以外に、残部組織として、１％以下の残留オーステナイトを含んでいた。また、Ｎｏ．３、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１８は、ベイナイト、ポリゴナルフェライト以外に、残部組織として、１％以下のパーライトを含んでいた。
一方、比較例であるＮｏ．２１〜Ｎｏ．４９は、下記に示す理由により特性が満足しなかった。【００７０】
Ｎｏ．２１は、Ｃ含有量が本発明範囲の下限を下回った。その結果、十分な降伏応力が得られなかった。
Ｎｏ．２２は、Ｃ含有量が本発明範囲の上限を超過し、溶接部の最高硬度が２５０Ｈｖ１０を超えた。その結果、溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．２４は、Ｓｉ含有量が本発明範囲の上限を超過した。その結果、溶接部に多量のＳｉ酸化物が生成し、溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．２５は、Ｍｎ含有量が本発明範囲の下限を下回った。その結果、Ｓ起因の脆化が起こり母材部及び溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．２６は、Ｍｎ含有量が本発明範囲の上限を上回った。その結果、ＭｎＳ起因の脆化が起こり母材部及び靱性が劣化した。
Ｎｏ．２７は、Ｐ含有量が本発明範囲の上限を上回った。その結果、粒界脆化が起こり、母材部及び溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．２８は、Ｓ含有量が本発明範囲の上限を上回った。その結果、粗大な介在物が生成し、母材部及び溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．２９は、Ａｌ含有量が本発明範囲の上限を超過した。その結果、溶接部に多量のＡｌ酸化物が生成し、溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３０は、Ｔｉ含有量が本発明範囲の下限を下回り、結晶粒径が大きくなった。その結果、母材靱性が劣化した。
Ｎｏ．３１は、Ｔｉ含有量が本発明範囲の上限を超過した。その結果、Ｔｉ系炭化物が多量に生成し、母材及び溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３２は、Ｎｂ含有量が本発明範囲の下限を下回り、結晶粒径が大きくなった。その結果、母材部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３３は、Ｎｂ含有量が本発明範囲の上限を超過した。その結果、Ｎｂ系炭窒化物が多量に生成し、母材及び溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３４は、Ｎ含有量が本発明範囲の下限を下回ったので、炭窒化物が生成せず、結晶粒径が粗大となった。その結果、母材部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３５は、Ｎ含有量が本発明範囲の上限を超過した。その結果、合金炭窒化物の生成が多くなり、母材部及び溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３６は、Ｏ含有量が本発明範囲の上限を超過した。その結果、酸化物が多量に生成し、母材及び溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．３７は、Ｍｎ／Ｓｉ比が本発明範囲の下限を下回った。その結果、溶接部に高融点のＭｎＳｉ系酸化物が残存し、溶接部の靱性が劣化した。
Ｎｏ．３８は、Ｍｎ／Ｓｉ比が本発明を超過した。その結果、溶接部に高融点のＭｎＳｉ系酸化物が残存し、溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．３９は、Ｃｅｑが本発明範囲の下限を下回った。その結果、十分な引張強さが得られなかった。
Ｎｏ．４０は、Ｃｅｑが本発明範囲の上限を上回った。その結果、降伏応力が高くなりすぎて母材部及び溶接部の靭性が劣化した。【００７１】
Ｎｏ．４１、Ｎｏ．４２は、電縫溶接時のアプセット量が大きかったので、集合組織が発達した。その結果、溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．４３は、未再結晶域での圧下比が下限を下回ったので、母材部の平均結晶粒径が大きくなった。その結果、母材部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．４４は、熱間圧延後の冷却速度が高く、母材部のベイナイトの面積率が過大となった。その結果、降伏応力が高くなりすぎるとともに、母材部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．４５は、熱間圧延後の冷却速度が低く、母材部のベイナイトの面積率が低くなった。その結果、十分な強度が得られなかった。
Ｎｏ．４６は、溶接部の加熱温度が高く、溶接部の結晶粒径が粗大化した。その結果、溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．４７は、溶接部の加熱温度が低く、溶接部のミクロ組織が粗大化した。その結果、溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．４８は、溶接部の冷却停止温度が高く、ミクロ組織が主にフェライト及びパーライトとなった。その結果、溶接部の靭性が劣化した。
Ｎｏ．４９は、溶接部の冷却停止温度が低く、溶接部のベイナイトの面積率が過剰となるとともに、最高硬度が上昇した。その結果、溶接部の靭性が劣化した。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によれば、高強度かつ母材部及び溶接部の靭性に優れる電縫鋼管を得ることが可能となる。そのため、産業上の利用可能性が高い。
【要約】
この電縫鋼管は、所定の化学組成を有する母材部と溶接部とを有し、前記母材部の肉厚をｔＢ、前記溶接部の肉厚をｔＳとしたときに、前記母材部の外表面から（１／４）ｔＢの位置におけるミクロ組織が、面積％で、１０〜５０％のベイナイトと、５０〜９０％のポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、平均結晶粒径が２０μｍ以下であり、前記溶接部の外表面から（１／４）ｔＳの位置におけるミクロ組織が、面積％で、７０％〜９０％のベイナイトと、ポリゴナルフェライトと、１％以下の残部組織とからなり、平均結晶粒径が１５μｍ以下であり、前記溶接部の突き合わせ面における｛００１｝の集積度が１．５以下であり、前記溶接部の硬度が２５０Ｈｖ以下であり、−２０℃における前記母材部及び前記溶接部のシャルピー衝撃吸収エネルギーが１５０Ｊ以上であり、降伏応力が３６０〜６００ＭＰａであり、引張強さが４６５〜７６０ＭＰａである。【図１】
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