(57)【要約】【課題】耐震性能及び溶接熱影響部の低温靭性に優れ、例えば寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるパイプラインに用いるのに好適な高強度ＵＯＥ鋼管を提供する。【解決手段】C:0.03〜0.07%、Si:0.05〜0.50%、Mn:1.6〜2.2%、P:0.020%以下、S:0.003%以下、Cu:0.20〜0.60%、Cr:0.10%以下、Ni:0.20〜0.80%、Nb:0.005〜0.030%、Ti:0.005〜0.030%、N:0.0070%以下、Al:0.005〜0.060%、残部Fe及び不純物からなり、焼き入れ性指数Pcmが0.22%以下であり、かつ、Cu+Cr+Ni:0.4〜1.5%であるとともに、Nb+Mo+V:0.05%以下である鋼組成を有し、軸方向の降伏強度が480MPa以上であり、降伏比が85%以下であり、さらに、溶接熱影響部でのシャルピー吸収エネルギーが-40℃で40J以上であるUOE鋼管である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０３〜０．０７％、Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、Ｍｎ：１．６〜２．２％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｃｕ：０．２０〜０．６０％、Ｎｉ：０．２０〜０．８０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０３０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０３０％、Ｎ：０．００７０％以下、Ａｌ：０．００５〜０．０６０％、残部Ｆｅ及び不純物からなり、（１）式により規定される焼き入れ性指数Ｐｃｍが０．２２％以下であり、かつ、Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ：０．４〜１．５％であるとともに、Ｎｂ＋Ｍｏ＋Ｖ：０．０５％以下である鋼組成を有し、軸方向の降伏強度が４８０ＭＰａ以上であり、降伏比が８５％以下であり、さらに、溶接熱影響部でのシャルピー吸収エネルギーが−４０℃で４０Ｊ以上であることを特徴とするＵＯＥ鋼管。
焼き入れ性指数Ｐｃｍ＝C+(Si/30)+(Ni/60)+(Mo/15)+{(Cr+Mn+Cu)/20}+(V/10)+5B・・・（1)
【請求項２】
さらに、Ｃｒ：０．１０質量％以下を含有する請求項１に記載されたＵＯＥ鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＯＥ鋼管に関し、具体的には、寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるパイプラインに用いるのに好適な、耐震性能及び溶接熱影響部の低温靭性に優れた高強度ＵＯＥ鋼管に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年高まっているパイプラインに対するコストダウンの要請に応えるために、パイプラインを構成するＵＯＥ鋼管そのものの高強度化が推進されている。高強度鋼からなるＵＯＥ鋼管をパイプラインに適用するには、特に天然ガスやオイルを輸送する長距離のパイプラインで破壊が発生すると重大な事故に繋がるため、破壊安全性を確保することが最も重要である。従来のラインパイプの設計は応力設計（Ｓｔｒｅｓｓ−Ｂａｓｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）であり、パイプラインを構成するＵＯＥ鋼管には、これまで、要求される強度を十分に確保し、かつパイプラインの内圧にも十分耐えることが要求されてきた。国際学会等では、要求される高強度を満足し、かつ内圧に対しても十分な変形能を有するＵＯＥ鋼管が、多数報告されている。
【０００３】
しかし、よりいっそうの高強度のＵＯＥ鋼管をパイプラインに用いるには、従来のレベルの強度のＵＯＥ鋼管よりもさらに高い破壊安全性を確保する必要がある。このため、近年、パイプラインの設計は、強度だけではなく破壊変形能をも考慮した歪設計（Ｓｔｒａｉｎ−Ｂａｓｅ  Ｄｅｓｉｇｎ）によってなされるようになってきた。
【０００４】
特に、カナダ等の寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるパイプラインを構成するＵＯＥ鋼管は、永久凍土の融解や地震に伴う地表面の上下方向への変動により、その軸方向へ変形する。地表面の上下方向への変動に対する変形能を、パイプラインの耐震性と称している。このため、寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるラインパイプを構成するＵＯＥ鋼管の高強度化を図る場合には、引張り特性の指標である最高強度のみならず、例えば降伏比や一様伸び等といった材料の変形能も優れる必要があるとともに、さらに、溶接熱影響部の低温靭性の確保も重要となる。
【０００５】
なお、これまでは、寒冷地のラインパイプを構成するＵＯＥ鋼管にＡＰＩ規格Ｘ８０グレード以上の高強度のＵＯＥ鋼管が用いられることはなく、ＡＰＩ規格Ｘ７０グレード以下の低グレードのＵＯＥ鋼管が用いられてきた。これら低グレードのＵＯＥ鋼管は高強度を確保する必要がないことから、溶接熱影響部の低温靭性は比較的容易に確保されてきた。
【０００６】
パイプラインの耐震性の向上には、ＵＯＥ鋼管の寸法だけではなく、ＵＯＥ鋼管の降伏比、一様伸びさらには応力−ひずみ曲線の形状も影響することが知られている。例えば、特許文献１にはＵＯＥ鋼管のミクロ組織を特定することにより耐震性を向上する発明が開示され、特許文献２には、ＵＯＥ鋼管の素材の圧延条件及びミクロ組織を特定することにより耐震性を向上する発明が開示される。
【０００７】
さらに、特許文献３には、ＵＯＥ鋼管のミクロ組織を特定するとともに、パラメーターを用いて規定する一様伸びを十分に確保することにより、ＵＯＥ鋼管の耐震性能を確保する発明が開示される。
【０００８】
これら特許文献１〜３により開示された発明は、いずれも、耐震性、つまりＵＯＥ鋼管の引張り特性のみを考慮した発明である。
また、特許文献４には、Ｍｏを含有しないか、あるいはＭｏ含有量を制限したオキサイド鋼を利用した低温靭性鋼からなる低温靭性に優れた高強度ラインパイプ用鋼管が開示されている。
【０００９】
さらに、特許文献５には、比（Ｍｏ／Ｍｎ）を０超０．０８以下とすることにより、長手方向の降伏強度の上昇を抑制できることが開示されている。
【特許文献１】特開平９−１８４０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４３５４２号公報
【特許文献３】特開２００３−２９３０８９号公報
【特許文献４】特開２００７−３２７１３６号公報
【特許文献５】特開２００７−３１４８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１〜３により開示された発明は、カナダ等の寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるラインパイプを構成するＵＯＥ鋼管に求められる溶接熱影響部の低温靱性を確保することは全く考慮しないため、これらの発明に基づいても、このようなラインパイプを構成するＵＯＥ鋼管に要求される重要な二つの性能である耐震性能と溶接熱影響部の低温靱性とのいずれをも、高い次元で両立することは困難である。
【００１１】
また、特許文献４により開示された発明は、Ｗを含有するものであって、酸化物を利用したＨＡＺ靭性改善鋼であり、耐震性を向上するためのものではないので、所望の耐震性能を得ることはできない。
【００１２】
さらに、特許文献５により開示された発明は、ベイナイト及びマルテンサイトと混合した金属組織を有し、引張強度が９００ＭＰａ以上であるので、所望の耐震性能を得ることはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
パイプラインの耐震性は、上述したようにその概念は確立されているものの、具体的な要求性能は各敷設地域により異なる。また、これまでにも、耐震性を評価するためのいくつかの評価項目が知られるが、海外では、耐震性能の具体的な要求性能は確立されていないのが現状である。
【００１４】
このような状況下にあって、本発明者らは、耐震性の評価項目として降伏比、具体的にはＵＯＥ鋼管の軸方向についての低降伏比化に注目した。また、永久凍土地帯は極寒地域であるので、靱性を評価する際の温度は−４０℃とすべきである。すなわち、パイプラインの歪み設計において、耐震性はもちろん重要な要素であるが、これに加えて、その適用される地域の環境を考慮し、通常のパイプラインが適用される環境よりも極めて厳しい極寒での環境にも配慮して低温靭性を考慮すべきである。このような観点から、ＵＯＥ鋼管の軸方向の降伏比を８５％以下とするとともに、溶接熱影響部でのシャルピー吸収エネルギーが−４０℃で４０Ｊ以上であることを目標とした。
【００１５】
本発明者らは、このような目標の低降伏比化及び溶接熱影響部の低温靱性の確保を両立するために鋭意検討を重ねた結果、Ｃ含有量及びＮｂ含有量を抑制するとともに、基本的にＶ及びＭｏを含有しない組成とすることによって、焼き入れ性を高めるとともに硬質な第２相を有する混合組織とし、かつ、焼き入れ性指数を低くし、これにより、ＵＯＥ鋼管の低降伏比化及び溶接熱影響部の低温靱性を向上することができることを知見して、本発明を完成した。
【００１６】
本発明は、Ｃ：０．０３％以上０．０７％以下（本明細書では特に断りがない限り、組成に関する「％」は「質量％」を意味する）、Ｓｉ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｍｎ：１．６％以上２．２％以下、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｃｕ：０．２０％以上０．６０％以下、Ｎｉ：０．２０％以上０．８０％以下、Ｎｂ：０．００５％以上０．０３０％以下、Ｔｉ：０．００５％以上０．０３０％以下、Ｎ：０．００７０％以下、Ａｌ：０．００５％以上０．０６０％以下、残部Ｆｅ及び不純物（例えば、Ｍｏ：０．０２％以下、Ｖ：０．０１％以下）からなり、焼き入れ性指数Ｐｃｍ＝Ｃ＋（Ｓｉ／３０）＋（Ｎｉ／６０）＋（Ｍｏ／１５）＋｛（Ｃｒ＋Ｍｎ＋Ｃｕ）／２０｝＋（Ｖ／１０）＋５Ｂが０．２２％以下であり、かつ、Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ：０．４％以上１．５％以下であるとともに、Ｎｂ＋Ｍｏ＋Ｖ：０．０５％以下である鋼組成を有し、軸方向の降伏強度が４８０ＭＰａ以上であり、降伏比が８５％以下であり、さらに、溶接熱影響部でのシャルピー吸収エネルギーが−４０℃で４０Ｊ以上であることを特徴とするＵＯＥ鋼管である。
【００１７】
この本発明に係るＵＯＥ鋼管は、さらに、Ｃｒ：０．１０％以下を含有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、耐震性能及び溶接熱影響部の低温靭性に優れることから、例えば寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるパイプラインに用いるのに好適な高強度ＵＯＥ鋼管を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るＵＯＥ鋼管を実施するための最良の形態を説明する。
パイプラインの耐震性の向上のためには、パイプラインを構成するＵＯＥ鋼管の組成及び製造方法の両面からのアプローチが可能であるが、本実施の形態において耐震性とともに改善しようとする溶接熱影響部の低温靭性は、ほぼ組成により決定される。そこで、本実施の形態では、溶接熱影響部の−４０℃での低温靱性に対する各元素の影響を考慮して、本実施の形態に係るＵＯＥ鋼管の組成を限定する。以下、組成を限定する理由を説明する。
【００２０】
（Ｃ：０．０３％以上０．０７％以下）
Ｃは、強度の上昇に有効な元素であり、ＡＰＩ規格Ｘ７０グレード以上の強度を有するために０．０３％以上含有する。
図１は、Ｃ含有量と、溶接熱影響部の靱性との関係を示すグラフである。図１にグラフで示すように、Ｃ含有量が増加し特に０．０７％を超えると溶接熱影響部の著しい硬度上昇を引き起こし、これに伴って靭性の低下が著しくなる。そこで、Ｃ含有量は０．０３％以上０．０７％以下とする。望ましくは０．０３％以上０．０６％以下である。
【００２１】
（Ｓｉ：０．０５％以上０．５０％以下）
Ｓｉは、脱酸剤として、また鋼を強化する成分として有効である。Ｓｉ含有量が、０．０５％未満では脱酸が不十分となり、一方０．５０％を越えると溶接熱影響部に縞状マルテンサイトが多く生成し、靭性を極度に劣化させ、ＵＯＥ鋼管の機械的性質の低下につながる。そこで、Ｓｉ含有量は０．０５％以上０．５０％以下とする。Ｓｉ含有量はＵＯＥ鋼管の素材である鋼板の板厚とのバランスを考慮して決定することが望ましい。
【００２２】
（Ｍｎ：１．６％以上２．２％以下）
Ｍｎは、鋼を強化するとともに強靭化する基本元素であるが、本実施の形態では溶接熱影響部の靭性を確保するためにＣ含有量を抑制することから、強度を確保するため、Ｍｎ含有量は１．６％以上とする。しかし、Ｍｎ含有量が２．２％を超えると、溶接部の靭性が劣化する。そこで、Ｍｎ含有量は、１．６％以上２．２％以下とする。Ｍｎ含有量は１．７％以上２．０％以下であることが望ましい。
【００２３】
（Ｐ：０．０２０％以下）
Ｐは、偏析が顕著な元素であり、Ｐの偏析によりＵＯＥ鋼管の母材の靭性が劣化するため、Ｐ含有量は０．０２０％以下とする。
【００２４】
（Ｓ：０．００３％以下）
Ｓは、鋼中に存在するとＭｎＳを形成し、多量に存在するとＵＯＥ鋼管の母材の靭性を著しく劣化させる可能性がある。そこで、Ｓ含有量は０．００３％以下とする。
【００２５】
（Ｃｕ：０．２０％以上０．６０％以下）
Ｃｕは、固溶強化と焼入れ性増大効果による組織変化とを通して、靭性を大きく損なうことなく、強化を図ることができる。Ｃｕを０．２０％以上含有することによりＵＯＥ鋼管の軸方向の降伏強度４８０ＭＰａを確保できる。一方、Ｃｕ含有量が０．６０％を超えると、スラブの表面疵に有害なＣｕチェッキングが発生し、スラブを低温加熱することとなり、製造条件が制限される。そこで、Ｃｕ含有量は０．２０％以上０．６０％以下とする。
【００２６】
（Ｎｉ：０．２０％以上０．８０％以下）
Ｎｉは、Ｃｕと同様に、固溶強化と焼入れ性増大効果による組織変化とを通して、靭性を大きく損なうことなく、強化を図ることができる。同時に熱間での曲げ加工後の母材及び熱影響部の靭性の劣化を抑制することができるが、Ｎｉ含有量が０．２０％以上含有しないとＵＯＥ鋼管の軸方向の強度４８０ＭＰａ以上を確保できない。一方、Ｎｉ含有量が０．８０％を超えるとコストが嵩み、実用的ではない。そこで、Ｎｉ含有量は０．２０％以上０．８０％以下とする。
【００２７】
（Ｎｂ：０．００５％以上０．０３０％以下）
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本実施の形態の成分系においてＮｂ含有量を、０．０１８％、０．０２３％、０．０３０％と変化させた場合におけるＵＯＥ鋼管の溶接熱影響部の変化を示すグラフである。
【００２８】
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、Ｎｂ含有量を０．０３０％以下とすることにより−４０℃での靱性を確保できることが明らかであるため、Ｎｂ含有量は０．０３０％とする。
【００２９】
Ｎｂ含有量を０．０３０％以下と抑制する理由は、（ｉ）固溶Ｎｂは、焼き入れ性が高く溶接熱影響部の強度の上昇をもたらし、強度と靭性とは反比例するため、靭性の劣化を招くと考えられること、及び（ｉｉ）Ｎｂは、析出強化元素としても効果があり、析出強化により降伏強度を上昇させ、これにより、降伏強度／引張り強度として規定される降伏比を上昇させるため、低降伏比化を目的とする本実施の形態では、Ｎｂ含有量を抑制する。しかし、Ｎｂの固溶強化を全く利用しない場合、具体的にはＮｂ含有量が０．００５％未満である、ＡＰＩ規格Ｘ７０グレード以上の高強度を確保することが困難になる。
【００３０】
このように、Ｎｂは、０．００５％以上含有することにより固溶強化の効果を奏するが、０．０３０％を超えて含有すると溶接熱影響部の靭性を劣化させるため、Ｎｂ含有量は０．００５％以上０．０３０％以下とする。
【００３１】
（Ｔｉ：０．００５％以上０．０３０％以下）
Ｔｉは、ＴｉＮを生成して溶接熱影響部の粒成長を抑制し、その靭性を向上するが、このような効果を得るために０．００５％以上含有する。一方、Ｔｉ含有量が０．０３０％を超えると溶存Ｎ量が増加し、溶接熱影響部の靭性が劣化する。そこで、Ｔｉ含有量は０．００５％以上０．０３０％以下とする。
【００３２】
（Ｎ：０．００７０％以下）
Ｎは、ＶやＴｉ等と窒化物を形成し高温強度の向上に効果をもたらすが、Ｎ含有量が０．００７０％を超えるとＮｂ、Ｖ、Ｔｉと炭窒化物を形成し、母材及び熱影響部の靭性の低下を引き起こす。このため、Ｎ含有量は０．００７０％以下とする。ただし、溶接熱影響部の靱性をより高めたい場合には、Ｎ含有量は０．００５０％以下とすることが望ましい。
【００３３】
（Ａｌ：０．００５％以上０．０６０％以下）
Ａｌは、Ｓｉと同様に、０．００５％以上含有することにより脱酸材としての作用を奏するが、０．０６０％含有すればその効果は十分に得られ、これを超えて含有してもコストが嵩むだけとなる。そこで、本実施の形態では、Ａｌ含有量は、０．００５％以上０．０６０％以下と限定する。
【００３４】
上述した以外の残部は、Ｆｅ及び不純物である。本実施の形態では、不純物として、例えばＭｏとＶがあるので、これらについて説明する。
Ｍｏは、特に、溶接熱影響部の低温靭性に影響を及ぼす。図３は、ＡＰＩ規格Ｘ７０グレード以上の高強度を確保した上でＭｏを０．１０％含有する場合にＵＯＥ鋼管の溶接熱影響部の靱性に及ぼす影響を調査した結果を示すグラフである。
【００３５】
Ｎｂ含有量がほぼ同等である図３及び図２（ａ）に示す結果を対比することから理解されるように、Ｍｏを含有することにより、溶接熱影響部の靭性が劣化する。このため、溶接熱影響部の靭性を確保するために、Ｍｏは含有しないことが望ましい。しかしながら、Ｍｏは、溶接熱影響部の低温靱性を実質的に損なわない程度の微量であれば含有してもよく、このような範囲として０．０２％以下が例示される。
【００３６】
また、Ｖは、析出強化によりＵＯＥ鋼管の母材の降伏強度、すなわち降伏比を上昇させるとともに、固溶強化により溶接熱影響部の靭性を低下する。このため、Ｖは含有しないことが望ましい。しかしながら、Ｖは、このような問題を実質的に生じない程度の微量であれば含有してもよく、このような範囲として０．０１％以下が例示される。
【００３７】
（Ｃｒ：０．１０％以下）
Ｃｒは、本発明では必要に応じて含有する任意添加元素であり、ＣｕやＮｉと同様に、固溶強化と焼入れ性増大効果による組織変化とを通して、靭性を大きく損なうことなく、強化を図ることができるが、本実施の形態の対象である−４０℃での低温靭性を確保するために、含有する場合には０．１０％以下であることが望ましい。このような効果を得るためには、Ｃｒ含有量は０．０１％以上であることが望ましい。
【００３８】
（焼き入れ性指数Ｐｃｍ：０．２２％以下）
焼き入れ性指数Ｐｃｍは、溶接性を評価するために用いられる一般的な指標である。溶接熱影響部での靭性および現地周溶接性を考慮すると、上記（１）式：Ｐｃｍ＝Ｃ＋（Ｓｉ／３０）＋（Ｎｉ／６０）＋（Ｍｏ／１５）＋｛（Ｃｒ＋Ｍｎ＋Ｃｕ）／２０｝＋（Ｖ／１０）＋５Ｂにより規定される焼き入れ性指数Ｐｃｍを極力低減することが望ましい。焼き入れ性指数Ｐｃｍが０．２２％を超えると現地周溶接性が劣化することが一般的であるため、焼き入れ性指数Ｐｃｍは０．２２％以下とする。
【００３９】
（Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ：０．４％以上１．５％以下）
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉそれぞれの含有量の和である（Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ）は、ＵＯＥ鋼管の強度を保証するために０．４％以上とする。一方、（Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ）が１．５％を超えると、逆に焼き入れ性が上昇して溶接熱影響部の靭性が劣化する。そこで、（Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ）は、０．４％以上１．５％以下とする。
【００４０】
（Ｎｂ＋Ｍｏ＋Ｖ：０．０５％以下）
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｖそれぞれの含有量の和である（Ｎｂ＋Ｍｏ＋Ｖ）は、ＵＯＥ鋼管の溶接熱影響部の靭性を確保するために０．０５％以下とする。
【００４１】
本実施の形態のＵＯＥ鋼管は、以上説明した鋼組成を有する。
これまで、８５％以下という低降伏比化を図るためには、焼入れ性が高い元素であるＣ、ＭｏやＮｂを含有し、第２相としてＭＡ（マルテンサイト・オーステナイト）等の硬い組織を用いてフェライトとの混合組織にすることが有効であるとされてきた。
【００４２】
これに対し、本実施の形態では、焼き入れ性が高くなり過ぎることに応じて溶接熱影響部の低温靭性が劣化するため、Ｃ含有量、Ｍｏ含有量およびＮｂ含有量を抑制し、Ｎｂ、ＶおよびＭｏの効果に注目して焼き入れ性指数Ｐｃｍを低く抑制し、さらにこれら以外の元素はＡＰＩ規格Ｘ７０グレード以上の高強度を満足し、かつ焼き入れ性指数Ｐｃｍを０．２２以下とすることにより、ベイナイトを主体とする金属組織、具体的には、面積比で８０％以上、望ましくは９０％以上のベイナイトを有する金属組織とする。
【００４３】
このようにして、本実施の形態によれば、軸方向の降伏強度が４８０ＭＰａ以上であり、降伏比が８５％以下であり、溶接熱影響部でのシャルピー吸収エネルギーが−４０℃で４０Ｊ以上であり、さらに軸方向の引張強度が８００ＭＰａ以下であるという、耐震性能と溶接熱影響部の低温靭性がいずれも優れることから、特に、カナダ等の寒冷地の永久凍土や地震発生地域に設けられるラインパイプ用として用いるのに好適な高強度のＵＯＥ鋼管が提供される。
【実施例１】
【００４４】
さらに、実施例を参照しながら、本発明をより具体的に説明する。
表１に示す鋼組成（表１に示す以外の残部はＦｅ及び不純物、Ｂは非添加であって不純物としてのＢ含有量は０．０００１％である）及び焼き入れ性指数Ｐｃｍを有する厚板鋼板をＵＯＥ成形にて円筒状とし、その後突合せ部をサブマージアーク溶接により内面及び外面より各１パスずつ溶接することによって、外径３０〜５６インチ、肉厚は２０〜３８ｍｍのＵＯＥ鋼管を製造した。溶接は、外面からの溶接部分と内面からの溶接部分が３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下のラップ部を有するように板厚毎に調整して、行った。
【００４５】
そして、これらのＵＯＥ鋼管の母材の機械特性（降伏強度ＹＳ（ＭＰａ）、引張強度ＴＳ（ＭＰａ）、降伏比ＹＲ（％））と、溶接熱影響部のシャルピー衝撃試験の吸収エネルギーＶＥ−４０℃（Ｊ）とを測定した。測定結果を表１に併せて示す。
【００４６】
なお、母材の強度は、ＡＰＩ板状試験片を用いて評価し、降伏強度ＹＳは０．５％全伸びでの応力とした。また、シャルピー衝撃試験は、ＪＩＳ４号の２ｍｍＶノッチ試験片を用い、溶接部と溶接熱影響部との比率が５０％：５０％となるようにノッチを設けて、−４０℃で６片ずつ行い、その最低値を示した。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
表１における試料Ｎｏ．１〜試料Ｎｏ．５が、本発明で規定する条件を全て満足する本発明例である。試料Ｎｏ．１〜試料Ｎｏ．５は、いずれも、軸方向の降伏強度が４８０ＭＰａ以上であり、降伏比が８５％以下であるとともに、溶接熱影響部の−４０℃におけるシャルピー吸収エネルギーが４０Ｊ以上であることから、耐震性能と溶接熱影響部の低温靭性がいずれも優れる高強度のＵＯＥ鋼管が得られたことがわかる。
【００４９】
これに対し、試料Ｎｏ．６はＮｂ含有量が本発明で規定する範囲の上限を上回る比較例であり、試料Ｎｏ．７はＭｏ含有量が本発明で規定する範囲の上限を上回る比較例であり、試料Ｎｏ．８はＶ含有量もしくは、（Ｎｂ＋Ｍｏ＋Ｖ）が本発明で規定する範囲を上回る比較例であり、試料Ｎｏ．９はＣｒ含有量が本発明で規定する範囲の下限を下回る比較例である。
【００５０】
試料Ｎｏ．６〜試料Ｎｏ．９は、いずれも、溶接熱影響部の−４０℃におけるシャルピー吸収エネルギーの最低値が、目標である４０Ｊを下回った。これらは、焼き入れ性の上昇に伴って溶接熱影響部の硬度が上昇したためである。
【００５１】
試料Ｎｏ．１０は、（Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ）が本発明で規定する範囲の下限を下回る比較例である。溶接熱影響部の靭性は良好であるものの、軸方向の降伏強度が目標値である４８０ＭＰａを下回った。この結果から、本発明は、Ｃ含有量およびＮｂ含有量を低く抑制するとともに基本的にＭｏ及びＶを添加しないため、これら以外の元素により強度を保証をするものであり、（Ｃｕ＋Ｃｒ＋Ｎｉ）が本発明で規定する範囲を下回ると、目標の強度を確保できないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】Ｃ含有量と、溶接熱影響部の靱性との関係を示すグラフである。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本実施の形態の成分系においてＮｂ含有量を、０．０１８％、０．０２３％、０．０３０％と変化させた場合におけるＵＯＥ鋼管の溶接熱影響部の変化を示すグラフである。
【図３】ＡＰＩ規格Ｘ７０グレード以上の高強度を確保した上でＭｏを０．１０％含有する場合にＵＯＥ鋼管の溶接熱影響部の靱性に及ぼす影響を調査した結果を示すグラフである。
【図１】
2009235460.tif 000004
【図２】
2009235460.tif 000005
【図３】
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