低屈服比圆型支柱用钢板和钢管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种采用ＵＯＥ制管法，保持轧制状态不进行热处理，来制造低屈服比的圆型支柱用钢管的方法。以重量百分比计，将具有Ｃ：０．１０～０．１８％，Ｓｉ：０．０５～０．５５％，Ｐ：０．０３０％以下，Ｓ：０．０１５％以下，Ｍｎ：１．００～１．６０％的钢坯加热到１０００～１２００℃的温度范围，并按照使９５０℃以下温度范围的压下率到达５０％以上的方式，进行热轧制，在７８０℃以上温度范围内进行最终精轧后，空冷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低屈服比的圆型支柱用钢板和钢管的制造方法。更详细地说，本专利技术涉及能够通过UOE制管法制造低屈服比的圆型支柱用钢管的50公斤级低屈服比的圆型支柱用钢板和钢管制造方法。
技术介绍
近年，伴随着以大都市为中心而产生的土地不足，要求最大限度的有效利用有限的土地。因此，替代以往的大致矩形的水平断面形状的大楼，而建设合乎土地形状的不规则形状的水平断面形状的大楼。这样，由于建设的大楼的水平断面形状变化，在设计方面，与以往相比，有时必须改变例如设置梁的位置和梁的大小。但是，以往作为建筑用结构材料广泛使用的方型支柱，例如梁的设置位置和设置角度受到限制，不能充分适应上述梁设置位置的改变。但是，作为建筑用结构材料使用的支柱有方型支柱和圆型支柱。由于该圆型支柱具有(1)与方型支柱相比，在美观方面出色，并且能够降低柱面积，以及(2)即使是方型支柱安装困难的角度，梁也能自由安装的特点，近年，在例如站前周围的再开发而进行的地下停车场的建设时，作为建筑用结构材料，其需求有增加的趋势。但是，虽然已知有UOE制管法，该方法通过以例如厚度6mm以上的厚板为原材料，通过强大的压力机冷弯成U型后，由O型压力机形成圆形，并从内外面进行埋弧焊接，主要用来制造输送石油和天然气的管路的大口径钢管，但是一直以来，上述圆型支柱主要是通过离心铸造法来制造的。下面对其理由进行说明。即，通常，在很多情况下，管路用的大口径钢管在其用途方面对纵向(以下，在本说明书中称为“L方向”)的屈服比没有特殊的要求，对横向(以下，在本说明书中称为“T方向”)的屈服比有要求。另外，T方向的屈服比在API标准规定的值即使最低也只是85％(API SL 37th，1988)的程度。与此相反，含有圆型支柱的建筑用结构材料为了防止地震等灾害发生时大楼倒塌，要求屈服比(屈服强度和抗拉强度之比)低，具体的说，要求屈服比在80％以下(L方向)。众所周知，由UOE制管法得到的大口径钢管的屈服比，对T方向而言，由于在成形过程(U形压力机成形，O形压力机成形和扩管)中产生的包辛格效应和由选取试样后的压平展开产生的包辛格效应，屈服强度与钢板相比降低，同时，由于抗拉强度由于冷加工硬化稍有增加，故而与钢板的屈服比相比显著降低。另一方面，对L方向而言，上述包辛格(Bauschinger)效应，在制造过程和选取试样时均不产生，由于只产生冷加工硬化，屈服点增加，结果导致与钢板的屈服比相比增加。这样，由UOE制管法制造圆型支柱，稳定地满足L方向和T方向要求的低屈服比是极其困难的。因此，以往，上述圆型支柱是由离心铸造法制造的。但是，实施离心铸造法需要专用设备，导致制造成本上升。因此，近年来，提出了各种不采用离心铸造法，能够制造低屈服比的圆型支柱用钢管的方法。提出的各种方法有，例如，在特开平3-87317号公报中，将低碳钢或者低碳低合金钢管加热到Ac3点以上，然后空冷，从(Ar3点-20℃)～(Ar3点-250℃)以30℃/sec以上的冷却速度水冷，制造低屈服比钢管的方法，在特开平3-87318号公报中，将低碳钢或者低碳低合金钢管加热到(Ac3点-250℃)～(Ac3点-20℃)，紧接着以30℃/sec以上的冷却速度水冷，制造低屈服比钢管的方法，此外还有，特开平3-97810号公报或者特开平3-97811号公报中，简单叙述的话，将低碳钢或者低碳低合金钢钢管加热到Ac3点以上，在Ac3点以上将钢管成形为方管，然后空冷，从(Ar3点-20℃)～(Ar3点-200℃)以30℃/sec以上的速度冷却，制造低屈服比方管的方法。这些方法，由于全都要管成形后进行热处理，以制造低屈服比钢管，无论哪个都不能避免制造成本的上升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能够通过利用现有UOE制管设备的UOE制管法，在管成形后不进行热处理而以轧制态材料制造低屈服比的圆型支柱用钢管。其中，本专利技术的要点是一种50公斤级低屈服比圆型支柱用钢板的制造方法，其特征在于，以重量百分比计，将具有由C0.10～0.18％，Si0.05～0.55％，Mn1.00～1.60％，P0.030％以下，S0.015％以下，Al0.003～0.10％，CEQ0.30～0.44％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质构成的钢成分的钢坯加热到1000～1200℃温度范围，进行在950℃以下温度范围的压下率为50％以上的热轧制，在780℃以上温度范围进行最终精轧后，进行空冷，从而制造低屈服比圆型支柱用钢板。另外，从其他方面看，是一种特征在于以上述低屈服比圆型支柱用钢板为原材料，通过UOE制管法制造低屈服比的圆型支柱用钢管的50公斤级低屈服比的圆型支柱用钢管的制造方法。UOE制管法可以是通常条件的方法，例如，可以与经过UO压制→埋弧焊接→扩管的通常的管路用大口径钢管制造方法相同。下面，与作用效果一起，详细说明本专利技术。并且，在以后的本说明书中，只要预先没有进行特别的说明，“％”意味着“重量％”。首先，对限定本专利技术中使用的钢坯的成分的理由进行说明。C0.10～0.18％C是为了确保得到成品的强度而添加的。C含量不足0.10％不能确保强度，另一方面，如果超过0.18％，在UOE制管法中，埋弧焊接时，会产生高温裂纹。因此，在本专利技术中，C含量限定在0.10％以上0.18％以下。Si0.05～0.55％Si是为了强化钢水脱氧，同时确保成品的强度而添加的。Si含量如果不足0.05％，不能得到充分的脱氧效果，另一方面，0.55％是关于焊接结构用轧制钢材的JIS G 3106中规定的SM490A中Si含量的上限，超过此限度，则超出标准范围。因此，在本专利技术中，Si的含量限制在0.05％以上0.55％以下。Mn1.00～1.60％Mn是为了确保成品强度而添加的。Mn含量不足1.00％时，不能确保足够的强度，另一方面，1.60％是关于焊接结构用轧制钢材的JIS G 3106中规定的SM490A中Mn含量的上限，超过此限度，会超出标准范围。因此，在本专利技术中，Mn的含量限制在1.00％以上1.60％以下。P0.030％以下P是本专利技术中的杂质，由于含量多时，埋弧焊接时会产生高温裂纹，因此希望含量尽可能的少。但是，在0.030％以下，不会产生上述高温裂纹，相反，极端降低会同时导致成本增加。因此，在本专利技术中，P含量限制在0.030％以下。S0.015％以下S在本专利技术中是杂质，不过，在UOE成形时，也是有助于确保必要的韧性的元素。因此，在本专利技术中，S含量限定在0.015％以下。Al0.003～0.10％Al是为了强化钢水脱氧而添加0.003％以上的。但是，如果Al添加超过0.10％，会产生氧化铝系夹杂物。因此，在本专利技术中，Al含量限定在0.003％以上0.10％以下。CEQ0.30～0.44％由下式表示的CEQ，即表现碳当量的指标，CEQ＝C+Si/24+Mn/6+Cr/5+Ni/40+Mo/4+V/14如果不足0.30％，则强度不足，另一方面，如果超过0.44％，扭曲和现场焊接时的缺陷发生率增高。因此，在本专利技术中，CEQ限定在0.30％以上0.44％以下。上述以外的成分是Fe和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，容许Cr0.10％以下，Ni0.10％以下，Mo0.10％以下，V0.01％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种５０公斤级低屈服比圆型支柱用钢板的制造方法，其特征在于，以重量百分比计，将具有由Ｃ：０．１０～０．１８％，Ｓｉ：０．０５～０．５５％，Ｍｎ：１．００～１．６０％，Ｐ：０．０３０％以下，Ｓ：０．０１５％以下，Ａｌ：０．００３～０．１０％，ＣＥＱ：０．３０～０．４４％，剩余部分为Ｆｅ和不可避免的杂质构成的钢成分的钢坯加热到１０００～１２００℃的温度范围，并按照使９５０℃以下的温度范围的压下率达到５０％以上的方式，进行热轧制，在７８０℃以上的温度范围进行最终精轧后，进行空冷，从而制造低屈服比圆型支柱用钢板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：山本昭夫，樽井清，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]