高加工性钢管及其制造方法技术

提供一种因接缝焊接产生熔化或相变的部分与其它部分具有相同程度的高的管轴方向ｒ值，加工性、特别是弯曲加工性优良的高加工性钢管及其制造方法。具体地说，是在包括焊缝部分在内的圆周方向全部区域具有１．２以上、比较理想的是１．６以上的长度方向ｒ值的高加工性钢管。该钢管用以下方法进行制造，即，对用带钢进行电焊焊接而成的钢管，最好加热到Ａｃ＃－［１］温度以上后，在６００℃以上且Ａｃ＃－［３］以下的温度区域，以３０％以上的减径率进行减径机制，或者进一步在该轧制后的冷却中或在该冷却完毕后进行再加热，在６００℃以上、９００℃以下进行保温１秒钟以上的热处理。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及加工性优良的钢管及其制造方法。
技术介绍
为了减轻重量、降低成本，正在研究将电(阻)焊钢管用于汽车零件。但是，现有的电焊钢管，不能得到足够好的加工性。例如，汽车的行走部分零件要进行弯曲加工。然而，现有的电焊钢管存在弯曲的外侧的减壁量大，在显著的情况下会产生破断的问题。并且，在即使不产生破断的情况下，若减壁量大，为了满足设计应力，也必须采用厚壁材料，故不能实现轻量化。对于这样的问题，大家知道，例如如特开昭55-56624号公报所公开的那样，使管轴方向的r值(兰克福特(ランクフォ-ド)值)提高是有效的。但是，提高钢管的r值的方法，例如如特开平6-41689号公报所公开的那样，仅仅知道提高钢管的原料即带钢的r值。制造电焊钢管时，存在因接缝焊接使其熔化或相变的部分的r值降低的问题。另外，还存在不能适用于热轧钢板、高强度钢板、低碳、中碳、高碳钢板之类的不能得到高r值的钢板的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种通过接缝焊接，产生熔化或相变的部分具有与其它部分同等程度的高的管轴方向r值，加工性、特别是弯曲加工性优良的钢管及其制造方法。本专利技术者们在解决上述课题时，认为为了使焊缝附近的焊接部位的r值提高，必须对电焊钢管进行加工、热处理。另外，对于将具有高r值的冷轧带钢进行电焊焊接得到的钢管，在圆周方向全部位置上均等地进行加工、热处理的方法进行了研究。在该研究过程中发现，利用对电焊钢管在600℃以上且Ac3以下的温度区域、以30％以上的减径率进行减径轧制的方法(以下称作“本专利技术方法”)，长度方向(管轴方向)r值在包括焊缝部分在内的圆周方向全部位置上显著提高，为1.2以上，甚至为1.6以上。另外，将本专利技术的方法应用于将各种钢板作为原料带钢的电焊钢管的结果发现，与原来的带钢的r值无关，可以得到高的r值。并且，根据本专利技术的方法判明，不必对成分加以限制，该成分是以往为了得到高r值对薄钢板成分的规定，即不必减少C、N量和添加Ti、Nb等稳定化元素。所以，即使在将带钢中难以具有高r值的热轧钢板、双相钢等高强度钢、及低碳钢、中碳钢、高碳钢用于原料带钢的情况下，也可以制造具有高r值的电焊钢管。下面关于即使钢板不为高r值、而钢管也成为高r值的原因，就本专利技术者的研究加以说明。若在600℃以上且Ac3以下的温度区域、以30％以上的减径率进行减径轧制，则形成长度方向上的<110>轴、半径方向上的<111>～<110>轴各自平行的理想的轧制织构，并因产生恢复、再结晶而进一步成长。由于该织构而可获得高r值。通过轧制形成的织构，因加工变形而使结晶回转，故驱动力极大。这种织构与薄钢板得到高r值时通过再结晶得到的织构不同，不易受第二相和固溶碳的影响。其结果，即使在制造钢板阶段难以得到高r值的带钢钢种，在制造钢管阶段也可得到高r值。另外，在低温下即使进行减径轧制也不能得到高r值，是因为加工硬化程度大，不引起理想的结晶回转，或因为温度低，不产生充分的回复、再结晶。又，在冷状态下进行减径轧制后再进行再结晶退火的方法不能得到高r值，是因为冷轧、再结晶时受第二相和固溶碳的影响，织构不发达的缘故。在薄钢板生产领域，一般知道高r值钢板的生产方法是将钢在热铁素体区域轧成钢板。这种高r值钢板的生产方法的特征是，将降低C、N量且添加Ti、Nb等稳定化元素的钢进行低温轧制，并且使其再结晶。这种低温轧制钢板与本专利技术方法的高温减径轧制不同。实际上，如果在600℃以上，在上述铁素体区域进行钢板轧制，则r值不但不提高，反而显著降低。这是因为在板厚方向上进行压下的钢板轧制与在圆周方向上进行压下的钢管减径轧制，其变形的方向不同，故有利于r值的织构不发达的缘故。继续进行调查研究的结果发现，用本专利技术的方法，在减径轧制前将电焊钢管一旦加热到Ac1温度以上，使其部分地或全部地进行奥氏体相变，则焊缝的淬火组织和其它部分的机械性能的差异减小，使壁厚不均度显著降低，并且可以抑制焊缝附近产生皱纹。本专利技术是根据以上见解研制成的，其要点如下。(1)一种高加工性钢管，该钢管在包括焊缝部分的圆周方向全部区域具有1.2以上、更加理想的是1.6以上的长度方向r值。(2)一种高加工性钢管的制造方法，其特征在于，对用带钢电焊焊接成的钢管在600℃以上且Ac3以下的温度区域，以30％以上的减径率进行减径轧制。(3)一种高加工性钢管的制造方法，其特征在于，对用带钢进行电焊焊接而成的钢管，加热到Ac1温度以上后直接、或进行冷却和再加热后在600℃以上且Ac3以下的温度区域，以30％以上的减径率进行减径轧制。(4)(2)或(3)所述的高加工性钢管的制造方法，其特征在于，对上述减轻轧制后的钢管，在该轧制后的冷却过程中、或该冷却完毕后进行再加热，在600℃以上、900℃以下进行保温1秒钟以上的热处理。图的简单说明附图说明图1是表示减径轧制钢管的长度方向r值与减径率的关系之图。图2是表示减径轧制钢管的长度方向r值与轧制出口侧温度的关系之图。图3是表示减径轧制钢管的焊缝的壁厚不均度与减径轧制前加热温度的关系之图。实施专利技术的最佳形式本专利技术的高加工性钢管，其长度方向r值在包括焊缝部分的圆周方向全部区域为1.2以上。其原因是r值为1.2以上时钢管的弯曲加工性显著提高。另外，r值为1.6以上时弯曲加工性进一步提高，故r值为1.6以上的高加工性钢管更加理想。通过对具有电焊焊接的焊缝的钢管、在600℃以上且Ac3以下的温度区域进行减径率为30％以上的减径轧制，可以制造上述的高加工性钢管。r值受减径轧制的减径率和温度的影响。图1所示为用与表1的钢A相同成分的带钢、以通常的方法所制造的电焊钢管，在出口侧温度为730℃的条件下，改变减径率进行减径轧制后的钢管在圆周方向位置0°、90°、180°、270°处的长度方向r值与减径率的关系。另外，假设焊缝位置为0°(以下相同)。由图1可知，与圆周方向位置无关，减径率为30％以上时，可得到1.3以上的r值，并且减径率为50％以上时，可得到1.6以上的r值。图2所示为用与表1的钢A相同成分的带钢、以通常的方法所制造的电焊钢管，改变出口侧温度，在减径率为30％的条件下，进行减径轧制所制造的钢管在圆周方向位置0°、90°、180°、270°处的长度方向r值与出口侧温度的关系。由图2可知，出口侧温度为600℃以上时可得到1.2以上的r值。根据这样的实验结果，将减径轧制温度的下限规定为600℃，将减径率的下限规定为30％。另外，减径轧制温度的上限规定为钢组织含有铁素体的温度区域的上限、Ac3温度。对不含铁素体组织的钢，即使进行减径轧制，r值也不提高。该Ac3温度是根据钢管的化学成分决定的温度，可以通过实验来决定。该值的区域大约为900℃以下。在本专利技术中，只要在组织内含有铁素体，对第二相(除铁素体以外的相)没有特别的限制。例如，将奥氏体作为第二相也无妨。比较理想的是在铁素体成为主相(体积率50％以上的相)的温度下进行减径轧制。本专利技术的核心是将钢管在铁素体相的温度区域进行减径轧制。从提高r值的观点出发，对减径轧制之前的经历没有特别的限制。例如，上述减径轧制前的加热温度，可以是成为奥氏体单相的温度、成为奥氏体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高加工性钢管，该钢管在包括焊缝部分在内的圆周方向全部区域具有１．２以上的长度方向ｒ值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：丰冈高明，河端良和，依籐章，西森正德，板谷元晶，冈部能知，荒谷昌利，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]