电阻焊钢管及其制造方法、以及钢管桩技术

一种电阻焊钢管及其制造方法、以及钢管桩，所述电阻焊钢管是具有母材部和沿管轴方向的焊接部的电阻焊钢管，其中，母材部的成分组成具有特定的成分组成，将母材部的板厚设为t时，自电阻焊钢管的外表面起板厚t的1/4t深度位置处的钢组织中，贝氏体以面积率计为70％以上，贝氏体的平均有效粒径以平均等效圆直径计为10.0μm以下，并且贝氏体的平均长径比为0.1～0.8，管轴方向的拉伸强度为590MPa以上，0.2％屈服强度为450MPa以上，屈服比为85～95％，母材部的以管轴方向为试验片长度方向的

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻焊钢管及其制造方法、以及钢管桩


[0001]本专利技术涉及适合于用作结构物的基础的钢管桩的电阻焊钢管及其制造方法、以及钢管桩。特别是本专利技术涉及以热轧钢板(热轧钢带)为原材、通过对原材进行冷辊轧成形、制管而得到的电阻焊钢管的高强度化、高韧性化、屈服比的最优化以及耐压曲性能的提高。

技术介绍

[0002]近年来，作为应对大规模地震的对策，对于用作结构物的基础的钢管桩，也强烈期望高强度化和变形能量吸收能力的提高。通常，为了提高钢管的变形能量吸收能力，制成具有高拉伸强度和低屈服比的钢管是有效的。但是，对于钢管桩而言，从在打桩时抑制钢管的变形的观点出发，难以过度地降低管轴方向的屈服比。此外，特别是在寒冷地区使用的钢管桩，还需要高的低温韧性。另外，为了耐受地震等所导致的变形，还需要高的耐压曲性能。
[0003]专利文献1中记载了一种耐局部压曲性优良的耐震性焊接钢管的制造方法。在专利文献1中，对以重量％计含有C：0.03～0.15％、Mn：1.0～2.0％、且含有Cu：0.05～0.50％、Ni：0.05～0.50％、Cr：0.05～0.50％、Mo：0.05～0.50％、Nb：0.005～0.10％、V：0.005～0.10％、Ti：0.005～0.080％中的一种以上、Pcm为0.10～0.25的组成的钢进行热轧，轧制结束后以5℃/秒以上的冷却速度冷却至600℃以下，对所得到的钢板进行冷成形，制成钢管。由此，能够得到管轴方向的拉伸试验中的加工硬化指数为0.10以上的变形性能优良的钢管，能够防止从横向作用于钢管的外力引起的局部压曲的产生及由此引起的脆性的龟裂或断裂的产生。
[0004]专利文献2中记载了一种钢管的制造方法，其中，对以重量％计含有C：0.02～0.20％、Si：0.02～0.50％、Mn：0.50～2.00％、并且含有选自由Cu：0.10～1.5％、Ni：0.10～0.50％、Nb：0.005～0.10％和V：0.005～0.10％组成的组中的一种或两种以上、Ceq为0.38～0.45的钢片以使900℃以上的温度范围内的每1道次的压下率达到4％以下的方式进行热轧而制成热轧钢板，对于该热轧钢板，再加热至Ac1点以上且Ac3点以下的两相温度范围后从该两相温度范围进行淬火，进而进行回火，然后进行制管加工。由此得到的钢管是0.2％屈服强度为440MPa以上、拉伸强度为590～700MPa、屈服比为80％以下的低屈服比高张力钢管，适合用作建筑物、桥梁、罐等钢结构物。
[0005]专利文献3中记载了一种制作低屈服比的建筑结构用高张力钢管的制造方法，其中，在制造以质量％计含有C：0.10～0.18％、Si：0.1～0.5％、Mn：1～2％的组成的钢管时，依次实施加热至Ac3点以上后进行骤冷的工序、加热至Ac1点～Ac3点的两相温度范围后进行空冷的工序、冷成形为管状的工序和再加热至500～600℃的工序。由此，能够不使用价格昂贵的合金元素地制造拉伸强度为590MPa以上的建筑结构用钢管。
[0006]专利文献4中记载了一种面向钢管桩的低屈服比高强度电阻焊钢管，其以质量％计含有C：0.11～0.20％、Si：0.05～0.50％、Mn：1.00～2.00％、P：0.030％以下、S：0.010％以下、Al：0.01～0.08％，并且具有以铁素体相为主相、主相以外的第二相是以面积率计为8～30％的珠光体和/或伪珠光体、包含该主相和第二相在内的平均粒径为4.0～10μm的组
织，在管周方向和管轴方向上，0.2％屈服强度YS为450MPa以上、拉伸强度TS为590MPa以上、且屈服比为90％以下。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开平11
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6032号公报
[0010]专利文献2：日本专利第2687841号公报
[0011]专利文献3：日本特开2004
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300461号公报
[0012]专利文献4：日本专利第6123734号公报

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的问题
[0014]但是，通过专利文献1记载的技术制造的钢管的管轴方向的屈服比过度降低。因此，在用作钢管桩的情况下，打桩时有可能因打入而产生压曲等问题。
[0015]在专利文献2记载的技术中，需要用于回火的热处理工序。另外，在专利文献3记载的技术中，不仅需要大型的管用热处理装置，而且制管后还需要热处理工序。在这些需要热处理的技术中，存在屈服比过度降低的问题。此外，还存在工序变得复杂、生产率降低的问题。另外，生产成本增大，难以廉价地提供。
[0016]在专利文献4记载的技术中，在热轧后，用10～100秒从精轧结束温度冷却至550～700℃的温度范围，得到以铁素体和珠光体为主体的组织，不能得到期望的组织。另外，需要具有非常长的冷却带的设备，难以提供廉价的面向钢管桩的高强度高韧性电阻焊钢管。
[0017]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供具有最佳的屈服比和高耐压曲性能、而且具备高强度和高韧性的电阻焊钢管及其制造方法、以及钢管桩。
[0018]需要说明的是，在本专利技术中，主要提供在使用板厚为16mm以下的热轧钢板作为原材的情况下能够解决上述问题的电阻焊钢管及其制造方法、以及钢管桩。
[0019]此处所谓的“高强度”是指在电阻焊钢管的母材部的管轴方向上0.2％屈服强度(YS)为450MPa以上、拉伸强度(TS)为590MPa以上的情况。此处所谓的“高韧性”是指以电阻焊钢管的母材部的管轴方向为试验片长度方向时
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30℃下的夏比吸收能为70J以上的情况，在电阻焊钢管的管周方向和管轴方向中的任一方向均满足上述高韧性。此处所谓的“最佳的屈服比”是指0.2％屈服强度相对于上述拉伸强度的比(YR)为85～95％。此处所谓的“高耐压曲性能”是指电阻焊钢管的母材部的钢管外表面的管轴方向上的残余应力为250MPa以下、且屈服比为95％以下的情况。
[0020]用于解决问题的方法
[0021]为了达到上述目的，本专利技术人对各种合金元素和制造条件给屈服比、0.2％屈服强度、拉伸强度和夏比冲击特性带来的影响进行了深入研究。另外，对所得到的钢管(电阻焊钢管)的耐压曲性能也进行了深入研究。其结果发现，存在在将屈服比维持得较低的同时能够兼顾高强度和高韧性、具有高耐压曲性能的适当的成分组成、钢组织和制造条件。
[0022]即，对于限定为特定的成分组成、热轧条件而制造的热轧钢板，在利用冷辊轧成形的冷辊轧成形工序中在焊接后在特定的条件下实施缩径轧制。发现由此可以得到具备低屈服比、高强度、高韧性和高耐压曲性能的电阻焊钢管，其能够使自电阻焊钢管的母材部的钢
管外表面起板厚t的1/4t深度位置处的钢组织中，贝氏体以面积率计为70％以上、而且贝氏体的平均有效粒径以平均等效圆直径计为10.0μm以下、并且贝氏体的平均长径比为0.1～0.8，0.2％屈服强度为450MPa以上，拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电阻焊钢管，其是具有母材部和沿管轴方向的焊接部的电阻焊钢管，其中，母材部的成分组成以质量％计含有C：0.020～0.11％、Si：0.60％以下、Mn：0.50～1.70％、P：0.030％以下、S：0.015％以下、Al：0.010～0.060％、Nb：0.010～0.080％、V：0.001～0.060％、Ti：0.010～0.050％、N：0.006％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成，将所述母材部的板厚设为t时，自所述电阻焊钢管的外表面起板厚t的1/4t深度位置处的钢组织中，贝氏体以面积率计为70％以上，所述贝氏体的平均有效粒径以平均等效圆直径计为10.0μm以下，并且所述贝氏体的平均长径比为0.1～0.8，管轴方向的拉伸强度为590MPa以上，0.2％屈服强度为450MPa以上，屈服比为85～95％，所述母材部的以管轴方向为试验片长度方向的
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30℃下的夏比吸收能为70J以上，所述母材部的钢管外表面的管轴方向的残余应力为250MPa以下。2.如权利要求1所述的电阻焊钢管，其中，在所述成分组成的基础上，以质量％计还含有B：0.008％以下。3.如权利要求1或2所述的电阻焊钢管，其中，在所述成分组成的基础上，以质量％计还含有选自Cr：0.01～1.0％、Mo：0.01～1.0％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～1.0％、Ca：0.0005～0.010％中的一种或两种以上。4.一种电阻焊钢管的制造方法，其中，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：井手信介，松本昌士，松本晃英，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：