冷間加工性と焼き入れ性に優れた電縫鋼管とその製造方法
【課題】 自動車および機械構造用中・高炭素鋼管には、加工性と加工後の焼き入れによって十分な強度（硬さ）を確保することが要求されている。本発明では球状化熱処理により優れた加工性と優れた焼き入れ性を有する電縫鋼管とその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、さらにフェライトの結晶粒の円相当直径が５μｍ以上であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【解決手段】 質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、さらにフェライトの結晶粒の円相当直径が５μｍ以上であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用部品、機械構造用部品の製造に用いる冷間加工性と焼き入れ性に優れた電縫鋼管とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷間加工に際し、その変形抵抗を下げて冷間加工性の向上を図るためにセメンタイトの球状化焼鈍処理が行われている。この球状化焼鈍処理は、例えば特許文献１などに見られるようにＡc1変態点温度以上の温度に加熱した後、１０℃／ｈ程度の超徐冷で連続冷却する方法で行われている。しかしながら、これでは処理時間が非常に長くなり工業的に不利である。一方、焼鈍時間の短縮を目的として連続冷却の冷却速度を速くしたり、あるいはＡc1変態点温度の保定時間を短くするような試み行うと結果として強度、硬さが増加しいずれも軟質化の目的を達成できない。また、冷間加工後に疲労強度確保のために高周波により焼き入れを行う必要がある。一般に鋼材に高周波焼き入れ性を確保しようとすると、素材の硬さが硬くなるのが通常であり、鋼材の冷間加工性と高周波焼き入れ性は相反する性質である。特許文献２などに見られるようにＣ量が少ないために硬さが低く、冷間加工性には優れるが、冷間加工後の焼き入れによる硬さが確保できない。鋼材に冷間加工性と高周波焼き入れ性とを兼備させることができるが、満足できるものではない。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１３６４２１号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車および機械構造用中・高炭素鋼管には、加工性と加工後の焼き入れによって十分な強度（硬さ）を確保することが要求されている。本発明では球状化熱処理により優れた加工性と優れた焼き入れ性を有する電縫鋼管とその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の構成を要旨とするものである。
（１）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜 １．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、さらにフェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（２）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（３）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（４）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（５）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜 １．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下であり、さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（６）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜 １．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上、フェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上で、かつ９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下であり、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の 硬さがＨｖ２００以下、フェライトの硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（７）さらに質量％でＣｒ：０．０５〜１．００％、Ｍｏ：０．０５〜１．００％、Ｎｉ：０．１０〜２．００％、Ｃｕ：０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．００３０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ｃａ：０．００１０〜０．０１００％のうち一種または二種以上を含む（１）乃至（６）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（８）９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下であることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（９）次式に示すＤｉ′値が０．７以上であることを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
Ｄｉ′値＝（Ｃ／１０）1/2（１＋０．７Ｓｉ）ｆm（１＋２．１６Ｃｒ）（１＋３．０Ｍｏ）（１＋０．３６Ｎｉ）（１＋０．３６５Ｃｕ）
ｆm＝１＋３．３３Ｍｎ（Ｍｎ＜１．２） ｆm＝５．１Ｍｎ−１．１２（Ｍｎ≧１．２）
但し、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは、各元素の含有量（質量％）
（１０）電縫鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で ５０分以上、８０分以下保持した後、空冷することを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
（１１）電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で ２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷することを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
（１２）電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で ２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷することを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、自動車および機械構造用部品への冷間加工に必要な良好な加工性を付与することができ、かつ焼き入れにより十分な強度上昇がなされて自動車および機械構造用部品として満足できる電縫鋼管が提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明では化学成分、金属組織および硬さを特定条件下で組み合わせているが、以下各要件ごとに説明する。はじめに、化学成分の限定理由について説明する。
【０００９】
Ｃは自動車および機械構造用部品としての強度確保及び高周波焼き入れ性を確保するために必要な元素であるが、０．２５％未満では最終製品の強度が不足し、高周波焼き入れ性も確保できない。また、０．５０％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｃは０．２５〜０．５０％とする。
【００１０】
Ｓｉは固溶体強化により硬さの上昇を招き冷間加工性が劣化する。従って、Ｓｉは０．３５％以下とした。
【００１１】
Ｍｎは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．６０％未満ではこの効果が不十分である。一方、１．５０％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｍｎは０．６０〜１．５０％とする。
【００１２】
ＳはＭｎと結合してＭｎＳを形成する。ＭｎＳは冷間加工において割れの発生起点となりかねない。このため、Ｓ量はできるだけ少ないことが望ましい。従って、Ｓは０．００２５％以下とする。
【００１３】
Ｐは鋼中に不可避的に含有される成分であるが、Ｐは鋼中で粒界偏析や中心偏析を起こし、延性劣化の原因となるので、０．０１０％以下とする。
【００１４】
Ｃｒは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．０５％未満ではこの効果が不十分である。一方、１．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｃｒは０．０５〜１．００％とする。
【００１５】
Ｍｏは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．０５％未満ではこの効果が不十分である。一方、１．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｍｏは０．０５〜１．００％とする。
【００１６】
Ｎｉは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．１０％未満ではこの効果が不十分である。一方、２．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｎｉは０．１０〜２．００％とする。
【００１７】
Ｃｕは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．１０％未満ではこの効果が不十分である。一方、２．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｃｕは０．１０〜２．００％とする。
【００１８】
ＴｉはＮとの親和力が強いためにＢ添加した場合にＢＮの析出を防止し、固溶Ｂが確保できる。ＴｉはＢ添加する場合に必要に応じて添加するが、０．０１％未満では効果が不十分である。一方、０．２０％を超えるとＴｉＣの析出硬化が顕著となり、冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｔｉは０．０１〜０．２０％とする。
【００１９】
Ｂは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．０００５％未満ではこの効果が不十分である。一方、０．００３０％を超えると粒界脆化を招く場合がある。従って、Ｂは０．０００５〜０．００３０％とする。
【００２０】
Ｍｇは脱酸元素であり、酸化物を生成する。酸化物はＭｎＳの析出核になりＭｎＳの 微細均一分散に効果がある。０．００５０％を超えても歩留まりが極端に悪くなるばかりで効果は飽和する。従って、Ｍｇは０．００５０％以下とする。
【００２１】
Ｃａは、母材および電縫溶接部の介在物の形態を調整し、冷間加工性を向上するのに 有効である。Ｃａは多すぎると鋼中の介在物が増し逆に冷間加工性を劣化させる。従って、Ｃａは０．００１０〜０．０１００％とする。
【００２２】
次に、金属組織の限定理由について説明する。
【００２３】
冷間加工性はセメンタイトの形状が大きく影響し、セメンタイトを球状化にすることで軟質化し、冷間加工性が向上する。その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上と限定することで硬さが著しく低下する。また、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下と限定した。最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ未満では、球状化熱処理の際、固溶Ｃが球状セメンタイトに析出せずに、パーライトが生成し加工性を劣化させてしまう。最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．８０μｍを超えると、ボイド発生の起点となりやすくなる。最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比を１．０以上、２．５以下と限定した。細長いセメンタイトは冷間加工時の塑性流動の障害となり、特に鋼材表面近傍でのボイド発生の起点となりやすいからである。セメンタイトを微細に分散させ、形態を制御することでセメンタイトからのボイド発生頻度は顕著に低下する。フェライト結晶粒の円相当直径が５μｍ未満では結晶粒微細化により硬さが高くなる傾向がある。従って、上記セメンタイトの形態の効果を最大限発揮するためにはフェライトの結晶粒の円相当直径を平均５．０μｍ以上とする。鋼管の肉厚方向および円周方向の全域においては、上記で説明した金属組織となっている。
【００２４】
次に、硬さの限定理由について説明する。
【００２５】
９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０を超えると冷間加工性の劣化と金型への負可が大きくなり金型寿命を短くする。従って、その管軸方向に垂直な断面において９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下とする。鋼管の硬さはセメンタイトとフェライトの形態による影響を受け、上記の硬さを満足するためには最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下とすることが必要である。 鋼管の肉厚方向および円周方向の全域においては上記で説明した硬さとなっており、さらに、９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下となる。
【００２６】
次に、冷間加工後の焼き入れ性の指標となるＤｉ′値の限定理由について説明する。
【００２７】
Ｄｉ′値＝（Ｃ／１０）1/2（１＋０．７Ｓｉ）ｆm（１＋２．１６Ｃｒ）（１＋３．０Ｍｏ）（１＋０．３６Ｎｉ）（１＋０．３６５Ｃｕ） …（１）
ｆm＝１＋３．３３Ｍｎ（Ｍｎ＜１．２） ｆm＝５．１Ｍｎ−１．１２（Ｍｎ≧１．２）
但し、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは、各元素の含有量（質量％）
Ｄｉ′値は鋼の焼き入れ性を表す式であり、Ｄｉ′値が大きくなると硬化層深さが大きくなり、焼き入れ性が良好となる。部品の疲労特性向上には高周波焼き入れ後の硬化層深さを大きくすることも効果的である。Ｄｉ′値が０．７未満では高周波焼き入れ条件によっては十分な硬化層深さが得られない場合がある。従って、Ｄｉ′値は０．７以上とした。
【００２８】
次に熱処理条件の限定理由について説明する。
【００２９】
鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で５０分以上、８０分以下保持した後、空冷する。まず（Ａc1変態点温度−２０℃）以上に限定したのは（Ａc1変態点温度−２０℃）未満ではセメンタイトの球状化が不十分で軟質化が達成できない。一方、Ａc1変態点温度を超えると、一部がオ−ステナイト化されセメンタイトの一部が再固溶される。オ−ステナイトはその後の冷却によりフェライト＋パ−ライトに変態し軟質化が達成できない。以上のことから本熱処理での加熱温度を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満とした。加熱時間を５０〜８０分に保持した理由について説明する。加熱時間が５０分未満ではセメンタイトの球状化が不十分で軟質化が達成できない。一方、８０分を超えるとセメンタイトの球状化は進行するが硬さの低下代は飽和してしまう。さらには熱処理時間が増すことで、製造コストが高くなる。以上のことから本熱処理での加熱時間を５０以上、８０分以下とする。
【００３０】
また、つぎのような鋼管の熱処理条件でも冷間加工性に優れた電縫鋼管が得られる。
【００３１】
鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷する。Ａc1変態点温度とＡc3変態点温度の二相域加熱であってもＡc3変態点温度に近い領域ではフェライトからオ−ステナイト化する比率が大きいので大部分のＣがオ−ステナイト中に固溶してしまい、結局、加熱後の温度が下がった状態になるとパ−ライトになってしまうため軟質化が達成できない。これに対して、Ａc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱することで、フェライトからオ−ステナイト化する比率が僅かであるために一部のＣのみがオ−ステナイト中に固溶する。その温度で２０分を超えるとフェライトからオ−ステナイト化する比率が大きくなるため２０分以下とする。その後の 冷却では、溶け残ったセメンタイトを核にＣが結合して球状化成長させるために０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃとする。冷却終了温度は（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下にし、その後空冷する。
【００３２】
さらに、つぎのような鋼管の熱処理条件でも冷間加工性に優れた電縫鋼管が得られる。
【００３３】
電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷する。Ａc1変態点温度とＡc3変態点温度の二相域加熱であってもＡc3変態点温度に近い領域ではフェライトから オ−ステナイト化する比率が大きいので大部分のＣがオ−ステナイト中に固溶してしまい、 結局、加熱後の温度が下がった状態になるとパ−ライトになってしまうため軟質化が達成できない。これに対して、Ａc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱することで、フェライトからオ−ステナイト化する比率が僅かであるために一部のＣのみがオ−ステナイト中に固溶する。その温度で２０分を超えるとフェライトからオ−ステナイト化する比率が大きくなるため２０分以下とする。その後の冷却では、パ−ライト変態を避けるために０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却する。冷却終了温度はパ−ライトが出現しない（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下とする。冷却終了温度での保持時間が５分未満では、セメンタイトの球状化が不十分で軟質化が達成できない。一方、６０分を超えるとセメンタイトの球状化は進行するが硬さの低下代は飽和してしまう。さらには熱処理時間が増すことで、製造コストが高くなる。本発明のように特定の成分系と熱処理条件により冷間加工性に優れた電縫鋼管が得られる。
【実施例】
【００３４】
表１に鋼帯を連続的に管状に成形し、この管状鋼帯のエッジ部を高周波溶接によって溶接し、その後Ａc3変態点以上に再加熱した電縫鋼管の化学成分と変態点を示す。変態点についてはフォ−マスタ−試験により実測した。図１に電縫鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で５０分以上、８０分以下保持した後、空冷する熱処理条件を示す。図２に電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷する熱処理条件を示す。図３に電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で ２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷する熱処理条件を示す。
【００３５】
表２に本発明により製造された電縫鋼管および比較で製造された電縫鋼管の特性を示す。金属組織の観察はＳＥＭにより２０００倍で６視野を観察し、セメンタイトの最大長さ、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの面積率（全セメンタイトに対して）、平均粒径、アスペクト比（長径／短径）、およびフェライトの平均結晶粒径を算出した。硬さはビッカ−ス硬度計による表面硬さを示す。荷重は９．８Ｎである。セメンタイトがフェライト中に分散している領域とフェライトの硬さは９８ｍＮの荷重で測定した。
【００３６】
本発明により製造された電縫鋼管は肉厚および円周方向の全域において、長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して６０％以上、長さ２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０以上、０．８０μｍ以下、長さ２μｍ以下のセメンタイトのアスペクト比が１．０以上、２．５以下であり、さらにフェライトの平均結晶粒径が５μｍ以上となる。また、肉厚および円周方向の全域において９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下であり、さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下となる。さらに、肉厚および円周方向の全域において、９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下でとなり、冷間加工性と焼き入れ性に優れた電縫鋼管を提供できることがわかる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】熱処理パターンを示す図である。
【図２】熱処理パターンを示す図である。
【図３】熱処理パターンを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用部品、機械構造用部品の製造に用いる冷間加工性と焼き入れ性に優れた電縫鋼管とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷間加工に際し、その変形抵抗を下げて冷間加工性の向上を図るためにセメンタイトの球状化焼鈍処理が行われている。この球状化焼鈍処理は、例えば特許文献１などに見られるようにＡc1変態点温度以上の温度に加熱した後、１０℃／ｈ程度の超徐冷で連続冷却する方法で行われている。しかしながら、これでは処理時間が非常に長くなり工業的に不利である。一方、焼鈍時間の短縮を目的として連続冷却の冷却速度を速くしたり、あるいはＡc1変態点温度の保定時間を短くするような試み行うと結果として強度、硬さが増加しいずれも軟質化の目的を達成できない。また、冷間加工後に疲労強度確保のために高周波により焼き入れを行う必要がある。一般に鋼材に高周波焼き入れ性を確保しようとすると、素材の硬さが硬くなるのが通常であり、鋼材の冷間加工性と高周波焼き入れ性は相反する性質である。特許文献２などに見られるようにＣ量が少ないために硬さが低く、冷間加工性には優れるが、冷間加工後の焼き入れによる硬さが確保できない。鋼材に冷間加工性と高周波焼き入れ性とを兼備させることができるが、満足できるものではない。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１３６４２１号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車および機械構造用中・高炭素鋼管には、加工性と加工後の焼き入れによって十分な強度（硬さ）を確保することが要求されている。本発明では球状化熱処理により優れた加工性と優れた焼き入れ性を有する電縫鋼管とその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の構成を要旨とするものである。
（１）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜 １．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、さらにフェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（２）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（３）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（４）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（５）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜 １．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下であり、さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（６）質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜 １．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上、フェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上で、かつ９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下であり、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の 硬さがＨｖ２００以下、フェライトの硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（７）さらに質量％でＣｒ：０．０５〜１．００％、Ｍｏ：０．０５〜１．００％、Ｎｉ：０．１０〜２．００％、Ｃｕ：０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．００３０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ｃａ：０．００１０〜０．０１００％のうち一種または二種以上を含む（１）乃至（６）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（８）９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下であることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
（９）次式に示すＤｉ′値が０．７以上であることを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
Ｄｉ′値＝（Ｃ／１０）1/2（１＋０．７Ｓｉ）ｆm（１＋２．１６Ｃｒ）（１＋３．０Ｍｏ）（１＋０．３６Ｎｉ）（１＋０．３６５Ｃｕ）
ｆm＝１＋３．３３Ｍｎ（Ｍｎ＜１．２） ｆm＝５．１Ｍｎ−１．１２（Ｍｎ≧１．２）
但し、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは、各元素の含有量（質量％）
（１０）電縫鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で ５０分以上、８０分以下保持した後、空冷することを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
（１１）電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で ２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷することを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
（１２）電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で ２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷することを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、自動車および機械構造用部品への冷間加工に必要な良好な加工性を付与することができ、かつ焼き入れにより十分な強度上昇がなされて自動車および機械構造用部品として満足できる電縫鋼管が提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明では化学成分、金属組織および硬さを特定条件下で組み合わせているが、以下各要件ごとに説明する。はじめに、化学成分の限定理由について説明する。
【０００９】
Ｃは自動車および機械構造用部品としての強度確保及び高周波焼き入れ性を確保するために必要な元素であるが、０．２５％未満では最終製品の強度が不足し、高周波焼き入れ性も確保できない。また、０．５０％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｃは０．２５〜０．５０％とする。
【００１０】
Ｓｉは固溶体強化により硬さの上昇を招き冷間加工性が劣化する。従って、Ｓｉは０．３５％以下とした。
【００１１】
Ｍｎは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．６０％未満ではこの効果が不十分である。一方、１．５０％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｍｎは０．６０〜１．５０％とする。
【００１２】
ＳはＭｎと結合してＭｎＳを形成する。ＭｎＳは冷間加工において割れの発生起点となりかねない。このため、Ｓ量はできるだけ少ないことが望ましい。従って、Ｓは０．００２５％以下とする。
【００１３】
Ｐは鋼中に不可避的に含有される成分であるが、Ｐは鋼中で粒界偏析や中心偏析を起こし、延性劣化の原因となるので、０．０１０％以下とする。
【００１４】
Ｃｒは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．０５％未満ではこの効果が不十分である。一方、１．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｃｒは０．０５〜１．００％とする。
【００１５】
Ｍｏは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．０５％未満ではこの効果が不十分である。一方、１．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｍｏは０．０５〜１．００％とする。
【００１６】
Ｎｉは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．１０％未満ではこの効果が不十分である。一方、２．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｎｉは０．１０〜２．００％とする。
【００１７】
Ｃｕは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．１０％未満ではこの効果が不十分である。一方、２．００％を超えるとむしろ硬くなって冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｃｕは０．１０〜２．００％とする。
【００１８】
ＴｉはＮとの親和力が強いためにＢ添加した場合にＢＮの析出を防止し、固溶Ｂが確保できる。ＴｉはＢ添加する場合に必要に応じて添加するが、０．０１％未満では効果が不十分である。一方、０．２０％を超えるとＴｉＣの析出硬化が顕著となり、冷間加工性の劣化を招く。従って、Ｔｉは０．０１〜０．２０％とする。
【００１９】
Ｂは高周波焼き入れ性の確保に有効な元素であるが、０．０００５％未満ではこの効果が不十分である。一方、０．００３０％を超えると粒界脆化を招く場合がある。従って、Ｂは０．０００５〜０．００３０％とする。
【００２０】
Ｍｇは脱酸元素であり、酸化物を生成する。酸化物はＭｎＳの析出核になりＭｎＳの 微細均一分散に効果がある。０．００５０％を超えても歩留まりが極端に悪くなるばかりで効果は飽和する。従って、Ｍｇは０．００５０％以下とする。
【００２１】
Ｃａは、母材および電縫溶接部の介在物の形態を調整し、冷間加工性を向上するのに 有効である。Ｃａは多すぎると鋼中の介在物が増し逆に冷間加工性を劣化させる。従って、Ｃａは０．００１０〜０．０１００％とする。
【００２２】
次に、金属組織の限定理由について説明する。
【００２３】
冷間加工性はセメンタイトの形状が大きく影響し、セメンタイトを球状化にすることで軟質化し、冷間加工性が向上する。その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上と限定することで硬さが著しく低下する。また、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下と限定した。最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ未満では、球状化熱処理の際、固溶Ｃが球状セメンタイトに析出せずに、パーライトが生成し加工性を劣化させてしまう。最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．８０μｍを超えると、ボイド発生の起点となりやすくなる。最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比を１．０以上、２．５以下と限定した。細長いセメンタイトは冷間加工時の塑性流動の障害となり、特に鋼材表面近傍でのボイド発生の起点となりやすいからである。セメンタイトを微細に分散させ、形態を制御することでセメンタイトからのボイド発生頻度は顕著に低下する。フェライト結晶粒の円相当直径が５μｍ未満では結晶粒微細化により硬さが高くなる傾向がある。従って、上記セメンタイトの形態の効果を最大限発揮するためにはフェライトの結晶粒の円相当直径を平均５．０μｍ以上とする。鋼管の肉厚方向および円周方向の全域においては、上記で説明した金属組織となっている。
【００２４】
次に、硬さの限定理由について説明する。
【００２５】
９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０を超えると冷間加工性の劣化と金型への負可が大きくなり金型寿命を短くする。従って、その管軸方向に垂直な断面において９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下とする。鋼管の硬さはセメンタイトとフェライトの形態による影響を受け、上記の硬さを満足するためには最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下とすることが必要である。 鋼管の肉厚方向および円周方向の全域においては上記で説明した硬さとなっており、さらに、９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下となる。
【００２６】
次に、冷間加工後の焼き入れ性の指標となるＤｉ′値の限定理由について説明する。
【００２７】
Ｄｉ′値＝（Ｃ／１０）1/2（１＋０．７Ｓｉ）ｆm（１＋２．１６Ｃｒ）（１＋３．０Ｍｏ）（１＋０．３６Ｎｉ）（１＋０．３６５Ｃｕ） …（１）
ｆm＝１＋３．３３Ｍｎ（Ｍｎ＜１．２） ｆm＝５．１Ｍｎ−１．１２（Ｍｎ≧１．２）
但し、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは、各元素の含有量（質量％）
Ｄｉ′値は鋼の焼き入れ性を表す式であり、Ｄｉ′値が大きくなると硬化層深さが大きくなり、焼き入れ性が良好となる。部品の疲労特性向上には高周波焼き入れ後の硬化層深さを大きくすることも効果的である。Ｄｉ′値が０．７未満では高周波焼き入れ条件によっては十分な硬化層深さが得られない場合がある。従って、Ｄｉ′値は０．７以上とした。
【００２８】
次に熱処理条件の限定理由について説明する。
【００２９】
鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で５０分以上、８０分以下保持した後、空冷する。まず（Ａc1変態点温度−２０℃）以上に限定したのは（Ａc1変態点温度−２０℃）未満ではセメンタイトの球状化が不十分で軟質化が達成できない。一方、Ａc1変態点温度を超えると、一部がオ−ステナイト化されセメンタイトの一部が再固溶される。オ−ステナイトはその後の冷却によりフェライト＋パ−ライトに変態し軟質化が達成できない。以上のことから本熱処理での加熱温度を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満とした。加熱時間を５０〜８０分に保持した理由について説明する。加熱時間が５０分未満ではセメンタイトの球状化が不十分で軟質化が達成できない。一方、８０分を超えるとセメンタイトの球状化は進行するが硬さの低下代は飽和してしまう。さらには熱処理時間が増すことで、製造コストが高くなる。以上のことから本熱処理での加熱時間を５０以上、８０分以下とする。
【００３０】
また、つぎのような鋼管の熱処理条件でも冷間加工性に優れた電縫鋼管が得られる。
【００３１】
鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷する。Ａc1変態点温度とＡc3変態点温度の二相域加熱であってもＡc3変態点温度に近い領域ではフェライトからオ−ステナイト化する比率が大きいので大部分のＣがオ−ステナイト中に固溶してしまい、結局、加熱後の温度が下がった状態になるとパ−ライトになってしまうため軟質化が達成できない。これに対して、Ａc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱することで、フェライトからオ−ステナイト化する比率が僅かであるために一部のＣのみがオ−ステナイト中に固溶する。その温度で２０分を超えるとフェライトからオ−ステナイト化する比率が大きくなるため２０分以下とする。その後の 冷却では、溶け残ったセメンタイトを核にＣが結合して球状化成長させるために０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃとする。冷却終了温度は（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下にし、その後空冷する。
【００３２】
さらに、つぎのような鋼管の熱処理条件でも冷間加工性に優れた電縫鋼管が得られる。
【００３３】
電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷する。Ａc1変態点温度とＡc3変態点温度の二相域加熱であってもＡc3変態点温度に近い領域ではフェライトから オ−ステナイト化する比率が大きいので大部分のＣがオ−ステナイト中に固溶してしまい、 結局、加熱後の温度が下がった状態になるとパ−ライトになってしまうため軟質化が達成できない。これに対して、Ａc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱することで、フェライトからオ−ステナイト化する比率が僅かであるために一部のＣのみがオ−ステナイト中に固溶する。その温度で２０分を超えるとフェライトからオ−ステナイト化する比率が大きくなるため２０分以下とする。その後の冷却では、パ−ライト変態を避けるために０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却する。冷却終了温度はパ−ライトが出現しない（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下とする。冷却終了温度での保持時間が５分未満では、セメンタイトの球状化が不十分で軟質化が達成できない。一方、６０分を超えるとセメンタイトの球状化は進行するが硬さの低下代は飽和してしまう。さらには熱処理時間が増すことで、製造コストが高くなる。本発明のように特定の成分系と熱処理条件により冷間加工性に優れた電縫鋼管が得られる。
【実施例】
【００３４】
表１に鋼帯を連続的に管状に成形し、この管状鋼帯のエッジ部を高周波溶接によって溶接し、その後Ａc3変態点以上に再加熱した電縫鋼管の化学成分と変態点を示す。変態点についてはフォ−マスタ−試験により実測した。図１に電縫鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で５０分以上、８０分以下保持した後、空冷する熱処理条件を示す。図２に電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷する熱処理条件を示す。図３に電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で ２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷する熱処理条件を示す。
【００３５】
表２に本発明により製造された電縫鋼管および比較で製造された電縫鋼管の特性を示す。金属組織の観察はＳＥＭにより２０００倍で６視野を観察し、セメンタイトの最大長さ、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの面積率（全セメンタイトに対して）、平均粒径、アスペクト比（長径／短径）、およびフェライトの平均結晶粒径を算出した。硬さはビッカ−ス硬度計による表面硬さを示す。荷重は９．８Ｎである。セメンタイトがフェライト中に分散している領域とフェライトの硬さは９８ｍＮの荷重で測定した。
【００３６】
本発明により製造された電縫鋼管は肉厚および円周方向の全域において、長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して６０％以上、長さ２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０以上、０．８０μｍ以下、長さ２μｍ以下のセメンタイトのアスペクト比が１．０以上、２．５以下であり、さらにフェライトの平均結晶粒径が５μｍ以上となる。また、肉厚および円周方向の全域において９．８Ｎの荷重で測定した硬さがＨｖ１８０以下であり、さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下となる。さらに、肉厚および円周方向の全域において、９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下でとなり、冷間加工性と焼き入れ性に優れた電縫鋼管を提供できることがわかる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】熱処理パターンを示す図である。
【図２】熱処理パターンを示す図である。
【図３】熱処理パターンを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらにフェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項２】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項３】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項４】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項５】
質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面おいて９．８Ｎの荷重で測定した際の硬さがＨｖ１８０以下であり、
さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、及び
フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項６】
質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、且つ、
フェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上であり、
さらに、９．８Ｎの荷重で測定した際の硬さがＨｖ１８０以下であり、
さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、及び
フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項７】
さらに質量％でＣｒ：０．０５〜１．００％、Ｍｏ：０．０５〜１．００％、Ｎｉ：０．１０〜２．００％、Ｃｕ：０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．００３０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ｃａ：０．００１０〜０．０１００％のうち一種または二種以上を含んだことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項８】
９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項９】
次式に示すＤｉ′値が０．７以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
Ｄｉ′値＝（Ｃ／１０）1/2（１＋０．７Ｓｉ）ｆm（１＋２．１６Ｃｒ）（１＋３．０Ｍｏ）（１＋０．３６Ｎｉ）（１＋０．３６５Ｃｕ）
ｆm＝１＋３．３３Ｍｎ（Ｍｎ＜１．２） ｆm＝５．１Ｍｎ−１．１２（Ｍｎ≧１．２）
但し、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは、各元素の含有量（質量％）
【請求項１０】
電縫鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で５０分以上、８０分以下保持した後、空冷することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【請求項１１】
電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【請求項１２】
電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【請求項１】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらにフェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項２】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項３】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項４】
質量％で
Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの長径／短径で示されるアスペクト比が１．０以上、２．５以下であり、
さらに、最大長さが２μｍ以下のセメンタイトの平均粒径が０．１０μｍ以上、０．８０μｍ以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項５】
質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面おいて９．８Ｎの荷重で測定した際の硬さがＨｖ１８０以下であり、
さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、及び
フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項６】
質量％でＣ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：０．６０〜１．５０％、Ｓ：０．００２５％以下、Ｐ：０．０１０％以下を含み、
その管軸方向に垂直な断面において最大長さが２μｍ以下のセメンタイトが全セメンタイトに対して面積率で６０％以上であり、且つ、
フェライトの結晶粒の円相当直径が平均５μｍ以上であり、
さらに、９．８Ｎの荷重で測定した際の硬さがＨｖ１８０以下であり、
さらに最大長さが２μｍ以下のセメンタイトがフェライト中に分散している領域の硬さがＨｖ２００以下、及び
フェライト領域の硬さがＨｖ１５０以下であることを特徴とする冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項７】
さらに質量％でＣｒ：０．０５〜１．００％、Ｍｏ：０．０５〜１．００％、Ｎｉ：０．１０〜２．００％、Ｃｕ：０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．００３０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ｃａ：０．００１０〜０．０１００％のうち一種または二種以上を含んだことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項８】
９．８Ｎの荷重で測定した最大硬さと最小硬さの差がＨｖ５０以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
【請求項９】
次式に示すＤｉ′値が０．７以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管。
Ｄｉ′値＝（Ｃ／１０）1/2（１＋０．７Ｓｉ）ｆm（１＋２．１６Ｃｒ）（１＋３．０Ｍｏ）（１＋０．３６Ｎｉ）（１＋０．３６５Ｃｕ）
ｆm＝１＋３．３３Ｍｎ（Ｍｎ＜１．２） ｆm＝５．１Ｍｎ−１．１２（Ｍｎ≧１．２）
但し、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕは、各元素の含有量（質量％）
【請求項１０】
電縫鋼管を（Ａc1変態点温度−２０℃）以上、Ａc1変態点温度未満に加熱し、その温度で５０分以上、８０分以下保持した後、空冷することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【請求項１１】
電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．０１〜０．１０℃／ｓｅｃで冷却し、その後空冷することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【請求項１２】
電縫鋼管をＡc1変態点温度以上、（Ａc1変態点温度＋３０℃）以下に加熱し、その温度で２０分以下保持した後、（Ａr1変態点温度−２０℃）以上、Ａr1変態点温度以下まで０．１〜１．０℃／ｓｅｃで冷却し、その温度で５分以上、６０分以下保持した後、空冷することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷間加工性と焼入れ性に優れた電縫鋼管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−９１４１（Ｐ２００６−９１４１Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５３２０（Ｐ２００５−１５３２０）
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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