濃度期望設(shè)為5 %以上。為了 穩(wěn)定地加快氧化皮的成長(zhǎng)速度，更期望將水蒸汽濃度設(shè)為10 %以上。對(duì)于水蒸汽濃度的上 限沒(méi)有特別限定，水蒸汽濃度過(guò)量時(shí)，爐壁壽命變短，因此期望設(shè)為25 %以下。
[0149] 對(duì)于淬火時(shí)的冷卻速度，不足10°C/s時(shí)，不能得到足夠的強(qiáng)度，因此期望進(jìn)行10 °C/s以上的加速冷卻。此外，對(duì)于冷卻方法，只要為進(jìn)行加速冷卻的方法則沒(méi)有特別限定， 期望進(jìn)行水冷。
[0150] <回火處理>
[0151] 在淬火處理后，期望進(jìn)行回火處理。對(duì)于回火溫度沒(méi)有特別限制，但以超過(guò)AC1-50 °C的溫度進(jìn)行時(shí)，存在強(qiáng)度顯著降低、不能確保448MPa以上的屈服強(qiáng)度的情況。因此，期望 設(shè)為AC1-50°C以下。
[0152] 以下，利用實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0153] 實(shí)施例1
[0154] 用轉(zhuǎn)爐熔煉表1中示出的化學(xué)組成的鋼，由連續(xù)鑄造得到鋼坯。利用曼內(nèi)斯曼/芯 棒式無(wú)縫管乳機(jī)法將該鋼還成形為外徑323.9_、壁厚37.0_、長(zhǎng)度12000mm的管。需要說(shuō)明 的是，上述熱加工在將全部鋼坯加熱至1250°C之后、以開(kāi)始溫度為1200°C、最終溫度為1050 °C的條件進(jìn)行。
[0155] [表 1]
[0156]
[0157] *意味著在本發(fā)明規(guī)定的范圍外。
[0158] 以表2中示出的溫度將熱加工后的上述管向爐內(nèi)輸送，進(jìn)行用于淬火的加熱。此時(shí) 的爐內(nèi)水蒸汽濃度如表2所示。在950°C下保持15分鐘之后，利用水冷進(jìn)行加速冷卻、實(shí)施淬 火處理。然后，實(shí)施以表2中示出的溫度進(jìn)行30分鐘保持的回火處理。
[0159] [表 2]
[0160]
[0161] *意味著在本發(fā)明規(guī)定的范圍外。
[0162] 對(duì)于所得到的鋼管的母材與氧化皮的邊界附近，取得反射電子圖像以及基于ΕΡΜΑ 的元素映射圖像，基于它們調(diào)查以Ni或Cu為主體的金屬顆粒的分布。并且，測(cè)量自母材與氧 化皮的邊界起至不存在金屬顆粒的區(qū)域?yàn)橹沟木嚯x、以及自邊界起朝向氧化皮側(cè)偏離1〇μπι 的位置處的單位面積觀察到的金屬顆粒的個(gè)數(shù)密度。在表2-并示出它們的結(jié)果。
[0163] 此外，由上述無(wú)縫鋼管分別截取試驗(yàn)片，進(jìn)行金相組織的觀察以及屈服強(qiáng)度和表 面硬度的測(cè)定。金相組織觀察按照以下的步驟進(jìn)行。首先，在鋼管壁厚中央部用硝酸乙醇腐 蝕液使金相組織出現(xiàn)。然后，在鋼管壁厚中央部，拍攝3張500μπι見(jiàn)方的光學(xué)顯微鏡組織照 片。在各組織照片上以25μπι的間距在縱向和橫向上描繪直線，數(shù)出鐵素體組織上存在的網(wǎng) 格點(diǎn)數(shù)目。并且，從總網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目中減去鐵素體組織上存在的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目，以1〇〇分率求出 比例來(lái)作為各組織照片中的貝氏體面積率。對(duì)從各組織照片所得到的貝氏體面積率進(jìn)行算 術(shù)平均，從而求出平均的貝氏體面積率。
[0164] 屈服強(qiáng)度的測(cè)定通過(guò)以下的步驟進(jìn)行。從各鋼板的中央部采取由JIS Ζ2241 (2011)規(guī)定的14Α號(hào)拉伸試驗(yàn)片（圓桿試驗(yàn)片:直徑8.5mm)。使用所采取的驗(yàn)片，在常溫(25 °C)的大氣中實(shí)施基于JIS Z 2241(2011)的拉伸試驗(yàn)，求出屈服強(qiáng)度(0.2%耐力）。
[0165] 進(jìn)而，對(duì)于上述試驗(yàn)片的截面，將試驗(yàn)力設(shè)為98.07N(10kgf)，在距表面以1mm的間 隔針對(duì)8處實(shí)施維氏硬度試驗(yàn)。在表2中一并示出貝氏體的面積率以及距表面1mm位置處的 最高硬度、硬度的偏差、以及、表面與壁厚中央部的硬度之差。需要說(shuō)明的是，表2中的硬度 偏差表示硬度的最大值與最小值之差。
[0166] 圖2為示出試驗(yàn)編號(hào)1和6中的硬度的測(cè)定結(jié)果的圖。圖中的標(biāo)繪表示8處測(cè)定值的 平均值，因此偏差條表示硬度的最大值與最小值之差。需要說(shuō)明的是，實(shí)施例1中，將最高硬 度為230HV10以下判斷為良好的結(jié)果。
[0167] 從表2和圖2可知的那樣，在作為比較例的試驗(yàn)編號(hào)6中，在氧化皮中不存在以Ni或 Cu為主體的金屬顆粒，因此呈現(xiàn)氧化皮密合性差的結(jié)果。并且，由于氧化皮剝離而在冷卻速 度上產(chǎn)生偏差，因此呈現(xiàn)距表面1mm位置處的硬度的偏差超過(guò)40HV10的結(jié)果。此外，距表面 1_位置處的平均硬度與壁厚中央部的平均硬度之差變得比較大。進(jìn)而，呈現(xiàn)最高硬度高達(dá) 255HV10、耐硫化物性差的結(jié)果。
[0168] 同樣地，試驗(yàn)編號(hào)5的Ni含量為規(guī)定范圍外，因此呈現(xiàn)在氧化皮中未充分地存在金 屬顆粒、密合性差的結(jié)果。
[0169] 另一方面，作為本發(fā)明例的試驗(yàn)編號(hào)1中，平均圓當(dāng)量直徑為1. Ιμπι的以Ni或Cu為 主體的金屬顆粒存在2.2 X 104個(gè)/mm2，并且自母材/氧化皮邊界起至不存在金屬顆粒的區(qū)域 為止的距離為31μπι，因此氧化皮的密合性良好。因此，表面的冷卻速度是均勻的、距表面1mm 的位置處的平均硬度與壁厚中央部的平均硬度之差低至ΙΟΗνΙΟ、且距表面1mm的位置處的 硬度偏差為25HvlO,呈現(xiàn)良好的結(jié)果。此外，可知最高硬度也低至218HvlO、耐硫化物性?xún)?yōu) 異。
[0170]同樣地，試驗(yàn)編號(hào)2~4的屈服強(qiáng)度為496MPa以上、具有優(yōu)異的強(qiáng)度。此外，以Ni或 Cu為主體的金屬顆粒存在于自母材/氧化皮邊界起至距母材/氧化皮邊界為20μπι以上的距 離，并且個(gè)數(shù)密度也存在1.5Χ10 4個(gè)/mm2以上，因此氧化皮的密合性良好。因此，成為距表面 1mm位置處的最高硬度低至229HV10以下、耐硫化物性?xún)?yōu)異的結(jié)果。
[0171] 實(shí)施例2
[0172] 用轉(zhuǎn)爐熔煉表3中示出的化學(xué)組成的鋼，由連續(xù)鑄造得到多個(gè)鋼坯。利用曼內(nèi)斯 曼/芯棒式無(wú)縫管乳機(jī)法將這些鋼坯成形為壁厚為表4所示值、長(zhǎng)度為12000mm的管。需要說(shuō) 明的是，對(duì)于上述的熱加工，將全部鋼坯加熱至1250°C，然后在開(kāi)始溫度為1200°C、最終溫 度為1050°C的條件下進(jìn)行，加工后利用放置冷卻使其冷卻。
[0173] [表 3]
[0174] 表3
[0175]
[0176] *意味著在本發(fā)明規(guī)定的范圍外。
[0177] [表 4]
[0178] 表4
[0179]
[0180] *意味著在本發(fā)明規(guī)定的范圍外。
[0181] 使熱加工后的上述管放置冷卻之后，以表4中示出的溫度向爐內(nèi)輸送、進(jìn)行用于淬 火的加熱。此時(shí)的爐內(nèi)水蒸汽濃度如表4所示。在950°C下保持15分鐘之后，利用水冷進(jìn)行加 速冷卻、實(shí)施淬火處理。然后，實(shí)施以表4中示出的溫度保持30分鐘的回火處理。
[0182] 對(duì)于所得到的鋼管，與實(shí)施例1同樣地測(cè)量自母材與氧化皮的邊界起至不存在金 屬顆粒的區(qū)域?yàn)橹沟木嚯x、以及自邊界起朝向氧化皮側(cè)偏離1 〇μπι的位置處的單位面積觀察 到的金屬顆粒的個(gè)數(shù)密度。
[0183] 此外，由上述無(wú)縫鋼管分別截取試驗(yàn)片，利用與實(shí)施例1同樣的方法，進(jìn)行金相組 織的觀察以及屈服強(qiáng)度和表面硬度的測(cè)定。進(jìn)而，對(duì)于上述試驗(yàn)片的截面，將試驗(yàn)力設(shè)為 98.07N(10kgf )，在距表面以1mm的間隔針對(duì)8處實(shí)施維氏硬度試驗(yàn)，求出距表面1mm位置處 的最高硬度。在表4 一并示出它們的結(jié)果。需要說(shuō)明的是，實(shí)施例2中，將最高硬度為250HV10 以下判斷為良好的結(jié)果。
[0184] 如表4可知，作為比較例的試驗(yàn)編號(hào)9和10中，在氧化皮中不存在以Ni或Cu為主體 的金屬顆粒，因此呈現(xiàn)氧化皮的密合性差的結(jié)果。并且，由于氧化皮剝離而在冷卻速度上產(chǎn) 生偏差，從而呈現(xiàn)最高硬度高達(dá)255HV10以上、耐硫化物性差的結(jié)果。
[0185] 另一方面，作為本發(fā)明例的試驗(yàn)編號(hào)7和8的屈服強(qiáng)度為510MPa以上、具有優(yōu)異的 強(qiáng)度。此外，平均圓當(dāng)量直徑為Ι.?μπι以上的以Ni或Cu為主體的金屬顆粒存在于自母材/氧 化皮邊界起至距母材/氧化皮邊界為20μπι以上的距離、并且個(gè)數(shù)密度也存在1.9 X 104個(gè)/mm2 以上，因此氧化皮的密合性良好。因此，可知距表面1mm的位置處的最高硬度低至240HV10以 下、耐硫化物性?xún)?yōu)異。
[0186] 實(shí)施例3
[0187] 接著，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，調(diào)整均熱爐的氣氛來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用真空熔解爐熔煉具有表5中 示出的化學(xué)組成的鋼，將每種鋼制成180kg的鋼錠。將所制造的鋼錠裝入加熱爐，以1250°C 進(jìn)行1小時(shí)均熱。將從加熱爐抽取的鋼錠進(jìn)行熱鍛造，從而制造長(zhǎng)方體狀的鋼塊。將鋼塊裝 入加熱爐，以1250°C進(jìn)行30分鐘均熱。對(duì)于均熱過(guò)的鋼塊實(shí)施熱乳，制造壁厚為30mm的鋼 板。
[0188] [表 5]
[0189] 表5
[0190]
[0191] *意味著在本發(fā)明規(guī)定的范圍外。
[0192] 將所制造的鋼板以表6中示出的溫度向爐內(nèi)輸送、進(jìn)行用于淬火的加熱。此時(shí)的爐 內(nèi)水蒸汽濃度如表6所示。在950°C下保持15分鐘之后，利用水冷進(jìn)行加速冷卻、實(shí)施淬火處 理。然后，實(shí)施以650°C保持30分鐘的回火處理。
[0193] [表 6]
[0194] 表6
[0195]
[0196] *意味著在本發(fā)明規(guī)定的范圍外。
[0197] 然后，通過(guò)與實(shí)施例1以及2同樣的方法，測(cè)量自母材與氧化皮的邊界起至不存在 金屬顆粒的區(qū)域?yàn)橹沟木嚯x、以及自邊界起朝向氧化皮側(cè)偏離1 Ομπι的位置處的單位面積觀