电阻焊钢管制造技术

本发明专利技术是最适合于页岩气开采等用途的电阻焊钢管，其特征在于，其是成分组成分别以质量％计含有C：0.08～0.18％、Si：0.01％～0.50％、Mn：1.30～2.1％、Al：0.001～0.10％、Nb：0.005～0.08％、Ti：0.005～0.03％，限制为N：0.008％以下、P：0.020％以下、S：0.010％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质的钢，其中，壁厚中央部的组织是以面积率计为40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相和剩余部分的含有贝氏体相的低温相变生成相，Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻焊钢管
本专利技术涉及最适合于页岩气开采等油井管用途的高强度、高屈服比的电阻焊钢管。
技术介绍
由除通常的油田或气田以外生产的作为非原有型天然气的一种的页岩气是被封闭在处于地下数百～数千米的非常硬的岩层即页岩(shell)层中的天然气。为了将页岩气取出，需要对该非常硬的页岩层进行水压破碎而将被封闭在岩层内部的气体从地下深处采集，所以对页岩气开采中使用的钢管要求高强度化。作为页岩气开采用的高强度钢管，通常使用具有相当于API标准5CTP110(以下称为“P110”)的强度(屈服应力YS：758～965MPa、抗拉强度TS：862MPa以上)的钢管。为了确保这样的强度，在造管后对钢管整体实施淬火回火，但以削减页岩气开采成本为目标，对为高强度、不实施造管后的热处理的保持造管成型原样(省略淬火回火)的电焊钢管的要求增强。高强度钢管的电焊成型(ERW成型)随着抗拉强度(TS)变高，其制造变得困难。因此，优选通过提高屈服强度(YS)与TS的比即屈服比(YS/TS：以下称为“YR”)、以低的TS得到目标YS来确保成型性。但是，若对高强度钢板进行ERW成型，则由于鲍欣格效应，所以轧制方向(L方向)的屈服比容易下降。特别是在二相组织钢中，由于鲍欣格效应显著地表现出来，所以屈服比容易下降。专利文献1中，公开了为了确保相当于P110的强度而利用加工硬化，能够省略造管后的热处理的电焊钢管。这不是二相钢，而是利用由贝氏体的均匀组织构成的钢板得到的钢管。即，以由C含量推定的达到相当于90％的马氏体组织的硬度的冷却速度VC90作为淬火性的指标，通过将VC90控制在适当范围、并且制成贝氏体的均匀组织，公开了高强度、高屈服比的电焊钢管。此外，根据专利文献1证实了：在低碳硼添加钢中变成均匀的贝氏体组织，鲍欣格效应变小，YR变高，以低TS的热轧钢板得到满足P110的YS，能够实现该标准的强度。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2012/144248
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题专利文献1中公开的电焊钢管通过控制淬火性的指标即VC90、使热轧后的卷取温度下降，从而抑制多角铁素体的生成来得到均匀的贝氏体组织。但是，该电焊钢管为了得到这些效果，需要微量添加(0.0005质量％～0.0030质量％)硼(B)。B具有提高钢管的淬火性及强度的效果，但即使添加一定量以上，效果也饱和。B价格便宜，但用于稳定地得到特性的制造条件范围窄，在使用时需要细心的注意。特别是在没有进行淬火回火而保持热轧原样来实现特性的钢中，需要在适当的热轧条件下进行制造。本专利技术是鉴于这样的实情而进行的，目的是提供为了确保强度而相对地提高C含量、且不含B、没有实施造管后的热处理、具有相当于P110的强度及屈服应力的电阻焊钢管及电阻焊钢管的制造方法。用于解决技术问题的方法在相对地提高了C含量、没有添加B的钢中，难以制成贝氏体的均匀组织，会生成铁素体。因此，专利技术人们对在铁素体和贝氏体的二相钢中具体化进行了研究。若制成二相组织则鲍欣格效应变得显著，ERW成型后的YS下降。因此，在控制铁素体的含量的同时实现了铁素体组织的微细化。此外还发现：从确保强度的观点出发，当然要相对地提高C量，且通过使碳当量(Ceq)适当化，能够确保强度。发现：通过它们的复合作用，能够得到为高TS的同时达到高屈服比的钢板。二相钢在塑性变形中向硬质相的周围的软质相中导入位错而发生加工硬化。因此，若抑制硬质相的变形，则可以促进软质相中的位错的蓄积，能够提高加工硬化率。进而，由于通过作为软质相的铁素体的微细化，能够在提高加工硬化率的同时抑制鲍欣格效应，所以作为ERW成型后的钢管的高强度化也成为可能。进而，用于得到上述组织的热轧后的冷却控制也能够适用于板厚比较厚的钢板。[1]一种电阻焊钢管，其特征在于，其是成分组成分别以质量％计含有：C：0.08～0.18％、Si：0.01％～0.50％、Mn：1.30～2.1％、Al：0.001～0.10％、Nb：0.005～0.08％Ti：0.005～0.03％，限制为N：0.008％以下、P：0.020％以下、S：0.010％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质的钢，其中，壁厚中央部的组织以面积率计含有40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相，剩余部分为含有贝氏体相的低温相变生成相，下述(式1)所表示的Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60。Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(式1)其中，(式1)中的C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni是以质量％计表示的各元素的含量的值，在不含这些元素的情况下，该元素作为0进行计算。[2]根据[1]所述的电阻焊钢管，其特征在于，成分组成进一步以质量％计含有：V：0.08％以下、Cu：0.5％以下、Ni：0.5％以下、Cr：0.5％以下、Mo：0.5％以下、Ca：0.005％以下、REM：0.005％以下中的1种或2种以上。[3]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，成分组成进一步以质量％计限制为B：0.0004％以下。[4]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服强度具有758MPa以上且965MPa以下的强度。[5]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服比为85～95％。[6]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，在拉伸试验的应力应变曲线中，没有屈服伸长。[7]根据[1]或[2]所述的电阻焊钢管，其特征在于，板厚为7～12.7mm。专利技术效果根据本专利技术，能够提供不含B、保持造管原样也具有相当于P110的强度及屈服应力的电阻焊钢管及其制造方法。附图说明图1的(a)是利用高分辨率晶体取向解析法观察本专利技术的电焊钢管的结果，(b)是通过对上述观察结果进行图像解析而得到的铁素体的分布状态图。图2的(a)是利用高分辨率晶体取向解析法观察本专利技术的电焊钢管的结果，(b)是通过对上述观察结果进行图像解析而得到的铁素体的分布状态图。图3的(a)是利用高分辨率晶体取向解析法观察本专利技术的电焊钢管的结果，(b)是通过对上述观察结果进行图像解析而得到的铁素体的分布状态图。具体实施方式以下，对本专利技术的电阻焊钢管及其制造方法进行详细说明。首先，对本专利技术的电阻焊钢管的成分进行说明。作为电焊钢管的原材料的热轧钢板的成分与电阻焊钢管的成分相同。以下“％”只要没有特别说明，则表示“质量％”。<C：0.08～0.18％>C对于强度的提高是有效的。由于通过增加添加到钢中的C量能够提高钢的强度，所以将C的含量的下限设为0.08％。另一方面，由于若C量超过0.18％，则钢的强度变得过高，使韧性劣化，所以将上限设为0.18％。此外，从确保相当于P110的强度的观点出发，将C量的下限优选设为0.1％以上即可。从不会使强度过度上升、并确保韧性的观点出发，将C量的上限优选设为0.17％，更优选为0.16％，为了可靠地确保韧性，优选设为0.15％以下。<Si：0.01～0.50％>Si作为脱氧剂是有效的。为了得到作为脱氧剂的效果，优选添加0.01％以上。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻焊钢管，其特征在于，成分组成分别以质量％计含有：C：0.08～0.18％、Si：0.01％～0.50％、Mn：1.30～2.1％、Al：0.001～0.10％、Nb：0.005～0.08％、Ti：0.005～0.03％，限制为N：0.008％以下、P：0.020％以下、S：0.010％以下，B：0.0004％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，其中，距离钢管表面为板厚的1/4～3/4的深度的组织是以面积率计为40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相和剩余部分的含有贝氏体相的低温相变生成相，下述式1所表示的Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服强度具有758MPa以上且965MPa以下的强度，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服比为85～95％，在拉伸试验的应力应变曲线中，没有屈服伸长，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15  式1其中，式1中的C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni是以质量％计表示的各元素的含量的值，在不含这些元素的情况下，该元素作为0进行计算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电阻焊钢管，其特征在于，成分组成分别以质量％计含有：C：0.08～0.18％、Si：0.01％～0.50％、Mn：1.30～2.1％、Al：0.001～0.10％、Nb：0.005～0.08％、Ti：0.005～0.03％，限制为N：0.008％以下、P：0.020％以下、S：0.010％以下，B：0.0004％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，其中，距离钢管表面为板厚的1/4～3/4的深度的组织是以面积率计为40％～70％的当量圆直径为1.0μm～10.0μm的铁素体相和剩余部分的含有贝氏体相的低温相变生成相，下述式1所表示的Ceq满足0.32≤Ceq≤0.60，基于利用全厚试验片的管轴方向拉伸试验的屈服强度具有758MPa以上且...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨谷秀树，井口敬之助，尾崎雅和，福士孝聪，浅野拓也，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP