无缝钢管及其制造方法技术

提供具有优异的耐SSC性、抑制了圆周方向及轴向的强度偏差的无缝钢管。本实施方式的无缝钢管以质量％计含有C：0.21～0.35％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.05～1.00％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.100％、N：0.010％以下、Cr：0.05～1.50％、Mo：0.10～1.50％、Nb：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0050％、及Ti：0.002～0.050％，余量为Fe及杂质。在无缝钢管的主体区域中，原奥氏体晶粒的基于ASTM E112的晶体粒度编号为7.0以上，晶体粒度编号的最大值与最小值之差为1.0以下，屈服强度为655MPa以上且小于862MPa，拉伸强度的最大值与最小值之差为27.6MPa以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无缝钢管及其制造方法
本专利技术涉及无缝钢管及其制造方法。
技术介绍
随着腐蚀性低的井(油井及气井)的枯竭，正在进行腐蚀性高的井(以下称为高腐蚀性井)的开发。高腐蚀性井为含有大量腐蚀性物质的环境，高腐蚀性井的温度为常温～200℃左右。腐蚀性物质例如为硫化氢等腐蚀性气体。硫化氢在由高强度的低合金钢形成的无缝钢管的油井管中会引起硫化物应力开裂(SulfideStressCracking，以下称为“SSC”。)。因此，这些高腐蚀性井中所使用的无缝钢管要求高的耐SSC性。另一方面，对上述的高腐蚀性井中所用的油井管也要求高的强度。但是，耐SSC性与强度通常为相反的特性。因此，提高无缝钢管的强度时，无缝钢管的耐SSC性会降低。上述的高腐蚀性井用途的油井管要求的主要屈服强度为95ksi(655MPa)～小于125ksi(862MPa)。因此，即使具有655MPa～小于862MPa高的屈服强度，高腐蚀性井中也要求具有优异的耐SSC性的无缝钢管。为了提高油井管的强度，对热制管后的管坯实施淬火及回火。淬火具有离线淬火和在线淬火这2种方法。离线淬火按照以下的方法来实施。通过热制管(穿孔、拉伸轧制、及定径轧制)制造无缝钢管后，冷却至常温。其后，对常温的管坯进行再加热，实施淬火(骤冷)。该情况下，以淬火装置远离包含穿孔轧制机、拉伸轧制机及定径轧制机及连接这些轧制机的输送线的制管生产线即所谓离线进行配置。在离线淬火中，在淬火前的加热时，在钢中发生由铁素体向奥氏体的逆相变。由此，钢的组织微细化，耐SSC性提高。但是，在离线淬火的情况下，将热制管后的管坯冷却至常温附近后，用离线的淬火装置对管坯进行再加热而实施淬火。因此生产率低。另一方面，对于在制管生产线上实施淬火的“在线淬火”，能够提高生产率。在线淬火中，将淬火装置配置在制管生产线内的输送线上。通过制管工序(穿孔、拉伸轧制、定径轧制等)制造无缝钢管后，不冷却至常温，直接或利用补热炉稍作加热后，在制管生产线上实施淬火。对于在线淬火，虽然不能如离线淬火那样利用逆相变，但能够提高生产率。因此，期望不仅可以通过离线淬火制造、也可以通过在线淬火制造，能够兼顾高强度及优异的耐SSC性的无缝钢管。对于实施在线淬火来提高具有高强度及优异的耐SSC性的无缝钢管的生产效率的方法，在日本特开2007-31756号公报(专利文献1)及国际公开第2008/123422号(专利文献2)中公开了。专利文献1中使用如下钢锭，其以质量％计含有C：0.15～0.20％、Si：0.01％以上且小于0.15％、Mn：0.05～1.0％、Cr：0.05～1.5％、Mo：0.05～1.0％、Al：0.10％以下、V：0.01～0.2％、Ti：0.002～0.03％、B：0.0003～0.005％及N：0.002～0.01％，余量为Fe及杂质。专利文献1中记载了：将该钢锭加热至1000～1250℃的温度，使最终轧制温度为900～1050℃，结束制管轧制。其后，自Ar3相变点以上的温度起直接淬火，或者结束制管轧制后，在线补热至Ac3相变点～1000℃，自Ar3相变点以上的温度起进行淬火。其后，在600℃～Ac1相变点的温度区域进行回火。通过该制造方法制造的无缝钢管具有110ksi级的强度(758～861MPa)，并且具有高的强度和优异的韧性及耐SSC性。专利文献2中使用如下的钢片，其以质量％计含有C：0.10～0.20％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.05～1.5％、Cr：1.0～2.0％、Mo：0.05～2.0％、Al：0.10％以下及Ti：0.002～0.05％，并且通过Ceq＝C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V)/5求出的Ceq的值为0.65以上，余量为Fe及杂质，杂质中的P为0.025％以下、S为0.010％以下、N为0.007％以下及B小于0.0003％。专利文献2中记载了：以如下方式进行制管：对该钢片进行热穿孔，进行拉伸轧制后，使最终轧制温度成为800～1100℃。对所得钢管在线在Ar3相变点～1000℃的温度区域进行补热，并且自Ar3相变点以上的温度起进行淬火，接着，在比Ac1相变点低的温度下进行回火。通过该制造方法制造的无缝钢管具有高的强度和优异的韧性及耐SSC性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-31756号公报专利文献2：国际公开第2008/123422号
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献1及专利文献2有时得不到优异的耐SSC性。进而，作为高腐蚀性井用途的油井管而利用的无缝钢管也要求品质管理上、圆周方向及轴向上的强度偏差的抑制。特别是在制造工序中实施在线淬火的情况下，有时得不到稳定的屈服强度。本专利技术的目的在于，提供能够兼顾95ksi(655MPa)～小于125ksi(862MPa)的高屈服强度和优异的耐SSC性、能够抑制圆周方向及轴向的强度偏差的无缝钢管及其制造方法。用于解决问题的方案本实施方式的无缝钢管为具有第1管端及第2管端的无缝钢管。本无缝钢管的化学组成以质量％计含有C：0.21～0.35％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.05～1.00％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.100％、N：0.010％以下、Cr：0.05～1.50％、Mo：0.10～1.50％、Nb：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0050％、Ti：0.002～0.050％、V：0～0.30％、Ca：0～0.0050％、及稀土元素：0～0.0050％，余量为Fe及杂质。无缝钢管中，在除第1管端区域和第2管端区域之外的主体区域中，原奥氏体晶粒的基于ASTME112的晶体粒度编号为7.0以上，所述第1管端的范围从第1管端起沿无缝钢管的轴向朝向第2管端至500mm位置为止，所述第2管端区域的范围从第2管端起沿无缝钢管的轴向朝向第1管端至500mm位置为止，主体区域中的晶体粒度编号的最大值与最小值之差为1.0以下，主体区域中的屈服强度为655MPa以上且小于862MPa，主体区域中的拉伸强度的最大值与最小值之差为27.6MPa以下。本实施方式的无缝钢管的制造方法具备：将圆钢坯加热至950～1100℃的工序，所述圆钢坯以质量％计含有C：0.21～0.35％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.05～1.00％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.100％、N：0.010％以下、Cr：0.05～1.50％、Mo：0.10～1.50％、Nb：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0050％、Ti：0.002～0.050％、V：0～0.30％、Ca：0～0.0050％、及稀土元素：0～0.0050％，余量为Fe及杂质；制管工序，使用具有倾斜辊的穿孔机，使倾斜辊的转速为20～75rpm，对圆钢坯进行穿孔，进而实施轧制，制造管坯，使最终的轧制时的管坯温度为800～1000℃；淬火工序，对通过制管工序制造且外表面温度为A3相变点～1000℃的管坯进行骤冷，使自骤冷开始时的管坯的外表面温度起到外表面温度达到300℃为止的平均冷却速度为15℃/秒以上；及回火工序，实施将通过淬火工序被骤冷的管坯的外表面温度保持在650℃～Ac1相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无缝钢管，其具有第1管端及第2管端，其化学组成以质量％计含有C：0.21～0.35％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.05～1.00％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.100％、N：0.010％以下、Cr：0.05～1.50％、Mo：0.10～1.50％、Nb：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0050％、Ti：0.002～0.050％、V：0～0.30％、Ca：0～0.0050％、及稀土元素：0～0.0050％，余量为Fe及杂质，所述无缝钢管中，在除第1管端区域和第2管端区域之外的主体区域中，原奥氏体晶粒的基于ASTM E112的晶体粒度编号为7.0以上，所述第1管端区域的范围从所述第1管端起沿所述无缝钢管的轴向朝向所述第2管端至500mm位置为止，所述第2管端区域的范围从所述第2管端起沿所述无缝钢管的轴向朝向所述第1管端至500mm位置为止，所述主体区域中，所述晶体粒度编号的最大值与最小值之差为1.0以下，所述主体区域中，屈服强度为655MPa以上且小于862MPa，所述主体区域中，拉伸强度的最大值与最小值之差为27.6MPa以下。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 JP 2016-1019311.一种无缝钢管，其具有第1管端及第2管端，其化学组成以质量％计含有C：0.21～0.35％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.05～1.00％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.100％、N：0.010％以下、Cr：0.05～1.50％、Mo：0.10～1.50％、Nb：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0050％、Ti：0.002～0.050％、V：0～0.30％、Ca：0～0.0050％、及稀土元素：0～0.0050％，余量为Fe及杂质，所述无缝钢管中，在除第1管端区域和第2管端区域之外的主体区域中，原奥氏体晶粒的基于ASTME112的晶体粒度编号为7.0以上，所述第1管端区域的范围从所述第1管端起沿所述无缝钢管的轴向朝向所述第2管端至500mm位置为止，所述第2管端区域的范围从所述第2管端起沿所述无缝钢管的轴向朝向所述第1管端至500mm位置为止，所述主体区域中，所述晶体粒度编号的最大值与最小值之差为1.0以下，所述主体区域中，屈服强度为655MPa以上且小于862MPa，所述主体区域中，拉伸强度的最大值与最小值之差为27.6MPa以下。2.根据权利要求1所述的无缝钢管，其含有V：0.01～0.30％。3.根据权利要求1或2所述的无缝钢管，其含有选自由Ca：0.0001～0.0050％、及稀土元素：0.0001～0.0050％组成的组中的1种以上。4.一种无缝钢管的制造方法，所述制造方法具备：将圆钢坯加热至950～1100℃的工序，所述圆钢坯以质量％计含有C：0.21～0.35％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.05～1.00％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.005～0.100％、N：0.010％以下、Cr：0.05～1.50％、Mo：0.10～1.50％、Nb：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0050％、Ti：0.002～0.050％、V：0～0.30％、Ca：0～0.0050％、及稀土元素：0～0.0050％，余量为Fe及杂质；制管工序，使用具有倾斜辊的穿孔机，使所述倾斜辊的转速为20～75rpm，对所述圆钢坯进行穿孔轧制，进而实施轧制，制造管坯，使最终的轧制时的管坯温度为800～1000℃；淬火工序，对通过所述制管工序制造且外表面温度为A3相变点～1000℃的所述管坯进行骤冷，使自骤冷开始时的所述管坯的所述外表面温度起到所述外表面温度达到300℃为止的平均冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：相马贵志，荒井勇次，建林洋祐，风吕圭祐，仓本武典，神谷裕纪，山根康嗣，
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