无缝钢管以及其的制造方法技术

本发明专利技术涉及无缝钢管，碳当量Ceq为0.50～0.58％；以50质量％以上的比例含有Mo、含有V，进而，含有选自Ti以及Nb的1种或2种，含有大小为20nm以上的特定碳化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无缝钢管以及其的制造方法
本专利技术涉及无缝钢管以及其的制造方法，更详细而言，涉及适宜管线管用途的无缝钢管以及其制造方法。本申请要求基于在2012年08月29日在日本提出的日本特愿2012-188634号的优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
近年来进行以深海以及寒冷地为代表的、与以往相比更严苛的酸环境的油井以及气井的开发。对于在架设于这样的严苛的酸环境的海底管道，要求比以往高的强度(耐压性)以及韧性，进而要求耐氢致裂纹性(耐HIC性)。对于要求这样的特性的海底管道，与焊接钢管相比无缝钢管更适宜。这是由于焊接钢管沿长度方向具有焊接部(缝部)。焊接部与母材相比韧性低。因此，对于海底管道适宜无缝钢管。若增厚无缝钢管的壁厚，则得到高耐压性。然而，若壁厚变厚，则容易产生脆性破坏、韧性降低。在厚壁的无缝钢管中，为了提高强度以及韧性，若增加碳等合金元素的含量、提高淬火性即可。然而，对提高了淬火性的无缝钢管相互进行圆周焊接时，焊接热影响部容易硬化，圆周焊接部的韧性以及耐HIC性降低。专利文献1～3中公开了提高强度以及韧性的管线管用途的无缝钢管以及其制造方法。在专利文献1中记载了在所公开的管线管用途的无缝钢管中，Mn含量以及Mo含量的积为0.8～2.6，由此，强度以及韧性提高。进而，专利文献1中记载了所公开的管线管用途的无缝钢管含有Ca以及稀土类金属(REM)中的1种以上，由此，耐SSC性高。专利文献2中所公开的管线管用途的无缝钢管具有以贝氏体为主体，渗碳体的长度为20μm以下的金相组织。专利文献2中记载了由此即便为厚壁也可以得到高强度且良好的韧性以及耐蚀性。在专利文献3中记载了所公开的无缝钢管中，在钢中存在的直径大于300μm的氧化物系夹杂物的个数为每1cm21个以下、直径为5～300μm的氧化物系夹杂物的个数为每1cm2200个以下。专利文献3中记载了如上所述通过限制氧化物系夹杂物的个数，从而可以抑制晶粒界面的脆化，提高无缝钢管的韧性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2007/023804号小册子专利文献2：国际公开第2007/023806号小册子专利文献3：日本特开2004-124158号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1～3中所公开的无缝钢管中，基于API标准具有X80以上、即550MPa以上的屈服强度的情况下，可能存在耐HIC性低的情况。进而，专利文献1～3中所记载的无缝钢管在当地进行圆周焊接时，存在在圆周焊接部之中的焊接热影响部(HAZ)、尤其是熔融边界线部(粘合部)的硬度高，耐HIC性降低的情况。本专利技术的目的在于提供，具有高强度以及优异的耐HIC性，即便在被圆周焊接时，HAZ的耐HIC性也优异的、适于管线管用途的无缝钢管。用于解决问题的方案(1)本专利技术的一个实施方式的无缝钢管的化学成分以质量％计含有C：0.02～0.10％、Si：0.05～0.5％、Mn：1.0～2.0％、Mo：0.5～1.0％、Cr：0.1～1.0％、Al：0.01～0.10％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Ca：0.0005～0.005％、V：0.010～0.040％、以及、N：0.002～0.007％，还含有选自由Ti：0.008％以下、以及、Nb：0.02～0.05％组成的组中的1种或2种，余量为Fe以及杂质；由下述式(a)定义的碳当量Ceq为0.50～0.58％；含有以50质量％以上的比例含有Mo、含有V、进而含有选自由Ti以及Nb组成的组中的1种或2种的、由长径的平均值定义的大小为20nm以上的特定碳化物。Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15…(a)在此，在前述式(a)中的元素记号中代入对应的元素的单位质量％的含量，不含有对应于前述各元素记号的元素时在前述元素记号代入“0”。(2)上述(1)中记载的无缝钢管也可以含有选自由Cu：1.0％以下、以及Ni：1.0％以下组成的组中的1种或2种代替前述Fe的一部分。(3)在上述(1)或(2)中记载的无缝钢管中，屈服强度为550MPa以上、在距内表面1mm内侧的位置的维氏硬度为248HV10以下即可。(4)上述(1)～(3)中任一项记载的无缝钢管通过包括淬火和在660～700℃下的回火的工序制造即可。(5)本专利技术的其它方式的无缝钢管的制造方法具备：加热如下钢原材料的加热工序，所述钢原材料的化学成分以质量％计含有C：0.02～0.10％、Si：0.05～0.5％、Mn：1.0～2.0％、Mo：0.5～1.0％、Cr：0.1～1.0％、Al：0.01～0.10％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Ca：0.0005～0.005％、V：0.010～0.040％、以及、N：0.002～0.007％，还含有选自由Ti：0.008％以下、以及、Nb：0.02～0.05％组成的组中的1种或2种，余量为Fe以及杂质，由下述式(b)定义的碳当量Ceq为0.50～0.58％；穿孔轧制工序，对前述加热工序后的前述钢原材料进行穿孔轧制制造管坯；轧制工序，对前述管坯进行轧制制造无缝钢管；淬火工序，对前述无缝钢管在Ac3点以上的淬火温度下进行淬火；和回火工序，对前述淬火工序后的前述无缝钢管在660～700℃的回火温度下进行回火。Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15…(b)在此，在所述式(b)中的元素记号中代入对应的元素的含量(质量％)，不含对应于所述各元素记号的元素时在所述元素记号中代入“0”。(6)在上述(5)中记载的无缝钢管的制造方法中，在前述轧制工序与前述淬火工序之间，还具备将前述无缝钢管以100℃/分钟以上的冷却速度加速冷却至前述无缝钢管的温度达到Ar1点以下的加速冷却工序，在前述淬火工序中，对前述加速冷却工序后的前述无缝钢管进行淬火即可。(7)在上述(5)或(6)中记载的无缝钢管的制造方法中，前述化学成分也可以含有选自由Cu：1.0％以下、以及Ni：1.0％以下组成的组中的1种或2种代替前述Fe的一部分。专利技术的效果上述的无缝钢管具有高强度以及优异的耐HIC性，即便被圆周焊接时，HAZ的耐HIC性也优异。附图说明图1为本实施方式的无缝钢管的制造线的框图。图2为表示本实施方式的无缝钢管的制造工序的流程图。图3为表示图2中的各工序中的钢原材料、管坯、无缝钢管的温度的示意图。图4为在实施例中实施圆周焊接部的韧性调查时的无缝钢管的坡口形状的截面图。图5为用于说明在实施例中从圆周焊接部采取的维氏硬度试验片的示意图。图6为用于说明在实施例中从圆周焊接部采取的方形试验片的示意图。具体实施方式以下，参照附图，详细地说明本专利技术的实施方式。图中同一或相当部分标记同一附图标记，不重复其说明。本专利技术人等对于无缝钢管的强度、耐HIC性进行调查、研究。其结果，本专利技术人等得到如下见解。(A)提高钢的强度时，提高C含量即可。然而，C含量过高时，钢的硬度过高、耐HIC性降低。尤其是对于无缝钢管实施圆周焊接时，包含熔融边界线部的HAZ的硬度高、HAZ的耐HIC性降低。因此，C含量优选限制于0.02～0.10％。(B)若C含量低，则难以得到高强度。因此，本实施方式中，将下述式(1)中所示的碳当量Ceq设为0.50～0.58％。C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无缝钢管，其特征在于，化学成分以质量％计含有：C：0.02～0.10％、Si：0.05～0.5％、Mn：1.0～2.0％、Mo：0.5～1.0％、Cr：0.1～1.0％、Al：0.01～0.10％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Ca：0.0005～0.005％、V：0.010～0.040％、以及、N：0.002～0.007％，还含有：选自由Ti：0.008％以下、以及、Nb：0.02～0.05％组成的组中的1种或2种，余量为Fe以及杂质；由下述式(1)定义的碳当量Ceq为0.50～0.58％；以50质量％以上的比例含有Mo，含有V，进而含有选自由Ti以及Nb组成的组中的1种或2种，含有用长径的平均值定义的大小为20nm以上的特定碳化物，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15…(1)在此，在所述式(1)中的元素记号中代入对应的元素的单位质量％的含量，不含对应于所述各元素记号的所述元素时在所述元素记号中代入“0”。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.29 JP 2012-1886341.一种无缝钢管，其特征在于，化学成分以质量％计含有：C：0.02～0.10％、Si：0.05～0.5％、Mn：1.0～2.0％、Mo：0.5～0.9％、Cr：0.1～1.0％、Al：0.01～0.10％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Ca：0.0005～0.005％、V：0.010～0.040％、以及、N：0.002～0.007％，还含有：选自由Ti：0.008％以下、以及、Nb：0.02～0.05％组成的组中的1种或2种，余量为Fe以及杂质；由下述式(1)定义的碳当量Ceq为0.50～0.58％；含有以50质量％以上的比例含有Mo、含有V、进而含有选自由Ti以及Nb组成的组中的1种或2种的、用长径的平均值定义的大小为20nm以上的特定碳化物，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15…(1)在此，在所述式(1)中的元素记号中代入对应的元素的单位为质量％的含量，不含对应于所述各元素记号的所述元素时在所述元素记号中代入“0”。2.根据权利要求1所述的无缝钢管，其特征在于，含有选自由Cu：1.0％以下、以及Ni：1.0％以下组成的组中的1种或2种代替所述Fe的一部分。3.根据权利要求1或2所述的无缝钢管，其特征在于，屈服强度为550MPa以上，在距内表面1mm内侧的位置的维氏硬度为248HV10以下。4.根据权利要求1或2所述的无缝钢管，其特征在于，通过包括淬火和在660～700℃下的回火的工序来制造。5.根据权利要求3所述的无缝钢管，其特征在于，通过包括淬火和在660～700℃下的回火的工序来制造。6.一种根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井勇次，小林宪司，长山展公，
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