本发明专利技术提供用于对进行淬火回火处理的高Cr系无缝钢管赋予稳定的产品质量的高强度不锈钢管的制造方法及高强度不锈钢管的热处理设备列。在无缝钢管的在线热处理设备中，在夹设于淬火设备(2)与回火加热炉(5)之间的热处理输送线(3)的一端或一部分设置能够冷却至20℃以下的低温冷却设备(4)，在含有14％以上的Cr的钢管的热处理中，淬火冷却至50℃以下，接着冷却至20℃以下，然后实施回火处理，从而制造质量稳定的高强度不锈钢管。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无缝钢管的热处理设备列及高强度不锈钢管的制造方法
本专利技术涉及用于对进行淬火回火处理(quenchingandtemperingtreatment)的高Cr系无缝钢管(highCrseamlesssteeltubeorpipe)赋予稳定的产品质量的高强度不锈钢管(highstrengthstainlesssteeltubeorpipe)的制造方法及高强度不锈钢管的热处理设备列(heattreatmentequipmentline)。
技术介绍
以往，作为钢管的热处理，有淬火、回火、退火(annealing)、固溶处理(solutionheattreatment)等热处理。这些热处理根据来自需求者的要求性能(requiredperformance)、产品质量(productquality)的均匀化(homogenization)等目的而选择性地实施。从生产率的观点出发，无缝钢管的热处理通常以在线(online)的方式进行。例如，在专利文献1中，以高效化和小型化为目的，提出了一种有效配置有淬火加热炉(heatingfurnaceforquenching)、淬火设备(equipmentforquenching)及回火加热炉(temperingfurnace)的热处理设备列。另一方面，近年来，对于在原油(crudeoil)或天然气(naturalgas)的油井(oilwell)、气井(gaswell)中使用的油井用无缝钢管(seamlesssteeltubeforOilCountryTubularGoods)而言，其使用环境(environmentofusage)与以往相比变得更严苛，因而要求高强度且耐腐蚀性高的高性能。基于这样的状況，开发并使用了例如如专利文献2所示的含有15.5％(质量％，以下简记为％)以上的Cr、具有屈服强度(yieldstrength)超过654MPa(95ksi)的强度、并且具有优良的耐CO2腐蚀性(CO2corrosionresistance)和高韧性(hightoughness)的油井用高强度不锈钢管。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-30342号公报专利文献2：日本特开2005-336595号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，对于如上所述的含有大量Cr且含有Ni及Mo等合金元素的高强度不锈钢管而言，马氏体相变结束温度(martensitetransformationfinishtemperature)(Mf点)为室温附近(aboutroomtemperature)或者室温(25℃)以下。在利用现有的热处理设备对该高强度不锈钢管进行淬火、回火处理的情况下，由于室温的变化、连续操作(continuousoperation)的工序上的制约而导致淬火后的冷却停止温度(coolingstoptemperature)不恒定，回火前的残余奥氏体(residualaustenite)的体积百分率(volumefraction)发生变动。因此，存在如下问题：热处理后的强度以及韧性这样的机械性质(mechanicalproperty)变得不稳定，这些机械性质根据产品而发生波动。用于解决问题的方法本专利技术解决上述问题并提供可以稳定地得到热处理后的产品质量的无缝钢管的热处理设备列及高强度不锈钢管的制造方法，其主旨如下所述。(1)一种高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，在轧制线(rollingline)的下游工序(lowerprocess)中配置淬火加热炉、淬火设备及回火加热炉的无缝钢管的在线热处理设备列中，在上述淬火设备与上述回火加热炉之间配置能够将被热处理钢管(heattreatedsteeltube)冷却至20℃以下的低温冷却设备(coolingfacilities)，在回火处理前将被热处理钢管冷却至20℃以下。(2)如(1)所述的高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，上述高强度不锈钢管具有以质量％计含有C：0.005～0.05％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.2～1.8％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Cr：14～20％、Ni：1.5～10％、Mo：1～5％、N：0.15％以下、O：0.006％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，将该高强度不锈钢管利用上述淬火加热炉再加热至850～1000℃后，利用上述淬火设备以空冷(aircoolingrate)以上的冷却速度冷却至50℃以下，接着，利用上述低温冷却设备冷却至20℃以下后，利用上述回火加热炉加热至450～700℃的温度。(3)如(2)所述的高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，在上述组成的基础上，以质量％计含有选自Al：0.002～0.05％、Cu：3.5％以下、Nb：0.5％以下、V：0.5％以下、Ti：0.3％以下、Zr：0.2％以下、W：3％以下、B：0.01％以下、Ca：0.01％以下、REM：0.1％以下中的一种以上。(4)一种用于制造上述高强度不锈钢管的热处理设备列，其为在轧制线的下游工序中配置淬火加热炉、淬火设备及回火加热炉的无缝钢管的在线热处理设备列，其特征在于，在夹设于上述淬火设备与上述回火加热炉之间的热处理输送线的一端或一部分配置有能够将被热处理钢管冷却至20℃以下的低温冷却设备。(5)如(1)～(3)所述的高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，上述低温冷却设备为能够将被热处理钢管冷却至10℃以下的温度的设备，在回火处理前将被热处理钢管冷却至10℃以下的温度。(6)如(4)所述的用于制造上述高强度不锈钢管的热处理设备列，其特征在于，上述低温冷却设备为能够将被热处理钢管冷却至10℃以下的温度的设备。专利技术效果根据本专利技术，在无缝钢管的淬火回火处理中，淬火冷却停止温度为20℃以下、优选10℃以下并恒定。因此，即使在制造含有14％以上的Cr且含有Ni、Mo等合金元素的高强度不锈钢管的情况下，回火处理前的残余奥氏体的体积百分率也恒定，可以得到稳定的产品质量。附图说明图1是表示本专利技术的无缝钢管的热处理设备列的一例的概略图。具体实施方式在现有的热处理设备列中，利用淬火加热炉将钢管加热至规定的温度并进行保持后，通过水淬火(waterquenching)、鼓风冷却(airblastcooling)或空冷等进行冷却，接着，加热至规定温度并保持而进行回火。在此，例如如专利文献2所记载的那样，淬火后的冷却停止温度为100℃以下或室温等。对于含有大量Cr、Ni等合金元素的高合金钢而言，有时马氏体相变结束温度(Mf点)为20℃以下，残余奥氏体的体积百分率根据冷却停止温度而发生变动，导致回火后的产品质量发生波动。因此，本专利技术人进行了使该冷却停止温度为室温以下并始终恒定的设备的研究。结果，如图1所示，专利技术了在淬火设备2与回火加热炉5之间配置以水作为制冷剂(coolingmedium)并能够始终将被热处理钢管冷却至恒定温度(20℃以下、优选10℃以下)的低温冷却设备4的热处理设备列。需要说明的是，在图1中，设置在热处理输送线3的下游侧端部的低温冷却设备4也可以设置在热处理输送线(heattreatmentcarrierline)3的中途，还可以设置在热处理输送线3的上游侧端部。在此，对于用作制冷剂的水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，在轧制线的下游工序中配置淬火加热炉、淬火设备及回火加热炉的无缝钢管的在线热处理设备列中，在所述淬火设备与所述回火加热炉之间配置能够将被热处理钢管冷却至20℃以下的低温冷却设备，在回火处理前将被热处理钢管冷却至20℃以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.12 JP 2012-2711801.一种高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，在轧制线的下游工序中配置淬火加热炉、淬火设备及回火加热炉的无缝钢管的在线热处理设备列中，在所述淬火设备与所述回火加热炉之间配置能够将被热处理钢管冷却至20℃以下的所期望的温度并始终恒定的低温冷却设备，在回火处理前将被热处理钢管冷却至20℃以下，其中，所述恒定是指所期望的温度±3℃的范围。2.如权利要求1所述的高强度不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述高强度不锈钢管具有以质量％计含有C：0.005～0.05％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.2～1.8％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Cr：14～20％、Ni：1.5～10％、Mo：1～5％、N：0.15％以下、O：0.006％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，将该高强度不锈钢管利用所述淬火加热炉再加热至850～1000℃后，利用所述淬火设备以空冷以上的冷却速度冷却至50℃以下，接着，利用所述低温冷却设备冷却至20℃以下的所期望的温度后，利用所述回火加热炉加热至450～7...
【专利技术属性】
技术研发人员：江口健一郎，石黑康英，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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