高Ｃｒ无缝管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高Ｃｒ无缝管的制造方法，对于以质量％计含有８．０～１６．０％的Ｃｒ、以“Ｃｒ＋４Ｓｉ－（２２Ｃ＋０．５Ｍｎ＋１．５Ｎｉ＋３０Ｎ）”（元素符号为各成分元素的质量％计的钢中含有量）式所表示的数值为９．０％以下的钢坯，利用设定为均热温度为１１００～１３００℃、在炉时间（分钟）可满足“０．５×钢坯的直径（ｍｍ）”以上的加热炉对该钢坯进行加热之后，利用可通过冲头角度为６０～１１０°的冲头在钢坯的开始穿孔侧端面设置“０．３４×钢坯的直径（ｍｍ）”以上的直径的中心孔的定心机在该钢坯的开始穿孔侧端面设置中心孔，利用顶头顶端牵伸率为８．０％以下的倾斜轧辊式穿孔机进行穿孔轧制。这样制造而成的高Ｃｒ无缝管是内表面伤痕发生很少的内表面特性优异的管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及油井、气井、各种机械设备或建筑构造材料等 所使用的。特别涉及以质量％计含有 Cr8.0~ 16.0%的。
技术介绍
作为油井、气井、各种机械设备用或建筑构造用管，多采 用以质量％计，含有8.0 ~ 16.0% Cr的高Cr无缝管。为了高效率地生产该高Cr无缝管，在穿孔轧制工序中，最 好采用倾斜轧辊式穿孔机(以下，称为穿孔机)。具体来说，利 用穿孔机从圓形截面的实心材料(以下称为钢坯)制造中空管 坯，用芯棒式无缝管轧机(mandrel mill )、芯棒轧管机(plug mill)、阿塞尔轧管机(assel mill)、顶管机(push bench) 等延伸轧制机对该穿孔后的管坯进行延伸轧制，通过牵伸缩径 轧机(stretch reducer )、定径机(sizer )等对管坯外径进行 减径。不过，高Cr钢的热加工性比所谓"普通钢，，的热加工性低， 因此穿孔机进行穿孔轧制时，被穿孔的管坯的内表面容易产生 缺陷。作为该缺陷的代表，有称为内表面起痂的缺陷，也有称 为"内表面鳞状折叠"和"折叠(lap)缺陷"。为了去除管子的内表面缺陷，必须用与管子的制造工序不 同的工序，来切断或消除有伤痕的部分。该作业需要很大的工 作量，生产效率显著降低。还有，内表面缺陷为深的伤痕时必 须废弃管子。这使得成品率变差。 不过，专利文献l ~ 6提出了用于抑制在穿孔轧制阶段发生 内表面缺陷的技术。在专利文献l中公开了如下技术通过将钢中的杂质元素 即P和S的含有量抑制得极低来提高材料的热加工性，抑制由穿 孔机进行穿孔轧制时的内表面起痂。在专利文献2中7>开了如下纟支术降^f氐钢坯的加热温度，发热，乂人而抑制5 - 4失素体(ferrite)的生成。在专利文献37>开了如下马氏体(martensite)系无缝钢管 的制造方法通过规定特定的合金成分的含有量，并将退火工 序的加热时间和钢坯的加热温度管理成低温，由此改善热加工 工序所生成的组织。在专利文献4中公开了如下技术在用具有盘形轧辊型的 导块的穿孔机进行穿孔轧制时，管理材料直径、导块间隔、倾 斜轧辊间隔等条件来进行穿孔轧制。在专利文献5中公开了如下规定 Cr、作为杂质元素的S和P、以及添加元素的含有量，并调整钢 坯的加热和均热时间等，由此改善热加工工序中所生成的组织， 防止内表面缺陷的发生。在专利文献6中公开了马氏体系不锈钢无缝钢管的制造方 法规定特定的合金成分的含有量，并调整穿孔轧制时的交叉 角和倾斜角，由此改善在热加工工序中所生成的组织，防止内 表面缺陷的产生。在专利文献7中公开了 一种无缝管的制造方法在由倾斜 穿孔轧制机、芯棒式无缝管轧机构成的无缝钢管的制造工序中， 在穿孔轧制前^f吏用预先施加了钢坯后端部成为凹部的加工的钢 坯，由此避免在延伸轧制工序中进行芯棒(mandrel bar)的拉拔时产生伤痕。专利文献l专利文献2 专利文献3 专利文献4 专利文献5 专利文献6 专利文献7曰本净争开日召59 — 208055号/>净艮 曰本净争开昭63 — 281705号7>净艮 曰本净争开平4 — 224659号/>净艮 曰本净争开平5 — 69011号乂>才艮 曰本净争开2003 — 3212号/>才艮 曰本净争开2004 — 43935号7>寺艮 曰本净争开2004 — 82174号/>才艮 即使采用上述专利文献l ~ 7提出的技术，也不能充分地抑 制含有Cr8.0 16.0%的高Cr钢的穿孔后管坯产生的内表面缺 陷。
技术实现思路
因此，本专利技术人们详细地观察在高Cr无缝管产生的内表面 起痂，详细地调查了产生内表面起痂与钢坯的加热条件、穿孔 轧制前的钢坯的预加工条件和穿孔轧制设定条件等各种条件的 因果关系。结果发现在穿孔轧制前，通过在特定条件下在开始穿孔轧 制侧的钢坯端面加工中心孑L,内表面起痂被大幅度地抑制。本专利技术是鉴于上述内容做成的，其目的在于提供一种高Cr 无缝管的制造方法，特别能抑制在由穿孔机进行穿孔轧制工序 中产生的内表面缺陷之中的内表面起痂的发生，尤其提供一种 以质量％计，含有8.0 ~ 16.0 % Cr的。本专利技术的主旨是如下所示的，即， "一种，其包括用加热炉加热钢坯的 工序、利用定心机在加热后的钢坯的穿孔开始侧端面上设置中 心孔的工序、利用倾斜轧辊式穿孔机对该钢坯进行穿孔轧制的 工序，其特征在于，上述钢坯以质量％计，含有8.0~16.0%的Cr，且用下式(1)所表示的0*的数值为9.0%以下，在上述加热工序中，均热温度是IIOO ~ 130CTC ，钢坯自进入加热炉到出炉的在炉时间被设定为满足下式(2),在设置上述中心孔的工序中，利用冲头角度为60 110°的沖头，在钢坯的穿孔开始侧端面设置下式(3)所示的直径的中心孔，且，在上述穿孔轧制工序中，设定为下式(4)所示的顶头(plug)顶端牵伸(draft)率为8.0 %以下。Cr* = Cr + 4Si — ( 22C + 0.5Mn + 1.5Ni + 30N ) '. (1)， 在炉时间(分钟)> 0.5x圆形钢坯直径(mm) ... (2)， 中心孔直径(mm ) > 0.34 x圓形钢坯直径(mm ) .. (3), 顶头顶端牵伸率(％ ) = {(圆形钢坯直径(mm)-顶头最顶端部处的轧辊间隔(mm ) ) /圆形钢坯直径(mm ) } x100…(4)。另外，(l)式中的元素符号表示以质量％计的含有量。" 根据本专利技术的方法，在制造含有Cr8.0 16.0%的高Cr无缝管之际，能抑制在由穿孔机进行穿孔轧制工序中产生的内表面缺陷之中的内表面起痂的发生。具体实施例方式序产生的内表面起痂的调查结果的见解进行展示。显而易见，如下述(a) ~ (c)所示，通过管理钢坯的均 热条件而在钢坯上抑制5 -铁素体生成、减少由穿孔机进行穿 孔轧制工序中的旋转锻造次数，从而内表面起痂的发生被显著 i也4中制。1100~ 1300°C ，在炉时间满足上述(2)式那样的条件用加热炉 对含有Cr8.0 16.0% 、且以上述(1)式所表示的C"的数值为 9.0%以下的钢坯进4亍加热，则由于均热(soaking)效果能抑 制5 -铁素体的生成，由穿孔机进行的穿孔轧制工序中产生的 内表面起痂的主要原因 一皮抑制。(b) 通过减少下述(5)式所表示的旋转锻造次数N，可抑 制发生在由穿孔才几进行穿孔轧制时产生的内表面起痂。N= (2LxBrps) / {(轧辊圆凿(roll gorge )部的圓周 速度xsin(3 x穿孔效率)/穿孔比} ...(5)。另外，在上述(5)式中，L:从轧辊咬入钢坯的位置到顶头顶端的距离， Brps:钢坯旋转速度，也就是说，"在咬入钢坯的位置处 的轧辊圆周速度的转速成分/钢赵的周长"，穿孔比"被穿孔的管坯的长度/钢坯长度，，，(3 :轧辊倾斜角(° )，穿孔效率穿孔轧制的前进效率(％ )。(c) 从上述(5)式可知，若将"L"的数值变小，将穿孔效 率的数值增大，就能降低钢坯的旋转锻造次数"N"。并且，"L" 的数值可以通过减小"顶头顶端牵伸率，，而容易地降低。另夕卜， 也考虑了增大轧辊倾斜角的方法，但该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高Ｃｒ无缝管的制造方法，其包括：用加热炉加热钢坯的工序、利用定心机在加热后的钢坯的穿孔开始侧端面上设置中心孔的工序、利用倾斜轧辊式穿孔机对该钢坯进行穿孔轧制的工序，其特征在于，上述钢坯是以质量％计含有８．０～１６．０％的Ｃｒ、且下式（１）所表示的Ｃｒ＊的数值为９．０％以下的钢坯，　在上述加热工序中，设定为均热温度是１１００～１３００℃，钢坯自进入加热炉到出炉的在炉时间满足下式（２），　在设置上述中心孔的工序中，利用冲头角度为６０～１１０°的冲头，在钢坯的穿孔开始侧端面设置下式（３）所示的直径的中心孔，且，在上述穿孔轧制工序中，设定为下式（４）所示的顶头顶端牵伸率为８．０％以下，　Ｃｒ↑［＊］＝Ｃｒ＋４Ｓｉ－（２２Ｃ＋０．５Ｍｎ＋１．５Ｎｉ＋３０Ｎ）…（１），　在炉时间（分钟）≥０．５×圆形钢坯直径（ｍｍ）…（２），　中心孔直径（ｍｍ）≥０．３４×圆形钢坯直径（ｍｍ）…（３），　顶头顶端牵伸率（％）＝｛（圆形钢坯直径（ｍｍ）－顶头最顶端部处的轧辊间隔（ｍｍ））／圆形钢坯直径（ｍｍ）｝×１００…（４），　另外，式（１）中的元素符号表示以质量％计的含有量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大江太郎，中池纮嗣，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]