连续管用热轧钢板制造技术

本发明专利技术提供一种热轧钢板，其适于在不实施电阻焊接后的全管淬火处理和再加热回火处理的情况下制造具有辊轧成型所需要的加工性且具有高屈服强度的连续管用电阻焊钢管。以质量％计，以特定的含量含有C、Si、Mn、P、S、Al、Cr、Cu、Ni、Mo、Nb、V、Ti、N，以体积分率计，具有由3％～20％的马氏体、10％以下的残余奥氏体和余量的贝氏体构成的组织，屈服强度为600MPa以上，拉伸强度为950MPa以上，均匀伸长率为7.0％以上。

Hot rolled steel sheet for continuous pipe

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续管用热轧钢板
本专利技术涉及连续管(coiledtubing)用热轧钢板。
技术介绍
连续管是将外径20～100mm左右的小直径长条钢管卷绕于卷轴而成的管。连续管广泛用于各种坑井内作业，作业时从卷轴抽出而插入到坑井内，作业后从坑井拉起并卷回卷轴。特别是近年来，在页岩气开采中用于页岩层的水力压裂。与以往的坑井内回收、钻井设备进行比较，连续管的装置较为小型，因此能够节约场地面积、作业人员，不需要将管连接就能够连续升降，由此具有作业效率高的优点。连续管是将成为材料的热轧钢板沿着长度方向纵切而形成具有适当宽度的钢带，将其辊轧成型为管状进行电阻焊接而制造出的钢管。之后，为了提高焊接部的品质、得到所希望的机械特性，实施全管热处理。从防止坑井内断裂的观点出发，连续管需要特别是在长度方向具有高强度。近年来为了应对更长、更深的坑井而进行连续管的高强度化，特别是要求屈服强度为130ksi(896MPa)以上。专利文献1中提出了一种连续管用热轧钢板及其制造方法，其特征在于，成为主体的组织是铁素体、珠光体、贝氏体中的任一种。在该技术中，在热轧中形成成为连续管用钢管的主体的贝氏体等组织。即，不需要通过热轧后的热处理形成成为主体的组织。但是，该技术是涉及屈服强度50ksi(345MPa)以上的连续管用电阻焊钢管的技术，不适于屈服强度130ksi以上的连续管用电阻焊钢管的制造。专利文献2中提出了一种钢组织的主体为回火马氏体的、屈服强度为140ksi(965MPa)以上的连续管用电阻焊钢管及其制造方法。但是，该技术在将热轧钢板电阻焊接后需要全管淬火处理和再加热回火处理，因此生产率和制造成本存在问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本再公表2013-108861号公报专利文献2：日本特开2014-208888号公报
技术实现思路
如上述的专利文献2所述的技术，在使连续管用钢管的组织的主体为回火马氏体的情况下，需要通过电阻焊接后的热处理来形成回火马氏体。这是由于以下的原因。(i)若使热轧后的组织的主体为马氏体，则辊轧成型所需的加工性不足。(ii)若通过辊轧成型前的热处理使组织的主体为回火马氏体，则可以进行辊轧成型，但为了提高电阻焊接部的品质，需要再次进行全管热处理。根据上述的原因，使组织的主体为回火马氏体的连续管用钢管如在专利文献2等中提出的那样除了电阻焊接后的全管淬火处理，还实施再加热回火处理而制造，因此生产率和制造成本存在问题。如此，尚未建立提供如下的连续管用电焊钢管的技术，即考虑生产率的提高和制造成本的控制，在实施电阻焊接和全管热处理后不实施全管淬火处理和再加热回火处理而具有高屈服强度的连续管用电焊钢管。本专利技术是鉴于上述课题而进行的，目的在于提供一种热轧钢板，该热轧钢板适于在实施电阻焊接和全管热处理后不实施全管淬火处理和再加热回火处理的情况下制造具有辊轧成型所需的加工性、且具有高屈服强度的连续管用电阻焊钢管。本专利技术人等为了实现上述目的，进行了如下的研究：对于钢组织，使能够在热轧中形成的贝氏体为主体，实施电阻焊接和全管热处理后，不进一步实施全管淬火处理和再加热回火处理的情况下，形成高屈服强度。其结果发现为了获得具有所希望的屈服强度的电阻焊钢管，需要使热轧钢板的屈服强度为600MPa以上，使拉伸强度为950MPa以上，进而为了确保辊轧成型时的加工性而使均匀伸长率为7.0％以上。并且，为了在使贝氏体为主体组织的同时，实施辊轧成型、电阻焊接和全管热处理后，制成钢管而形成高屈服强度，作为热轧钢板，需要使钢的成分组成为规定的范围，并且使贝氏体、马氏体和残余奥氏体的体积分率为规定的范围。本专利技术基于上述见解而完成，提供以下的[1]～[2]。[1]一种连续管用热轧钢板，其中，以质量％计，具有如下的成分组成：含有C：超过0.10％且为0.16％以下、Si：0.1％～0.5％、Mn：1.6％～2.5％、P：0.02％以下、S：0.005％以下、Al：0.01％～0.07％、Cr：超过0.5％且为1.5％以下、Cu：0.1％～0.5％、Ni：0.1％～0.3％、Mo：0.1％～0.3％、Nb：0.01％～0.05％、V：0.01％～0.10％、Ti：0.005％～0.05％、N：0.005％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，以体积分率计，具有由3％～20％的马氏体、10％以下的残余奥氏体和余量的贝氏体构成的组织，屈服强度为600MPa以上，拉伸强度为950MPa以上，均匀伸长率为7.0％以上。[2]根据上述[1]所述的连续管用热轧钢板，其中，除上述成分组成以外，以质量％计，进一步含有Sn：0.001％～0.005％、Ca：0.001％～0.003％中的1种或者2种。应予说明，上述的电阻焊接后的全管热处理是指在整个圆周总长度上将钢管加热到600℃左右后进行冷却。作为全管热处理方法的例子，可举出通过高频感应加热将钢管升温后进行空冷的方法等。本专利技术中不需要的电阻焊接后的全管淬火处理和再加热回火处理分别是指在整个圆周总长度上将钢管加热到Ac3点以上的温度并使其奥氏体化后，以30℃/s以上的冷却速度进行冷却，以及在全管淬火处理后将钢管在整个圆周总长度上加热到500℃～800℃的温度并进行空冷。本专利技术中，均匀伸长率可以通过以十字头速度10mm/min进行拉伸试验，作为屈服后的最大负载下的标称应变而测定。另外，本专利技术中，屈服强度可以通过以十字头速度10mm/min进行拉伸试验，作为基于API-5ST标准的0.2％耐力而测定。并且，拉伸强度可以作为在上述试验中屈服后的最大负载下的标称应力而测定。专利技术效果根据本专利技术，能够获得均匀伸长率为7.0％、屈服强度为600MPa以上、拉伸强度为950MPa以上的热轧钢板。即，根据本专利技术，能够提供一种适于生产率高且低成本地制造具有辊轧成型所需的加工性、且具有高屈服强度的连续管用电阻焊钢管的热轧钢板。如果使用本专利技术的热轧钢板，能够获得例如屈服强度为130ksi(896MPa)以上的连续管用电阻焊钢管。具体实施方式本专利技术的连续管用热轧钢板具有如下的成分组成：以质量％计，含有C：超过0.10％且为0.16％以下、Si：0.1％～0.5％、Mn：1.6％～2.5％、P：0.02％以下、S：0.005％以下、Al：0.01％～0.07％、Cr：超过0.5％且为1.5％以下、Cu：0.1％～0.5％、Ni：0.1％～0.3％、Mo：0.1％～0.3％、Nb：0.01％～0.05％、V：0.01％～0.10％、Ti：0.005％～0.05％、N：0.005％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，以体积分率计，具有由3％～20％的马氏体、10％以下的残余奥氏体和余量的贝氏体构成的组织，屈服强度为600MPa以上，拉伸强度为950MPa以上，均匀伸长率为7.0％以上。首先，在本专利技术中，如下对限定了热轧钢板的钢坯材的成分组成的原因进行说明。在本说明书中，只要没有特别说明，表示钢组成的“％”为“质量％”。C：超过0.10％且为0.16％以下C是提高钢的强度的元素，而且是使淬火性提高的元素，因此为了确保所希望的强度和组织而需要以超过0.10％的方式含有C。然而，若C含量超过0.16％则焊接性恶化，导致马氏体和残余奥氏体分率变高，得不到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续管用热轧钢板，具有如下的成分组成，以质量％计，含有C：超过0.10％且为0.16％以下、Si：0.1％～0.5％、Mn：1.6％～2.5％、P：0.02％以下、S：0.005％以下、Al：0.01％～0.07％、Cr：超过0.5％且为1.5％以下、Cu：0.1％～0.5％、Ni：0.1％～0.3％、Mo：0.1％～0.3％、Nb：0.01％～0.05％、V：0.01％～0.10％、Ti：0.005％～0.05％、N：0.005％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，以体积分率计，具有由3％～20％的马氏体、10％以下的残余奥氏体和余量的贝氏体构成的组织，屈服强度为600MPa以上，拉伸强度为950MPa以上，均匀伸长率为7.0％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.25 JP 2017-0107881.一种连续管用热轧钢板，具有如下的成分组成，以质量％计，含有C：超过0.10％且为0.16％以下、Si：0.1％～0.5％、Mn：1.6％～2.5％、P：0.02％以下、S：0.005％以下、Al：0.01％～0.07％、Cr：超过0.5％且为1.5％以下、Cu：0.1％～0.5％、Ni：0.1％～0.3％、Mo：0.1％～0.3％、Nb：0.01％～0.05％...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本晃英，中田博士，丰田俊介，
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