无缝钢管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高Ｃｒ无缝钢管的制造方法，其含有质量百分比为１０．５０～１４．００％的Ｃｒ，并且将元素符号作为钢中各成分元素的以质量百分比计的含量，在１１００～１２５０℃的均热温度下，对用式“Ｃｒ＋４Ｓｉ－（２２Ｃ＋０．５Ｍｎ＋１．５Ｎｉ＋３０Ｎ）”表示的值为９．０％以下的圆钢坯进行加热，使得在炉时间（分钟）为“０．５×圆钢坯直径（ｍｍ）”以上，然后使穿孔机的穿孔效率为５０％以上，使“｛（圆钢坯直径－顶头最前端部处的辊间隔）／圆钢坯直径｝×１００”所规定的值为８．０以下，使“｛顶头最前端部半径（ｍｍ）／圆钢坯直径（ｍｍ）｝”所表示的顶头形状为０．０６～０．１７，在此条件下进行穿孔轧制。这样制造出的高Ｃｒ无缝钢管是内表面缺陷产生的少的内表面性状优良的钢管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。详细地说，涉及一种含有质量百分比为10.50～14.00％的Cr的高Cr，其使上述无缝钢管内表面缺陷的发生较少、并且能够高效率地制造无缝钢管的方法。
技术介绍
作为油井用或气井用、各种机械设备用、或建筑结构用的钢管，多采用含有质量百分比为10.50～14.00％的Cr的高Cr无缝钢管。但是，最近的高Cr无缝钢管的穿孔轧制多采用斜辊式穿孔机(以下也称为“穿孔机”)的穿孔轧制方式。具体地说，用圆形截面的实心原料(以下简称为“圆钢坯”或“钢坯”)，由穿孔机从制造空心管坯，用连续轧管机、心棒轧管机、阿塞尔轧机、推拔钢管机等拉轧机进行扎制而减少该空心管坯的壁厚后，用拉伸缩径轧机或定径机等定径轧机来缩小其外径。然而，由于高Cr钢的热加工性能比所谓“普通钢”的热加工性能低，所以用穿孔机进行了穿孔轧制的情况下，容易在管坯内表面产生缺陷。作为这种管坯内表面的缺陷的代表，有被称为“内部破碎缺陷(internal fracture flaw(s))”的缺陷，也有被称为“内表面鳞状折叠缺陷”或“重皮缺陷”的缺陷。另外，钢管的内表面缺陷大体分为钢坯本身的内表面缺陷和/或热加工性所引起的缺陷、即“材料起因缺陷”，和用于制管的穿孔顶头或顶杆等内表面工具的表面缺陷和/或制管条件等所引起的缺陷、即“机械起因缺陷”。根据该分类，前者“材料起因缺陷”主要是在穿孔轧制阶段中产生的缺陷，其中，内部破碎缺陷为主要的缺陷。为了除去钢管内表面缺陷，在别的工序检修制管后的钢管、或者切断有缺陷的部分来除去缺陷等需要很多工时，所以生产效率显著降低。而且，在缺陷较深的情况下，就得废弃钢管本身而使成品率降低。因此，专利文献1～6提出了这样的技术该技术用于抑制直接与钢管的内表面缺陷有关的、穿孔轧制阶段中的内表面缺陷的发生。在专利文献1中公开了这样的技术通过将钢中的杂质元素、即P和S的含量抑制得非常低，来提高原料的热加工性，从而抑制因穿孔机穿孔轧制时的内部破碎缺陷。在专利文献2中公开了这样的技术通过降低作为原料的钢坯的加热温度，并且使因穿孔机穿孔轧制时的平均变形速度变小，来抑制伴随加工发热而产生的温度上升，从而抑制δ-铁素体的生成，由此防止内部破碎缺陷的产生。在专利文献3中公开了马氏体类无缝钢管制造方法通过规定特定的合金元素成分的含量，并且管理退火加热时间，而且使穿孔加热温度为1200℃以下的低温，从而改善热加工时的组织。在专利文献4中公开这样的技术在用具有盘形轧辊型导块的穿孔机来进行穿孔轧制时，对原料直径、从斜辊上的原料的夹住开始位置到顶头前端为止的距离、顶头前端位置中的导块间隔、壁厚决定位置中的斜辊间隔与上述位置中的导块间隔进行调整，从而进行穿孔轧制。在专利文献5中公开了这样的高Cr类通过规定Cr的含量、作为杂质元素的S和P的含量、以及高Cr钢中添加的元素的含量，并且调整铸片或钢片的均热时间、扎制原料的均热时间和制管时的加热时间，来改善热加工时的组织，防止内表面缺陷的产生。在专利文献6中公开了这样的马氏体类不锈钢通过规定特定的合金成分的含量，并且调整穿孔轧制时的交角和倾斜角，来改善热加工时的组织，防止内表面缺陷的产生。专利文献1日本特开昭59-208055号公报专利文献2日本特开昭63-281705号公报专利文献3日本特开平4-224659号公报专利文献4日本特开平5-69011号公报专利文献5日本特开2003-3212号公报专利文献6日本特开2004-43935号公报
技术实现思路
即使应用了上述专利文献1～6所提出的技术，在制造含有10.50～14.00％Cr的高Cr无缝钢管时，也不一定抑制住穿孔轧制阶段中的内表面缺陷的产生。即，上述专利文献1中提出的技术未规定任何穿孔机的穿孔轧制条件，因此，即使在使用P和S含量低的原料的情况下，也未必抑制住内部破碎缺陷的产生。在专利文献2所提出的技术中，虽然规定了穿孔机的穿孔轧制条件，但由于其目的仅是抑制δ-铁素体生成，因此只使平均变形速度变小，因此与上述专利文献1的情况相同，未必抑制住内部破碎缺陷的产生。在专利文献3中提出的技术中，无缝钢管的轧制工序记载为“只要采用惯用方法即可”，并未规定穿孔机的穿孔轧制的条件。因此，有时也不能避免内部破碎缺陷的产生。在专利文献4中提出的技术中，作为穿孔机的穿孔轧制条件只规定了上述的内容，所以未必能抑制住内部破碎缺陷的产生。专利文献5所提出的技术的情况也是，与专利文献3的情况相同，无缝钢管的轧制工序记载为只要是“惯用的无缝钢管的制造工序”即可，并未规定穿孔机的穿孔轧制条件。因此，有时也不能避免内部破碎缺陷的产生。专利文献6所提出的技术也是，作为穿孔机的穿孔轧制的条件只规定了交角和倾斜角，所以未必抑制住内部破碎缺陷的产生。因此，为了解决上述这样的问题，本专利技术人详细观察了高Cr钢管中产生的实际的内部破碎缺陷，并详细调查了与圆钢坯的加热条件和穿孔轧制的设定条件等的因果关系。结果发现内部破碎缺陷也有时未必能如以往那样明确地区分材料起因和机械起因。即，得知内部破碎缺陷的产生不只是材料起因，还与穿孔机中影响到回转锻造效果的因素之一、即“穿孔效率”密切相关。本专利技术是鉴于上述的内容而做成的，其目的在于提供一种高Cr，其可抑制穿孔机在穿孔轧制时产生的内表面缺陷中的内部破碎缺陷的产生，特别提供一种含有质量百分比为10.50～14.00％Cr的高Cr。本专利技术的要旨在于下述的(1)～(3)的高Cr。(1)一种高Cr，其用加热炉加热圆钢坯后，用斜辊式穿孔机对它进行穿孔轧制，其特征在于，上述圆钢坯含有质量百分比为10.50～14.00％的Cr，并且用下述公式(1)表示的Cr*值为9.0％以下；上述加热炉设定成均热温度为1100～1250℃、从圆钢坯放入到加热炉中到取出为止的在炉时间满足下述的公式(2)； 上述斜辊式穿孔机的由此产生的穿孔轧制条件是穿孔效率为大于等于50％；下述的式(3)中表示的顶头前端牵伸比为8.0％以下。Cr*＝Cr+4Si-(22C+0.5Mn+1.5Ni+30N) …(1)在炉时间(分钟)≥0.5×圆钢坯直径(mm)…(2)顶头前端牵伸比(％)＝{(圆钢坯直径(mm)-顶头最前端部处的轧辊间隔(mm))/圆钢坯直径(mm)}×100 ……(3)另外，式(1)中的元素符号表示钢中各个成分元素以质量百分比计的含量。(2)一种高Cr，其用加热炉加热圆钢坯后，用斜辊式穿孔机对它进行穿孔轧制，其特征在于，上述圆钢坯含有质量百分比为10.50～14.00％的Cr，并且下述的式(1)所表示的Cr*的值为9.0％以下；上述加热炉设定成均热温度为1100～1250℃、从圆钢坯放入到加热炉中到取出为止的在炉时间满足下述的公式(2)；上述斜辊式穿孔机的辊表面粗糙度RzJIS为50～200μm，下述式(3)所表示的顶头前端牵伸比为8.0％以下。Cr*＝Cr+4Si-(22C+0.5Mn+1.5Ni+30N) ……(1)在炉时间(分钟)≥0.5×圆钢坯直径(mm)……(2)顶头前端牵伸比(％)＝{(圆钢坯直径(mm)-顶头最前端部处的辊间隔(mm))/圆钢坯直径(mm)}×100 ……(3)另外，式(1)中的元素符号表示钢中各个成分以质量百分比计的含量。(3)根据上述(1)或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高Ｃｒ无缝钢管的制造方法，其在用加热炉加热圆钢坯后，用斜辊式穿孔机对该加热后的圆钢坯进行穿孔轧制，其特征在于，上述圆钢坯含有质量百分比为１０．５０～１４．００％的Ｃｒ，并且下述的式（１）所表示的Ｃｒ↑［＊］的值为９．０％以下；　 　上述加热炉被设定为：在１１００～１２５０℃的均热温度下，从圆钢坯进入到加热炉到出炉为止的在炉时间满足下述的式（２）；上述斜辊式穿孔机的由此产生的穿孔轧制条件是穿孔效率为５０％以上，下述的式（３）所表示的顶头前端牵伸比为８．０％ 以下；Ｃｒ↑［＊］＝Ｃｒ＋４Ｓｉ－（２２Ｃ＋０．５Ｍｎ＋１．５Ｎｉ＋３０Ｎ）…（１）在炉时间（分钟）≥０．５×圆钢坯直径（ｍｍ）…（２）顶头前端牵伸比（％）＝｛（圆钢坯直径（ｍｍ）－顶头最前端部处的辊间隔（ｍ ｍ））／圆钢坯直径（ｍｍ）｝×１００…（３）该式中，式（１）中的元素符号表示钢中各个成分元素的以质量百分比计的含量。

【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：中池纮嗣，中西哲也，中田顺司，
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]