[發明專利]馬氏體類不銹鋼的制造方法

有效

• 申請號: 200680009661.4
• 申請日: 2006-03-28
• 公開（公告）號: CN101146917A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 森伸行
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00;C22C38/00;C22C38/26
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及防止即使在大氣中放置冷卻會引起馬氏體轉變的馬氏體類不銹鋼的延遲破壞的防止方法以及具有這樣的防止延遲破壞特性的馬氏體類不銹鋼的制造方法。

背景技術

由以API-13Cr鋼為代表的馬氏體類不銹鋼制作的鋼管在含CO₂的環境中的耐腐蝕性優越，因此主要被用作在油井挖掘中所使用的管道或和套管這樣的油井管。馬氏體類不銹鋼是通過在奧氏體區域的溫度(Ac₁點以上的溫度)進行淬火而成為馬氏體組織并硬化。因此，通常在熱加工之后進行用于淬火的最終熱處理。

但是，因為馬氏體類不銹鋼具有較高的淬硬性，所以在制管等熱加工之后放置在大氣環境中冷卻期間，會引起馬氏體轉變，根據情況不同，特別是在處理中受到沖擊的部位有時會產生龜裂。從熱加工經過某一長度的期間之后突然出現被稱為延遲破壞的該現象。因此，在馬氏體類不銹鋼的熱加工中，需要防止從熱加工到淬火等熱處理之間發生延遲破壞。

在馬氏體類不銹鋼管的制造中，一般的防止延遲破壞的對策是限制從制管結束后到開始用于淬火的熱處理的時間。這樣，制管后必需快速地對鋼材進行用于通過淬火來增加必要強度的熱處理。但是，如限制從制管到熱處理的時間，則必須一邊根據各種情況頻繁地改變熱處理溫度一邊進行操作，從而生產效率降低。

在日本特開2004-43935號公報上記載有以將后述的有效固溶C、N量限制在0.45以下為基礎、抑制了延遲破壞的馬氏體類不銹鋼的無縫鋼管。但是，有效固溶C、N量是由鋼的組成所決定，因為在考慮強度、韌性等其他特性而選擇合適的鋼組成時，有時有效固溶C、N會超過0.45，所以上述公報的對策不能說是對應防止延遲破壞的萬全之策。

發明內容

本發明的目的是提供一種對于在大氣中的放置冷卻中引起馬氏體轉變的馬氏體類不銹鋼，不限制從熱加工結束到淬火熱處理的時間就防止延遲破壞的方法。

本發明的另一個目的是提供一種對于有效固溶C、N超過0.45的馬氏體類不銹鋼有效防止延遲破壞的方法。

另外還有一個目的是提供一種耐延遲破壞性優越的馬氏體類不銹鋼的制造方法。

本發明的發明人著眼于馬氏體類不銹鋼的延遲破壞的原因在于由C、N固溶引起的材料硬度上升和吸氫量的增加而進行研究，結果發現了通過在熱加工后進行預備軟化熱處理可阻止發生延遲破壞。當然，其后，可以根據需要在任意合適的時期進行用于淬硬的熱處理。

在本發明的一技術方案中，一種防止在大氣中的放置冷卻中引起馬氏體轉變的馬氏體類不銹鋼的延遲破壞的防止方法，其特征在于，在對該鋼進行熱處理之后、在該鋼的Ac₁點以上的溫度進行淬火的熱處理之前，先以下述中所定義的軟化參數P為15400以上、且軟化溫度T不到鋼的Ac₁點這樣的條件下實施預備軟化熱處理，

P(軟化參數)＝T(20+log(t))

T：軟化溫度[K]

t：軟化時間[Hr]。

在本發明的另一技術方案中，一種耐延遲破壞性優越的馬氏體類不銹鋼的制造方法，其特征在于，對于按質量％含有C：0.15～0.22％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.10～1.0％、Cr：10.5～14.0％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Al：0.10％以下、Mo：0～2.0％、V：0.50％以下、Nb：0～0.020％、Ca：0～0.0050％、N：0.1000％以下，剩余部分在本質上由Fe及雜質形成的馬氏體類不銹鋼，在熱加工之后，在上述軟化參數P為15400以上、且軟化溫度T不到鋼的Ac1點這樣的條件下實施預備軟化熱處理。

根據本發明，在制造用作油井管等的馬氏體類不銹鋼管時，通過制管之后立刻進行預備軟化熱處理，有效地防止發生延遲破壞，因此可以在其后的任意時間進行淬火等熱處理來制造最終產品。由此，不需要在制管后的一定時間內進行淬火，不會產生與此相應的對操作的妨礙，可以防止馬氏體類不銹鋼管的延遲破壞。

附圖說明

圖1是表示總結實施例的結果的圖表。

具體實施方式

以下以特定方式對本發明進行說明。但是，以下說明的方式只是例示，其意不在于限制本發明。

一般來說，作為本發明對象的鋼種只要是由在大氣中放置冷卻會引起馬氏體轉變的鋼即可，也包含所有的馬氏體類不銹鋼。

但是，考慮到其主要的用途是油井管，優選如下的鋼組成。另外，在本說明書中表示鋼組成的“％”，只要沒有特別的預先說明就是“質量％”。