[發明專利]馬氏體系不銹鋼鋼管及其制造方法

無效

• 申請號: 200910161119.6
• 申請日: 2004-10-07
• 公開（公告）號: CN101665889A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 谷田睦
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/20;C22C38/40;C22C38/42;C21D1/18;C21D8/10;C21D7/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

本申請是申請號：200480029753.x，申請日：2004.10.07，發明名稱：“馬氏體系不銹鋼鋼管及其制造方法”的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種馬氏體系不銹鋼鋼管及其制造方法，其形成于表面的氧化皮的氣孔率、空隙率低，非破壞檢查中的缺陷檢定精度高。

背景技術

在制造馬氏體系不銹鋼的鋼管時，一般要進行如沒有有害的缺陷這樣的品質管理，并且，為了使之有所保證，應用超聲波探傷器等的非破壞檢查裝置而進行。然而，由于附著于管的表面的氧化皮使噪音發生，對于表達缺陷的信號強度的噪音強度的比(以下，稱為“S/N比”)惡化(降低)，所以增加重復檢查工作。

特別是，在馬氏體系不銹鋼鋼管的制造中，在為了防止燒裂而應用空氣淬冷(空冷淬火)時，因為有厚而松的(氣孔、空隙多)氧化皮生成，所以與一般的碳鋼相比較S/N比差。而且，最近瑕疵的檢定要求水平變高，因為要進行以斷裂韌性為基礎的油井的設計等，所以在以往增加的識別淺瑕疵的必要性提高。為此，在油井管制造的領域中，非破壞檢查(NDI)中的缺陷檢定精度的提高(即S/N比的改善)成為新的課題而受到關注。

歷來，氧化皮的存在被認為是作為非破壞檢查中的噪音的原因之一。但是，在鋼管的制造工序中加熱工序很多，使氧化皮本身大幅度減少在實際操作中是不可能的。雖然可以通過氣氛爐等的使用抑制氧化皮的生成，但是將需要巨大的成本。

在氧化皮中，從其構造和以氧化皮為起因的瑕疵的發生防止的觀點出發，進行了大量的研究、開發。例如，在特開2001-96304號公報中，公開了一種馬氏體系不銹鋼無縫鋼管的制造方法，其是通過將生成于鋼坯表面的氧化皮的下層部(內層氧化皮)的厚度和空隙率規定于固定范圍而穿孔，從而能夠大幅度降低外面表瑕疵的發生。

另外，在特開平5-269507號公報中，公開了以含有12wt％以上的Cr的不銹鋼作為對象，在與加熱爐、再加熱爐接續的各軋制工序的進口側，使鋼坯等的被軋制材表面的氧化皮層的厚度成為10～100μm，由此而制造沒有焼附疵、筋狀疵的無縫鋼管的制造方法。

在特開平6-15343號公報中，公開了為了使因氧化皮深入軋制坯料表面而發生的凹坑疵減少，在軋制坯料的外周面噴射高壓水，并且用鋼絲刷剝落氧化皮的除銹方法。

另外，在特開平10-60538號公報中，公開了使由全部氧化皮厚100μm以上的外層和內層構成的氧化皮形成后，以高壓水去除氧化皮外層，而制造具有高耐腐蝕性和低表面粗糙度的氧化層的13Cr系不銹鋼無縫鋼管的方法，特別是在特開平10-128412號公報中，開示了一種表面性狀和耐腐蝕性優異的黑皮被覆13Cr系不銹鋼無縫鋼管的制造方法，其是通過除鱗機除去外層氧化皮，使內層氧化皮殘留厚度為0.1～50μm而軋制。

然而，從使非破壞檢查，特別是超聲波探傷(UST)中的噪音極力降低，缺陷檢定精度提高這樣的觀點出發，控制氧化皮的厚度和氣孔率、空隙率等的技術還為發現。

發明內容

本發明鑒于如此的狀況，其目的在于，提供一種在超聲波探傷等的非破壞檢查的實施時的S/N比被改善，缺陷檢定精度高的馬氏體系不銹鋼鋼管，及其制造方法。

本發明者，為了解決上述的課題反復研究的結果，發現在超聲波探傷中的S/N比的惡化的原因，在于管表面的氧化皮的厚度，和含于氧化皮的氣孔和空隙(以下，包含氣孔以外的空隙稱為“氣孔”，其存在比率稱為“氣孔率”)，若氣孔率根據管表面，特別是外面的氧化皮的厚度而成為制定的固定值以上，則S/N比大幅度地劣化。

另外，探討了S/N比被改善的馬氏體系不銹鋼鋼管的制造方法，在鋼管造管后的熱處理中，確認到淬火條件，特別是淬火后的冷卻，要通過從高溫側制定溫度范圍，按“水冷”、“空冷”、“水冷”的順序進行而能夠制造。

圖9是表示馬氏體系不銹鋼鋼管的氧化皮的截面的顯微鏡照片，(a)是基于現有的制造方法的，(b)是基于本發明的制造方法的。從圖9可知，在根據現有的制造方法的氧化皮中可見大量氣孔，在根據本發明的制造方法的氧化皮中，氣孔顯著減少。

本發明以這些認識為基礎，其要旨在于下述(1)和(2)的馬氏體系不銹鋼鋼管，(3)的其制造方法，和(4)的制造裝置。

(1)是一種馬氏體系不銹鋼鋼管，以質量％計，含有C：0.15～0.22％；Si：0.1～1.0％；Mn：0.30～1.00％；Cr：12.00～16.00％，管外面的氧化皮厚度在150μm以下，其氣孔率滿足下述(1)式。