[發(fā)明專利]蒸汽噴射用無縫鋼管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180014485.4
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN102812146A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石山知由;荒井勇次
• 申請（專利權(quán)）人: 住友金屬工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C22C38/00
• 分類號(hào): C22C38/00;B21B23/00;C21D8/10;C21D9/08;C22C38/16;C22C38/58
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無縫鋼管及其制造方法，更具體地涉及蒸汽噴射用無縫鋼管及其制造方法。

背景技術(shù)

為了從油砂中得到瀝青，可利用蒸汽噴射法。蒸汽噴射法是將高溫和高壓的蒸汽注入到地下的油砂層從而得到瀝青的方法。

蒸汽噴射法所使用的鋼管將蒸汽導(dǎo)入油砂層。蒸汽的溫度為300~350℃。且蒸汽是高壓的。因此，要求蒸汽噴射用鋼管能夠耐受高溫和高壓。更具體來說，要求在300~350℃的溫度域下具有高強(qiáng)度的蒸汽噴射用鋼管。

日本特開昭56-29637號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）、日本特開平2-50917號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)2）以及日本特開2000-290728號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)3）公開了蒸汽噴射用鋼管。

發(fā)明內(nèi)容

這些專利文獻(xiàn)1~3所公開的蒸汽噴射用鋼在350℃下的屈服強(qiáng)度均低于API5L標(biāo)準(zhǔn)的X80級(jí)。更具體來說，這些專利文獻(xiàn)的鋼在350℃下的屈服應(yīng)力小于555MPa。

為了從油砂中得到更多的瀝青，期望利用比以往更高溫度和壓力的蒸汽。為了能夠利用高溫和高壓的蒸汽，要求蒸汽噴射用鋼管有比以往更高的高溫強(qiáng)度。

本發(fā)明的目的在于提供即使在350℃下也具有高屈服應(yīng)力的蒸汽噴射用鋼管。

本發(fā)明的實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管具有以質(zhì)量%計(jì)含有C：0.03~0.08%、Si：0.05~0.5%、Mn：1.5~3.0%、Mo：大于0.4~1.2%、Al：0.005~0.100%、Ca：0.001~0.005%、N：0.002~0.015%、P：0.03%以下、S：0.01%以下、Cu：1.5%以下且剩余部分為Fe和雜質(zhì)構(gòu)成的化學(xué)組成。蒸汽噴射用無縫鋼管是在熱加工后進(jìn)行水冷、淬火和回火而制造的。

優(yōu)選上述無縫鋼管的化學(xué)組成中含有選自由Cr：1.0%以下、Nb：0.1%以下、Ti：0.1%以下、Ni：1.0%以下、V：0.2%以下組成的組中的1種或2種以上替代一部分Fe。

優(yōu)選上述無縫鋼管在350℃下具有600MPa以上的屈服應(yīng)力。

本發(fā)明的實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管的制造方法具備：加熱圓鋼坯的工序；將加熱后的圓鋼坯穿孔而制造管坯的工序；將管坯軋制而制造無縫鋼管的工序；對軋制后的無縫鋼管進(jìn)行水冷的工序；對水冷后的無縫鋼管進(jìn)行淬火的工序；對淬火后的無縫鋼管進(jìn)行回火的工序；其中，所述圓鋼坯具有以質(zhì)量%計(jì)含有C：0.03~0.08%、Si：0.05~0.5%、Mn：1.5~3.0%、Mo：大于0.4~1.2%、Al：0.005~0.100%、Ca：0.001~0.005%、N：0.002~0.015%、P：0.03%以下、S：0.01%以下、Cu：1.5%以下且剩余部分為Fe和雜質(zhì)構(gòu)成的化學(xué)組成。

附圖說明

圖1為顯示制造本實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管的設(shè)備的構(gòu)成的功能框圖。

圖2為顯示制造本實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管的工序的流程圖。

圖3為顯示圖2中各工序中的鋼坯、管坯以及無縫鋼管的溫度的示意圖。

圖4為顯示實(shí)施例中鋼序號(hào)1的無縫鋼管的拉伸試驗(yàn)溫度與屈服應(yīng)力的關(guān)系的圖。

圖5為顯示實(shí)施例中鋼序號(hào)2的無縫鋼管的拉伸試驗(yàn)溫度與屈服應(yīng)力的關(guān)系的圖。

圖6為顯示實(shí)施例中鋼序號(hào)3的無縫鋼管的拉伸試驗(yàn)溫度與屈服應(yīng)力的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地說明。圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠仲x予同一符號(hào)并且不重復(fù)進(jìn)行說明。

本發(fā)明人等基于以下的見解完成了本發(fā)明的實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管。

（1)多量地含有鉬（Mo）時(shí)，高溫下的屈服強(qiáng)度提高。Mo在鋼中固溶，提高高溫下的鋼的屈服應(yīng)力。Mo還與C結(jié)合形成微細(xì)的碳化物，從而強(qiáng)化高溫下的鋼的屈服應(yīng)力。

（2）多量地含有Mo時(shí)，焊接性降低。但是可通過加速冷卻由熱加工所制造的無縫鋼管并且進(jìn)行淬火回火，從而提高焊接性。實(shí)施了加速冷卻、淬火和回火的鋼管的晶體顆粒被微細(xì)化。因此，焊接熱影響部以及母材的韌性提高，抑制了焊接性的降低。

以下對本實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管的具體內(nèi)容進(jìn)行說明。

[化學(xué)組成]

本發(fā)明的實(shí)施方式的蒸汽噴射用無縫鋼管具有以下的化學(xué)組成。以下涉及元素的%意指為質(zhì)量%。

C：0.03~0.08%

碳（C）提升鋼的強(qiáng)度。然而，過多地含有C時(shí)，韌性降低，焊接性降低。因此，C含量為0.03~0.08%。優(yōu)選的C含量的下限為0.04%。優(yōu)選的C含量的上限為0.06%。