[發(fā)明專利]電阻焊鋼管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380030721.0
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104350168A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 筱原康浩;長井健介;尾崎雅和
• 申請（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B21B3/00;B21C37/08;B23K13/00;C21D8/02;C21D9/46;C22C38/14;C22C38/58
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及最適合于石油、天然氣等的輸送用線管等用途的、低溫韌性優(yōu)異并且屈服比低的電阻焊鋼管。

背景技術(shù)

在長距離地輸送石油、天然氣的管線中，高壓化所帶來的輸送效率的提高和向深海的鋪設(shè)正在推進。因此，對于管線所使用的電阻焊鋼管，要求厚壁化和高強度化。另外，在將管線鋪設(shè)到深海中時會對電阻焊鋼管負荷彎曲和彎曲回復(fù)，因此要求低屈服比化從而不發(fā)生屈曲。

如果電阻焊鋼管的壁厚變厚，則在由熱軋鋼板制造電阻焊鋼管時所導入的加工應(yīng)變變大。因此，變得難以抑制屈服比的上升。屈服比是比屈服應(yīng)力大的應(yīng)力附加到材料上，材料屈服后，直到導致屈曲或斷裂的耐久性能的指標，屈服比越低，鋼管越難以屈曲。所謂屈服比(以下也稱為「YR」)，是用屈服應(yīng)力(以下也稱為「YS」)和抗拉強度(以下也稱為「TS」)之比(YS/TS)表示的值。

一般地，已知若使鋼材的金屬組織成為包含軟質(zhì)相和硬質(zhì)相的多相組織，則YR下降，曾提出將母材的金屬組織設(shè)為多相組織的電阻焊鋼管。

專利文獻1中公開了作為第2相生成島狀馬氏體和殘余奧氏體的低屈服比電阻焊鋼管。專利文獻2中公開了通過螺旋造管和UO造管而制造的成為線管用坯料的低屈服比的熱軋鋼板。

在先技術(shù)文獻

專利文獻1：日本特開平5-105952號公報

專利文獻2：日本特開平10-176239號公報

發(fā)明內(nèi)容

如果電阻焊鋼管的母材變厚、外徑變小，則在將鋼板或鋼帶成形為管狀時導入的加工應(yīng)變會變大，因此造管后難以維持低屈服比。尤其是在將強度水平按美國石油協(xié)會(API)標準為X60級(抗拉強度520MPa以上)、壁厚t與外徑D之比t/D為5％以上的電阻焊鋼管原樣地造管進行制造的情況下，難以將屈服比維持在90％以下。

另外，為了使屈服比下降，需要形成包含軟質(zhì)相和硬質(zhì)相的多相組織，包含鐵素體和馬氏體的多相組織難以確保低溫韌性。但是，對于管線所使用的電阻焊鋼管，與低屈服比化一并要求優(yōu)異的韌性，要求兼具這些特性的電阻焊鋼管。

本發(fā)明是鑒于這些實際情況而完成的，提供一種能夠在保持造管狀態(tài)下也維持低屈服比的、厚壁的電阻焊鋼管及其制造方法。

以往的具有多相組織的電阻焊鋼管中，通過添加Nb，并使NbC在鐵素體中析出來確保強度。但是，本發(fā)明人的研討結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了添加大量Nb會提高作為鋼管坯料的熱軋鋼板的屈服應(yīng)力，其結(jié)果，難以謀求造管后的低屈服比化。因此，本發(fā)明人研討了通過第二相的硬質(zhì)相而不是通過析出強化來謀求更高強度化和低屈服比。

兩相鋼在塑性變形中向硬質(zhì)相周圍的軟質(zhì)相導入位錯從而加工硬化。因此，如果抑制硬質(zhì)相的變形，則位錯向軟質(zhì)相的積蓄被促進，能夠提高加工硬化率。因此，鐵素體-馬氏體兩相鋼是作為第二相的馬氏體(硬質(zhì)相)越是硬質(zhì)則鐵素體的加工硬化率變得越高，鋼板、鋼管的加工硬化特性提高。

將鋼熱軋后，加速冷卻到室溫，由此能夠抑制珠光體相變和貝氏體相變，使硬質(zhì)的馬氏體(硬質(zhì)相)生成。另一方面，冷卻后，如果不相變?yōu)轳R氏體而在硬質(zhì)相中包含殘余奧氏體，則加工硬化特性下降。

因此，本發(fā)明人著眼于如上所述地抑制Nb的添加量，并且也降低C量，形成抑制了殘余奧氏體的生成的多相組織進行了專心研討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了具有X60～X70級的強度，并且能夠得到屈服比低的鐵素體-馬氏體兩相鋼。

此外，本發(fā)明人對于第二相的硬質(zhì)相所影響的屈服比進行了詳細研討。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了通過將熱軋后的冷卻設(shè)為以650℃為界改變冷卻速度的兩段冷卻，將熱軋后的卷繞溫度設(shè)為低溫，能夠謀求硬質(zhì)相的微細化、硬質(zhì)化，能夠降低屈服比。

另外，本發(fā)明人為了與如上所述的高強度化、低屈服比一并地兼具良好的韌性而研討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過控制熱軋條件，使鐵素體粒徑變微細，其結(jié)果，使卷繞后的硬質(zhì)相變微細化由此能夠抑制鋼管的韌性劣化。

基于以上的見解，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。其主旨如下。

(1)一種電阻焊鋼管，其特征在于，母材的成分組成以質(zhì)量％計，含有

C：0.05～0.10％、

Mn：1.00～1.60％、

Ti：0.005～0.030％、

Nb：0.005％以上且低于0.035％、和

N：0.001～0.008％

還含有

Si：0.01～0.60％、和

Al：0.001～0.10％

中的一方或雙方，并限制為

P：0.02％以下、

S：0.005％以下、和