无缝钢管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种无缝钢管的制造方法。该无缝钢管的制造方法对钢坯进行热穿孔及热轧，再进行热处理，该钢坯由下述成分组成构成：按质量％计，C：0.15％～0.35％、Si：0.05％～0.5％、Mn：0.1％～1.5％、Cr：0.2％～1.5％、Mo：0.1％～1.5％、Ti：0.005％～0.50％、Al：0.001％～0.50％，其余部分由Fe和杂质构成，杂质中的Ni为0.1％以下，P为0.04％以下，S为0.01％以下，N为0.01％以下，O为0.01％以下；其特征在于，自热轧后的钢管的温度为Ar3相变点以上的温度起进行直接淬火，之后，在与进行上述直接淬火的淬火装置相连接地设置的热处理设备中以450℃～Ac1相变点的温度实施加热处理，还将实施了上述加热处理的钢管再加热，自Ac3相变点以上的温度起进行淬火，以Ac1相变点以下的温度进行回火。不会对制品性能产生不良影响，能够抑制产生冲击裂纹、自发开裂等延迟破坏。

【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低合金钢，特别涉及一种在直接淬火或在线热处理中制造韧性优良的低合金钢无缝钢管的方法，在该制造过程中能够防止发生延迟破坏的制造方法。另外，“在线热处理”的意思是指不将热轧后的钢管冷却而进行将其在炉等中以Ar3点以上的温度均热的后淬火的方法。以下，将在热轧后在炉等中加热钢管来进行后淬火的工序称作“在线热处理工序”，而且，将该方法称作“在线热处理法”。
技术介绍
无缝钢管鉴于其可靠性，以对于耐腐蚀性、韧性要求高度性能的0CTG(0il Country Tubular Goods)、管线管(line pipe)等的用途领域为中心被广泛应用，将各种低合金钢作为原料的无缝钢管也在这些用途领域中使用。在无缝钢管的制造过程中，出于确保强度特性、韧性的目的，大多情况下在热制管之后进行淬火、回火的热处理。作为淬火、回火的热处理的方法，以往，通常在热制管完成之后在离线的热处理炉中将暂时冷却了的钢管再加热到Ac3相变点以上，进行淬火，再以Ac1相变点以下的温度进行回火(再加热淬火法)。但是，从节省工艺、节能的方面考虑，同时也研究了利用热制管后的钢管所具有的潜伏热将刚刚热制管后的钢管从Ar3相变点以上进行直接淬火、之后进行回火的工艺(直接淬火法)，而且施加了改良。在专利文献1中公开了一种耐硫化物应力腐蚀裂纹性优良的高强度钢管的制造方法，该制造方法包括这些工序以Ac3相变点以上的温度将特定组成的低合金钢的连续铸造钢坯加工成无缝钢管，进行直接淬火之后，将上述钢管再加热到Ac3相变温度 Ac3相变温度+100°C的温度范围，从该温度起再次淬火；之后，以Ac1相变点以下的温度进行回火。 其在单纯的直接淬火法的回火之前引入再加热淬火，与单纯的直接淬火法相比，利用细粒化大幅度改善了耐硫化物应力腐蚀裂纹性。另外，在专利文献2中公开了一种与专利文献1相同的在直接淬火之后具有进行再加热淬火的工序的高强度钢管的制造方法，其中，在直接淬火之后，在特定条件下进行回火，对析出碳化物进行控制。在专利文献3中公开了一种耐硫化物应力裂纹性(以下称作“耐SSC性”)优良的高强度，该制造方法包括在将特定组成的低合金钢的钢坯热穿孔、 轧制来制造无缝钢管时，接着穿孔，以精轧温度800°C 1050°C进行截面压缩率为40%以上的精轧，之后，在850°C 1100°C的温度区域的特定条件下进行“再加热”，之后立即进行 “直接淬火”，接着以Ac1相变点以下的温度进行回火。另外，也记载有在“直接淬火”之后进行1次 2次再加热淬火的方法。在此，专利文献3的权利要求1中所说的“再加热”并不是从常温起的再加热，而是在精轧与直接淬火的工序之间进行的“再加热”，相当于本说明书中所说的“补热”。该“再加热”作为再结晶处理而有助于晶粒的微细化。另外，在专利文献3中虽然使用了“直接淬火”这样的语言，但专利文献3的直到“直接淬火”为止的工序相当于本说明书中所说的在线热处理。即，专利文献3涉及在线热处理法的改良技术，或者涉及将再加热淬火与线热处理工序组合而成的技术。并且，在专利文献4中公开有一种，该制造方法按顺序连续地实施这样的工序在以特定应变速度穿孔轧制之后，利用连续延伸轧机与精轧机相接近地配置的轧机组，以特定的平均应变速度及40%以上的加工度，使精轧温度为800°C 1050°C地进行轧制，之后以80°C /分钟以上的冷却速度淬火到Ar3相变点以下的温度，再将冷却的钢管再加热到850°C 1000°C，之后进行淬火，接着进行回火。该的特征在于，在一连串的连续生产线中进行该工序，在热精轧完成之后，暂且冷却到Ar3相变点以下(其中，冷却在中途停止)，之后再加热，从而引起从体心立方构造(BCC)的铁素体相向面心立方构造(FCC)的奥氏体相的逆相变。专利文献1 日本特开平6-220536号公报 专利文献2 日本特开2000-297344号公报专利文献3 日本特开平8-311551号公报专利文献4 日本特开平94870 号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题这样，公开了许多组合有向直接淬火法、在线热处理法中组合再加热淬火(或者还有之后的回火)而成的热处理的直接淬火、在线热处理(以下有时合称为“直接淬火等”) 的改良技术。而且，像专利文献4所公开的那样，在一连串的连续生产线中制造无缝钢管很有效率。但是，若欲使专利文献4的专利技术实际化，则在需要巨额的设备投资的同时，由于是连续生产线，因此存在各工序单位的处理时间等产生制约的问题。另一方面，专利文献1 3中公开的方法并不是必须在连续生产线中进行的制造方法，因此，只要在热制管的精轧机出侧有用于淬火的骤冷设备或者在精轧机出侧有用于在第1次淬火之前进行加热的设备、在该设备的出侧有骤冷设备，就能够通过并用离线的淬火用加热炉、淬火用的骤冷设备、回火炉来实施。即，专利文献1 3中公开的方法与专利文献4中公开的方法相比，能够通过将现存的设备的一部分改造、挪用而容易地实施。但是，在离线地进行用于第2次淬火(再加热淬火)的再加热之后的工序的情况下，在第1次淬火(直接淬火等)结束之后，需要将钢管输送到离线淬火炉的入侧，或者需要根据情况将钢管保管到进行再加热淬火为止。在这种情况下，产生钢管输送时的冲击裂纹、保管时的自发开裂(season cracking)的问题。这些冲击裂纹、自发开裂被认为是延迟破坏的一种，在淬火状态的钢管中易于产生。S卩，通过将直接淬火或者在线热处理和离线的再加热淬火、回火组合起来，能抑制旧奥氏体粒径的粗大化，提高韧性。但是，在低合金钢的情况下，为了利用直接淬火得到淬火的效果，需要骤冷、通常为水冷，这种状态的低合金钢的钢管易于产生冲击裂纹等延迟破坏，因此，在向生产线外的淬火设备的输送过程中易于产生缺陷。本专利技术的目的在于提供一种，在将利用直接淬火等进行淬火后的钢管离线地利用再加热淬火、回火来实施热处理的低合金钢无缝钢管的制造过程中，5不会对制品性能产生不良影响，能够抑制产生冲击裂纹、自发开裂等延迟破坏。用于解决问题的方案本专利技术人等对于抑制冲击裂纹的手段反复进行了深入研究和实验，结果得出如下的(a) ⑴所示的见解。(a)也考虑到工厂中的操作经验，若再加热淬火之前的阶段中的钢的硬度为 HRC42以下、优选为HRC41以下，就基本上不会对输送阶段中的通常的冲击产生问题。特别优选为HRC40以下。(b)为了使再加热淬火之前的阶段中的钢的硬度为HRC42以下、优选为HRC41以下、特别优选为HRC40以下，在热制管完成之后，直接淬火结束、自实施该工序的生产线输送之前，使无缝钢管的硬度为HRC42以下、优选为HRC41以下、特别优选为HRC40以下即可。(c)通常，淬火状态的钢的硬度较高，利用回火使硬度降低的做法广为周知。因而， 若在直接淬火之后输送到生产线外之前编入回火工序，能在输送之前使钢的硬度降低，因此，能够抑制输送时的冲击裂纹等延迟破坏。(d)但是，在直接淬火之后进行通常的回火的情况下，离线地进行再加热淬火回火时，根据情况，能看出旧奥氏体粒径粗大化的倾向，在直接淬火中组合离线淬火回火的意义受损。另外，这里所说的“旧奥氏体粒度”是指在工序中存在多个淬火工序的情况下在最终的淬火阶段结束之后的阶段中观察到的粒度。(e)而且，通过在直接淬火之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无缝钢管的制造方法，该制造方法对钢坯进行热穿孔及热轧，再进行热处理，该钢坯由下述的成分组成构成：按质量％计，Ｃ：０．１５％～０．３５％、Ｓｉ：０．０５％～０．５％、Ｍｎ：０．１％～１．５％、Ｃｒ：０．２％～１．５％、Ｍｏ：０．１％～１．５％、Ｔｉ：０．００５％～０．５０％、Ａｌ：０．００１％～０．５０％，其余部分由Ｆｅ和杂质构成，杂质中的Ｎｉ为０．１％以下，Ｐ为０．０４％以下，Ｓ为０．０１％以下，Ｎ为０．０１％以下，Ｏ为０．０１％以下；该无缝钢管的制造方法的特征在于，自热轧后的钢管的温度为Ａｒ３相变点以上的温度起进行直接淬火，之后，在与进行上述直接淬火的淬火装置相连接地设置的热处理设备中以４５０℃～Ａｃ１相变点的温度实施加热处理，还将实施了上述加热处理的钢管再加热，自Ａｃ３相变点以上的温度起进行淬火，以Ａｃ１相变点以下的温度进行回火。

【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：近藤桂一，阿部俊治，近藤邦夫，矢野雄一，荒井勇次，
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