[发明专利]高Cr无缝管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及油井、气井、各种机械设备或建筑构造材料等所使用的高Cr无缝管的制造方法。特别涉及以质量％计含有Cr8.0～16.0％的高Cr无缝管的制造方法。

背景技术

作为油井、气井、各种机械设备用或建筑构造用管，多采用以质量％计，含有8.0～16.0％Cr的高Cr无缝管。

为了高效率地生产该高Cr无缝管，在穿孔轧制工序中，最好采用倾斜轧辊式穿孔机(以下，称为穿孔机)。具体来说，利用穿孔机从圆形截面的实心材料(以下称为钢坯)制造中空管坯，用芯棒式无缝管轧机(mandrel mill)、芯棒轧管机(plugmill)、阿塞尔轧管机(assel mill)、顶管机(push bench)等延伸轧制机对该穿孔后的管坯进行延伸轧制，通过牵伸缩径轧机(stretch reducer)、定径机(sizer)等对管坯外径进行减径。

不过，高Cr钢的热加工性比所谓“普通钢”的热加工性低，因此穿孔机进行穿孔轧制时，被穿孔的管坯的内表面容易产生缺陷。作为该缺陷的代表，有称为内表面起痂的缺陷，也有称为“内表面鳞状折叠”和“折叠(lap)缺陷”。

为了去除管子的内表面缺陷，必须用与管子的制造工序不同的工序，来切断或消除有伤痕的部分。该作业需要很大的工作量，生产效率显著降低。还有，内表面缺陷为深的伤痕时必须废弃管子。这使得成品率变差。

不过，专利文献1～6提出了用于抑制在穿孔轧制阶段发生内表面缺陷的技术。

在专利文献1中公开了如下技术：通过将钢中的杂质元素即P和S的含有量抑制得极低来提高材料的热加工性，抑制由穿孔机进行穿孔轧制时的内表面起痂。

在专利文献2中公开了如下技术：降低钢坯的加热温度，并且降低由穿孔机进行穿孔轧制时的平均变形速度来抑制加工发热，从而抑制δ-铁素体(ferrite)的生成。

在专利文献3公开了如下马氏体(martensite)系无缝钢管的制造方法：通过规定特定的合金成分的含有量，并将退火工序的加热时间和钢坯的加热温度管理成低温，由此改善热加工工序所生成的组织。

在专利文献4中公开了如下技术：在用具有盘形轧辊型的导块的穿孔机进行穿孔轧制时，管理材料直径、导块间隔、倾斜轧辊间隔等条件来进行穿孔轧制。

在专利文献5中公开了如下高Cr无缝管的制造方法：规定Cr、作为杂质元素的S和P、以及添加元素的含有量，并调整钢坯的加热和均热时间等，由此改善热加工工序中所生成的组织，防止内表面缺陷的发生。

在专利文献6中公开了马氏体系不锈钢无缝钢管的制造方法：规定特定的合金成分的含有量，并调整穿孔轧制时的交叉角和倾斜角，由此改善在热加工工序中所生成的组织，防止内表面缺陷的产生。

在专利文献7中公开了一种无缝管的制造方法：在由倾斜穿孔轧制机、芯棒式无缝管轧机构成的无缝钢管的制造工序中，在穿孔轧制前使用预先施加了钢坯后端部成为凹部的加工的钢坯，由此避免在延伸轧制工序中进行芯棒(mandrel bar)的拉拔时产生伤痕。

专利文献1：日本特开昭59-208055号公报

专利文献2：日本特开昭63-281705号公报

专利文献3：日本特开平4-224659号公报

专利文献4：日本特开平5-69011号公报

专利文献5：日本特开2003-3212号公报

专利文献6：日本特开2004-43935号公报

专利文献7：日本特开2004-82174号公报

即使采用上述专利文献1～7提出的技术，也不能充分地抑制含有Cr 8.0～16.0％的高Cr钢的穿孔后管坯产生的内表面缺陷。

发明内容

因此，本发明人们详细地观察在高Cr无缝管产生的内表面起痂，详细地调查了产生内表面起痂与钢坯的加热条件、穿孔轧制前的钢坯的预加工条件和穿孔轧制设定条件等各种条件的因果关系。

结果发现在穿孔轧制前，通过在特定条件下在开始穿孔轧制侧的钢坯端面加工中心孔，内表面起痂被大幅度地抑制。

本发明是鉴于上述内容做成的，其目的在于提供一种高Cr无缝管的制造方法，特别能抑制在由穿孔机进行穿孔轧制工序中产生的内表面缺陷之中的内表面起痂的发生，尤其提供一种以质量％计，含有8.0～16.0％Cr的高Cr无缝管的制造方法。