[发明专利]内部品质优异的含Ni的高合金圆坯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含Ni的高合金系的圆坯的制造方法。

背景技术

近年来，在油井和气井的挖掘中，挖掘需要进行到更深的地层，并需要在腐蚀性更严苛的环境下进行挖掘。

在这样的环境下，使用有强度、耐腐蚀性和耐高温性优异的高Cr-高Ni合金制的无缝管。特别是高Cr-高Ni-Mo钢即使在高温的无硫(CO₂)环境和高温的高硫(H₂S)环境下，仍是显示出高耐腐蚀性的高强度的材料。

出于炼钢工艺中的生产率提高和费用削减而考虑的一个方法，是从现有的铸锭法向连续铸造法转变的变更铸造方法。在铸锭法中，因为钢锭的最终凝固位置是冒口部分，所以偏析部和缩孔部集中在钢锭的冒口部分(钢锭上部)。因此在铸锭法中，虽然铸造的钢锭的稳定部的品质良好，但是，需要从所铸造的钢锭上去除掉偏析部和缩孔部，因此生产率的提高及费用的削减受到一定的制约。

由连续铸造而成的方形铸坯(slab)制造无缝管的工艺，包括通过轧制或锻造由该方形铸坯制造圆坯的工序，和由该圆坯制造无缝管的工序。在由圆坯制造无缝管的工序中，所使用的圆坯的内部品质(例如，晶界裂纹、缩孔、偏析等。)会影响到所制造的无缝管的内表面的品质。因此，对于无缝管制造用的圆坯，不仅其外表面的品质管理很重要，内部品质的管理也很重要。

在连续铸造法中，其冷却速度比铸锭法大，因此有发生轴心裂纹的可能性。另外，在使用弯曲型的连续铸造装置时，存在伴随着板坯从装置的弯曲部移动到水平部时的变形(矫正变形，展平：unbending)而发生裂纹的可能性。

要想对无缝管制造用的高Cr-高Ni-Mo钢进行连续铸造，则(1)在板坯中容易残存Mo的偏析，(2)在板坯中容易残存缩孔，另外(3)因为变形阻力大，所以容易发生晶界裂纹。因此一直以来，作为无缝管制造用的高Cr-高Ni-Mo钢的铸造工艺，难以采用连续铸造法。

关于由高Cr-高Ni系的高合金形成的无缝管的制造，在专利文献1中记载如下，即，限制在合金中作为杂质而含有Zn和Pb的含量，以及限制将方形铸坯成形为圆坯时的总轧制比(＝(轧制前的截面积)/(轧制后的截面积))。专利文献1中记载有：根据这一方法，坯料的外表面难以发生裂纹和瑕疵，能够制造外表面品质优异的高合金无缝管。

然而，关于由高Cr-高Ni-Mo钢经连续铸造而成的方形铸坯所制造的圆坯的内部品质和由该圆坯制造的无缝管的内表面品质，并没有取得对品质提高的发现。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-120875号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明其课题在于，提供一种由高Cr-高Ni-Mo钢经连续铸造而成的方形铸坯，制造具有更良好的内部品质的圆坯的方法。

用于解决课题的方法

本发明的含Ni的高合金圆坯的制造方法包括如下工序：

通过使用铸模对钢液进行连续铸造而得到方形铸坯的工序、和

利用锻造或轧制将所述方形铸坯成形为圆坯的工序，

上述铸模有如下形状：与上述方形铸坯的铸造方向垂直的截面的长边长度w与短边长度h之比w/h为1.0以上2.0，

上述钢液的化学组成以质量％计为，

C：0.005～0.250％、

Si：0.05～2.00％、

Mn：0.05～3.00％、

P：0.04％以下、

S：0.004％以下、

Cu：0.01～3.00％、

Cr：10～35％、

Ni：10～80％、

Mo：1.5～10.0％、

Al：0.001～0.300％、

N：0.001～0.300％、

W：0.00～6.00％、

Ti：0.00～2.00％、

余量：Fe和杂质。

在本发明中，所谓“方形铸坯的铸造方向”是指方形铸坯从连续铸造机被拔出的方向，可以换言之称为“方形铸坯的轴向”或“方形铸坯的延伸方向”。而且通常来说，所谓“与方形铸坯的铸造方向垂直的截面的长边长度w”是指方形铸坯的宽度，“与方形铸坯的铸造方向垂直的截面的短边长度h”是指方形铸坯的厚度。