[发明专利]奥氏体系合金管及其制造方法

说明书

提供一种具有高屈服强度，耐SCC性优异，抑制了强度各向异性，使用超声波探伤的检测能力高的奥氏体系合金管。根据本实施方式的奥氏体系合金管，其化学组成以质量％计为C：0.004～0.030％、Si：1.00％以下、Mn：0.30～2.00％、P：0.030％以下、S：0.0020％以下、Al：0.001～0.100％、Cu：0.50～1.50％、Ni：25.00～55.00％、Cr：20.00～30.00％、Mo：2.00～10.00％、N：0.005～0.100％、以及余量：Fe和杂质。奥氏体晶粒的晶粒度编号为2.0～7.0，且混晶率为5％以下。拉伸YS为758MPa以上，压缩YS/拉伸YS为0.85～1.10，外径为170mm以上。

技术领域

本发明涉及奥氏体系合金管及其制造方法。

背景技术

在油井、气井(在本说明书中，将油井及气井统称为“油井”)中使用油井管。油井管的种类有套管和管道。套管被插入到油井中。套管和坑壁之间被水泥填充，套管被固定在坑内。管道被插入到套管内，流通油、气等生产流体。

生产流体有时含有硫化氢(H₂S)气体。因此，大多油井是含有具有腐蚀性的硫化氢的酸环境。在本说明书中，酸环境是指含有硫化氢的酸性化环境。酸环境不仅含有硫化氢，有时还含有二氧化碳。在这种酸环境下所使用的油井管，需要优异的耐应力腐蚀裂纹性(耐Stress Corrosion Cracking性：以下称为耐SSC性)。

以奥氏体系不锈钢管为代表的奥氏体系合金管具有优异的耐SCC性。因此，奥氏体系合金管被用作油井管。然而，近来需要更加优异的耐SCC性。

日本特开昭58-6928号公报(专利文献1)和日本特开昭63-203722号公报(专利文献2)中已经提出了旨在提高耐SCC性的合金管。

专利文献1中公开的油井管用以下方法制造。准备合金，所述合金具有如下组成：以重量％计含有C：0.05％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.030％以下、S：0.005％以下、sol.Al：0.5％以下、Ni：25～60％、Cr：22.5～30％、Mo：小于8％以及W：小于16％中的1种或2种，余量为Fe和不可避免的杂质，且满足Cr(％)+10Mo(％)+5W(％)≥70％、4％≤Mo(％)+W(％)/2＜8％的条件。将准备的合金在再结晶温度以下的壁厚收缩率设为10％以上的条件下进行热加工。将热加工后的合金以用260logC(％)+1300计算出的下限温度(℃)与用16Mo(％)+10W(％)+10Cr(％)+777计算出的上限温度(℃)的范围内的温度下保持2小时以下的条件进行热处理。将热处理后的合金以10～60％的壁厚收缩率进行冷加工。通过以上制造工序，制造专利文献1所述的油井管。

专利文献2中公开的管状部件用以下方法制造。准备合金管坯，所述合金管坯的组成以重量％计含有C：0.05％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％以下、Ni：30～60％、Cr：15～30％、Mo：1.5～12％、Cu：0.01～3.0％，余量为Fe和杂质。对准备的合金管坯，在200℃～常温的温度区域下，施加截面收缩率35％以上的塑性加工。对于施加塑性加工的合金管坯，实施一次以上如下所示的加热-冷却-冷加工工艺。在加热-冷却-冷加工工艺中，将合金管坯加热至再结晶温度以上并保持。然后，将合金管坯以空冷以上的冷却速度进行冷却。对冷却的合金管坯，进行冷加工。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-6928号公报

专利文献2：日本特开昭63-203722号公报

发明内容

发明要解决的问题