[发明专利]无缝钢管的制造方法

说明书

本发明提供能够在穿孔机中抑制晶粒的粗大化的无缝钢管的制造方法。本实施方式的无缝钢管的制造方法具备如下工序：加热工序，将含Nb的钢坯料加热至800～1030℃；制管工序，使用穿孔机对含Nb的钢坯料进行穿孔轧制或延伸轧制，从而制造中空管坯，所述穿孔机具备在含Nb的钢坯料所通过的轧制线周围配置的多个斜辊、在多个斜辊间且是在轧制线上配置的顶头、以及从顶头的后端沿轧制线向顶头的后方延伸的芯棒；以及，轧制结束后立即冷却工序，对中空管坯中的通过多个斜辊的后端之间的中空管坯部分实施使用冷却液的冷却，从而在中空管坯部分通过多个斜辊的后端之间起15.0秒以内，使中空管坯部分的外表面温度成为700～1000℃。

技术领域

本发明涉及无缝钢管的制造方法。

背景技术

随着腐蚀性低的井(油井和气井)的枯竭，正在开发腐蚀性高的井(以下称为高腐蚀性井)。高腐蚀性井为含有大量腐蚀性物质的环境，高腐蚀性井的温度会从常温到200℃左右。腐蚀性物质例如为硫化氢等腐蚀性气体。硫化氢在由高强度的低合金无缝钢管形成的油井管中会引起硫化物应力开裂(Sulfide Stress Cracking、以下称为“SSC”。)。因此，要求在这些高腐蚀性井中使用的无缝钢管具有高的耐SSC性。

另一方面，对在上述高腐蚀性井中使用的油井管还要求具有高的强度。然而，耐SSC性和强度一般为互悖的特性。因此，如果提高无缝钢管的强度，则无缝钢管的耐SSC性便会降低。

为了得到具有高的强度且优异的耐SSC性，晶粒的微细化是有效的。通常，无缝钢管通过如下制造工序制造。首先，使用穿孔机(穿轧机)对加热的坯料(圆柱状的圆坯)进行穿孔轧制，进而，根据需要，通过延伸轧机进行延伸轧制来制造中空管坯。穿轧机和延伸轧机在具备顶头以及配置在顶头周围的多个斜辊这一点上是共通的。进而，根据需要，用芯棒连轧机等延伸轧机实施进一步的延伸轧制。对于所制造的中空管坯，根据需要，使用定径轧机(定径器、减径器等)实施定径轧制，形成期望的外径和壁厚。对于经过以上工序的中空管坯，实施使用热处理炉的淬火(离线淬火)，然后，实施使用热处理炉的回火，调节强度和晶体粒度。也存在为了使晶粒微细而实施多次淬火的情况。通过以上工序，制造无缝钢管。

此外，在上述制造工序中，关于最初的淬火，也存在不使用热处理炉地实施对刚结束延伸轧制或定径轧制后的中空管坯直接进行水冷来实施淬火的、所谓的“在线淬火”的情况。关于在线淬火，例如在专利文献1中有提出。

专利文献1使用以质量％计含有C：0.15～0.20％、Si：0.01％以上且小于0.15％、Mn：0.05～1.0％、Cr：0.05～1.5％、Mo：0.05～1.0％、Al：0.10％以下，V：0.01～0.2％、Ti：0.002～0.03％、B：0.0003～0.005％、以及N：0.002～0.01％、余量为Fe和杂质的钢锭。将该钢锭加热至1000～1250℃的温度，最终轧制温度采用900～1050℃，结束制管轧制。然后，从Ar₃相变点以上的温度直接进行淬火，或者，结束制管轧制后，在线补热至Ac₃相变点～1000℃，从Ar₃相变点以上的温度进行淬火。然后，在600℃～Ac₁相变点的温度区域进行回火。专利文献1中记载了通过该制造方法制造的无缝钢管具有110ksi级的强度(758～861MPa)且具有高的强度以及优异的韧性和耐SSC性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-31756号公报

非专利文献

非专利文献1：“关于钢的奥氏体组织的重构法的高精度化的研究”,畑等,新日铁住金技法第404号(2016)p24～p30

发明内容

发明要解决的问题