BR112013014151B1

BR112013014151B1 - Método de produção de barra redonda para tubo sem costura feito de liga de alto teor de cr e alto teor de ni, e método de produção de tubo sem costura com uso de barra redonda

Info

Publication number: BR112013014151B1
Application number: BR112013014151-4A
Authority: BR
Inventors: Naoya Hirase; Takanori Satou
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2020-08-04
Also published as: CN103269808A; JPWO2012086179A1; BR112013014151A2; KR20130100193A; CN103269808B; EP2656931B1; MX345041B; EP2656931A4; US20130263436A1; KR101516104B1; MX2013007042A; BR112013014151B8; JP5056990B2; WO2012086179A1; US9468959B2; EP2656931A1

Abstract

método de produção de barra redonda para tubo sem costura feito de liga de alto teor de cr e alto teor de ni, e método de produção de tubo sem costura com uso de barra redonda trata-se de um método de produção de uma barra redonda para um tubo sem costura em que uma placa laminada a quente continuamente fundida com um corte transversal retangular, feita de alta liga que contém cr de 20 a 30% em massa, ni de 30 a 50% em massa e pelo menos um dentre mo e w como mo + 0,5 w de 1,5% em massa ou mais, é submetida a um processo de desbaste e fabricação de tarugo para render uma barra redonda que tem um diâmetro de 150 a 400 mm como um material de partida do tubo sem costura; caracterizado pelo fato de que o processo de fabricação de tarugo e desbaste é executado em uma condição que satisfaça uma relação de 1,3 menor igual a h/d menor igual a 1,8, em que um comprimento de lateral curta do corte transversal da placa laminada a quente fundida é definido como h (mm), e o diâmetro da barra redonda é definido como d (mm). a barra redonda produzida dessa maneira é submetida à laminação por perfuração para fazer um disco oco, e esse tubo de disco oco é submetido à laminação por alongamento, seguida ainda por laminação por ajuste de diâmetro para fabricar um tubo sem costura feito de liga de alto teor de cr e alto teor de ni, impedindo, desse modo, a ocorrência do tubo fissurar durante a laminação por perfuração e produzindo os tubos sem costura em rendimentos preferenciais.

Description

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a um método de produção de uma barra redonda (também chamada de "tarugo redondo", doravante) que é um material de partida de um tubo sem costura feito de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni e a um método de produção de um tubo sem costura com uso da 10 barra redonda.

Técnica Antecedente

Recentemente, o ambiente de uso de tubos de poço de óleo e tubos de caldeiras, etc., se tomou cada vez mais hostil. Isso levou a um nível mais alto de propriedades necessárias de tubos sem costura para uso nesses 15 tubos. Por exemplo, uma força maior e uma resistência à corrosão mais excelente são necessárias em tubos de poço de óleo para uso em poços de óleo que tendem a ser mais profundos e mais corrosivos. Os tubos para uso em instalações de geração de energia nuclear e fábricas químicas devem ter uma resistência à corrosão excelente, particularmente na resistência à fissura por 20 corrosão de tensão no ambiente onde esses tubos são expostos a água de alta temperatura incluindo água pura de alta temperatura e íons de cloro (Cl'). De modo a satisfazer esses requisitos, mais tubos sem costura feitos de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni (também chamada simplesmente de "alta liga", doravante) que contêm grandes quantidades de Cr, Ni e Mo vêm sendo 25 utilizados como tubos de poço de óleo e similares.

Os tubos sem costura de alta liga podem ser produzidos com processo de fabricação de tubo da Mannesmann tal como um processo de laminação com laminador de mandril da Mannesmann, um processo de laminação com laminador peregrino da Mannesmann, e um processo de 30 laminação com laminador Assei da Mannesmann. Esses processos de fabricação de tubo incluem as etapas a seguir: (1) laminar por perfuração um tarugo redondo aquecido a uma temperatura predeterminada em um disco oco (invólucro oco) através de um laminador de perfuração (perfurador); (2) laminar por alongamento o disco oco através de um laminador de laminação por alongamento (por exemplo, laminador de mandril, laminador peregrino); e (3) laminar por ajuste de diâmetro o disco laminado por alongamento através de um laminador de laminação por ajuste de diâmetro (por exemplo, calibrador, redutor por estiramento) em um tubo acabado que tem um diâmetro externo e uma espessura de parede predeterminados.

Os tarugos redondos para uso na fabricação de tubos sem costura de alta liga são produzidos ao fundir liga metálica derretida cuja composição química é ajustada de modo apropriado em um processo de fusão em uma 15 placa laminada a quente fundida com um corte transversal retangular em um processo de fundição contínuo e laminar a placa laminada a quente continuamente fundida para a barra redonda com um diâmetro desejado com o uso de cilindros sulcados em um processo de desbaste e fabricação de tarugo.

Uma liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni tem resistência à 20 deformação aproximadamente 2,4 vezes mais alta que aquela de aço carbono e aproximadamente duas vezes mais alta que aquela de aço com 13% de Cr ou aço BBS, por exemplo, e, assim, calor incorrido pelo processo é gerado de modo significativo, resultante da deformação por cisalhamento devido ao trabalho a quente. Um tarugo redondo de alta liga é submetido à deformação por 25 cisalhamento maior em ambas as suas extremidades do que em sua porção central durante a laminação por perfuração da tarugo redondo de alta liga. Consequentemente, durante laminação por perfuração, enquanto ambas as extremidades do tarugo de alta liga são submetidas à deformação por cisalhamento maior, e, ao mesmo tempo, calor incorrido pelo processo 30 significante é gerado ali, resultando em um grande aumento na temperatura do tarugo. Consequentemente, é provável que tal disco oco de alta liga produzido através da laminação por perfuração tenha fissura por fusão de contorno de grão (chamado de "fissura de extremidade de tubo", doravante) em uma direção circunferência! nas extremidades do tubo.

A fissura de extremidade de tubo também se estende em uma direção de eixo geométrico do tubo em uma parede do disco oco, e a fissura que permanece na parede é alongada ainda em uma direção do eixo geométrico do tubo na laminação subsequente por processo de alongamento e processo de laminação por ajuste de diâmetro, que resulta em produto defeituoso. Em um 10 disco oco que tem a fissura de extremidade de tubo, a extremidade do disco oco onde a fissura existe precisa ser cortado como uma porção defeituosa. Como um resultado, porções defeituosas que devem ser removidas de produtos aumentam, o que diminui o rendimento do produto, resultando em uma deterioração do custo de produção.

Desejou-se intensamente impedir que a fissura de extremidade de tubo fosse gerada durante a laminação por perfuração na produção de um tubo sem costura de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni. O aumento na temperatura nas porções da extremidade do tarugo devido ao calor incorrido pelo processo durante a laminação por perfuração é uma das causas que geram 20 a fissura de extremidade de tubo; assim, para satisfazer o desejo, uma solução pode ser considerada de laminar por perfuração o tarugo em uma temperatura baixada antes, suprimindo, desse modo, a fusão nos contornos de grão cristalino nas porções de extremidade do tarugo. A diminuição na temperatura de aquecimento do tarugo, no entanto, pode originar um problema de aumento 25 da resistência à deformação do tarugo, o que pode aumentar a carga no laminador de perfuração e causar problemas na operação. Consequentemente, a solução de diminuir a temperatura de aquecimento do tarugo não é prática no caso de laminar um tarugo de alta liga.

A técnica anterior pertinente a esses fatos é como se segue.

A Literatura de Patente 1 revela uma tecnologia de foco em falhas de superfícies externas geradas durante um processo de fabricação de tarugo em que uma placa laminada a quente continuamente fundida é submetida um processo de laminação e desbaste para render um tarugo redondo, na produção de um tubo sem costura para um mancai feito de aço-cromo de alto teor de carbono que contém C de 0,7 a 1,5% em massa e Cr de 0,9 a 2,0% em massa e que emprega uma solução para impedir a ocorrência de tais falhas externas, produzindo, desse modo, um tubo sem costura excelente em qualidade de superfície. A técnica revelada nessa Literatura de Patente é direcionada à laminação de aço-cromo de alto teor de carbono e realiza desbaste e fabricação de tarugo em uma condição que especifica uma relação entre um comprimento de lateral longa W (mm) e um comprimento de lateral curta H (mm) de um corte transversal de uma placa laminada a quente fundida e um diâmetro D (mm) de um tarugo redondo.

A Literatura de Patente 2 revela uma tecnologia para focar nas falhas de superfície interna de um tubo sem costura causadas por ô-ferrita produzida em uma segregação central de uma placa laminada a quente continuamente fundida ha produção de um tubo sem costura de 13% de aço Cr (aço inoxidável com base em martensita) e que emprega uma solução para impedir a ocorrência das falhas de superfície interna. A tecnologia revelada nessa Literatura de Patente é direcionada à laminação de 13% de aço Cr e especifica uma composição química desse aço, especifica uma temperatura de aquecimento de um tarugo durante a laminação por perfuração e também especifica que uma proporção de planeza (comprimento de lateral longa/comprimento de lateral curta de corte transversal) da placa laminada a quente fundida seja 1,8 ou mais.

Lista de Citação

Literatura de Patente

Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente ns jp 2007-160363

Literatura de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente n2 JP 04- 224659—

Sumário da Invenção Problema Técnico

Conforme mencionado acima, a técnica revelada na Literatura de Patente 1 foca nas falhas de superfície externa do tarugo feito de aço-cromo de alto teor de carbono. A técnica revelada na Literatura de Patente 2 foca nas falhas de superfície interna do tubo sem costura feito de 13% de aço Cr. Especificamente, ambas as técnicas declaradas na Literatura de Patente 1 e na Literatura de Patente 2 são direcionadas a tipos de aço completamente 10 diferentes na composição química e características daqueles de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni, e as mesmas não focam nem um pouco na fissura de extremidade de tubo gerada durante a laminação por perfuração de um tarugo de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni. Consequentemente, nem a técnica da Literatura de Patente 1 ou na a técnica da Literatura de Patente 2 podem ser 15 uma solução para impedir a fissura de extremidade de tubo durante a laminação por perfuração do tarugo de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni.

Um objetivo da presente invenção é fornecer um método de produção de uma barra redonda para um tubo sem costura que é utilizado na produção de um tubo sem costura feito de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni e que tem as características a seguir, e também fornecer um método de produção de um tubo sem costura com uso dessa barra redonda: (1) impedir a fissura de extremidade de tubo durante laminação por perfuração; e (2) produzir os tubos sem costura com rendimentos altos.

Solução para o Problema

Os sumários da presente invenção são como se segue. (I) Um método de produção de uma barra redonda para um tubo sem costura em que uma placa laminada a quente continuamente fundida com um corte transversal retangular e feita de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni que contém Cr de 20 a 30% em massa, Ni de 30 a 50% em massa e pelo menos um dentre Mo e W como Mo + 0,5 W de 1,5 a 10% em massa é submetida a um processo de desbaste e de fabricação de tarugo para render uma barra redonda que tem um diâmetro de 150 a 400 mm como um material de partida do tubo sem costura, sendo que o método é caracterizado em que o processo de 5 desbaste e de fabricação de tarugo é executado em uma condição que satisfaça uma relação de 1,3<H/D<1,8 em que um comprimento de lateral curta do corte transversal da placa laminada a quente fundida é definido como (mm) e o diâmetro da barra redonda é definido como D (mm). (II) Um método de produção de um tubo sem costura com um 10 processo de fabricação de tubo da Mannesmann caracterizado em que a barra redonda de acordo com (I) é submetida a um processo de laminação através de um laminador de perfuração para render um disco oco e o disco oco é submetido a um processo de laminação por alongamento através de um laminador de laminação por alongamento; seguido por um processo de 15 laminação por ajuste de diâmetro através de um laminador de laminação por ajuste de diâmetro

Efeitos Vantajosos da Invenção

O método de produção de uma barra redonda para um tubo sem costura da presente invenção tem os seguintes efeitos significantes: (1) é possível impedir a fissura de extremidade de tubo de ser gerada durante a laminação por perfuração até na produção do tubo sem costura de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni; e (2) é possível produzir tubos sem costura feitos de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni com rendimentos altos ao mesmo tempo em que suprime 25 a perda de porções defeituosas que resultam da ocorrência da fissura de extremidade de tubo.

O efeito excelente do método de produção da barra redonda do tubo sem costura da presente invenção pode ser suficientemente obtido com o método de produção do tubo sem costura da presente invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 mostra um exemplo de uma microestrutura em corte transversal em uma porção próxima à superfície de um tarugo de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni, a Figura 1(a) mostra um exemplo representativo em um caso de H/D, isto é, a proporção do comprimento de lateral curta H do corte transversal da placa laminada a quente fundida para o diâmetro D do tarugo de menos que 1,3, e a Figura 1(b) mostra um exemplo representativo em um caso de H/D de 1,3 ou mais, respectivamente.

Descrição da Modalidade

De modo a alcançar o objetivo mencionado anteriormente, os 10 presentes inventores conduziram vários testes e estudos baseados na premissa de que um tarugo redondo é formado através de um processo de desbaste e fabricação de tarugo com uso de uma placa laminada a quente continuamente fundida com um corte transversal retangular, como um material de partida na produção de um tubo sem costura feito de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni com um método de fabricação de tubo da Mannesmann.

Especificamente, conforme verificado em um Exemplo posterior, as placas continuamente laminadas a quente fundidas de liga^e alto teor de Cr e alto teor de Ni com várias dimensões de corte transversal (comprimentos laterais curtos, comprimentos laterais longos) foram desbastadas e laminadas em tarugo redondos que têm vários diâmetros, e uma inspeção para examinar a presença ou ausência da fissura de extremidade de tubo foi conduzida em cada tarugo depois de serem laminados por perfuração através de um laminador de perfuração. Como um resultado dessa inspeção, observou-se que a fissura de extremidade de tubo foi gerada em tarugos que têm H/D menor que 1,3 durante a laminação por perfuração, e nenhuma fissura de extremidade de tubo foi gerada em tarugos que têm H/D de 1,3 ou mais durante a laminação por perfuração, em que o comprimento curto do corte transversal de cada placa laminada a quente fundida foi definido como (mm) e o diâmetro de cada tarugo foi definido como D (mm).

Dessa maneira, observou-se que nenhuma fissura de extremidade de tubo é gerada se a condição de 1,3<H/D é satisfeita; e, de modo a estudar como esse fenômeno ocorreu, um espécime foi coletado de uma porção de extremidade de cada tarugo produzido na mesma condição de fabricação de tarugo entre os tarugos utilizados no teste de laminação por perfuração acima, e 5 uma observação da microestrutura em corte transversal foi conduzida para uma porção da camada externa próxima em uma profundidade de 2,5 mm da circunferência externa de cada espécime.

A Figura 1 mostra um exemplo de uma microestrutura em corte transversal em uma porção próxima à superfície de um tarugo de liga de alto 10 teor de Cr e alto teor de Ni; a Figura 1(a) mostra um exemplo representativo em um caso de H/D, isto é, a proporção do comprimento de lateral curta H de corte transversal da placa laminada a quente fundida para o diâmetro D do tarugo menor que 1,3, e a Figura 1(b) mostra um exemplo representativo em um caso de H/D de 1,3 ou mais, respectivamente. Conforme mostrado na Figura 1(a), 15 pode se ver que o tarugo feito na condição de H/D menor que 1,3 exibe uma estrutura de cristal de uma estrutura mista que inclui grãos finos e grãos grandes. Por outroTado, conforme mostrado na Figura 1(b), pode ser ver que, no tarugo feito na condição de H/D de 1,3 ou mais, a taxa de redução para deformar a placa laminada a quente fundida na direção paralela ao seu lado 20 curto se torna relativamente alta durante o processo de desbaste e fabricação de tarugo, e, assim, a estrutura de cristal do tarugo se torna uma microestrutura uniforme de grão fino.

O tarugo feito na condição de H/D de menos que 1,3 mostrado na Figura 1(a) tem a estrutura cristal da estrutura mista incluindo os grãos finos e 25 os grãos grandes e impurezas tais como P são concentradas nos contornos do grão de cristal que tem um diâmetro ainda maior, e as impurezas concentradas abastecem a diminuição do ponto de fusão dos contornos do grão de cristal. Com base nisso, pode se explicar que, no tarugo feito na condição de H/D de menos que 1,3, a fusão provavelmente ocorre nos contornos do grão de cristal 30 devido ao calor incorrido pelo processo durante laminação por perfuração, de modo que a fissura de extremidade de tubo é gerada em ambas as extremidades do tarugo onde a deformação por cisalhamento se torna maior. Por outro lado, o tarugo feito na condição de H/D de 1,3 ou mais mostrado na Figura 1(b) tem a estrutura cristal de uma microestrutura de grão fino uniforme, 5 de modo que as impurezas são dispersas nos contornos do grão de cristal fino uniformes, que suprime a diminuição do ponto de fusão dos contornos do grão de cristal. Com base nisso, pode-se explicar que, no tarugo feito na condição de H/D de 1,3 ou mais, a fusão improvavelmente ocorre nos contornos do grão de cristal mesmo se o calor incorrido pelo processo seja gerado durante laminação 10 por perfuração, e, assim, a fissura de extremidade de tubo é evitada.

Observe que H/D excessivamente grande causa uma taxa de redução significantemente grande durante o desbaste e a fabricação de tarugo, o que resulta em rugas de laminação significantes na superfície do tarugo, deterioração do formato das porções de extremidade de tarugo e aumento no refugo a partir do tarugo. Em conformidade, o H/D é limitado para ser 1,8 ou menos.

Conforme mencjonacjc. anteriormente, a presente invenção foi feita com base na observação de que, na produção do tubo sem costura de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni, nenhuma fissura de extremidade de tubo égerada em tal tarugo que satisfaça a condição de 1,3<H/D<1,8 durante a laminação por perfuração. O método de produção da barra redonda para o tubo sem costura da presente invenção, conforme descrito acima, em que uma placa laminada a quente continuamente fundida com um corte transversal retangular e feita de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni que contém Cr de 20 a 30% em massa, Ni de 30 a 50% em massa e pelo menos um dentre Mo e W como Mo + 0,5 W de 1,5 a 10% em massa é submetida a um processo de desbaste e fabricação de tarugo para render uma barra redonda que tem um diâmetro de 150 a 400 mm como um material de partida do tubo sem costura, é caracterizado em que o processo de desbaste e fabricação de tarugo é executado na condição que satisfaz a relação de 1,3<H/D<1,8, em que o comprimento de lateral curta do corte transversal da placa laminada a quente fundida é definido como (mm) e o diâmetro da barra redonda é definido como D (mm).

O método de produção do tubo sem costura da presente invenção 5 inclui laminação por perfuração da barra redonda descrita acima através de um laminador de perfuração em um disco oco, laminação por alongamento do disco oco através de um laminador de laminação por alongamento e ainda laminação por ajuste de diâmetro desse disco oco através de um laminador de laminação por ajuste de diâmetro.

Será dada uma descrição das razões para especificar o método de produção da presente invenção conforme mencionado anteriormente e de uma modalidade preferencial do método de produção da presente invenção, doravante.

1. Composição química de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni

Uma composição específica da liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni empregada na presente invenção é conforme se segue. O símbolo "%" de um teor de elemento denota"% em massa" na descrição a seguir. Cr: 20 a 30%

Cr é um elemento eficaz para melhorar a resistência à corrosão por sulfeto de hidrogênio representada pela resistência à fissura por corrosão por tensão em coexistência com Ni. No entanto, o teor de Cr de menos que 20% não pode alcançar esse efeito. Por outro lado, o teor de Cr de mais de 30% satura o efeito, o que não é preferencial à luz de trabalhabilidade a quente. Consequentemente, o teor de Cr apropriado é estabelecido para estar na faixa 25 de 20 a 30%. Ni: 30 a 50%

Ni é um elemento que tem um efeito de melhorar a resistência à corrosão por sulfeto de hidrogênio. O teor de Ni de menos que 30%, no entanto, forma de modo insuficiente uma película de sulfeto de Ni na superfície externa da liga, e, consequentemente, qualquer efeito que contém Ni não pode ser obtido. Por outro lado, o teor de Ni de mais de 50% satura o efeito e qualquer efeito proporcional ao custo da liga não pode ser obtido, o que impede uma eficiência econômica. Em conformidade, o teor de Ni apropriado está na faixa de 30 a 50%. Mo + 0,5 W: 1,5 a 10%

Mo e W, cada um, têm um efeito de aprimorar a resistência à microfissuração, e um deles ou ambos podem ser adicionados. O teor como "Mo + 0,5 W" de menos que 1,5% não pode alcançar o efeito e, assim, o teor como "Mo + 0,5 W" é estabelecido ser 1,5% ou mais. Conter mais do que o necessário 10 desses elementos somente satura o efeito e o teor excessivo deteriora a trabalhabilidade a quente. Em conformidade, o teor é estabelecido de modo que um valor de "Mo + 0,5 W" esteja na faixa de 10% ou menos.

A liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni empregada na presente invenção pode conter os elementos seguintes ao invés dos elementos de liga 15 acima. C: 0,04% ou menos

C combina com Cr, Mo, Fe e similares para formar carboneto, e o aumento no teor de C deteriora a ductilidade e tenacidade. Em conformidade, é preferencial limitar o teor de C para ser 0,04% ou menos. Si: 0,5% ou menos

Si impede a formação de uma fase o e suprime a deterioração da ductilidade e tenacidade, e assim o teor de Si é preferencialmente estabelecido para ser o menor possível. Em conformidade, é preferível limitar o teor de Si para ser 0,5% ou menos. Mn: 0,01 a 3,0%

Mn contribui para a melhora da trabalhabilidade a quente. Consequentemente, o teor de Mn é preferencialmente estabelecido ser 0,01% ou mais. O teor excessivo de Mn pode deteriorar a resistência à corrosão, e, assim, o teor de Mn é preferencialmente estabelecido ser 3,0% ou menos. Em 30 conformidade, o teor de Mn é preferencialmente estabelecido estar em uma faixa a partir de 0,01 a 3,0% se Mn for adicionado. Particularmente, é preferencial estabelecer que o teor de Mn seja 0,01 a 1,0% se a formação da fase o causar problema. P: 0,03% ou menos

P está geralmente contido em liga como uma impureza e é um elemento que causa influências adversas na trabalhabilidade a quente e similares. P acumulado nos contornos do grão de cristal pode encorajar a fissura de extremidade de tubo dependendo do grau de acumulação e assim o teor de P é preferencialmente estabelecido ser menos. Em conformidade, é preferencial limitar o teor de P para ser 0,03% ou menos. S: 0,03% ou menos

S está contido também em uma liga como uma impureza e é um elemento que causa influências adversas na tenacidade e similares. S também acumulado nos contornos do grão de cristal pode gerar a fissura de extremidade de tubo dependendo do grau de acumulação, e assim o teor de S é preferencialmente estabelecido para ser menos. Em conformidade, é preferencial limitar o teor de S para ser 0,03% ou menos. Cu: 0,01 a 1,5%

Cu é um elemento eficaz para aumentar a força de ruptura por fluência, e o teor do Cu é preferencialmente estabelecido como sendo 0,01% ou mais. O teor de Cu de mais que 1,5% pode deteriorar a ductilidade da liga. Em conformidade, é preferencial estabelecer o teor do Cu para estar em uma faixa a partir de 0,01 a 1,5%. Al: 0,20% ou menos

Al é eficaz como um desoxidante, mas encoraja a formação de composto intermetálico tal com a fase a, e assim o teor de Al é preferencialmente limitado para ser 0,20% ou menos. N: 0,0005 a 0,2%

N é um elemento de reforço de solução sólida e contribui para alto teor de reforço e suprime também a formação de composto intermetálico tal como a fase o, o que contribui para o aumento de tenacidade. Consequentemente, o teor de N é preferencialmente estabelecido ser 0,0005% ou mais. O teor de N de mais de 0,2% deteriora a resistência à microfissura. Em conformidade, é preferencial estabelecer o teor de N para estar em uma faixa de 5 0,0005 a 0,2%. Ca: 0,005% ou menos

Ca imobiliza S que impede a trabalhabilidade a quente como sulfeto, mas o teor excessivo de Ca deteriora a trabalhabilidade a quente. Em conformidade, o teor de Ca é preferencialmente limitado para ser 0,005% ou 10 menos.

2. Condição para produção de tubo sem costura

O tubo sem costura de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni da presente invenção é um tubo feito de alta liga que contém os elementos essenciais mencionados acima e pode conter ainda elementos opcionais para 15 serem adicionados se necessário, sendo que o equilíbrio é Fe e impurezas. Esse tubo sem costura pode ser produzido em instalações de produção com métodos de produção utilizados de modo convencional no campo industrial. Por exemplo, um forno a arco elétrico, um forno de descarburação a oxigênio com argônio (descarburação com insuflação pelo fundo de uma mistura de argônio- 20 oxigênio, forno AOD) ou um forno de descarburação a oxigênio a vácuo (forno VOD) podem ser utilizados para fundir a alta liga.

O metal fundido que tem a composição química acima é fundido em uma placa laminada a quente fundida com um corte transversal retangular por meio do processo de fundição contínuo, e essa placa laminada a quente 25 continuamente fundida é submetida a um processo de desbaste e fabricação de tarugo para render um tarugo redondo com um corte transversal circular através dos cilindros sulcados. Esse tarugo redondo pode ser utilizado como matéria prima para produção de um tubo sem costura de alta liga com o processo de fabricação de tubo da Mannesmann, isto é, esse tarugo redondo é laminado por 30 perfuração através do laminador de perfuração em um disco oco, e esse disco ocoéjaminadojpor alongamento através de um laminador de laminação por alongamento, e então é laminado por ajuste de diâmetro através de um laminador de laminação por ajuste de diâmetro em um tubo sem costura de alta liga.

Na produção do tubo sem costura alta liga da presente invenção, a placa laminada a quente continuamente fundida é submetida a um processo de desbaste e fabricação de tarugo para render o tarugo redondo com um diâmetro de 150 a 400 mm. A razão para isso é porque, no caso da produção de um tubo sem costura alta liga, um tarugo redondo que tem um diâmetro na faixa de 150 a 400 mm é comumente empregado como um material de partida do mesmo, e assim qualquer tarugo que tenha um diâmetro nessa faixa é suficientemente prático.

Nesse momento, o processo de desbaste e fabricação de tarugo para a placa laminada a quente fundida é executado na condição de satisfazer a relação de 1,3<H/D<1,8 em que o comprimento de lateral curta do corte transversal da placa laminada a quente fundida é definido como (mm), e o diâmetro do tarugo redondo é definido como D (mm). Isso se dá devido às razões a seguir. H/D de1,3 ou mais significa que a taxa de redução para deformar a placa laminada a quente fundida na direção paralela à sua lateral curta se torna relativamente alta durante o processo de desbaste e fabricação de tarugo, e assim a estrutura cristal dp tarugo se torna uma microestrutura uniforme e de grão fino, e as impurezas tais como P são dispersas nos contornos do grão de cristal fino uniformes. Consequentemente, a diminuição do ponto de fusão dos contornos do grão de cristal é suprimida, e a fusão improvavelmente ocorre nos contornos do grão de cristal mesmo se o calor incorrido pelo processo seja gerado devido à deformação por cisalhamento em ambas as extremidades do tarugo durante a laminação por perfuração, impedindo, desse modo, a fissura de extremidade de tubo que resulta da fusão nos contornos do grão. Por outro lado, H/D de mais de 1,8 causa rugas significantes de laminação na superfície do tarugo durante o processo de desbaste e fabricação de tarugo e também a distorção do formato nas porções de extremidade do tarugo, o que resulta no aumento da quantidade de descarte a partir do tarugo.

Na laminação por perfuração, a temperatura de aquecimento do tarugo está preferencialmente na faixa de 1.150 a 1.250 °C. Se a temperatura de aquecimento é diminuída para menos de 1.150 °C, a resistência à deformação do tarugo é aumentada, o que causa um aumento na carga no laminador de perfuração, o que resulta no impedimento da operação. Por outro lado, a temperatura de aquecimento de mais de 1.250 °C junto com o calor incorrido pelo processo pode causar a fissura de extremidade de tubo que resulta da fusão nos contornos do grão.

Conforme descrito acima, de acordo com o método de produção da barra redonda para o tubo sem costura da presente invenção, é possível produzir a barra redonda de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni em que a prevenção da fissura de extremidade de tubo pode ser obtida ao ajustar apropriadamente a condição de desbaste e da fabricação de tarugo definida pelo comprimento de lateral curta do corte transversal da placa laminada a quente continuamente fundida e pelo diâmetro da barra redonda sem diminuir a temperatura de aquecimento da barra redonda durante laminação por perfuração. Em conformidade, no método de produção do tubo sem costura da presente invenção com uso dessa barra redonda, é possível alcançar o efeito excelente do método de produção da barra redonda para o tubo sem costura da presente invenção, e é possível também suprimir perdas como porções defeituosas devido à ocorrência da fissura de extremidade de tubo, produzindo, desse modo, os tubos sem costura de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni em rendimentos preferenciais.

EXEMPLO

De modo a confirmar o efeito da presente invenção, conforme mostrado na Tabela 1 abaixo, um teste completo conduzido de modo que as placas continuamente laminadas a quente fundidas de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni que têm várias dimensões de corte transversal (comprimentos x laterais curtos H, comprimentos laterais longos W) fossem submetidas a um processo de desbaste e fabricação de tarugo para render tarugo redondos que têm vários diâmetros D, e cada tarugo foi laminado por perfuração através de um laminador de perfuração. Além disso, a observação visual foi conduzida em ambas as superfícies de extremidade de cada um dos discos ocos obtidos, de modo a examinar a presença ou ausência da fissura de extremidade de tubo nos mesmos. Os resultados do exame e a avaliação dos mesmos são mostrados na Tabela 1 abaixo. Tabelai

Nota: * representa o desvio da condição especificada pela presente invenção.

Os símbolos na coluna de "Avaliação" da Tabela 1 denotam conforme se segue.

O: "Bom" representa que nenhuma fissura de extremidade de tubo foi confirmada.

x: "Insatisfatório" representa que a fissura de extremidade de tubo foi confirmada.

Além do teste de laminação por perfuração acima, um espécime foi 20 coletado de uma porção de extremidade de cada tarugo para o Teste n- 1 ao Teste n2 7 mostrado na Tabela 1 e a observação da microestrutura em corte transversal foi conduzido para uma porção de camada exterior em uma profundidade de 2,5 mm a partir da circunferência externa de cada espécime. Como exemplos representativos do resultado da observação, a microestrutura 5 em corte transversal do tarugo para o Teste n2 1 é mostrado na Figura 1(a), e a microestrutura em corte transversal do tarugo para o Teste n2 4 é mostrado na Figura 1(b).

Os resultados da Tabela 1 e a Figura 1 revelam o que segue.

Conforme mostrado na Tabela 1, os espécimes para os Testes n— 10 3, 4, 6 e 7 satisfizeram a condição de desbaste e fabricação de tarugo (1,3<H/D<1,8) especificada pela presente invenção e não houve fissura de extremidade de tubo. Conforme mostrado no Teste n2 4 da Figura 1(b), a estrutura cristal do tarugo foi uma microestrutura uniforme e de grão fino e impurezas foram dispersas nos contornos do grão de cristal fino uniformes, de 15 modo que a fusão ocorresse improvavelmente nos contornos do grão de cristal mesmo se calor incorrido pelo processo fosse gerado durante laminação por perfuração.

Por outro lado, todos os espécimes para os Testes n— 1, 2 e 5 não satisfizeram a condição de desbaste e fabricação de tarugo especificada pela 20 presente invenção, e todos tiveram a fissura de extremidade de tubo. Conforme mostrado no Teste n2 1 da Figura 1(a), porque a estrutura cristal do tarugo foi uma estrutura mista que incluiu grãos finos e grãos grandes, as impurezas se concentraram nos contornos do grão de cristal que tinham um diâmetro de grão grande, e a fusão provavelmente ocorreu nos contornos do grão de cristal 25 devido ao calor incorrido pelo processo durante a laminação por perfuração.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção pode ser utilizada de modo eficaz no método de produção de um tubo sem costura de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni com um processo de fabricação de tubo da Mannesmann.

Claims

1. Método de produção de uma barra redonda para um tubo sem costura em que uma placa laminada a quente continuamente fundida com um corte transversal retangular, feita de liga de alto teor de Cr e alto teor de Ni que contém Cr de 20 a 30% em massa, Ni de 30 a 50% em massa e pelo menos um dentre Mo e W como Mo + 0,5 W de 1,5 a 10% em massa, é submetida a um processo de desbaste e fabricação de tarugo para render uma barra redonda que tem um diâmetro de 150 a 400 mm como um material de partida do tubo sem costura, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo de desbaste e fabricação de tarugo é executado em uma condição que satisfaça uma relação de 1,3<H/D<1,8 em que um comprimento de lateral curta do corte transversal da placa laminada a quente fundida é definido como H em mm, e o diâmetro da barra redonda é definido como D em mm.

2. Método de produção de um tubo sem costura com um processo de fabricação de tubo da Mannesmann CARACTERIZADO pelo fato de que a barra redonda, conforme definido na reivindicação 1, é submetida a um processo de laminação por perfuração através de um laminador de perfuração para render um disco oco; e o disco oco é submetido a um processo de laminação por alongamento através de um laminador de laminação por alongamento; seguido por um processo de laminação por ajuste de diâmetro através de um laminador laminação por ajuste de diâmetro.