BR112015031596B1

BR112015031596B1 - Tubo de aço sem emendas para tubo em linha usado em ambientes acres

Info

Publication number: BR112015031596B1
Application number: BR112015031596-8A
Authority: BR
Inventors: Keiichi Kondo; Yuji Arai; Kenji Kobayashi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2020-03-03
Also published as: US10094008B2; WO2015001759A1; JPWO2015001759A1; SA515370317B1; EP3018229B1; EP3018229A4; AR096726A1; EP3018229A1; MX2015017740A; BR112015031596A2; CN105358725A; JP6028863B2; US20160369381A1; CN105358725B

Abstract

resumo “tubo de aço sem emendas para tubo em linha usado em ambientes acres” trata-se de um tubo de aço sem emendas que é usado para um tubo em linha usado em ambientes acres, tem uma resistência à deformação de 400 mpa ou menos e exibe uma excelente resistência contra hic. o tubo de aço sem emendas de acordo com uma modalidade da presente invenção é usado para um tubo em linha usado em ambientes acres. o tubo de aço sem emendas inclui: uma composição química que consiste, em % em massa, em c: 0,01 a 0,20%, si: 0,05 a 0,50%, mn: 0,3 a 2,0%, p: 0,02% ou menos, s: 0,01% ou menos, cr: 0,02 a 0,2%, al solúvel em ácido: 0,001 a 0,100%, o: 0,0050% ou menos, n: 0,0100% ou menos, ca: 0 a 0,0050%, ti: 0 a 0,012%, e nb: 0 a 0,012%, em que o saldo é fe e impurezas; e uma estrutura que consiste, em razão de área, em 10 a 50% de ferrita e 0 a menos do que 5% de perlita, em que o saldo é bainita temperada e/ou martensita temperada, e a quantidade de inclusões, em que cada uma tem um diâmetro de grão de 50 ?m ou mais, não é maior do que 15 por 100 mm2, e o tubo de aço sem emendas tem uma resistência à deformação de 400 mpa ou menos. 1/1

Description

TUBO DE AÇO SEM EMENDAS PARA TUBO EM LINHA USADO EM AMBIENTES ACRES

CAMPO DA TÉCNICA [0001] A presente invenção refere-se a um tubo de aço sem emendas. Mais particularmente, a mesma se refere a um tubo de aço sem emendas para um tubo em linha que é usado em ambientes acres que contêm sulfeto de hidrogênio (H2S), que é um gás corrosivo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA [0002] O óleo cru e o gás natural contêm sulfeto de hidrogênio úmido. Tal ambiente é chamado de ambiente acre. Os tubos em linha transportam o óleo cru ou o gás natural produzidos a partir de poços de óleo ou poços de gás. Portanto, os tubos em linha são usados em ambientes acres. Os tubos em linha usados em tais ambientes acres têm um problema de fragilização por hidrogênio que pode ser atribuído ao sulfeto de hidrogênio.

[0003] A fragilização por hidrogênio inclui rachadura por estresse de sulfeto e rachadura induzida por hidrogênio (doravante chamada de HIC). A rachadura por estresse de sulfeto ocorre em um produto de aço mediante estresse externo estático. A HIC ocorre em um produto de aço sem nenhum estresse externo no mesmo. Os tubos em linha estão menos sujeitos ao estresse externo estático em comparação com os tubos de poço de óleo. Dessa forma, exige-se, especialmente, que os tubos de linha apresentem resistência contra HIC.

[0004] Sabe-se que, em geral, a HIC ocorre facilmente com um aumento na resistência do aço.

[0005] As técnicas para melhorar a resistência contra HIC de um produto de aço para um tubo em linha são propostas na Publicação de Pedido de Patente Japonesa no 54-110119 (Documento de Patente 1), Publicação de Patente Japonesa no 58-18967 (Documento de Patente 2), Publicação de Pedido de Patente Japonesa no 52-111815 (Documento de Patente 3), Publicação de Pedido de Patente Japonesa no 61-60866 (Documento de Patente 4),

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Publicação de Pedido de Patente Japonesa no 2004-176172 (Documento de Patente 5) e Publicação de Pedido de Patente Japonesa no 2004-143593 (Documento de Patente 6).

[0006] O aço para um tubo em linha revelado no Documento de Patente contém Ca e Ce e o MnS no aço é esferoidizado. O Documento de Patente 1 descreve que a resistência contra HIC do aço para um tubo em linha é, portanto, melhorada.

[0007] O aço para um tubo em linha revelado no Documento de Patente tem uma composição química que contém Cu e Ni como elementos essenciais e satisfaz, adicionalmente, Ca/S > 2.0. O Documento de Patente 2 descreve que a resistência contra HIC do aço para um tubo em linha é, portanto, melhorada.

[0008] O produto de aço para um tubo em linha revelado no Documento de Patente 3 tem os teores reduzidos de elementos que são facilmente segregados, tais como Mn, P e S e contém, adicionalmente, elementos de liga, tais como Cu, Ni, Cr e Mo. O Documento de Patente 3 descreve que a entrada de hidrogênio no aço é, portanto, suprimida, melhorando a resistência contra HIC do produto de aço para um tubo em linha.

[0009] O produto de aço para um tubo em linha revelado no Documento de Patente 4 contém Ni, Cr e/ou Mo. O Documento de Patente 4 descreve que a entrada de hidrogênio no aço é, portanto, suprimida, melhorando a resistência contra HIC do produto de aço para um tubo em linha.

[0010] Os aços revelados nos Documentos de Patente 5 e 6 contêm Mo e V como elementos essenciais e ferrita é precipitado nos limites de grão das estruturas temperadas de bainita e martensita, suprimindo a fragilização de limite de grão de cristal. Os Documentos de Patente 5 e 6 descrevem que uma resistência à deformação de 483 MPa ou mais e uma resistência excelente contra HIC podem ser, assim, obtidas.

DOCUMENTOS DE TÉCNICAS ANTERIORES

Documentos de Patente [0011] Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente

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Japonesa no: 54-110119 [0012] Literatura de Patente 2: Publicação de Patente Japonesa no 5818967 [0013] Literatura de Patente 3:

Publicação de Pedido de Patente

Japonesa no: 52-111815 [0014] Literatura de Patente 4:

Publicação de Pedido de Patente

Japonesa no: 61-60866 [0015] Literatura de Patente 5:

Publicação de Pedido de Patente

Japonesa no: 2004-176172 [0016] Literatura de Patente 6:

Publicação de Pedido de Patente

Japonesa no: 2004-143593 [0017] Convencionalmente, conforme declarado acima, pensava-se que se a resistência fosse baixa, a HIC seria menos propensa a ocorrer. Entretanto, como resultado de pesquisas conduzidas pelos presentes inventores, foi constatado, como uma nova constatação, que não apenas no caso em que a resistência é alta, mas também no caso em que a resistência é baixa, ou seja, a resistência à deformação é de 400 MPa ou menos, a HIC pode ocorrer. Doravante, no presente relatório descritivo, “baixa resistência” se refere a uma resistência à deformação de 400 MPa ou menos e “alta resistência” se refere a uma resistência à deformação maior do que 400 MPa.

[0018] Portanto, é desejável suprimir a ocorrência de HIC em um tubo de aço sem emendas de baixa resistência.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0019] Um objetivo da presente invenção é fornecer um tubo de aço sem emendas que é usado para um tubo em linha usado em ambientes acres, em que o tubo de aço sem emendas tem uma resistência à deformação de 400 MPa ou menos e uma resistência excelente contra HIC.

[0020] O tubo de aço sem emendas de acordo com a presente modalidade é usado para um tubo em linha usado em ambientes acres. O tubo de aço sem emendas inclui: uma composição química que consiste, em % em

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4/28 massa, em C: 0,01 a 0,20%, Si: 0,05 a 0,50%, Mn: 0,3 a 2,0%, P: 0,02% ou menos, S: 0,01% ou menos, Cr: 0,02 a 0,2%, Al solúvel em ácido: 0,001 a 0,100%, O: 0,0050% ou menos, N: 0,0100% ou menos, Ca: 0 a 0,0050%, Ti: 0 a 0,012%, e Nb: 0 a 0,012%, em que o saldo é Fe e impurezas; e uma estrutura que consiste, em razão de área, em 10 a 50% de ferrita e 0 a menos do que 5% de perlita, em que o saldo é bainita revenida e/ou martensita revenida, e a quantidade de inclusões, em que cada uma tem um diâmetro de grão de 50 pm ou mais, não é maior do que 15 por 100 mm², e o tubo de aço sem emendas tem uma resistência à deformação de 400 MPa ou menos.

[0021] A composição química do tubo de aço sem emendas de acordo com a presente modalidade pode conter Ca: 0,0005 a 0,0050%. A composição química do tubo de aço sem emendas de acordo com a presente modalidade pode conter um ou mais selecionados a partir de um grupo que consiste em Ti: 0,002 a 0,012% e Nb: 0,002 a 0,012%.

[0022] O tubo de aço sem emendas da presente modalidade exibe resistência excelente contra HIC embora o mesmo tenha uma baixa resistência de 400 MPa ou menos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0023] [Figura 1] A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra inclusões aglomeradas.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES [0024] Uma modalidade da presente invenção será descrita em detalhes abaixo.

[0025] Os presentes inventores pesquisaram e estudaram a ocorrência de HIC em tubos de aço sem emendas de baixa resistência e obtiveram as seguintes constatações.

[0026] (1) A HIC ocorre através do mecanismo descrito abaixo. O hidrogênio se acumula ao redor de inclusões grossas no aço e forma o ponto inicial da HIC. Se o aço for deformado devido à elevação na pressão do hidrogênio no ponto inicial, uma rachadura é gerada. O deslocamento e o

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5/28 hidrogênio se acumulam adicionalmente nas bordas da rachadura. Consequentemente, ocorre a HIC.

[0027] Nos tubos de aço sem emendas de baixa resistência, particularmente, bolhas, que são um tipo de HIC, são propensas a ocorrer. Uma bolha é uma rachadura (um volume) que ocorre nas proximidades de uma superfície de um produto de aço e se estende na direção axial do produto de aço. Até mesmo se uma razão de área de rachadura CAR obtida através de um teste de CAR, que será descrito posteriormente, for de 0%, uma bolha pode existir. Em tubos de aço sem emendas convencionais que têm uma alta resistência (resistência de mais de 400 MPa), a ocorrência de uma bolha não resulta, por exemplo, em vazamento de um fluido transmitido devido à alta resistência. Dessa forma, as bolhas não geram problemas específicos.

[0028] Entretanto, em tubos de aço sem emendas de baixa resistência, uma pluralidade de bolhas dispostas na direção de espessura da parede pode ser combinada para produzir uma grande rachadura (HIC). Portanto, a ocorrência de bolhas também é, preferencialmente, suprimida em tubos de aço sem emendas de baixa resistência.

[0029] Em geral, um tubo de aço sem emendas de baixa resistência é produzido sendo deixado para resfriar conforme após a fabricação de tubo. Nesse caso, a estrutura do tubo de aço sem emendas é uma estrutura de duas fases, ferrita e perlita. Visto que a razão de ferrita que tem baixa resistência à deformação é grande, a HIC está propensa a ocorrer devido à elasticidade de ferrita.

[0030] Portanto, para o tubo de aço sem emendas de acordo com a presente modalidade, têmpera e revenimento são realizados apesar da baixa resistência. Consequentemente, a razão de área de ferrita no aço (doravante chamada de razão de ferrita) se torna 50% ou menos. Então, em vez de ferrita, a bainita revenida e/ou martensita revenida são formadas. Visto que cada uma dentre bainita e martensita tem uma resistência superior à da ferrita, a deformação devido à pressão do hidrogênio é suprimida. Dessa forma, a

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6/28 ocorrência de HIC (que inclui bolhas) é suprimida.

[0031] (2) Na presente modalidade, ademais, a razão de área de perlita na estrutura (doravante chamada de razão de perlita) é estabelecida como menor do que 5%. Se a razão de perlita for alta, a HIC está propensa a ocorrer. Como uma razão para isso, o seguinte pode ser considerado. Os íons de hidrogênio resultantes de uma reação de corrosão são absorvidos para uma superfície do produto de aço e entrar no aço como hidrogênio atômico. O hidrogênio que entrou no aço é difundido e se acumula ao redor do carboneto incluído na fase perlítica. A rachadura interna ocorre devido à pressão interna do hidrogênio acumulado ao redor do carboneto. Dessa forma, a resistência contra a HIC do aço que tem, localmente, a fase perlítica é baixa. Uma diminuição na razão de perlita melhora a resistência contra fragilização por hidrogênio. Particularmente, se a razão de perlita for menor do que 5%, a resistência excelente contra HIC pode ser alcançada apesar da baixa resistência.

[0032] (3) Conforme mencionado acima, a HIC ocorre facilmente com inclusões como o ponto inicial. Consequentemente, a quantidade de inclusões grossas no aço é, preferencialmente, a menor possível. No caso da composição química da presente modalidade, se a quantidade de inclusões, em que cada uma tem um diâmetro de grão de 50 pm ou mais (doravante chamadas de inclusões grossas) (contagem de inclusão grossa) N, for de no máximo 15 por 100 mm², a ocorrência de HIC (incluindo as bolhas) é suprimida.

[0033] Com base nas constatações acima, o tubo de aço sem emendas da presente modalidade foi concluído. O tubo de aço sem emendas da presente modalidade será descrito em detalhes abaixo.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA [0034] O tubo de aço sem emendas de acordo com a presente modalidade tem a seguinte composição química.

[0035] C: 0,01 a 0,20% [0036] O carbono (C) melhora a temperabilidade e melhora a resistência do aço. Se o teor de C for muito baixo, os efeitos acima não podem ser

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7/28 alcançados. Por outro lado, o tubo de aço sem emendas da presente modalidade está conectado a outro tubo de aço sem emendas através de uma soldagem circunferencial, como um tubo em linha. Portanto, se o teor de C for muito alto, a zona afetada pelo calor (HAZ) da soldagem circunferencial endurece e a resistência contra SSC diminui. Ademais, se o teor de C for muito alto, a rigidez da zona soldada de um produto de aço para um tubo em linha diminui. Portanto, o teor de C é de 0,01 a 0,20%. O limite inferior do teor de C é, preferencialmente, maior do que 0,01%, com mais preferência, 0,03%, ainda mais preferencialmente, 0,05%. O limite superior do teor de C é, preferencialmente, menor do que 0,20%, mais preferencialmente, 0,15%.

[0037] Si: 0,05 a 0,50% [0038] O silício (Si) desoxida um aço. Se o teor de Si for muito baixo, esse efeito não pode ser alcançado. Por outro lado, se o teor de Si for muito alto, a rigidez da zona afetada pelo calor da soldagem diminui. Se o teor de Si for muito alto, adicionalmente, um excesso de ferrita é produzido. Dessa forma, a resistência contra HIC diminui. Portanto, o teor de Si é de 0,05 a 0,50%. O limite inferior do teor de Si é, preferencialmente, maior do que 0,05%, com mais preferência, 0,10%, ainda mais preferencialmente, 0,16%. O limite superior do teor de Si é, preferencialmente, menor do que 0,50%, mais preferencialmente, 0,30%.

[0039] Mn: 0,3 a 2,0% [0040] O manganês (Mn) melhora a temperabilidade do aço e melhora a resistência do aço. Ademais, o Mn melhora a rigidez do aço. Se o teor de Mn for muito baixo, esses efeitos não podem ser alcançados. Por outro lado, se o teor de Mn for muito alto, a HIC está propensa a ocorrer devido ao endurecimento do aço gerado pela segregação de Mn e devido à formação de MnS. Portanto, o teor de Mn é de 0,3 a 2,0%. O limite inferior do teor de Mn é, preferencialmente, maior do que 0,3%, mais preferencialmente, 0,5%. O limite superior do teor de Mn é, preferencialmente, menor do que 2,0%, mais preferencialmente, 1,6%.

[0041] P: 0,02% ou menos

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8/28 [0042] O fósforo (P) é uma impureza. O fósforo é segregado e, assim, forma uma estrutura endurecida no aço. No caso de um tubo de aço sem emendas, uma estrutura endurecida é facilmente formada nas proximidades da superfície interna do tubo de aço e a HIC está propensa a ocorrer. Dessa forma, o teor de P é, preferencialmente, o menor possível. Portanto, o teor de P é de 0,02% ou menor. O teor de P é, preferencialmente, menor do que 0,02%.

[0043] S: 0,01% ou menos [0044] O enxofre (S) é uma impureza. O enxofre forma MnS. O MnS serve como o ponto inicial da HIC. Portanto, o teor de S é, preferencialmente, o menor possível. Entretanto, a diminuição do teor de S incorre em altos custos. Para o tubo de aço sem emendas da presente modalidade, a fim de reduzir o custo de produção, o teor de S deve ser de 0.01% ou menor. Para o tubo de aço sem emendas da presente modalidade, mesmo onde mais do que 0,003% de S estiver contido, uma resistência excelente contra HIC é exibida se o tubo de aço sem emendas incluir a estrutura descrita posteriormente.

[0045] Cr: 0,02 a 0,2% [0046] O cromo (Cr) melhora a temperabilidade de aço e reforça o aço. Se o teor de Cr for muito baixo, esse efeito não pode ser alcançado. Por outro lado, se o teor de Cr for muito alto, um excesso de ferrita é produzido e a resistência contra HIC diminui. Ademais, se o teor de Cr for muito alto, uma estrutura endurecida pode ser formada localmente no aço ou uma corrosão não uniforme pode ser gerada na superfície do aço. Portanto, o teor de Cr é 0,02 a 0,2%. O limite inferior do teor de Cr é, preferencialmente, maior do que 0,02%, mais preferencialmente, 0,05%. O limite superior do teor de Cr é, preferencialmente, menor do que 0,2%.

[0047] Al solúvel em ácido: 0,001 a 0,100% [0048] O alumínio (Al) desoxida um aço. Se o teor de Al for muito baixo, uma oxidação insuficiente ocorre, por meio da qual, por exemplo, um defeito de superfície é formado no tarugo, resultando na deterioração na dureza. Por outro lado, se o teor de Al for muito alto, por exemplo, a rachadura ocorre na peça

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9/28 moldada por fusão. Portanto, o teor de Al é 0,001 a 0,100%. O limite inferior do teor de Al é, preferencialmente, maior do que 0,001%. O limite superior do teor de Al é, preferencialmente, menor do que 0,100%, mais preferencialmente, 0,07%. Na presente descrição, o teor de Al significa o teor de Al solúvel em ácido (Al solúvel em ácido).

[0049] O: 0,0050% ou menos [0050] O oxigênio (O) é uma impureza. O oxigênio forma óxidos grossos ou um aglomerado de óxidos e diminui a rigidez e a resistência contra HIC do aço. Dessa forma, o teor de O é, preferencialmente, o menor possível. Portanto, o teor de O é de 0,0050% ou menor. O teor de O é, preferencialmente, 0,0030% ou menor.

[0051] N: 0,0100% ou menos [0052] O nitrogênio (N) é uma impureza. O nitrogênio forma nitretos grossos e diminui a rigidez e a resistência contra SSC do aço. Dessa forma, o teor de N é, preferencialmente, o menor possível. Portanto, o teor de N é de 0,0100% ou menor. O teor de N é, preferencialmente, 0,006% ou menor.

[0053] O saldo de composição química do tubo de aço sem emendas da presente modalidade é Fe e impurezas. As impurezas mencionadas no presente documento são elementos que são misturados a partir de mineral e refugo usados como materiais brutos de aço ou do ambiente no processo de produção ou similares. Na presente modalidade, Mo, V, Cu e Ni são impurezas. Mesmo se nenhum desses elementos de liga for usado, o tubo de aço sem emendas da presente modalidade exibe resistência excelente contra HIC.

[A RESPEITO DE ELEMENTOS OPCIONAIS] [0054] Ademais, o tubo de aço sem emendas da presente modalidade pode conter Ca.

[0055] Ca: 0 a 0,0050% [0056] O cálcio (Ca) é um elemento opcional. O cálcio suprime a obstrução de um bocal de distribuidor quando a moldagem por fusão é realizada. Ademais, o Ca controla a forma do MnS e melhora a resistência contra a

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10/28 corrosão do aço. Se o teor de Ca for muito baixo, esses efeitos não podem ser alcançados. Por outro lado, se o teor de Ca for muito alto, as inclusões formam um aglomerado e a rigidez e resistência contra HIC do aço são diminuídas. Portanto, o teor de Ca é de 0 a 0,0050%. O limite inferior do teor de Ca é, preferencialmente 0,0005%. O limite superior do teor de Ca é, preferencialmente, menor do que 0,0050%.

[0057] Ademais, o tubo de aço sem emendas da presente modalidade pode conter um ou mais tipos de elementos selecionados a partir de um grupo que consiste em Ti e Nb. Qualquer desses elementos realiza o refinamento de grão do aço.

[0058] Ti: 0 a 0,012% [0059] O titânio (Ti) é um elemento opcional. Semelhante ao Nb, o titânio é combinado com C e N para formar carbonitreto e realiza o refinamento de grão do aço devido ao efeito de contenção. O refinamento de grão aumenta os limites de grão, por meio do qual a propagação de rachaduras do tipo HIC, tais como bolhas, é inibida pelos limites de grão. Dessa forma, a resistência contra HIC é melhorada. Entretanto, se o teor de Ti for muito alto, o TiN engrossa. Nesse caso, o TiN grosso serve como o ponto inicial de HIC e a resistência contra HIC diminui. Portanto, o teor de Ti é de 0 a 0,012%. O limite inferior do teor de Ti é, preferencialmente, 0,002%, mais preferencialmente, 0,005%. O limite superior do teor de Ti é, preferencialmente, menor do que 0,010%.

[0060] Nb: 0 a 0,012% [0061] O nióbio (Nb) dissolve a ferrita e melhora a resistência do aço. Ademais, o Nb é combinado com C e N para formar carbonitreto e realiza o refinamento de grão do aço devido ao efeito de contenção. Por outro lado, se o teor de Nb for muito alto, o carbonitreto grosso é formado. O carbonitreto grosso serve como o ponto inicial da HIC. Portanto, o teor de Nb é de 0 a 0,012%. O limite inferior do teor de Nb é, preferencialmente, 0,002%. O limite superior do teor de Nb é, preferencialmente, menor do que 0,010%.

ESTRUTURA:

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11/28 [0062] A estrutura do tubo de aço sem emendas da presente modalidade contém, em razão de área, de 10 a 50% de ferrita e 0 a menos do que 5% de perlita e o saldo é bainita revenida e/ou martensita revenida.

[0063] No presente documento, a razão de área de ferrita (razão de ferrita) e a razão de área de perlita (razão de perlita) são determinadas através do seguinte método. Um campo visual de região de observação de 160x120 pm é selecionado a partir de cada um dentre a superfície externa, o centro na espessura da parede e a superfície interna de um corte transversal perpendicular à direção axial do tubo de aço sem emendas. As amostras que incluem as respectivas regiões de observação são coletadas. As superfícies que incluem as respectivas regiões de observação das amostras (chamadas de superfícies de observação) são trituradas. As superfícies de observação trituradas são gravadas com o uso de um reagente de gravação nital. A ferrita e a perlita são identificadas nas respectivas regiões de observação nas superfícies de observação, com o uso de um microscópio óptico (com um campo de observação de 160x120 pm e uma amplificação de observação de x500). As razões de área (%) da ferrita identificada e as razões de área (%) da perlita identificada são medidas através do método de contagem de pontos. A média das razões de área medidas de ferrita e a média das razões de área medidas de perlita são definidas como a razão de ferrita (%) e a razão de perlita (%) do tubo de aço sem emendas, respectivamente.

[0064] Na estrutura do tubo de aço sem emendas da presente modalidade, a razão de ferrita é de 50% ou menos e a bainita revenida e/ou martensita revenida são formadas como fases diferentes de ferrita. Dessa forma, a ocorrência da HIC atribuível à deformação da ferrita, que tem uma baixa resistência, pode ser suprimida. A estrutura acima pode não conter perlita. Em outras palavras, a razão de perlita pode ser 0%.

[0065] Ademais, conforme descrito acima, visto que a razão de área da perlita, que facilmente gera rachadura, é de 0 a menos do que 5%, a HIC está menos propensa a ocorrer e a resistência excelente contra HIC pode ser

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12/28 alcançada. Ademais, visto que a razão de ferrita é de 10% ou mais, a fragilização de limites de grão de cristal é suprimida. Portanto, mesmo se uma rachadura microscópica for formada no aço, a propagação da rachadura é suprimida e a resistência excelente contra HIC pode ser alcançada.

[CONTAGEM DE INCLUSÕES GROSSAS] [0066] No tubo de aço sem emendas da presente modalidade, ademais, dentre as inclusões no aço, a quantidade de inclusões, em que cada uma tem um diâmetro de 50 pm ou mais (inclusões grossas), não é maior do que 15 por 100 mm².

[0067] Conforme descrito acima, mesmo quando as razões de área de ferrita e perlita, que servem como o ponto inicial da ocorrência da HIC, são suprimidas, se muitas inclusões grossas permanecerem no aço, a HIC (inclusive bolhas) pode ocorrer com a interface de inclusões grossas como o ponto inicial. Portanto, a quantidade de inclusões grossas é, preferencialmente, a menor possível.

[0068] No tubo de aço sem emendas da presente modalidade, se a contagem de inclusão grossa N for de no máximo 15 por 100 mm², a HIC que têm inclusões grossas como o ponto inicial está menos propensa a ocorrer.

[0069] O diâmetro da inclusão e a quantidade de inclusões são medidos através do seguinte método. As amostras são coletadas a partir de um corte transversal arbitrário paralelo à direção axial do tubo de aço sem emendas. Cada uma das amostras inclui uma região de observação que inclui o centro na espessura da parede do tubo de aço sem emendas e tem a área de 100 mm². As superfícies que incluem as regiões de observação (superfícies de observação) têm polimento de espelho. As inclusões (inclusões de sulfeto (por exemplo, MnS), inclusões de óxido (por exemplo, Al2O3) e inclusões de carbonitreto) na região de observação da superfície de observação polida de cada amostra triturada são identificadas com o uso de um microscópio óptico. Mais especificamente, na região de observação, as inclusões de óxido, as inclusões de sulfeto e as inclusões de carbonitreto são identificadas com base

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13/28 no contraste e nos formatos no microscópio óptico.

[0070] O diâmetro de cada uma das inclusões identificadas (inclusões de óxido, inclusões de sulfeto e inclusões de carbonitreto) é medido. Na presente descrição, o diâmetro da inclusão significa a máxima (pm) dentre as linhas retas, em que cada uma conecta dois pontos diferentes sobre uma interface entre uma inclusão e a matriz. Entretanto, para um grupo das inclusões aglomeradas, o diâmetro é determinado de modo que o grupo de inclusões aglomeradas seja considerado uma inclusão. Mais especificamente, para um grupo de três ou mais inclusões, conforme ilustrado na Figura 1, o eixo geométrico central de cada uma das inclusões é especificado. A menor distância na direção do eixo geométrico central entre inclusões adjacentes é definida como uma distância d (pm). Ademais, a distância entre os eixos geométricos centrais de inclusões adjacentes é definida como uma distância de centra a centro s (pm). Se as inclusões estiverem presentes com as distâncias d de 40 pm ou menos e as distâncias de centra a centro s de 10 pm ou menos, o grupo dessas inclusões é considerado uma inclusão. O método descrito acima em que o grupo dessas inclusões é considerado uma inclusão é o mesmo do documento JIS G0555(2003)5.2.3. Uma inclusão que tem um diâmetro de 50 pm ou mais é identificado como uma inclusão grossa.

[0071] Em cada região de observação, a quantidade total de inclusões grossas é contada. Em seguida, a quantidade total de inclusões grossas em todas as regiões de observação TN é obtida. Com base na quantidade total obtida TN, a contagem de inclusão grossa por 100 mm² N (por 100 mm²) é obtida com o uso da Fórmula (A).

[0072] N = TN/Área total de regiões de observação (A)

MÉTODO DE FABRICAÇÃO [0073] Agora será descrito um exemplo do método para fabricar o tubo de aço sem emendas para um tubo em linha usado em ambientes acres de acordo com a presente modalidade.

[0074] Um aço que tem a composição química descrita acima é fundido

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14/28 e refinado através de um método bem conhecido. Subsequentemente, o aço fundido é moldado por fusão para formar um material fundido contínuo (uma placa, um bloco ou um tarugo) através do processo de moldagem por fusão contínua.

[PROCESSO DE MOLDAGEM POR FUSÃO CONTÍNUA] [0075] Na moldagem por fusão contínua, a taxa de resfriamento é, preferencialmente, a maior possível. Além disso, é preferencial controlar a temperatura de moldagem por fusão, por exemplo, empregando-se um aquecedor de distribuidor a fim de acelerar a flutuação de inclusões grandes. Consequentemente, a contagem de inclusão grossa N pode ser controlada para que seja no máximo 15 por 100 m².

[0076] Mais especificamente, o aço fundido que mantém a temperatura no interior do distribuidor é estabelecido a 1.540 °C ou mais. Nesse caso, no distribuidor, as inclusões grossas se aglomeram e flutuam e são, assim, removidas do aço. Além disso, a taxa de resfriamento para uma faixa de temperatura de 1.500 °C a 1.200 °C é estabelecida como no máximo 50 °C/minuto para impedir que as inclusões engrossem e torna as inclusões dispersas uniforme e finamente.

[PROCESSO DE PRODUÇÃO DE TUBO] [0077] Se o material de moldagem por fusão contínua for uma placa ou um bloco, o material de moldagem por fusão contínua é laminado a quente para produzir um tarugo. Por exemplo, a placa ou o bloco é submetido ao desbaste para produzir um tarugo.

[0078] Subsequentemente, um tubo de aço sem emendas é produzido com o uso do tarugo através do método de produção de tubo a quente. Mais especificamente, o tarugo é aquecido em um forno de aquecimento. O tarugo extraído do forno de aquecimento é trabalhado a quente para produzir um tubo de aço sem emendas. Mais especificamente, a laminação por perfuração com base no processo de Mannesmann é realizada para produzir uma carcaça oca. A carcaça oca produzida é adicionalmente submetida à laminação de

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15/28 alongamento e peneiração com o uso de um moinho de mandril, um redutor, um moinho de peneiração ou similares para produzir um tubo de aço sem emendas.

[0079] O tubo de aço sem emendas produzido é submetido à têmpera e revenimento mediante as seguintes condições.

[TÊMPERA] [0080] Na presente modalidade, a razão de ferrita e a razão de perlita na estrutura são reduzidas através da têmpera para produzir bainita e/ou martensita. A temperatura de têmpera não é menor do que o ponto Ai e a taxa de resfriamento não é menor do que 5 °C/s.

[0081] Se a temperatura de têmpera não for menor do que o ponto Ai, a estrutura do aço na temperatura de têmpera consiste em duas fases, ferrita e austenita. Para o tubo de aço sem emendas da presente modalidade, é suficiente que a têmpera seja realizada na taxa de resfriamento da faixa de temperatura que é uma faixa de duas fases. Ainda nesse caso, a ferrita e a perlita, que são fatores para a ocorrência de HIC, podem ser suprimidas de modo eficaz.

[0082] Se o tubo de aço sem emendas trabalhado a quente for temperado de modo direto, o limite inferior da temperatura de têmpera é um ponto Ar1. Por outro lado, se o tubo de aço sem emendas trabalhado a quente for temporariamente resfriado e, em seguida, aquecido até uma temperatura de têmpera e temperado ou se o tubo de aço sem emendas trabalhado a quente for colocado em um forno de retenção e aquecido até uma temperatura de têmpera, o limite inferior da temperatura de têmpera é o ponto Ac1.

[0083] O limite inferior da temperatura de têmpera é, preferencialmente, um ponto A3. Mais especificamente, se o tubo de aço sem emendas trabalhado a quente for temperado de modo direto, o limite inferior da temperatura de têmpera é preferencialmente um ponto Ar3. Se o tubo de aço sem emendas trabalhado a quente for temporariamente resfriado e, em seguida, aquecido até uma temperatura de têmpera e temperado ou se o tubo de aço sem emendas trabalhado a quente for colocado em um forno de retenção, aquecido até uma temperatura de têmpera e temperado, o limite inferior da temperatura de têmpera

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16/28 é, preferencialmente, um ponto Ac3. Nesse caso, visto que a estrutura do aço na temperatura de têmpera é a fase austenítica sozinha, a produção de ferrita e perlita pode ser adicionalmente suprimida e a resistência à deformação pode ser melhorada.

[0084] O limite superior da temperatura de têmpera é preferencialmente 980 °C, mais preferencialmente 950 °C. Nesse caso, uma deterioração significativa na rigidez devido ao engrossamento dos grãos pode ser suprimida. Dessa forma, a rigidez do aço é melhorada.

[REVENIMENTO] [0085] Na presente modalidade, a temperatura de revenimento para temperar é estabelecida como o ponto Ac1 ou menos. Ademais, a fim de suprimir a produção de perlita no revenimento, um parâmetro de revenimento PL definido pela Fórmula (1) abaixo é estabelecido como menor do que 19.500.

PL = (T + 273) x (21,3 - 5,8 x C + log(t)) (1) [0086] Na Fórmula (1), a temperatura de revenimento (°C) é atribuída a T e o teor de carbono (%) do tubo de aço sem emendas é atribuído ao C. O período de retenção (período de embebição; a unidade é a hora) na temperatura de revenimento T (°C) é atribuída a t.

[0087] Se o parâmetro de revenimento PL é 19.500 ou mais, a bainita e a martensita no aço se tornam parcialmente austenita. Dessa forma, durante o resfriamento após a embebição, a perlita é produzida a partir da austenita. Como um resultado, a razão de área de perlita no aço se torna 5% ou mais.

[0088] Se o parâmetro de revenimento PL for menor do que 19.500, a produção de perlita em revenimento pode ser suprimida. Dessa forma, na estrutura do tubo de aço sem emendas da presente modalidade, a razão de perlita pode ser estabelecida como menor do que 5%.

[0089] O tubo de aço sem emendas da presente modalidade produzido nas condições de fabricação descritas acima tem uma resistência excelente contra HIC apesar da baixa resistência.

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17/28 [EXEMPLO] [0090] Os aços A a Z indicados na Tabela 1 foram fundidos.

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TABELA 1

Aço	Composição	química (unidade: %, em massa, e que o saldo é Fe	e impurezas)	Ac1 (°C)	Ac3 (°C)
C	Si	Mn	P	S	Cr	Sol.Al	O	N	Ca	Ti	Nb
A	0,07	0,27	0,86	0,010	0,0030	0,09	0,033	0,0030	0,0040	0,0025	-	-	723	865
B	0,06	0,25	0,86	0,010	0,0022	0,09	0,038	0,0028	0,0045	0,0016	0,009	-	722	870
C	0,06	0,25	0,86	0,010	0,0024	0,09	0,037	0,0031	0,0047	0,0016	0,008		722	870
D	0,06	0,25	0,87	0,011	0,0020	0,09	0,038	0,0030	0,0050	0,0025	-	-	722	867
E	0,06	0,23	0,82	0,014	0,0047	0,08	0,025	0,0013	0,0035	0,0013	0,010	-	722	872
F	0,06	0,24	1,14	0,008	0,0044	0,09	0,036	0,0031	0,0041	0,0027	0,007	-	719	859
G	0,07	0,25	1,15	0,012	0,0038	0,08	0,032	0,0020	0,0051	0,0023	0,008	-	719	856
H	0,05	0,22	0,86	0,010	0,0032	0,08	0,035	0,0018	0,0047	0,0017	0,010	-	721	873
I	0,07	0,21	0,83	0,010	0,0034	0,08	0,047	0,0019	0,0046	0,0009	0,009	-	721	869
J	0,05	0,23	0,86	0,014	0,0036	0,08	0,035	0,0018	0,0049	0,0011	0,010	-	722	876
K	0,07	0,25	1,29	0,012	0,0017	0,05	0,037	0,0010	0,0042	0,0020	0,009	-	721	864
L	0,12	0,30	1,25	0,013	0,0038	0,10	0,038	0,0011	0,0033	0,0021	0,009	0,010	714	837
M	0,11	0,26	1,29	0,011	0,0009	0,11	0,046	0,0010	0,0039	0,0020	0,010	-	718	848
N	0,11	0,26	1,32	0,012	0,0010	0,11	0,046	0,0010	0,0030	0,0020	0,010	-	718	848

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O	0,11	0,26	1,33	0,013	0,0010	0,11	0,043	0,0012	0,0051	0,0014	0,009	-	718	847
P	0,11	0,26	1,29	0,011	0,0013	0,11	0,027	0,0015	0,0045	0,0022	0010	-	718	840
Q	0,12	0,21	1,28	0,008	0,0033	0,11	0,034	0,0012	0,0043	0,0014	0,009	0,010	711	828
R	0,12	0,21	1,28	0,008	0,0031	0,11	0,036	0,0012	0,0044	0,0014	0,010	0,010	711	828
S	0,20	0,19	1,12	0,014	0,0011	0,02	0,032	0,0013	0,0033	0,0016	-	-	717	816
T	019	0,23	0,98	0,017	0,0036	0,11	0,026	0,0015	0,0038	0,0010	-	0,008	720	823
U	019	0,19	1,05	0,014	0,0080	0,05	0,027	0,0018	0,0046	0,0011	-	-	718	829
V	019	0,24	0,95	0,014	0,0038	0,06	0,029	0,0022	0,0034	0,0016	-	0,008	720	824
W	019	0,27	0,97	0,012	0,0051	0,05	0,031	0,0016	0,0038	0,0013	-	0,009	721	826
X	0,18	0,25	0,94	0,011	0,0067	0,04	0,031	0,0031	0,0046	0,0026	-	-	721	826
Y	0,07	0,25	0,86	0,010	0,0028	0,09	0,036	0,0020	0,0036	-	-	-	722	862
Z	0,07	0,25	0,86	0,010	0,0031	0,09	0,038	0,0031	0,0045	0,0016	0,009	-	723	866

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20/28 [0091] O símbolo na Tabela 1 indica que o conteúdo é substancialmente “0”% (nível de impureza). Com referência à Tabela 1, as composições químicas dos aços A a Z foram todas na faixa de composição química do tubo de aço sem emendas da presente modalidade.

[0092] Uma pluralidade de tarugos, que são indicados na Tabela 2, foi produzida com o uso dos respectivos aços fundidos através do processo de moldagem por fusão contínua.

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TABELA 2:

Números	A ço	Tamanho de tubo produzido	Moldage m por fusão	Normali zação	Têmpera	Revenimento	YS (MPa)	Estrutura	N (por 100 mm ²)	CA R (%)	Quantid ade de Bolhas (por 20 cm²)	Notações
Diâmetr o externo (mm)	Espess ura da parede (mm)	Temperat ura de distribuid or (°C)	Temper atura de N (°C)	Temperatu ra de Q (°C)	Temperat ura de T (°C)	Perío do T (min.)	PL	Razã o de F (s)	Razã o de P (%)	Saldo
1	A	323,9	20	1.540	-	950	650	60	19.285	321	25,9	0,0	B.M.	7	0,0	0	Exemplos da Invenção
2	B	323,9	20	1.540	-	950	650	60	19.339	316	27,8	0,0	B.M.	6	0,0	0	Exemplos da Invenção
3	C	323,9	20	1.540	-	950	650	60	19.339	338	25,0	0,0	B.M.	7	0,0	0	Exemplos da Invenção
4	D	323,9	20	1.540	-	950	650	60	19.339	344	10,8	0,0	B.M.	7	0,0	0	Exemplos da Invenção
5	E	323,9	17,5	1.540	-	950	650	60	19.339	326	13,2	0,0	B.M.	2	0,0	0	Exemplos da Invenção
6	F	406,4	21,4	1.540	-	950	650	60	19.339	355	17,0	0,0	B.M.	9	0,0	0	Exemplos da Invenção
7	G	406,4	21,4	1.540	-	950	650	60	19.285	366	24,7	0,0	B.M.	6	0,0	0	Exemplos da Invenção
8	H	323,9	12,7	1.540	-	950	650	60	19.392	325	17,9	0,0	B.M.	2	0,0	0	Exemplos da Invenção
9	I	406,4	12,7	1.540	-	950	650	60	19.285	328	16,7	0,0	B.M.	2	0,0	0	Exemplos da Invenção
10	J	219,1	12,7	1.540	-	950	650	60	19.392	310	28,7	0,0	B.M.	3	0,0	0	Exemplos da Invenção
11	K	219,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	280	78,3	21,7	-	16	2,3	>30	Exemplo Comparativo
12	L	219,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	418	77,9	22,1	-	5	1,5	>30	Exemplo Comparativo
13	M	273,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	314	75,0	25,0	-	2	0,5	>30	Exemplo Comparativo
14	N	219,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	307	71,7	28,3	-	2	0,3	>30	Exemplo Comparativo
15	O	323,9	12,7	1.540	-	-	-	-	-	314	68,3	31,7	-	2	0,2	>30	Exemplo Comparativo

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16	P	219,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	299	65,0	35,0	-	2	0,4	>30	Exemplo Comparativo
17	Q	219,1	12,7	1.540	920	-	-	-	-	340	73,3	26,7	-	9	1,3	>30	Exemplo Comparativo
18	R	219,1	12,7	1.540	920	-	-	-	-	360	81,7	18,3	-	6	1,5	>30	Exemplo Comparativo
19	S	273,1	12,7	1.540	920	-	-	-	-	340	73,3	26,7	-	4	1,5	20	Exemplo Comparativo
20	273,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	333	68,3	31,7	-	4	3,2	>30	Exemplo Comparativo
21	T	219,1	12,7	1.540	-	-	-	-	-	321	71,7	28,3	-	1	10	>30	Exemplo Comparativo
22		408,4	40,5	1.540	-	950	650	60	18.643	399	21,9	0,0	B.M.	14	0,0	0	Exemplos da Invenção
23		408,4	40,5	1.540	-	950	680	60	19.249	386	19,4	0,0	B.M.	14	0,0	0	Exemplos da Invenção
24		408,4	40,5	1.540	-	950	695	90	19.722	365	20,1	5,6	B.M.	13	0,2	10	Exemplo Comparativo
25	U	408,4	40,5	1.540	-	950	726	300	20.437	333	22,3	9,3	B.M.	12	0,2	12	Exemplo Comparativo
26		408,4	40,5	1.540	-	950	710	300	20.542	331	23,2	11,1	B.M.	13	0,2	21	Exemplo Comparativo
27		408,4	40,5	1.540	920	-	-	-	-	310	61,7	38,3	-	11	03	>30	Exemplo Comparativo
28		408,4	40,5	1.540	-	-	-	-	-	289	56,7	43,3	-	14	1,5	>30	Exemplo Comparativo
29		323,9	33,3	1.540	-	950	650	60	18.643	381	18,5	0,0	B.M.	3	0,0	0	Exemplos da Invenção
30		323,9	33,3	1.540	-	950	660	60	18.845	370	18,6	0,0	B.M.	3	0,0	0	Exemplos da Invenção
31	V	323,9	33,3	1.540	-	950	695	90	19.722	354	18,6	10,2	B.M.	2	0,2	>30	Exemplo Comparativo
32	323,9	33,3	1.540	-	950	726	300	20.437	334	19,1	14,8	B.M.	3	1,1	>30	Exemplo Comparativo
33		323,9	33,3	1.540	-	950	710	300	20.542	325	19,7	16,7	B.M.	3	1,5	>30	Exemplo Comparativo
34		323,9	33,3	1.540	-	-	-	-	-	280	71,7	28,3	-	3	2,2	>30	Exemplo Comparativo
35	X	323,9	33,3	1.540	920	-	-	-	-	313	65,0	35,0	-	19	0,5	>30	Exemplo Comparativo

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36		323,9	33,3	1.540	-	-	-	-	-	292	55,0	45,0	-	23	2,2	>30	Exemplo Comparativo
37	W	355,6	27,79	1.540	-	-	-	-	-	296	56,7	43,3	-	9	1,1	>30	Exemplo Comparativo
38	Y	406,4	12,7	1.540	-	850	670	30	10.410	290	48,1	3,7	B.M.	5	0,0	0	Exemplos da Invenção
39	406,4	12,7	1.540	-	950	670	30	19.419	310	16,7	1,9	B.M.	7	0,0	0	Exemplos da Invenção
40	Z	323,9	20	1.540	-	950	650	60	19.285	330	26,8	0,0	B.M.	17	0,0	6	Exemplo Comparativo

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24/28 [0093] A temperatura de cada aço fundido no distribuidor na moldagem por fusão contínua é indicada na Tabela 2 (consulte a coluna “Temperatura de distribuidor”). Na moldagem por fusão contínua, a taxa de resfriamento na faixa de temperatura em que a temperatura do aço é de 1.500 °C a 1.200 °C foi de no mínimo 50 °C/minuto para todos os números. Um tubo de aço sem emendas foi produzido com o uso de cada tarugo produzido. Mais especificamente, o tarugo foi aquecido até 1.100 °C e, em seguida, uma carcaça oca foi produzida com o uso de um moinho de perfuração. Subsequentemente, a carcaça oca produzida foi submetida à laminação de alongamento com o uso de um moinho de mandril e, em seguida, à peneiração com o uso de um redutor para produzir um tubo de aço sem emendas de cada um dos números 1 a 40, que tem o diâmetro externo e a espessura da parede indicados na Tabela 2.

[0094] Conforme necessário, o tubo de aço sem emendas produzido a partir de cada número foi submetido aos tratamentos térmicos indicados na Tabela 2 (normalização, têmpera e revenimento). A indicação de uma temperatura (°C) no campo na coluna de “normalização” correspondente a um número na Tabela 2 significa que a normalização do tubo de aço sem emendas de tal número foi realizada na temperatura de normalização indicada em “temperatura de N” na Tabela 2. A indicação de valores numéricos na coluna “Têmpera” e na coluna de “Revenimento” na Tabela 2 significa que o tubo de aço sem emendas do número relevante foi submetido à têmpera na temperatura de têmpera (°C) indicada na coluna de “temperatura de Q” na coluna de “Têmpera” e também ao revenimento na temperatura de revenimento (°C) indicada em “temperatura de T” na coluna “Revenimento” com o tubo de aço sem emendas retido durante o período de embebição (min.) indicado em “período de T” na coluna Revenimento. A taxa de resfriamento em que a têmpera foi realizada foi de no mínimo 5 °C/s para cada número. A coluna “PL” indica os parâmetros de revenimento PL para os respectivos números. Onde a têmpera foi realizada, a taxa de resfriamento na têmpera foi de no mínimo 5 °C/s. para cada número.

[0095] A indicação de “-” em qualquer uma da coluna “Normalização”, a

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25/28 coluna “Têmpera” e a coluna “Revenimento” significa que o tratamento térmico relevante não foi realizado. A indicação de “-” em todas da coluna “Normalização”, a coluna “Têmpera” e a coluna “Revenimento” significa que o tubo de aço sem emendas do número relevante foi resfriado até a temperatura normal sem ser submetido os tratamentos térmicos após a fabricação de tubo (ou seja, um membro conforme laminado).

[0096] Os testes a seguir foram conduzidos para os tubos de aço sem emendas produzidas nas condições descritas acima.

[TESTE DE OBSERVAÇÃO DE ESTRUTURA] [0097] A estrutura (ferrita, perlita, bainita e/ou martensita) do tubo de aço sem emendas de cada número foi identificada através do método descrito acima com o uso de um microscópio óptico. Ademais, a razão de ferrita (%) e a razão de perlita (%) foram obtidas através do método de contagem de pontos.

[TESTE DE MEDIÇÃO DE CONTAGEM DE INCLUSÕES GROSSAS] [0098] A contagem de inclusão grossa N do tubo de aço sem emendas de cada número foi obtida a partir do método de medição descrito acima.

[TESTE DE RESISTÊNCIA À DEFORMAÇÃO] [0099] A partir de cada um dos tubos de aço sem emendas dos respectivos números, um espécime de teste de tensão de barra redonda que tem uma medição de parte paralela de 6,35 mm no diâmetro externo e 25,4 mm de comprimento foi amostrado. A parte paralela foi paralela à direção axial do tubo de aço sem emendas. Com o uso de cada um dos espécimes de teste de tensão de barra redonda amostrados, um teste de tensão foi conduzido na temperatura normal (25 °C) para obter a resistência à deformação YS (0,5% de esforço total) (MPa).

[TESTE DE AVALIAÇÃO DE CAR] [00100] A partir de cada um dos tubos de aço sem emendas dos respectivos números, um espécime de teste (com uma espessura de 12 a 30 mm, uma largura de 20 mm e um comprimento de 100 mm) foi amostrado de todas as posições na espessura da parede, exceto aquelas que estão a 1 mm

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26/28 ou menos da superfície mais externa e que estão a 1 mm ou menos da superfície mais interna. Cada espécime de teste obteve um par de superfícies correspondentes às superfícies externa e interna do tubo de aço sem emendas relevante.

[00101] Com o uso de cada um dos espécimes de teste amostrados, um teste de HIC de acordo com o documento NACE TM0284-2011 definido pela NACE (Associação Nacional de Engenheiros de Corrosão) internacional foi conduzido. Uma solução aquosa de ácido acético de 25 °C que tem um pH inicial de 2,7, contém 5%, em peso, de NaCl + 0,5%, em peso, de CH3COOH e é carregada com um gás com uma pressão parcial de H2S de 1 bar (0,1 MPa) foi preparada como uma solução de teste. O espécime de teste foi imerso na solução de teste preparada durante 96 horas.

[00102] A área de HIC ocorreu em cada espécime de teste após o teste ser medido através do método de teste ultrassônico e a razão de área de rachadura CAR (%) foi obtida de acordo com a Fórmula (B). A área do espécime de teste na Fórmula (B) foi de 20 x 100 mm. Como condições de medição de referência, foi determinado que há HIC no eco de reflexão de 20% ou mais foi obtido com o uso de pressão sonora que fornece 80% ou mais de eco de B1 em um escopo de A.

[00103] A razão de área de rachadura CAR = área de HIC ocorrida no espécime de teste/área do espécime de teste (B) [00104] Ademais, a quantidade de bolhas (por 20 cm²) ocorridas em cada espécime de teste após o teste foi contada através do método a seguir. As superfícies do espécime de teste após o teste (duas superfícies de 20 mm de largura, x 100 mm de comprimento correspondentes à superfície interna e à superfície externa do tubo de aço sem emendas) foram observadas visualmente. Em seguida, a quantidade total de bolhas ocorridas nas superfícies foi contada para determinar a quantidade de bolhas (por 20 cm²).

[RESULTADOS DE TESTE] [00105] Com referência à Tabela 2, nos números 1 a 10, 22, 23, 29, 30,

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27/28 e 39, a composição química foi adequada e a têmpera e o revenimento foram realizados. Ademais, a temperatura de distribuidor na moldagem por fusão, a temperatura de têmpera e a temperatura de revenimento também foram adequadas e o parâmetro de revenimento PL também foi adequado. Dessa forma, a resistência à deformação foi menor do que 400 MPa e a razão de ferrita e a razão de perlita na estrutura foram adequadas. Ademais, a contagem de inclusão grossa N não foi maior do que 15 por 100 mm². Como resultado, para cada um dos números, a razão de área de rachadura CAR foi de 0% e a quantidade de bolhas foi de 0 por 20 cm². Consequentemente, para esses números, a resistência excelente contra HIC foi alcançada.

[00106] No número 38, a temperatura de têmpera esteve na faixa de faixa de duas fases; entretanto, a razão de ferrita e a razão de perlita na estrutura foram adequadas. Dessa forma, a razão de área de rachadura CAR foi de 0% e a quantidade de bolhas foi de 0 por 20 cm².

[00107] Por outro lado, nos testes de números 11 a 16, 20, 21,28, 34, 36 e 37, a composição química foi adequada; entretanto, a têmpera e o revenimento não foram realizados e o tubo foi deixado para resfriar em temperatura normal diretamente após a fabricação do tubo. Dessa forma, a razão de perlita na estrutura foi de 5% ou mais. Dessa forma, a razão de área de rachadura CAR em cada um dos números de teste foi de 0,2% ou mais, o que é alto e a ocorrência de HIC foi confirmada. Ademais, a quantidade de bolhas foi de no mínimo 5 por 20 cm².

[00108] Nos números 11 e 36, a temperatura de distribuidor foi menor do que 1.540 °C, que é muito baixa. Dessa forma, a contagem de inclusão grossa N foi maior do que 15 por 100 mm².

[00109] Nos números de teste 17 a 19, 27 e 35, a composição química foi adequada; entretanto, a têmpera e o revenimento não foram realizados e a normalização foi realizada após a fabricação do tubo. Dessa forma, a razão de perlita na estrutura foi de 5% ou mais. Dessa forma, a razão de área de rachadura CAR foi de 0,2% ou mais, que é alto, em cada um dos números.

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Ademais, a quantidade de bolhas foi de no mínimo 5 por 20 cm².

[00110] No número 35, a temperatura de distribuidor foi menor do que 1.540 °C, que é muito baixa. Dessa forma, a contagem de inclusão grossa N foi maior do que 15 por 100 mm².

[00111 ] Nos números de teste 24 a 26 e 31 a 33, a composição química foi adequada e a têmpera e o revenimento foram realizados; entretanto, o parâmetro de revenimento PL foi de 19.500 ou mais. Dessa forma, embora a estrutura contenha ferrita, bainita e/ou martensita, a razão de perlita foi de 5% ou mais. Como resultado, a razão de área de rachadura foi de 0,2% ou mais e a quantidade de bolhas foi de no mínimo 5 por 20 cm².

[00112] No número de teste 40, a composição química foi adequada, a têmpera e o revenimento foram realizados e o parâmetro de revenimento PL foi menor do que 19.500; entretanto, a temperatura de distribuidor foi menor do que 1.540 °C, que é muito baixo. Portanto, a contagem de inclusão grossa N foi maior do que 15 por 100 mm². Dessa forma, embora a razão de área de rachadura CAR tenha sido de 0%, a quantidade de bolhas foi de no mínimo 5 por 20 cm² e a resistência contra HIC foi baixa.

[00113] A modalidade da presente invenção foi descrita acima. Entretanto, a modalidade descrita acima é uma mera ilustração para executar a presente invenção. Portanto, a presente invenção não se limita à modalidade e a presente invenção pode ser executada com a modalidade arbitrariamente modificada sem que se afaste do espírito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Tubo de aço sem emendas para um tubo em linha usado em ambientes acres CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma composição química que consiste, em % em massa, em

C: 0,01 a 0,20%,

Si: 0,05 a 0,50%,

Mn: 0,3 a 2,0%,

P: 0,02% ou menos,

S: 0,01% ou menos,

Cr: 0,02 a 0,2%,

Al solúvel em ácido: 0,001 a 0,100%,

O: 0,0050% ou menos,

N: 0,0100% ou menos,

Ca: 0 a 0,0050%,

Ti: 0 a 0,012%, e

Nb: 0 a 0,012%, em que o saldo é Fe e impurezas; e uma estrutura que consiste, em razão de área, em 10 a 50% de ferrita e 0 menos do que 5% de perlita, em que o saldo é bainita revenida e/ou martensita revenida, em que a quantidade de inclusões, em que cada uma tem um diâmetro de 50 pm ou mais, não é maior do que 15 por 100 mm²; e em que o tubo de aço sem emendas tem uma resistência à deformação de 400 MPa ou menos.
2. Tubo de aço sem emendas para um tubo em linha, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição química contém Ca: 0,0005 a 0,0050%.
3. Tubo de aço sem emendas para um tubo em linha, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição química contém um ou mais selecionados a partir de um grupo que consiste em