BR112017017046B1

BR112017017046B1 - cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência e método de fabricação do mesmo

Info

Publication number: BR112017017046B1
Application number: BR112017017046-9A
Authority: BR
Inventors: Shunsuke Sasaki; Tatsuro Katsumura; Yasushi Kato
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2021-03-16
Also published as: EP3260564B1; US10837073B2; EP3260564A1; JPWO2016132403A1; BR112017017046A2; CA2971828C; MX2017010603A; CN107250405A; CN107250405B; RU2017129351A3; SA517381921B1; RU2017129351A; WO2016132403A1; KR20170105046A; CA2971828A1; US20180023158A1; ES2927150T3; EP3260564A4; RU2682728C2; JP6037031B1

Abstract

Trata-se de um tubo de aço de parede espessa sem costura de alta resistência que é excelente em termos do limite de escoamento e tenacidade à baixa temperatura do centro de espessura da parede; e um processo para produzir o tubo de aço de parede espessa sem costura de alta resistência. O tubo de aço de parede espessa sem costura de alta resistência tem excelente tenacidade à baixa temperatura, e é distinguido pelo fato de que tem uma composição que contém 15,5 a 18,0% de Cr e tem uma estrutura de aço que compreende uma fase de ferrita e uma fase de martensita. O tubo de aço é distinguido adicionalmente pelo fato de que no corte transversal de direção circunferencial e corte transversal de direção L (direção de laminação) do tubo de aço, quando quaisquer dois grãos de ferrita contíguos, em que a diferença em orientação de cristal entre um dos grãos de ferrita e o outro grão de ferrita é 15 ° ou maior, são considerados como grãos separados, então, a estrutura de aço tem uma área de grão de ferrita máxima de 3.000 μm2 ou menos e um teor de grãos de ferrita, cada um tem uma área de 800 μm2 ou (...).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência que tem alta resistência e excelente tenacidade à baixa temperatura, e um método para fabricação do mesmo.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] Nos últimos anos, do ponto de vista de preços de energia altos de óleo cru e similares e esgotamento de petróleo devido a um aumento em volume de consumo de energia global, desenvolvimentos de recurso de energia têm sido conduzidos ativamente em campos de óleo com grandes profundidades (campos de óleo profundos) que não tinham sido pesquisados, em campos de óleo e campos de gás em ambiente de corrosão severa, assim chamado em ambiente ácido, que contém sulfeto de hidrogênio e similar, e, além disso, em campos de óleo, campos de gás e similares no extremo norte em ambiente meteorológico severo. Um cano ou tubo de aço usado em tais ambientes é exigido que tenha alta resistência, excelente resistência à corrosão (resistência a ácido), e, além disso, excelente tenacidade à baixa temperatura em combinação. Além disso, a espessura de parede do cano ou tubo de aço é mudada de uma espessura de parede pequena para uma espessura de parede grande de acordo com usos específicos.

[003] Em campos de óleo e campos de gás em ambiente que contém gás dióxido de carbono CO2, íons de cloro Cl- e similares, em muitos casos, um cano ou tubo de aço inoxidável martensítico com 13% de Cr tem sido empregado para perfuração de desenvolvimento.

[004] No entanto, o cano ou tubo de aço inoxidável martensítico com 13% de Cr não tem resistência à corrosão suficiente em ambiente ácido. Portanto, o uso de cano ou tubo de aço inoxidável de fase duplex, em que o teor de carbono é reduzido e a quantidade de Cr e a quantidade de Ni são aumentadas, tem se expandido recentemente.

[005] Por exemplo, a Literatura de Patente 1 descreve um método para fabricação de um cano ou tubo de aço inoxidável de alta resistência para Produtos Tubulares e Acessórios Para a Indústria Petrolí- fera (OCTG) que têm excelente resistência à corrosão. De acordo com o método descrito na Literatura de Patente 1, o cano ou tubo de aço inoxidável de alta resistência para Produtos Tubulares e Acessórios Para a Indústria Petrolífera que tem uma microestrutura que contém, com base de fração de volume, 10% a 60% de fase ferrítica e o restante composto de fase martensítica e um limite de escoamento de 654 MPa ou mais pode ser obtido aquecendo-se um aço que tem uma composição química que contém, com base de percentual em massa, C: 0,005% a 0,050%, Si: 0,05% a 0,50%, Mn: 0,20% a 1,80%, Cr: 15,5% a 18%; Ni: 1,5% a 5%, Mo: 1% a 3,5%, V: 0,02% a 0,20%, N: 0,01% a 0,15%, e O: 0,006% ou menos, em que Cr + 0,65 Ni + 0,6 Mo + 0,55 Cu - 20 C ³ 19,5 e Cr + Mo + 0,3 Si - 43,5 C - 0,4 Mn - Ni - 0,3 Cu - 9 N ³ 11,5 (o símbolo de elementos nas fórmulas se refere ao teor (percentual em massa) dos respectivos elementos) são satisfeitos, realizando-se a fabricação de tubo através de trabalho a quente, realizando-se resfriamento após a fabricação de tubo à temperatura ambiente em um taxa de resfriamento maior ou igual àquela de resfriamento de ar para produzir um cano ou tubo de aço sem costura com dimensões predeterminadas, reaquecendo-se o cano ou tubo de aço sem costura resultante para uma temperatura de 850°C ou superior, realizando-se resfriamento para 100°C ou inferior em uma taxa de resfriamento maior ou igual àquela de resfriamento de ar, e realizando-se um tratamento de têmpera-revenimento a uma temperatura de 700°C ou inferior. De acordo com a Literatura de Patente 1, o cano ou tubo de aço resultante tem alta resistência, resistência à corrosão suficiente mesmo em ambiente corrosivo severo que contém CO2 e Cl- a uma temperatura alta até 230°C, e excelente tenacidade com energia absorvida de 50 J ou mais a -40°C.

[006] Entretanto, um aço inoxidável austenito-ferrítico (doravante pode ser denominado como um aço inoxidável de fase duplex), tal como aço com 22% de Cr e aço com 25% de Cr, era conhecido previamente. Esse aço inoxidável de fase duplex tem sido usado para fabricar um cano ou tubo de aço inoxidável para Produtos Tubulares e Acessórios Para a Indústria Petrolífera ou similares usado em ambiente corrosivo severo que contém, em particular, uma grande quantidade de sulfeto de hidrogênio a uma temperatura alta. Como para o aço inoxidável de fase duplex descrito acima, vários tipos de aço de carbono ultrabaixo à base de Cr alto, cerca de 21% a 28%, contendo Mo, Ni, N e similares foram desenvolvidos, e SUS329J1, SUS329J3L, SUS329J4L e similares são especificados no JIS G 4303 a 4305 de Padrões Industriais Japoneses.

[007] Grandes quantidades de elementos de liga são adicionadas a esses aços e, portanto, uma fase ferrítica está presente em uma faixa de temperatura alta à temperatura ambiente sem transformação de fase. Entretanto, particularmente no caso de um cano ou tubo de aço inoxidável de parede espessa, essa fase ferrítica não acumula tensão fácil e eficazmente durante trabalho a quente e uma fase ferrítica que tem grãos grossos é mantida à temperatura ambiente. A fase ferrítica grossa degrada a tenacidade à baixa temperatura, como via de regra, e afeta um efeito de melhorar o limite de escoamento provocado por grãos finos da fase ferrítica, de modo que não apenas a tenacidade, mas também a resistência é diminuída ao mesmo tempo.

[008] Um cano ou tubo de aço inoxidável de alta resistência para solucionar tais problemas é proposto, por exemplo, Literatura de Patente 2. O método descrito na Literatura de Patente 2 é distinguido pelo fato de produzir um elemento de cano ou tubo para trabalho a frio através de trabalho a quente ou trabalho a quente e tratamento térmico com solução de um aço inoxidável de fase duplex que tem uma composição química que contém, com base de percentual em massa, C: 0,03% ou menos, Si: 1% ou menos, Mn: 0,1% a 4%, Cr: 20% a 35%; Ni: 3% a 10%, Mo: 0% a 6%, W: 0% a 6%, Cu: 0% a 3%, N: 0,15% a 0,60%, e o restante composto de Fe e impurezas incidentes, e depois disso, realizar laminação a frio sob a condição em que a taxa de processamento Rd em uma etapa de laminação a frio final fique dentro da faixa de 10% a 80%, em termos de redução de área, e satisfaz a fórmula a seguir (1). Rd = exp[{ln(MYS) - ln(14,5 x Cr + 48,3 x Mo + 20,7 x W + 6,9 x N)}/0,195] (1)

[009] Na fórmula (1), Rd: redução em área (%), MYS: limite de escoamento visado (MPa), e Cr, Mo, W e N: teor de elemento (percentual em massa) aplicável.

[0010] De acordo com a Literatura de Patente 2, um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de fase duplex de alta resistência é obtido controlando-se estritamente a composição química apropriada e a taxa de processamento a frio.

[0011] Além disso, por exemplo, a Literatura de Patente 3 propõe um método para fabricação de um aço inoxidável de fase duplex de alta resistência, em que após tratamento com solução de um aço inoxidável de fase duplex austenita-ferrítica que contém Cu, laminação a frio é realizada em uma redução em área de 35% ou mais, seguida por aquecimento para uma faixa de temperatura de 800°C a 1.150°C a um taxa de aquecimento de 50°C/s ou mais, têmpera, trabalho a morno a 300°C a 700°C, e trabalho a frio novamente ou realizar, adicionalmen- te, um tratamento de envelhecimento a 450°C a 700°C. No método descrito na Literatura de Patente 3, o trabalho e o tratamento térmico são combinados para tornar a microestrutura de aço fina, para que, mesmo quando trabalho a frio é realizado, a quantidade de processamento do mesmo possa ser reduzida consideravelmente. Consequentemente, de acordo com o aço inoxidável de fase duplex de alta resistência descrito na Literatura de Patente 3, a degradação de resistência à corrosão pode ser impedida.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[0012] PTL 1: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês No 2005-336595

[0013] PTL 2: Republicação Doméstica de Publicação Internacio nal PCT para Pedido de Patente No WO2010/82395

[0014] PTL 3: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês No Hei07-207337 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA TÉCNICO

[0015] Recentemente, um aço de parede espessa tem sido usado frequentemente como um aço de base para um cano ou tubo de aço para Produtos Tubulares e Acessórios Para a Indústria Petrolífera com grandes profundidades. Na produção do aço de parede espessa, como a espessura de parede aumenta, se torna difícil dar tensão de proces-samento predeterminada ao centro da espessura de parede pelo método de trabalho a quente comum. Consequentemente, a microestrutu- ra da porção central de espessura de parede no aço de parede espessa tende a ser engrossada. Portanto, a tenacidade da porção central de espessura de parede em um aço de parede espessa é degradada facilmente quando comparada àquela de um aço de parede leve.

[0016] As Literaturas de Patente 1 e 2 referem-se apenas a aços que têm uma espessura de parede de 12,7 mm no máximo, e, portanto, aços de parede espessa que têm uma espessura de parede de 12,7 mm ou mais não são estudados. Em particular, nas Literaturas de Patente 1 e 2, melhoria de características do aço de parede espessa, em particular, melhoria da tenacidade à baixa temperatura não é estudada.

[0017] Entretanto, na Literatura de Patente 2, a taxa de processa mento em termos de redução em área tem que ser especificada para ser grande e, portanto, uma grande quantidade de investimento em instalação e equipamento em um aparelho de trabalho a frio potente para trabalhar um aço inoxidável de fase duplex de alta resistência que tem alta resistência à deformação é exigida.

[0018] Além disso, no método descrito na Literatura de Patente 3, degradação de resistência à corrosão, em particular, em temperatura alta e ambiente úmido devido a um aumento na taxa de processamento do trabalho a frio é salientada e é mencionado que o aumento em resistência por tornar a microestrutura fina e otimizar o formato e a quantidade de precipitados e redução na taxa de processamento do trabalho a frio são eficazes na melhoria de resistência à corrosão. O método descrito na Literatura de Patente 3 exige uma pluralidade de tratamentos térmicos que inclui um tratamento térmico com solução e um tratamento térmico após o trabalho a frio, portanto a etapa de fabricação se torna complicada, e a produtividade é reduzida. Além disso, o uso de energia aumenta, resultando em um aumento em custo de produção. Além disso, há um problema que defeitos por trabalho são gerados em trabalho a morno a 300°C a 700°C.

[0019] Entretanto, o crescimento de grão de grãos de ferrita duran te manutenção em temperaturas altas é rápido e o engrossamento de grão ocorre facilmente devido ao crescimento de grãos de cristal em um estágio inicial e os grãos de cristal seriam divididos por trabalho a quente. Em particular, a porção central de espessura de parede do aço de parede espessa não é proporcionada com tensão facilmente. Portanto, os grãos de ferrita não podem ser divididos e o engrossamento de grãos de ferrita ocorre durante um curto tempo mantendo-se em temperaturas altas e resfriamento após laminação a quente. Os grãos grossos de ferrita conectados servem como um trajeto de propagação de rachadura e, desse modo, a tenacidade de uma placa de aço laminada em temperaturas altas e da porção central de espessura de parede (porção de baixa tensão) do aço de parede espessa, em que a proporção de fase ferrítica é grande, é degradada. O engrossamento de grãos de ferrita tem uma influência na resistência também e, em particular, o limite de escoamento é reduzido. Consequentemente, características predeterminadas não são obtidas a menos que a condição de laminação a quente e o controle de temperatura no tratamento térmico posterior sejam otimizados.

[0020] Em consideração de tais circunstâncias das técnicas relaci onadas, é um objetivo da presente invenção fornecer um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência com uma porção central de espessura de parede que tenha excelente limite de escoamento e tenacidade à baixa temperatura e um método para a fabricação do mesmo.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0021] A fim de alcançar o objetivo descrito acima, os presentes inventores conduziram inicialmente exame intensivo em vários fatores que afetam a tenacidade da porção central de espessura de parede de um cano ou tubo de aço inoxidável de parede espessa que serve como um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência. Como um resultado, foi constatado ser eficaz para solucionar as questões descritas acima que, como os grãos de ferrita dispersos na microestrutura de aço, mesmo quando os grãos eram grãos de ferrita igualmente, os grãos foram assumidos ser dife-rentes entre si no caso em que a desorientação de cristal era de 15 ° ou mais, e os grãos de ferrita se tornaram finos.

[0022] Então, pesquisa adicional foi conduzida e a morfologia para tornar os grãos de ferrita de um cano ou tubo de aço inoxidável de parede espessa finos foi examinada. Como um resultado, foi constatado que a tenacidade à baixa temperatura e o limite de escoamento foram capazes de melhorar consideravelmente ajustando-se a área máxima dos grãos de ferrita e o teor de grãos de ferrita que têm uma área predeterminada ou menor, onde os grãos foram assumidos ser diferentes entre si no caso onde a desorientação de cristal foi de 15° ou mais. A esse respeito, as orientações de cristal de grãos de ferrita podem ser discriminadas com base em EBSD (difração de retrodifusão de elétrons) ou similares.

[0023] Além disso, a maior parte da microestrutura de aço de um aço que contém Cr: 15,5% a 18,0% se torna fase ferrítica ao ser aque-cida para 1.100°C a 1.350°C. A fase ferrítica descrita acima é trans-formada em uma fase austenítica no processo em que o aço aquecido para 1.100°C a 1.350°C é resfriado para 700°C a 1.200°C que é uma temperatura de trabalho a quente. Os grãos de ferrita são tornados finos e a tenacidade à baixa temperatura e o limite de escoamento são melhorados compreendendo-se esse comportamento de transformação, realizando-se laminação sob a condição para obter uma fração de fase predeterminada e realizando-se um tratamento térmico posterior.

[0024] Além disso, a melhoria da tenacidade à baixa temperatura e da resistência pode ser realizada reduzindo-se a temperatura de trabalho para suscitar um estado em que 35% ou mais de fase austenítica esteja presente durante o trabalho a quente e, desse modo, concentrar a tensão na fase ferrítica que tem resistência relativamente baixa durante o trabalho a quente para tornar os grãos de ferrita finos.

[0025] A presente invenção foi desenvolvida com base nas consta tações descritas acima e fornece especificamente o seguinte. [1] Um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de pa-rede espessa de alta resistência com excelente tenacidade à baixa temperatura, distinguido pelo fato de que tem uma composição química que contém, com base de percentual em massa, Cr: 15,5% a 18,0% e uma microestrutura de aço que contém uma fase ferrítica e uma fase martensítica, em que o valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas microestruturas de aço em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de la- minação) do cano ou tubo de aço é 3.000 μm2 ou menos e o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 800 μm2 ou menos é 50% ou mais com base de fração de área, em que, quando grãos de ferrita adjacentes estão presentes na microestrutura de aço descrita acima e a desorientação de cristal entre um grão de ferrita e o outro grão de ferrita é 15° ou mais, os grãos adjacentes descritos acima são assumidos para serem grãos diferentes entre si. [2] O cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência de acordo com [1], distinguido pelo fato de que a composição química contém adicionalmente, com base de percentual em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 0,20% a 1,80%; Ni: 1,5% a 5,0%, Mo: 1,0% a 3,5%, V: 0,02% a 0,20%, N: 0,01% a 0,15%, O: 0,006% ou menos, e o restante composto de Fe e impurezas incidentes. [3] O cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência de acordo com [2], distinguido pelo fato de que a composição química contém adicionalmente pelo menos um grupo selecionado do Grupo A ao Grupo D abaixo. Grupo A: Al: 0,002% a 0,050%. Grupo B: pelo menos um selecionado de Cu: 3,5% ou menos, W: 3,5% ou menos, e REM: 0,3% ou menos Grupo C: pelo menos um selecionado de Nb: 0,2% ou menos, Ti: 0,3% ou menos, e Zr: 0,2% ou menos Grupo D: pelo menos um selecionado de Ca: 0,01% ou menos e B: 0,01% ou menos [4] O cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência de acordo com qualquer um de [1] a [3], distinguido pelo fato de que o valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas microestruturas de aço em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de la- minação) do cano ou tubo de aço é 3.000 μm2 ou menos e o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 800 μm2 ou menos é 50% ou mais com base de fração de área. [5] Um método para fabricação de um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, distinguido pelo fato de incluir as etapas de aquecer um aço, realizar perfuração do aço para produzir um aço de base oca, e submeter o aço de base oca à laminação de alongamento, em que a temperatura de trabalho a quente da laminação de alongamento descrita acima é 700°C a 1.200°C, e a microestrutura de aço do aço de base oca descrito acima na temperatura de trabalho a quente descrita acima contém 35% ou mais de austenita com base de fração de área.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0026] De acordo com a presente invenção, o cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência com ex-celente tenacidade à baixa temperatura pode ser produzido facilmente e, portanto, um efeito considerável industrialmente é exercido. Além disso, de acordo com a presente invenção, os grãos de ferrita da fase ferrítica na microestrutura de aço do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência podem ser torna- dos finos até a porção central de espessura de parede e, portanto, há um efeito de que a tenacidade à baixa temperatura e o limite de escoamento mesmo de um cano ou tubo de aço inoxidável de parede espessa, que não são facilmente tornados finos através de acúmulo de tensão, são melhorados.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0027] As modalidades de acordo com a presente invenção serão descritas abaixo. A esse respeito, a presente invenção não é limitada às modalidades a seguir. Além disso, na descrição a seguir, o termo "%" que representa o teor de cada elemento refere-se a "percentual em massa" a menos que especificado de outra forma.

[0028] A composição química do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência (doravante pode ser simplesmente denominado como "cano ou tubo de aço") precisa apenas ser uma composição química que contém Cr: 15,5% a 18,0%.

[0029] Cr: 15,5% a 18,0%

[0030] O cromo é um elemento que tem uma função de formar um filme protetor para melhorar a resistência à corrosão e, além disso, forma uma solução sólida para aumentar a resistência de aço. A fim de obter tais efeitos, é necessário que o teor de Cr seja 15,5% ou mais. Por outro lado, caso o teor de Cr seja maior do que 18,0%, a resistência é reduzida. Consequentemente, o teor de Cr é limitado a 15,5% a 18,0%. A esse respeito, 15,5% a 18,0% é preferencial.

[0031] A presente invenção é uma invenção para solucionar os problemas incluídos no aço que contém Cr que tem sido usado previ-amente como um aço de base para cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa para Produtos Tubulares e Acessórios Para a Indústria Petrolífera e é distinguida pelo fato de que o estado de grãos de ferrita na microestrutura de aço do aço que contém Cr é ajustado. Portanto, na composição química, apenas o Cr é especifica- do e os outros elementos não são especificados particularmente.

[0032] Conforme descrito acima, outros elementos não são limi tados especificamente, embora a composição química do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa , de acordo com a presente invenção, seja, preferencialmente, uma composição química que contém adicionalmente, com base de percentual em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 0,20% a 1,80%; Ni: 1,5% a 5,0%, Mo: 1,0% a 3,5%, V: 0,02% a 0,20%, N: 0,01% a 0,15%, O: 0,006% ou menos, e o restante composto de Fe e impurezas incidentes.

[0033] C: 0,050% ou menos

[0034] O carbono é um elemento importante relacionado à resis tência de aço inoxidável martensítico. Na presente invenção, a fim de assegurar resistência predeterminada, é desejável que o teor de C seja especificado para ser 0,005% ou mais. Por outro lado, caso o teor de C seja maior do que 0,050%, a sensibilização, devido ao Ni contido, durante revenimento pode aumentar. Entretanto, do ponto de vista da resistência à corrosão, é desejável que o teor de C seja pequeno. Consequentemente, o teor de C é, preferencialmente, 0,050% ou menos. A esse respeito, 0,030% a 0,050% é mais preferencial.

[0035] Si: 1,00% ou menos

[0036] O silício é um elemento para funcionar como um agente desoxidante. A fim de obter um efeito do agente desoxidante, é desejável que o teor de Si seja especificado para ser 0,05% ou mais. Por outro lado, caso o teor de Si seja maior do que 1,00%, a resistência à corrosão é degradada e, além disso, a trabalhabilidade a quente pode ser degradada. Consequentemente, o teor de Si é, preferencialmente, 1,00% ou menos, e, mais preferencialmente, 0,10% a 0,30%.

[0037] Mn: 0,20% a 1,80%

[0038] O manganês é um elemento que tem uma função de au- mentar a resistência. A fim de obter esse efeito, é desejável que o teor de Mn seja especificado para ser 0,20% ou mais. Por outro lado, caso o teor de Mn seja maior do que 1,80%, a tenacidade pode ser afetada negativamente. Consequentemente, o teor de Mn é, preferencialmente, 0,20% a 1,80%, e, mais preferencialmente, 0,20% a 1,00%.

[0039] Ni: 1,5% a 5,0%

[0040] O níquel é um elemento que tem uma função de fortalecer um filme protetor para aumentar a resistência à corrosão. Além disso, o Ni é um elemento que forma uma solução sólida para aumentar a resistência de aço e, além disso, melhorar a tenacidade. A fim de obter tais efeitos, é preferencial que o teor de Ni seja especificado para ser 1,5% ou mais. Por outro lado, caso o teor de Ni seja mais do que 5,0%, a estabilidade da fase martensítica é degradada e a resistência pode ser reduzida. Consequentemente, o teor de Ni é, preferencialmente, 1,5% a 5,0%, e, mais preferencialmente, 2,5% a 4,5%.

[0041] Mo: 1,0% a 3,5%

[0042] O molibdênio é um elemento para aumentar a resistência à corrosão por pite devido a Cl-. A fim de obter esse efeito, é desejável que o teor de Mo seja 1,0% ou mais. Por outro lado, caso o teor de Mo seja maior do que 3,5%, o custo do aço pode aumentar. Consequentemente, o teor de Mo é, preferencialmente, 3,5% ou menos, e, mais preferencialmente, 2,0% a 3,5%.

[0043] V: 0,02% a 0,20%

[0044] O vanádio é um elemento para aumentar a resistência e, além disso, melhorar a resistência à corrosão. A fim de obter esses efeitos, é preferencial que o teor de V seja especificado para ser 0,02% ou mais. Por outro lado, caso o teor de V seja maior do que 0,20%, a tenacidade pode ser degradada. Consequentemente, o teor de V é, preferencialmente, 0,02% a 0,20%, e, mais preferencialmente, 0,02% a 0,08%.

[0045] N: 0,01% a 0,15%

[0046] O nitrogênio é um elemento para melhorar a resistência à corrosão por pite consideravelmente. A fim de obter esse efeito, é pre-ferencial que o teor de N seja especificado para ser 0,01% ou mais. Por outro lado, caso o teor de N seja maior do que 0,15%, vários nitre- tos são formados e a tenacidade pode ser degradada. O teor de N é, mais preferencialmente, 0,02% a 0,08%.

[0047] O: 0,006% ou menos

[0048] O oxigênio está presente como óxidos no aço e afeta nega tivamente várias características. Consequentemente, é desejável que o teor de O seja minimizado. Em particular, caso o teor de O seja maior do que 0,006%, a trabalhabilidade a quente, a tenacidade e a resistência à corrosão podem ser degradadas significativamente. Portanto, o teor de O é, preferencialmente, 0,006% ou menos.

[0049] Além disso, para os elementos descritos acima, pelo menos um grupo selecionado dentre o Grupo A ao Grupo D abaixo pode ser contido adicionalmente. Grupo A: Al: 0,002% a 0,050% Grupo B: pelo menos um selecionado de Cu: 3,5% ou menos, W: 3,5% ou menos, e REM: 0,3% ou menos Grupo C: pelo menos um selecionado de Nb: 0,2% ou menos, Ti: 0,3% ou menos, e Zr: 0,2% ou menos Grupo D: pelo menos um selecionado de Ca: 0,01% ou menos e B: 0,01% ou menos

[0050] Os elementos do Grupo A ao Grupo D serão descritos abaixo. Grupo A: Al: 0,002% a 0,050%.

[0051] O Al pode ser utilizado como um elemento que funciona como um agente desoxidante. No caso de utilização como um agente desoxidante, o teor de Al é especificado para ser, preferencialmente, 0,002% ou mais. Caso o teor de Al seja maior do que 0,050%, a tena-cidade pode ser afetada negativamente. Consequentemente, no caso em que Al está contido, limitação para Al: 0,050% ou menos é preferencial. No caso em que Al não é adicionado, Al: menos do que 0,002% é permitido como uma impureza incidente. Grupo B: pelo menos um selecionado de Cu: 3,5% ou menos, W: 3,5% ou menos e REM: 0,3% ou menos Grupo B: Cu, W e REM fortalecem um filme protetor, su-primem a permeação de hidrogênio no aço e aumentam a resistência à fissuração por corrosão sob tensão de sulfeto. Tais efeitos são con-sideráveis no caso onde Cu: 0,5% ou mais, W: 0,5% ou mais, ou REM: 0,001% ou mais está contido. No entanto, caso Cu: mais do que 3,5%, W: mais do que 3,5%, ou REM: mais do que 0,3% esteja contido, a tenacidade pode ser degradada. Consequentemente, no caso onde os elementos descritos no Grupo B estão contidos, limitação a Cu: 3,5% ou menos, W: 3,5% ou menos, e REM: 0,3% ou menos é preferencial. A esse respeito, Cu: 0,8% a 1,2%, W: 0,8% a 1,2%, e REM: 0,001% a 0,010% são mais preferenciais. Grupo C: pelo menos um selecionado de Nb: 0,2% ou menos, Ti: 0,3% ou menos, e Zr: 0,2% ou menos

[0052] Todos dentre Nb, Ti e Zr são elementos para aumentar a resistência. A composição química do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência de acordo com a presente invenção pode conter esses elementos, conforme necessário. Esse efeito é observado no caso onde Nb: 0,03% ou mais, Ti: 0,03% ou mais, ou Zr: 0,03% ou mais está contido. Por outro lado, caso Nb: mais do que 0,2%, Ti: mais do que 0,3%, ou Zr: mais do que 0,2% está contido, a tenacidade é degradada. Consequentemente, limitação a Nb: 0,2% ou menos, Ti: 0,3% ou menos, e Zr: 0,2% ou menos é preferencial. Grupo D: pelo menos um selecionado de Ca: 0,01% ou menos e B: 0,01% ou menos

[0053] O Ca e B têm uma função de melhorar a trabalhabilidade a quente durante laminação de região de múltiplas fases para suprimir defeitos de produto, e pelo menos um dos mesmos pode ser contido, conforme necessário. Esse efeito é considerável no caso onde Ca: 0,0005% ou mais ou B: 0,0005% ou mais está contido. Caso Ca: mais do que 0,01% ou B: 0,01% ou mais está contido, a resistência à corrosão é degradada. Consequentemente, no caso onde os mesmos estão contidos, limitação a Ca: 0,01% ou menos e B: 0,01% ou menos é pre-ferencial.

[0054] O restante além dos elementos descritos acima é composto de Fe e impurezas incidentes. A esse respeito, como as impurezas incidentes, P: 0,03% ou menos e S: 0,005% ou menos são permissí- veis.

[0055] A seguir, a microestrutura de aço do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, de acordo com a presente invenção, será descrita. A microestrutura de aço do cano ou tubo de aço, de acordo com a presente invenção, contém uma fase martensítica e uma fase ferrítica. Além disso, uma fase austenítica pode estar contida.

[0056] O teor de fase martensítica é, preferencialmente, 50% ou mais, com base de fração de área, para obter alta resistência. Conforme descrito abaixo, é preferencial que 20% ou mais de fase ferrítica, com base de fração de área, estejam contidos além da fase martensí- tica. Portanto, a fim de conter 20% ou mais de fase ferrítica, com base de fração de área, o teor de fase martensítica é, preferencialmente, 80% ou menos com base de fração de área.

[0057] Entretanto, conforme descrito posteriormente, a fase ferríti- ca é uma fase importante para permitir que o cano ou tubo de aço exi- ba excelente tenacidade à baixa temperatura e resistência à corrosão. Na presente invenção, o teor do mesmo é, preferencialmente, 20% ou mais com base de fração de área, e, mais preferencialmente, 25% ou mais. Além disso, é preferencial que 50% ou mais de fase martensíti- ca, com base de fração de área, estejam contidos para obter alta resistência e, portanto, o teor de fase ferrítica é, preferencialmente, 50% ou menos.

[0058] Uma fase austenítica pode estar contida além da fase ferrí- tica e da fase martensítica. Caso o teor de fase austenítica seja exces-sivo, a resistência do aço é reduzida. Portanto, o teor de fase austení- tica é, preferencialmente, 15% ou menos com base de fração de área.

[0059] Então, a fase ferrítica será descrita adicionalmente. A fase ferrítica na microestrutura de aço do cano ou tubo de aço, de acordo com a presente invenção, é distribuída no formato de uma correia e no formato de uma rede na microestrutura de aço. Na presente invenção, é considerado que uma fase ferrítica em formato de correia seja formada a partir de grãos de ferrita, em que, quando grãos de ferrita adjacentes estão presentes na microestrutura de aço e a desorientação de cristal entre um grão de ferrita e o outro grão de ferrita é 15° ou mais, os grãos adjacentes descritos acima são assumidos para serem grãos diferentes entre si. Com base nessa consideração, o cano ou tubo de aço, de acordo com a presente invenção, é permitido ter alta resistência e exibir excelente tenacidade à baixa temperatura e resistência à corrosão satisfazendo-se a Condição 1 e a Condição 2 descritas abaixo. A esse respeito, os grãos de ferrita podem estar no estado de qualquer um dentre estar circundado por grãos de ferrita que exibem desorientação de cristal de 15° ou mais, estar circundado por outras fases (fase martensítica e fase austenítica) e estar circundado por grãos de ferrita que exibem desorientação de cristal de 15° ou mais e outras fases.

[0060] (Condição 1) O valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas microestruturas de aço em um corte transversal de direção circun- ferencial e em um corte transversal de direção L (direção de lamina- ção) do cano ou tubo de aço é 3.000 μm2 ou menos.

[0061] (Condição 2) O teor de grãos de ferrita que têm áreas de 800 μm2 ou menos é 50% ou mais, com base de fração de área, em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de laminação) do cano ou tubo de aço.

[0062] Em relação à Condição 1, o fato de que o valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas microestruturas de aço em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de laminação) do cano ou tubo de aço é maior do que 3.000 μm2 refere-se aqueles grãos ferríticos crescidos anormalmente que estão presentes na microestrutura de aço. Caso os grãos de ferrita crescidos anormalmente estejam presentes, a tenacidade à baixa temperatura é reduzida extremamente. Uma ocorrência de irregularidade na propriedade de um produto, por exemplo, redução parcial no valor de tenacidade à baixa temperatura, não é favorável. Consequentemente, o valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas mi- croestruturas de aço em um corte transversal de direção circunferenci- al e em um corte transversal de direção L (direção de laminação) do cano ou tubo de aço é especificado para ser 3.000 μm2 ou menos, preferencialmente, 1.000 μm2 ou menos, e, mais preferencialmente, 200 μm2 ou menos.

[0063] Em relação à Condição 2, a redução no valor de tenacidade à baixa temperatura e do limite de escoamento pode ser suprimida es-pecificando-se o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 800 μm2 ou menos para serem 50% ou mais, com base de fração de área, em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de laminação) do cano ou tubo de aço. Preferen cialmente, o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 400 μm2 ou menos é 50% ou mais, com base de fração de área, e mais preferencialmente, o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 100 μm2 ou menos é 80% ou mais com base de fração de área.

[0064] Na presente invenção, é preferencial que a Condição 1 e a refere-se a um corte transversal de direção circunferencial e um corte transversal de direção L (direção de laminação) que pode ser observado na porção central de espessura de parede no centro na direção de laminação do cano ou tubo de aço.

[0065] Entretanto, a microestrutura de aço do cano ou tubo de aço, de acordo com a presente invenção, é medida pelo método a seguir. A fração de fase ferrítica é determinada com um microscópio óptico e um microscópio de varredura eletrônica. Além disso, a fração de fase austenítica pode ser medida com um difratômetro de raios X. Além disso, a fração de fase martensítica pode ser determinada subtraindo-se a fração de fase ferrítica e a fração de fase austenítica de 100%. Além disso, a desorientação de cristal na fase ferrítica pode ser medida com base em EBSD. A esse respeito, no caso onde a separação da fase ferrítica da fase martensítica em aço é difícil devido ao fato de ser a mesma estrutura cúbica centralizada no corpo, apenas a fase ferrítica pode ser extraída realizando-se SEM-EDX (microscópio eletrônico de varredura-espectrometria de raios X de energia dispersiva) ou medição EPMA (análise de microssonda de elétron) no mesmo campo de visão antecipadamente e examinando-se partição de elemento dos elementos de formação de fase ferrítica e elementos de formação de fase austenítica. Além disso, um método em que grãos de ferrita são selecionados individualmente com base nos resultados de EBSD pode ser empregado. Na medição de EBSD, após preparação de amostra ser realizada por polimento eletroquímico, ajuste é realizado de uma tal forma que um número suficiente de grãos de ferrita pode ser medido no mesmo campo de visão na ampliação de 500 vezes a 2.000 vezes. Um campo de visão de 100 ´ 100 mm ou mais no mínimo, e caso possível 1.000 ´ 1.000 mm, é assegurado e a microestrutura é observada. A distância entre pontos de medição em medição de orientação de cristal por EBSD é ajustada de uma tal forma que a distância não au mente excessivamente e a distância é especificada para ser 0,5 μm no mínimo, e, preferencialmente, 0,3 μm ou menos a fim de reduzir erros na análise da área de grão de ferrita após a medição. A medição é realizada em uma ampliação alta e o campo de visão é limitado. Portanto, é favorável que pelo menos 10 a 15 campos de visão sejam observados na proximidade da porção central de espessura de parede e a área de grão de ferrita máxima e a distribuição de área de grão são examinadas.

[0066] O cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência descrito acima, de acordo com a presente invenção, tem limite de escoamento de 654 MPa ou mais e excelente tenacidade à baixa temperatura de energia absorvida de 50 J ou mais a uma temperatura de teste de -10°C em teste de impacto Charpy na posição central de espessura de parede. Além disso, o cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência de acordo com a presente invenção exibe excelente resistência à corrosão com base na composição química descrita acima.

[0067] Além disso, a espessura de parede do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência de acordo com a presente invenção é 12,7 mm ou mais e menos do que 100 mm.

[0068] A seguir, um método para fabricação do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, de acordo com a presente invenção, será descrito. O cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, de acordo com a presente invenção, pode ser fabricado preparando-se um aço que tem a composição química descrita acima, aquecendo-se o aço, resfriando-se o aço aquecido para uma temperatura de trabalho predeterminada, e trabalhando-se a quente o aço resfriado. O método de fabricação será descrito abaixo mais especificamente. Na descrição a seguir, a temperatura refere-se a uma temperatura no centro de es-pessura de parede a menos que especificado de outra forma. A esse respeito, a temperatura pode ser medida embutindo-se um termopar no interior do aço ou pode ser calculada por cálculo de transferência de calor com base nos resultados da medição de temperatura de superfície com outro termômetro sem contato.

[0069] O método para preparar o aço descrito acima não é neces sariamente limitado de forma específica. Preferencialmente, um aço fundido que tem a composição química descrita acima é produzido usando-se um forno de fusão comum, por exemplo, um conversor ou um forno elétrico, e é moldado em uma placa (placa moldada redonda) por um processo de moldagem comum, por exemplo, um processo de moldagem contínuo, de modo a ser usado como o aço. A esse respeito, a placa moldada pode ser laminada a quente em uma placa de aço que tem uma dimensão predeterminada, de modo a ser usada como o aço. Além disso, nenhum problema ocorre no caso em que uma placa de aço é preparada por um método de fabricação de lingote e desbaste, de modo a ser usado como o aço.

[0070] A temperatura de aquecimento do aço descrito acima antes de trabalho a quente não é limitada especificamente. A temperatura de aquecimento pode ser definida apropriadamente do ponto de vista de evitar deformação devido ao próprio peso. No caso onde perfuração é realizada como trabalho a quente, a temperatura de aquecimento é especificada para ser, mais preferencialmente, 1.100°C a 1,300°C. Além disso, o método de aquecimento não é limitado especificamente e, por exemplo, um método em que o aço é colocado em um forno de aquecimento é mencionado.

[0071] Trabalho a quente é realizado após o aquecimento descrito acima ou após o resfriamento para uma temperatura de trabalho (tem-peratura de trabalho em trabalho a quente realizado posteriormente), em seguida ao aquecimento descrito acima.

[0072] Para começar, o detalhe de trabalho a quente será descrito. Um processo de laminação a quente na produção do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa inclui perfuração para produzir o aço em um aço de base oca e laminação de alongamento (laminação para reduzir a espessura de parede e expandir o tubo (redução de espessura de parede-laminação de expansão do tubo) e la- minação regular). Um laminador sobre mandril, um alongador e um laminador com mandril podem ser usados para a redução de espessura de parede-laminação de expansão do tubo e um medidor calibrador, um nivelador (leeler), e um laminador de redução por estiramento podem ser usados para a laminação regular. Todos os trens de lamina- gemsão usados sem problema.

[0073] Na produção do cano ou tubo de aço de acordo com a pre sente invenção, o trabalho a quente é realizado em uma faixa de tem-peratura (temperatura de trabalho a quente) de 700°C a 1.200°C e, além disso, a temperatura de trabalho a quente tem que ser ajustada de uma tal forma que pelo menos 35 porcento de área de fração de fase austenítica sejam obtidos. Conforme descrito acima, a temperatura de trabalho a quente é importante para ajustar a fração de fase e fornecer a tensão exigida para a fase ferrítica. No entanto, a redução da temperatura para aguardar a transformação de fase austenítica na perfuração não é favorável do ponto de vista de aumento em carga de laminação e degradação da trabalhabilidade a quente. Consequente-mente, o ajuste da temperatura de trabalho a quente descrito abaixo é realizado, preferencialmente, por redução de espessura de parede- laminação de expansão do tubo ou laminação regular, e é, mais prefe-rencialmente, realizado por laminação regular.

[0074] A propósito, a microestrutura de aço do cano ou tubo de aço de acordo com a presente invenção se torna uma microestrutura, em que uma fase ferrítica constitui a maior parte, após estar aquecido para 1.100 °C a 1.300 °C, e a microestrutura de aço do aço descrito acima após o aquecimento contém primariamente a fase ferrítica. Depois disso, resfriamento para uma faixa de temperatura de trabalho a quente de 700°C a 1.200°C é realizada e, desse modo, parte da fase ferrítica na microestrutura de aço é transformada para uma fase aus- tenítica. Subsequentemente, quando o resfriamento para a temperatura ambiente é realizado, pelo menos parte da fase austenítica transformada a partir da fase ferrítica se torna uma microestrutura ferrita- martensítica (fase austenítica retida pode ser incluída) através de transformação de martensita. A fase ferrítica deixada sem ser transformada na fase austenítica permanece após resfriamento. Entretanto, caso a temperatura de trabalho a quente seja reduzida, a fração de fase austenítica na fase total aumenta e a fração de fase ferrítica na fase total diminui relativamente. Além disso, em laminação de região de fase duplex ferrita-austenita, a tensão pode ser concentrada seletivamente na fase ferrítica que tem resistência a calor relativamente baixa. A maior parte ou toda a outra fase austenítica sofre transformação de martensita durante o resfriamento para temperatura ambiente, de modo a se tornar uma microestrutura que contém muitos deslocamentos e ter alta resistência e alta tenacidade. Portanto, uma grande quantidade de tensão não é exigida. Isto é, conforme descrito acima, é importante melhorar a tenacidade à baixa temperatura e o limite de escoamento produzir grãos de ferrita finos. Portanto, é importante fornecer a tensão em uma faixa de temperatura, em que a fração de fase ferrítica seja reduzida, e fornecer a tensão para a fase ferrítica seletivamente para produzir grãos de ferrita finos.

[0075] Conforme descrito acima, a fração da fase austenítica na fase total quando a tensão é fornecida por trabalho a quente é importante para obter características predeterminadas. Especificamente, é preferencial que a tensão seja fornecida na faixa de temperatura em que a fração de fase ferrítica é reduzida. Consequentemente, é preferencial que a fração de fase austenítica no trabalho a quente seja examinada antecipadamente antes de fabricar e a temperatura de trabalho seja determinada com base nesse resultado de exame. O exame pode ser realizado pelo método a seguir.

[0076] Uma pequena amostra de um aço que tem uma composi ção química predeterminada é preparada. Após o aquecimento a uma temperatura equivalente a forno ser realizado, resfriamento para 1.200°C a 700°C que corresponde à temperatura de trabalho a quente é realizado a uma taxa de resfriamento (0,2°C/s a 1,5°C/s em uma base de temperatura no centro da espessura de parede) que corresponde permanecer esfriando na fabricação do produto. Subsequentemente, a microestrutura é congelada por têmpera e após polimento espelhado, corrosão com um reagente Villera (ácido pícrico 1 g, ácido clorídrico 5 ml, etanol 100 ml) é realizada. A fração de fase ferrítica é medida, a fração de fase ferrítica (%) é subtraída da microestrutura total que é assumida ser 100%, e a fração restante (%) é especificada para ser a fração de fase austenítica à temperatura de trabalho a quente.

[0077] Conforme descrito acima, a fim de fornecer seletivamente a tensão para a fase ferrítica e produzir grãos finos, é necessário que trabalho a quente seja realizado enquanto a temperatura de trabalho a quente é reduzida até pelo menos 35 porcento de área de fase auste- nítica ser obtido da maneira descrita acima.

[0078] Além disso, após o trabalho a quente ser realizado, têmpe ra, têmpera e revenimento ou um tratamento térmico com solução ser realizado como um tratamento térmico em uma região de fase duplex de austenita e ferrita. O crescimento de grão avança mantendo-se em uma temperatura alta de 1.150°C ou superior. No entanto, o tratamento térmico aqui é realizado abaixo de 1.150°C e, portanto, o controle em uma temperatura, na qual a recuperação de crescimento de grão juntamente com um aumento na fração de fase ferrítica não é facilitada, pode ser realizado nesse tratamento térmico, de modo que os grãos de ferrita que se tornaram finos são mantidos no estágio de produto e alta tenacidade à baixa temperatura e limite de escoamento podem ser obtidos. EXEMPLOS

[0079] Aços fundidos que têm as composições químicas mostra das na Tabela 1 foram preparados por um conversor, moldados em placas (espessura de placa: 260 mm) por um processo de moldagem contínuo, e produzidos em aços que têm um diâmetro de 230 mm por laminação de calibração. Esses aços foram colocados em um forno de aquecimento e foram aquecidos para 1.250°C. Depois disso, aços de base oca foram produzidos usando-se um aparelho de perfuração. Subsequentemente, canos ou tubos de aço inoxidável sem costura de parede espessa foram obtidos realizando-se laminação de alongamento e resfriamento, onde a temperatura de trabalho a quente no aparelho de laminação regular para laminação de alongamento foi especificada para ser uma temperatura mostrada na Tabela 2. A esse respeito, na produção, a redução acumulada na área foi especificada para ser 70% e a espessura de parede final foi especificada para ser 16 mm. Além disso, a Tabela 2 mostra o teor da fase austenítica (fração y) na temperatura de trabalho a quente.

[0080] Os canos ou tubos de aço inoxidável sem costura de pare de espessa resultantes foram submetidos a um tratamento de têmpera e revenimento a uma temperatura de têmpera (Q1) e uma temperatura de revenimento (T1) mostradas na Tabela 2.

[0081] Além disso, uma peça de teste foi retirada de cada cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa após o tratamento térmico para observar as microestruturas na direção circunfe- rencial e na direção longitudinal a partir da porção central de espessura de parede do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa, e a fração de fase e a área de grão de ferrita foram medidas. Além disso, a tenacidade à baixa temperatura e o limite de escoamento foram examinados usando-se a peça de teste. (1) OBSERVAÇÃO DE MICROESTRUTURA

[0082] Uma peça de teste para observação de microestrutura foi retirada da porção central de espessura do cano ou tubo de aço inoxi-dável sem costura de parede espessa resultante. Um corte transversal ortogonal à direção de laminação (corte transversal C) e um corte transversal paralelo à direção de laminação (corte transversal L) foram submetidos a polimento eletroquímico e a microestrutura foi observada com SEM e SEM-EDX (faixa de medição: 100 x 100 μm a 1.000 x 1.000 μm). A partição de elemento de elementos de formação de fase ferrítica e elementos de formação de fase austenítica foram examinados com SEM-EDX, e a fração de fase ferrítica foi medida. Depois disso, a proximidade da mesma porção foi submetida à observação de EBSD com a faixa de medição: 100 x 100 μm a 1.000 x 1.000 μm, e a área de grão de ferrita emitida com base em análise foi medida, onde a desorientação de cristal de 15° ou mais na análise apenas da porção de fase ferrítica extraída por observação com SEM foi definida como uma fronteira de grão. A Tabela 3 mostra os resultados de avaliação com base nos critérios a seguir. Além disso, a Tabela 3 mostra o teor da fase ferrítica (fração F).

[0083] Em relação ao valor máximo das áreas de grãos de ferrita ®: 200 μm2 ou menos O: 1.000 μm2 ou menos Δ: 3.000 μm2 ou menos x: mais do que 3.000 μm2 em relação ao teor de grãos de ferrita que têm um tamanho de grão específico ®: o teor de grãos de ferrita que têm 100 μm2 ou menos é 80% ou mais com base de fração de área O: o teor de grãos de ferrita que têm 400 μm2 ou menos é 50% ou mais com base de fração de área Δ: o teor de grãos de ferrita que têm 800 μm2 ou menos é 50% ou mais com base de fração de área x: o teor de grãos de ferrita que têm 800 μm2 ou menos não satisfaz 50% ou mais com base de fração de área (2) TESTE DE TRAÇÃO

[0084] Uma peça de teste de tração de barra redonda (porção pa ralela 6 mmΦ x GL 20 mm) foi retirada do centro de espessura de parede do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa resultante de uma tal forma que a direção de laminação correspondesse à direção de tração. Um teste de tração foi realizado em conformidade com a especificação do JIS Z 2241 e o limite de escoamento YS foi determinado. A esse respeito, o limite de escoamento foi especificado para ser a resistência no alongamento de 0,2%. (3) TESTE DE IMPACTO

[0085] Uma barra de teste com entalhe em V foi retirada do centro da espessura de parede do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa resultante de uma tal forma que a direção ortogonal à direção de laminação (direção C) correspondesse à direção longitudinal da barra de teste. Um teste de impacto Charpy foi realizado em conformidade com a especificação do JIS Z 2242, a energia absorvida foi medida em uma temperatura de teste: -10 °C, e a tenacidade foi avaliada. A esse respeito, o número de barras de teste de cada cano ou tubo foi especificado para ser três, e o valor médio dos mesmos foi especificado para ser a energia absorvida do cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de interesse. O caso em que a energia absorvida era 50 J ou mais foi considerado como bom.

[0086] Como para cada cano ou tubo de aço inoxidável sem costu ra de parede espessa que tem a microestrutura especificada na presente invenção (aqui, denominado como presente exemplo), a fase ferrítica é capaz de ser tornada fina mesmo na posição central de espessura de parede, e a tenacidade é melhorada consideravelmente de uma tal forma que a energia absorvida é 50 J ou mais em uma temperatura de teste: -10°C apesar de alta resistência de limite de escoamento: 654 MPa ou mais. Por outro lado, o cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa que tem a microestrutura fora do escopo da presente invenção (aqui, denominado como exemplo comparativo) não satisfaz pelo menos um dentre o valor máximo de áreas de grão de ferrita de 3.000 μm2 ou menos e o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 800 μm2 ou menos de 50% ou mais com base de fração de área e, portanto, a resistência e a tenacidade predetermi-nadas não são capazes de ser asseguradas. Além disso, aqueles que têm a composição química fora da faixa especificada não são capazes de assegurar a resistência à corrosão (embora não haja registro da resistência à corrosão na tabela, Amostra Nos 6 e 7 que têm um teor de Cr fora do escopo da presente invenção exibem resistência à corrosão ruim), a resistência ou a tenacidade.

Claims

1. Cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência com uma excelente tenacidade à baixa temperatura, caracterizado pelo fato de que compreende uma composição química que contém, com base de percentual em massa, Cr: 15,5% a 18,0%, C: 0,030% a 0,050%, Si: 1,00% ou menos, Mn: 0,20% a 1,80%; Ni: 1,5% a 5,0%, Mo: 2,0% a 3,5%, N: 0,01% a 0,15%, O: 0,006% ou menos, P: 0,03% ou menos, S: 0,005% ou menos, opcionalmente V: 0,02% a 0,20%, opcionalmente pelo menos um grupo selecionado dentre o Grupo A ao Grupo D abaixo, Grupo A: Al: 0,002% a 0,050% Grupo B: pelo menos um selecionado de Cu: 0,8% a 3,5%, W: 0,5% a 3,5%, e REM: 0,3% ou menos Grupo C: pelo menos um selecionado de Nb: 0,2% ou menos, Ti: 0,3% ou menos, e Zr: 0,2% ou menos Grupo D: pelo menos um selecionado de Ca: 0,01% ou menos e B: 0,01% ou menos, e o restante composto de Fe e impurezas incidentes, e uma microestrutura de aço que contém uma fase ferrítica e martensítica, em que o valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas microestruturas de aço em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de laminação) do cano ou tubo de aço é 3.000 m2 ou menos e o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 800 m2 ou menos é 50% ou mais com base de fração de área, onde, quando grãos de ferrita adjacentes estão presentes na microestrutura de aço e a desorientação de cristal entre um grão de ferrita e o outro grão de ferrita é 15° ou mais, os grãos adjacentes são assumidos serem grãos diferentes entre si.

2. Cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição química contém adicionalmente, com base de percentual em massa, V: 0,02% a 0,20%.

3. Cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a composição química contém, com base de percentual em massa, pelo menos um grupo selecionado dentre o Grupo A ao Grupo D abaixo, Grupo A: Al: 0,002% a 0,050% Grupo B: pelo menos um selecionado de Cu: 0,5% ou mais e 3,5% ou menos, W: 0,5% ou mais e 3,5% ou menos, e REM: 0,001% ou mais e 0,3% ou menos Grupo C: pelo menos um selecionado de Nb: 0,03% ou mais e 0,2% ou menos, Ti: 0,03% ou mais e 0,3% ou menos, e Zr: 0,03% ou mais e 0,2% ou menos Grupo D: pelo menos um selecionado de Ca: 0,0005% ou mais e 0,01% ou menos e B: 0,0005% ou mais e 0,01% ou menos.

4. Cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o valor máximo das áreas dos grãos de ferrita nas microestruturas de aço em um corte transversal de direção circunferencial e em um corte transversal de direção L (direção de laminação) do cano ou tubo de aço é 1.000 m2 ou menos e o teor de grãos de ferrita que têm áreas de 400 m2 ou menos é 50% ou mais com base de fração de área.

5. Método para fabricação de um cano ou tubo de aço inoxidável sem costura de parede espessa de alta resistência, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de aquecer um aço, realizar perfuração do aço para produzir um aço de base oca, submeter o aço de base oca à laminação de alongamento, em que a temperatura de trabalho a quente da laminação de alongamento é 700°C a 1.200°C, e a microestrutura de aço do aço de base oca na temperatura de trabalho a quente contém 35% ou mais de austenita com base de fração de área.