BRPI0803537A2 - tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zona de soldagem e método de produção do mesmo - Google Patents

Abstract

TUBO DE AçO DE ALTA RESISTêNCIA SUPERIOR EM TENACIDADE DA ZONA DE SOLDAGEM E MéTODO DE PRODUçãO DO MESMO. São fornecidos um tubo de aço de alta resistência tendo uma especificação da American Petroleum Institute (API) X80 a Xl 00 de alta resistência e superior em tenacidade da zona de soldagem mesmo a uma baixa temperatura de -60<198>C e um método de produção do mesmo. As quantidades de adição de elementos de ligação à matriz e no metal da solda do tubo de aço são limitados a faixas adequadas, a quantidade de Nb+V do metal da solda é limitada a uma faixa adequada, e a fração de volume da mistura de martensita e austenita (constituinte M-A) é tornada menor que 1% no metal de solda e na zona afetada pelo calor da soldagem de uma faixa de até 5 mm da linha de fusão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TUBO DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA SUPERIOR EM TENACIDADE DA ZONA DE SOLDAGEM E MÉTODO DE PRODUÇÃO DO MESMO".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um tubo de aço de alta resis- tência superior em tenacidade da zona de soldagem e a um método de pro- dução do tubo de aço, mais particularmente refere-se a um tubo de aço de alta resistência tendo uma alta resistência de X80 a X100 das especificações da American Petroleum Institute (API) e superior em tenacidade da zona de soldagem (metal de soldagem e zona afetada pelo calor da soldagem: HAZ) mesmo a baixa temperatura de -60°C e a um método de produção do tubo de aço.

2. Descrição da Técnica Relacionada

Em anos recentes, o tubo de linha de alta resistência usado para oleodutos que transportam óleo bruto ou gás natural por longas distâncias tem sido feito de modo crescente para (1) melhorar a eficiência do transporte a altas pressões, (2) melhorar a eficiência da solda de campo através da redução da espessura, etc. Até agora, tubo de linha até a especificação X80 da American Petroleum Institute (API) tem sido comercializado, mas um ole- oduto tendo maior resistência está se tornando necessária pelas razões a- cima.

No passado, foi estudado o tubo de linha de alta resistência X100 baseado no método de produção do tubo de linha da classe X80 (veja, por exemplo, NKK Technical Report (No. 138), Nippon Kokan, 1992, pp. 24 a 31 e "The 7th Offshore Mechanics Arctic Engineering", THE AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS, 1988, volume V, pp. 179 a 185), mas tal tubo de linha tem problemas na tenacidade da baixa temperatura, em particular a tenacidade HAZ. É desejado um tubo de aço de alta resis- tência memorável que resolva esse problema. Além disso, em anos recen- tes, devido à falta de recursos, projetos para exploração e transporte de óleo bruto e gás natural no Ártico estão sendo estudados. A melhoria na tenaci- dade HAZ do tubo de aço de alta resistência X80 ou maior a baixa tempera- tura de -60°C é fortemente demandada.

A tenacidade HAZ do aço de baixa liga é dirigida por vários fato- res metalúrgicos tais como (1) tamanho de grão da microestrutura, (2) As constituintes M-A (mistura de martensita e austenita: abreviada algumas ve- zes abaixo como "M-A") e o estado de dispersão da bainita superior (Bu) e outras fases duras, (3) a presença de qualquer fragilidade de limite de grãos, (4) a microestrutura dos elementos, etc. É sabido que, também entre esses, o tamanho de grão da microestrutura da HAZ tem um grande efeito na tena- cidade a baixa temperatura. Está sendo desenvolvida e comercializada uma tecnologia para refino da microestrutura HAZ.

Por exemplo, uma tecnologia para dispersar finamente TiN e melhorar a tenacidade HAZ no momento da grande entrada de calor da sol- dagem do aço de alta resistência da classe de 490 MPa foi proposta, (veja, por exemplo, o Journal ofthe ISIJ, Iron and Steel Institute of Japan, junho de 1979, vol. 65, no. 8, p. 1232). Entretanto, no aço descrito aqui, há o proble- ma de que o precipitado é exposto a uma alta temperatura de 1400°C ou mais próximo da linha de fusão, então a maioria dele acaba tornando-se mais bruto ou fundindo-se, o tamanho de grão da microestrutura HAZ torna- se mais bruto, e a tenacidade HAZ se deteriora.

Para resolver o problema acima, a tecnologia de dispersar fina- mente óxidos de Ti no aço e formar ferrita intergranular (doravante algumas vezes abreviada como "IGF") na HAZ no momento da soldagem de modo a refinar a microestrutura HAZ próxima da linha de fusão e melhorar a tenaci- dade HAZ tem sido proposta (por exemplo, veja a Publicação da Patente Japonesa (A) Nos. 63-210235 e 1 -15321).

Além disso, como medida para melhorar a tenacidade HAZ, para suprimir o crescimento do grão de austenita (γ) na HAZ próxima da linha de fusão aquecida acima de 1400°C, foram propostas a tecnologia de dispersar um grande número de óxidos finos compreendidos de Mg e Al no aço e usá- los como núcleos para precipitação composta de 0.01 a 0.5 μιτι de TiN e a tecnologia de tornar os grãos de austenita da HAZ, próximo à linha de fusão, mais finos pela formação de IGP (veja a Publicação da Patente Japonesa (A) No. 2002-212670).

Entretanto, também nas técnicas acima, com uma resistência X80 ou maior, a formação de M-A na HAZ pode não ser completamente su- primida e a tenacidade HAZ acaba se deteriorando, então uma tecnologia superior tornou-se necessária como meio para melhorar a tenacidade HAZ.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção foi feita em consideração da situação acima e tem como seu objetivo o fornecimento de tubo de aço de alta resistência tendo uma alta resistência X80 a X100 em termos de especificações da A- merican Petroleum Institute (API) e superior na tenacidade da zona de sol- dagem mesmo a baixa temperatura de -60°C e um método de produção do tubo de aço.

A presente invenção tem como sua essência o seguinte: (1) um tubo de aço de alta resistência superior na tenacidade da zona de soldagem compreendendo uma matriz contendo, em % em massa, C: acima de 0,03% a 0,10%, Si: 0,6% ou menos, Mn: 0,8% a 2,5%, P: 0,015% ou menos, S: 0,001% a 0,005%, Nb: 0,005% a 0,05%, Ti: 0,005% a 0,03%, Al: 0,005% ou menos, N: 0,001% a 0,006%, e O: 0,006% ou menos, também contendo um ou mais elementos entre Mg: 0,0001% a 0,005%, Ni: 0,1% a 1,0%, Cu: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,0%, Mo: 0,1% a 1,0%, V: 0,01% a 0,1%, B: 0,0003% a 0,002%, e Ca: 0,0005% a 0,005%, tendo um saldo de ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo um valor de Pb definido pela fórmula (1) a seguir:

Pb=2,7C+0,4Si+Mn+0,8Cr+0,45(Ni+Cu)+Mo+V... (1)

Na faixa de 2,3 a 3,5 e uma zona de solda metálica contendo, em % em massa, C: 0,035% a 0,10%, Si: 0,6% ou menos, Mn: 1,5% a 2,2%, P: 0,015% ou menos, S: 0,005% ou menos, Nb: 0,005% a 0,03%, Ti: 0,005% a 0,03%, B: 0,0003% a 0,002%, Al: 0,05% ou menos, N: 0,001% a 0,01%, e O: 0,015% a 0,050%, também contendo um ou mais elementos entre Mg: 0,0001% a 0,005%, Ni: 0,1% a 2,5%, Cu: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,5%, Mo: 0,1% a 1,5%, V: 0,01% a 0,03%, e Ca: 0,001% a 0,005%, tendo um sal- do de ferro e as inevitáveis impurezas, tendo um valor Pw definido pela fór- mula (2) a seguir:

Pw=C+0,11 Si+0,03Mn+0,02Ni+0,04Cr+0,07Mo+1,46Nb... (2)

Na faixa de 0,15 a 0,30, e tendo Nb+V<0,03% em faixa, uma porcentagem em volume de uma mistura de martensita e austenita (constituinte M-A) no metal da solda e em uma zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão sendo menor que 1 %.

(2) Um método para produção de um tubo de aço de alta resis- tência superior em tenacidade da zona de soldagem fornecido com uma eta- pa de produção do tubo de formação de uma chapa de aço tendo uma com- posição química conforme apresentada na reivindicação 1, e então soldan- do-o e expandindo-o, as soldas da etapa de expansão do tubo de aço pelo lado de dentro e então aquece-se um metal de soldagem por fora e a uma zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão por uma temperatura na faixa de 300 a 500°C, mantém o tubo a essa faixa de temperatura por um tempo de 2 a 300 segundos, e então se refrige- ra o mesmo a ar.

Os inventores limitaram a quantidade de adição de elementos de ligação da matriz e de metal de soldagem a faixas adequadas e limitaram a quantidade de Nb+V da zona de metal de soldagem até uma faixa adequada para garantir a resistência X80 a X100 quando se usa um material de aço microligado à base de C-Nb-Ti como matriz do tubo de aço. Além disso, eles descobriram que aquecendo-se a zona de soldagem até uma faixa de tem- peraturas de 300 to 500°C após a soldagem, mantendo o tubo nessa faixa de temperatura por um tempo de 2 segundos a 300 segundos, e então res- friando-se o mesmo a ar, o M-A prejudicial para a tenacidade do metal da solda e a HAZ é reduzida e a tenacidade HAZ a uma baixa temperatura de -60°C é melhorada, e portanto cmpletaram a presente invenção.

De acordo com o tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zona de soldagem da presente invenção e um método de produção do tubo de aço, por esta modalidade, o M-A no metal de soldagem e o HAZ são reduzidos. Devido a isso, é possível obter-se um tubo de aço de alta resistência da especificação API X80 a X100 superior em tenacidade da zona de soldagem. Quando se emprega o tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zona de soldagem da presente invenção para um oleoduto na região ártica, a segurança do oleoduto é notavelmente melhora- da e a eficiência do transporte é visivelmente melhorada.

MELHOR FORMA DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO

Abaixo, serão explicados o tubo de aço de alta resistência supe- rior em tenacidade da zona de soldagem e o método de produção do tubo de aço conforme a presente invenção. Note que essa modalidade é explicada em detalhes para permitir um melhor entendimento da essência da invenção, então a menos que especificado em particular, ela não limita a presente in- venção.

De acordo com a pesquisa profunda dos inventores, a tenacida- de da zona afetada pelo calor da soldagem (HAZ) é grandemente dependen- te (1) da composição química do aço e (2) da microestrutura (tamanho dos grãos e estado de dispersão da fase dura). Para melhorar a tenacidade HAZ, acredita-se ser essencial fazer a análise química do aço mais adequada, tomar os grãos mais finos, e em particular reduzir M-A ou outras fases duras.

O tubo de aço produzido pela soldagem do interior e do exterior de uma chapa de aço (por exemplo, tubo de aço UOE, etc.) é reduzido em custo de soldagem pela soldagem por dentro e por fora. Nesse caso, a vizi- nhança da linha de fusão na HAZ da solda interna é aquecida até uma tem- peratura 1400°C ou mais, então a tenacidade da região reaquecida logo a- cima da temperatura Ac1 (região de grãos brutos aquecidos intercriticamen- te) cai ao máximo devido à soldagem externa posterior. Isto é porque quan- do reaquecido logo acima da temperatura Ac1, o carbono (C) é concentrado nas regiões transformadas para austenita (γ) e uma grande quantidade de M-A ou outras fases duras contendo grandes quantidades de C são forma- das no processo de resfriamento subseqüente. O M-A contém uma grande quantidade de C, então é duro e torna-se facilmente ponto de iniciação de fraturas frágeis. Para tornar o aço ter alta resistência, é necessário aumentar a quantidade de adição de elementos de ligação, mas a quantidade de for- mação de M-A aumenta nos grãos brutos + a parte Ac1 e a tenacidade HAZ se deteriora grandemente.

Portanto, os inventores estudaram intensivamente métodos de supressão da formação de M-A para evitar a deterioração da tenacidade na região dos grãos brutos reaquecidos intercriticamente e como resultado des- cobriram que aquecendo-se e mantendo-se o metal da solda e a zona afeta- da pelo calor da soldagem até 5 mm da linha de fusão na faixa de tempera- turas de 300 a 500°C por um tempo de 2 segundos a 300 segundos após o fim da soldagem da superfície externa, então resfriando-se os mesmos, o M-

A prejudicial à tenacidade é revenido e a dureza é reduzida, então isto é ex- tremamente eficaz para a melhoria da tenacidade HAZ. Além disso, eles descobriram que quando se aquece o metal da solda e a zona afetada pelo calor da soldagem até 5 mm da linha de fusão em uma faixa de temperatura de 300 a 500°C por um tempo de 2 segundos a 300 segundos após o térmi- no da soldagem da superfície externa, o Nb e o V contidos na zona do metal da solda se precipitam enquanto a dureza aumenta e é facilitada uma queda na tenacidade da baixa temperatura, então limitando a quantidade de Nb+V aquecido na zona do metal da solda, é possível evitar a deterioração na te- nacidade da zona de metal de solda.

Isto é, a característica da presente invenção é a aplicação de um material de aço à base de baixo C-Nb-Ti como matriz do tubo de aço durante o qual a garantia de uma resistência X80 a X100 pela limitação da quantida- de de adição dos elementos de ligação adicionados à matriz até uma faixa adequada definida pelo valor de Pb e, também, limitando-se as quantidades de adição dos elementos de ligação da zona do metal de solda até uma faixa adequada definida pelo valor Pw e limitando-se a quantidade de Nb+V em uma faixa adequada, também, após a soldagem, aquecer e manter a zona de metal de solda a uma faixa de até 5 mm da linha de fusão em uma faixa de temperatura de 300 a 500°C por um tempo de 2 segundos a 300 segun- dos, então resfriando-se a ar, enquanto o M-A prejudicial pra a tenacidade na zona do metal de solda e a HAZ é revenida e a tenacidade HAZ na baixa temperatura de -60°C, é extremamente melhorada. Os inventores descobriram que a tenacidade é grandemente me- lhorada quando a porcentagem de volume de M-A é menor que 1% na zona do metal da solda e na HAZ até 5 mm da linha de fusão. Dessa forma, para reduzir a quantidade de formação de M-A na zona do metal de solda e para melhorar a tenacidade da HAZ, após a soldagem, é necessário aquecer a zona de soldagem até a faixa de temperatura de 300 a 500°C por 2 segun- dos a 300 segundos, e então resfriando-se o mesmo a ar. Com o aqueci- mento a uma temperatura de menos de 300°C, há pouco efeito de revenido do M-A, enquanto se exceder 500°C, o Nb, V, e outros elementos precipita- dores endurecedores se precipitam, os carbonetos tornam-se mais brutos, e a tenacidade do metal da solda é afetado detrimentalmente, então a tempe- ratura de aquecimento foi limitada à faixa de 300 a 500°C. Além disso, se o tempo de manutenção for menor que 2 segundos, o efeito de revenido do Μ- Α é pequeno, enquanto se for maior que 300 segundos, não apenas a produ- tividade cai, mas também os carbonetos se tornam mais brutos e a tenaci- dade da zona do metal de solda é afetada detrimentalmente, então o tempo de manutenção do aquecimento foi limitado a 2 segundos a 300 segundos.

Como razão para resfriar por ar a zona de soldagem após o a- quecimento, é mencionada a prevenção de fraturas na zona de soldagem.

Além disso, como razão para aquecer a zona de metal de solda e uma faixa de até 5 mm da zona de soldagem, o fato de que a formação de M-A torna- se mais notável na faixa de até 5 mm da linha de fusão deve ser menciona- do. Note que a zona de soldagem é aquecida por alta freqüência, calor radi- ante, etc. mas o método de aquecimento não é particularmente limitado e pode ser empregado adequadamente.

Composição Química do Tubo de Aço de Alta Resistência Supe- rior em Tenacidade da Zona de Soldagem

O tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zo- na de soldagem da presente invenção (referido algumas vezes abaixo sim- plesmente como "tubo de aço de alta resistência") é compreendido de uma matriz contendo, em % em massa, C: acima de 0,03% a 0,10%, Si: 0,6% ou menos, Mn: 0,8% a 2,5%, P: 0,015% ou menos, S: 0,001% a 0,005%, Nb: 0,005% a 0,05%, Ti: 0,005% a 0,03%, Al: 0,005% ou menos, N: 0,001% a 0,006%, e O: 0,006% ou menos, também contendo um ou mais elementos entre Mg: 0,0001% a 0,005%, Ni: 0,1% a 1,0%, Cu: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,0%, Mo: 0,1% a 1,0%, V: 0,01% a 0,1%, B: 0,0003% a 0,002%, e Ca: 0,0005% a 0,005%, tendo um saldo de ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo um valor Pb definido pela fórmula (1) a seguir:

Pb=2,7C+0,4Si+Mn+0,8Cr+0,45(Ni+Cu)+Mo+V... (1)

Na faixa de 2,3 a 3,5 e uma zona de metal da solda contendo, em % em massa, C: 0,035% a 0,10%, Si: 0,6% ouless, Mn: 1,5% to 2,2%, P: 0,015% or less, S: 0,005% or menos, Nb: 0,005% a 0,03%, Ti: 0,005% a 0,03%, B: 0,0003% a 0,002%, Al: 0,05% ou menos, N: 0,001% a 0,01%, e O: 0,015% a 0,050%, também contendo um ou mais elementos entre Mg: 0,0001% a 0,005%, Ni: 0,1% a 2,5%, Cu: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,5%, Mo: 0,1% a 1,5%, V: 0,01% a 0,03%, e Ca: 0,001% a 0,005%, tendo um saldo de ferro e as inevitáveis impurezas, tendo um valor Pw definido pela fórmula (2) a se- guir:

Pw=C+0,11 Si+0,03Mn+0,02Ni+0,04Cr+0,07Mo+1,46Nb... (2)

em uma faixa de 0,15 a 0,30, e tendo Nb+V<0.03% em faixa, uma porcenta- gem de volume de uma mistura de martensita e austenita (constituinte M-A) na zona do metal de solda e na zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão sendo menor que 1%.

Composição Química da Matriz

Abaixo, serão explicadas as razões para limitação da composi- ção química da matriz do tubo de aço de alta resistência superior na tenaci- dade da zona de soldagem conforme a presente invenção.

(C: acima de 0,03% a 0,10%)

C tem que ser adicionado em uma quantidade acima de 0,03% para garantir a resistência e a tenacidade da matriz e da HAZ. Entretanto, se exceder 0,10%, a tenacidade da matriz e a HAZ caem e a capacidade de soldagem deteriora, então 0,10% foi tornado o limite superior.

(Si: 0,6% ou menos)

Si é um elemento adicionado para desoxidação da matriz e me- Ihorar a resistência, mas se adicionado em excesso, ele degrada a capaci- dade de soldagem de campo e a tenacidade HAZ, então o limite superior foi tornado 0,6%. O aço é suficientemente desoxidado pelo Ti, que será expli- cado mais tarde. O Si não tem necessariamente que ser adicionado.

(Mn: 0,8% a 2,5%)

Mn é um elemento essencial para garantir a resistência e a te- nacidade a baixa temperatura da matriz. O limite inferior é 0,8%. Entretanto, se a quantidade de Mn for muito grande, não apenas a capacidade de endu- recimento do aço aumenta e os campos de capacidade de soldagem e tena- cidade HAZ são deteriorados, mas também a segregação no centro da placa Iingotada continuamente é deteriorada e a tenacidade a baixa temperatura é deteriorada, então o limite superior foi feito 2,5%.

(P: 0,015% ou menos)

P é uma impureza inevitável na presente invenção. Seu teor é feito 0,015% ou menos. A razão para fazer o teor de P é a maior melhoria da tenacidade a baixa temperatura da matriz e da HAZ. A redução da quantida- de de P reduz a segregação no centro de uma placa Iingotada continuamen- te, evita fratura nos limites dos grãos, e melhora a tenacidade a baixa tempe- ratura.

(S: 0,001% a 0,005%)

S é um elemento importante no tubo de aço de alta resistência da presente invenção. Para provocar a precipitação complexa de sulfetos ou óxidos como núcleos de transformação IGF é necessário incluir o S m 0,001% ou mais. Entretanto, se o teor de S exceder 0,005%, a tenacidade da matriz e a HAZ deterioram, então o limite superior é tornado 0,005%.

(Nb: 0,005% a 0,05%)

O Nb tem a ação de não apenas suprimir a recristalização de grãos de austenita durante a laminação e tornar as microestruturas mais fi- nas, mas também contribui para o aumento do endurecimento de precipita- ção e capacidade de endurecimento e torna o aço mais tenaz e é um ele- mento essencial na presente invenção. Para obter esse efeito, é necessário adicionar 0,005% ou mais de Nb. Entretanto, se a quantidade de Nb for mui- to grande, a tenacidade HAZ deteriora, então o limite superior foi 0,05%.

(Ti: 0,005% a 0,03%)

O Ti é um elemento necessário na presente invenção para for- mar TiN fino, suprimindo o embrutecimento dos grãos de austenita durante o reaquecimento da placa e na HAZ e tornando a microestrutura mais fina, e melhorando a tenacidade a baixa temperatura da matriz e da HAZ. Para al- cançar esse efeito, uma quantidade de adição de 0,005% ou mais é neces- sária. Também, se a quantidade de Ti for muito grande, o embrutecimento do TiN e o endurecimento da precipitação ocorrem, devido ao TiC e a tena- cidade a baixa temperatura é deteriorada, então o limite superior foi feito 0,03%.

(Al: 0,005% ou menos)

O Al tem o efeito de um elemento usual de desoxidação. Entre- tanto, se a quantidade de Al exceder 0.005%, as inclusões não-metálicas à base de Al aumentam e a limpeza do aço é prejudicada, então o limite supe- rior foi 0,005%.

(N: 0,001% a 0,006%)

O N forma TiN, suprime o embrutecimento dos grãos de austeni- ta durante o reaquecimento da placa e na HAZ, e melhora a tenacidade a baixa temperature da matriz e da HAZ. A quantidade mínima necessária pa- ra se obter esse efeito 0,001%. Entretanto, se a quantidade de N for muito grande, ele se torna a causa de defeitos na superfície da placa e da deterio- ração da tenecidade da HAZ devido à solução sólida N, então o limite tem que ser suprimido para 0,006%.

(O: 0,006% ou menos)

O é uma impureza inevitável que deteriora a tenacidade do tubo de aço, então quanto menor, melhor. Em particular, se a quantidade de O exceeder 0,006%, uma grande quantidade de óxidos brutos é formada no aço, então a tenacidade é deteriorada, portanto o limite superior foi feito 0,006%.

A seguir, será explicada a razão para a adição de um ou mais tipos de elementos entre Mg, Ni, Cu, Cr1 Mo, V, B, e Ca à matriz do tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zona de soldagem da pre- sente invenção. O propósito principal de também adicionar-se esses elemen- tos às composições químicas básicas da matriz é melhorar a resistência, a tenacidade a baixa temperatura, e outras propriedades sem deteriorar as características dos aços da presente invenção. Portanto, a quantidade de adição é limitada inerentemente.

(Mg: 0,0001% a 0,005%)

O Mg forma óxidos finos com Al. Usando-se esses óxidos como núcleos, é formado TiN fino. Esse TiN é quimicamente estável mesmo a uma temperatura alta de 1400°C ou mais, então o efeito de supressão do embru- tecimento dos grãos de austenita é apresentado e a tenacidade da HAZ é melhorada. Se a quantidade de Mg for 0,0001% ou menos, o efeito acima é pequeno. Além disso, se a quantidade de Mg adicionado for muito grande, ela deteriora a tenacidade da HAZ, então o limite superior foi tornado 0,005%.

(Ni: 0,1% a 1,0%)

O Ni melhora a resistência e a tenacidade a baixa temperatura da matriz sem sacrificar a capacidade de soldagem e a tenacidade da HAZ, mas com uma quantidade de adição de 0,1% ou menos, o efeito é pequeno.

A adição de 1,0% ou mais não é preferível em termos de capacidade de sol- dagem, então o limite superior foi 1,0%.

(Cu: 0,1% a 1,0%)

O Cu tem substancialmente o mesmo efeito que o Ni e tem tam- bém um efeito na resistência à corrosão, na resistência à fratura por hidro- gênio induzido, etc. A adição de 0,1% ou mais é necessária. Entretanto, se for adicionado Cu excessivamente, o endurecimento da precipitação provoca a deterioração da tenacidade da matriz e da HAZ e a ocorrência de fraturas de Cu durante a laminação a quente, então o limite superior foi feito 1,0%.

(Cr: 0,1% a 1,0%)

O Cr tem o efeito de aumentar a resistência da matriz e da zona de soldagem. Uma adição de 0,1% ou mais é necessário. Entretanto, se a quantidade de Cr for muito grande, o campo de capacidade de soldagem e a tenacidade da HAZ são notavelmente deteriorados. Por esta razão, o limite superior de CR foi feito 1,0%.

(Mo: 0,1% a 1,0%)

O Mo é um elemento que melhora a resistência da matriz e da zona de soldagem, mas se for acima de 1,0%, como o Cr, ele deteriora a tenacidade e a capacidade de soldagem da matriz e da HAZ. Também, se a quantidade de adição for 0,1% ou menos, o efeito acima mencionado é pe- queno.

(V: 0,01% a 0,1%)

OV tem um efeito substancialmente igual ao Nb, mas o efeito é notavelmente fraco se comparado com o Nb. Para se obter esse efeito, a adição de 0,01% ou mais é necessária. Além disso, o limite superior pode ser feito 0,1% do ponto de vista dos campos de capacidade de soldagem e tenacidade da HAZ.

(B: 0,0003% a 0,0050%)

O B aumenta visivelmente a capacidade de endurecimento do aço em quantidades extremamente pequenas e dá boa resistência e tenaci- dade. Para obter esse efeito, a adição 0,0003% ou mais é necessária. Além disso, se a quantidade de adição de B for muito grande, a tenacidade da HAZ é deteriorada, então o limite superior foi feito 0,002%.

(Ca: 0,0005% a 0,005%)

O Ca controla a forma do sulfeto (MnS), melhora a tenacidade a baixa temperatura (aumenta a energia absorvida em um teste de Charpy, etc.), e apresenta um efeito notável na melhoria da resistência a ácido. Se a quantidade de adição de Ca for 0.0005% ou menos, o efeito acima mencio- nado é pequeno, enquanto se adicionado acima de 0.005%, uma grande quantidade de CaO-CaS é formada resultando em grupos e grandes inclu- sões. Isto não apenas prejudica a limpeza do aço, mas também sacrifica o campo de capacidade de soldagem. Por esta razão, a quantidade de adição de Ca foi limitada a 0,0005% a 0,005%.

(Valor Pb: 2,3 a 3,5)

Para fazer a resistência do tubo de aço satisfazer a resistência Χ80 a Χ1OO almejada, é necessário fazer as quantidades de adição dos e- Iementos de ligação mais adequadas. Isto é, é necessário fazer o valor Pb, definido pela fórmula a seguir

{Pb=2,7C+0,4Si+Mn+0,8Cr+0,45(Ni+Cu)+Mo+V},

na faixa de 2,3 a 3,5. Se o valor de Pb for menor que 2,3 a classe X80 mar- cada ou alta resistência não pode ser garantida. Além disso, se o valor de Pb exceder 3,5, a formação de M-A torna-se notável e a tenacidade da HAZ deteriora. Por esta razão, a faixa do valor de Pb foi limitada a 2,3 a 3,5.

Composição Química do Metal da Solda

Abaixo, serão explicadas as razões para a limitação da compo- sição química do tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zona de soldagem conforme a presente invenção.

(C: acima de 0,035% a 0,10%)

O C evita o fraturamento a quente do metal da solda, então a quantidade de adição deve ser feita 0.035% ou mais. Caso a quantidade de C for menor que 0,035%, a solidificação δ ocorre durante a solidificação a- pós a soldagem e a fratura a quente ocorre. Entretanto, se a quantidade de C exceder 0,10%, a tenacidade a baixa temperatura do metal da solda dete- riora, então o limite superior foi feito 0,10%.

(Si: 0,6% ou menos)

O Si é um elemento adicionado para desoxidação da zona do metal de solda ou melhorar a resistência, mas se a adição for muito grande, a tenacidade a baixa temperatura e o campo da capacidade de soldagem são deteriorados, então o limite superior foi feito 0,6%.

(Mn: 1,5% a 2,2%)

O Mn é um elemento essencial para garantir a resistência e a tenacidade a baixa temperatura do metal da solda. O limite inferior é 1,5%.

Entretanto, se a quantidade de adição for muito grande, a capacidade de endurecimento do aço aumenta e a tenacidade a baixa temperatura e o campo capacidade de soldagem são deteriorados, então o limite superior é feito 2,2%.

(Nb: 0,005% a 0,03%) O Nb tem a ação de reforçar e enrijecer o aço. Uma quantidade de adição 0,005% ou mais é necessária. Entretanto, se o Nb for adicionado em mais de 0,03%, o campo de capacidade de soldagem e a tenacidade são afetados adversamente, então o limite superior é feito 0,03%.

(Ti: 0,005% a 0,03%)

O Ti forma TiN fino e melhora a tenacidade a baixa temperatura na zona da solda metálica. Para expressar o efeito do TiN, uma quantidade mínima de adição de Ti de 0,005% é necessária. Entretanto, se a quantidade de Ti for muito grande, o embrutecimento do TiN e o endurecimento da pre- cipitação devido ao TiC ocorrem, e a tenacidade a baixa temperatura deteri- ora, então o limite superior tem que ser limitado a 0,03%.

(B: 0,0003% a 0,002%)

O B é um elemento que melhora visivelmente a capacidade de endurecimento do aço pela adição de uma quantidade muito pequena. Para obter tal efeito, o B deve ser adicionado em uma quantidade, no mínimo, de 0,0003%. Por outro lado, se for adicionado B excessivamente, não apenas a tenacidade a baixa temperatura é deteriorada, mas a capacidade de endure- cimento pelo B é perdida, então o limite superior foi feito 0,002%.

(Al: 0,05% ou menos)

O Al tem normalmente um efeito de elemento de desoxidação.

Entretanto, se a quantidade de Al exceder 0,05%, as inclusões não- metálicas com base em Al aumentam e a limpeza do aço é prejudicada, en- tão o limite superior foi feito 0,05%.

(N: 0,001% a 0,01%)

ON forma TiN e melhora a tenacidade a baixa temperatura do metal da solda. Por esta razão, a quantidade mínima de N necessária é 0,001%. Entretanto, se a quantidade de N for muito grande, a tenacidade a baixa temperatura é deteriorada, então o limite superior tem que ser mantido em 0,01%.

(O: 0,015% a 0,050%)

O forma óxidos no meio da zona de solda metálica, age como núcleo para ferrita intergranular, e tem o efeito de refinar a microestrutura. Entretanto, se a quantidade de O for muito grande, a tenacidade a baixa temperatura do metal da solda deteriora e ocorrem bolhas e outros defeitos de soldagem. Por esta razão, o limite inferior de O foi feito 0,015% e o limite superior foi feito 0,050%.

(P: 0,015% ou menos, S: 0,005% ou menos)

No tubo de aço de alta resistência da presente invenção, as quantidades dos elementos impureza PeS contidos na zona da solda metá- lica são feitos respectivamente 0,015% ou menos e 0,005% ou menos. A principal razão para fazer os teores de P e S nas faixas acima é melhorar mais a tenacidade a baixa temperatura. A redução da quantidade de P tem o efeito de evitar fratura nos limites dos grãos e melhorar a tenacidade a baixa temperatura. Além disso, a redução da quantidade de S tem o efeito de re- duzir o MnS e melhorar a ductilidade e tenacidade.

A seguir, será explicada a razão para adição de um ou mais e- Iementos entre Mg, Ni, Cu, Cr, Mo, V, e Ca à zona de solda metálica do tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade do metal da solda da pre- sente invenção. O propósito principal para a adição também desses elemen- tos conforme a necessidade à análise química base da zona de solda metá- lica é melhorar a resistência, a tenacidade a baixa temperatura, e outras propriedades sem sacrificar as características dos aços da presente inven- ção. Portanto, a quantidade de adição é limitada inerentemente.

(Mg: 0,0001% a 0,005%)

O Mg tem o efeito de refinar a microestrutura do metal da solda para melhorar a tenacidade, mas se a quantidade de adição de Mg for 0,0001% ou menos, esse efeito é perdido. Também, se a quantidade de adi- ção de Mg for muito grande, a tenacidade do metal da solda é deteriorada, então o limite superior foi feito 0,005%.

(Ni: 0,1% a 2,5%)

O Ni é adicionado com o propósito de melhorar a resistência sem sacrificar a tenacidade a baixa temperatura ou o campo de capacidade de soldagem do metal da solda. Entretanto, se a quantidade de adição de Ni for muito grande, não apenas a economia, mas também a tenacidade a bai- xa temperatura, etc., são deterioradas, então o limite superior foi feito 2,5% e o limite inferior foi feito 0,1%.

(Cu: 0,1% a 1,0%)

O Cu, como o Ni, aumenta a resistência do metal da solda sem sacrificar o campo de capacidade de soldagem da tenacidade a baixa tem- peratura. Entretanto, se o Cu for adicionado excessivamente, a tenacidade a baixa temperatura deteriora, então o limite superior foi feito 1,0%. O valor numérico de 0,1% definido como o limite inferior do Cu é o menor valor onde o efeito na qualidade devido à adição de Cu torna-se notável.

(Cr: 0,1% a 1,5%)

O Cr aumenta a resistência do metal da solda, mas se a quanti- dade de adição for muito grande, a tenacidade a baixa temperatura e o cam- po de capacidade de soldagem são notavelmente deteriorados. Por esta ra- zão, o limite superior da quantidade de Cr foi feito 1,5%, e o limite inferior foi feito 0,1%.

(Mo: 0,1% a 1,5%)

O Mo é um elemento adcionado para melhorar a capacidade de endurecimento do aço. Para obter esse efeito, uma quantidade de adição de no mínimo 0,1% é necessária. Entretanto, uma adição excessiva de Mo de- teriorou a tenacidade a baixa temperatura e o campo de capacidade de sol- dagem, então o limite superior foi feito 1,5%.

(V: 0,01% a 0,03%)

O V tem substancialmente o mesmo efeito que o Nb, mas o efei- to é mais fraco do que o do Nb. O V tem o efeito de melhorar a resistência pela precipitação por tensão induzida. Para obter um efeito suficiente, o limi- te inferior da quantidade de adição tem que ser feito 0,01%. Também o limite inferior da quantidade de V pode ser de até 0,03% do ponto de vista do campo de capacidade de soldagem ou tenacidade a baixa temperatura.

(Ca: 0,001% a 0,005%)

O Ca controla a forma dos sulfetos (MnS) e melhora a tenacida- de a baixa temperature (aumento de energia absorvida no teste Charpy).

Entretanto, se a quantidade de Ca for 0,001% ou menos, não há efeito práti- co. Além disso, se ele for adicionado acima de 0,005%, CaO-CaS é formado em grandes quantidades e são formados defeitos de soldagem. Por esta razão, a quantidade de Ca foi limitada a 0,001% a 0,005%.

(valor Pw: 0,15 a 0,30)

Na solda metálica, para satisfazer a resistência almejada X80 a X100, é necessário retificar as quantidades de adição dos elementos de li- gação. Isto é, o valor Pw definido pela fórmula a seguir: {Pw=C+0,11Si+0,03Mn+0,02Ni+0,04Cr+0,07Mo+1,46Nb} tem que ser feito na faixa de 0,15 a 0,30. Se o valor Pw for menor que 0,15, a classe X80 ou maior almejada de resistência do metal da solda não pode ser garantida.

Além disso, se o valor de Pw exceder 0,30, a formação de M-A torna-se no- tável, a tenacidade deteriora, e as fraturas a baixa temperatura são forma- das. Portanto, a faixa do valor Pw foi limitada a 0,15 a 0,30.

(Nb+V<0,03%)

Na presente invenção, é necessário fazer o metal da solda ter a

composição química acima e fazer a relação entre as quantidades de adição de Nb e V em uma faixa de Nb+V<0,03%. Se o Nb e o V contidos no metal da solda se precipitarem, a dureza aumenta e uma queda na tenacidade a baixa temperatura é facilitada. Fazendo-se as quantidades de Nb+V adicio- nadas ao metal da solda na faixa acima, a tenacidade da zona de solda me- tálica é melhorada.

"Porcentagem de Volume da Mistura de Martensita e Austenita (M-A): Menos de 1%"

O tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zo- na de soldagem da presente invenção tem uma matriz e uma zona de metal de solda das composições químicas acima. Além disso, no metal de solda e na zona afetada pelo calor da soldagem na faixa de até 5 mm a partir da li- nha de fusão, a fração de volume do M-A é feita menor que 1%. O M-A pre- judicial para melhoria da tenacidade a baixa temperatura é reduzido, en- quanto que a tenacidade da HAZ é melhorada e um tubo de aço de alta re- sistência com a especificação API X80 a X100 pode ser obtido. Em particu- lar, a tenacidade a baixa temperatura da HAZ a uma baixa temperatura de -60°C é melhorada, então quando se aplica o tubo de aço de alta resistência da presente invenção a oleodutos nas regiões árticas, a segurança do oleo- duto pode ser notavelmente melhorada e a eficiência do transporte pode ser visivelmente melhorada.

"Método de Produção de Tubo de Aço de Alta Resistência Supe- rior em Tenacidade na Zona de Soldagem"

O método de produção de tubo de aço de alta resistência supe- rior na tenacidade da zona de soldagem da presente invenção é um método de produção de tubo de aço de alta resistência fornecido com uma etapa de produção de formação de uma chapa de aço tendo a composição química acima, e então soldando-se e expandido-se a mesma, soldas nos lados in- terno e externo do tubo de aço, e então aquece-se o metal da solda e uma zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão a uma temperatura na faixa de 300 a 500°C, mantendo-se o tubo a essa faixa de temperatura por um tempo de 2 a 300 segundos, e então res- friando-se o mesmo a ar. Serão explicadas abaixo as limitações do método de produção do tubo de aço de alta resistência da presente invenção.

"Temperatura de Aquecimento: 300 a 500°C"

Na presente invenção, após a soldagem do interior e do exterior do tubo de aço, o metal da solda e a zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão são aquecidos a uma tempera- tura na faixa de 300 a 500°C. Conforme explicado acima, para diminuir a quantidade de formação de M-A no metal da solda e na HAZ e melhorar a tenacidade, é necessário aquecer o tubo a uma temperatura na faixa 300 a 500°C após a soldagem. Com o aquecimento a uma temperatura de menos de 300°C, há pouco efeito de revenir a M-A. Também, se acima de 500°C, o Nb, V, e outros elementos reforçadores de precipitação se precipitam e os carbonetos tornam-se mais brutos e deterioram a tenacidade a baixa tempe- ratura do metal da solda. No método de produção da presente invenção, a- quecendo-se o metal da solda e uma faixa de até 5 mm da linha de fusão, é possível reduzir a quantidade de formação de M-A na faixa onde a formação de M-A torna-se mais notável. Note que como método de aquecimento da zona afetada pelo calor da soldagem, é possível usar-se alta freqüência, ca- lor radiante, etc., mas o método de aquecimento não é particularmente limi- tado. Qualquer método adequado pode ser empregado.

"Tempo de Manutenção no Tempo de Aquecimento: 2 Segundos a 300 Segundos"

Na presente invenção, o tempo de manutenção quando se a- quece a zona afetada pelo calor da soldagem na faixa de temperatura acima é tornado 2 segundos a 300 segundos. Se o tempo de manutenção durante o aquecimento for menor 2 segundos, o efeito de revenido da M-A é peque- no, enquanto se for maior que 300 segundos, não apenas a produtividade cai, mas também os carbonetos tornam-se mais brutos e a tenacidade do metal da solda é deteriorado, então o tempo de manutenção foi feito na faixa acima.

Resfriamento a Ar após o Aquecimento

Na presente invenção, após aquecer a zona afetada pelo calor da soldagem pela faixa de temperatura acima e pelo tempo de manutenção, a zona afetada pelo calor da soldagem é resfriada a ar. Pelo resfriamento a ar da zona afetada pelo calor da soldagem, pode-se evitar que ocorram fra- turas na zona de soldagem.

O tubo de aço de alta resistência obtido pelo método de produ- ção da presente invenção, conforme explicado acima, é reduzido em M-A, então é melhorado na tenacidade da HAZ e dá uma resistência da especifi- cação API X80 a X100. Particularmente, pode ser obtido como tubo de aço superior em tenacidade a baixa temperatura da HAZ em uma baixa tempera- tura de -60°C.

EXEMPLOS

Abaixo, serão mencionados exemplos do tubo de aço de alta resistência superior em tenacidade da zona de soldagem conforme a pre- sente invenção. A presente invenção será explicada em detalhes, mas a presente invenção não está, naturalmente, limitada aos exemplos a seguir. É possível fazer mudanças adequadas dentro do escopo que obedece aos propósitos da invenção descrita anteriormente e posteriormente. Eles estão todos incluídos no escopo técnico da presente invenção.

Preparação das Amostras

Chapas de aço tendo as composições químicas mostradas na Tabela 1 e na Tabela 2 a seguir e produzidas a partir de placas de diferentes composições químicas por Iingotamento contínuo foram usadas para produ- zir tubos de aço dos aços da invenção com espessuras de chapa na faixa de 12 a 38 mm (Aços nos. 1 a 12) e de aços comparativas (Aços nos 13 a 22) sob condições de produção mostradas na Tabela 3, então as zonas de sol- dagem foram aquecidas a diferentes condições de temperatura na faixa de 310 a 530°C, os tubos foram mantidos àquela temperatura por um tempo na faixa de 3 a 320 segundos, e então foram resfriados a ar e examinados quanto às propriedades pelos testes de avaliação explicados abaixo.

Testes de Avaliação

Inicialmente, as propriedades mecânicas da matriz foram desco- bertas tirando-se um espécime de teste de tração em forma de barra redon- da com um diâmetro de 12.7 mm e um comprimento de 50,8 mm da direção circunferencial do tubo de aço e conduzindo-se um teste de tração e usando- se um espécime de teste de Charpy tirado a 1/2t de cada aço e conduzindo um teste de Charpy. Os resultados estão mostrados na Tabela 3. Além dis- so, foi executado uma SAW (soldagem de arco submerso) no interior e no exterior do tubo de aço, e então um espécime tirado a meia espessura de cada aço foi usado para um teste de Charpy. As posições das fendas foram feitas no centro do metal da solda e da HAZ (posição de 1 mm da interseção da solda interna e da solda externa). Os resultados estão mostrados na Ta- bela 3. Além disso, a fração de área M-A do metal da solda é descoberta polindo-se a amostra, causticando-se a mesma com uma solução corrosiva para salientar a M-A, e então fotografando-se uma posição de parte a 1/4t do centro da largura do metal da solda com uma amplitude de 1000, e então descobrindo a porcentagem por um analisador de imagens. Os resultados estão mostrados na Tabela 3 a seguir. Além disso, a M-A da HAZ é desco- berta polindo-se a amostra, causticando-se a mesma com uma solução de corrosão para salientar a M-A, e então fotografando-se posições a 0.5 mm, I mm, 3 mm, e 5 mm da linha de fusão da parte a 1/4t com uma amplitude de 1000, e então descobrindo-se o valor por um analisador de imagens. O valor máximo desses valores está mostrado na Tabela 3.

As composições químicas dos tubos de aço dos aços da inven- ção (aços nos 1 a 12) e dos aços comparativos (aços nos 13 a 22) estão mos- tradas nas Tabelas 1 a 2. Além disso, as condições de produção e os resul- tados dos testes de avaliação estão mostrados na Tabela 3. As Tabelas 1 a 2 mostram as composições químicas da matriz do tubo de aço e do metal da solda, enquanto a Tabela 3 mostra a temperatura de aquecimento, o tempo de manutenção, e o método de resfriamento da zona de soldagem, as pro- priedades mecânicas da matriz de tubo de aço e as propriedades mecânicas da zona de soldagem do tubo de aço. <table>table see original document page 23</column></row><table> <table>table see original document page 24</column></row><table> <table>table see original document page 25</column></row><table> <table>table see original document page 26</column></row><table> <table>table see original document page 27</column></row><table> <table>table see original document page 28</column></row><table> Como fica claro a partir dos resultados mostrados na Tabela 1 e na Tabela 3, os tubos de aço de alta resistência da presente invenção (Aços da Inven- ção 1 a 12) são superiores em resistência (YS, TS) e em tenacidade a baixa tempe- ratura da matriz e são superiores em tenacidade do metal da solda e da HAZ.

Em oposição a isso, nos Aços Comparativos 13 a 22 (tubos de aço convencional), as composições químicas, as condições de produção, etc. não são adequadas, então são inferiores em todas as propriedades. O Aço Comparativo 13 tem um valor Pb da matriz muito baixo, então não satis- faz a resistência marcada. O Aço Comparativo 14 tem um valor Pb da matriz muito alto, então é inferior na tenacidade da HAZ. O Aço Comparativo 15 tem um valor Pw do metal da solda muito baixo, então torna-se baixo em resistência na solda. O Aço Comparativo 16 tem um valor Pw muito alto na zona da solda metálica, então é inferior na tenacidade do metal da solda.

O Aço Comparativo 17 tem uma quantidade Nb+V muito grande no metal da solda, então é inferior em tenacidade do metal da solda. O Aço Comparativo 18 tem temperatura de aquecimento muito baixa, então tem uma alta porcentagem de M-A e não pode dar uma boa tenacidade a baixa temperatura. O Aço Comparativo 19 tem uma temperatura de aquecimento muito alta, então é inferior na tenacidade do metal da solda.

O Aço Comparativo 20 tem um tempo de manutenção muito cur- to após o aquecimento, então tem uma alta porcentagem de M-A e não pode dar uma boa tenacidade a baixa temperatura. O Aço Comparativo 21 tem um tempo de manutenção muito longo após o aquecimento, então é inferior na tenacidade da zona de soldagem metálica. Também, o Aço Comparativo 22 foi aquecido, e então resfriado a água, então a zona de soldagem se fraturou.

Dos resultados acima, fica claro que o tubo de aço de alta resis- tência excelente em tenacidade da zona de solda da presente invenção é superior em propriedades mecânicas. Além disso, quando se emprega o tu- bo de aço de alta resistência da presente invenção (especificação API: X80 a X100) para oleodutos nas regiões árticas, fica claro que a segurança do oleoduto é notavelmente melhorada e a eficiência do transporte pode ser visivelmente melhorada.

Claims (2)

1. Tubo de aço de alta resistência superior na tenacidade da zo- na de solda compreendendo: uma matriz contendo, em % em massa, C: acima de 0,03% a -0,10%, Si: 0,6% ou menos, Mn: 0,8% a 2,5%, P: 0,015% ou menos, S: 0,001% a 0,005%, Nb: 0,005% a 0,05%, Ti: 0,005% a 0,03%, Al: 0.005% ou menos, N: 0,001 % a 0,006%, e O: 0,006% ou menos, também contendo um ou mais elementos entre Mg: 0,0001% a -0,005%, Ni: 0,1% a 1,0%, Cu: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,0%, Mo: 0,1% a -1,0%, V: 0,01% a 0,1%, B: 0,0003% a 0,002%, e Ca: 0,0005% a 0,005%, tendo um saldo de ferro e impurezas inevitáveis, e tendo um valor Pb definido pela fórmula (1) a seguir: Pb=2,7C+0,4Si+Mn+0,8Cr+0,45(Ni+Cu)+Mo+V... (1) Na faixa de 2,3 to 3,5 e uma zona de metal de solda contendo, em % em massa, C: -0,035% a 0,10%, Si: 0,6% ou menos, Mn: 1,5% a 2,2%, P: 0,015% ou me- nos, S: 0,005% ou menos, Nb: 0,005% a 0,03%, Ti: 0,005% a 0,03%, B: -0,0003% a 0,002%, Al: 0,05% ou menos, N: 0,001% a 0,01%, e O: 0,015% a -0,050%, também contendo um ou mais elementos entre Mg: 0,0001% a -0,005%, Ni: 0,1% a 2,5%, Cu: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,5%, Mo: 0,1% a -1,5%, V: 0,01% a 0,03%, e Ca: 0,001% a 0,005%, tendo um saldo de ferro e as inevitáveis impurezas. tendo um valor Pw definido pela fórmula (2) a seguir: Pw=C+0,11Si+0,03Mn+0,02Ni+0,04Cr+0,07Mo+1,46Nb... (2) na faixa de 0,15 a 0,30, e tendo na faixa Nb+V<0,03%, uma porcentagem de volume de uma mistura de martensita e austenita (constituinte M-A) no mencionado metal da solda e em uma zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão sendo menor que 1%.

2. Método de produção de um tubo de aço de alta resistên- cia superior em tenacidade da zona de soldagem fornecida com uma etapa de expansão do tubo após a formação de uma chapa de aço tendo uma composição química como definida na reivindicação 1, e então soldando-se o mesmo, em cuja mencioada etapa de expansão do tubo solda interna e externamente, e então aquece o metal da solda e uma zona afetada pelo calor da soldagem em uma faixa de até 5 mm da linha de fusão por uma temperature na faixa de 300 a 500°C, mantém o tubo a essa faixa de tempe- ratura por um tempo de 2 a 300 segundos, e então refrigera o mesmo a ar.