BRPI1008927B1

BRPI1008927B1 - método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em tubos para oleodutos

Info

Publication number: BRPI1008927B1
Application number: BRPI1008927-6A
Authority: BR
Inventors: Hitoshi Asahi; Taro Muraki; Mitsuru Sawamura; Takuya Hara
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2021-01-26
Also published as: JP2010189720A; KR20140019483A; CN102325909A; JP4700740B2; WO2010095730A1; KR101601000B1; CN102325909B; BRPI1008927A2; KR20110102436A

Abstract

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE CHAPA DE AÇO RESISTENTE À ACIDEZ PARA USO EM TUBOS PARA OLEODUTOS A presente invenção refere-se a um método de produção de chapa de aço para uso em oleoduto que seja excelente em resistência à acidez que pode lidar com flutuações na temperatura de aquecimento da laminação a quente ou na espessura da chapa devido à facilidade crescente de queda na temperatura durante a laminação a quente quando se diminui a temperatura de aquecimento de uma chapa de aço ou quando a espessura da chapa de aço é fina. Uma placa de aço que contém C, Si, Mn, Nb, e Ti, restringe AI, P, e N, também contém Ca: 0,001 a 0,004%, restringe S: 0,0008% ou menos e 0: 0,0030% ou menos, e tem teores de Ca, O, eSsatisfazendo [Ca](1-124[0])/1 ,25[8]>3,0 é reaquecida até 1000 a 1250°C, então sofre laminação bruta, laminação final, e resfriamento acelerado. A temperatura de início do resfriamento acelerado Te e a razão da quantidade de C para a quantidade de Mn [C/Mn] satisfaz 4menor igual Tcx[C/Mn] menor igual ;32, a velocidade do resfriamento acelerado é feita 1 O a 40°C/s, e a temperatura de parada é feita 200 a 500°C.

Description

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um método de produção de uma chapa de aço que seja excelente em resistência à fratura induzida pelo hidrogênio em um ambiente incluindo sulfeto de hidrogênio (H2S), isto é, em resistência à acidez.

Antecedentes da Técnica

A resistência à acidez é demandada para tubo de aço que seja usado para oleodutos que transportem óleo ácido ou gás ácido contendo sulfeto de hidrogênio, e chapa de aço que seja usada para equipamentos auxiliares de oleodutos. Note que "resistência à acidez" é resistência à fratura induzida pelo hidrogênio (resistência HIC) em um ambiente corrosivo incluindo sulfeto de hidrogênio.

Sabe-se que a resistência à acidez deteriora devido à formação de MnS que alonga na direção de laminação e à formação de inclusões em forma de cachos. Além disso, para melhorar a resistência à acidez em um ambiente corrosivo severo, foi proposto o método de reduzir os teores de P, S, O e N e adicionar Ca para controlar a forma do MnS na laminação controlada do material de aço e resfriar à água o material resultante (por exemplo, PLT1). Como inclusões que formam os pontos iniciais de HIC, além do MnS, há inclusões à base de Nb-Ti-C-N. Foi proposto o método de otimizar as condições de tratamento térmico do material de aço de modo a fazer as inclusões à base de Nb-Ti-C-N formarem completamente soluções sólidas (por exemplo, PLT 2).

Além disso, do ponto de vista de melhoria da eficiência de transporte do oleoduto, redução de custos pela redução da espessura, etc,, é demandado o aumento da resistência da chapa de aço para uso em oleodutos. Para alcançar essa demanda, por exemplo, foi proposto o método de produzir chapa de aço superior em resistência à acidez que tenha uma resistência X70 ou similar, tenha uma microestrutura uniforme do metal na dire- ção da espessura da chapa, e tenha bainita fina (por exemplo, PLT-3).

Além disso, quando se coloca oleodutos em regiões frígidas, torna-se necessário melhorar a tenacidade à baixa temperatura da chapa de aço para uso em oleoduto. Para tratar desse problema, foram propostos os métodos de produzir-se chapa de aço de alta resistência melhoradas em tenacidade a baixa temperatura e resistência à acidez (por exemplo, PLT de 4 a 6). Essas suprimem o aumento na dureza pela redução da quantidade de C, pelo controle da forma do MnS pela redução da quantidade de S e a- dição de Ca, pelo controle da forma dos óxidos pela redução da quantidade de Al, e portanto, alcança uma boa resistência à acidez e tenacidade a baixa temperatura. Por outro lado, elas incluem certas quantidades de carbono. Pela adição de Cr, é possível aumentar a resistência sem provocar uma queda na tenacidade, enquanto pela definição das condições de produção é possível aumentar a finura dos grãos de cristal para melhorar a tenacidade a baixa temperatura (PLT 7).

Lista de Citação Literatura de Patente

PLT 1: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 62-112722

PLT 2: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 2006-63351

PLT 3: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 61-165207 PLT 4: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 03-236420 PLT 5: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 05-295434

PLT 6: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 07-242944 PLT 7: Publicação da Patente Japonesa (A) n° 06-136440

Sumário da Invenção Problema Técnico

Para melhorar a resistência à acidez, é necessário suprimir a formação de ferrita poligonal. Para esse propósito, é preferível iniciar o resfriamento acelerado após a laminação a quente à temperatura onde a micro- estrutura do metal é uma fase única austenita (ponto Ar3 ou mais). Entretanto, quando se diminui a temperatura de aquecimento da placa de aço ou quando a espessura da chapa de aço é pequena, durante a laminação a quente, a temperatura cai, a temperatura de início do resfriamento a água se torna menor que o ponto Ar3, e ferrita poligonal é formada e a resistência à acidez é prejudicada.

A presente invenção foi feita para resolver esse problema e tem como seu objetivo o fornecimento de um método de produção de chapa de aço para oleoduto que seja excelente em resistência à acidez, que possa lidar com a mudança na temperatura de aquecimento da laminação a quente ou com a espessura da chapa.

Solução para o Problema

A presente invenção foi feita com base na descoberta de que ao limita-se rigorosamente os teores de S e O e adiciona-se Ca para controlar o valor ESSP expresso por [Ca](1-124[O])/1,25[S] para ser alto de modo a controlar a forma dos sulfetos, controlando-se a temperatura da laminação a quente e a razão de redução de modo que o tamanho de grão de cristal antes do início do resfriamento acelerado após a laminação a quente se torne mais fino, e também limitando-se a quantidade de C baixo e aumentando-se a quantidade de Mn e pela redução da quantidade de C, aumentando-se a quantidade de Mn, e definindo-se a relação da razão da quantidade de C e a quantidade de Mn [C/Mn] e a temperatura de início do resfriamento acelerado Tc, mesmo se a temperatura de início do resfriamento acelerado Tc cair, a formação de ferrita poligonal é suprimida e a deterioração da resistência à acidez pode ser evitada. Sua essência é como segue: (1) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto compreendendo processar uma placa de aço que contém, em % em massa, C: 0,01 a 0,06, Si: 0,1 a 0,5%, Mn: 1,0 a 1,5%, Nb: 0,010 a 0,040%, Ca: 0,001 a 0,004%, e Ti: 0,005 a 0,030%, limita Al: 0,08% ou menos, P: 0,015% ou menos, S: 0,0008% ou menos, O: 0,0030% ou menos, e N: 0,0050% ou menos, e tem teores de Ca, O, e S que satisfaça [Ca](1-124[O])/1,25[S]>3,0 reaquecendo-se a mesma até 1000 a 1250 °C, laminando-se brutamente, efetuando-se posteriormente a laminação final, e fazendo a razão da quantidade de C para a quantidade de Mn [C/Mn] e a temperatura de início de resfriamento Tc satisfazerem 4<Tcx[C/Mn]<32

Iniciando-se o resfriamento acelerado com uma velocidade de resfriamento de 10 a 40°C/s a partir da temperatura de início do resfriamento Tc e parando o resfriamento acelerado a 200 a 500°C. (2) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto conforme apresentada no item (1), caracterizada por fazer a temperatura de acabamento ser 800°C ou mais, fazendo a razão de redução R a 950°C ou menos, mais de 3,125, executando a laminação final, e fazendo a razão de redução R da laminação final para a temperatura de início do resfriamento Tc satisfazer 20/(R-3)+640< Tc <800. (3) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto conforme apresentada nos itens (1) ou (2), caracterizado pelo fato de que a temperatura de início do resfriamento Tc está na faixa de 650 a 800°C. (4) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto conforme apresentada nos itens (1) e (2), caracterizado pelo fato de que a placa de aço também contém, em % em massa, um ou mais elementos entre Ni: 0,5% ou menos, Cu: 0,5% ou menos Cr: 0,5% ou menos, e Mo: 0,3% ou menos. 5 (5) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto conforme apresentada nos itens (1) ou (2), caracteri-zado pelo fato de que a placa de aço também contém, em % em massa, V: 0,10% ou menos. (6) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez 10 para uso em oleoduto conforme apresentada no item (1) ou (2), caracterizado pelo fato de que a placa de aço também contém, em % em massa, B: 0,0020% ou menos. (7) Um método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto conforme apresentada no item (1) ou (2), caracteriza- 15 do pelo fato de que a placa de aço também contém, em % em massa, um ou ambos entre Mg: 0,01% ou menos.

Efeito Vantajoso da Invenção

De acordo com a presente invenção, é possível fornecer chapa 20 de aço para uso em oleoduto que seja excelente em resistência à acidez, mesmo se a temperatura de aquecimento durante a laminação a quente e a espessura da chapa mudarem.

Descrição das Modalidades

Os inventores produziram uma chapa de aço que foi controlada 25 em valor ESSP, conforme descoberto dos teores de Ca, S, e O por [Ca](1-124[O])/1,25[S] e avaliaram sua resistência à acidez.

A resistência à acidez foi avaliada executando-se um teste com base na NACE (National Association of Corrosion Engineers- Associação 30 Nacional de Engenheiros de Corrosão) TM0284 e determinando-se o aparecimento de HIC (fratura induzida pelo hidrogênio). Se a razão de área de HIC foi de cerca de 5% ou menos, a resistência à acidez foi considerada ex- celente.

O teste NACE é um método de teste que investiga se ocorre fra-tura após 96 horas em uma solução de 5% de NaCI + 0,5 de ácido acético com um pH 2,7 com gás sulfeto de hidrogênio. Os inventores investigaram a microestrutura da amostra na qual ocorreu HIC, enquanto eles descobriram que foi formada ferrita poligonal na chapa de aço na qual a resistência à aci-dez deteriorou.

Além disso, os inventores analisaram a relação entre a microes-trutura da chapa de aço e as condições de fabricação e como resultado, descobriram que mesmo diminuindo-se a temperatura de início do resfria-mento acelerado, a chapa de aço na qual não é formada nenhuma ferrite poligonal tem qualitativamente uma pequena quantidade de C e uma grande quantidade de Mn.

Portanto, os inventores pensaram que diminuindo-se a razão da quantidade de C para a quantidade de Mn [C/Mn], é possível diminuir a tem-peratura de início do resfriamento acelerado Tc e analisaram os dados do teste. Como resultado, eles descobriram que se Tc e [C/Mn] satisfizerem a relação de 4<Tcx[C/Mn]<32, é possível diminuir a temperatura de início do resfriamento Tc sem formar ferrita poligonal.

Além disso, os inventores produziram chapa de aço a 950°C ou menos, por uma razão de redução até a laminação final de mais de 3,125 e investigaram a relação entre a razão de redução e a temperatura de início do resfriamento Tc. Como resultado, eles descobriram que aumentando-se a razão de redução, os grãos de cristal se tornam mais finos e que mesmo diminuindo-se a temperatura de início do resfriamento Tc, a microestrutura do metal não se tornará uma microestrutura bandeada e a resistência à acidez foi melhorada.

Portanto, os inventores analisaram os dados do teste na relação entre as condições de laminação final e a temperatura de início do resfria-mento Tc do resfriamento e a resistência à acidez. Como resultado, eles ob- tiveram a descoberta de que se satisfizer a relação de 20/(R-3)+640<Tc<800 a microestrutura metálica não se tornará uma microestrutura bandeada e uma boa resistência à acidez pode ser obtida.

Abaixo, a presente invenção será explicada em detalhes. Note que, abaixo,"%" significa "% em massa". C: 0,01 a 0,06% C: C é um elemento que melhora a resistência do aço. Como li-mite inferior efetivo, 0,01% ou mais têm que ser adicionados. Por outro lado, aumentando-se a quantidade de C, a formação de carbonetos é promovida e a resistência à HIC é prejudicada, então, na presente invenção, o carbono é diminuído. Para suprimir a queda na resistência HIC, na capacidade de sol-dagem, na tenacidade, etc, a quantidade de C deve ser feita 0,06% ou menos, preferivelmente 0,05% ou menos, mais preferivelmente 0,038% ou menos. Si: 0,1 a 0,5% Si: Si é um elemento desoxidante. 0,1% ou mais têm que ser a- dicionados. Por outro lado, se a quantidade de Si for acima de 0,5%, a zona afetada pelo calor da solda (HAZ) caiu em tenacidade, então o limite superior é de 0,5%. A faixa preferível é de 0,15 a 0,35%. Mn: 1,0 a 1,5% Mn: Mn é um elemento que melhora a resistência e a tenacidade. A adição de 1,0% ou mais é necessária. Por outro lado, Mn é um elemento que forma MnS e provoca a deterioração da resistência à acidez, então para suprimir a HIC, o limite superior da quantidade de Mn tem que ser feito 1,5%. A faixa preferível é de 1,1 a 1,4%, Nb: 0,010 a 0,040% Nb: Nb é um elemento que aumenta a região de temperatura de não recristalização para tornar o tamanho do grão de cristal mais fino, forma carbonetos e nitretos, e contribui para a melhoria da resistência. A adição de 0,010% ou mais é necessária. Por outro lado, na presente invenção, a pre-venção da formação de carbonetos brutos é extremamente importante. O limite superior tem que ser feito 0,040% ou menos. A faixa preferível de Nb é 0,011 a 0,025%, a faixa mais preferível é de 0,012 a 0,020%. Ca: 0,001 a 0,004% Ca: Ca é um elemento que forma sulfetos CaS, suprime a for-mação de MnS que se alonga na direção de laminação, e contribui notavel-mente para a melhoria da resistência a HIC. Se a quantidade de adição de Ca for menor que 0,001%, nenhum efeito vantajoso pode ser obtido, então o limite inferior é feito 0,001 %. Por outro lado, se a quantidade de adição de Ca estiver acima de 0,004%, agrupamentos de óxidos são formados e assim a resistência à HIC é prejudicada, então o limite superior é feito 0,004%. A faixa preferível é de 0,0025 a 0,0035%. Ti: 0,005 a 0,030% Ti: Ti é um elemento que é usado como agente desoxidante ou elemento formador de nitretos para tornar os grãos de cristal mais finos. 0,005% ou mais têm que ser adicionados. Por outro lado, se adicionar-se Ti excessivamente, a formação de nitretos brutos faz com que a tenacidade caia, então o limite superior é feito 0,030%. A faixa preferível é de 0,010 a 0,020%. Al: 0,08% ou menos Al: Al é um elemento desoxidante, mas se a quantidade de adição estiver acima de 0,08%, grupamentos de óxidos de Al se formam e a d^esistência à acidez é prejudicada, então o teor é limitado a 0,08% ou menos. Além disso, quando se exige tenacidade, a quantidade de Al é preferivelmente feita a 0,03% ou menos. O limite superior mais preferível da quantidade de Al é 0,01%. Nenhum limite inferior da quantidade de Al é particularmente ajustado, mas para reduzir a quantidade de oxigênio no aço fundido, 0,0005% ou mais são preferivelmente adicionados. P: 0,015% ou menos P: P é uma impureza. Se seu teor for maior que 0,015%, a resis-tência à HIC é prejudicada. Portanto, o limite superior do teor de P é feito 0,015%. S: 0,0008% ou menos S: S é um elemento que forma MnS que se alonga na direção da laminação no momento da laminação a quente diminui a resistência à HIC. Portanto, na presente invenção, a quantidade de S tem que ser reduzida. O limite superior é feito 0,0008%. Quanto menor a quantidade de S, melhor, mas é difícil fazer o teor menor que 0,0001%. Além disso, do ponto de vista de custos de produção, é preferível 0,0001% ou mais. O: 0,0030% ou menos O: O é uma impureza. Para suprimir o agrupamento de óxidos para melhorar a resistência à HIC, o limite superior tem que ser feito 0,0030%. Para suprimir a formação de óxidos para melhorar a tenacidade, a quantidade de O tem que ser feita 0,0020% ou menos. N: 0,0050% ou menos N: N é uma impureza. Se o teor de N estiver acima de 0,0050%, carbonitretos de Ti e Nb se agrupam facilmente e a resistência à HIC é pre-judicada. Portanto, o limite superior da quantidade de N é feito 0,0050%. Note que, quando a tenacidade, etc, são exigidas, para suprimir o embrutecimento do TiN, a quantidade de N é preferivelmente feita 0,0035% ou menos. Além disso, quando se utiliza TiN, NbN, e outros nitretos e se aumenta a finura do tamanho de grão da austenita no momento do aquecimento, 0,0010% ou mais de N são preferivelmente incluídos. ÍCal(1-124rOl)/1,25rSl>3,0

Na presente invenção, é necessário fazer [Ca](1-124[O])/1,25[S], isto é, aumentar o valor ESSP. O valor ESSP é a razão da quantidade de Ca para a quantidade de S necessária para provocar a formação de CaS considerando que Ca forma óxidos. Para adicionar Ca para formar CaS e fixar o S, o valor ESSP tem que ser feito maior que 3,0.

Note que, se a quantidade de S se tornar 0, o valor ESSP se torna ilimitadamente grande, mas nesse caso nenhum MnS pode ser formado. Portanto, se a quantidade de Ca estiver dentro da faixa acima, não é ne-cessário definir o limite superior do valor ESSP.

Na presente invenção, como elementos que melhoram a resis-tência e a tenacidade, é preferível adicionar um ou mais elementos entre Ni, Cu, Cr, Mo, V, e B. Ni: 0,5% ou menos Ni: Ni é um elemento que é eficaz para a melhoria da tenacidade e da resistência. Ele também contribui para a melhoria da resistência à cor-rosão, então a adição de 0,01% ou mais é preferível. Por outro lado, Ni é um elemento oneroso. Para reduzir os custos de fabricação, o limite superior é preferivelmente limitado a 0,5%. Cu: 0,5% ou menos Cu: Cu é um elemento eficaz para aumentar a resistência. Ele também contribui para a melhoria da resistência à corrosão, então a adição de 0,01% ou mais é preferível. Por outro lado, Cu é também um elemento caro. Para reduzir os custos de fabricação, o limite superior é preferivelmente limitado a 0,5%. Cr: 0,5% ou menos Cr: Cr é um elemento eficaz para aumentar a resistência. 0,01% ou mais é preferivelmente adicionado. Por outro lado, se adicionado em uma quantidade grande, a capacidade de endurecimento se torna maior e a tena-cidade cai, então o limite superior é preferivelmente 0,5%. Mo: 0,3% ou menos Mo: Mo é um elemento que melhora a capacidade de endureci-mento e simultaneamente forma carbonitretos e melhora a resistência. Para -obter esse efeito, 0,01% ou mais é preferivelmente adicionado. Por outro lado, Mo é um elemento oneroso. Para reduzir os custos de produção, o limite superior é preferivelmente feito 0,30%. Além disso, se a resistência do aço aumenta, a resistência HIC e a tenacidade algumas vezes caem, então o limite superior preferível é 0,20%. V: 0,10% ou menos V: V é um elemento que forma carbonetos e nitretos e contribui para a melhoria da resistência. Para obter esse efeito de adição, 0,01% ou mais é preferivelmente adicionado. Por outro lado, adicionando-se acima de 0,10% de V, uma queda na tenacidade é algumas vezes facilitada, então o limite superior é preferivelmente 0,10%. B: 0,0020% ou menos 8: B é um elemento que segrega nas bordas dos grãos do aço para contribuir notavelmente para a melhoria da capacidade de endureci-mento. Para obter esse efeito de adição, 0,0001% ou mais de B é preferi-velmente adicionado. Por outro lado, se B for excessivamente adicionado, a segregação nas bordas dos grãos se torna excessiva e uma queda na tena-cidade é algumas vezes facilitada, então o limite superior é preferivelmente 0,0020%. Mg: 0,01% ou menos Mg: Mg é um elemento que age como agente desoxidante e a- gente dessulfurante. Em particular, ele forma óxidos finos para suprimir o embrutecimento do tamanho de grão, então ele é eficaz para a melhoria da tenacidade. Para obter esse efeito de adição, 0,0001% ou mais é preferive- mente adicionado. Por outro lado, adicionando-se Mg em mais de 0,01%, os óxidos se agrupam e ocorre facilmente o embrutecimento. A resistência à HIC e a tenacidade são algumas vezes reduzidas, então o limite superior é preferivelmente de 0,01%.

Um aço contendo os elementos químicos acima é fundido em um processo de produção de aço e lingotado continuamente em uma placa de aço. A placa de aço é aquecida e laminada por laminação de chapas pesadas compreendida de laminação bruta e laminação final a ser feita na chapa de aço. Temperatura de Aquecimento: 1000 a 1250°C

Se a temperatura de aquecimento da placa de aço for menor que 1000°C, o NbC que se precipita na placa de aço não forma uma solução sólida, o NbC bruto permanece na chapa de aço, e a resistência à acidez cai. Por outro lado, se a temperatura de aquecimento da chapa de aço exceder 1250°C, o tamanho do grão de cristal da chapa de aço se torna bruto, a microestrutura do metal após a laminação final se torna uma microestrutura bandeada, e a resistência à acidez cai. Portanto, a temperatura de aqueci-mento da placa de aço é feita a faixa de 1000 a 1250°C.

Após a laminação final, é executado o resfriamento acelerado. O resfriamento acelerado é preferivelente executado imediatamente após a laminação final. Entretanto, se a placa de aço se torna mais fina, a temperatura cai facilmente. Portanto, na presente invenção, as condições de resfriamento acelerado são extremamente importantes para suprimir a formação de ferrita poligonal e evitar uma microestrutura bandeada de ferrita e uma fase de transformação a baixa temperatura (bainita ou martensita).

Temperatura Tc de Início de Resfriamento do Resfriamento Acelerado

O resfriamento acelerado é executado para tornar a microestrutura da chapa de aço ferrita acicular fina ou ferrita bainítica. Se a temperatura de início do resfriamento acelerado cai, é promovida a transformação de ferrita poligonal. Por outro lado, reduzindo-se a quantidade de C e aumentando-se a quantidade de Mn, a transformação de ferrita poligonal é suprimida.

Por essa razão, na presente invenção, para suprimir a formação da ferrite poligona e diminuir a temperatura de início do resfriamento acele-rado, o produto da razão da quantidade de C para a quantidade de Mn [C/Mn] e a temperatura de início do resfriamento Tc (°C), isto é, Tcx[C/Mn], é feito 32 ou menos. Note que, do ponto de vista de também melhorar a temperatura de início do resfriamento acelerado Tc, o limite superior de Tcx[C/Mn] é preferivelmente 30, mais preferivelmente 27.

Por outro lado, se a temperatura de inicio do resfriamento Tc se toma muito baixa, mesmo se [C/Mn] for diminuída dentro da faixa da compo-sição de ingredientes da presente invenção, a formação de ferrita poligonal não pode ser evitada, então o limite inferior de Tcx[C/Mn] é feito 4. Além disso, para suprimir a formação de ferrita poligonal, Tcx[C/Mn] é preferivelmente 4,5 ou mais, mais preferivelmente é 10 ou mais.

Note que, se a temperatura de início do resfriamento acelerado for menor que 650°C, é promovida a formação de ferrite poligonal, então para garantir a resistência à acidez, a temperatura de início do resfriamento acelerado é preferivelmente feita a 650°C ou mais.

Por outro lado, para melhorar a resistência à acidez, é preferível diminuir a temperatura de acabamento da laminação a quente para 900 a 800°C ou similar, e tornar a microestrutura homogênea. A temperatura de início do resfriamento acelerado é a temperatura de acabamento da laminação a quente ou menos, então a temperatura de início do resfriamento acelerado é preferivelmente feita a 800°C ou menos. '

Velocidade de Resfriamento do Resfriamento Acelerado: 10 a 40°C/s

O resfriamento acelerado é executado para tornar a microestrutura da chapa de aço ferrita acicular fina ou ferrita bainítica. Para suprimir a transformação de ferrita poligonal e evitar a formação de perlita, é necessário fazer a velocidade de resfriamento 10°C/s ou mais.

Por outro lado, se a velocidade do resfriamento acelerado se tornar maior que 40°C/s, martensita é formada excessivamente, a dureza se torna irregular, e a resistência à acidez cai. Portanto, a velocidade do resfri-amento acelerado é feita 10 a 40°C/s. Note que a velocidade de resfriamento é a velocidade no centro da espessura da chapa de aço.

Temperatura de Parada do Resfriamento Acelerado: 200 a 500°C

A temperatura de parada do resfriamento acelerado é feita a faixa de 200 a 500°C para suprimir a formação de martensita. Para suprimir a transformação da ferrita poligonal e evitar a formação de perlita, a temperatura de parada do resfriamento acelerado tem que ser feita à 500°C ou menos.

Por outro lado, se a temperatura de parada do resfriamento ace-lerado se tornar menor que 200°C, a martensita é formada excessivamente, ã dureza se torna irregular, e a resistência à acidez e a tenacidade caem.

Além disso, para suprimir a formação de uma microestrutura em camadas, é preferível a supressão da temperatura da laminação final, da razão de redução, e da temperatura de início do resfriamento acelerado a- pós a laminação.

Temperatura de acabamento: 800°C ou mais

A temperatura de acabamento da laminação a quente é preferi-velmente feita a 800°C ou mais, de modo a tornar a microestrutura uniforme. Isto deve-se porque dependendo da composição de ingredientes, é formada ferrita a menos de 800°C, a microestrutura da chapa de aço após a lamina- ção se torna em camadas, e a resistência à acidez é prejudicada em alguns casos. Além disso, dependendo das condições da laminação final, a ferrita permanece na chapa de aço, e a resistência é danificada em alguns casos. Razão de Redução R a 950°C ou menos: mais de 3,125

Para tornar o tamanho do grão de cristal mais fino na laminação final, é necessário controlar a temperatura de laminação e a razão de redução. Em particular, fazendo-se a razão de redução a baixa temperatura maior na laminação final, é possível tornar mais fina a microestrutura da chapa de aço. Se a temperatura de laminação exceder 950°C, ocorre recristaliza- ção, então a razão de redução R a 950°C ou menos é importante.

Além disso, se a razão de redução a 950°C ou menos, for 3,125 ou menos, a microestrutura não se torna uniforme e a resistência à acidez cai em alguns casos. Portanto, é preferível fazer a razão de redução de 950°C ou menos até o fim da laminação final acima de 3,125, mais preferivelmente acima de 4. O limite superior da razão de redução a 950°C ou menos não é definido, mas considerando-se a espessura da placa e a espessura da chapa após a laminação final, 20 é o limite superior preferível. A razão de redução de 950°C para baixo até o fim da laminação final é a razão da espessura da placa após a laminação até a espessura da chapa a 950°C. 20/(R-3)+640<Tc<800

Na presente invenção, após a laminação a quente, o resfriamento-acelerado é executado no estado, então a temperatura de início do resfri-amento acelerado se torna a temperatura de acabamento da laminação a quente ou menos. Para melhorar a resistência à acidez, é preferível reduzir a temperatura de acabamento da laminação a quente para 900 a 800°C ou algo assim. Portanto, a temperatura de início do resfriamento acelerado é também preferivelmente feita a 800°C ou menos.

Por outro lado, se a razão de redução da laminação final se torna maior, a espessura da chapa se torna menor, então o início do resfriamento acelerado é atrasado e a temperatura de início do resfriamento cai. Entretanto, devido ao aumento na razão de redução da laminação final, o tamanho do grão de cristal se torna mais fino, então mesmo se a temperatu- ra de início do resfriamento cair, é possível evitar a formação de uma micro-estrutura em camadas. Por essa razão, aumentando-se a razão de redução e diminuindo-se a temperatura de início do resfriamento Tc, a faixa permissive! das condições de produção quando se produzem chapas de aço de bitola fina com excelente resistência à acidez se torna mais ampla.

Portanto, se a relação da razão de redução R a 950°C ou menos até a laminação final e a temperatura de início do resfriamento Tc satisfizer a relação 20/(R-3)+640<Tc<800 a microestrutura do metal não se tornará uma microestrutura em camadas, uma boa resistência à acidez será obtida, e a faixa permissivel das condições de produção podem ser ampliadas.

Exemplos

Aços tendo as composições químicas mostradas na tabela 1 foram fundidos em um conversor por refino secundário e foram lingotados con-tinuamente para obterem placas de 250 mm de espessura. As placas de aço obtidas foram laminadas a quente sob as condições mostradas na tabela 2 para se obter chapas de aço. As chapas de aço produzidas foram avaliadas quanto à resistência HIC por um teste NACE. As condições do teste NACE foram saturação de uma solução de 5% de NaCI + 0,5% de ácido acético e um pH de 2,7 por um gás sulfeto de hidrogênio, um tempo de imersão de 96 horas, investigação da presença de fraturas, e medição da taxa de fratura HIC (CAR).

Os resultados estão mostrados na tabela 2. Os nos 1 a 11 têm composição da chapa de aço e condições de produção dentro do escopo da presente invenção, têm um CAR de 5% ou menos, e têm uma excelente re-sistência à acidez. Por outro lado, o n° 12 é um exemplo que tem um valor ESSP menor que o escopo da presente invenção e tem uma resistência à acidez diminuída. Além disso, os nos 13 e 14 têm grandes quantidades de C, têm também grande Tcx[C/Mn], e têm resistência à HIC diminuída. O n° 15 é um exemplo tendo uma baixa temperatura de início do resfriamento e tem uma resistência à acidez deteriorada.

Aplicabilidade Industrial

Conforme explicado acima, de acordo com a presente invenção, torna-se possível fornecer uma chapa de aço para uso em oleoduto que seja excelente em resistência à acidez mesmo se a temperatura de aquecimento 5 e a espessura da chapa no momento da laminação a quente flutuarem. Portanto, a presente invenção é extremamente notável em contribuições industriais e tem uma grande aplicabilidade industrial.

Claims

1. Método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto caracterizado pelo fato de que compreende processar uma placa de aço que contém, em % em massa, C: 0,01 a 0,06, Si: 0,1 a 0,5%, Mn: 1,0 a 1,5%, Nb: 0,010 a 0,040%, Ca: 0,001 a 0,004%, e Ti: 0,005 a 0,030%, limita Al: 0,08% ou menos, P: 0,015% ou menos, S: 0,0008% ou menos, O: 0,0030% ou menos, e N: 0,0050% ou menos, e tem teores de Ca, O, e S que satisfazem [Ca](1-124[O])/1,25[S]>3,0 pelo seu reaquecimento de 1000 a 1250°C, executando-se laminação bruta, também executando-se a laminação final, fazendo uma temperatura de acabamento 800°C ou mais, fazendo uma razão de redução R a 950°C ou menos acima de 3,125, e fazendo a razão da quantidade de C para a quantidade de Mn [C/Mn] e a temperatura de início do resfriamento Tc satisfazer 4<Tcx[C/Mn]<32 e fazendo uma razão de redução R da mencionada laminação final e uma temperatura de início do resfriamento Tc satisfazerem 20/(R-3)+640<Tc <800 pelo início do resfriamento acelerado com uma velocidade de resfriamento de 10 a 40°C/s a partir da mencionada temperatura de início do resfriamento Tc e parando o mencionado resfriamento acelerado em 200 a 500°C, em que a microestrutura da chapa de aço compreende ferrita acicular fina ou ferrita bainítica, e a taxa de fratura HIC (CAR) é de 5% ou menos, e a espessura da placa de aço é de 11,8 mm ou menos.

2. Método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada temperatura de início do resfriamento Tc está na faixa de 650 a 800°C.

3. Método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto, de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada placa de aço também contém, em % em massa, um ou mais elementos entre Ni: 0,5% ou menos, Cu: 0,5% ou menos, Cr: 0,5% ou menos, e Mo: 0,3% ou menos.

4. Método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada placa de aço também contém, em % em massa, V: 0,10% ou menos.

5. Método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de aço também contém, em % em massa, B: 0,0020% ou menos.

6. Método de produção de chapa de aço resistente à acidez para uso em oleoduto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada placa de aço também contém, em % em massa Mg: 0,01% ou menos.