CN107849658B - 不锈钢管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供具有规定范围的强度和低屈服比的不锈钢管。不锈钢管的化学组成以质量%计为C:0.02%以下、Si:0.05~1.00%、Mn:0.1~1.0%、P:0.030%以下、S:0.002%以下、Ni:5.5~8%、Cr:10~14%、Mo:2~4%、V:0.01~0.10%、Ti:0.05~0.3%、Nb:0.1%以下、Al:0.001~0.1%、N:0.05%以下、Cu:0.5%以下、Ca:0~0.008%、Mg:0~0.05%、B:0~0.005%、余量:Fe及杂质,组织包含马氏体相和以体积分数计为12~18%的残留奥氏体相。前述马氏体相具有以根据ASTM E112的晶粒度编号计不足8.0的原奥氏体粒。不锈钢管具有550~700MPa的屈服强度。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢管及其制造方法。
背景技术
石油、天然气等的采取、输送中使用的钢管要求与使用环境相适应的耐蚀性和强度。
近年来,海底油田的开发正在大规模的进行,基于绕线(Reeling)的出油管线的敷设有增加的倾向。绕线为将在陆地上对钢管进行围焊而长条化的物体卷取成卷状并装载在船上,在船上边开卷边敷设于海底的方法。由于在绕线中钢管经受塑性变形,因此要求屈服比低的钢管。
日本特开平3-120337号公报中记载了以重量%计含有Cr:8~15%、Ni:2~8%等的抗硫化物应力腐蚀裂纹性优异的油井用马氏体系不锈钢。
日本特开平10-130785号公报中记载了以重量%计含有Cr:7~14%、Ni:0~8%等的抗硫化物应力腐蚀裂纹性及热加工性优异的油井用马氏体系不锈钢。
日本特开2002-105604号公报中记载了一种耐蚀性及焊接性优异的管线管用高Cr马氏体系不锈钢管,其含有Cr:10~14%、Ni:0.2~7.0%等,并具有以马氏体相为主相、以面积率计含有5%以上的奥氏体相的组织。
日本特开2001-107199号公报中记载了含有Cr:9~15%、Ni:0.5~9%等,且回火后的母材中残留奥氏体率+初生马氏体率的总和为25%以下的磁特性稳定的马氏体系不锈钢。
日本特开2001-107198号公报中记载了以体积分数计包含15~40%的残留奥氏体相的、回火马氏体组织主体的马氏体系不锈钢。
日本特开2001-226749号公报中记载了以体积分数计包含4%以上的残留奥氏体相、屈服比为90%以下的耐蚀性优异的低屈服比马氏体系不锈钢。
日本特开2001-303206号公报中记载了以体积分数计包含2%以上的残留奥氏体相、耐疲劳特性及耐蚀性优异的连续油管(coiled tubing)用不锈钢。
日本特开2000-226614号公报中记载了维持耐蚀性、并且同时改善强度、抗应力腐蚀裂纹性及韧性的马氏体系不锈钢。
前述的日本特开2001-107198号公报、日本特开2001-226749号公报、日本特开2001-303206号公报及日本特开2000-226614号中记载了在二相区域实施回火。
发明内容
前述的日本特开2001-303206号公报中记载了将屈服比减小至75%的钢管。但是,为了稳定地进行绕线,优选进一步减小屈服比。
输送用管线将多个钢管进行围焊来使用。此时,优选采用焊接金属的强度比母材的强度高的超强匹配接头(overmatch joints)。如上所述,输送用管线中使用的钢管要求与使用环境相适应的强度。另一方面,若强度过高,则变得难以制成超强匹配接头。因此,焊接而使用的钢管必须将其强度调整至规定的范围。
本发明的目的在于,提供具有规定范围的强度和低屈服比的不锈钢管及其制造方法。
对于本发明的一个实施方式的不锈钢管,化学组成以质量%计为C:0.02%以下、Si:0.05~1.00%、Mn:0.1~1.0%、P:0.030%以下、S:0.002%以下、Ni:5.5~8%、Cr:10~14%、Mo:2~4%、V:0.01~0.10%、Ti:0.05~0.3%、Nb:0.1%以下、Al:0.001~0.1%、N:0.05%以下、Cu:0.5%以下、Ca:0~0.008%、Mg:0~0.05%、B:0~0.005%、余量:Fe及杂质,组织包含马氏体相和以体积分数计为12~18%的残留奥氏体相。前述马氏体相具有以根据ASTM E112的晶粒度编号计不足8.0的原奥氏体粒。不锈钢管具有550~700MPa的屈服强度。
对于本发明的一个实施方式的不锈钢管的制造方法,具备以下工序:对化学组成以质量%计为C:0.02%以下、Si:0.05~1.00%、Mn:0.1~1.0%、P:0.030%以下、S:0.002%以下、Ni:5.5~8%、Cr:10~14%、Mo:2~4%、V:0.01~0.10%、Ti:0.05~0.3%、Nb:0.1%以下、Al:0.001~0.1%、N:0.05%以下、Cu:0.5%以下、Ca:0~0.008%、Mg:0~0.05%、B:0~0.005%、余量:Fe及杂质的钢材进行热加工,制成管坯的工序;在前述热加工后,以与前述热加工在线(in-line)的方式将前述管坯从940~980℃的温度淬火的工序;和将经前述淬火的管坯在Ac1点~Ac3点的温度下、以下述式(1)所示的条件进行回火的工序。
680≤T+15.39ln(t)≤720···(1)
此处,T为以℃表示的回火温度,t为以分钟表示的回火时间。
根据本发明,可得到具有规定范围的强度和低屈服比的不锈钢管。
附图说明
图1为示出生产线的一例的框图。
图2为示出不锈钢管的制造工序的流程图。
图3为示出制造中的工件的温度相对于时间的变化的图。
图4为示出残留奥氏体相的体积分数与屈服强度的关系的散布图。
图5为示出残留奥氏体相的体积分数与屈服比的关系的散布图。
图6为示出T+15.39ln(t)的值与残留奥氏体相的体积分数的关系的散布图。
具体实施方式
本发明人等对调整含有Cr:10~14%、Ni:5.5~8%等的不锈钢管的热处理条件从而能够在规定的屈服强度的范围内实现低的屈服比的方法进行了研究。对于屈服强度的范围,从确保80ksi级的强度的观点出发,将下限设为550MPa,从能制作超强匹配接头的观点出发,将上限设为700MPa。在此基础上,将使屈服比减小至75%以下设为目标。
研究后结果知晓:如果在含有Cr:10~14%、Ni:5.5~8%等的不锈钢管中以体积分数计包含12~18%的残留奥氏体相,且马氏体相具有以根据ASTME112的晶粒度编号计不足8.0的原奥氏体粒,则可得到550~700MPa的屈服应力和75%以下的屈服比。
另外,知晓上述的组织可通过将热加工后的管坯从940~980℃的温度以在线的方式淬火,将经淬火的钢管在Ac1点~Ac3点的温度下、以下述式(1)所示的条件进行回火来获得。
680≤T+15.39ln(t)≤720···(1)
此处,T为以℃表示的回火温度,t为以分钟表示的回火时间。
基于以上的见解,完成了本发明。以下,参照附图,对基于本发明的一个实施方式的不锈钢管进行详细叙述。对图中相同部分或对应部分标记同一符号,不重复其说明。
[化学组成]
基于本实施方式的不锈钢管具有以下说明的化学组成。在以下的说明中,元素的含量的“%”是指质量%。
C:0.02%以下
碳(C)使钢的强度提高。另一方面,C含量若超过0.02%,则热影响部的硬度上升从而韧性及抗硫化物应力腐蚀裂纹性(耐SSC性)降低。因此,C含量为0.02%以下。C含量的上限优选为0.015%。C含量的下限优选为0.001%。
Si:0.05~1.00%
硅(Si)使钢脱氧。Si含量不足0.05%时,不能充分获得该效果。另一方面,Si含量若超过1.00%,则促进δ铁素体的形成,从而钢的耐SSC性、韧性、及热加工性降低。因此,Si含量为0.05~1.00%。Si含量的下限优选为0.10%、进一步优选为0.15%。Si含量的上限优选为0.50%、进一步优选为0.40%。
Mn:0.1~1.0%
锰(Mn)将S固定,使钢的热加工性提高。Mn还使奥氏体稳定化,抑制δ铁素体的生成。Mn含量不足0.1%时,不能充分获得该效果。另一方面,Mn含量若超过1.0%,则Mn在钢中发生偏析,韧性降低。因此,Mn含量为0.1~1.0%。Mn含量的下限优选为0.2%、进一步优选为0.25%。Mn含量的上限优选为0.8%、进一步优选为0.7%。
P:0.030%以下
磷(P)为杂质。P在晶界发生偏析,使钢的耐SSC性及韧性降低。因此,P含量优选尽可能低。因此,P含量为0.030%以下。P含量优选为0.025%以下。
S:0.002%以下
硫(S)为杂质。S使钢的热加工性降低。因此,S含量优选尽可能低。因此,S含量为0.002%以下。S含量优选为0.001%以下。
Ni:5.5~8%
镍(Ni)使钢的耐蚀性提高。Ni还为强力的奥氏体形成元素,使奥氏体稳定化,抑制δ铁素体的生成。Ni含量不足5.5%时,不能充分获得该效果。另一方面,Ni含量若超过8%,则钢的热加工性降低。因此,Ni含量为5.5~8%。Ni含量优选高于6.0%。Ni含量的下限进一步优选为6.1%。Ni含量的上限优选为7.5%、进一步优选为7.0%。
Cr:10~14%
铬(Cr)使钢的耐蚀性提高。Cr含量不足10%时,不能充分获得该效果。另一方面,Cr含量若超过14%,则促进δ铁素体的形成,从而钢的耐SSC性、韧性、及热加工性降低。因此,Cr含量为10~14%。Cr含量的下限优选为10.5%、进一步优选为11%。Cr含量的上限优选为13%、进一步优选为12.5%。
Mo:2~4%
钼(Mo)使钢的耐蚀性提高。Mo还抑制P的晶界偏析,提高钢的韧性。另外,Mo为对残留奥氏体相的生成有效果的元素,Mo含量不足2%时,不能充分获得该效果。另一方面,Mo含量若超过4%,则促进δ铁素体的形成,从而钢的耐SSC性、韧性、及热加工性降低。因此,Mo含量为2~4%。Mo含量的下限优选为2.2%。Mo含量的上限优选为3.5%、进一步优选为3%。
V:0.01~0.10%
钒(V)形成碳化物,使钢的强度提高。V含量不足0.01%时,不能充分获得该效果。另一方面,V含量若超过0.10%,则钢的焊接裂纹感受性变高。因此,V含量为0.01~0.10%。V含量的下限优选为0.02%、进一步优选为0.03%。V含量的上限优选为0.08%、进一步优选为0.07%。
Ti:0.05~0.3%
钛(Ti)形成碳化物,使钢的强度提高。Ti含量不足0.05%时,不能充分获得该效果。另一方面,Ti含量若超过0.3%,则钢的焊接裂纹感受性变高。因此,Ti含量为0.05~0.3%。Ti含量的下限优选为0.06%、进一步优选为0.08%。Ti含量的上限优选为0.25%、进一步优选为0.20%。
Nb:0.1%以下
铌(Nb)形成碳化物,使钢的强度提高。含有少量Nb也能得到该效果。另一方面,Nb含量若超过0.1%,则钢的焊接裂纹感受性变高。因此,Nb含量为0.1%以下。Nb含量的下限优选为0.001%。Nb含量的上限优选为0.08%、进一步优选为0.05%。
Al:0.001~0.1%
铝(Al)使钢脱氧。Al含量不足0.001%时,不能充分获得该效果。另一方面,Al含量若超过0.1%,则夹杂物变多,钢的韧性降低。因此,Al含量为0.001~0.1%。Al含量的下限优选为0.01%。Al含量的上限优选为0.08%、进一步优选为0.06%。
N:0.05%以下
氮(N)使焊接热影响部的硬度上升,使韧性及抗硫化物应力腐蚀裂纹性(耐SSC性)降低。因此,N含量优选尽可能少。因此,N含量为0.05%以下。N含量的上限优选为0.03%、进一步优选为0.02%。从成本的观点出发,N含量的下限优选为0.001%。
Cu:0.5%以下
不必积极地含有铜(Cu)。由于Cu为对提高在含有二氧化碳和硫化氢这两者的酸性环境中的耐蚀性有效的元素,因此可以适量含有Cu。为了获得该效果,优选含有0.05%以上。另一方面,Cu含量若超过0.5%,则热影响部的硬度变高。因此,Cu含量为0.5%以下。Cu含量的下限更优选为0.08%。Cu含量的上限优选为0.4%。
基于本实施方式的不锈钢管的化学组成的余量为Fe及杂质。此处所说的杂质是指从作为钢的原料利用的矿石、废料混入的元素;或者从制造过程的环境等混入的元素。
基于本实施方式的不锈钢管的化学组成进而可以含有选自由Ca、Mg、及B组成的组中的1种或2种以上的元素代替Fe的一部分。这些元素均使钢的热加工性提高。Ca、Mg及B均为选择元素。即,基于本实施方式的不锈钢管的化学组成可以不含有这些元素的一部分或全部。
Ca:0~0.008%
钙(Ca)使钢的热加工性提高。含有少量Ca也能得到该效果。另一方面,Ca含量若超过0.008%,则形成粗大的氧化物,钢的韧性降低。因此,Ca含量为0~0.008%。Ca含量的下限优选为0.001%。Ca含量的上限优选为0.005%。
Mg:0~0.05%
镁(Mg)使钢的热加工性提高。含有少量Mg也能得到该效果。另一方面,Mg含量若超过0.05%,则形成粗大的氧化物,钢的韧性降低。因此,Mg含量为0~0.05%。Mg含量的下限优选为0.001%。Mg含量的上限优选为0.03%。
B:0~0.005%
硼(B)使钢的热加工性提高。含有少量B也能得到该效果。另一方面,B含量若超过0.005%,则钢的焊接裂纹感受性变高。因此,B含量为0~0.005%。B含量的下限优选为0.0005%。B含量的上限优选为0.003%。
[组织及屈服强度]
基于本实施方式的不锈钢管的组织以马氏体相为主体,并以体积分数计包含12~18%的残留奥氏体相。马氏体相具有以根据ASTM E112的晶粒度编号计不足8.0的原奥氏体粒。
在本实施方式的不锈钢管的化学组成中,使残留奥氏体相的体积分数为12%以上,并且使马氏体相的原奥氏体粒的晶粒度编号不足8.0,从而能够将屈服比减小为75%以下。
残留奥氏体相的体积分数如后所述,可以通过热处理来调整。残留奥氏体相的体积分数另外也依赖于C、Mn、Ni、Cu等奥氏体形成元素的含量、及Si、Cr、Mo、V等铁素体形成元素的含量的平衡。其中,Ni含量的影响大。
残留奥氏体相的体积分数使用X射线衍射法如下地进行测定。采取回火后的不锈钢管的包含壁厚中央部的样品。对采取的样品的表面进行研磨。对经研磨的表面,使用CoKα线作为入射X射线,实施X射线衍射。根据铁素体(bcc结构)的(211)面、(200)面、(110)面的积分强度和奥氏体(fcc结构)的(220)面、(200)面、(111)面的积分强度,将残留奥氏体的体积分数定量求出。
残留奥氏体相的体积分数不足12%的情况下,变得难以将屈服比减小至75%以下。另一方面,残留奥氏体相的体积分数若超过18%,则变得难以得到550MPa以上的屈服强度。因此,残留奥氏体相的体积分数为12~18%。残留奥氏体相的体积分数的下限优选为13%。残留奥氏体相的体积分数的上限优选为17%。
马氏体相的原奥氏体粒的晶粒度编号通过电子背散射衍射法(EBSD)如下地测定。从回火后的不锈钢管的横截面(钢管的与轴向垂直的截面)的壁厚中央位置采取样品。使用采取的样品,在90×90μm2的观察范围中通过EBSD限定原奥氏体晶界,根据ASTM E112求出晶粒度编号。
马氏体相的原奥氏体粒的晶粒度编号为8.0以上的情况下,残留奥氏体相的生成量变得容易增加。因此,马氏体相的原奥氏体粒的晶粒度编号不足8.0。马氏体相的原奥氏体粒的晶粒度编号的上限优选为7.8。
基于本实施方式的不锈钢具有550~700MPa的屈服强度。将屈服强度的上限设为700MPa是因为,屈服强度若超过700MPa,则变得难以制成超强匹配接头。
[制造方法]
以下,对基于本实施方式的不锈钢管的制造方法的一例进行说明。但是,基于本实施方式的不锈钢管的制造方法不限定于此。
图1为示出生产线的一例的框图。生产线具备加热炉1、穿孔机2、拉伸轧制机3、定径轧制机4、补热炉5、水冷装置6和回火装置7。在各装置间配置有输送辊10。在图1的例子的制造方法中,热加工、淬火、及回火全部以在线方式实施。
图2为示出基于本实施方式的不锈钢管的制造工序的流程图。图3为示出制造中的工件(钢材或管坯)的温度相对于时间的变化的图。图中A1在工件被加热的情况下表示Ac1点、在工件被冷却的情况下表示Ar1点。另外,图中A3在工件被加热的情况下表示Ac3点、在工件被冷却的情况下表示Ar3点。
首先,将钢材在加热炉1中加热(加热工序:S1)。加热炉1例如为步进式炉或旋转炉。钢材例如为圆钢坯。钢材可以利用圆坯连铸机(round CC)等连续铸造装置来制造,也可以对钢锭或板坯进行热加工(锻造或初轧等)而制造。优选的加热温度为1100℃~1300℃。
对经加热的钢材进行热加工而制成管坯(S2及S3)。具体而言,利用穿孔机2对圆钢坯进行穿轧而制成管坯(穿轧工序:S2)。进而,将经穿轧的管坯用拉伸轧制机3及定径轧制机4进行轧制(拉伸轧制工序及定形轧制工序:S3)。
将通过热加工制造的管坯以在线方式连续淬火(淬火工序:S5)。必要时,可以在拉伸轧制工序及定形轧制工序(S3)与淬火工序(S5)之间实施再加热工序(S4)。
再加热工序(S4)中,利用补热炉5将经热加工的管坯加热至940℃以上的规定温度。再加热工序(S4)在即使不实施也能实现后续的淬火工序中的淬火的情况下可以省略。但是,即使在那样的情况下,实施再加热工序(S4)在使管坯的温度均匀上也是优选的。
利用水冷装置6将通过热加工制造的管坯、或经再加热的管坯以在线方式淬火(淬火工序:S5)。本说明书中,“以在线的方式淬火”包括在热加工后立即淬火的情况和在热加工后利用补热炉5进行再加热后淬火的情况这两者。
水冷装置6例如为层流水流装置和/或喷射水流装置。冷却速度优选为5℃/秒以上。
即将水冷之前的管坯的组织基本为奥氏体单相。若增大即将水冷之前的管坯的温度(淬火温度),则该奥氏体相的粒径会变大。奥氏体相经水冷而变成马氏体相,进而经回火而变成马氏体相。原奥氏体粒的尺寸不怎么受回火的影响。因此,马氏体相的原奥氏体粒的尺寸大体由淬火条件决定。即,通过淬火条件,可以控制回火后的不锈钢管的组织中所含的马氏体相的原奥氏体粒的尺寸。
另外,以在线方式的淬火与以离线方式的淬火(热加工后,管坯的温度降低至室温左右后,重新加热至规定温度进行淬火。通常使用从热加工的设备中独立的热处理设备。)相比,容易增大原奥氏体粒的尺寸。
淬火温度不足940℃时,变得难以使原奥氏体粒的晶粒度编号不足8.0。另一方面,淬火温度若超过980℃,则变得难以得到550MPa以上的屈服强度。因此,淬火温度为940~980℃。
通过回火装置7对经淬火的管坯进行回火(回火工序:S6)。具体而言,将经淬火的管坯装入至Ac1点~Ac3点的温度(回火温度)的炉中,以满足下述的式(1)的方式保持规定的时间(回火时间)。需要说明的是,回火温度为炉内的平均温度。回火时间为将管坯装入至炉中到抽出为止的时间(在炉时间)。经回火的管坯通常通过空气冷却来冷却。
680≤T+15.39ln(t)≤720···(1)
此处,T为以℃表示的回火温度,t为以分钟表示的回火时间。ln(t)为t的自然对数。
通过将回火温度设为Ac1点~Ac3点,从而马氏体相的一部分逆相变为奥氏体相。在保持为回火温度期间,奥氏体稳定化元素在逆相变而成的奥氏体相中富集。逆相变而成的奥氏体相大多在冷却后也保持奥氏体相,成为残留奥氏体相。
越提高回火温度,残留奥氏体相的体积分数越变高。另外,越增长回火时间,残留奥氏体相的体积分数越变高。本实施方式的不锈钢管的化学组成中,若回火温度和回火时间满足式(1),则能够使残留奥氏体相的体积分数为12~18%。
通过以上的制造工序,可得到屈服强度为550MPa以上、并且屈服比减小为75%以下的不锈钢管。
以上,对基于本发明的一个实施方式的不锈钢管、及其制造方法进行了说明。根据本实施方式,可得到具有规定范围的强度和低屈服比的不锈钢管。
实施例
以下,通过实施例更具体地对本发明进行说明。本发明不限定于这些实施例。
制造具有各种化学组成的多个不锈钢管,研究机械特性与残留奥氏体量的关系。
[研究方法]
用电炉制造具有表1所示的化学组成的多种钢水。由钢水制造钢锭。对钢锭进行热锻,制造圆钢坯。需要说明的是,表1中的“‐”表示含量为杂质水平。
[表1]
这些钢均为:Ac1点为约570℃、Ac3点为约660℃。
利用加热炉将制造的各圆钢坯加热至1100~1300℃。接着,利用穿孔机对各圆钢坯进行穿轧,制成管坯。接着,利用芯棒式无缝管轧机对各管坯进行拉伸轧制。接着,利用定径机对各管坯进行减径轧制(定径轧制),制造外径273.1mm×壁厚14.3mm的不锈钢管。
利用补热炉将经定径轧制的不锈钢管加热至表2所示的淬火温度后,利用水冷装置,实施以5℃/秒以上的冷却速度冷却至常温的淬火。淬火后,对各不锈钢管以表2所示的回火温度及回火时间实施回火。需要说明的是,表2的“式(1)”的栏中记载了式(1)的T+15.39ln(t)的值。
[表2]
表2
根据ASTM A370测定各不锈钢管的屈服强度及拉伸强度。用屈服强度的值除以拉伸强度的值,求出屈服比。进而,通过X射线衍射测定各不锈钢管的残留奥氏体相的体积分数。将结果示于前述的表2。表2中,“YS”表示屈服强度(MPa)、“TS”表示拉伸强度(MPa)、“YR”表示屈服比(%)、“残留γ量”表示残留奥氏体相的体积分数(%)。
利用EBSD对不锈钢管的一部分测定马氏体相的原奥氏体粒。将结果示于表2的“原奥氏体粒度编号”的栏。该栏的“-”表示未测定晶粒度编号。“发明钢”的不锈钢管均是原奥氏体粒的晶粒度编号不足8.0。
如表2所示,对于试验编号E1、F1、J1、K1、M1~P1、E2、F2、J2、K2、M2~P2、A3、D5,淬火条件是适当的,并且回火温度与回火时间满足式(1)。这些不锈钢管的残留奥氏体相的体积分数为12~18%。这些不锈钢管的屈服强度为550~700MPa、屈服比为75%以下。
对于试验编号A1~D1、H1、I1、A2~D2、H2、I2、B3~E3、A4~C4、A5~C5的不锈钢管,屈服比高于75%。认为这是因为,由于回火温度与回火时间不满足式(1)、或化学组成不满足规定范围,因此残留奥氏体相的体积分数不足12%。
试验编号Q1、Q2的不锈钢管的屈服强度低于550MPa。认为这是因为,由于淬火温度低,因此原奥氏体粒径微细化,残留奥氏体相的生成量增加。
试验编号G1、L1、G2、L2的不锈钢管的屈服强度低于550MPa。认为这是因为残留奥氏体相的体积分数高于18%。另外,认为残留奥氏体相的体积分数高于18%是因为回火温度与回火时间不满足式(1)。
图4为示出化学组成及淬火温度条件满足了预定范围的对象中的、残留奥氏体相的体积分数与屈服强度的关系的散布图。根据该图可知,残留奥氏体相的体积分数大于10%且为18%以下时,可得到550~700MPa的屈服强度。
图5为示出化学组成及淬火温度条件满足了预定范围的对象中的、残留奥氏体相的体积分数与屈服比的关系的散布图。根据该图可知,残留奥氏体相的体积分数为12%以上时,可得到75%以下的屈服比。
根据图4及图5可知,残留奥氏体相的体积分数为12~18%时,可得到550~700MPa的屈服强度、并且能够将屈服比减小至75%以下。
图6为示出化学组成及淬火温度条件满足了预定范围的对象中的、T+15.39ln(t)的值与残留奥氏体相的体积分数的关系的散布图。根据图6可知,T+15.39ln(t)的值为680~720时,能够使残留奥氏体相的体积分数为12~18%。
以上,说明了本发明的实施方式,但上述实施方式不过是用于实施本发明的例示。因此,本发明不限定于上述实施方式,可以在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适宜变形来实施。
Claims (3)
1.一种不锈钢管,其化学组成以质量%计为
C:0.02%以下、
Si:0.05~1.00%、
Mn:0.1~1.0%、
P:0.030%以下、
S:0.002%以下、
Ni:5.5~8%、
Cr:10~13%、
Mo:2~4%、
V:0.01~0.10%、
Ti:0.05~0.3%、
Nb:0.1%以下、
Al:0.001~0.1%、
N:0.05%以下、
Cu:0.5%以下、
Ca:0~0.008%、
Mg:0~0.05%、
B:0~0.005%、
余量:Fe及杂质,
组织包含马氏体相和以体积分数计为13~18%的残留奥氏体相,
所述马氏体相具有以根据ASTM E112的晶粒度编号计不足8.0的原奥氏体粒,
该不锈钢管具有550~700MPa的屈服强度,屈服比为75%以下。
2.根据权利要求1所述的不锈钢管,其中,
所述化学组成以质量%计含有选自由
Ca:0.001~0.008%、
Mg:0.001~0.05%、及
B:0.0005~0.005%
组成的组中的1种或2种以上的元素。
3.一种根据权利要求1或2所述的不锈钢管的制造方法,其具备以下工序:
对化学组成以质量%计为C:0.02%以下、Si:0.05~1.00%、Mn:0.1~1.0%、P:0.030%以下、S:0.002%以下、Ni:5.5~8%、Cr:10~13%、Mo:2~4%、V:0.01~0.10%、Ti:0.05~0.3%、Nb:0.1%以下、Al:0.001~0.1%、N:0.05%以下、Cu:0.5%以下、Ca:0~0.008%、Mg:0~0.05%、B:0~0.005%、余量:Fe及杂质的钢材进行热加工,制成管坯的工序;
在所述热加工后,以与所述热加工在线的方式将所述管坯从940~980℃的温度淬火的工序;和
将经所述淬火的管坯在Ac1点~Ac3点的温度下、以下述式(1)所示的条件进行回火的工序,
680≤T+15.39ln(t)≤720··· (1)
其中,T为以℃表示的回火温度,t为以分钟表示的回火时间。
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