MX2014007572A

MX2014007572A - Tubo de acero sin costura de alta resistencia para usarse en pozos petroliferos que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tension por sulfuros.

Info

Publication number: MX2014007572A
Application number: MX2014007572A
Authority: MX
Inventors: Yukio Miyata; Kenichiro Eguchi; Yasuhide Ishiguro
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-08-27
Also published as: AR089398A1; CN104011251B; EP2796587A4; RU2607503C2; BR112014015190A8; US9708681B2; BR112014015190A2; JP2013129879A; CA2857439A1; US20140352836A1; WO2013094179A1; CN104011251A; EP2796587A1; BR112014015190B1; CA2857439C; RU2014130096A

Abstract

Un tubo de acero sin costura tiene una composición que contiene, en % en masa, C: 0.15 a 0.50%, Si: 0.1 a 1.0%, Mn: 0.3 a 1.0%, P: 0.015% o menos, S: 0.005% o menos, Al: 0.01 a 0.1%, N: 0.01% o menos, Cr: 0.1 a 1.7%, No: 0.40 a 1.1%, V: 0.01 a 0.12%, Nb: 0.01 a 0.08%, Ti: 0.03% o menos, B: 0.0005 a 0.003%, tiene una estructura compuesta de una fase de martensita revenida como una fase principal con un número de tamaño de grano de austenita previa de 8.5 o más, y tiene una distribución de dureza en la cual en cuatro porciones separadas 90° entre sí en la dirección circunferencial, la dureza es de 295 HV10 o menos en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo, una región lateral de la superficie externa a la misma distancia desde la superficie externa del tubo, y un centro del espesor. Por lo tanto, el tubo de acero sin costura tiene alta resistencia grado 110 ksi (resistencia a la fluencia: 758 MPa o más) y excelente resistencia al SSC. La composición puede contener además Cu y/o W y/o Ni y/o Ca. [Figura Seleccionada] No.

Description

TUBO DE ACERO SIN COSTURA DE ALTA RESISTENCIA PARA USARSE EN POZOS PETROLÍFEROS QUE TIENE EXCELENTE RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO BAJO TENSIÓN POR SULFUROS CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un tubo de acero sin costura de alta resistencia adecuado para usarse en pozos petrolíferos y particularmente para mejorar la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros (resistencia al SSC) en entornos azufrados que contienen sulfuro de hidrógeno. El término "alta resistencia" representa una resistencia de grado 110 ksi, es decir, representa el caso que tiene una resistencia a la fluencia de 758 MPa o más y 862 MPa o menos.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA En años recientes, a partir del punto de vista del aumento de los precios del petróleo y del agotamiento de las fuentes de petróleo estimado en un futuro cercano, pozos petrolíferos profundos que no se han explorado, pozos petrolíferos y pozos de gas en entornos de corrosión severa bajo los llamados entornos azufrados se han desarrollado activamente. Se requiere que los productos tubulares de región petrolífera en tales entornos incluyan materiales que tengan tanto alta resistencia como excelente resistencia a la corrosión (resistencia a sulfuros).

Para este requerimiento, por ejemplo, el Documento de Patente 1 describe acero para productos tubulares de región petrolífera que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros (resistencia al SSC) , el acero contiene C: 0.15 a 0.35%, Si: 0.1 a 1.5%, Mn: 0.1 a 2.5%, P: 0.025% o menos, S: 0.004% o menos, Al en sol.: 0.001 a 0.1%, Ca: 0.0005 a 0.005%, y una inclusión no metálica a base de Ca que tiene una composición que contiene CaS y CaO en un total de 50% en masa o más y un óxido de un compuesto de Ca-Al en menos de 50% en masa, y el acero tiene una dureza en el intervalo de 21 a 30 HRC y una relación especifica entre la dureza y la cantidad total X (% en masa) de CaO y CaS. Una técnica descrita en el Documento de Patente 1 incluye acelerar una reacción con CaS y CaO inocuos mediante la disminución de la cantidad del óxido de un compuesto de Ca-Al desfavorable para la resistencia al SSC, produciendo un acero para usarse en pozos petrolíferos que tiene una resistencia al SSC mejorada.

El Documento de Patente 2 describe un método para la producción de un tubo de acero sin costura que tiene una variación pequeña en la resistencia y una microestructura con austenita de tamaño de grano No. 6 o más de conformidad con los estándares ASTM, el método incluye perforar y laminar en caliente una palanquilla, formar un tubo bajo la condición de una temperatura de laminación de acabado de 900 °C a 1100 °C para producir un tubo de acero sin costura, y someter a revenido al tubo de acero mientras que se mantiene en una región de temperatura igual a o mayor que un punto Ar3 y someter a temple, la palanquilla tiene una composición que contiene C: 0.15 a 0.35%, Si: 0.1 a 1.5%, Mn: 0.1 a 2.5%, P: 0.03% o menos, S: 0.005% o menos, Al en sol.: 0.001 a 0.1% o menos, Cr: 0.1 a 1.5%; Mo: 0 a 1.0%, N: 0.0070% o menos, V: 0 a 0.15%, B: 0 a 0.0030%, Ti: 0 a A%, en donde A = 3.4 x N (%), y Nb: 0.005 a 0.012%. Una técnica escrita en el Documento de Patente 2 incluye formar una microestructura mediante el ajuste de la composición de acero y la temperatura de laminación de acabado, disminuyendo de ese modo la variación en la resistencia.

Adicionalmente, el Documento de Patente 3 describe un método para la producción de un tubo de acero sin costura que tiene alta resistencia y alta resistencia a la corrosión. Una técnica descrita en el Documento de Patente 3 se refiere a un método para la producción de un tubo de acero sin costura mediante el revenido y el temple de un tubo de acero y posteriormente la aplicación de deformación plástica con una relación de plasticidad de sección de 10 a 90% al tubo de acero de una manera en caliente a de 400 °C a 750 °C, el tubo de acero contiene C: 0.30% o menos, Si: 0.05 a 1.00%, Mn: 0.30 a 1.20%, S: 0.03% o menos, Cr: 0.50 a 1.50%, Mo: 0.10 a 2.00%, Ni: 0.50% o menos, y Cu: 0.10% o menos. La técnica descrita en el Documento de Patente 3 disminuye la dureza de las capas de superficie interna y externa del tubo de acero, las cuales entran en contacto con una atmósfera corrosiva, produciendo un tubo de acero sin costura que satisface tanto alta resistencia como alta resistencia a la corrosión.

El Documento de Patente 4 describe acero que tiene excelente resistencia al agrietamiento por sulfuros. Una técnica descrita en el Documento de Patente 4 incluye el control de una composición con el fin de contener C: 0.01 a 0.10%, Si: 0.05 a 0.60%, Mn: 0.50 a 2.50%, P: 0.010% o menos, S: menos de 0.002%, Al: 0.005 a 0.100%, Ti: 0.005 a 0.020%, y Ca: 0.0005 a 0.0050%, y el control de la microdureza Vickers a 250 o menos y una desviación de la dureza en la dirección de espesor a 60 o menos, mejorando la resistencia al agrietamiento por sulfuros del acero.

El Documento de Patente 5 describe un método para la producción de un tubo de acero de alta resistencia y resistente a la corrosión. Una técnica descrita en el Documento de Patente 5 incluye el revenido y el temple de un tubo de acero dos veces, el tipo de acero contiene C: 0.30% o menos, Si: 0.05 a 1.00%, Mn: 0.30 a 1.00%, P: 0.03% o menos, S: 0.03% o menos, Cr: 0.30 a 1.50%, Mo : 0.10 a 2.00%, Al: 0.01 a 0.05%, y N: 0.015% o menos, y que contiene además por lo menos uno de Nb : 0.01 a 0.04%, V: 0.03 a 0.10%, Ti: 0.01 a 0.05%, B: 0.0010 a 0.0050%, y Ca : 0.0010 a 0.0050%, en donde la eliminación completa de doblado se lleva a cabo de una manera en frío o en caliente después de primeros revenido y temple, y la eliminación ligera o no eliminación de doblado se lleva a cabo después de segundos revenido y temple, produciendo de ese modo un tubo de acero de alta resistencia y resistente a la corrosión que tiene un doblado pequeño y una distribución de dureza uniforme de grado 110 ksi o más en la dirección de espesor de pared.

DOCUMENTOS DE PATENTE [PTL 1] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin Examinar No. 2002-60893.

[PTL 2] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin Examinar No. 2000-219914.

[PTL 3] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin Examinar No. 05-287380.

[PTL 4] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin Examinar No. 07-166293.

[PTL 5] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin Examinar No. 05-287381.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN PROBLEMA TÉCNICO Sin embargo, diversos factores que afectan la resistencia al SSC son muy complicados, y en la situación actual, las condiciones para asegurar de forma estable la resistencia al SSC en tubos de acero de alta resistencia de grado 110 ksi no son claras. Por ejemplo, en la técnica escrita en el Documento de Patente 1, no se especifican las condiciones especificas de la dureza máxima y la formación de inclusiones útiles para mejorar la resistencia al SSC. Adicionalmente, en la técnica descrita en el Documento de Patente 2, solamente se describe una diferencia entre la dureza máxima y la dureza mínima, no se describe un valor absoluto de la dureza máxima, y no se mencionan las condiciones específicas para asegurar la resistencia al SSC. En la técnica descrita en el Documento de Patente 3, se mejora la resistencia al SSC de una porción de capa de superficie, pero la resistencia al SSC del tubo de acero como un todo no se puede considerar satisfactoria. La técnica descrita en el Documento de Patente 4 es capaz de producir un tubo de acero que tiene una YS de hasta un grado de aproximadamente 500 MPa pero tiene el problema de la dificultad de producir un tubo de acero que tiene una resistencia mayor a este orden. La técnica descrita en el Documento de Patente 5 requiere la repetición dos veces de revenido y temple e incluye el enderezamiento por eliminación de doblado entre las dos veces de revenido y temple, causando de ese modo la posibilidad de complicar el proceso y disminuir la productividad.

Un objetivo de la presente invención es resolver los problemas mencionados anteriormente de la técnica relacionada y proporcionar un tubo de acero sin costura de alta resistencia que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros (resistencia al SSC) , el cual es adecuado para usarse en pozos petrolíferos. La expresión "excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros (resistencia al SSC)" se refiere a un caso en donde no se produce ningún agrietamiento con una tensión aplicada de 85% de la resistencia a la fluencia durante una duración de más de 720 horas en un ensayo de carga constante en una solución acuosa saturada de í S que contiene 0.5% de ácido acético y 5.0% de cloruro de sodio (temperatura de líquido: 24 °C) de conformidad con los estándares de NACE TM0177, Método A.

SOLUCIÓN AL PROBLEMA Con el fin de lograr el objetivo, los inventores de la presente invención estudiaron exhaustivamente diversos factores que afectan la resistencia y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros de un tubo de acero sin costura. Como un resultado, se encontró que con el fin de satisfacer tanto alta resistencia como excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros deseadas en un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos, se requiere que el tubo de acero sin costura contenga Mo en una cantidad disminuida a aproximadamente 1.1% o menos y contenga necesariamente Cr, V, Nb, y B en cantidades apropiadas, y tenga una distribución de dureza en la cual la dureza Vickers HV10 medida en una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y en un centro del espesor en cada una de cuatro porciones separadas 90° entre si en la dirección circunferencial del tubo de acero sea de 295 HV10 o menos como máximo (dureza máxima) en diversas posiciones en la dirección circunferencial del tubo de acero. Adicionalmente, se encontró que la uniformidad en la estructura es importante para este requerimiento.

Con base en estas conclusiones, la presente invención se ha logrado mediante investigación adicional. Es decir, la esencia de la presente invención es la siguiente. (1) Un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros, el tubo de acero tiene una composición que contiene, en % en masa, C: 0.15 a 0.50%, Si: 0.1 a 1.0%, Mn: 0.3 a 1.0%, P: 0.015% o menos, S: 0.005% o menos, Al: 0.01 a 0.1%, N: 0.01% o menos, Cr: 0.1 a 1.7%, Mo: 0.40 a 1.1%, V: 0.01 a 0.12%, N : 0.01 a 0.08%, Ti: 0.03% o menos, B: 0.0005 a 0.003%, y el balance estando compuesto de Fe e impurezas inevitables, en donde en cuatro porciones separadas 90° entre si en la dirección circunferencial, la dureza Vickers HV10 medida con una carga de 10 kgf (fuerza de ensayo: 98 Pa) es de 295 HV10 o menos en todas las tres posiciones en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y un centro del espesor. (2) El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en (1), en donde la composición contiene además, en % en masa, uno o dos seleccionados de Cu: 1.0% o menos, y Ni : 1.0% o menos. (3) El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en (1) o (2), en donde la composición contiene además, en % en peso, W: 2.0% o menos. (4) El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (1) a (3), en donde la composición contiene además, en % en masa, Ca: 0.001 a 0.005%. (5) El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (1) a (4), en donde una desviación de espesor de pared es de 8% o menos. (6) Un método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros, el método incluye producir un tubo de acero sin costura con una forma predeterminada mediante trabajo en caliente de materia prima de un tubo de acero que tiene una composición que contiene, en % en masa, C: 0.15 a 0.50%, Si: 0.1 a 1.0%, Mn: 0.3 a 1.0%, P: 0.015% o menos, S: 0.005% o menos, Al: 0.01 a 0.1%, N: 0.01% o menos, Cr: 0.1 a 1.7%, o: 0.40 a 1.1%, V: 0.01 a 0.12%, Nb: 0.01 a 0.08%, Ti: 0.03% o menos, B: 0.0005 a 0.003%, y el balance estando compuesto de Fe e impurezas inevitables, enfriar el tubo de acero sin costura a temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento igual a o mayor que aquella del enfriamiento con aire, además revenir y templar el tubo de acero sin costura mediante recalentamiento, y posteriormente llevar a cabo enderezado dentro de un intervalo de temperatura de 580 °C o más y una temperatura de temple o menos para producir un tubo de acero sin costura que tiene una distribución de dureza en la cual en cuatro porciones separadas 90° entre sí en la dirección circunferencial, la dureza Vickers HV10 medida con una carga de 10 kgf (fuerza de ensayo: 98 MPa) es de 295 HV10 o menos en todas las tres posiciones en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 rran desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y un centro del espesor. (7) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en (6), en donde la materia prima del tubo de acero es una placa de acero formada mediante laminación en caliente de una placa de fundición. (8) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en (6) o (7), en donde la temperatura de la materia prima del tubo de acero en un horno de calentamiento para trabajo en caliente se desvía dentro de +20 °C sobre la circunferencia completa y la longitud completa de la materia prima del tubo de acero. (9) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en (6) o (7), en donde la temperatura de un material que será laminado durante el trabajo en caliente se desvía dentro de ±50 °C sobre la circunferencia completa y la longitud completa del material que será laminado. (10) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (6) a (9), en donde el revenido y el temple se repiten dos veces o más. (11) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (6) a (9), en donde en lugar del revenido y el temple, el revenido se repite dos veces, y posteriormente se lleva a cabo el temple. (12) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (6) a (11), en donde el revenido incluye recalentamiento a una temperatura de revenido dentro de un intervalo de un punto de transformación Ac3 a 1050 °C, mantenimiento durante 5 minutos o más, y posteriormente enfriamiento rápido, y el temple incluye mantenimiento a una temperatura de temple dentro de un intervalo de 630 °C a 730 °C durante 10 minutos o más y posteriormente enfriamiento. (13) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (6) a (12), en donde la composición contiene además, en % en masa, uno o dos seleccionados de Cu: 1.0% o menos, y Ni: 1.0% o menos. (14) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (6) a (13), en donde la composición contiene además, en % en masa, W: 2.0% o menos. (15) El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos descrito en cualquiera de (6) a (14), en donde la composición contiene además, en % en masa, Ca: 0.001 a 0.005%.

EFECTOS VENTAJOSOS DE LA INVENCIÓN De conformidad con la presente invención, es posible producir fácilmente, a bajo costo, un tubo de acero sin costura de alta resistencia que tiene alta resistencia de grado 110 ksi y excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros en un entorno de corrosión severa que contiene sulfuro de hidrógeno, presentando de ese modo ventajas industriales significativas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Fig. 1 es una vista ilustrativa que muestra esquemáticamente posiciones de medición de dureza de sección transversal .

DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES En primer lugar, se describen las razones para limitar una composición de un tubo de acero de la presente invención. En lo sucesivo, "% en masa" se muestra simplemente mediante "%" a menos que se especifique lo contrario .

C: 0.15 a 0.50% El C tiene la función de aumentar la resistencia del acero y es un elemento importante para asegurar la alta resistencia deseada. Adicionalmente, el C es un elemento para mejorar la endurecibilidad y contribuye a la formación de una estructura compuesta de una fase de martensita revenida como una fase principal. Con el fin de lograr este efecto, se requiere un contenido de 0.15% o más. Por otra parte, a un contenido que es superior a 0.50%, una gran cantidad de carburos que funcionan como sitios retenedores de hidrógeno se precipita durante el temple, y de esta manera es imposible impedir que el hidrógeno difusible entre en exceso en el acero y suprima el agrietamiento durante el revenido. Por lo tanto, el contenido de C está limitado a de 0.15 a 0.50%. El contenido de C es preferiblemente de 0.20 a 0.30% .

Si: 0.1 a 1.0% El Si es un elemento que funciona como un desoxidante y que tiene la función de aumentar la resistencia del acero mediante la disolución en acero y suprimir el ablandamiento rápido durante el temple. Con el fin de lograr este efecto, se requiere un contenido de 0.1% o más. Por otra parte, con un contenido que es superior a 1.0%, se forma una inclusión a base de óxido grueso y de esta manera funciona como un sitio retenedor de hidrógeno fuerte e induce una disminución en la cantidad de elementos disueltos efectivos. Por lo tanto, el contenido de Si está limitado a un intervalo de 0.1 a 1.0%. El contenido de Si es preferiblemente de 0.20 a 0.30%.

Mn: 0.3 a 1.0% El Mn es un elemento que tiene la función de aumentar la resistencia del acero a través de la mejora en la endurecibilidad y de evitar la fragilidad del limite de grano debido al S mediante la unión al S y la fijación del S como MnS . En la presente invención se reguiere un contenido de 0.3% o más. Por otra parte, con un contenido que es superior a 1.0%, la cementita precipitada en los limites de grano es engrosada, disminuyendo la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de Mn está limitado a un intervalo de 0.3 a 1.0%. El contenido de Mn es más preferiblemente de 0.4 a 0.8%.

P: 0.015% o menos El P muestra una tendencia a segregarse en los limites de grano en un estado en solución sólida y produce fragilidad y agrietamiento de los limites de grano o similares, y de esta manera la cantidad se disminuye preferiblemente tanto como sea posible. Sin embargo, un contenido de hasta 0.015% es permisible. Por lo tanto, el contenido de P está limitado a 0.015% o menos. El contenido de P es más preferiblemente de 0.013% o menos.

S : 0.005% o menos El S está presente principalmente como inclusiones a base de sulfuros en el acero y disminuye la ductilidad, la tenacidad, y la resistencia a la corrosión tal como la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros y similares. Aunque el S puede estar presente parcialmente en un estado en solución sólida, pero en este caso, el S muestra una tendencia a segregarse en los limites de grano y produce fragilidad y agrietamiento de los limites de grano o similares, y de esta manera la cantidad se disminuye preferiblemente tanto como sea posible. Sin embargo, una disminución excesiva en la cantidad aumenta rápidamente el costo de fusión. Por lo tanto, en la presente invención, el contenido de S está limitado a 0.005% o menos el cual tiene efectos negativos permisibles.

Al: 0.01 a 0.1% El Al funciona como un desoxidante y contribuye al afino de grano de granos de cristal de austenita mediante la unión al N para formar A1N. Con el fin de obtener este efecto, se requiere un contenido de Al de 0.01% o más. Por otra parte, con un contenido de Al que es superior a 0.1%, se aumentan las cantidades de inclusiones a base de óxido, disminuyendo de ese modo la tenacidad. Por lo tanto, el contenido de Al está limitado a un intervalo de 0.01 a 0.1%. El contenido de Al es preferiblemente de 0.02 a 0.07%.

N: 0.01% o menos El N se une a elementos que forman nitruros tales como Mo, Ti, Nb, Al, y similares para formar precipitados de tipo MN . Sin embargo, estos precipitados disminuyen la resistencia al SSC y disminuyen las cantidades de MC y M2C precipitados durante el temple, haciendo de ese modo imposible esperar una resistencia mayor deseada. De esta manera, la cantidad de N se disminuye preferiblemente tanto como sea posible, y el contenido de N está limitado a 0.01% o menos. Debido a que los precipitados de tipo MN tienen el efecto de suprimir el engrosamiento de granos de cristal durante el calentamiento de materia prima de un acero y similares, el contenido de N es preferiblemente de aproximadamente 0.003% o más.

Cr: 0.1 a 1.7% El Cr es un elemento que contribuye a un aumento en la resistencia del acero a través de un aumento en la endurecibilidad y mejora la resistencia a la corrosión. Adicionalmente, el Cr se une al C para formar carburos a base de M3C, a base de M7C3, y a base de M23C6 y similares durante el temple. En particular, los carburos a base de M3C mejoran la resistencia al ablandamiento por temple, disminuyen un cambio en la resistencia debido al temple, y facilitan un ajuste de la resistencia. Con el fin de lograr este efecto, se requiere un contenido de Cr de 0.1% o más. Por otra parte, con un contenido de Cr que es superior a 1.7%, se forman grandes cantidades de carburos a base de M7C3 y carburos a base de M23C6 y funcionan como sitios retenedores de hidrógeno, disminuyendo de ese modo la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de Cr está limitado a un intervalo de 0.1 a 1.7%. El contenido de Cr es preferiblemente de 0.5 a 1.5% y más preferiblemente de 0.9 a 1.5%.

Mo: 0.40 a 1.1% El Mo forma carburos y contribuye a un aumento en la resistencia mediante endurecimiento por precipitación y a una mejora adicional en la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros mediante la segregación en los limites de grano de austenita previa. Adicionalmente, el Mo tiene la función de densificar productos de la corrosión y suprimir la formación y el crecimiento de picaduras que sirven como un inicio del agrietamiento. Con el fin de lograr este efecto, se requiere un contenido de Mo de 0.40% o más. Por otra parte, con un contenido de Mo que es superior a 1.1%, se forman precipitados de tipo M2C similares a agujas y, en algunos casos, una fase de Laves (Fe2Mo), disminuyendo de ese modo la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de Mo está limitado a un intervalo de 0.40 a 1.1%. El contenido de Mo es preferiblemente de 0.6 a 1.1%.

V: 0.01 a 0.12% El V es un elemento que forma un carburo o nitruro y contribuye a la resistencia del acero. Con el fin de lograr este efecto, se requiere un contenido de V de 0.01% o más. Por otra parte, con un contenido de V que es superior a 0.12%, el efecto se satura, y no se puede esperar un efecto correspondiente al contenido, lo que causa una desventaja económica. Por lo tanto, el contenido de V está limitado a un intervalo de 0.01 a 0.12%. El contenido de V es preferiblemente de 0.02 a 0.08%.

Nb: 0.01 a 0.08% El Nb retrasa la recristalización en una región de temperatura de austenita (?) para contribuir a un afino de grano de ?, funciona significativamente en el afino de una subestructura de martensita (por ejemplo, un paquete, un bloque, o una lámina) , y tiene la función de reforzar al acero mediante la formación de un carburo. Con el fin de lograr este efecto, se requiere un contenido de Nb de 0.01% o más. Por otra parte, con un contenido de Nb que es superior a 0.08%, se acelera la precipitación de precipitados gruesos (NbC y NbN) , lo que resulta en una disminución en la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de Nb está limitado a un intervalo de 0.01 a 0.08%. El contenido de Nb es más preferiblemente de 0.02 a 0.06%. El paquete se define como una región compuesta de un grupo de láminas dispuestas en paralelo y que tienen el mismo plano de habitus, y el bloque está compuesto de un grupo de láminas paralelas que tienen la misma orientación.

Ti: 0.03% o menos El Ti es un elemento que forma un carburo o nitruro y contribuye a la resistencia del acero. Con el fin de lograr este efecto, se prefiere un contenido de Ti de 0.01% o más. Por otra parte, con un contenido de Ti que es superior a 0.03%, la formación de TiN grueso se acelera durante la colada, y el TiN no se disuelve incluso mediante calentamiento posterior, lo que da como resultado una disminución en la tenacidad y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de Ti está limitado a un intervalo de 0.03% o menos. El contenido de Ti es más preferiblemente de 0.01 a 0.02%.

B: 0.0005 a 0.003% El B es un elemento que contribuye a la mejora en la endurecibilidad a un contenido ligero, y en la presente invención, se requiere un contenido de 0.0005% o más. Por otra parte, incluso con un contenido alto que es superior a 0.003%, el efecto se satura, o por el contrario, no se puede esperar el efecto deseado debido a la formación de boruro de Fe-B, lo que produce una desventaja económica. Adicionalmente, con un contenido que es superior a 0.003%, se acelera la formación de boruros gruesos tales como M02B, Fe2B, y similares, y de esta manera ocurre fácilmente el agrietamiento durante la laminación en caliente. Por lo tanto, el contenido de B está limitado a un intervalo de 0.0005 a 0.003%. El contenido de B es preferiblemente de 0.001 a 0.003%.

Los componentes descritos anteriormente son básicos, pero, si se requiere, la composición básica puede contener además por lo menos uno seleccionado de Cu: 1.0% o menos, Ni: 1.0% o menos, W: 2.0% o menos, y Ca : 0.001 a 0.005%.

Cu: 1.0% o menos El Cu es un elemento que tiene la función de aumentar la resistencia del acero y mejorar la tenacidad y la resistencia a la corrosión y se puede agregar de acuerdo con la demanda. En particular, cuando se requiere una resistencia rigurosa al agrietamiento bajo tensión por sulfuros, el Cu es un elemento muy importante. Cuando e agrega, el Cu forma un producto de corrosión denso que suprime la formación y el crecimiento de picaduras que sirven como un inicio del agrietamiento y de esta manera mejora significativamente la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, en la presente invención, se prefiere un contenido de 0.03% o más. Por otra parte, incluso un contenido que es superior a 1.0% conduce a la saturación del efecto y a un incremento del costo. Por lo tanto, el contenido de Cu está preferiblemente limitado a 1.0% o menos. El contenido de Cu es más preferiblemente de 0.03 a 0.10%.

Ni : 1.0% o menos El Ni es un elemento que tiene la función de aumentar la resistencia del acero y mejorar la tenacidad y la resistencia a la corrosión, y se puede agregar de acuerdo con la demanda. Con el fin de lograr el efecto, se prefiere un contenido de Ni de 0.03% o más. Sin embargo, incluso un contenido que es superior a 1.0% conduce a la saturación del efecto y a un incremento del costo. Por lo tanto, el contenido de Ni está preferiblemente limitado a 1.0% o menos .

W: 2.0% o menos El W forma carburos para contribuir a la resistencia del acero y se puede agregar de acuerdo con la demanda .

De igual manera que el Mo, el W forma carburos para contribuir a un aumento en la resistencia debido al endurecimiento por precipitación, y se segrega, en una solución sólida, en los limites de grano de austenita previa para contribuir a la mejora en la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Con el fin de lograr el efecto, se prefiere un contenido de 0.03% o más, mientras que un contenido que es superior a 2.0%, se degrada la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de W está preferiblemente limitado a 2.0% o menos. El contenido de W es más preferiblemente de 0.05 a 0.50%.

Ca: 0.001 a 0.005% El Ca es un elemento que tiene la función de convertir inclusiones alargadas a base de sulfuros en inclusiones granulares, es decir, la función de controlar la forma de las inclusiones, y tener el efecto de mejorar la ductilidad, la tenacidad, y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros a través del control de la forma de las inclusiones. El Ca se puede agregar de acuerdo con la demanda. Este efecto llega a ser significativo a un contenido de 0.001% o más, mientras que con un contenido que es superior a 0.005%, se aumentan las cantidades de inclusiones no metálicas, y por el contrario, se disminuyen la ductilidad, la tenacidad, y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Por lo tanto, el contenido de Ca está preferiblemente limitado a un intervalo de 0.001 a 0.005%.

El balance que excluye a los componentes descritos anteriormente está compuesto de Fe e impurezas inevitables.

A continuación, el tubo de acero de la presente invención tiene la composición descrita anteriormente y también tiene una estructura que contiene una fase de martensita revenida como una fase principal y granos de austenita previa con un No. de tamaño de grano de 8.5 o más.

Con el fin de asegurar una alta resistencia de grado 110 ksi a contenidos relativamente bajos de elementos de aleación sin contener grandes cantidades de elementos e aleación, el tubo de cero de la presente invención tiene una estructura de fase de martensita pero desde el punto de vista de asegurar la tenacidad, la ductilidad, y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros deseadas, la estructura está compuesta de una fase de martensita revenida como una fase principal formada mediante el temple de la fase de martensita. La "fase principal" se refiere a una estructura que incluye una sola fase de martensita revenida o que contiene la fase de martensita revenida y una segunda fase a menos de 5% en volumen dentro de un intervalo que no tiene ninguna influencia sobre las características. Cuando el contenido de la segunda fase es de 5% o más, la resistencia, y además la tenacidad y la ductilidad, y similares se degradan. Ejemplos de la segunda fase incluyen bainita, perlita, ferrita, una fase mixta de las mismas, y similares. Por lo tanto, la "estructura compuesta de una martensita revenida como una fase principal" representa una estructura que contiene 95% en volumen o más de una fase de martensita revenida.

Adicionalmente , el tubo de acero de la presente invención tiene la estructura que contiene granos de austenita (?) previa con un número de tamaño de grano de 8.5 o más. Un valor medido de conformidad con los estándares JIS G 0551 se utiliza como el número de tamaño de grano de ? previa. Con el No. de tamaño de grano de granos de ? previa de menos de 8.5, una subestructura de fase de martensita producida mediante la transformación de una fase de ? se engrosa, y no se puede asegurar la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros deseada.

Adicionalmente, el tubo de acero de la presente invención se caracteriza en que tal como se muestra en la Fig. 1, en cuatro porciones separadas 90° entre si en la dirección circunferencial, la dureza Vickers HV10 medida con una carga de 10 kgf (fuerza de ensayo: 98 MPa) es de 295 HV10 o menos en todas las tres posiciones en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y un centro del espesor. Es decir, el tubo de acero de la presente invención tiene una dureza de 295 HV10 como máximo en por lo menos tres posiciones en cada uno del lado de la superficie interna, el lado de la superficie externa, y el centro del espesor. Cuando la dureza es superior a 295 HV10 en cualquiera de las posiciones de medición en cada una de las tres regiones en la dirección de espesor, la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros se degrada. Con el fin de producir de manera uniforme el tubo de acero que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros, es un requerimiento esencial que la dureza sea de 295 HV10 o menos en todas las posiciones de medición en cada una de las tres regiones en la dirección de espesor.

A continuación, se describe un método preferido para la producción de un tubo de acero de la presente invención.

Materia prima de un tubo de acero que tiene la composición descrita anteriormente se utiliza como un material de partida, y la materia prima del tubo de acero se calienta a un intervalo de temperatura predeterminado y posteriormente se somete a trabajo en caliente para formar un tubo de acero sin costura con dimensiones predeterminadas .

En la presente invención, un método para la producción de la materia prima del tubo de acero que tiene la composición descrita anteriormente no tiene que estar particularmente limitado, pero se prefiere que el acero fundido que tiene la composición descrita anteriormente se afine mediante un método usual de afino conocido que utiliza un convertidor, un horno eléctrico, un horno de fundición al vacio, o similares y se forme en una placa de fundición tal como una palanquilla mediante un método usual de colada continua conocido. La placa de fundición se somete preferiblemente además a trabajo en caliente tal como laminación mediante calentamiento para formar una placa de acero. Esto es eficaz para hacer uniforme a la estructura de la materia prima del tubo de acero resultante y para ajusfar la dureza de un tubo de acero a 295 HV10 o menos. Además, en lugar del método de colada continua, un método de desbaste para hacer lingotes para la producción del material del tubo de acero no produce ningún problema.

La materia prima del tubo de acero se calienta preferiblemente a una temperatura en el intervalo de 1000 °C a 1350 °C. Con una temperatura de calentamiento inferior a 1000 °C, los carburos no se funden de forma suficiente. Por otra parte, con una temperatura de calentamiento que es superior a 1350 °C, el engrosamiento en exceso de los granos de cristal produce el engrosamiento de la cementita en los limites de grano de austenita previa (?) y la concentración significativa (segregación) de elementos de impurezas tales como P, S, y similares en los límites de grano, volviendo quebradizos de ese modo a los límites de grano y produciendo fácilmente la fractura de los límites de grano. En vista de la productividad, el tiempo de mantenimiento a la temperatura es preferiblemente de 4 horas o menos.

Adicionalmente, la materia prima del tubo de acero se mantiene preferiblemente bajo calentamiento en el horno de calentamiento durante el trabajo en caliente a fin de tener una distribución de temperatura dentro de ±20 °C sobre la circunferencia completa y la longitud completa. Cuando la distribución de temperatura de la materia prima del tubo de acero durante el calentamiento está fuera del intervalo, se produce una variación en la estructura del tubo de acero después del trabajo en caliente, y no se puede asegurar una distribución de dureza uniforme deseada después del revenido y del temple.

La materia prima del tubo de acero calentada se forma posteriormente en un tubo mediante trabajo en caliente utilizando un proceso de fabricación usual por laminación Mannesmann de punzón o por laminación Mannesman de mandril, produciendo el tubo de acero sin costura con dimensiones predeterminadas. El tubo de acero sin costura se puede producir mediante extrusión en caliente de tipo prensado. Después de hacer el tubo, el tubo de acero sin costura se enfria a temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento igual a o mayor que aquella del enfriamiento con aire. Durante el trabajo en caliente, la temperatura del material que será laminado (materia prima del tubo de acero) se desvia preferiblemente dentro de ±50 °C sobre la circunferencia completa y la longitud completa del material que será laminado. Cuando la temperatura del material que será laminado durante la laminación está fuera del intervalo, se produce una variación en la estructura del tubo de acero después del trabajo en caliente, y no se puede asegurar una distribución de dureza uniforme deseada después del revenido y del temple.

Mediante el control de la temperatura de la materia prima del tubo de acero o del material que será laminado tal como se describió anteriormente, la desviación de espesor de pared del tubo de acero resultante se puede ajusfar a 8% o menos. La desviación de espesor de pared se calcula utilizando la siguiente expresión: Desviación de espesor de pared = (espesor de pared máximo - espesor de pared mínimo) / (espesor de pared promedio) Con el fin de estabilizar el material y hacer uniforme a la estructura, el tubo de acero sin costura después del trabajo en caliente se somete a revenido mediante recalentamiento y enfriamiento rápido (enfriamiento con agua) y además se somete a temple. El revenido y el temple se repiten preferiblemente dos veces o más. El revenido se puede repetir dos veces o más, y posteriormente se puede llevar a cabo el temple. Mediante la repetición del revenido y del temple dos veces o más o la repetición del revenido dos veces o más, la estructura se vuelve más uniforme, disminuyendo de ese modo la dureza máxima y aumentando significativamente la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros.

En la presente invención, el revenido es un proceso que incluye el recalentamiento a una temperatura de revenido de un punto de transformación AC3 o más y 1050 °C o menos, preferiblemente de 830 °C a 940 °C, y posteriormente el enfriamiento rápido (enfriamiento con agua) desde la temperatura de revenido a un intervalo de temperatura de un punto de transformación Ms o menos, preferiblemente 100 °C o menos. Esto puede dar como resultado una estructura compuesta de una fase de martensita como una fase principal que tiene una subestructura fina transformada a partir de una fase de ? fina. El calentamiento a la temperatura de revenido inferior al punto de transformación AC3 no puede producir una sola fase de austenita y entonces no puede producir de forma suficiente la estructura de martensita mediante enfriamiento posterior, y de esta manera no se puede asegurar la resistencia deseada. Por lo tanto, la temperatura de calentamiento para el revenido está preferiblemente limitada al punto de transformación Ac3 o más. Por otra parte, el revenido a una alta temperatura que es superior a 1050 °C produce el engrosamiento de la estructura y disminuye la tenacidad y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros.

Adicionalmente, el enfriamiento desde la temperatura de calentamiento y revenido es preferiblemente enfriamiento con agua a 2 °C/s o más y se lleva a cabo a una región de temperatura del punto de transformación de Ms o menos, preferiblemente 100 °C o menos. Como un resultado, se puede formar una estructura endurecida satisfactoria (95% en volumen o más de estructura de martensita) . Adicionalmente, el tiempo de mantenimiento a la temperatura de revenido es de 5 minutos o más y preferiblemente de 10 minutos o menos. En consecuencia, la estructura se vuelve más uniforme, y la dureza máxima en una sección del tubo de acero se puede ajustar de forma estable a 295 HV10 o menos.

El tubo de acero sin costura revenido se somete posteriormente a temple.

En la presente invención, el temple se lleva a cabo para intentar estabilizar la estructura mediante la disminución de dislocaciones en exceso y para impartir tanto alta resistencia como excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros deseadas.

La temperatura de temple es preferiblemente una temperatura dentro de un intervalo de temperatura de 630 °C a 730 °C. Con la temperatura de temple desviándose hacia el limite inferior del intervalo, se aumenta el número de sitios retenedores de hidrógeno tales como dislocaciones, y se degrada la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. Mientras que con la temperatura de temple desviándose hacia el limite superior del intervalo, la estructura se ablanda significativamente, y de esta manera no se puede asegurar la alta resistencia deseada.

Adicionalmente, se aumentan las cantidades de precipitados de tipo M2C similares a agujas, lo que degrada la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. El temple preferiblemente es un proceso que incluye el mantenimiento a una temperatura dentro del intervalo descrito anteriormente durante 10 minutos o más y posteriormente el enfriamiento a temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento preferiblemente igual a o mayor que aquella del enfriamiento con aire. Cuando el tiempo de mantenimiento a la temperatura de temple es menos de 10 minutos, no se puede lograr una estructura uniforme deseada. El tiempo de mantenimiento es preferiblemente de 80 minutos o menos. Con un tiempo de mantenimiento de temple muy largo, se precipita una fase de Laves (Fe2Mo).

Después del revenido y del temple, se lleva a cabo enderezamiento para enderezar defectos en la forma del tubo de acero y para disminuir la variación en la dureza. El enderezamiento es enderezamiento en caliente llevado a cabo en un intervalo de temperatura de 580 °C o más y la temperatura de temple o menos. El enderezamiento en frió llevado a cabo a temperatura ambiente aumenta la densidad de dislocaciones y de esta manera no puede mejorar la resistencia al agrietamiento bajo corrosión y tensión por sulfuros. Esto aplica para el enderezamiento llevado a cabo dentro de una región de temperatura baja de menos de 580 °C.

Adicionalmente, el enderezamiento dentro de una región de temperatura alta más allá de la temperatura de temple disminuye la resistencia. El enderezamiento se lleva a cabo preferiblemente de manera que una relación de plasticidad de sección es de 1% o más y menos de 10%. Con una relación de plasticidad de sección de menos de 1%, el efecto de enderezamiento es insatisfactorio . Por otra parte, con una relación de plasticidad de sección de 10% o más, se aplica deformación plástica, aumentando de ese modo la densidad de dislocaciones que sirven como fuentes retenedoras de hidrógeno y disminuyendo la resistencia al SSC.

La presente invención se describe con más detalle a continuación con base en ejemplos.

EJEMPLOS El acero fundido que tiene cada una de las composiciones mostradas en la Tabla 1 se afinó con un convertidor y se formó en una placa de fundición mediante un método de colada continua. La placa de fundición se utilizó como materia prima de un tubo de acero y se sometió a trabajo en caliente mediante un proceso de producción de tipo laminación Mannesmann de punzón para producir un tubo como un tubo de acero sin costura con las dimensiones mostradas en la Tabla 2, y posteriormente el tubo se enfrió con aire a temperatura ambiente. Posteriormente, el tubo de acero sin costura trabajado en caliente se sometió a revenido mediante recalentamiento a la temperatura de revenido mostrada en la Tabla 2 y enfriamiento con agua, y posteriormente se sometió a temple bajo las condiciones mostradas en la Tabla 2. Posteriormente, se llevó a cabo el enderezamiento a una temperatura mostrada en la Tabla 2.

Se tomó una muestra de cada uno de los tubos de acero resultantes y se llevaron a cabo un ensayo de observación de la estructura, un ensayo de tracción, un ensayo de dureza de sección transversal, y un ensayo de corrosión. Los métodos de ensayo fueron de la siguiente manera . (1) Ensayo de observación de la estructura Se tomó una muestra para observación de la estructura de cada uno de los tubos de acero, y una sección (sección C) perpendicular a la dirección longitudinal del tubo se pulió y posteriormente se corroyó (solución de grabado químico: nital líquido), y la estructura se observó con un microscopio óptico (aumento: 1000 veces) y un microscopio electrónico de barrido (aumento: 2000 veces) y se tomaron imágenes para medir el tipo y fracción de la estructura con un analizador de imágenes.

Adicionalmente, los límites de grano de ? previa se expusieron mediante corrosión con una solución de grabado químico picral, y la estructura resultante se observó en tres campos de visualización con un microscopio óptico (aumento: 1000 veces) para determinar el número de tamaño de grano de los granos de ? previa utilizando un método de corte de conformidad con los estándares JIS G 0551. (2) Ensayo de dureza de sección transversal Tal como se muestra en la Fig. 1, en cuatro porciones separadas 90° entre si en la dirección circunferencial en una posición de 400 mm desde un extremo de cada uno de los tubos de acero resultantes, la dureza Vickers HV10 se midió con una carga de 10 kgf (fuerza de ensayo: 98 MPa) en tres posiciones en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y un centro del espesor. Las porciones de medición fueron tres posiciones en cada una de las regiones. Los valores medidos se promediaron para determinar un promedio aritmético como dureza HV10 promedio, y se determinó la dureza HV10 máxima de cada tubo de acero. (3) Ensayo de corrosión Se tomaron diez muestras para ensayo de corrosión de cada uno de los tubos de acero, y un ensayo de carga constante se llevó a cabo en una solución acuosa saturada de H2S que contiene 0.5% de ácido acético y 5.0% de cloruro de sodio (temperatura de líquido: 24 °C) de conformidad con los estándares de NACE TM0177, Método A. después de cargar con una tensión de carga de 85% de la tensión de fluencia durante 720 horas, se observó la presencia de agrietamiento en las muestras para evaluar la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros. El agrietamiento se observó utilizando un proyector con un aumento de 10 veces. La resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros se evaluó a partir de la incidencia de agrietamiento (= (número de muestras agrietadas) / (número total de muestras) x 100 (%) ) · Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla Tabla 1 15 20 25 Tabla 2 5 10 25 Continuación de Tabla 2 15 25 Tabla 3 *) TM: Martensita revenida, F: ferrita, B: bainita, P: perlita **) Lado de la superficie interna: región de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo, Lado de la superficie externa: región de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo; Promedio: promedio aritmético de valores medidos en cuatro posiciones en la dirección circunferencial, Máxima: dureza máxima entre los valores medidos en las cuatro posiciones en la dirección circunferencial en cada uno del lado de la superficie interna, el centro del espesor, y el lado de la superficie externa En cualquiera de los ejemplos de la presente invención, el tubo de acero tiene una alta resistencia deseada (resistencia a la fluencia: 758 MPa o más) y una excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros deseada, y una distribución de dureza deseada con una dureza máxima de 295 HV10 o menos se puede asegurar en el tubo de acero. Por otra parte, en los ejemplos comparativos fuera del alcance de la presente invención, una estructura deseada, una alta resistencia deseada, y una distribución de dureza deseada con una dureza máxima de 295 HV10 o menos y/o una distribución de dureza deseada con una dureza máxima de 295 HV10 o menos no se pueden asegurar, y la resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros se degrada .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros, el tubo de acero tiene una composición que contiene, en % en masa: C: 0.15 a 0.50%, Si: 0.1 a 1.0%, Mn: 0.3 a 1.0%, P: 0.015% o menos, S: 0.005% o menos, Al: 0.01 a 0.1%, N: 0.01% o menos, Cr: 0.1 a 1.7%, Mo: 0.40 a 1.1%, V: 0.01 a 0.12%, Nb: 0.01 a 0.08%, Ti: 0.03% o menos, B: 0.0005 a 0.003%, y el balance estando compuesto de Fe e impurezas inevitables, y que tiene una estructura compuesta de una fase de martensita revenida como una fase principal y granos de austenita previa con un número de tamaño de grano de 8.5 o más , en donde en cuatro porciones separadas 90° entre sí en la dirección circunferencial, la dureza Vickers HV10 medida con una carga de 10 kgf (fuerza de ensayo: 98 MPa) es de 295 HV10 o menos en todas las tres posiciones en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y un centro del espesor.

2. El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición contiene además, en % en masa, uno o dos seleccionados de Cu: 1.0% o menos, y Ni: 1.0% o menos .

3. El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la composición contiene además, en % en masa, W: 2.0% o menos.

4. El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la composición contiene además, en % en masa, Ca : 0.001 a 0.005%.

5. El tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones l a 4, caracterizado porque una desviación de espesor de pared es de 8% o menos.

6. Un método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos que tiene excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión por sulfuros, el método comprende formar un tubo de acero sin costura con una forma predeterminada mediante trabajo en caliente de materia prima de un tubo de acero que tiene una composición que contiene, en % en masa, C: 0.15 a 0.50%, Si: 0.1 a 1.0%, Mn: 0.3 a 1.0%, P: 0.015% o menos, S: 0.005% o menos, Al: 0.01 a 0.1%, N: 0.01% o menos, Cr: 0.1 a 1.7%, Mo: 0.40 a 1.1%, V: 0.01 a 0.12%, Nb: 0.01 a 0.08%, Ti: 0.03% o menos, B: 0.0005 a 0.003%, y el balance estando compuesto de Fe e impurezas inevitables, enfriar el tubo de acero sin costura a temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento igual a o mayor que aquella del enfriamiento con aire; además revenir y templar el tubo de acero sin costura mediante recalentamiento; y posteriormente llevar a cabo enderezado dentro de un intervalo de temperatura de 580 °C o más y una temperatura de temple o menos para producir un tubo de acero sin costura que tiene una distribución de dureza en la cual cuatro porciones separadas 90° entre si en la dirección circunferencial, la dureza Vickers HV10 medida con una carga de 10 kgf (fuerza de ensayo: 98 MPa) es de 295 HV10 o menos en todas las tres posiciones en cada una de una región lateral de la superficie interna de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie interna del tubo en la dirección de espesor, una región lateral de la superficie externa de 2.54 a 3.81 mm desde la superficie externa del tubo en la dirección de espesor, y un centro del espesor.

7. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la materia prima del tubo de acero es una placa de acero formada mediante laminación en caliente de una placa de fundición .

8. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque la temperatura de la materia prima del tubo de acero en un horno de calentamiento para trabajo en caliente se desvía dentro de ±20 °C sobre la circunferencia completa y la longitud completa de la materia prima del tubo de acero.

9. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque la temperatura de un material que será laminado durante el trabajo en caliente se desvía dentro de +50 °C sobre la circunferencia completa y la longitud completa del material que será laminado.

10. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el revenido y el temple se repiten dos veces o más.

11. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque en lugar del revenido y el temple, el 5 revenido se repite dos veces, y posteriormente se lleva a cabo el temple.

12. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, 10 caracterizado porque el revenido incluye recalentamiento a una temperatura de revenido dentro de un intervalo de un punto de transformación AC3 a 1050 °C, mantenimiento durante 5 minutos o más, y posteriormente enfriamiento rápido, y el temple incluye mantenimiento a una temperatura de temple ]_5 dentro de un intervalo de 630 °C a 730 °C durante 10 minutos o más y posteriormente enfriamiento.

13. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, 0 caracterizado porque la composición contiene además, en % en masa, uno o dos seleccionados de Cu: 1.0% o menos, y Ni: 1.0% o menos.

14. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de 5 conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13, caracterizado porque la composición contiene además, en % en masa, W: 2.0% o menos.

15. El método para la producción de un tubo de acero sin costura para usarse en pozos petrolíferos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 14, caracterizado porque la composición contiene además, en % en masa, Ca : 0.001 a 0.005%.