NO334883B1 - Høyfast sømløst stålrør med høy seighet, for transportledninger, og fremgangsmåte for fremstilling derav - Google Patents
Høyfast sømløst stålrør med høy seighet, for transportledninger, og fremgangsmåte for fremstilling derav Download PDFInfo
- Publication number
- NO334883B1 NO334883B1 NO20014761A NO20014761A NO334883B1 NO 334883 B1 NO334883 B1 NO 334883B1 NO 20014761 A NO20014761 A NO 20014761A NO 20014761 A NO20014761 A NO 20014761A NO 334883 B1 NO334883 B1 NO 334883B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- steel pipe
- strength
- tube
- pipe
- toughness
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 15
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 9
- 238000009863 impact test Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- -1 carbon nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/02—Rigid pipes of metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Høyfast, sømløst stålrør med høy seighet, for anvendelse i en transportledning, inneholder 0,03 til 0,06% C, 0,05 til 0,15% Si, 1,6 til 2,0% Mn, 0,010 til 0,10% Al, 0,3 til 0,7% Ni, 0,10 til 0,40% Mo, 0,01 til 0,06% V, 0,003 til 0,03% Nb, 0,003 til 0,020% Ti og 0,0010 til 0,0100% N, idet ligningene Mo + 5V ≥ 0,4% og 2 Nb - V ≥ O% er tilfredsstilt, og balansen utgjøres av Fe og uunngåelige urenheter. Med oppfinnelsen tilveie- bringes høyfaste sømløse stålrør med høy seighet for anvendelse i en transportrørledning, med fasthet og seighet stabilt sikret i henhold til grad X80, og tilsiktet fasthet kan lett oppnås uavhengig av rørstørrelsen.
Description
Teknisk område
Den foreliggende oppfinnelse vedrører høyfaste sømløse stålrør med høy seighet for anvendelse som transportrørledninger, og nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et høyfast sømløst stålrør med høy seighet brukt som en grad X80 transportledning i henhold til API-5L og en fremgangsmåte for fremstilling derav.
Kjent teknikk
X80 sømløse stålrør er blitt utviklet for rørledninger og stigerør benyttet for transport av råolje og naturgass. For å sikre fasthet i henhold til grad X80 (konvensjonell flytegrense 551 MPa eller høyere, bruddfasthet: 620 til 827 MPa), utføres varmebehandling, enten ved: 1) såkalt "reoppvarming bråkjøling-gløding" (RQ-T) hvorved kjøling utføres etter at sømløse stålrør er produsert, og deretter utføres reoppvarming, bråkjøling og gløding, eller ved 2) såkalt "direkte bråkjøling-gløding" (DQ-T) hvorved bråkjølingen utføres direkte etter fremstilling av de sømløse stålrør, etterfulgt av gløding.
Rørene sammenføyes ved sveising. For å sikre sveisbarheten må innholdet av C være redusert. For å sikre tilstrekkelig herdbarhet for lavkarbonstål, må det tilføres hensiktsmessige mengder av ulike legeringselementer.
Det er kjent at tilsatsen av en mindre mengde B er effektiv til å forbedre herdbarheten for lavkarbonstål. Imidlertid er det en bieffekt med B, nemlig at seigheten i sveisesammenføyningene påvirkes ugunstig. Ettersom virkningen i stor grad influeres av innholdene av presipitatdannende elementer, slik som N og Ti, er det vanskelig å sikre stabil seighet ved tilsats av en liten mengde B. I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse er i tillegg tilsiktet seighet vTrs (50 % bruddforekomst ved overgangstemperaturen) på -60 °C eller lavere i grunnmetallet og vTrs på -40 °C eller lavere i HAZ (varmepåvirket sone ved sveiseskjøten).
Ettersom herdbarheten i stor grad avhenger av størrelsen av stålrøret, må det for å sikre stabil fasthet for hver størrelse, foretas justering av glødebetingelsene. Med hensyn til konvensjonelle sømløse stålrør, er det imidlertid vanskelig å sikre stabil fasthet om ikke den kjemiske sammensetning endres for hver størrelse, ettersom bestandigheten mot mykgløding er forholdsvis stor. Følgelig er det et mål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et høyfast sømløst stålrør med stor seighet for anvendelse som en transportledning hvorved stabil fasthet og seighet som for grad X80 kan sikres, og tilsiktet fasthet lett kan oppnås uavhengig av størrelsen.
Oppsummering av oppfinnelsen
I én utførelsesform, som angitt i krav 1, av den foreliggende oppfinnelse som er blitt foretatt for å oppnå målet beskrevet ovenfor, inneholder et høyfast sømløst stålrør med høy seighet benyttet for en transportledning 0,03 til 0,06 % C, 0,05 til 0,15 % Si, 1,6 til 2,0 % Mn, 0,010 til 0,10 % Al, 0,3 til 0,7 % Ni, 0,10 til 0,40 % Mo, 0,01 til 0,06 % V, 0,003 til 0,03 % Nb, 0,003 til 0,020 % Ti og 0,0010 til 0,0100 % N, idet forholdene Mo + 5 V > 0,4 % og 2Nb - V < 0 % er tilfredsstilt, ikke mer enn 0,03 % av P, ikke mer enn 0,01 % av S, ikke mer enn 0,01 % av O, og balansen utgjøres av Fe og urenheter.
I de høyfaste sømløse stålrør med høy seighet for anvendelse i transportledninger i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er det foretrukket at når varmvalsing utøves på et materiale for stålrøret og deretter bråkjøles og glødes, er forskjellen i konvensjonell flytegrense eller strekkfasthet mellom etter gløding ved 600 °C og etter gløding ved 650 °C på 40 MPa eller høyere.
For de høyfaste sømløse stålrør med høy seighet for anvendelse som en transportledning, er det foretrukket at flytegrensen, strekkfastheten og 50 % bruddforekomstovergangstemperaturen ved en Charpy slagtest for stålrøret når dette er varmvalset, bråkjølt og glødet, har følgende særpregede verdier:
YS (konvensjonell flytegrense) > 551 MPa
TS (strekkfasthet): 620 til 827 MPa
vTrs (grunnmetall) < -60 °C
vTrs (sveiseskjøt HAZ: 1 mm fra smeltelinje) < -40 °C
I en andre utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte, som angitt i kravene 3 og 4, for fremstilling av et høyfast sømløst stålrør med høy seighet for anvendelse som et transportrør, hvorved et materiale for stålrøret er stål inneholdende 0,03 til 0,06 % C, 0,05 til 0,15 % Si, 1,6 til 2,0 % Mn, 0,010 til 0,10 % Al, 0,3 til 0,7 % Ni, 0,10 til 0,40 % Mo, 0,01 til 0,06 % V, 0,003 til 0,03 % Nb, 0,003 til 0,020 % Ti og 0,0010 til 0,0100 % N, idet forholdene Mo + 5V
> 0,4 % og
2Nb - V < 0 % er tilfredsstilt, ikke mer enn 0,03 % av P, ikke mer enn 0,01 % av S, ikke mer enn 0,01 % av O, og balansen utgjøres av Fe og urenheter, idet fremgangsmåten inkluderer trinnene: å oppvarme materialet for stålrøret til Al3-punktet eller høyere;
å fremstille et rør ved varmvalsing; og deretter enten
(i) å utføre direktebråkjøling (DQ) av røret for å kjøle røret til Ms-punktet eller lavere umiddelbart etter rørfremstillingstrinnet, etterfulgt av en gløding ved en temperatur lavere enn Ac i-punktet, eller (ii) å kjøle røret i luft til i nærheten av romtemperatur, og deretter å foreta reoppvarmingsbråkjøling (RQ) av røret for å gjenoppvarme røret til Ac3-punktet eller høyere og å avkjøle røret til Ms-punktet eller lavere, etterfulgt av å gløde ved en temperatur lavere enn Ac i-punktet.
Fortrinnsvis blir det ved fremgangsmåten for fremstilling av et høyfast sømløst stålrør med høy seighet for anvendelse for et transportør, ved varmvalsing benyttet materiale for stålrøret med særpregende egenskaper slik at når materialet varmvalses, bråkjøles og glødes, blir forskjellen i konvensjonell flytegrense eller strekkfasthet mellom etter gløding ved 600 °C og etter gløding ved 650 °C på 40 MPa eller høyere, og etter at bråkjølingen utøves, ved å endre glødetemperaturen, har det sømløse stålrør oppnådd tilsiktet konvensjonell flytegrense, strekkfasthet og seighet.
Fortrinnsvis er konvensjonell flytegrense, strekkfasthet og 50 % bruddforekomst-overgangstemperatur ved en Charpy slagtest, for det høyfaste sømløse stålrør med stor seighet oppnådd ved fremgangsmåten for fremstilling derav, for anvendelse av røret som et transportrør, følgende verdier:
YS (konvensjonell flytegrense) > 551 MPa
TS (strekkfasthet): 620 til 827 MPa
vTrs (grunnmetall) < -60 °C
vTrs (sveisesammenføyning HAZ: 1 mm fra sammenføyning) < -40 °C.
Beste modus for utøvelse av oppfinnelsen
Årsakene for å spesifisere grensene vedrørende kjemisk sammensetning av stålet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, beskrives nærmere nedenfor.
C: 0,03 til 0,06 %
C er et viktig element som påvirker fastheten i stålet. Innholdet av C må være 0,03 % eller mer for å forbedre herdbarheten slik at fasthet i henhold til grad X80 sikres. Dersom innholdet av C overskrider 0,06 % blir stålet mer ømfintlig for sveiseoppsprekking. Derfor er innholdet av C spesifisert til 0,03 til 0,06 %.
Si: 0,05 til 0,15%
Si er nødvendig som et desoksidasjonsmiddel ved stålfremstilling og til å øke fastheten. Dersom innholdet av Si er mindre enn 0,05 % er virkningene derav utilstrekkelige. Dersom innholdet av Si overskrider 0,15 % blir seigheten i grunnmetallet og HAZ, og sveisbarheten, svekket. Derfor er innholdet av Si spesifisert til 0,05 til 0,15%.
Mn: 1,6 til 2,0%
Mn er nødvendig for å øke herdbarheten for å oppnå høyere fasthet, og Mn gir også forbedret seighet i grunnmetallet og HAZ. Dersom innholdet av Mn er mindre enn 1,6 % er det vanskelig å oppnå slike virkninger, og dersom innholdet av Mn overskrider 2,0 % blir virkningene mettet. Derfor er innholdet Mn spesifisert til 1,6 til 2,0 %.
Al: 0,010 til 0,10%
Al virker som et desoksidasjonsmiddel ved stålfremstilling og gir også kornforfining ved kombinering med N til dannelse av A1N, hvorved seigheten forbedres. For å oppnå slik virkning må innholdet av Al være 0,010 % eller større. Dersom innholdet av Al imidlertid overskrider 0,070 %, vil antallet A^CVbaserte inneslutninger øke, hvorved seigheten svekkes, og det kan forekomme overflate-defekter. Derfor er innholdet av Al spesifisert til 0,010 til 0,10 %. Videre, med hensyn til å sikre stabil overflatekvalitet, er innholdet av Al fortrinnsvis spesifisert til 0,010 til 0,050 %.
Ni: 0,3 til 0,7 %
Ni forbedrer seigheten i grunnmetallet og HAZ. Virkningen derav fremvises ved tilsats av 0,3 % eller mer Ni. Dersom imidlertid innholdet av Ni overskrider 0,7 %, er virkningen til forbedring av seigheten og korrosjonsbestandigheten mettet, hvilket resulterer i økte kostnader, hvilket er ufordelaktig. Derfor er innholdet av Ni spesifisert til 0,3 til 0,7 %.
Mo: 0,10 til 0,40%
Tilsats av Mo er essensiell for å forbedre herdbarheten og herding i fast løsning, og for å oppnå slik virkning må innholdet av Mo være 0,10 % eller høyere. Dersom innholdet av Mo overskrider 0,40 % vil seigheten i sveisesammenføyningen bli svekket. Derfor er innholdet av Mo spesifisert til 0,10 til 0,40 %.
V: 0,01 til 0,06 %
Tilsats av V er essensielt fordi V presipiteres som karbonitrider i grunnmassen, hvorved bestandigheten mot mykglødning optimaliseres. Dersom innholdet av V overskrider 0,06 % blir seigheten svekket, særlig i sveisesammenføyningen. Derfor er innholdet av V begrenset til 0,06 % eller lavere.
Årsaken for å sette den nedre grense ved 0,01 % er at dersom innholdet av V er mindre enn 0,01 % er det ikke mulig å øke fastheten ved presipitering av karbonnitrider.
Nb: 0,003 %, til 0,03 %
Tilsats av Nb er essensielt fordi Nb presipiterer som karbonitrider i grunnmassen, hvorved bestandigheten mot mykgløding optimaliseres. Dersom innholdet Nb overskrider 0,03 % blir bestandigheten mot mykgløding for kraftig. Derfor er innholdet av Nb begrenset til 0,03 % eller lavere.
Årsaken for å sette den nedre grense ved 0,003 % er at dersom innholdet av Nb er mindre enn 0,003 er det ikke mulig å øke fastheten ved presipitering av karbonitrider.
Ti: 0,003 til 0,020 %
Ti forfiner kornene ved dannelse av karbider, hvorved seigheten forbedres, og gir også presipitering i grunnmassen for derved å bidra til økt fasthet, hvorved Ti bidrar til høyere fasthet. Virkningene fremkommer ved tilsats av 0,003 % eller mer Ti. Dersom innholdet av Ti overskrider 0,020 %, er det imidlertid vanskelig å sikre herdbarheten, og seigheten svekkes. Derfor er innholdet av Ti spesifisert til 0,003 til 0,020 %, og mer foretrukket fra 0,010 til 0,018 %.
N: 0,0010 til 0,0100%
Innholdet av N må være 0,0010 % eller mer for å danne A1N og karbonitrider av V og Nb. Dersom innholdet N overskrider 0,0100 % vil imidlertid seigheten i HAZ svekkes. Derfor er innholdet av N spesifisert til 0,0010 til 0,0100 %, og mer foretrukket fra 0,0030 til 0,0080 %.
Mo + 5V > 0,4 %
Selv om innholdene av de enkelte elementer er innenfor de ovennevnte områder, vil det dersom summen av innholdet av Mo og 5 ganger innholdet av V er mindre enn 0,4 %, bli utilstrekkelig herdbarhet og det vil være vanskelig å sikre fasthet i henhold til grad X80. Derfor må innholdet av Mo og innholdet av V være i henhold til sammenhengen Mo + 5V > 0,4 %.
2Nb - V < 0 %
Selv om innholdene av de enkelte elementer er innenfor områdene beskrevet ovenfor, vil det dersom differansen mellom 2 ganger innholdet av Nb og innholdet av V overskrider 0 %, blir for sterk bestandighet mot mykgløding, og det blir vanskelig å justere fastheten ved kun å endre glødebetingelser uten hensyn til størrelsen. Derfor må innholdet av Nb og innholdet av V være i henhold til sammenhengen 2Nb - V
< 0 %.
Videre gjelder at selv om P, S og O forefinnes som uunngåelige urenheter, er det i lys av å sikre seigheten i grunnmetallet, fortrinnsvis å redusere innholdet av nevnte bestanddeler der dette er mulig. I tillegg er innholdene av P, S og O tillatelige opp til innhold på henholdsvis 0,03 %, 0,01 % og 0,01 %.
En foretrukken fremgangsmåte for fremstilling av et stålrør i henhold til den foreliggende oppfinnelse beskrives i det etterfølgende.
Stål med sammensetningen som er beskrevet ovenfor smeltes i en konverter eller en elektrisk ovn, og smeltet stål størknes ved en kontinuerlig utstøpingsmetode eller en blokkstøpemetode for å oppnå en støpt slabb. Under ovennevnte prosess kan det utføres øseraffinering, vakuumavgassing, etc. på det smeltede stål etter behov. Den oppnådde slabb kan i seg selv behandles som et materiale for stålrøret eller blir videre underkastet varmvalsing for dannelse av et materiale for stålrøret. Materialet for stålrøret varmes til Ac3-punktet eller høyere, og et sømløst stålrør fremsettes ved varmvalsing, slik som rørvalsing over en dor eller spindelvalsing, og deretter blir røret eventuelt formet til ønsket størrelse mens det er i varm tilstand ved bruk av kalibreringsvalsing eller kalibreringstrekking.
Etter at rørfremstillingen er ferdig, blir det for å oppnå en ønsket balanse mellom fasthet og seighet utført varmebehandling omfattende bråkjøling og gløding.
(Q-T). Bråkjølingen (Q) kan utføres enten ved direktebråkjøling (DQ) hvorved røret
umiddelbart etter fremstilling mens det ennå er i varm tilstand avkjøles til Ms-punktet eller lavere (ca. 200 °C eller lavere), eller ved reoppvarmingsbråkjøling (RQ), hvorved røret etter fremstillingen luftkjøles til omtrent romtemperatur og deretter gjen-oppvarmes til y (austenitt)-området og avkjøles til Ms-punktet eller lavere. For å oppnå fasthet i henhold til X80 etter Q-T, utføres bråkjølingen fra temperaturen i y-området, fortrinnsvis ved en kjølerate på 20 °C/s eller høyere, og deretter utføres gløding ved temperaturen hensiktsmessig innstilt i området under Ac i-punktet (fortrinnsvis 550 °C eller høyere). Holdetiden for glødetemperaturen kan innstilles hensiktsmessig, og blir vanligvis innstilt til ca. 10 til 120 minutter.
Eksempler
Stål med sammensetning som vist i Tabell 1 ble smeltet i en konverter, vakuumavgassing ble foretatt og smeiten ble størknet ved en kontinuerlig utstøpings-metode for å fremstille en støpt slabb. Den støpte slabb ble deretter underkastet finemnevalsing for fremstilling av et materiale for et stålrør. Materialet for stålrøret ble formet til et sømløst stålrør med en ytre diameter på 219 mm og veggtykkelse på 11,1 mm ved bruk av rørfremstillingsutstyr av typen Mannesman-dorrørvalsing. Stålrøret ble varmebehandlet under betingelsene vist i Tabell 2, og hardheten etter bråkjøling (i veggtykkelsens sentrale del av et C-tverrsnitt), strekkegenskapene etter gløding (i henhold til standarden API 5L, fasthet: YS, TS, forlengelse: El), vTrs (50 % bruddforekomst ved overgangstemperatur) i en Charpy-slagtest (hvorved et teststykke med 10x10x55 mm tatt fra veggtykkelsens sentrale del i L-retning i stålrøret ble utstyrt med kjerv i senteret i lengeretningen med dybde 2 mm), ble undersøkt. Ved bruk av kommersielt tilgjengelig sveisemateriale av grad X80 ble det også fremstilt en sveiseforbindelse av en stålrørkonnektor ved bruk av TIG-sveising (spenning 15 V, strøm 200 A, sveisehastighet 10 cm/min, varmetilførsel 18 kJ/cm), og vTrs ved en Charpy-slagtest i HAZ (1 mm fra sammenføyningen) ble undersøkt. Resultatene er vist i Tabell 2.
I eksemplene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er fasthetens avhengighet av glødetemperaturen større enn i sammenligningseksemplene. Når for eksempel glødetemperaturen ble økt fra 600 °C til 650 °C, ble senkningen i YS i stål C og stål H i eksemplene ifølge den foreliggende oppfinnelse henholdsvis 44 MPa og 60 MPa. I kontrast til dette ble senkningen i YS for stålene D, E og I i sammenligningseksemplene MPa, 21 MPa og 17 MPa, hvilket er mindre enn halvparten i forhold til eksemplene ifølge den foreliggende oppfinnelse. Eksemplene ifølge den foreliggende oppfinnelse demonstrerer at bestandigheten mot mykgløding er mer optimalisert sammenlignet med sammenligningseksemplene. Derfor finnes at selv om herdbarheten ble endret i henhold til størrelsen av stålrøret, er det mulig med enkelhet å oppnå tilsiktet fasthet ved å endre glødetemperaturen. I eksemplene ifølge den foreliggende oppfinnelse ble det funnet en forskjell i konvensjonell flytegrense eller strekkfasthet etter gløding ved 600 °C og ettergløding ved 650 °C på 40 MPa eller høyere.
I sammenligningseksemplene hadde noen stål (stålene F og J) fasthet som ikke var tilstrekkelig i henhold til fastheten for grad X80, på grunn av utilstrekkelig herdbarhet. I kontrast til dette var det for eksemplene ifølge den foreliggende oppfinnelse slik at alle stålene hadde fasthet i henhold til grad X80. Videre fremgår av sammenligningseksemplene at noen stål (stålene G og K) hadde vTrs som ikke var i henhold til siktemålet. I kontrast fremgår av eksemplene at alle stålene ifølge den foreliggende oppfinnelse hadde vTrs som overskred siktemålet.
Industriell anvendbarhet
Med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et høyfast sømløst stålrør med høy seighet for anvendelse i en transportledning, med fasthet i henhold til grad X80 og stabil seighet, idet tilsiktet fasthet lett kan oppnås uavhengig av rørets størrelse. Derved fremkommer teknisk effekt ved at sammensetningen i stålrørene for mange størrelser kan være sammenfallende, hvilket resulterer i en kostnadsreduksjon.
Claims (6)
1. Høyfast sømløst stålrør med høy seighet for anvendelse i en transportledning,karakterisert vedat røret omfatter 0,03 til 0,06 % C, 0,05 til 0,15 % Si, 1,6 til 2,0 % Mn, 0,010 til 0,10 % Al, 0,3 til 0,7 % Ni, 0,10 til 0,40 % Mo, 0,01 til 0,06 % V, 0,003 til 0,03 % Nb, 0,003 til 0,020 % Ti og 0,0010 til 0,0100 % N, idet forholdene Mo + 5V > 0,4 % og 2Nb - V < 0 % er tilfredsstilt, ikke mer enn 0,03 % av P, ikke mer enn 0,01 % av S, ikke mer enn 0,01 % av O, og balansen utgjøres av Fe og urenheter.
2. Stålrør ifølge krav 1,
karakterisert vedat den konvensjonelle flytegrense, strekkfastheten og 50 % bruddforekomst - overgangstemperaturen i henhold til en Charpy-slagtest etter at materialet for stålrøret er blitt varmvalset, bråkjølt og glødet, har verdier som følger: YS (konvensjonell flytegrense) > 551 MPa TS (strekkfasthet): 620 til 827 MPa vTrs (grunnmetall) < -60 °C vTrs (sveisesammenføyning HAZ: 1 mm fra sammenføyning) < -40 °C.
3. Fremgangsmåte for fremstilling av et høyfast sømløst stålrør med høy seighet for anvendelse i en transportledning,
karakterisert vedat et materiale for stålrøret frembringes i form av stål omfattende 0,03 til 0,06 % C, 0,05 til 0,15 % Si, 1,6 til 2,0 % Mn, 0,010 til 0,10 % Al, 0,3 til 0,7 % Ni, 0,10 til 0,40 % Mo, 0,01 til 0,06 % V, 0,003 til 0,03 % Nb, 0,003 til 0,020 % Ti og 0,0010 til 0,0100 % N, idet forholdene Mo + 5 V > 0,4 % og 2Nb - V < 0 % er tilfredsstilt, ikke mer enn 0,03 % av P, ikke mer enn 0,01 % av S, ikke mer enn 0,01 % av O, og balansen utgjøres av Fe og urenheter, idet fremgangsmåten videre omfatter trinnene: å varme materialet for stålrøret til Ac3-punktet eller høyere temperatur; å forme røret ved varmvalsing; å utføre direktebråkjøling (DQ) av røret for å kjøle røret til Ms-punktet eller lavere umiddelbart etter rørutformingstrinnet; og å gløde røret ved en temperatur lavere enn Ac i-punktet.
4. Fremgangsmåte for fremstilling av et høyfast sømløst stålrør med høy seighet, for anvendelse i et transportrør,
karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe materiale for stålrøret i form av et stål omfattende 0,03 til 0,06 % C, 0,05 til 0,15 % Si, 1,6 til 2,0 % Mn, 0,010 til 0,10 % Al, 0,3 til 0,7 % Ni, 0,10 til 0,40 % Mo, 0,01 til 0,06 % V, 0,003 til 0,03 % Nb, 0,003 til 0,020 % Ti og 0,0010 til 0,0100 % N, idet forholdene Mo + 5V > 0,4 % og 2Nb - V < 0 % er tilfredsstilt, ikke mer enn 0,03 % av P, ikke mer enn 0,01 % av S, ikke mer enn 0,01 % av O, og balansen utgjøres av Fe og urenheter, idet fremgangsmåten videre omfatter trinnene: å oppvarme materialet for stålrøret til Ac3-punktet eller høyere; å utforme et rør ved varmvalsing; å luftavkjøle røret til omtrent romtemperatur; å utføre reoppvarming-bråkjøling (RQ) av røret for å reoppvarme røret til Ac3-punktet eller høyere og å kjøle røret til Ms-punktet eller lavere; og å gløde røret ved et temperaturområde lavere enn Ac i-punktet.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5,
hvori ved varmvalsing av materialet for stålrøret, som erkarakterisert vedat når varmvalsingen utføres, etterfulgt av bråkjøling og gløding, blir det en forskjell i konvensjonell flytegrense eller strekkfasthet etter gløding ved 600 °C og etter gløding ved 650 °C på 40 MPa eller mer, og etter utøvelse av bråkjølingen kan det, ved å endre glødetemperaturen, tilveiebringes sømløse stålrør med tilsiktet konvensjonell flytegrense, strekkfasthet og seighet.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 3 til 5,karakterisert vedat den konvensjonelle flytegrense, strekkfastheten og 50 % bruddforekomst-omslagstemperaturen ved en Charpy-slagtest, for produktet av fremgangsmåten, gir verdier som følger: YS (konvensjonell flytegrense) > 551 MPa TS ( strekkfasthet) : 620 til 827 MPa vTrs (grunnmetall) < -60 °C vTrs (sveiset sammenføyning HAZ: 1 mm fra sammenføyning) < -40 °C.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000025158 | 2000-02-02 | ||
PCT/JP2001/000505 WO2001057286A1 (fr) | 2000-02-02 | 2001-01-26 | Tube en acier sans soudure a haute resistance et endurance pour tuyau de canalisation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20014761D0 NO20014761D0 (no) | 2001-10-01 |
NO20014761L NO20014761L (no) | 2001-10-01 |
NO334883B1 true NO334883B1 (no) | 2014-06-30 |
Family
ID=18551053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20014761A NO334883B1 (no) | 2000-02-02 | 2001-10-01 | Høyfast sømløst stålrør med høy seighet, for transportledninger, og fremgangsmåte for fremstilling derav |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6540848B2 (no) |
EP (1) | EP1182268B1 (no) |
JP (1) | JP4013549B2 (no) |
DE (1) | DE60105929T2 (no) |
NO (1) | NO334883B1 (no) |
WO (1) | WO2001057286A1 (no) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AR027650A1 (es) * | 2001-03-13 | 2003-04-09 | Siderca Sa Ind & Com | Acero al carbono de baja aleacion para la fabricacion de tuberias para exploracion y produccion de petroleo y/o gas natural, con mejorada resistencia a lacorrosion, procedimiento para fabricar tubos sin costura y tubos sin costura obtenidos |
MXPA04010403A (es) * | 2002-06-26 | 2005-02-17 | Jfe Steel Corp | Metodo para producir tubo de acero sin union para inflador de bolsas de aire. |
US20050115649A1 (en) * | 2003-03-27 | 2005-06-02 | Tokarz Christopher A. | Thermomechanical processing routes in compact strip production of high-strength low-alloy steel |
US8002910B2 (en) * | 2003-04-25 | 2011-08-23 | Tubos De Acero De Mexico S.A. | Seamless steel tube which is intended to be used as a guide pipe and production method thereof |
JP4706183B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2011-06-22 | 住友金属工業株式会社 | シームレス鋼管およびその製造方法 |
JP2006063443A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-03-09 | Nippon Steel Corp | 耐火性に優れたh形鋼およびその製造方法 |
JP5119574B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2013-01-16 | Jfeスチール株式会社 | Ti添加系低炭素鋼からなる継目無鋼管の熱処理方法 |
JP4945946B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2012-06-06 | 住友金属工業株式会社 | 継目無鋼管およびその製造方法 |
MXPA05008339A (es) * | 2005-08-04 | 2007-02-05 | Tenaris Connections Ag | Acero de alta resistencia para tubos de acero soldables y sin costura. |
JP5442456B2 (ja) | 2007-02-27 | 2014-03-12 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 軸方向の大きい塑性歪みに適応する炭素鋼構造およびパイプライン中の耐食合金溶接部 |
US20100136369A1 (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Raghavan Ayer | High strength and toughness steel structures by friction stir welding |
US9163296B2 (en) | 2011-01-25 | 2015-10-20 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Coiled tube with varying mechanical properties for superior performance and methods to produce the same by a continuous heat treatment |
US9803256B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-31 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
EP2789700A1 (en) | 2013-04-08 | 2014-10-15 | DALMINE S.p.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
EP2789701A1 (en) | 2013-04-08 | 2014-10-15 | DALMINE S.p.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
KR102197204B1 (ko) | 2013-06-25 | 2021-01-04 | 테나리스 커넥션즈 비.브이. | 고크롬 내열철강 |
WO2015174424A1 (ja) | 2014-05-16 | 2015-11-19 | 新日鐵住金株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管およびその製造方法 |
US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
US10434554B2 (en) | 2017-01-17 | 2019-10-08 | Forum Us, Inc. | Method of manufacturing a coiled tubing string |
CN110306120B (zh) * | 2018-03-20 | 2020-08-11 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种X80钢级D1422mm无缝弯管及其制造方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5458615A (en) * | 1977-10-18 | 1979-05-11 | Kobe Steel Ltd | Niobium-containing line pipe steel with superior weldability |
JPH07122098B2 (ja) * | 1989-08-18 | 1995-12-25 | 川崎製鉄株式会社 | 低温靭性に優れた高強度電縫鋼管の製造方法 |
JPH06184636A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Nippon Steel Corp | 溶接性の優れた高強度高靭性シームレス鋼管の製造法 |
JP3249210B2 (ja) * | 1992-12-22 | 2002-01-21 | 新日本製鐵株式会社 | 耐ssc性の優れた低硬度高靭性シームレス鋼管の製造法 |
JP3046183B2 (ja) * | 1993-07-09 | 2000-05-29 | 新日本製鐵株式会社 | 耐ssc性に優れた低硬度高靭性シームレス鋼管の製造法 |
JP3059993B2 (ja) * | 1993-07-21 | 2000-07-04 | 新日本製鐵株式会社 | 細粒化組織の低合金シームレス鋼管の製造法 |
US5938865A (en) * | 1995-05-15 | 1999-08-17 | Sumitomo Metal Industries, Ltc. | Process for producing high-strength seamless steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance |
JPH09111343A (ja) | 1995-10-18 | 1997-04-28 | Nippon Steel Corp | 高強度低降伏比シームレス鋼管の製造法 |
JPH09235617A (ja) | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 継目無鋼管の製造方法 |
JP3855300B2 (ja) * | 1996-04-19 | 2006-12-06 | 住友金属工業株式会社 | 継目無鋼管の製造方法および製造設備 |
US6045630A (en) * | 1997-02-25 | 2000-04-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High-toughness, high-tensile-strength steel and method of manufacturing the same |
JPH10237583A (ja) | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高張力鋼およびその製造方法 |
US6224689B1 (en) | 1997-07-28 | 2001-05-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Ultra-high strength, weldable, essentially boron-free steels with superior toughness |
-
2001
- 2001-01-26 DE DE60105929T patent/DE60105929T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-26 US US09/914,503 patent/US6540848B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-26 WO PCT/JP2001/000505 patent/WO2001057286A1/ja active IP Right Grant
- 2001-01-26 EP EP01902659A patent/EP1182268B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-26 JP JP2001555908A patent/JP4013549B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-01 NO NO20014761A patent/NO334883B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20014761D0 (no) | 2001-10-01 |
NO20014761L (no) | 2001-10-01 |
US20020170637A1 (en) | 2002-11-21 |
EP1182268A1 (en) | 2002-02-27 |
JP4013549B2 (ja) | 2007-11-28 |
WO2001057286A1 (fr) | 2001-08-09 |
EP1182268B1 (en) | 2004-09-29 |
DE60105929D1 (de) | 2004-11-04 |
DE60105929T2 (de) | 2005-02-03 |
EP1182268A4 (en) | 2002-11-20 |
US6540848B2 (en) | 2003-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5292784B2 (ja) | 低温靱性に優れた高強度ラインパイプ用溶接鋼管及びその製造方法 | |
JP5098235B2 (ja) | 低温靱性に優れたラインパイプ用高強度鋼管及びラインパイプ用高強度鋼板並びにそれらの製造方法 | |
JP5251092B2 (ja) | 低温靱性に優れた高強度ラインパイプ用溶接鋼管及びその製造方法 | |
NO334883B1 (no) | Høyfast sømløst stålrør med høy seighet, for transportledninger, og fremgangsmåte for fremstilling derav | |
US11555233B2 (en) | Thick steel plate for structural pipes or tubes, method of producing thick steel plate for structural pipes or tubes, and structural pipes and tubes | |
JP6256654B2 (ja) | 構造管用厚肉鋼板、構造管用厚肉鋼板の製造方法、および構造管 | |
WO2010052926A1 (ja) | 超高強度ラインパイプ用鋼板および鋼管の製造方法 | |
US20060219332A1 (en) | Manufacturing method of high strength, high toughness seamless steel pipe for linepipe | |
JP2013204103A (ja) | 耐座屈性能に優れた低温用高強度溶接鋼管とその製造方法および耐座屈性能に優れた低温用高強度溶接鋼管用鋼板の製造方法 | |
JP2006233263A (ja) | 低降伏比且つ溶接部靭性に優れた高強度溶接鋼管の製造方法 | |
JP7411072B2 (ja) | 低温衝撃靭性に優れた高強度極厚物鋼材及びその製造方法 | |
CA2980250A1 (en) | Steel plate for structural pipes or tubes, method of producing steel plate for structural pipes or tubes, and structural pipes and tubes | |
JP2007009325A (ja) | 耐低温割れ性に優れた高張力鋼材およびその製造方法 | |
KR102002241B1 (ko) | 구조관용 강판, 구조관용 강판의 제조 방법, 및 구조관 | |
JP2020509181A (ja) | 低温靭性及び後熱処理特性に優れた耐サワー厚板鋼材及びその製造方法 | |
KR102004072B1 (ko) | 고강도 강 및 그 제조 방법, 그리고 강관 및 그 강관의 제조 방법 | |
ES2846779T3 (es) | Acero microaleado y método para producir dicho acero | |
JP4341395B2 (ja) | 大入熱溶接用高張力鋼と溶接金属 | |
JP5157030B2 (ja) | 耐hic性に優れた高強度ラインパイプ用鋼の製造方法 | |
JP5028761B2 (ja) | 高強度溶接鋼管の製造方法 | |
JP5055899B2 (ja) | 溶接熱影響部靭性に優れた、引張り強さ760MPa以上の高強度溶接鋼管の製造方法および高強度溶接鋼管 | |
JP3491148B2 (ja) | ラインパイプ用高強度高靱性継目無鋼管 | |
JPWO2019050010A1 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
JPH07268457A (ja) | 高強度高靱性ラインパイプ用厚鋼板の製造方法 | |
JP4380037B2 (ja) | 高強度高靭性溶接鋼管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |