[发明专利]电阻焊钢管

说明书

技术领域

本发明涉及最适合于石油、天然气等的输送用线管等用途的、低温韧性优异并且屈服比低的电阻焊钢管。

背景技术

在长距离地输送石油、天然气的管线中，高压化所带来的输送效率的提高和向深海的铺设正在推进。因此，对于管线所使用的电阻焊钢管，要求厚壁化和高强度化。另外，在将管线铺设到深海中时会对电阻焊钢管负荷弯曲和弯曲回复，因此要求低屈服比化从而不发生屈曲。

如果电阻焊钢管的壁厚变厚，则在由热轧钢板制造电阻焊钢管时所导入的加工应变变大。因此，变得难以抑制屈服比的上升。屈服比是比屈服应力大的应力附加到材料上，材料屈服后，直到导致屈曲或断裂的耐久性能的指标，屈服比越低，钢管越难以屈曲。所谓屈服比(以下也称为「YR」)，是用屈服应力(以下也称为「YS」)和抗拉强度(以下也称为「TS」)之比(YS/TS)表示的值。

一般地，已知若使钢材的金属组织成为包含软质相和硬质相的多相组织，则YR下降，曾提出将母材的金属组织设为多相组织的电阻焊钢管。

专利文献1中公开了作为第2相生成岛状马氏体和残余奥氏体的低屈服比电阻焊钢管。专利文献2中公开了通过螺旋造管和UO造管而制造的成为线管用坯料的低屈服比的热轧钢板。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平5-105952号公报

专利文献2：日本特开平10-176239号公报

发明内容

如果电阻焊钢管的母材变厚、外径变小，则在将钢板或钢带成形为管状时导入的加工应变会变大，因此造管后难以维持低屈服比。尤其是在将强度水平按美国石油协会(API)标准为X60级(抗拉强度520MPa以上)、壁厚t与外径D之比t/D为5％以上的电阻焊钢管原样地造管进行制造的情况下，难以将屈服比维持在90％以下。

另外，为了使屈服比下降，需要形成包含软质相和硬质相的多相组织，包含铁素体和马氏体的多相组织难以确保低温韧性。但是，对于管线所使用的电阻焊钢管，与低屈服比化一并要求优异的韧性，要求兼具这些特性的电阻焊钢管。

本发明是鉴于这些实际情况而完成的，提供一种能够在保持造管状态下也维持低屈服比的、厚壁的电阻焊钢管及其制造方法。

以往的具有多相组织的电阻焊钢管中，通过添加Nb，并使NbC在铁素体中析出来确保强度。但是，本发明人的研讨结果，发现了添加大量Nb会提高作为钢管坯料的热轧钢板的屈服应力，其结果，难以谋求造管后的低屈服比化。因此，本发明人研讨了通过第二相的硬质相而不是通过析出强化来谋求更高强度化和低屈服比。

两相钢在塑性变形中向硬质相周围的软质相导入位错从而加工硬化。因此，如果抑制硬质相的变形，则位错向软质相的积蓄被促进，能够提高加工硬化率。因此，铁素体-马氏体两相钢是作为第二相的马氏体(硬质相)越是硬质则铁素体的加工硬化率变得越高，钢板、钢管的加工硬化特性提高。

将钢热轧后，加速冷却到室温，由此能够抑制珠光体相变和贝氏体相变，使硬质的马氏体(硬质相)生成。另一方面，冷却后，如果不相变为马氏体而在硬质相中包含残余奥氏体，则加工硬化特性下降。

因此，本发明人着眼于如上所述地抑制Nb的添加量，并且也降低C量，形成抑制了残余奥氏体的生成的多相组织进行了专心研讨的结果，发现了具有X60～X70级的强度，并且能够得到屈服比低的铁素体-马氏体两相钢。

此外，本发明人对于第二相的硬质相所影响的屈服比进行了详细研讨。其结果，发现了通过将热轧后的冷却设为以650℃为界改变冷却速度的两段冷却，将热轧后的卷绕温度设为低温，能够谋求硬质相的微细化、硬质化，能够降低屈服比。

另外，本发明人为了与如上所述的高强度化、低屈服比一并地兼具良好的韧性而研讨的结果，发现通过控制热轧条件，使铁素体粒径变微细，其结果，使卷绕后的硬质相变微细化由此能够抑制钢管的韧性劣化。

基于以上的见解，本发明人完成了本发明。其主旨如下。

(1)一种电阻焊钢管，其特征在于，母材的成分组成以质量％计，含有

C：0.05～0.10％、

Mn：1.00～1.60％、

Ti：0.005～0.030％、

Nb：0.005％以上且低于0.035％、和

N：0.001～0.008％

还含有

Si：0.01～0.60％、和

Al：0.001～0.10％

中的一方或双方，并限制为

P：0.02％以下、

S：0.005％以下、和