[发明专利]高强度钢及其制造方法、以及钢管及其制造方法

说明书

本发明提供即使在中温范围内的长时间时效后也能够实现APIX80以上的钢管所要求的拉伸强度620MPa以上(API X80以上)的技术。一种高强度钢，其包含特定的成分组成，参数P_eff为0.050％以上，在拉森米勒参数(LMP)＝15700的条件下进行的时效后测定的350℃下的拉伸强度(TS)与该时效前测定的350℃下的拉伸强度(TS₀)满足(TS₀‑TS)/TS₀≤0.050的关系，焊接时形成的焊接热影响部的韧性以vE_‑20计为100J以上。

技术领域

本发明涉及中温范围内的长时间时效后的拉伸强度为620MPa以上的高强度钢及其制造方法、以及由该高强度钢构成的钢管及其制造方法。本发明能够适合用于蒸气配管用的高强度钢管。

背景技术

作为从加拿大等埋藏的油层回收油砂的方法，有利用露天开采的方法、和将高温、高压的蒸气利用钢管插入到油层中的蒸气注入法。可应用露天开采的地区少，在大多数地区采用蒸气注入法。

通过蒸气注入法向油层内送入的蒸气的温度位于300～400℃的温度范围(以下称为中温范围)。蒸气注入法中，具有中温范围的温度的蒸气在高压下被送入到油层内。该蒸气的送入中，如上所述，使用钢管。近年来，以伴随能量需求的增加的重质油的回收率的提高和敷设成本的降低为目的，期望钢管的大径化以及高强度化。

作为可以在蒸气注入法中使用的蒸气输送用的钢管的现有技术，有专利文献1和专利文献2。在这些专利文献中，报道了与API X80相当的无缝管，该无缝管的钢管外径最大为16英寸。

近年来，关于通过焊接制造的、可以大径化的高强度钢管的制造技术，在专利文献3、4中公开了具有API X80以上的强度的高强度钢管的制造技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-290728号公报

专利文献2：日本专利第4821939号公报

专利文献3：日本专利第5055736号公报

专利文献4：国际公开2012/108027号

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献3中，中温范围内的高温特性为约X80，但并没有考虑长时间使用时的强度特性。

作为API X100的高强度钢的制造技术，有上述专利文献4。但是，专利文献4的技术中，为了确保中温范围内的强度，不得不大量使用合金成分。

另外，在完成本发明的过程中明确了：专利文献4记载的技术在中温范围内长时间保持时，拉伸强度的降低显著。

本发明是用于解决上述问题的发明，其目的在于提供即使在中温范围内的长时间时效后也能够实现API X80以上的钢管所要求的拉伸强度620MPa以上(API X80以上)的技术。

用于解决问题的方法

本发明人对中温范围内的高强度钢的特性进行了深入研究。结果得出如下见解：在控制轧制后的加速冷却和之后的再加热这样的制造工艺中，在固溶有Nb的Nb系钢、或者固溶有Nb和V的Nb-V系钢中的贝氏体相变过程中进行再加热时，在加速冷却时的贝氏体相变所带来的强化的基础上，通过再加热时从贝氏体和未相变奥氏体析出的微细析出物所带来的析出强化、中温范围内的位错恢复的抑制，能够抑制中温范围内的强度降低。