無縫鋼管的熱處理設(shè)備列及高強度不銹鋼管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于對進(jìn)行淬火回火處理（quenchingandtemperingtreatment)的 高Cr系無縫鋼管（highCrseamlesssteeltubeorpipe)賦予穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量的高強 度不銹鋼管（highstrengthstainlesssteeltubeorpipe)的制造方法及高強度不銹 鋼管的熱處理設(shè)備列（heattreatmentequipmentline) 〇
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為鋼管的熱處理，有淬火、回火、退火（annealing)、固溶處理（solution heattreatment)等熱處理。這些熱處理根據(jù)來自需求者的要求性能（required performance)、產(chǎn)品質(zhì)量（productquality)的均勾化（homogenization)等目的而選擇性 地實施。
[0003] 從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)，無縫鋼管的熱處理通常以在線（online)的方式進(jìn)行。 例如，在專利文獻(xiàn)1中，以高效化和小型化為目的，提出了一種有效配置有淬火加熱爐 (heatingfurnaceforquenching)、淬火設(shè)備（equipmentforquenching)及回火加熱爐 (temperingfurnace)的熱處理設(shè)備列。
[0004] 另一方面，近年來，對于在原油（crudeoil)或天然氣（naturalgas)的油井（oil well)、氣井（gaswell)中使用的油井用無縫鋼管（seamlesssteeltubeforOilCountry TubularGoods)而言，其使用環(huán)境（environmentofusage)與以往相比變得更嚴(yán)苛，因而 要求高強度且耐腐蝕性高的高性能?；谶@樣的狀況，開發(fā)并使用了例如如專利文獻(xiàn)2所 示的含有15. 5% (質(zhì)量％，以下簡記為％)以上的Cr、具有屈服強度（yieldstrength)超 過654MPa(95ksi)的強度、并且具有優(yōu)良的耐C02腐蝕性（CO2corrosionresistance)和高 韌性（hightoughness)的油井用高強度不銹鋼管。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-30342號公報
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-336595號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的問題
[0010] 但是，對于如上所述的含有大量Cr且含有Ni及Mo等合金元素的高強度不銹鋼管 而言，馬氏體相變結(jié)束溫度（martensitetransformationfinishtemperature)(Mf點）為 室溫附近（aboutroomtemperature)或者室溫（25°C)以下。在利用現(xiàn)有的熱處理設(shè)備對 該高強度不銹鋼管進(jìn)行淬火、回火處理的情況下，由于室溫的變化、連續(xù)操作（continuous operation)的工序上的制約而導(dǎo)致淬火后的冷卻停止溫度（coolingstoptemperature) 不恒定，回火前的殘余奧氏體（residualaustenite)的體積百分率（volumefraction) 發(fā)生變動。因此，存在如下問題：熱處理后的強度以及韌性這樣的機械性質(zhì)（mechanical property)變得不穩(wěn)定，這些機械性質(zhì)根據(jù)產(chǎn)品而發(fā)生波動。
[0011] 用于解決問題的方法
[0012] 本發(fā)明解決上述問題并提供可以穩(wěn)定地得到熱處理后的產(chǎn)品質(zhì)量的無縫鋼管的 熱處理設(shè)備列及高強度不銹鋼管的制造方法，其主旨如下所述。
[0013] (1) 一種高強度不銹鋼管的制造方法，其特征在于，在軋制線（rollingline)的 下游工序（lowerprocess)中配置淬火加熱爐、淬火設(shè)備及回火加熱爐的無縫鋼管的在線 熱處理設(shè)備列中，在上述淬火設(shè)備與上述回火加熱爐之間配置能夠?qū)⒈粺崽幚礓摴埽╤eat treatedsteeltube)冷卻至20°C以下的低溫冷卻設(shè)備（coolingfacilities)，在回火處 理前將被熱處理鋼管冷卻至20°C以下。
[0014] (2)如（1)所述的高強度不銹鋼管的制造方法，其特征在于，上述高強度不銹鋼管 具有以質(zhì)量％計含有C:0? 005 ~0? 05%、Si:0? 05 ~1. 0%、Mn:0? 2 ~1. 8%、P:0? 03% 以 下、S:0? 005% 以下、Cr:14 ~20%、Ni:1. 5 ~10%、M〇 :1 ~5%、N:0? 15% 以下、0 :0? 006% 以下且余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，
[0015] 將該高強度不銹鋼管利用上述淬火加熱爐再加熱至850~1000°C后，利用上述淬 火設(shè)備以空冷（aircoolingrate)以上的冷卻速度冷卻至50°C以下，接著，利用上述低溫 冷卻設(shè)備冷卻至20°C以下后，利用上述回火加熱爐加熱至450~700°C的溫度。
[0016] (3)如（2)所述的高強度不銹鋼管的制造方法，其特征在于，在上述組成的基礎(chǔ) 上，以質(zhì)量％計含有選自A1 :0? 002~0? 05%、Cu:3. 5%以下、Nb:0? 5%以下、V:0? 5%以 以下中的一種以上。
[0017] (4) -種用于制造上述高強度不銹鋼管的熱處理設(shè)備列，其為在軋制線的下游工 序中配置淬火加熱爐、淬火設(shè)備及回火加熱爐的無縫鋼管的在線熱處理設(shè)備列，其特征在 于，在夾設(shè)于上述淬火設(shè)備與上述回火加熱爐之間的熱處理輸送線的一端或一部分配置有 能夠?qū)⒈粺崽幚礓摴芾鋮s至20°C以下的低溫冷卻設(shè)備。
[0018] (5)如（1)~（3)所述的高強度不銹鋼管的制造方法，其特征在于，上述低溫冷卻 設(shè)備為能夠?qū)⒈粺崽幚礓摴芾鋮s至l〇°C以下的溫度的設(shè)備，在回火處理前將被熱處理鋼管 冷卻至10°C以下的溫度。
[0019] (6)如（4)所述的用于制造上述高強度不銹鋼管的熱處理設(shè)備列，其特征在于，上 述低溫冷卻設(shè)備為能夠?qū)⒈粺崽幚礓摴芾鋮s至l〇°C以下的溫度的設(shè)備。
[0020] 發(fā)明效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，在無縫鋼管的淬火回火處理中，淬火冷卻停止溫度為20°C以下、優(yōu)選 10°C以下并恒定。因此，即使在制造含有14%以上的Cr且含有Ni、Mo等合金元素的高強 度不銹鋼管的情況下，回火處理前的殘余奧氏體的體積百分率也恒定，可以得到穩(wěn)定的產(chǎn) 品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0022] 圖1是表示本發(fā)明的無縫鋼管的熱處理設(shè)備列的一例的概略圖。
【具體實施方式】
[0023] 在現(xiàn)有的熱處理設(shè)備列中，利用淬火加熱爐將鋼管加熱至規(guī)定的溫度并進(jìn)行保持 后，通過水淬火（waterquenching)、鼓風(fēng)冷卻（airblastcooling)或空冷等進(jìn)行冷卻，接 著，加熱至規(guī)定溫度并保持而進(jìn)行回火。在此，例如如專利文獻(xiàn)2所記載的那樣，淬火后的 冷卻停止溫度為l〇〇°C以下或室溫等。對于含有大量Cr、Ni等合金元素的高合金鋼而言， 有時馬氏體相變結(jié)束溫度（Mf點）為20°C以下，殘余奧氏體的體積百分率根據(jù)冷卻停止溫 度而發(fā)生變動，導(dǎo)致回火后的產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生波動。
[0024] 因此，本發(fā)明人進(jìn)行了使該冷卻停止溫度為室溫以下并始終恒定的設(shè)備的研宄。 結(jié)果，如圖1所示，發(fā)明了在淬火設(shè)備2與回火加熱爐5之間配置以水作為制冷劑（cooling medium)并能夠始終將被熱處理鋼管冷卻至恒定溫度（20°C以下、優(yōu)選10°C以下）的低溫冷 卻設(shè)備4的熱處理設(shè)備列。需要說明的是，在圖1中，設(shè)置在熱處理輸送線3的下游側(cè)端部 的低溫冷卻設(shè)備4也可以設(shè)置在熱處理輸送線（heattreatmentcarrierline)3的中途， 還可以設(shè)置在熱處理輸送線3的上游側(cè)端部。
[0025] 在此，對于用作制冷劑的水，在連續(xù)測定其溫度的同時使其在低溫冷卻設(shè)備4與 制冷劑冷卻裝置（refrigeratorforcoolingmedium