專利名稱：馬氏體系不銹鋼管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬氏體系不銹鋼管的制造方法。
背景技術(shù)：
由于13Cr等馬氏體系不銹鋼管的裂紋敏感性較高，因此， 當用鋸切斷管的端部時，會產(chǎn)生裂紋。以往為了解決該問題， 對管進行冷卻，將切斷前的管的外表面(以下，簡稱為"表面，，) 溫度冷卻到13CTC以下，優(yōu)選冷卻到50。C以下。
專利文獻l中公開了這樣的發(fā)明，即，為了防止馬氏體系 不銹鋼管的管端裂紋，使熱加工后的馬氏體系不銹鋼管的溫度 在空氣中冷卻到馬氏體相變結(jié)束溫度以下，然后用水冷進行矯 正冷卻，然后開始切斷加工。
專利文獻l:日本特開平4一2409號公報
當對管進行冷卻使其表面溫度達到30°C以下那樣的低溫 時，管的熱加工性降低，加工時的變形阻力變大。因此，在管 的切斷面與鋸之間產(chǎn)生較高的加工發(fā)熱，切斷后容易產(chǎn)生飛邊。 通常，為了提高生產(chǎn)率而將多根切斷的管一起搬運。此時，若 在管端存在飛邊，則管彼此間接觸而產(chǎn)生外表面缺陷。
上述專利文獻l中的發(fā)明由于需要增設(shè)強制冷卻設(shè)備而提 高了制造成本。
如上所述，以往研究了在切斷馬氏體系不銹鋼管時防止產(chǎn) 生裂紋，但未公開抑制產(chǎn)生飛邊的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以防止在切斷管端時產(chǎn)生裂紋及飛邊的馬氏體系不銹鋼管的制造方法。
本發(fā)明是為了達到上述目的而做成的，其要旨在于， 一種 馬氏體系不銹鋼管的制造方法，其特征在于，在制成以質(zhì)量％
計由C: 0.15~0.22%、 Si: 0.10 1.00%、 Mn: 0.10 1.00%、 Cr: 12.00~14.00%、 N: 0.01% 0.05%、 P: 0.020%以下、S: 0.010%以下、其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的馬氏體系不銹 鋼管之后，將鋼管外表面溫度在空氣中冷卻到135 175。C ,然 后切斷管端部。
在上述馬氏體系不銹鋼管中，優(yōu)選代替Fe的一部分，以質(zhì) 量o/o計含有從V: 0.200%以下、Ti: 0.200%以下、Nb: 0.200% 以下及B: 0.0100%以下中選4奪的1種以上。另外，在該管中， 也可以代替Fe —部分，以質(zhì)量。/。計含有從Ni: 0.5%以下、Cu: 0.25。/o以下及Ca: 0.0050%以下中選4奪的l種以上。在該管中， 還可以代替Fe的一部分，以質(zhì)量。/。計含有Al: 0.1%以下。
采用本發(fā)明，可以在切斷馬氏體系不銹鋼管的管端時不產(chǎn) 生裂紋并且抑制產(chǎn)生飛邊。


圖l是表示以切斷時的管的表面溫度及外徑加工度整理了 管的管端裂紋及飛邊產(chǎn)生狀況的圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明的馬氏體系不銹鋼管的制造方法中，使用上述成 分組成的馬氏體系不銹鋼管的理由如下。 C:
C與N都是對制成后的管的固溶強化有效的元素。為了防止 由固溶強化引起的被沖擊加工部的滯后破壞而需要使C含量為0.22%以下。但是，若C含量小于0.15。/。，則熱處理后不能確保 適當?shù)膹姸?。并且，由于C是生成奧氏體的元素，因此，若過 度減少C含量，則會產(chǎn)生由5鐵素體引起的制管后的內(nèi)部破碎 缺陷。因此，使(3含量為0.15~0.22%。優(yōu)選下限為0.18%，優(yōu) 選上限為0.21%。 Si:
Si是作為鋼的脫氧劑有效的元素。為了得到其效果，需要 使Si含量為0.10o/o以上。另一方面，當Si含量超過1.00Q/o時則韌 性變差。為了確保必要的韌性，優(yōu)選其含量為0.75%以下。優(yōu) 選下限為0.20%,優(yōu)選上限為0.35%。
Mn:
Mn是有效地提高鋼的強度的元素。并且，與Si同樣具有脫 氧作用。并且，可將鋼中的S固定為MnS,改善熱加工性。上 述效果在Mn含量為0.10。/。以上時發(fā)揮。另一方面，當Mn含量 超過1.00%時則韌性變差。因此，使Mn含量為0.10 1.000/0。
Cr:
Cr是用于提高鋼的耐腐蝕性的基本成分。特別是在含有 12.00%以上時可以改善針對點腐蝕及裂隙腐蝕的耐腐蝕性，并 且顯著提高在C02環(huán)境下的耐腐蝕性。另一方面，當Cr含量超 過14.00%時，在高溫下加工時會生成5《失素體而4吏熱加工性變 差。另外，過度添加Cr會提高制造成本。因此，使Cr含量為 12.00~14.00%。優(yōu)選下限為12.40%,優(yōu)選上限為13.10%。
N:
N是奧氏體穩(wěn)定化元素，用于改善鋼的熱加工性，防止產(chǎn) 生內(nèi)表面缺陷。為了得到該效果，需要使N含量為0.01。/。以上。 另一方面，若過度地含有N,則會引起被沖擊加工部的滯后破 壞。因此，使N含量的上限為0.05。/。。優(yōu)選下限為0.02,優(yōu)選上限為0.035%。 P:
P是作為雜質(zhì)包含于鋼中的元素。若P的含量過多，則會降 低熱處理后的管的韌性。因此，使P的容許上限值為0.0200/0。 優(yōu)選P的含量盡量少。
S:
S也是作為雜質(zhì)包含于鋼中的元素，會使鋼的熱加工性降 低。S的含量越少越好，但可以容許到0.010%。優(yōu)選含量為 0.003%以下。
本發(fā)明的制造方法的馬氏體系不銹鋼管具有上述化學組 成，其余由Fe及雜質(zhì)構(gòu)成。為了防止被沖擊加工部的滯后破壞， 在該管中，可以代替Fe的一部分，而含有從V、 Ti、 Nb及B中 選擇的l種以上。另外，為了改善熱加工性，在該管中，可以 代替Fe —部分，而含有從Ni、 Cu及Ca中選擇的l種以上。另夕卜， 為了防止管產(chǎn)生外夾層，在該管中，還可以含有A1。各任意添 加元素的優(yōu)選含量及其限定理由如下所述。
V、 Ti、 Nb及B:
這些元素也可以不含有。但是，若含有這些元素，則會發(fā) 揮防止被沖擊加工部的滯后破壞的效果。因此，優(yōu)選含有從這 些元素中選擇的l種以上。但是，若含量過多，則會因熱處理 后生成的氮化物而提高硬度。因此，招致降低耐腐蝕性及韌性。 另外，還會成為強度不均勻的原因。因此，需要將V、 Ti、 Nb 限制在0.200%以下，將B限制在0.0100。/。以下。這些元素只要 含有微量即可發(fā)揮上述效果，但優(yōu)選含有V、 Ti、 Nb為0.0050/0 以上，含有B為0.0005。/。以上。
Ni、 Cu及Ca
這些元素也可以不含有。Ni是奧氏體穩(wěn)定化元素，若含有可改善鋼的熱加工性。但 是，當其含量過剩時會降低耐硫化物應力腐蝕裂紋性，因此， 優(yōu)選使其含量為0.5%。另外，即使含有微量也能發(fā)揮上述效果，
但含有0.001%以上時效果顯著。
Cu是提高鋼的耐腐蝕性的元素。并且，是奧氏體穩(wěn)定化元 素，因此，具有改善鋼的熱加工性的效果。但是，若低融點的 Cu含量過剩，反而會降低熱加工性。因此，在含有Cu的情況 下，優(yōu)選使其含量為0.25%以下。另外，即使微量也能發(fā)揮上 述效果，但含有Cu為0.001。/o以上時效果顯著。
Ca可與鋼中的S結(jié)合，從而防止由于S的粒界偏析而引起熱 加工性降低。若大量地含有Ca則成為發(fā)紋的原因，因此，在含 有Ca的情況下，優(yōu)選使其含量為0.0050%。另外，即使微量也 能發(fā)揮上述效果，但含有0.0001%以上時效果顯著。
Al:
Al也可以不含有。Al作為鋼的脫氧劑1艮有效。并且，對防 止管產(chǎn)生外夾層也有效。但是，若其含量過多，則會降低鋼的 洗凈度，并且會在連續(xù)鑄造時發(fā)生浸漬嘴堵塞。因此，在含有 Al的情況下，優(yōu)選使其含量為0.1%。另外，即使微量也能發(fā)揮 上述效果，但含有Al為0.001。/。以上時效果顯著。
在本發(fā)明的馬氏體系不銹鋼管的制造方法中，制成具有上 述化學組成的馬氏體系不銹鋼管之后，將管的表面溫度在空氣 中冷卻到135 175。C ,然后切斷管端部。其理由如下所述。
在切斷時管的表面溫度超過175。C的情況下，可能會在管 端部產(chǎn)生裂紋。另一方面，當冷卻到小于135。C時，可能會降 低裂紋敏感性，在切斷后產(chǎn)生飛邊，導致在輸送時產(chǎn)生外表面 缺陷。
實施例熔煉具有表l所示的化學成分的鋼坯，利用曼內(nèi)斯曼芯棒 式無縫管軋機進行熱加工，制造成各種外徑(即，各種外徑加
工度)的、長度10m的無縫鋼管。將該管在爐內(nèi)溫度1050。C的 爐中再加熱16分鐘，然后在空氣中冷卻。
在各種表面溫度時，用具有表2所示的刀具的鋸在表3所示 的條件下切斷管端部，切斷后，用下述評價方法評價了裂紋及 飛邊的產(chǎn)生。另外，用放射溫度計測量了管的表面溫度。
裂紋評價方法
用噴丸機除去管內(nèi)外表面的氧化皮后進行酸洗，通過外表 面目視檢查端部來評價有無裂紋。 飛邊評價方法
測量管切斷部的飛邊的最大長度，在飛邊最大長度為 20mm以上時判斷為產(chǎn)生了飛邊。
cSiMnCrNPS其余
0.190.230.4612.490.02850.0130.0010Fe及不可避免的雜質(zhì)
單位(質(zhì)量％)
表2
材質(zhì)夕卜徑(mm )刃數(shù)
S55C1370400
表3
刀具圓周速度(m/min)切斷速度(mm/sec )
69005,0
圖l是表示以切斷時的管的表面溫度及外徑加工度整理了 管的管端裂紋及飛邊產(chǎn)生狀況的圖。如圖l所示，在本發(fā)明的
溫度范圍(135~175°C )內(nèi)進行切斷時，裂紋、飛邊均不產(chǎn)生，為良好。
另 一方面，在本發(fā)明的溫度范圍外的超過175。C的溫度下
進行切斷時，產(chǎn)生了裂紋。另外，在本發(fā)明的溫度范圍外的小
于135。C的溫度下進行切斷時，產(chǎn)生了飛邊。
本發(fā)明不限于上述例子，不言而喻，也可在各權(quán)利要求所 述的技術(shù)特征范圍內(nèi)適當變更實施方式。
權(quán)利要求
1.一種馬氏體系不銹鋼管的制造方法，其特征在于，在制成以質(zhì)量％計由C0.15～0.22％、Si0.10～1.00％、Mn0.10～1.00％、Cr12.00～14.00％、N0.01％～0.05％、P0.020％以下、S0.010％以下、其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的馬氏體系不銹鋼管之后，將鋼管外表面溫度在空氣中冷卻到135～175℃，然后切斷管端部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬氏體系不銹鋼管的制造方法， 其特征在于，在馬氏體系不銹鋼管中，代替Fe的一部分，以質(zhì) 量o/。計含有從V: 0.200%以下、Ti: 0.200%以下、Nb: 0.200% 以下及B: 0.0100%以下中選擇的1種以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的馬氏體系不銹鋼管的制造方 法，其特征在于，在馬氏體系不銹鋼管中，代替Fe的一部分， 以質(zhì)量。/。計含有從Ni: 0.5%以下、Cu: 0.25。/。以下及Ca: 0.0050%以下中選4奪的l種以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的馬氏體系不銹鋼管的 制造方法，其特征在于，在馬氏體系不銹鋼管中，代替Fe的一 部分，以質(zhì)量。/。計含有Al: 0.1%以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種馬氏體系不銹鋼管的制造方法。該馬氏體系不銹鋼管以質(zhì)量％計由C0.15～0.22％、Si0.10～1.00％、Mn0.10～1.00％、Cr12.00～14.00％、N0.01％～0.05％、P0.020％以下、S0.010％以下、其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。在制成上述馬氏體系不銹鋼管之后，將鋼管外表面溫度在空氣中冷卻到135～175℃，然后切斷管端部。由此，通過將鋼管自身的裂紋敏感性抑制得較低，并在特定的溫度范圍內(nèi)進行切斷，從而不會使切斷部分產(chǎn)生裂紋，而且也可抑制產(chǎn)生飛邊。
文檔編號C21D9/08GK101410535SQ20078001099
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者齋藤建一 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社