韧性优异的无缝钢管的制造方法及制造设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及韧性（toughness)优异的无缝钢管（seamlesssteelpipeortube) 的制造方法及制造设备。该制造方法及制造设备特别是为了对作为如不锈钢（stainless steel)那样Ms点（=马氏体相变开始温度（martensitictransformationstart temperature))以及Mf点（=马氏体相变终了温度（martensitictransformationfinish temperature))为低温的钢种的无缝钢管的制造半成品（中间产品（semimanufactured product))的管体实施作为调质处理（thermalrefining)的淬火回火处理（quenchingand tempering)以得到韧性优异的产品管而使用。
[0002] 在此所说的"韧性优异"是指例如满足ISO标准13680。即，是指通过产品管的壁厚 中心部（centralpartofwallthickness)的管周方向（C方向、transversetestpiece) 夏比冲击试验（Charpyimpacttest)测定的试验温度=一 10°C下的吸收能量（absorbed energy)(记作：vE_1(l)满足：以3个试验片的平均值计，平均吸收能量为40J以上，并且吸 收能量不足40J的实验片为3个试验片中的1个以下且其吸收能量的值为27J以上（要求 值40J的2/3以上）。
【背景技术】
[0003] 作为关于无缝钢管的制造的现有技术，列举以下技术。
[0004] 在专利文献1中公开了如下技术：在制造厚壁13Cr系不锈钢的无缝钢管时，通过 规定淬火热处理时的加热温度以及冷却速度，来得到高强度及高韧性的产品。
[0005] 在专利文献2中公开了用于在对无法增大淬火的冷却速度的钢种进行处理时使 生产效率（productiveefficiency)的降低为最小限度的设备。然而，关于热处理的顺序 本身，只要没有故障（trouble)就是先入-先出（firstin,firstout)。
[0006] 在专利文献3中公开了马氏体-铁素体双相钢的无缝钢管的制造方法。
[0007] 在专利文献4中公开了以下技术：在使淬火液（quenchingliquid)在管内面侧沿 一个方向流通的淬火方法中，基于流入侧与流出侧的液温测定值来控制淬火液的流量，由 此减小淬火后的管的长度方向上的硬度偏差。
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2008 - 189945号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2009 - 242863号公报
[0011] 专利文献3:日本特开2005 - 336595号公报
[0012] 专利文献4:日本特开2001 - 032022号公报
【发明内容】
[0013] 发明要解决的课题
[0014] 关于作为马氏体系不锈钢等钢种的无缝钢管的制造半成品的管体，在通过热加工 (hotworking)乳管（tuberolling)为规定形状（predeterminedsize)后，通过实施淬火 回火的热处理，控制为所需要的强度及韧性水平。通常的热处理采取以下工序：首先，在淬 火处理中，在将上述管体在加热炉（heatingfurnace)中加热至Ael点以上A。3点以下的温 度后，通过水冷等急速冷却至接近室温，在接下来的回火处理中，将上述急速冷却后的管体 在其他加热炉中加热至Ael点以下的温度后放置冷却（例如参照专利文献1)。最近，进行 这样的热处理的设备被连续生产线化（continuouslylinable)，针对各种各样的产品品种 各自设定加热温度和加热时间等处理条件。
[0015] 马氏体系不锈钢（参照专利文献1)或马氏体-铁素体双相钢（参照专利文献3) 等钢种通过上述淬火回火得到期望量（desiredarearatio)的马氏体相。在此，Ms点及Mf 点根据确定钢种的钢组成而有很大不同，其中也存在Ms点低于100°C、Mf点低于室温的钢 种。淬火后的管体的温度通常通过表面温度的计测来确认。关于上述那样的低Ms点及低Mf 点的钢种，管体的表面与壁厚内部的温度差（=壁厚方向的不均匀温度分布）对马氏体相 变率（martensitictransformationratio)的影响无法忽视。即，即使淬火后的管体的表 面温度接近室温，如果在壁厚方向（wallthicknessdirection)的温度分布（temperature distribution)达到均勾的稳定状态（steadystate)之前就进入到回火，贝丨」会产生非本意 的组织分布，这会成为产生调质处理后的材质偏差（materialvariability)(=机械性能 (mechanicalproperty)、尤其是韧性的偏差）的一个原因。
[0016] 另一方面，关于想要通过上述淬火回火得到期望的马氏体相的钢种（方便起见， 称为特定钢种（specificsteelgrade))，由于即使淬火加热（=淬火处理中的加热）后的 冷却速度为放置冷却那样的低冷却速度马氏体相变本身也会产生，因此如果在冷却至室温 后继续在室温下放置充分的时间，则能够降低上述材质偏差。但是，如果在相同的热处理生 产线中以先入-先出（例如参照专利文献2)实施特定钢种和除此之外的不同钢种的热处 理，则存在特定钢种在室温下的放置时间需要规定时间以上这一情况成为障碍从而使热处 理生产线整体的生产率降低的问题。
[0017] 结果，以往，已知通过淬火液的流量控制（flowcontrol)来降低管体的长度方向 上的硬度偏差的淬火方法及设备（例如参照专利文献4)。但是，在如上述那样将特定钢种 和不同钢种通过相同的热处理生产线所进行的热处理中存在以下问题：即，难以同时实现 降低因特定钢种的管体壁厚方向上的组织的不均勾（non-uniformmicrostructure)引起 的材质偏差、以及维持热处理生产线整体的生产率。
[0018] 用于解决课题的手段
[0019] 本申请发明人为了解决上述课题而进行了锐意研宄，其结果发现，如果判别管体 是Ms点低于200°C的钢种还是除此之外的钢种，并且前者在淬火中的水冷后另行在室温环 境下留置直至管轴线方向正交截面内（壁厚方向）的最高温部与最低温部的温度差成为低 于2. 0°C，则上述材质偏差显著降低，并且上述材质的偏差范围内的数据的平均值（沾_1(|的 平均值）也提高。需要说明的是，后者只要进行通常的淬火回火即可。本发明是基于这些 见解而完成的，其主旨如下所述。
[0020] (1) 一种无缝钢管的制造方法，具有对作为无缝钢管的制造半成品的管体实施淬 火回火处理的工序，所述无缝钢管的制造方法的特征在于，预先判别管体是否为Ms点低于 200°C的钢种，在所述淬火后，所述判别结果为是的管体另行在室温环境下留置，直至该管 体的管轴线正交截面内的最高温部与最低温部的温度差成为低于2. 0°C，之后，将其供向 所述回火处理，另一方面，所述判别结果为否的管体不进行所述留置而供向所述回火处理。
[0021] (2) -种无缝钢管的制造设备，包括对作为无缝钢管的制造半成品的管体实施淬 火回火处理的设备，所述无缝钢管的制造设备的特征在于，具备：判别机构，其预先判别管 体是否为Ms点低于200°C的钢种；以及留置床，其用于在供向所述回火之前，将所述管体另 行在室温环境下留置，直至该管体的管轴线正交截面内的最高温部与最低温部之差成为低 于 2. (TC。
[0022] 发明效果
[0023] 根据本发明，Ms点低于200°C的钢种在淬火后回火前另行在室温环境下留置直至 壁厚方向温度分布充分均匀化从而成为材质偏差小的韧性优异的产品管，除此之外的钢种 不被上述留置妨碍地如通常那样以先入-先出进行热处理，因此，能够在维持热处理生产线 整体的生产率的同时制造韧性优异的无缝钢管。
【附图说明】
[0024] 图1是表示本发明中所使用的热处理生产线的一例的平面示意图。
【具体实施方式】
[0025]图1是表示本发明中所使用的热处理生产线的一例的平面示意图。在作为无缝钢 管制造半成品的管体1中，判别为Ms点为200°C以上的管体（方便起见，也称为A管）在淬 火加热炉2中被加热至根据钢种而不同的恰当的加热温度后，浸渍于淬火水槽（quenching watertank)3内的冷却水中而水冷直至管体的外周面温度降低至接近室温。之后，经由冷 却床（coolingbed) 4 上，在回火加热炉（heatingfurnacefortempering) 5 中以根据钢 种而不同的恰当的回火温度进行回火。需要说明的是，Ms点通过利用后述式（1)的计算而 求出。
[0026] 另一方面，判别为