BR112021000039B1 - Tubo de aço sem costura e método para a sua produção - Google Patents

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Abstract

é fornecido um tubo de aço sem costura que pode atingir um limite de escoamento de 862 mpa ou superior e excelente tenacidade a baixa temperatura. a composição química do tubo de aço sem costura contém cr: 15,00 a 18,00% em percentual em massa e satisfaz as fórmulas (1) e (2). além disso, na microestrutura, (i) uma razão volumétrica total de ferrita e martensita é 80% ou mais, com o balanço sendo austenita retida de uma razão volumétrica de 20% ou inferior, (ii) o número de interseções ntl no campo de visualização de observação da direção l é 38 ou mais e ntl/nl é 1,80 ou superior, e adicionalmente (iii) o número de interseções ntc no campo de visualização de observação da direção c é 30 ou mais e ntc/nc é 1,70 ou superior. 156al + 18ti + 12nb + 11mn + 5v + 328,125n + 243,75c + 12,5s =< 12,5 (1) ca/s >= 4,0 (2) ntl/nl >= 1,85 (3) ntc/nc >= 1,80 (4)

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção refere-se a um tubo de aço sem costura e um método para a sua produção, e mais particularmente, refere-se a um tubo de aço sem costura que é adequado para uso na geração de energia geotérmica ou uso em ambientes de poço de petróleo ou ambientes de poço de gás ou semelhantes, e um método para a sua produção. A seguir, na presente descrição, poços de petróleo e poços de gás são coletivamente mencionados como “poços de petróleo”. FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
[0002] Um tubo de aço de poço de petróleo pode ser usado em um poço de petróleo em um ambiente de alta temperatura contendo gás de dióxido de carbono e/ou gás de sulfeto de hidrogênio. Na presente descrição, o ambiente de alta temperatura possui uma temperatura de cerca de 150 a 200°C e contém gases corrosivos. Exemplos de gás corrosivo incluem gás de dióxido de carbono e/ou gás de sulfeto de hidrogênio.
[0003] Convencionalmente, como tubo de aço de poço de petróleo, foi utilizado o material de aço de 13Cr que contém cerca de 13% em massa de Cr e possui excelente resistência à corrosão por gás de dióxido de carbono. Contudo, quando é utilizado para um poço de petróleo em um ambiente de alta temperatura como descrito acima, será exigida resistência à corrosão adicional. Assim, o material de aço de 17Cr no qual o teor de Cr é aumentado para mais do que o material de aço de 13Cr a cerca de 15 a 18% foi proposto. O material de aço de 17Cr exibe excelente resistência à corrosão em um ambiente de alta temperatura como descrito acima.
[0004] Ao mesmo tempo, com o recente aprofundamento dos poços de petróleo, há uma demanda para tubos de aço de poço de petróleo tendo elevada resistência do que os tubos convencionais. Especificamente, é necessário um tubo de aço de poço de petróleo tendo uma elevada resistência de grau 125 ksi (limite de escoamento de 862 MPa ou mais). Além disso, recentemente, o desenvolvimento de poços de petróleo também tem sido realizado em regiões frias.Para um tubo de aço de poço de petróleo para uso nesse poço profundo em regiões frias, é necessário não apenas elevada resistência, mas também excelente tenacidade a baixa temperatura.
[0005] A Publicação de Pedido de Patente Japonesa n° 2013-249516 (Literatura Patentária 1), Publicação de Pedido de Patente Japonesa n° 2016145372 (Literatura Patentária 2) e Publicação de Pedido Internacional n° WO2010/134498 (Literatura Patentária 3) propõem cada uma um tubo de aço de poço de petróleo que serve para uso em um ambiente de alta temperatura como descrito acima e possui elevada resistência ou elevada resistência e elevada tenacidade em baixas temperaturas.
[0006] A composição química de um tubo sem costura de aço inoxidável de alta resistência para tubos de aço propostos na Literatura Patentária 1 consiste em, em percentual de massa, C: 0,005 a 0,06%, Si: 0,05 a 0,5%, Mn: 0,2 a 1,8%, P: 0,03% ou menos, S: 0,005% ou menos, Cr: 15,5 a 18,0%, Ni: 1,5 a 5,0%, V: 0,02 a 0,2%, Al: 0,002 a 0,05%, N: 0,01 a 0,15%, O: 0,006% ou menos, contendo adicionalmente um ou mais tipos selecionados dentre Mo: 1,0 a 3,5%, W: 3,0% ou menos, e Cu: 3,5% ou menos a fim de satisfazer as Fórmulas (1) e (2), com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis. A microestrutura do tubo sem costura de aço inoxidável de alta resistência descrito acima para poços de petróleo é composta de martensita como uma fase principal e 10 a 60% de ferrita e 0 a 10% de austenita em razão volumétrica como uma segunda fase. Adicionalmente, na microestrutura descrita acima, um valor GSI, que é definido como o número de bordas de grãos de martensita-ferrita existindo por comprimento de unidade de um segmento de linha desenhado em uma direção de espessura de parede é de 120 ou mais em uma posição central da espessura de parede. Além disso, a espessura de parede do tubo sem costura de aço inoxidável de alta resistência para poços de petróleo é maior do que 25,4 mm. Neste documento, a Fórmula (1) é definida por Cr +0,65Ni + 0,60Mo + 0,30W + 0,55Cu - 20C > 19,5 e Fórmula (2) é definida por Cr +Mo + 0,50W + 0,30Si - 43,5C -0,4Mn - Ni -0,3Cu - 9N > 11,5.
[0007] Na Literatura Patentária 1, uma matéria-prima tendo a composição química descrita acima é produzida por laminação a quente, incluindo laminação por perfuração. E, na laminação a quente, uma razão total de redução de laminação em um intervalo de temperatura de 1100 a 900°C é definido para 30% ou mais. É declarado que isto torna possível produzir um tubo sem costura de aço inoxidável de alta resistência para poços de petróleo tendo a microestrutura descrita acima. Observe que a laminação a quente no intervalo de temperatura de 1100 a 900°C corresponde à laminação a quente em uma etapa de laminação por perfuração usando um moinho de laminação por perfuração, mas em uma etapa de laminação por alongamento por um laminador contínuo ou semelhante após a etapa de laminação por perfuração.
[0008] No método para produzir um tubo de aço sem costura proposto na Literatura Patentária 2, uma matéria-prima de aço contendo uma composição química que inclui, em percentual de massa, C: 0,005 a 0,05%, Si: 0,05 a 0,5%, Mn: 0,2 a 1,8%, P: 0,03% ou menos, S: 0,005% ou menos, Cr: 15,5 a 18%, Ni: 1,5 a 5%, Cu: 3,5% ou menos, Mo: 1 a 3,5%, V: 0,02 a 0,2%, Al: 0,002 a 0,05%, N: 0,01 a 0,15% e O: 0,006% ou menos, satisfaz a mesmas Fórmulas (1) e (2) como na Literatura Patentária 1, e contém adicionalmente um ou mais tipos selecionados de Nb: 0,2% ou menos, Ti: 0,3% ou menos, e Zr: 0,2% ou menos, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis é preparado. Então, o aquecimento da matéria- prima de aço ao submeter a matéria-prima de aço a uma usinagem da matéria- prima do tubo e trabalho a quente é realizada sob uma condição de que a temperatura é menor do que uma temperatura T(K) definida pela Fórmula (3). Neste documento, a Fórmula (3) é definida por T(K) = 7650/{2,35 - logw([C] x α[X])}. Na Fórmula (3), [C] é substituído pelo teor de C (percentual de massa), [X] é substituído pelo teor (percentual de massa) de um elemento X, que é o maior no teor (percentual de massa) entre V, Ti, Nb e Zr e α é um coeficiente, que é substituído por 2 quando o elemento X é V ou Ti, e substituído por 1 quando o elemento X é Nb ou Zr.
[0009] A Literatura Patentária 2 afirma que o método de produção descrito acima permite o refinamento da ferrita e, em consequência disto, melhoria da tenacidade a baixa temperatura do tubo de aço sem costura.
[0010] Um tubo de aço sem costura para poços proposto na Literatura Patentária 3 possui: uma composição química que consiste, em percentual de massa, C: 0,05% ou menos, Si: 0,5% ou menos, Mn: 0,01 a 0,5%, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Cr: maior do que 16,0 a 18,0%, Ni: maior do que 4,0 a 5,6%, Mo: 1,6 a 4,0%, Cu: 1,5 a 3,0%, Al: 0,001 a 0,10% e N: 0,050% ou menos, com o balanço sendo Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2); uma microestrutura que inclui martensita e 10 a 40% em razão volumétrica de ferrita, e no qual, quando uma pluralidade de segmentos de linha virtual tendo cada um comprimento de 50 μm da superfície de aço inoxidável na direção de espessura e disposto em uma linha em um passo de 10 μm em um intervalo de 200 μm são dispostos em uma seção transversal do aço inoxidável, a razão do número dos segmentos de linha virtual que intersecta a ferrita para o número total dos segmentos de linha virtual é maior do que 85%; e uma tensão de escoamento de deslocamento de 0,2% de 758 MPa ou mais. Neste documento, as Fórmulas (1) são definidas como Cr + Cu + Ni + Mo > 25,5, e a Fórmula (2) é definida como -8 < 30(C + N) + 0,5Mn + Ni + Cu/2 + 8,2 - 1,1 (Cr + Mo) < -4.
[0011] No aço inoxidável para poços de petróleo da Literatura Patentária 3, a ferrita na estrutura de uma camada externa é controlada. Especificamente, no processo de produção, o trabalho a quente é realizado usando uma matéria-prima de aço tendo a composição química descrita acima. No trabalho a quente, uma redução total de área em um intervalo de 850 a 1250°C é feito em 50% ou mais. Ao considerar a redução total de área em um intervalo de 850 a 1250°C, não apenas a redução de área na laminação por perfuração, mas também a redução de área no alongamento e laminação é incluída.
LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA PATENTÁRIA
[0012] Literatura Patentária 1: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2013-249516 Literatura Patentária 2: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2016- 145372 Literatura Patentária 3: Publicação de Pedido Internacional n° WO2010/134498
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO
[0013] Declara-se que tanto os tubos de aço sem costura de acordo com as Literaturas Patentárias 1 e 2 são excelentes em tenacidade a baixa temperatura. Contudo, ambos os limites de escoamento dessas literaturas são inferiores a 862 MPa. Nas Literaturas Patentárias 1 e 2, não foi realizado nenhum estudo sobre um tubo de aço sem costura que possui um limite de escoamento de 862 Mpa ou mais e seja excelente em tenacidade a baixa temperatura. Adicionalmente, relativo ao aço inoxidável para poços de petróleo de acordo com a Literatura Patentária 3, não foi realizado nenhum estudo de um ponto de vista de tenacidade a baixa temperatura.
[0014] É um objeto da presente divulgação fornecer um tubo de aço sem costura que possa atingir um limite de escoamento de 862 MPa ou mais e excelente tenacidade a baixa temperatura ao mesmo tempo.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA
[0015] Um tubo de aço sem costura de acordo com a presente divulgação possui uma composição química que consiste em: em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, V: 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, W: 0 a 2.00%, e o balanço: Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2), em que quando uma direção do eixo do tubo do tubo de aço sem costura é definida como uma direção L, uma direção de espessura de parede do tubo de aço sem costura é definida como uma direção T, e uma direção perpendicular à direção L e a direção T é definida como uma direção C, uma microestrutura satisfaz a seguir (I) a (III): (I) A microestrutura consiste, em uma razão volumétrica total, 80% ou mais de ferrita e martensita, com o balanço sendo austenita retida; (II) Em um campo de visualização de observação na direção L de uma forma quadrada que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, e cuja lateral prolonga-se na direção L é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, quando quatro segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção L e dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção L são definidos como segmentos de linha TL1 a TL4, quatro segmentos de linha que se prolongam na direção L e que estão dispostos em intervalos iguais na direção T e dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha L1 a L4, e uma interface entre a ferrita e martensita é definida como uma interface de ferrita, um número de interseções NTL que é um número de interseções entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita é 38 ou mais, e um número de interseções NL, que é um número de interseções entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTL satisfaz a Fórmula (3); (III) Em um campo de visualização de observação na direção C de uma forma quadrada que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, e cuja lateral prolonga-se na direção C é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, quando quatro segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção C e dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção C são definidos como segmentos de linha TC1 a TC4, e quatro segmentos de linha que se prolongam na direção C e que estão dispostos em intervalos iguais na direção T e dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha C1 a C4, um número de interseções NTC que é o número de interseções entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita é 30 ou mais, e um número de interseções NC que é o número de interseções entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTC satisfaz a Fórmula (4): 156Al + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) Ca/S > 4,0 (2) NTL/NL > 1,80 (3) NTC/NC > 1,70 (4) onde, cada símbolo do elemento nas Fórmulas (1) e (2) é substituído pelo teor (% em massa) de um elemento correspondente.
[0016] Um método para produzir um tubo de aço sem costura de acordo com a presente divulgação inclui: uma etapa de aquecimento para aquecer uma matéria-prima tendo uma composição química que consiste em: em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, (V) 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, (VI) 0 a 2.00%, e o balanço: Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2) em uma temperatura de aquecimento T de 1200 a 1260°C durante t horas; uma etapa de laminação por perfuração para laminar por perfuração a matéria-prima que foi aquecida na etapa de aquecimento sob uma condição satisfazendo a Fórmula (A) para produzir uma casca oca; uma etapa de laminação por alongamento para alongar e laminar a casca oca; uma etapa de têmpera para temperar a casca oca após a etapa de laminação por alongamento em uma temperatura de têmpera de 850 a 1150°C; e uma etapa de revenimento para revenir a casca oca após a etapa de têmpera em uma temperatura de revenimento de 400 a 700°C, 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) Ca/S > 4,0 (2) 0,057X - Y < 1720 (A) onde, X na Fórmula (A) é definido pela seguinte Fórmula (B), X = (T + 273) x {20 + log(t)} (B) onde, T é uma temperatura de aquecimento (°C) da matéria-prima, e te é um tempo de espera (hora) na temperatura de aquecimento T, uma razão de redução de área Y (%) na Fórmula (A) é definida pela Fórmula (C): Y = {1 - (área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da casca oca após laminação por perfuração/área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da matéria-prima antes da laminação por perfuração)} x 100 (C)
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
[0017] Um tubo de aço sem costura de acordo com a presente divulgação pode atingir um limite de escoamento de 862 Mpa ou mais e excelente tenacidade à baixa temperatura ao mesmo tempo. O método para produzir um tubo de aço sem costura de acordo com a presente divulgação permite a produção do tubo de aço sem costura descrito acima.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0018] [FIG. 1] A FIG. 1 é uma vista esquemática de uma microestrutura em uma seção transversal localizada em uma posição central da espessura de parede de um tubo de aço sem costura e incluindo uma direção de eixo de tubo (direção L) e uma direção de espessura de parede (direção T) do tubo de aço sem costura, o tubo de aço sem costura tendo a mesma composição química como a do tubo de aço sem costura da presente modalidade, mas tendo uma microestrutura diferente. [FIG. 2] A FIG. 2 é uma vista esquemática da microestrutura em uma seção transversal localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura da presente modalidade e incluindo a direção L e a direção T. [FIG. 3] A FIG. 3 é um diagrama esquemático para ilustrar uma relação entre a microestrutura e propagação de uma trinca em uma seção transversal do tubo de aço sem costura. [FIG. 4] A FIG. 4 é um diagrama esquemático para ilustrar um método de cálculo de um índice de camada LIL em um campo de visualização de observação da direção L na presente modalidade. [FIG. 5] A FIG. 5 é um diagrama esquemático para ilustrar um método de cálculo de um índice de camada LIC em um campo de visualização de observação da direção C na presente modalidade. [FIG. 6] A FIG. 6 é um diagrama para mostrar uma relação entre o índice de camada LIC no campo de visualização de observação na direção C e energia absorvida a -10°C (tenacidade à baixa temperatura) no tubo de aço sem costura, no qual o teor de cada elemento na composição química está dentro do intervalo descrito acima e satisfaz as Fórmulas (1) e (2), e o índice de camada LIL no campo de visualização de observação da direção L satisfaz a Fórmula (3).
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES
[0019] Os presentes inventores estudaram um tubo de aço sem costura que possa atingir um limite de escoamento de 862 MPa ou mais e excelente tenacidade à baixa temperatura ao mesmo tempo.
[0020] Primeiramente, os presentes inventores estudaram a composição química de um tubo de aço sem costura tendo um limite de escoamento de 862 MPa ou mais e excelente tenacidade à baixa temperatura. Em consequência disto, os presentes inventores consideraram que um tubo de aço sem costura tendo uma composição química que consiste, em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, V: 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, W: 0 a 2,00%, e o balanço: Fe e impurezas podem possivelmente atingir um limite de escoamento alto de 862 MPa (125 ksi) ou mais e excelente tenacidade à baixa temperatura ao mesmo tempo.
[0021] Enquanto isso, no caso do tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima, a microestrutura é uma microestrutura duplex que é composta dominantemente por ferrita e martensita. Mais especificamente, a microestrutura contém ferrita e martensita, com o balanço sendo austenita retida.
[0022] Os presentes inventores investigaram a relação entre as razões volumétricas de ferrita e martensita em uma microestrutura duplex e tenacidade à baixa temperatura. Os presentes inventores investigaram adicionalmente e estudaram a relação entre o estado de distribuição de ferrita e também de martensita de uma microestrutura duplex e tenacidade à baixa temperatura. Em consequência disto, descobriu-se que na microestrutura duplex do material de aço tendo a composição química descrita acima, mesmo se a razão volumétrica de ferrita e razão volumétrica de martensita forem iguais, se o estado de distribuição da ferrita e martensita diferirem, a tenacidade à baixa temperatura esperada para ser obtida será bem diferente.
[0023] FIGS. 1 e 2 são diagramas esquemáticos de uma microestrutura em uma seção transversal incluindo a direção do eixo de tubo e a direção de espessura de parede do tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima. A direção horizontal da FIG. 1 corresponde à direção do eixo de tubo (direção de rolagem), e a direção vertical da FIG. 1 corresponde à direção de espessura de parede. Similarmente, a direção horizontal na FIG. 2 corresponde à direção L e a direção vertical na FIG. 2 corresponde à direção T. Na presente descrição, a direção de eixo de tubo (direção de rolagem) do tubo de aço sem costura é definida como a “direção L”. A direção de espessura de parede do tubo de aço sem costura é definida como uma “direção T”. Neste documento, a direção de espessura de parede significa uma direção radial em uma direção transversal perpendicular à direção do eixo de tubo. Uma direção perpendicular à direção L e a direção T (correspondendo à direção circunferencial do tubo de aço sem costura) é definida como uma “direção C”. Em ambas as FIGS. 1 e 2, o comprimento na direção L do diagrama esquemático é 100 μm, e o comprimento desta forma na direção T é 100 μm.
[0024] Nas FIGS. 1 e 2, uma região branca 10 é ferrita. Uma região hachurada 20 é martensita. A razão volumétrica de ferrita e a razão volumétrica de martensita na FIG. 1 não são tão diferentes da razão volumétrica de ferrita e a razão volumétrica de martensita na FIG. 2. Contudo, o estado de distribuição de ferrita 10 e martensita 20 na FIG. 1 é significativamente diferente do estado de distribuição de ferrita 10 e martensita 20 na FIG. 2. Especificamente, na microestrutura mostrada na FIG. 1, ferrita 10 e martensita 20 cada prolongam-se nas direções aleatórias, formando uma microestrutura sem camadas. Por outro lado, na microestrutura mostrada na FIG. 2, ferrita 10 e martensita 20 prolongam-se na direção L, e ferrita 10 e martensita 20 são empilhadas na direção T. Ou seja, a microestrutura mostrada na FIG. 2 é uma estrutura em camadas de ferrita 10 e martensita 20.
[0025] Ou seja, descobriu-se que no tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima, a microestrutura pode diferir grandemente mesmo se a composição química for a mesma. Foram retiradas amostras de teste de impacto Charpy do tubo de aço sem costura tendo a microestrutura mostrada na FIG. 1 e o tubo de aço sem costura tendo a microestrutura mostrada na FIG. 2 por um método descrito abaixo. Então, o teste de impacto Charpy foi realizado de acordo com a ASTM A370-18, e energia absorvida (J) a -10°C foi determinada. Em consequência disto, a energia absorvida a -10°C do tubo de aço sem costura tendo a microestrutura (estrutura em camadas) mostrada na FIG. 2 foi notavelmente grande em comparação com a energia absorvida a -10°C do tubo de aço sem costura tendo a microestrutura (estrutura sem camadas) mostrada na FIG. 1. Portanto, os presentes inventores consideraram que na composição química descrita acima, excelente tenacidade à baixa temperatura poderia ser obtida se a estrutura em camadas se prolongando ao longo da direção L for obtida na microestrutura de uma seção transversal incluindo a direção L e a direção T (doravante denominada como uma seção transversal de direção L).
[0026] Contudo, um estudo adicional revelou que mesmo se a microestrutura do tubo de aço sem costura tivesse uma estrutura em camadas prolongando-se ao longo da direção L, o tubo de aço sem costura não tinha necessariamente uma excelente tenacidade à baixa temperatura. Ou seja, mesmo quando a microestrutura do tubo de aço sem costura tivesse uma estrutura em camadas prolongando-se ao longo da direção L em uma seção transversal da direção L, houve casos em que a tenacidade à baixa temperatura foi ruim.
[0027] Assim, os presentes inventores estudaram a relação entre a direção de propagação de uma trinca no tubo de aço sem costura e uma direção de prolongamento da estrutura em camadas. Em consequência disto, descobriu-se que, a fim de aumentar a tenacidade à baixa temperatura, é importante que a estrutura em camadas se prolongue não apenas na direção L, mas também na direção C. Embora o motivo para isso seja incerto, os seguintes motivos são concebíveis.
[0028] Há casos em que uma trinca no tubo de aço sem costura propaga-se na direção L e onde ela se propaga na direção C. Portanto, a fim de aumentar a tenacidade à baixa temperatura, é preferencial que a propagação de uma trinca seja inibida pela martensita na estrutura em camadas, não importando se a trinca se propaga na direção L ou na direção C.
[0029] A FIG. 3 é um diagrama esquemático para ilustrar a relação entre a microestrutura e a propagação de uma trinca em uma seção transversal de um tubo de aço sem costura 1. Referindo-se à FIG. 3, no tubo de aço sem costura 1, como descrito acima, uma seção transversal incluindo a direção L e a direção T é definida como uma “seção transversal 1L da direção L”. Adicionalmente, uma seção transversal incluindo a direção C e a direção T é definida como uma “seção transversal 1C da direção C”. Na FIG. 3, assume-se que a estrutura em camadas se prolonga suficientemente na direção L e também se prolonga suficientemente na direção C.
[0030] Como mostrado na FIG. 3, uma direção de propagação D de uma trinca é decomposta em um componente de direção L e um componente de direção C. O componente de direção L da direção de propagação de uma trinca é definida como LDC (Trinca da Direção L). O componente de direção C da direção de propagação de uma trinca é definida como CDC (Trinca da Direção C).
[0031] Em uma estrutura em camadas composta de ferrita 10 e martensita 20, martensita 20 inibe a propagação de uma trinca. Ou seja, martensita 20 tem uma microestrutura metálica mais fina do que a ferrita 10 e, assim, possui uma microestrutura tendo excelente tenacidade. Portanto, martensita 20 atua como resistência contra a propagação de uma trinca. Em um caso no qual a direção de propagação de uma trinca se cruza com a direção de prolongamento de martensita 20, e mesmo se uma ponta de trinca que colidiu com martensita 20 mudar sua direção de propagação e começar a se propagar novamente, a ponta de trinca provavelmente colidirá com martensita 20 novamente, ou seja, em um caso em que uma trinca dificilmente consegue evitar a martensita 20, não importa de que maneira ela se propaga, é possível inibir efetivamente a propagação de uma trinca.
[0032] Como mostrado na microestrutura da seção transversal 1C da direção C na FIG. 3, um componente LDC da direção L de uma trinca intercede (cruza em ângulos retos) com a martensita 20 prolongando-se na direção C. Neste caso, martensita 20 prolongando-se na direção C atua como resistência contra o componente LDC da direção L de uma trinca e inibe a propagação do componente LDC da direção L de uma trinca.
[0033] Similarmente, como mostrado na microestrutura da seção transversal na 1L da direção L da FIG. 3, um componente CDC da direção C de uma trinca intercede (cruza em ângulos retos) com a martensita 20 prolongando-se na direção L. Neste caso, a martensita prolongando-se na direção L atua como resistência contra o componente CDC da direção C de uma trinca e inibe a propagação do componente CDC da direção C de uma trinca.
[0034] Como descrito acima, a martensita prolonga-se na direção C e a direção L inibe a propagação de uma trinca. Adicionalmente, na seção transversal 1L da direção L e na seção transversal 1C da direção C, à medida em que o número de camadas empilhadas na direção T por área unitária aumenta, torna-se mais difícil que uma trinca se propague evitando a martensita 20. Especificamente, à medida em que o número de camadas empilhadas na direção T por área unitária na seção transversal 1L da direção L e na seção transversal 1C da direção C aumenta, é mais provável que mesmo se uma trinca que tenha sido interrompida de propagar-se pela martensita 20 alterar sua direção de propagação e começar novamente a se propagar, a ponta da trinca colide imediatamente com outra martensita 20. Portanto, a propagação de uma trinca é inibida.
[0035] Como escrito até o momento, quanto maior o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária da estrutura em camadas na seção transversal IL da direção L, e quanto mais suficientemente a estrutura em camadas for prolongada na direção L; e quanto maior o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária da estrutura em camadas na seção transversal 1C da direção C, e quanto mais suficientemente a estrutura em camadas for prolongada na direção C, torna-se mais difícil para uma trinca evitar martensita 20 do que um caso onde a estrutura em camadas é suficientemente prolongada na direção L e não é suficientemente prolongada na direção C. Portanto, é possível suprimir suficientemente a propagação de uma trinca.
[0036] Como descrito até o momento, os inventores consideraram que para suprimir eficazmente a propagação de uma trinca no tubo de aço sem costura 1, é muito eficaz não apenas que na microestrutura na seção transversal 1L da direção L, o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária seja grande, e martensita 20 seja suficientemente prolongada na direção L, mas também que na microestrutura na seção transversal 1C da direção C, o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária seja grande, e martensita 20 seja suficientemente prolongada na direção C.
[0037] Com base nos resultados do estudo descrito acima, os presentes inventores estudaram adicionalmente não apenas sobre a morfologia da estrutura em camadas na seção transversal 1L da direção L, mas também sobre a morfologia da estrutura em camadas na seção transversal 1C da direção C. Em consequência disto, se, na seção transversal 1L da direção L, (II-1) o número de interseções NTL seja 38 ou mais, e (II-2) o índice de camada da direção longitudinal LIL definido pela Fórmula (3) seja 1,80 ou mais, e se, na seção transversal 1C da direção C, (III-1) o número de interseções NTC seja 30 ou mais, e (III-2) o índice de camada da direção circunferencial LIC definido pela Fórmula (4) seja 1,70 ou mais, torna-se possível suprimir de forma muito eficaz as trincas, mesmo se o limite de escoamento for 862 MPa ou mais, e atingir excelente tenacidade à baixa temperatura. Índice de camada LIL = NTL/NL > 1,80 (3) Índice de camada LIc = NTC/NC > 1,70 (4) A seguir, o número de interseções NTL e o índice de camada LIL, e o número de interseções NTC e o índice de camada LIC serão descritos.
[0038] [Número de interseções NTL e o índice de camada LIL na seção transversal 1L da direção L] O índice de camada LIL é um índice indicando o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas na seção transversal 1L da direção L. NTL e NL no índice de camada LIL são definidos como se segue.
[0039] Referindo-se à FIG. 4, em uma seção transversal 1L da direção L incluindo a direção L e a direção T em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, uma região de uma forma quadrada cuja lateral prolonga-se na direção L é de 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é de 100 μm de comprimento seja definida como um campo de observação 50 de observação da direção L. Na FIG. 4, o campo de visualização 50 de observação da direção L inclui ferrita 10 e martensita 20. Neste documento, uma interface entre a ferrita 10 e martensita 20 é definida como uma “interface de ferrita FB”. Observe que a austenita retida existe em uma interface de ripa na martensita 20, e é difícil observá-la com um microscópio. Por outro lado, a ferrita 10 e martensita 20 possuem contrastes diferentes sob observação em microscópio e podem ser facilmente identificadas pelos versados na técnica.
[0040] Segmentos de linha TL1 a TL4 na FIG. 4 são segmentos de linha que se prolongam na direção T e estão dispostos em intervalos iguais na direção L para dividir o campo de visualização 50 de observação da direção L em 5 partes iguais na direção L. O número de interseções (marcadas com "•" na FIG. 4) entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita FB no campo de visualização 50 de observação da direção L é definido como o número de interseções NTL. O número de interseções NTL significa o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária na seção transversal 1L da direção L (campo de visualização de observação da direção L 50).
[0041] Os segmentos de linha L1 e L4 na FIG. 4 são segmentos de linha que se prolongam na direção L e estão dispostos em intervalos iguais na direção T para dividir o campo de visualização 50 de observação da direção L em 5 partes iguais na direção T. O número de interseções (marcadas com "O" na FIG. 4) entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita FB no campo de visualização 50 de observação da direção L é definido como o número de interseções NL.
[0042] O índice de camada LIL significa o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas na seção transversal 1L da direção L (campo de visualização de observação na direção L 50). Quando o número de interseções NTL é 38 ou mais e o índice de camada LIL é 1,80 ou mais, significa que uma estrutura em camadas desenvolvida de modo suficiente é obtida na seção transversal 1L da direção L. Neste caso, sobre a suposição de que o número de interseções NTC a seção transversal 1C da direção C (campo de visualização de observação da direção C 60) é 30 ou mais e o índice de camadas LIC é 1,70 ou mais, no tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima, um limite de escoamento de 862 MPa ou mais, e excelente tenacidade à baixa temperatura foram obtidos. Observe que, na FIG. 4, o número de interseções NTL é 43 e o número de interseções NL é 6. Portanto, o índice de camada LIL é 7,17.
[0043] [Número de interseções NTC e o índice de camada LIC na seção transversal 1C da direção C] O índice de camada LIC é um índice indicando o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas na seção transversal 1C da direção C. NTC e NC no índice de camada LIC são definidos como se segue.
[0044] Referindo-se à FIG. 5, em uma seção transversal 1C da direção C incluindo a direção C e a direção T em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, uma região de uma forma quadrada cuja lateral prolonga-se na direção C é de 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é de 100 μm de comprimento seja definida como um campo de visualização de observação da direção C 60. Como na FIG. 4, o campo de visualização de observação da direção C 60 inclui ferrita 10 e martensita 20 na FIG. 5.
[0045] Segmentos de linha TC1 a TC4 na FIG. 5 são segmentos de linha que se prolongam na direção T e estão dispostos em intervalos iguais na direção C para dividir o campo de visualização de observação da direção C 60 em 5 partes iguais na direção C. O número de interseções (marcadas com "•" na FIG. 5) entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita FB no campo de visualização de observação da direção C 60 é definido como o número de interseções NTC. O número de interseções NTC significa o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária na seção transversal 1C da direção C (campo de visualização de observação da direção C 60).
[0046] Os segmentos de linha C1 e C4 na FIG. 5 são segmentos de linha que se prolongam na direção C e estão dispostos em intervalos iguais na direção T para dividir o campo de visualização de observação da direção C 60 em 5 partes iguais na direção T. O número de interseções (marcadas com "O" na FIG. 5) entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita FB no campo de visualização de observação da direção C 60 é definido como o número de interseções NC.
[0047] O índice de camada LIC significa o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas na seção transversal 1C da direção C (campo de visualização de observação na direção C 60). Quando o número de interseções NTC é 30 ou mais e o índice de camada LIC é 1,70 ou mais, significa que uma estrutura em camadas desenvolvida de modo suficiente é obtida na seção transversal 1C da direção C. Neste caso, sobre a suposição de que o número de interseções NTL na seção transversal 1L da direção L é 38 ou mais e o índice de camadas LIL é 1,80 ou mais, no tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima, um limite de escoamento de 862 MPa ou mais, e excelente tenacidade à baixa temperatura foram obtidos. Observe que, na FIG. 6, o número de interseções NTC é 36 e o número de interseções NC é 10. Portanto, o índice de camada LIC é 3,60.
[0048] Como descrito acima, não apenas o número de interseções NTL, que significa o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária na seção transversal 1L da direção L, é definido em 38 ou mais, e o índice de camada LIL, que significa o grau de estado de ferrita 10 e martensita 20 em camadas é definido em 1,80 ou mais (ou seja, Fórmula (3) é satisfeita), mas também o número de interseções NTC, que significa o número de camadas de ferrita 10 e martensita 20 empilhadas na direção T por área unitária na seção transversal 1C da direção C, seja definido em 30 ou mais, e o índice de camada LIC indicando o grau de estado de martensita e ferrita em camadas, é definido em 1,70 ou mais (ou seja, Fórmula (4) seja satisfeita). Em resultado disso, as trincas podem ser eficazmente suprimidas e excelente tenacidade à baixa temperatura pode ser obtida mesmo se um limite de escoamento for 862 MPa ou mais.
[0049] Contudo, mesmo com o tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima, descobriu-se que a estrutura em camadas na seção transversal 1L da direção L e a seção transversal 1C da direção C nem sempre pode satisfazer as Fórmulas (3) e (4). Portanto, os presentes inventores estudaram as causas disto. Em consequência disto, os seguintes itens foram encontrados.
[0050] Geralmente, Ti e Nb são eficazes na formação de carbonitretos e semelhantes durante o trabalho a quente e refino dos grãos cristalinos por um efeito de pinagem. Na presente descrição, carbonitretos e semelhantes significa um termo genérico para nitretos, carbetos ou carbonitretos.
[0051] Contudo, na produção de um tubo de aço sem costura usando uma matéria-prima tendo a composição química descrita acima, os efeitos de pinagem de Ti e Nb impedem o alongamento da ferrita. Similarmente, Al forma AlN, exibindo com isso um efeito de pinagem. Além disso, V forma carbonitretos de V, exibindo com isso um efeito de pinagem. Adicionalmente, Mn pode combinar-se com S para formar MnS fino. Neste caso, MnS também exibe um efeito de pinagem. Se um grande número de precipitados que geram estes efeitos de pinagem são produzidos, o alongamento da ferrita é impedido. Portanto, é difícil obter uma estrutura em camadas suficientemente desenvolvida na seção transversal 1L da direção L e/ou na seção transversal 1C da direção C. Em consequência disto, a microestrutura não satisfaz a Fórmula (3) e/ou a Fórmula (4).
[0052] Portanto, os presentes inventores estudaram a relação entre o teor de Ti, teor de Nb, teor de Al, teor de N, teor de V, teor de C, teor de Mn e teor de S na composição química e o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas. Em consequência disto, descobriu que se a composição química descrita acima satisfaz adicionalmente a Fórmula (1), a geração de precipitados que exibem efeitos de pinagem (doravante denominados como partículas de pinagem) podem ser suficientemente suprimidas e uma estrutura em camadas suficientemente desenvolvida pode ser obtida tanto na seção transversal 1L da direção L como na seção transversal 1C da direção C: 156Al + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) onde, cada símbolo do elemento na Fórmula (1) é substituído pelo teor (% em massa) de um elemento correspondente.
[0053] Adicionalmente, para obter uma estrutura em camadas que satisfaça as Fórmulas (3) e (4) descritas acima no tubo de aço sem costura, é preferencial melhorar a usinabilidade a quente durante o processo de produção desta forma. Assim, é preferencial que a composição química descrita acima satisfaça não apenas a Fórmula (1), mas também a Fórmula (2) a seguir: Ca/S > 4,0 (2) onde, o símbolo do elemento na Fórmula (2) é substituído pelo teor (% em massa) do elemento correspondente.
[0054] S dissolvido segrega nas bordas de grãos e deteriora a usinabilidade a quente. Se S for imobilizado por Ca, o S dissolvido no aço será reduzido e, assim, a usinabilidade a quente pode ser melhorada. No caso do tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima, quando o teor de Ca com respeito ao teor de S satisfaz a Fórmula (2), pode-se obter usinabilidade a quente suficiente. Portanto, presumindo que a composição química do tubo de aço de sem costura também satisfaz a Fórmula (1), uma estrutura em camadas satisfaz a (II-1) e (II-2) descritas acima pode ser obtida na seção transversal 1L da direção L e, adicionalmente, uma estrutura em camadas satisfazendo (III-1) e (III-2) é obtida na seção transversal 1C da direção C. Em resultado disso, as trincas podem ser eficazmente suprimidas e excelente tenacidade à baixa temperatura pode ser obtida mesmo quando um limite de escoamento for 862 MPa ou mais.
[0055] A FIG. 6 é um diagrama para mostrar uma relação entre o índice de camada LIC no campo de visualização de observação na direção C e energia absorvida a -10°C (tenacidade à baixa temperatura) no tubo de aço sem costura tendo a composição química na qual o teor de cada elemento está dentro do intervalo descrito acima e que satisfaz as Fórmulas (1) e (2), o número de interseções NTL no campo de visualização de observação da direção L é 38 ou mais, o índice de camada LIL satisfaz a Fórmula (3), e tendo o limite de escoamento de 862 MPa ou mais. Ou seja, a FIG. 6 é um diagrama para mostrar a relação entre o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas (LIC) na seção transversal 1C da direção C e tenacidade à baixa temperatura no tubo de aço sem costura que tem uma composição química que satisfaz as Fórmulas (1) e (2), e um limite de escoamento de 862 MPa ou mais, e no qual uma estrutura em camadas desenvolvida suficientemente é obtida na seção transversal 1L da direção L.
[0056] Referindo-se à FIG. 6, no tubo de aço sem costura no qual o teor de cada elemento na composição química está dentro do intervalo descrito acima e satisfaz as Fórmulas (1) e (2), os (II-1) e (II-2) descritos acima são satisfeitos no campo de visualização de observação na direção L e o limite de escoamento é 862 MPa ou mais, se o índice de camada LIC no campo de visualização de observação da direção C for menos do que 1,70, a energia absorvida em -10°C aumenta acentuadamente à medida em que o índice de camada LIC aumenta. E quando o índice de camada LIC torna-se 1,70 ou mais, embora a energia absorvida em -10°C torna-se 150 J ou mais, aumento na energia absorvida em -10°C associada com aumento no índice de camada LIC é menor do que quando o índice de camada LIC é menor do que 1,70. Ou seja, o índice de camada LIC tem um ponto de inflexão de 1,70. Observe que, na FIG. 6, quando o índice de camada LIC era 1,70 ou mais, o número de interseções NTC foi 30 ou mais.
[0057] Em resumo, FIG. 6 mostra que no tubo sem costura tendo um limite de escoamento de 862 MPa ou mais, tenacidade à baixa temperatura é significativamente aumentada não apenas pelo fato de que a estrutura em camadas é desenvolvida suficientemente na seção transversal 1L na direção L, mas também pelo fato de que a estrutura em camadas seja suficientemente desenvolvida na seção transversal 1C na direção C. Portanto, no tubo de aço sem costura no qual o teor de cada elemento na composição química está dentro do intervalo descrito acima e satisfaz as Fórmulas (1) e (2), o número de interseções NTL no campo de visualização de observação da direção L é 38 ou mais, e o índice de camada LIL satisfaz a Fórmula (3), configurando o número de interseções NTC sendo 30 ou mais, e o índice de camada LIC sendo 1,70 ou mais, um limite de escoamento de 862 MPa ou mais pode ser obtido, bem como excelente tenacidade de baixa temperatura pode ser obtida.
[0058] Um tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade que foi concluído com base nos resultados descritos até o momento e um método para produzir o mesmo possui as seguintes configurações.
[0059] O tubo de aço sem costura de [1] possui uma composição química que consiste em: em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, V: 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, W: 0 a 2.00%, e o balanço: Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2), em que quando uma direção do eixo do tubo é definida como uma direção L, uma direção de espessura de parede é definida como uma direção T, e uma direção perpendicular à direção L e a direção T é definida como uma direção C, a microestrutura desta satisfaz a seguir (I) a (III): (I) A microestrutura consiste, em uma razão volumétrica total, 80% ou mais de ferrita e martensita, com o balanço sendo austenita retida. (II) Em um campo de visualização de observação na direção L de uma forma quadrada que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, e cuja lateral prolonga-se na direção L é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, quando quatro segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção L e dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção L são definidos como segmentos de linha TL1 a TL4, quatro segmentos de linha que se prolongam na direção L e que estão dispostos em intervalos iguais na direção T e dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha L1 a L4, e uma interface entre a ferrita e martensita é definida como uma interface de ferrita, um número de interseções NTL que é um número de interseções entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita é 38 ou mais, e um número de interseções NL, que é um número de interseções entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTL satisfaz a Fórmula (3). (III) Em um campo de visualização de observação na direção C de uma forma quadrada que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, e cuja lateral prolonga-se na direção C é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, quando quatro segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção C e dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção C são definidos como segmentos de linha TC1 a TC4, e quatro segmentos de linha que se prolongam na direção C e que estão dispostos em intervalos iguais na direção T e dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha C1 a C4, um número de interseções NTC que é o número de interseções entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita é 30 ou mais, e um número de interseções NC que é o número de interseções entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTC satisfaz a Fórmula (4): 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) Ca/S > 4,0 (2) NTL/NL > 1,80 (3) NTC/NC > 1,70 (4) onde, cada símboIo do eIemento nas FórmuIas (1) e (2) é substituído peIo teor (% em massa) de um eIemento correspondente.
[0060] O tubo de aço sem costura de [2] é o tubo de aço sem costura de acordo com [1], em que a composição química contém V: 0,01 a 0,20%.
[0061] O tubo de aço sem costura de [3] é o tubo de aço sem costura de acordo com [1] ou [2], em que a composição química contém: um ou mais tipos de eIementos seIecionados do grupo que consiste em Co: 0,10 a 0.30%, e W: 0,02 a 2,00%.
[0062] Um método para produzir um tubo de aço sem costura de [4] é um método para produzir um tubo de aço sem costura incluindo: uma etapa de aquecimento para aquecer uma matéria-prima tendo uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, W: 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, X: 0 a 2.00%, e o balanço: Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2) em uma temperatura de aquecimento T de 1200 a 1260°C durante t horas; uma etapa de laminação por perfuração para laminar por perfuração a matéria-prima que foi aquecida na etapa de aquecimento sob uma condição satisfazendo a Fórmula (A) para produzir uma casca oca; uma etapa de laminação por alongamento para alongar e laminar a casca oca; uma etapa de têmpera para temperar a casca oca após a etapa de laminação por alongamento em uma temperatura de têmpera de 850 a 1150°C; e uma etapa de revenimento para revenir a casca oca após a etapa de têmpera em uma temperatura de revenimento de 400 a 700°C: 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) Ca/S > 4,0 (2) 0,057X - Y < 1720 (A) onde, X na Fórmula (A) é definido pela seguinte Fórmula (B), X = (T + 273) x {20 + log(t)} (B) onde, T é uma temperatura de aquecimento (°C) da matéria-prima, e te é um tempo de espera (hora) na temperatura de aquecimento T, uma razão de redução de área Y (%) na Fórmula (A) é definida pela Fórmula (C): Y = {1 - (área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da casca oca após laminação por perfuração/área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da matéria-prima antes da laminação por perfuração)} x 100 (C)
[0063] Um método para produzir um tubo de aço sem costura [5] é o método para produzir um tubo de metal sem costura de acordo com [4], caracterizado pelo fato de que a composição química contém V: 0,01 a 0,20%.
[0064] Um método para produzir um tubo de aço sem costura [6] é método para produzir um tubo de metal sem costura, de acordo com [4] ou [5], em que a composição química contém: um ou mais tipos de elementos selecionados do grupo que consiste em Co: 0,10 a 0.30%, e W: 0,02 a 2,00%.
[0065] A aplicação do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade não é particularmente limitada. O tubo de aço sem costura da presente modalidade é amplamente aplicável para usos nos quais a elevada resistência e tenacidade à baixa temperatura são requeridas. O tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade pode ser usado, por exemplo, como um tubo de aço para geração de energia geotérmica e um tubo de aço para plantas químicas. O tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade é particularmente adequado para uso como um tubo de aço de poço de petróleo. Exemplos de tubo de aço sem costura para aplicações de poço de petróleo incluem tubos de revestimento, tubos de tubulação e tubos de perfuração.
[0066] A seguir, o tubo de aço de acordo com a presente modalidade será descrito em detalhes. O símbolo “%” relativo a um elemento significa % em massa, exceto se especificado de outra forma.
[0067] [Composição Química] A composição química do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade contém os seguintes elementos.
[0068] C: 0,050% ou menos O carbono (C) é inevitavelmente contido. Ou seja, o teor de C é superior a 0%. C aumenta a resistência do material de aço. Contudo, se o teor de C é maior do que 0,050%, a dureza após o revenimento torna-se muito alta e a tenacidade à baixa temperatura diminui, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Quando o teor de C se torna maior do que 0,050%, a austenita retida aumenta adicionalmente. Neste caso, o limite de escoamento tende a diminuir, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de C é de 0,050% ou menos. O limite inferior do teor de C não é particularmente limitado. Contudo, a redução excessiva do teor de C aumentará significativamente os custos de refinamento no processo de siderurgia. Portanto, considerando a fabricação industrial, um limite inferior do teor de C é preferencialmente 0,001%, mais preferencialmente 0,002%, ainda preferencialmente 0,003% e ainda preferencialmente 0,007%. Um limite superior do teor de C é de preferência 0,040%, e mais preferencialmente, 0,030%.
[0069] Si: 0,50% ou menos O silício (Si) é inevitavelmente contido. Ou seja, o teor de Si é superior a 0%. Si desoxidiza o aço. Contudo, se o teor de Si se tornar maior do que 0,50%, a tenacidade à baixa temperatura e a usinabilidade a quente do material de aço deteriora mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de Si é de 0,50% ou menos. Um limite inferior preferencial do teor de Si não é particularmente limitado. Contudo, a redução excessiva do teor de Si aumentará significativamente os custos de refinamento no processo de siderurgia. Portanto, considerando a fabricação industrial, um limite inferior do teor de Si é preferencialmente 0,01%, mais preferencialmente 0,02% e adicionalmente e preferencialmente 0,10%. Um limite superior do teor de Si é, de um modo preferencial, 0,45% e, de um modo mais preferencial, 0,40%.
[0070] Mn: 0,01 a 0,20% Manganês (Mn) desoxida o aço e dessulfuriza o aço. Mn também aumenta a usinabilidade a quente do material de aço. Se o teor de Mn for menor do que 0,01%, estes efeitos não podem ser suficientemente obtidos mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Por outro lado, quando o teor de Mn se torna maior do que 0,20%, Mn segrega nas bordas de grãos juntamente com impurezas, tais como P e S mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Neste caso, a resistência à corrosão em um ambiente de elevada temperatura irá deteriorar. Portanto, o teor de Mn é de 0,01 a 0,20%. Um limite inferior do teor de Mn é, de preferência, 0,02%, mais preferencialmente, 0,03% e, ainda mais preferencialmente, 0,05%. Um limite superior preferencial do teor de Mn é de preferência 0,18%, mais preferencialmente é de 0,15% e ainda mais preferencialmente é de 0,13%.
[0071] P: 0,025% ou menos O fósforo (P) é uma impureza inevitavelmente contida. Ou seja, o teor de P é superior a 0%. P segrega nas bordas de grãos e reduz a tenacidade à baixa temperatura do material de aço. Portanto, o teor de P é 0,025% ou menos. Um limite superior do teor de P é, de preferência, de 0,020% e, mais preferencialmente, de 0,015%. O teor de P é de preferência tão baixo quanto possível. Contudo, a redução excessiva do teor de P aumentará significativamente os custos de refinamento no processo de siderurgia. Portanto, considerando a fabricação industrial, um limite inferior do teor de P é preferencialmente 0,001% e mais preferencialmente 0,002%.
[0072] S: 0,0150% ou menos O enxofre (S) é uma impureza inevitavelmente contida. Ou seja, o teor de S é superior a 0%. S segrega nas bordas de grãos e deteriora a tenacidade à baixa temperatura e usinabilidade a quente do material de aço. Portanto, o teor de S é de 0,0150% ou menos. Um limite superior do teor de S é de preferência 0,0050%, mais preferencialmente é de 0,0030% e ainda mais preferencialmente é de 0,0020%. O teor de S é de preferência tão baixo quanto possível. Contudo, a redução excessiva do teor de S aumentará significativamente os custos de refinamento no processo de siderurgia. Portanto, considerando a fabricação industrial, um limite inferior do teor de S é preferencialmente 0,0001%, mais preferencialmente 0,0002% e adicionalmente e preferencialmente 0,0003%.
[0073] Cu: 0,09 a 3,00% O cobre (Cu) aumenta a resistência do material de aço por fortalecimento da precipitação. Cu aumenta adicionalmente a resistência à corrosão do material de aço em um ambiente de alta temperatura. Se o teor de Cu for menor do que 0,09%, estes efeitos não podem ser suficientemente obtidos mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Por outro lado, se o teor de Cu for superior a 3,00%, a usinabilidade a quente do material de aço irá deteriorar se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de Cu é de 0,09 a 3,00%. Um limite inferior do teor de Cu é, de preferência, 0,10%, mais preferencialmente, 0,20%, adicionalmente e preferencialmente 0,80% e adicionalmente e preferencialmente 1,20%. Um limite superior preferencial do teor de Cu é de preferência 2,90%, mais preferencialmente é de 2,80% e ainda mais preferencialmente é de 2,70%.
[0074] Cr: 15,00 a 18,00% Cromo (Cr) aumenta a resistência à corrosão do material de aço em um ambiente de alta temperatura. Especificamente, Cr reduz a taxa de corrosão do material de aço em um ambiente de alta temperatura e aumenta a resistência à corrosão do dióxido de carbono do material de aço. Se o teor de Cr for menor do que 15,00%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, estes efeitos não podem ser suficientemente obtidos. Por outro lado, se o teor de Cr for superior a 18,00%, o teor de ferrita no material de aço aumenta e a resistência do material de aço diminuir mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de Cr é de 15,00 a 18,00%. Um limite inferior do teor de Cr é, de preferência, 15,50%, mais preferencialmente, 16,00% e, ainda mais preferencialmente, 16,50%. Um limite superior preferencial do teor de Cr é de preferência 17,80%, mais preferencialmente é de 17,50% e ainda mais preferencialmente é de 17,20%.
[0075] Ni: 4,00 a 9,00% Níquel (Ni) aumenta a resistência do material de aço. Ni aumenta adicionalmente a resistência à corrosão em um ambiente de alta temperatura. Se o teor de Ni for menor do que 4,00%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, estes efeitos não podem ser suficientemente obtidos. Por outro lado, se o teor de Ni for superior a 9,00%, a austenita retida é provável de ser produzida em excesso mesmo se o teor de outros elementos estiver dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de Ni é de 4,00 a 9,00%. Um limite inferior do teor de Ni é, de preferência, 4,20%, mais preferencialmente, 4,40% e, ainda mais preferencialmente, 4,80%. Um limite superior do teor de Ni é preferencialmente 8,70%, mais preferencialmente 8,00%, ainda preferencialmente 7,00% e ainda preferencialmente 6,00%.
[0076] Mo: 1,50 a 4,00% Molibdênio (Mo) aumenta a temperabilidade do material aço. Mo produz adicionalmente carbetos finos e aumenta a resistência ao amolecimento por revenimento do material de aço. Em consequência disto, Mo aumenta a resistência à corrosão do material de aço pelo revenimento em elevada temperatura. Se o teor de Mo for menor do que 1,50%, estes efeitos não podem ser suficientemente obtidos mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Por outro lado, se o teor de Mo for superior a 4,00%, estes efeitos serão saturados mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de Mo é de 1,50 a 4,00%. Um limite inferior do teor de Mo é, de preferência, 1,60%, mais preferencialmente, 1,70% e, ainda mais preferencialmente, 1,80%. Um limite superior preferencial do teor de Mo é de preferência 3,80%, mais preferencialmente é de 3,50% e ainda mais preferencialmente é de 3,20%.
[0077] Al: 0,040% ou menos O alumínio (Al) é inevitavelmente contido. Ou seja, o teor de Al é superior a 0%. Al desoxidiza o aço. Contudo, se o teor de Al for superior a 0,040%, AlN é gerado em excesso mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Visto que AlN é uma partícula de pinagem, ela suprime a formação de uma estrutura em camadas na seção transversal 1L da direção e/ou a seção transversal 1C da direção C. Adicionalmente, inclusões baseadas em óxido grosseiro são produzidas. As inclusões baseadas em óxido grosseiro deterioram a tenacidade do material de aço. Portanto, o teor de Al é de 0,040% ou menos. Um limite inferior do teor de Al é, de preferência, 0,001%, mais preferencialmente, 0,005% e, ainda mais preferencialmente, 0,010%. Um limite superior do teor de Al é, de preferência, 0,035%, e mais preferencialmente, 0,032%. Note-se que o teor de Al mencionado na presente descrição significa o teor de “Al solúvel em ácido”, ou seja, sol. Al.
[0078] N: 0,0150% ou menos Nitrogênio (N) é inevitavelmente contido. Ou seja, N é superior a 0%. N dissolve no material de aço para aumentar a sua resistência. Contudo, se o teor de N for superior a 0,0150%, AlN é gerado em excesso mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Visto que AlN é uma partícula de pinagem, ela suprime a formação de uma estrutura em camadas na seção transversal 1L da direção L e/ou a seção transversal 1C da direção C. Além disso, nitretos grosseiros são gerados e a resistência à corrosão do material de aço se deteriora. Portanto, o teor de N é 0,0150% ou menos. A redução excessiva do teor de N aumentará significativamente os custos de refinamento no processo de siderurgia. Portanto, um limite inferior do teor de N é de preferência 0,0001%. Um limite inferior do teor de N para obter mais eficazmente o efeito descrito acima é, de preferência, de 0,0020%, mais preferencialmente, 0,0040% e, adicionalmente e preferencialmente, 0,0050%. Um limite superior do teor de N é, de preferência, 0,0140% e, mais preferencialmente, 0,0130%.
[0079] Ca: 0,0010 a 0,0040% O cálcio (Ca) combina-se com S no material de aço para formar um sulfeto e reduzir o S dissolvido. Isso aumenta a usinabilidade a quente do material de aço. Se o teor de Ca for menor do que 0,0010%, este efeito não pode ser suficientemente obtido mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Por outro lado, se o teor de Ca for superior a 0,0040%, óxidos grosseiros são gerados para deteriorar a resistência à corrosão do material de aço mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade. Portanto, o teor de Ca é de 0,0010 a 0,0040%. Um limite inferior do teor de Ca é, de preferência, 0,0012%, mais preferencialmente, 0,0014% e, ainda mais preferencialmente, 0,0016%. Um limite superior do teor de Ca é de preferência 0,0036%, e mais preferencialmente, 0,0034%.
[0080] Ti: 0,020% ou menos No tubo de aço sem costura da presente modalidade, titânio (Ti) está contido inevitavelmente. Ou seja, o teor de Ti é superior a 0%. Ti combina-se com nitrogênio (N) e/ou carbono (C) para formar um nitreto, um carbeto ou um carbonitreto (ou seja, carbonitretos, etc.). Geralmente, carbonitretos de Ti ou semelhantes refinam os grãos cristalinos por um efeito de pinagem e aumentam a tenacidade do material de aço. Contudo, na presente modalidade, em um momento de laminação por perfuração, carbonitreto de Ti ou semelhante impede o alongamento de ferrita na direção L e/ou na direção C por um efeito de pinagem. Em consequência disto, a estrutura em camadas desejada não pode ser obtida. Se o teor de Ti for superior a 0,020%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, uma estrutura em camadas que satisfaça tanto as Fórmulas (3) e (4) não será obtida devido ao efeito de pinagem de carbonitreto de Ti ou semelhante. Em consequência disto, a tenacidade a baixa temperatura do tubo de aço sem costura se deteriora. Portanto, o teor de Ti é de 0,020% ou menos. Um limite superior do teor de Ti é preferencialmente 0,018%, mais preferencialmente 0,015%, ainda preferencialmente 0,010% e ainda preferencialmente 0,005%. O teor de Ti é de preferência tão baixo quanto possível. No entanto, a redução excessiva do teor de Ti pode aumentar o custo de produção. Portanto, um limite inferior preferencial do teor de Ti é 0,001%.
[0081] Nb: 0,020% ou menos No tubo de aço sem costura da presente modalidade, nióbio (Nb) está contido inevitavelmente. Ou seja, o teor de Nb é superior a 0%. Nb combina-se com nitrogênio (N) e/ou carbono (C) para formar carbonitreto de Nb ou semelhante. Geralmente, carbonitreto de Nb ou semelhantes refinam os grãos cristalinos por um efeito de pinagem e aumentam a tenacidade do material de aço. Contudo, na presente modalidade, em um momento de laminação por perfuração, carbonitreto de Nb ou semelhante impede o alongamento de ferrita na direção L e/ou na direção C por um efeito de pinagem. Em consequência disto, a estrutura em camadas desejada não será obtida. Se o teor de Nb for superior a 0,020%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, uma estrutura em camadas que satisfaça tanto as Fórmulas (3) e (4) não pode ser obtida devido ao efeito de pinagem de carbonitreto de Nb ou semelhante. Em consequência disto, a tenacidade a baixa temperatura do tubo de aço sem costura se deteriora. Portanto, o teor de Nb é de 0,020% ou menos. Um limite superior do teor de Nb é preferencialmente 0,018%, mais preferencialmente 0,015%, ainda preferencialmente 0,010% e ainda preferencialmente 0,005%. O teor de Nb é de preferência tão baixo quanto possível. No entanto, a redução excessiva do teor de Nb pode aumentar os custos de produção. Portanto, um limite inferior preferencial do teor de Nb é 0,001%.
[0082] O balanço da composição química do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade é Fe e impurezas. Neste documento, impurezas incluem aquelas que são misturas de minérios e refugos como a matéria- prima, ou do ambiente de produção quando produz industrialmente o tubo de aço sem costura e que são permitidas dentro de um intervalo que não afeta adversamente o tubo de aço sem costura da presente modalidade.
[0083] [Elementos Opcionais] A composição química do tubo de aço sem costura supracitado pode conter V em vez de parte de Fe.
[0084] V: 0 a 0,20% O Vanádio (V) é um elemento opcional e pode não estar contido. Ou seja, o teor de V pode ser 0%. Quando contido, V forma um carbonitreto ou semelhante para aumentar a resistência do material de aço. Contudo, se o teor de V for superior a 0,20%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, o carbonitreto de V ou semelhante exerce um efeito de pinagem no momento da laminação por perfuração, impedindo o alongamento de ferrita na direção L e/ou na direção C. Em consequência disto, uma estrutura em camadas desejada não pode ser obtida. Ou seja, se o teor de V exceder 0,20%, o efeito de pinagem do carbonitreto de V ou semelhante é exibido, de modo que não é possível obter uma estrutura em camadas que satisfaça as Fórmulas (3) e (4). Em consequência disto, a tenacidade a baixa temperatura do tubo de aço sem costura se deteriora. Se o teor de V for superior a 0,20%, carbonitretos ou semelhante tornam-se adicionalmente grosseiros e a tenacidade do material de aço se deteriora. Portanto, o teor de V é de 0 a 0,20%. Um limite inferior do teor de V é de preferência superior a 0% e mais preferencialmente 0,01%. Um limite superior preferencial do teor de V é de preferência menor que 0,20%, mais preferencialmente é de 0,15% e ainda mais preferencialmente é de 0,10%.
[0085] A composição química do tubo de aço sem costura descrita acima pode conter ainda um ou mais tipos do elemento selecionado do grupo que consiste em Co e W como um substituto para uma parte do Fe. Todos esses elementos são elementos opcionais. Esses elementos formam uma película de corrosão sobre a superfície do tubo de aço sem costura em um ambiente de alta temperatura e esta película de corrosão suprime a invenção de hidrogênio no tubo de aço sem costura. Desta forma, esses elementos aumenta a resistência à corrosão do tubo de aço sem costura.
[0086] Co: 0 a 0,30% O cobalto (Co) é um elemento opcional e pode não estar contido. Ou seja, o teor de Co pode ser 0%. Quando contido, Co forma uma película de corrosão sobre a superfície do material de aço (tubo de aço sem costura) em um ambiente de alta temperatura. Isso suprime a invenção de hidrogênio no material de aço. Portanto, a resistência à corrosão do material de aço é aumentada. Se Co estiver contido mesmo em uma quantidade pequena, o efeito descrito acima pode ser obtido até algum ponto. Contudo, se o teor de Co for superior a 0,30%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, a temperabilidade do material de aço se deteriora e a resistência do material de aço diminui. Portanto, o teor de Co é de 0 a 0,30%. Um limite inferior do teor de Co é de preferência mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,01%, ainda mais preferencialmente é de 0,10%, e ainda mais preferencialmente é de 0,12% e ainda mais preferencialmente é de 0,14%. Um limite superior preferencial do teor de Co é de preferência 0,29%, mais preferencialmente é de 0,28% e ainda mais preferencialmente é de 0,27%.
[0087] W: 0 a 2,00% O Tungstênio (W) é um elemento opcional e pode não estar contido. Ou seja, o teor de W pode ser 0%. Quando contido, W forma uma película de corrosão sobre a superfície do material de aço (tubo de aço sem costura) em um ambiente de alta temperatura. Isso suprime a invenção de hidrogênio no material de aço. Portanto, a resistência à corrosão do material de aço é aumentada. Se W estiver contido mesmo em uma quantidade pequena, o efeito descrito acima pode ser obtido até algum ponto. Contudo, se o teor de W for superior a 2,00%, mesmo se os teores de outros elementos estiverem dentro do intervalo da presente modalidade, carbetos grosseiros são gerados no material de aço e a resistência à corrosão do material de aço se deteriora. Portanto, o teor de W é de 0 a 2,00%. Um limite inferior do teor de W é de preferência mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,01%, ainda mais preferencialmente é de 0,02%, e ainda mais preferencialmente é de 0,03%. Um limite superior do teor de W é preferencialmente 1,80%, mais preferencialmente 1,50%, adicionalmente e preferencialmente 1,00%, adicionalmente e preferencialmente é 0,50% e adicionalmente e preferencialmente é 0,40%.
[0088] [Fórmula (1)] A composição química do tubo de aço sem costura da presente modalidade satisfaz adicionalmente a Fórmula (1): 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) onde, cada símboIo do eIemento na FórmuIa (1) é substituído peIo teor (% em massa) de um eIemento correspondente.
[0089] A definição é feita como se segue: F1 = 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S. F1 é um índice reIativo à quantidade de geração de precipitados (partícuIas de pinagem) que exigem efeitos de pinagem quando o teor de cada eIemento na composição química estiver dentro do intervaIo descrito acima.
[0090] Como descrito acima, carbonitreto de Ti e semeIhantes, carbonitreto de Nb e semeIhantes, nitreto de AI, carbonitreto de V e semeIhantes e MnS podem todos ser gerados como precipitados finos (partículas de pinagem) que exigem efeitos de pinagem. Em um caso em que o teor de cada elemento na composição química estiver dentro do intervalo descrito acima, se F1 for superior a 12,5, partículas de pinagem serão geradas em excesso. Neste caso, as partículas de pinagem suprimem o alongamento dos grãos de ferrita na direção L e/ou na direção C no momento da laminação por perfuração. Neste caso, uma estrutura em camadas na seção transversal da direção L pode não ser obtida ou uma estrutura em camadas na seção transversal da direção C pode não ser obtida. Em consequência disto, as Fórmulas (3) e (4) não podem ser satisfeitas ao mesmo tempo.
[0091] Quando F1 é 12,5 ou inferior, a geração de partículas de pinagem pode ser suficientemente suprimida. Portanto, no momento da laminação por perfuração, os grãos de ferrita são suficientemente alongados na direção L e na direção C. Neste caso, uma estrutura em camadas suficiente pode ser obtida tanto na seção transversal da direção L como na seção transversal da direção C, satisfazendo assim as Fórmulas (3) e (4) ao mesmo tempo.
[0092] Um limite superior de F1 é preferencialmente 12,4, mais preferencialmente 12,3 e adicionalmente e preferencialmente 12,0. Observe que F1 é um valor obtido pelo arredondamento da segunda casa decimal do valor obtido (ou seja, um valor da primeira casa decimal).
[0093] [Fórmula (2)] A composição química descrita acima do tubo de aço sem costura da presente modalidade satisfaz adicionalmente a Fórmula (2). Ca/S > 4,0 (2)
[0094] O tubo de aço sem costura da presente modalidade é preferencialmente excelente na usinabilidade à quente a fim de obter uma estrutura em camadas que satisfaça as Fórmulas (3) e (4). Se for excelente na usinabilidade à quente, as falhas na superfície são menos prováveis de ocorrer no processo de produção. Uma falha na superfície atua como um ponto de partida de destruição. Portanto, a excelente usinabilidade à quente pode suprimir a deterioração da tenacidade a baixa temperatura.
[0095] Se S dissolvido segrega nas bordas de grãos, a usinabilidade a quente se deteriora. Se S for imobilizado por Ca, o S dissolvido no aço será diminuído. Em consequência disto, a usinabilidade a quente do material de aço pode melhorada.
[0096] A definição é feita como se segue: F2 = Ca/S. Se F2 for inferior a 4,0, o teor de Ca é insuficiente com respeito ao teor de S no material de aço. Portanto, a usinabilidade a quente suficiente não pode ser obtida no processo de produção do tubo de aço sem costura tendo uma estrutura em camadas que satisfaça as Fórmulas (3) e (4) da presente modalidade. Se F2 for 4,0 ou superior, o teor de Ca com respeito ao teor de S no material de aço é suficiente. Portanto, Ca imobiliza de modo suficiente S para obter excelente usinabilidade a quente.
[0097] Um limite inferior de F2 é preferencialmente 4,1, mais preferencialmente 4,2 e adicionalmente e preferencialmente 4,5. Observe que F2 é um valor obtido pelo arredondamento da segunda casa decimal do valor obtido (ou seja, um valor da primeira casa decimal).
[0098] [Microestrutura] A microestrutura do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade satisfaz os seguintes (I) a (III). (I) A microestrutura consiste, em uma razão volumétrica total, 80% ou mais de ferrita e martensita, com o balanço sendo austenita retida. (II) No campo de visualização de observação da direção L, quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção L são definidos como segmentos de linha TL1 a TL4. Quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinto partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha L1 a L4. A interface entre a ferrita e martensita é definida como uma interface de ferrita. Neste momento, o número de interseções NTL, que é o número de interseções entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita, é 38 ou mais. Então, o número de interseções NL, que é o número de interseções entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTL satisfaz a Fórmula (3). NTL/NL > 1,80 (3) (III) No campo de visualização de observação da direção C, quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção C são definidos como segmentos de linha TC1 a TC4. Quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinto partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha C1 a C4. Neste momento, o número de interseções NTC, que é o número de interseções entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita, é 30 ou mais. Então, o número de interseções NC, que é o número de interseções entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTC satisfaz a Fórmula (4).NTC/NC > 1,70 (4)
[0099] Doravante, (I) a (III) que especificam a microestrutura serão descritos em detalhes.
[0100] [(I) Razão volumétrica de ferrita e martensita] A microestrutura do tubo de aço sem costura da presente modalidade contém uma razão volumétrica total de 80% ou mais de ferrita e martensita, com o balanço sendo austenita retida. Neste documento, a martensita inclui também martensita revenida. Um limite inferior da razão volumétrica total de ferrita e martensita é preferencialmente 82%, mais preferencialmente 85%, adicionalmente e preferencialmente 90%, adicionalmente e preferencialmente 92%, adicionalmente e preferencialmente 95%, adicionalmente e preferencialmente 97% e adicionalmente e preferencialmente 100%.
[0101] Outra fase diferente da ferrita e martensita na microestrutura é a austenita retida. A razão volumétrica de austenita retida é inferior a 20%. Um limite superior da razão volumétrica de austenita retida é preferencialmente 18%, mais preferencialmente 15%, adicionalmente e preferencialmente 10%, adicionalmente e preferencialmente 8%, adicionalmente e preferencialmente 5%, adicionalmente e preferencialmente 3% e adicionalmente e preferencialmente 0%. Observe que uma quantidade pequena de austenita retida aumenta a tenacidade a baixa temperatura. Portanto, a microestrutura pode conter austenita retida desde que a razão volumétrica deste é inferior a 20%. Austenita retida pode não estar contida.
[0102] A microestrutura do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade pode conter precipitados e inclusões tais como carbonitretos além da ferrita, martensita e austenita retida. Contudo, a razão volumétrica total de precipitados e inclusões é desprezivelmente pequena em comparação com as razões volumétricas de ferrita, martensita e austenita retida. Portanto, na presente descrição, quando a razão volumétrica de ferrita e martensita é calculada por um método descrito posteriormente, a razão volumétrica total de precipitados e inclusões seja desprezível.
[0103] Uma razão volumétrica preferencial de ferrita na microestrutura é de 10 a 40%. Um limite inferior da razão volumétrica de ferrita é, preferencialmente 12%, mais preferencialmente 14% e adicionalmente e preferencialmente 16%. Um limite superior da razão volumétrica de ferrita é preferencialmente 38%, mais preferencialmente é de 36% e adicionalmente e preferencialmente é de 34%.
[0104] A razão volumétrica total de ferrita e martensita é determinada pelo método a seguir. Especificamente, uma amostra é retirada de uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura. O tamanho da amostra não é particularmente limitada desde que o método de difração de raios-X pode ser realizado, mas um exemplo do tamanho da amostra é 15 mm na direção L, 2 mm na direção T e 15 mm em uma direção perpendicular à direção L e à direção T (correspondendo à direção C). Usando a amostra obtida, intensidade de difração de raios-X de cada um do (200) plano de α fase (ferrita e martensita), o (211) plano de α fase, o (200) plano de y fase (austenita retida), o (220) plano de y fase, e o (311) plano de y fase é medido e uma intensidade integrada de cada plano é calculada. Na medição da intensidade de difração de raios-X, Mo (Mo Kα raio: X = 71,0730 pm) é usada como o alvo do difratômetro de raios X e a potência de saída deste é de 50 kV-40 mA. Após o cálculo, a razão volumétrica Vy (%) de austenita retida é calculada usando a Fórmula (5) para cada uma das combinações (2 x 3 = 6 conjuntos) de cada plano de α fase e cada plano de y fase. Então, um valor médio das razões volumétricas Vy de austenita retida dos seis conjuntos é definido como a razão volumétrica (%) da austenita retida.Vy = 100/{1 + (Iα x Ry)/(Iy x Rα)} (5) Neste documento, Iα é a intensidade integrada da α fase. Rα é o valor calculado cristalograficamente da α fase. Iy é a intensidade integrada da y fase. Ry é o valor calculado cristalograficamente da y fase. Na presente descrição, presume-se que Rα no (200) plano da α fase é 15,9, Rα no (211) plano da α fase é 29.2, Ry no (200) plano de y fase é 35,5, Ry no (220) plano de y fase é 20,8, e Ry no (311) plano da y fase é 21,8.
[0105] Usando a razão volumétrica obtida (%) da austenita retida, a razão volumétrica total (%) de ferrita e martensita na microestrutura é calculada pela Fórmula (6) a seguir. A razão volumétrica total de ferrita e martensita = 100 – razão volumétrica de austenita retida (6)
[0106] Observe que na presente descrição, o valor da primeira casa decimal da razão volumétrica total de ferrita e martensita obtida pelo método acima é arredondado.
[0107] [(II) Estrutura em camadas no campo de observação 50 da direção L] Da microestrutura do tubo sem costura da presente modalidade, como mostrado na FIG. 3, um plano paralelo à direção L e a direção T é definido como uma seção transversal 1L da direção L. Então, na seção transversal 1L da direção L, uma seção transversal quadrada que está localizada na posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura e cuja lateral prolonga-se na direção L é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, é definida como o campo de visualização 50 de observação da direção L.
[0108] A FIG. 4 é um diagrama esquemático que mostra um exemplo do campo de visualização 50 de observação da direção L. Referindo-se à FIG. 4, quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização 50 de observação da direção L em cinto partes iguais na direção L são definidos como segmentos de linha TL1 a TL4. Adicionalmente, quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização 50 de observação da direção L em cinto partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha L1 a L4. Adicionalmente, a interface entre a ferrita 10 e martensita 20 é definida como uma interface de ferrita FB.
[0109] A microestrutura do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade satisfaz os seguintes dois itens no campo de visualização 50 de observação da direção L. (II-1) O número de interseções NTL, que é o número de interseções entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita FB, é 38 ou mais. (II-2) O número de interseções NL, que é o número de interseções entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita FB, e o número de interseções NTL satisfaz a Fórmula (3). NTL/NL > 1,80 (3)
[0110] A morfologia da estrutura em camadas (o número de interseções NTL e NTL/NL) no campo de visualização 50 de observação da direção L é medido pelo método a seguir.
[0111] É retirada uma amostra que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura e que possui uma seção transversal 1L da direção L (superfície de observação) incluindo a direção L e a direção T. O tamanho da seção transversal 1L da direção L não é particularmente limitado desde que o campo de visualização 50 de observação da direção L a ser descrito depois pode ser garantido. A seção transversal 1L da direção L é, por exemplo, a direção L: 5 mm x direção T: 5 mm. Neste momento, a amostra é retirada de modo que a posição central da seção transversal 1L da direção L na direção T coincide substancialmente com a posição central do tubo de aço sem costura na direção T (direção de espessura de parede).
[0112] A seção transversal 1L da direção L é polida por espelhamento. A seção transversal 1L da direção L polida por espelhamento é imersa em uma solução de corrosão de Vilella (solução mista de ácido nítrico, ácido clorídrico e glicerina) durante 10 segundos para revelar a microestrutura por corrosão. A posição central da seção transversal 1L da direção L corroída é observada usando um microscópio óptico. A área do campo de visualização de observação é 100 μm x 100 μm = 10000 μm2 (uma magnificação de 1000 vezes). Este campo de visualização de observação é definido como o “campo de visualização 50 de observação da direção L”. No campo de visualização 50 de observação da direção L, ferrita 10 e martensita 20 podem ser distinguidas com base no contraste.
[0113] Referindo-se à FIG. 4, o campo de visualização 50 da direção L inclui ferrita 10 (regiões brancas na figura) e martensita 20 (regiões hachuradas na figura). No campo de visualização 50 de observação da direção L que foi corroído, como descrito acima, os versados na técnica podem distinguir a ferrita da martensita com base no contraste.
[0114] No campo de visualização 50 de observação da direção L, os segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção L para dividir o campo de visualização 50 de observação da direção L em cinco partes iguais na direção L são definidos como segmentos de linha TL1 a TL4. Então, o número de interseções (marcadas com "•" na FIG. 4) dos segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita FB no campo de visualização 50 de observação da direção L é definido como o número de interseções NTL.
[0115] Adicionalmente, segmentos de linha que se prolongam na direção L e são dispostos em intervalos iguais na direção T do campo de visualização 50 da direção L para dividir o campo de visualização 50 de observação da direção L em cinco partes iguais na direção T (direção de espessura de parede) são definidos como os segmentos de linha L1 a L4). Então, o número de interseções (marcadas com "O" na FIG. 4) entre os segmentos de linha LI a L4 e a interface de ferrita no campo de visualização 50 de observação da direção L é definido como o número de interseções NL.
[0116] A microestrutura do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade possui uma estrutura em camadas na qual o número de interseções NTL é 38 ou superior e o índice de camada LIL satisfaz da Fórmula (3) no campo de visualização 50 de observação da direção L. Índice de camada LIL = NTL/NL > 1,80 (3)
[0117] O campo de visualização 50 de observação da direção L é selecionado em 10 locais a partir de localizações arbitrárias pelo método descrito acima. Em cada campo de visualização 50 de observação da direção L, o número de interseções NTL e o índice de camada LIL são determinados pelo método descrito acima. Um valor médio aritmético do número de interseções NTL determinado em 10 locais é definido como o número de interseções NTL no campo de visualização de observação da direção L do tubo de aço sem costura da presente modalidade. Similarmente, um valor médio aritmético do índice de camada LIL obtido em 10 locais é definido como o índice de camada LIL no campo de visualização de observação da direção L do tubo de aço sem costura da presente modalidade.
[0118] O índice de camada LIL significa o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas no campo de visualização de observação na direção L. Quando o número de interseções NTL é 38 ou superior e o índice de camadas LIL é 1,80 ou mais, isso significa que no tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima que satisfaz as Fórmulas (1) e (2), uma estrutura em camadas suficientemente desenvolvida foi obtida na seção transversal 1L da direção L.
[0119] [(III) Estrutura em camadas no campo de visualização 60 de observação da direção C] Adicionalmente, na microestrutura do tubo de aço sem costura da presente modalidade, não apenas a estrutura em camadas é suficientemente desenvolvida na direção L, mas também a estrutura em camadas é suficientemente desenvolvida na direção C. O tubo de aço sem costura da presente modalidade possui um limite de escoamento de 862 MPa ou mais e excelente tenacidade a baixa temperatura devido à estrutura em camadas suficientemente desenvolvida não apenas na direção L, mas também na direção C. A seguir, a estrutura em camadas no campo de visualização 60 de observação da direção C será descrita em detalhes.
[0120] Referindo-se à FIG. 3, um plano paralelo à direção C e a direção T é definido como uma seção transversal 1C da direção C. Então, nas seções transversais da direção C, uma seção transversal quadrada que está localizada na posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura e cuja lateral prolonga-se na direção C é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, é definida como o campo de visualização 60 de observação da direção C. Observe que no caso de uma região de minuto de 100 μm x 100 μm, a direção C pode ser considerada como uma linha reta.
[0121] A FIG. 5 é um diagrama esquemático que mostra um exemplo do campo de visualização 60 de observação da direção C. Referindo-se à FIG. 5, quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização 60 de observação da direção C em cinto partes iguais na direção C são definidos como segmentos de linha TC1 a TC4. Adicionalmente, quatro segmentos de linha que dividem o campo de visualização 60 de observação da direção C em cinto partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha C1 a C4. Adicionalmente, a interface entre ferrita e martensita é definida como a interface de ferrita FB, como no caso do campo de visualização 50 de observação da direção L.
[0122] Na microestrutura do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade, enquanto o campo de visualização 50 da direção L satisfaz (II-1) e (II-2), o campo de visualização 60 de observação da direção C adicionalmente satisfaz os seguintes itens (III-1) e (III-2). (III-1) O número de interseções NTC, que é o número de interseções entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita, é 30 ou mais. (III-2) O número de interseções NC, que é o número de interseções entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTC satisfaz a Fórmula (4).NTc/NC > 1,70 (4)
[0123] A morfologia da estrutura em camadas (o número de interseções NTC e NTC/NC) no campo de visualização 60 de observação da direção C é medido pelo método a seguir.
[0124] É retirada uma amostra que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura e que possui uma seção transversal da direção C incluindo a direção C e a direção T. O tamanho da seção transversal 1C da direção C não é particularmente limitado desde que o campo de visualização 60 de observação da direção C a ser descrito depois possa ser garantido. O tamanho da seção transversal 1C da direção C é, por exemplo, a direção C: 5 mm x direção T: 5 mm. Neste momento, a amostra é retirada de modo que a posição central da seção transversal da direção C na direção T coincide substancialmente com a posição central do tubo de aço sem costura na direção T (direção de espessura de parede).
[0125] A seção transversal 1C da direção C é polida por espelhamento. A seção transversal 1C da direção C polida por espelhamento é imersa em uma solução de corrosão de Vilella durante 10 segundos para revelar a microestrutura por corrosão. A posição central da seção transversal 1C da direção C corroída é observada usando um microscópio óptico. A área do campo de visualização de observação é 100 μm x 100 μm = 10000 μm2 (uma magnificação de 1000 vezes). Este campo de visualização de observação é definido como o “campo de visualização 60 de observação da direção C”. Referindo-se à FIG. 5, o campo de visualização 60 de observação da direção C inclui ferrita 10 e martensita 20.
[0126] No campo de visualização 60 de observação da direção C, os segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção C para dividir o campo de visualização 60 de observação da direção C em cinco partes iguais na direção C são definidos como segmentos de linha TC1 a TC4. Então, o número de interseções (marcadas com "•" na FIG. 5) entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita FB no campo de visualização de observação da direção C 60 é definido como o número de interseções NTc.
[0127] Adicionalmente, segmentos de linha que se prolongam na direção C e são dispostos em intervalos iguais na direção T do campo de visualização 60 de observação da direção C para dividir o campo de visualização 60 de observação da direção C em cinco partes iguais na direção T (direção de espessura de parede) são definidos como os segmentos de linha C1 a C4). Então, o número de interseções (marcadas com "O" na FIG. 5) entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita no campo de visualização 60 de observação da direção C é definido como o número de interseções NC.
[0128] A microestrutura do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade possui uma estrutura em camadas na qual, enquanto o campo de visualização 50 da direção L satisfaz o (II-1) e (II-2) descritos acima, adicionalmente no campo de visualização 60 de observação da direção C, o número de interseções NTC é 30 ou superior, e o índice de camada LIC satisfaz a Fórmula (4).Índice de camada LIc = NTC/NC > 1,70 (4)
[0129] O campo de visualização 60 de observação da direção C é selecionado em 10 locais a partir de localizações arbitrárias pelo método descrito acima. Em cada campo de visualização 60 de observação da direção c, o número de interseções NTc e o índice de camada LIc são determinados pelo método descrito acima. Um valor médio aritmético do número de interseções NTc determinado em 10 locais é definido como o número de interseções NTc no campo de visualização 60 de observação da direção c do tubo de aço sem costura da presente modalidade. Similarmente, um valor médio aritmético do índice de camada LIc obtido em 10 locais é definido como o índice de camada LIc no campo de visualização 60 de observação da direção c do tubo de aço sem costura da presente modalidade.
[0130] O índice de camada LIc significa o grau de desenvolvimento da estrutura em camadas no campo de visualização de observação na direção c. Quando o número de interseções NTL no campo de visualização 50 da direção L é 38 ou superior, e o índice de camada LIL é 1,80 ou superior, e adicionalmente quando o número de interseções NTC no campo de visualização 60 de observação da direção C é 30 ou superior, e o índice de camada LIC é 1,70 ou superior, isso significa que no tubo de aço sem costura tendo a composição química descrita acima que satisfaz as Fórmulas (1) e (2), foi obtida uma estrutura em camadas suficientemente desenvolvida não apenas na seção transversal 1L da direção L, mas também na seção transversal 1C da direção C.
[0131] Como descrito acima, o tubo de aço sem costura da presente modalidade possui uma composição química que satisfaz as Fórmulas (1) e (2), e adicionalmente, na microestrutura, o número de interseções NTL no campo de visualização 50 de observação da direção L é 38 ou superior, e o índice de camada LIL é 1,80 ou superior, e adicionalmente, o número de interseções NTC no campo de visualização 60 de observação da direção C é 30 ou superior, e o índice de camada LIC é 1,70 ou superior. Portanto, o tubo de aço sem costura da presente modalidade pode atingir um limite de escoamento de 862 MPa ou superior e excelente tenacidade a baixa temperatura ao mesmo tempo.
[0132] No campo de visualização 50 de observação da direção L, um limite inferior do número de interseções NTL é preferencialmente 39, mais preferencialmente 40, adicionalmente e preferencialmente 41, adicionalmente e preferencialmente 55, adicionalmente e preferencialmente 58 e adicionalmente e preferencialmente 60. O limite superior do número de interseções NTL não está particularmente limitado, mas é 150, por exemplo.
[0133] No campo de visualização 50 de observação da direção L, um limite inferior do índice de camada LIL é preferencialmente 1,82, mais preferencialmente 1,84, adicionalmente e preferencialmente 1,86, adicionalmente e preferencialmente 1,88, adicionalmente e preferencialmente 1,90, adicionalmente e preferencialmente 1,92, adicionalmente e preferencialmente 2,10, adicionalmente e preferencialmente 2,50, adicionalmente e preferencialmente 2,64 e adicionalmente e preferencialmente 3,00. O limite superior do índice de camada LIL não está particularmente limitado, mas é 10,0, por exemplo.
[0134] No campo de visualização 60 de observação da direção C, um limite exemplo.
[0135] No campo de visualização 60 de observação da direção C, uma limite inferior do índice de camada LIC é preferencialmente 1,75, mais preferencialmente 1,78, adicionalmente e preferencialmente 1,80, adicionalmente e preferencialmente 1,82, adicionalmente e preferencialmente 1,85, adicionalmente e preferencialmente 1,88, adicionalmente e preferencialmente 1,90, adicionalmente e preferencialmente 1,95, adicionalmente e preferencialmente 1,98, adicionalmente e preferencialmente 2,00 e adicionalmente e preferencialmente 2,25. O limite superior do índice de camada LIC não está particularmente limitado, mas é 10,0, por exemplo.
[0136] [Espessura de parede de tubo de aço sem costura] A espessura de parede do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade não é particularmente limitada. Quando o tubo de aço sem costura é usado para aplicações de poço de petróleo, uma espessura de parede preferencial é 5,0 a 60,0 mm.
[0137] [Limite de escoamento do tubo de aço sem costura] O limite de escoamento do material de aço de acordo com a presente modalidade é 862 MPa ou superior. O limite de escoamento mencionado na presente descrição significa 0,2% de aproximação de limite elástico de deslocamento (MPa) obtida por um teste de tração a uma temperatura ambiente (20 ± 15°C) na atmosfera de acordo com ASTM E8/E8M-16a. Um limite superior do limite de escoamento do tubo de aço sem costura da presente modalidade não é particularmente limitado. Contudo, no caso da composição química descrita acima, um limite superior do limite de escoamento do tubo de aço sem costura da presente modalidade é 1000 MPa, por exemplo. Um limite superior do limite de escoamento do tubo de aço sem costura da presente modalidade é preferencialmente 990 MPa, e mais preferencialmente é 988 MPa. Mais preferencialmente, o limite de escoamento do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade é de grau 125 ksi e, especificamente, 862 a 965 MPa.
[0138] O limite de escoamento do tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade é determinado pelo método a seguir. Uma amostra de tração de barra redonda é retirada da posição central da espessura de parede. O diâmetro de uma porção paralela da amostra de tração de barra redonda é 4 mm e o comprimento da porção paralela é 35 mm. A direção longitudinal da porção paralela da amostra de tração de barra redonda é paralela à direção L. A posição central de uma seção transversal perpendicular à direção longitudinal da amostra de tração de barra redonda é feita coincidir substancialmente com a posição central da espessura de parede. Usando a amostra de tração de barra redonda, é realizado um teste de tração a uma temperatura ambiente (20 ± 15°C) na atmosfera por um método de acordo com ASTM E8/E8M-16a. A aproximação de limite elástico de deslocamento de 0,2% obtida pelo teste é definida como o limite de escoamento (MPa).
[0139] [Tenacidade a baixa temperatura do tubo de aço sem costura] O tubo de aço sem costura da presente modalidade possui não apenas alto limite de escoamento como descrito acima, mas também possui excelente tenacidade a baixa temperatura. Especificamente, no tubo de aço sem costura da presente modalidade, a energia absorvida a -10°C obtida pela realização do teste de impacto Charpy de acordo com ASTM A370-18 será de 150 J ou superior.
[0140] A tenacidade a baixa temperatura do tubo de aço sem costura da presente modalidade é obtida pelo método a seguir. Por meio da posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, uma amostra de nó em V de acordo com a API 5CRA/ISO13680 TABELA A. 5 é retirada. Usando a amostra, o teste de impacto Charpy é realizado de acordo com a ASTM A370-18 e é determinada a energia absorvida (J) a -10°C.
[0141] [Método para produzir um tubo de aço sem costura] Um exemplo de um método para produzir um tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade tendo a configuração descrita acima será descrito. O método para produzir um tubo de aço sem costura descrito abaixo é meramente um exemplo do método para produzir um tubo de aço sem costura da presente modalidade. Portanto, um tubo de aço sem costura tendo a configuração descrita acima pode ser produzido por um método de produção diferente do método de produção descrito abaixo. Ou seja, o método para produzir um tubo de aço sem costura da presente modalidade não está limitado ao método de produção descrito abaixo. Contudo, o método de produção descrito abaixo é um exemplo preferencial do método para produzir um tubo de aço sem costura da presente modalidade.
[0142] Um exemplo do método para produzir um tubo de aço sem costura da presente modalidade inclui uma etapa de aquecimento, uma etapa de laminação por perfuração, uma etapa de laminação por alongamento e uma etapa de tratamento térmico. A etapa de laminação por alongamento é uma etapa opcional e não precisa ser realizada. A seguir, cada etapa de produção será descrita.
[0143] [Etapa de aquecimento] Na etapa de aquecimento, uma matéria-prima tendo a composição química descrita acima é aquecida a 1200 até 1260°C. A matéria-prima pode ser preparada ao produzi-la ou pode ser preparada ao adquiri-la de um terceiro.
[0144] Ao produzir a matéria-prima, por exemplo, o método a seguir é usado. É produzido um aço fundido com a composição química supracitada. A matéria prima é produzida por fundição usando o aço fundido. Por exemplo, uma peça fundida (uma placa, lupa ou tarugo) pode ser produzida por um processo de fundição contínua usando o aço fundido. Um lingote pode ser produzido por um processo de fabricação de lingotes usando o aço fundido.
[0145] Conforme necessário, a placa, lupa ou lingote produzido por fundição pode ser submetido à desbaste para produzir um tarugo. A matéria-prima é produzida através das etapas descritas acima.
[0146] A matéria-prima preparada é mantida a uma temperatura de aquecimento T de 1200 a 1260°C por um tempo de espera t (hora). Por exemplo, a matéria-prima é carregada em um forno de aquecimento e a matéria-prima é aquecida no forno de aquecimento. Neste momento, a temperatura de aquecimento T corresponde à temperatura do forno (°C) do forno de aquecimento. O tempo de espera t (hora) na temperatura de aquecimento T é, por exemplo, 1,0 hora a 10,0 horas.
[0147] Se a temperatura de aquecimento for inferior a 1200°C, a usinabilidade a quente da matéria-prima é muito baixa e, portanto, as falhas da superfície são mais prováveis de ocorrer na matéria-prima durante a laminação por perfuração e a subsequente laminação por alongamento.
[0148] Por outro lado, se a temperatura de aquecimento T for superior a 1260°C, visto que a quantidade de austenita que é produzida enquanto a temperatura diminui é aumentada, a austenita produzida dividirá a ferrita que se prolonga na direção L. Portanto, a Fórmula (3) e/ou Fórmula (4) não serão satisfeitas.
[0149] Se a temperatura de aquecimento T é 1200 até 1260°C, na suposição de que condições de cada etapa a ser descrita posteriormente sejam satisfeitas, uma estrutura em camadas que satisfaz as Fórmulas (3) e (4) será obtida na microestrutura do tubo de aço sem costura.
[0150] [Etapa de laminação por perfuração] A matéria prima aquecida é submetida laminação por perfuração para produzir uma casca oca. Especificamente, a matéria-prima é laminada por perfuração usando uma máquina de perfuração. A máquina de perfuração inclui um par de rolos inclinados e um conector. O par de rolos inclinados está disposto em torno de uma linha de passagem. O conector está localizado entre o par de rolos inclinados e disposto na linha de passagem. Neste documento, a linha de passagem é uma linha através da qual o eixo central da matéria-prima passa no momento da laminação por perfuração. O rolo inclinado pode ser do tipo tambor ou tipo cone.
[0151] Na etapa de laminação por perfuração, a laminação por perfuração é realizada de modo a satisfazer (A): 0,057X - Y < 1720 (A) neste documento, X na Fórmula (A) é um parâmetro da condição de aquecimento. O parâmetro da condição de aquecimento X é definido pela Fórmula (B) a seguir: X = (T + 273) X {20 + log(t)} (B) onde, T na Fórmula (B) é a temperatura de aquecimento (°C), e t é o tempo de espera (hora) na temperatura de aquecimento T. Y na Fórmula (A) é uma razão de redução de área na máquina de perfuração. Ou seja, a razão de redução de área Y na máquina de perfuração não inclui a razão de redução de área por laminação por alongamento após a laminação por perfuração na máquina de perfuração. A razão de redução de área Y (%) na máquina de perfuração é definida pela Fórmula (C): Y = {1 - (área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da casca oca após laminação por perfuração/área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da matéria-prima antes da laminação por perfuração)} X 100 (C)
[0152] A definição é feita como se segue: FA = 0,057X - Y. A fim de desenvolver adicionalmente e suficientemente a estrutura em camadas da seção transversal 1C da direção C (ou seja, a fim de satisfazer (III-1) e (III-2) descritos acima) enquanto desenvolve suficientemente a estrutura em camadas da seção transversal L da direção L (ou seja, enquanto satisfaz (II-1) e (II-2) descritos acima) em uma microestrutura de um tubo de aço tendo a composição química que satisfaz as Fórmulas (1) e (2), a relação da temperatura de aquecimento T e o tempo de espera t na laminação por perfuração pela máquina de perfuração com a razão de redução de área Y na máquina de perfuração é importante. Exceto quando uma redução de laminação adequada é aplicada à matéria-prima que foi aquecida sob uma condição de aquecimento adequada, por uma máquina de perfuração, não é possível provocar a redução da laminação para penetrar suficientemente na matéria-prima. Se a redução de laminação não penetra suficientemente na matéria-prima, a estrutura em camadas não se desenvolverá suficientemente e, em particular, uma estrutura em camadas que se prolonga na direção C não será suficientemente desenvolvida. É possível desenvolver suficientemente a estrutura em camadas na seção transversal da direção C por ajustar a condição de aquecimento e a condição de laminação por perfuração na laminação por perfuração por uma máquina de perfuração. Por outro lado, etapas após a laminação por perfuração (uma etapa de laminação por alongamento, laminação de dimensionamento e uma etapa de tratamento térmico) não contribuem significativamente para o desenvolvimento da estrutura em camadas na seção transversal da direção C.
[0153] O FA descrito acima é um índice da condição de aquecimento e a condição de laminação por perfuração na etapa de laminação por perfuração para desenvolver suficientemente a estrutura em camadas não apenas na seção transversal 1L da direção L, mas também na seção transversal 1C da direção C. Se FA é 1720 ou superior, a condição de laminação por perfuração é inadequada para a matéria-prima aquecida a 1200 até 1260°C. Neste caso, em particular, a estrutura em camadas na seção transversal 1C da direção C do tubo de aço sem costura não será suficientemente desenvolvida. Especificamente, no campo de visualização 60 de observação da direção C, o número de interseções NTC pode tornar-se inferior a 30, ou NTC/NC pode tornar-se inferior a 1,70. Adicionalmente, quando FA é 1720 ou superior, a estrutura em camadas pode não desenvolver suficientemente não apenas na seção transversal 1C da direção C do tubo de aço sem costura, mas também na seção transversal 1L da direção L. Especificamente, o número de interseções NTL pode tornar-se inferior a 38 ou NTL/NL pode tornar- se inferior a 1,80 no campo de visualização 50 de observação da direção L.
[0154] Por outro lado, se FA é inferior a 1720, a condição de laminação por perfuração é adequada. Portanto, a matéria-prima aquecida sob uma condição de aquecimento adequada foi laminada por perfuração em uma razão de redução de área adequada na máquina de perfuração. Portanto, a estrutura em camadas se desenvolverá suficientemente na seção transversal 1L da direção L e a seção transversal 1C da direção C do tubo de aço sem costura, na suposição de que as condições para cada etapa descrita abaixo sejam satisfeitas. Em consequência disto, não apenas o número de interseções NTL torna-se 38 ou superior e NTL/NL torna-se 1,80 ou superior no campo de visualização 50 de observação da direção L do tubo de aço sem costura, mas também o número de interseções NTC torna-se 30 ou superior e NTC/NC torna-se 1,70 ou superior no campo de visualização 60 de observação da direção C.
[0155] Um limite inferior de FA não é particularmente limitado, mas o limite inferior de FA é preferencialmente 1600, mais preferencialmente 1620, adicionalmente e preferencialmente 1630, adicionalmente e preferencialmente 1640 e adicionalmente e preferencialmente 1650. Um limite superior de FA é preferencialmente 1715, mais preferencialmente 1710, adicionalmente e preferencialmente 1705 e adicionalmente e preferencialmente 1695.
[0156] Observe que na presente modalidade, visto que a composição química da matéria-prima satisfaz a Fórmula (2), a usinabilidade a quente desta forma será excelente. Portanto, mesmo se a matéria-prima for laminada por perfuração sob a condição que satisfaz a Fórmula (A), a ocorrência de falhas superficiais pode ser suficientemente suprimida.
[0157] Observe que a temperatura da casca oca imediatamente após a laminação por perfuração é, por exemplo, 1050°C ou superior, mais preferencialmente 1060°C ou superior e, adicionalmente e preferencialmente 1100°C ou superior. Ou seja, a Fórmula (A) descrita acima mostra a condição de aquecimento e a condição de laminação por perfuração na etapa de laminação por perfuração quando a temperatura da matéria-prima imediatamente após a laminação por perfuração é 1050°C ou superior. A temperatura da casca oca imediatamente após a laminação por perfuração pode ser medida pelo seguinte método. Um termômetro é disposto em um lado de saída da máquina de perfuração. A temperatura de superfície da casca oca após a laminação por perfuração é medida com o termômetro no lado de saída da máquina de perfuração. Através da medição de temperatura, a distribuição da temperatura de superfície na direção do eixo de tubo (direção longitudinal) da casca oca é obtida. Uma média da distribuição de temperatura de superfície obtida é definida como a temperatura da casca oca (°C) após a laminação por perfuração.
[0158] O parâmetro da condição de aquecimento X não está particularmente limitado desde que esteja dentro do intervalo da Fórmula (A) descrita acima. Um limite inferior do parâmetro da condição de aquecimento X é preferencialmente 29500 e, mais preferencialmente, 29700. Um limite superior do parâmetro da condição de aquecimento X é preferencialmente 31500 e, mais preferencialmente, 31200.
[0159] Uma razão de redução de área Y preferencial na laminação por perfuração é 25 a 80%. Um limite inferior da razão de redução de área Y na laminação por perfuração é mais preferencialmente 30% e, adicionalmente e preferencialmente, 35%. Um limite superior da razão de redução de área Y na laminação por perfuração é mais preferencialmente 75%.
[0160] Um grau de penetração da redução de laminação na matéria-prima (casca oca) pela máquina de perfuração é muito maior do que o grau de penetração de redução de laminação na casca oca por um laminador contínuo ou um dimensionador na etapa subsequente. Portanto, fora das estruturas em camada da seção transversal 1L da direção L e a seção transversal 1C da direção C do tubo de aço sem costura, especialmente a estrutura em camadas da seção transversal 1C da direção C pode satisfazer (III-1) e (III-2) descritos acima em consequência de a etapa de laminação por perfuração satisfazer a Fórmula (A). Quando a laminação por perfuração não é realizada sob a condição que satisfaz a Fórmula (A) na etapa de laminação por perfuração, mesmo se a redução de laminação é realizada em uma razão de redução de área aumentada na etapa de laminação por alongamento, é difícil produzir um tubo de aço sem costura tendo uma microestrutura na qual a estrutura em camadas na seção transversal da direção L satisfaça (II-1) e (II-2) e a estrutura em camadas na seção transversal da direção C satisfaz (III-1) e (III-2).
[0161] [Etapa de laminação por alongamento] A etapa de laminação por alongamento não precisa ser realizada. Quando realizada, na etapa de laminação por alongamento, a casca oca que foi produzida pela etapa de laminação por perfuração é submetida à laminação por alongamento. A laminação por alongamento é realizada usando um moinho de laminação por alongamento. O moinho de laminação por alongamento inclui uma pluralidade de suporte de rolos dispostos em uma linha de montante para jusante ao longo da linha de passagem. Cada suporte de rolo inclui uma pluralidade de rolos de rolagem. O moinho de laminação por alongamento é, por exemplo, um laminador contínuo.
[0162] Uma barra de mandril é inserida na casca oca. A casca oca na qual a barra de mandril é inserida é avançada na linha de passagem do moinho de laminação por alongamento para realizar a laminação por alongamento. Após a laminação por alongamento, a barra de mandril que foi inserida na casca oca é empurrada. A razão de redução de área na laminação por alongamento é, por exemplo, 10 a 70%. A temperatura da casca oca imediatamente após a conclusão da laminação por alongamento é, por exemplo, 980 a 1000°C. A temperatura da casca oca imediatamente após a conclusão da laminação por alongamento pode ser medida pelo seguinte método. Um termômetro é disposto em um lado de saída do suporte que, por último desce a casca oca no moinho de laminação por alongamento. A temperatura da superfície da casca oca após a laminação por alongamento é medida pelo termômetro no lado de saída do suporte que, por último, desce a casca oca. Através da medição de temperatura, a distribuição de temperatura da superfície da casca oca na direção do eixo do tubo é obtida. Uma média da distribuição de temperatura de superfície obtida é definida como a temperatura da casca oca (°C) imediatamente após a conclusão da laminação por alongamento.
[0163] [Etapa de laminação por dimensionamento] No método de produção da presente modalidade, a casca oca após a etapa de laminação por alongamento pode ser submetida a uma etapa de laminação por dimensionamento, se necessário. Ou seja, a etapa de laminação por dimensionamento não precisa ser realizada.
[0164] Na etapa de laminação por dimensionamento, usando um moinho de laminação por dimensionamento, a casca oca é adicionalmente submetida a laminação por alongamento para fazer com que a casca oca tenha um diâmetro externo desejado. O moinho de laminação por dimensionamento inclui uma pluralidade de suporte de rolos dispostos em uma linha de montante em direção a jusante ao longo da linha de passagem. Cada suporte de rolo inclui uma pluralidade de rolos de rolagem. Exemplos de moinho de laminação por dimensionamento incluem um dimensionador e um redutor de estiramento.
[0165] Observe que a etapa de laminação por perfuração, a etapa de laminação por alongamento e a etapa de laminação por dimensionamento são definidas como um “processo de fabricação de tubo”. Uma redução de área cumulativa no processo de fabricação de tubo é, por exemplo, 30 a 90%. A razão de redução de área cumulativa é definida pela fórmula a seguir.Razão de redução de área cumulativa = {1 - (área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da casca oca após processo de fabricação de tubo/área transversal perpendicular à direção do eixo de tubo da matéria-prima antes da laminação por perfuração)} x 100
[0166] Um método de resfriar a casca oca após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento não é particularmente limitada. A casca oca após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento pode ser resfriada a ar. A casca oca após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento pode ser diretamente temperara após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento sem resfriá-la a temperatura ambiente. Além disso, a casca oca pode ser reaquecida após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento e, em seguida, ser submetida a têmpera.
[0167] [Etapa de tratamento térmico] A casca oca após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento é submetida à uma etapa de tratamento térmico. A etapa de tratamento térmico inclui uma etapa de têmpera e uma etapa de revenimento.
[0168] [Etapa de Têmpera] Na etapa de têmpera, a casca oca é submetida a têmpera bem conhecida. Para a casca oca tendo a composição química da presente modalidade, a temperatura de têmpera é 850 a 1150°C. Neste intervalo de temperatura de têmpera, a microestrutura da casca oca será uma microestrutura duplex de austenita e ferrita.
[0169] A têmpera pode ser realizada por têmpera direta na qual a têmpera é realizada após a etapa de laminação por perfuração, imediatamente após a etapa de laminação por alongamento ou imediatamente após a etapa de laminação por dimensionamento. Adicionalmente, a casca oca que foi resfriada uma vez após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento pode ser reaquecida usando um forno de tratamento térmico para realizar a têmpera. No caso de têmpera direta, a temperatura de superfície da casca oca medida por um termômetro disposto em um lado de saída do suporte final é definida como a temperatura de têmpera (°C). Ao realizar a têmpera usando um forno de tratamento térmico, a temperatura do forno do forno de tratamento térmico é definida como a temperatura de têmpera (°C). O tempo de espera na temperatura de têmpera não é particularmente limitado. Ao usar o forno de tratamento térmico, o tempo de espera na temperatura de têmpera é, por exemplo, 10 a 60 minutos.
[0170] Um método de resfriamento rápido (método de têmpera) da casca oca em uma temperatura de têmpera não é particularmente limitado. A casca oca pode ser rapidamente resfriada ao imergir a casca oca em um tanque de água ou a casca oca pode ser rapidamente resfriada derramando ou pulverizando água de resfriamento na superfície externa e/ou na superfície interna da casca oca por resfriamento em chuveiro ou resfriamento por neblina.
[0171] A têmpera pode ser realizada múltiplas vezes. Por exemplo, após a casca oca após a etapa de laminação por perfuração, após a etapa de laminação por alongamento ou após a etapa de laminação por dimensionamento ser sujeita à têmpera direta, a casca oca pode ser aquecida a temperatura de têmpera usando o forno de tratamento térmico e, então, pode ser submetida novamente à têmpera. Adicionalmente, a têmpera e revenimento a serem descritos abaixo podem ser realizados repetidamente múltiplas vezes. Ou seja, a têmpera e revenimento podem ser realizados múltiplas vezes. Ao realizar a têmpera e revenimento múltiplas vezes, a temperatura de têmpera em cada têmpera é 850 a 1150°C, e o tempo de espera na temperatura de têmpera é 10 a 60 minutos. A temperatura de revenimento em cada revenimento é 400 até 700°C, e o tempo de espera na temperatura de revenimento é 15 a 120 minutos. A microestrutura da casca oca após têmpera contém principalmente ferrita e martensita com o balanço sendo austenita retida.
[0172] [Etapa de têmpera] Na etapa de revenimento, a casca oca após a etapa de têmpera descrita acima é submetida à revenimento. Na casca oca tendo a composição química da presente modalidade, a temperatura de revenimento é 400 a 700°C. O tempo de espera na temperatura de revenimento não é particularmente limitado, mas é, por exemplo, 15 a 120 minutos.
[0173] Pela etapa de tratamento térmico (a etapa de têmpera e a etapa de revenimento) descrita acima, o limite de escoamento do tubo de aço sem costura é ajustado em 862 MPa ou mais. Na microestrutura do tubo de aço sem costura após a etapa de revenimento, uma razão volumétrica total de ferrita e martensita (martensita revenida) será de 80% ou mais, e a austenita retida é 20% ou inferior.
[0174] O tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade pode ser produzido pelo método de produção descrito acima. No tubo de aço sem costura da presente modalidade, o teor de cada elemento na composição química está dentro do intervalo descrito acima e satisfaz as Fórmulas (1) e (2). Além disso, na microestrutura, (I) a razão volumétrica total de ferrita e martensita é 80% ou mais, com o balanço sendo austenita retida, (II) o número de interseções NTL no campo de visualização 50 de observação da direção L é 38 ou mais e NTL/NL é 1,80 ou superior, e adicionalmente (III) o número de interseções NTC no campo de visualização 60 de observação da direção C é 30 ou mais e NTC/NC é 1,70 ou superior. Portanto, o limite de escoamento é 862 MPa ou mais e é obtida excelente tenacidade a baixa temperatura. Ou seja, é possível obter alto limite de escoamento alto e alta tenacidade a baixa temperatura ao mesmo tempo.
[0175] Observe que o método de produção descrito acima é um exemplo do método para produzir um tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade. Portanto, o tubo de aço sem costura da presente modalidade pode ser produzido por outro método de produção diferente do método de produção descrito acima, desde que o tubo de aço sem costura tenha uma composição química que satisfaça as Fórmulas (1) e (2), e na sua microestrutura, (I) uma razão volumétrica total de ferrita e martensita é 80% ou superior, com o balanço sendo austenita retida, (II) o número de interseções NTL no campo de visualização de observação da direção L é 38 ou superior e NTL/NL é 1,80 ou superior, e adicionalmente (III) o número de interseções NTC no campo de visualização de observação da direção C é 30 ou superior e NTC/NC é 1,70 ou superior. EXEMPLOS
[0176] Os tarugos redondos tendo as composições químicas mostradas na Tabela 1 foram produzidos.
[0177] [Tabela 1]
[0178] Uma porção em branco na Tabela 1 significa que o teor do elemento correspondente foi inferior à do limite de detecção. Ou seja, isso significa que o elemento correspondente não estava contido.
[0179] Uma pluralidade de tarugos redondos, que eram a matéria-prima, foi produzida por um processo de fundição contínua usando aço fundido. O tarugo redondo foi aquecido a uma temperatura de aquecimento T (°C) durante um tempo de espera t (hora) mostrado na Tabela 2. O tarugo redondo aquecido foi submetido a laminação por perfuração pelo uso de uma máquina de perfuração para produzir uma casca oca. Um parâmetro de condição de aquecimento X, uma razão de redução de área Y (%) de uma máquina de perfuração, e FA (= 0,057X - Y) de cada número de teste durante a laminação por perfuração foram mostrados na Tabela 2. Observe que a temperatura da casca oca de cada número de teste imediatamente após a laminação por perfuração foi 1050°C ou superior.
[0180] [Tabela 2]
[0181] A casca oca após laminação por perfuração foi submetida a laminação por alongamento. Um laminador contínuo foi usado para a laminação por alongamento. A razão de redução de área cumulativa após laminação por alongamento (ou seja, a razão de redução de área cumulativa da etapa de laminação por perfuração e da etapa de laminação por alongamento como um todo) (%) foi mostrada na coluna “Razão de redução de área cumulativa” na Tabela 2. Observe que nos Testes de N° 4, 5, 23 e 27 a 29, o alongamento e laminação não foram realizados após a realização da laminação por perfuração.
[0182] Para os testes de número 4, 5, 23 e 27 a 29, a casca oca após laminação por perfuração foi resfriada a temperatura ambiente (20 ± 15°C). Para outros números de teste, a casca oca após laminação por alongamento foi resfriada a temperatura ambiente. Em seguida, a casca oca foi submetida a têmpera. Especificamente, a casca oca foi carregada em um forno de tratamento térmico, mantida a uma temperatura de têmpera de 950°C durante 15 minutos e, em seguida, imersa em um tanque de água para realizar resfriamento a água (têmpera a água). A casca oca após têmpera foi submetida a revenimento. Especificamente, a casca oca foi carregada no forno de tratamento térmico e mantida a uma temperatura de revenimento de 550°C durante 30 minutos. Através do processo de produção descrito acima, produziu-se um tubo de aço sem costura que foi o material de aço de cada número de teste. O diâmetro externo (mm) e a espessura da parede (mm) do tubo de aço sem costura produzido de cada número de teste são mostrados na Tabela 2.
[0183] [Teste de Avaliação] [Teste de observação da microestrutura] Foi retirada uma amostra da posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura de cada número de teste. O tamanho da amostra foi 15 mm na direção L do tubo de aço sem costura, 2 mm na direção T desta forma, e 15 mm em uma direção perpendicular à direção L e à direção T (correspondendo à direção C) desta forma. Usando a amostra obtida, a intensidade de difração de raios-X de cada um do (200) plano de α fase (ferrita e martensita), o (211) plano de α fase, o (200) plano de y fase (austenita retida), o (220) plano de y fase, e o (311) plano de y fase foi medido e a intensidade integrada de cada plano foi calculada. Como o difratômetro de raios-X, um nome comercial: MXP3 fabricado pela Bruker Com., foi usado com o alvo sendo Mo (Mo Kα raio: X = 71,0730 pm) e a potência de saída sendo 50 kV-40 mA. Após o cálculo, a razão volumétrica Vy (%) de austenita retida foi calculada usando a Fórmula (5) para cada uma das combinações (2 x 3 = 6 conjuntos) de cada plano de α fase e cada plano de y fase. Então, um valor médio das razões volumétricas Vy da austenita retida dos seis conjuntos foi definido como a razão volumétrica (%) da austenita retida. Vy = 100/{1 + (Iα x Ry)/(Iy x Rα)} (5) Neste documento, presume-se que Rα no (200) plano de α fase foi 15,9, Rα no (211) plano de α fase foi 29,2, Ry no (200) plano de y fase foi 35,5, Ry no (220) plano de y fase foi 20,8 e Ry no (311) plano de y fase foi 21,8.
[0184] Usando a razão volumétrica obtida (%) da austenita retida, a razão volumétrica total (%) de ferrita e martensita na microestrutura foi calculada pela Fórmula (6) a seguir.A razão volumétrica total de ferrita e martensita = 100 - razão volumétrica de austenita retida (6)
[0185] "F + M razão volumétrica total (%)" na Tabela 2 mostra a razão volumétrica total (%) de ferrita e martensita. Em consequência da medição, nos tubos de aço sem costura de todos os números de teste, a razão volumétrica total de ferrita e martensita foi 80% ou mais e o balanço foi austenita retida.
[0186] [Teste de confirmação da estrutura em camadas] Um grau de desenvolvimento da estrutura em camadas no campo de visualização de observação da direção L e um grau de desenvolvimento da estrutura em camadas no campo de visualização de observação da direção C foram medidos pelo método a seguir.
[0187] [Estrutura em camadas no campo de visualização de observação da direção L] Retirou-se uma amostra que foi localizada em uma posição central na direção T (direção de espessura de parede) do tubo de aço sem costura de cada número de teste e tinha uma seção transversal (seção transversal de direção L) incluindo a direção L e a direção T. Seção transversal da direção L foi plana incluindo a direção L e a direção T. O tamanho da seção transversal da direção L foi a direção L: 5 mm x direção T: 5 mm. Uma amostra foi retirada de modo que a posição central da seção transversal da direção L na direção T coincide substancialmente com a posição central do tubo de aço sem costura na direção T (direção de espessura de parede). Após a seção transversal da direção L ter sido polida por espelhamento, a seção transversal da direção L foi imersa em uma solução de corrosão de Vilella durante 10 segundos para revelar a microestrutura por corrosão. Foi realizado um teste de confirmação da estrutura em camadas sobre a seção transversal da direção L corroída usando um microscópio óptico com uma ampliação de 1000 vezes.
[0188] No teste de confirmação da estrutura em camadas, na seção transversal da direção L corroída, um campo de visualização de observação da direção L, que foi de 100 μm na direção L e 100 μm na direção T, foi selecionada em 10 locais. No campo de visualização de observação da direção L, martensita e ferrita foram diferenciadamente baseadas em contraste. Em cada campo de visualização de observação da direção L, martensita e ferrita foram identificadas com base em contraste.
[0189] Adicionalmente, em cada campo de visualização de observação da direção L, os segmentos de linha TL1 e TL4 prolongando-se na direção T foram dispostos em intervalos iguais na direção L para dividir o campo de visualização de observação da direção L em 5 partes iguais na direção L. Adicionalmente, os segmentos de linha L1 a L4 prolongando-se na direção L foram dispostos em intervalos iguais na direção T para dividir o campo de visualização de observação da direção L em 5 partes iguais na direção T. O número de interseções entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita no campo de visualização de observação da direção L foi contado e definido como o número de interseções NTL. O número de interseções entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita no campo de visualização de observação da direção L foi contato e definido como o número de interseções NL. O índice de camada LIL = NTL/NL foi obtido usando o número de interseções NTL obtido e o número de interseções NL. Um valor médio de 10 do número de interseções NTL obtido em cada um dos campos de visualização de observação da direção L em 10 locais foi definido como o número de interseções NTL no tubo de aço sem costura do número de teste. O valor médio de 10 dos índices de camada LIL obtidos em cada um dos campos de visualização de observação da direção L em 10 locais foi definido como o índice de camada LIL no tubo de aço sem costura do número de teste. O número de interseções NTL obtido, o número de interseções NL obtido e o índice de camada LIL obtido são mostrados na Tabela 2.
[0190] [Estrutura em camadas no campo de visualização de observação da direção C] Retirou-se uma amostra que foi localizada em uma posição central na direção T (direção de espessura de parede) de um tubo de aço sem costura de cada número de teste e tinha uma seção transversal (seção transversal de direção C) incluindo a direção C e a direção T. A seção transversal da direção C foi um plano incluindo a direção C e a direção T. O tamanho da seção transversal da direção C foi a direção C: 5 mm x direção T: 5 mm. Uma amostra foi retirada de modo que a posição central da seção transversal da direção C na direção T coincide substancialmente com a posição central do tubo de aço sem costura na direção T (direção de espessura de parede). Após a seção transversal da direção C ter sido polida por espelhamento, a seção transversal da direção C foi imersa em uma solução de corrosão de Vilella durante 10 segundos para revelar a microestrutura por corrosão. Foi realizado um teste de confirmação da estrutura em camadas sobre a seção transversal da direção C corroída usando um microscópio óptico com uma ampliação de 1000 vezes.
[0191] No teste de confirmação da estrutura em camadas, na seção transversal da direção C corroída, um campo de visualização de observação da direção C arbitrário de 100 μm na direção C e 100 μm na direção T, foi selecionada em 10 locais. Em cada campo de visualização de observação da direção C, martensita e ferrita foram diferenciadamente baseadas em contraste. Em cada campo de visualização de observação da direção C, martensita e ferrita foram identificadas com base em contraste.
[0192] Adicionalmente, em cada campo de visualização de observação da direção C, os segmentos de linha TC1 e Tc4 prolongando-se na direção T foram dispostos em intervalos iguais na direção C para dividir o campo de visualização de observação da direção C em 5 partes iguais na direção C. Adicionalmente, os segmentos de linha C1 a C4 prolongando-se na direção C foram dispostos em intervalos iguais na direção T para dividir o campo de visualização de observação da direção C em 5 partes iguais na direção T. O número de interseções entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita no campo de visualização de observação da direção C foi contado e definido como o número de interseções NTC. O número de interseções entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita no campo de visualização de observação da direção C foi contato e definido como o número de interseções NC. O índice de camada LIC = NTC/NC foi obtido usando o número de interseções NTC obtido e o número de interseções NC. Um valor médio de 10 do número de interseções NTC obtido em cada um dos campos de visualização de observação da direção C em 10 locais foi definido como o número de interseções NTC no tubo de aço sem costura do número de teste. Adicionalmente, um valor médio de 10 dos índices de camada LIC obtidos em cada um dos campos de visualização de observação da direção C em 10 locais foi definido como o índice de camada LIC no tubo de aço sem costura do número de teste. O número de interseções NTC obtido, o número de interseções NC obtido e o índice de camada LIC obtido são mostrados na Tabela 2.
[0193] Quando (II) e (III) foram satisfeitos na microestrutura, ou seja, quando (II) o número de interseções NTL no campo de visualização de observação da direção L foi 38 ou superior e NTL/NL foi 1,80 ou superior, adicionalmente (III) o número de interseções NTC no campo de visualização de observação da direção C foi 30 ou superior e NTC/NC foi 1,70 ou superior, julgou-se que a seção transversal da direção L e a seção transversal da direção C tinham uma estrutura em camadas na microestrutura (descria como “em camadas” na coluna “Determinação da microestrutura” da Tabela 2). Por outro lado, quando qualquer um dentre (II) e (III) não foi satisfeito na microestrutura, julgou-se que a microestrutura não foi uma estrutura em camadas (descrita como “sem camadas” na coluna “Determinação da microestrutura” da Tabela 2).
[0194] [Teste de tração] Foi retirada uma amostra de tração de barra redonda da posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura de cada número de teste. O diâmetro da porção paralela da amostra de tração da barra redonda foi 4 mm e o comprimento da porção paralela foi 35 mm. A direção longitudinal da amostra de barra redonda foi paralela à direção do eixo de tubo (direção L) do tubo de aço sem costura. Usando cada amostra de tração de barra redonda, foi realizado um teste de tração a temperatura ambiente (20 ± 15°C) na atmosfera para determinar o limite de escoamento (MPa). Especificamente, a aproximação de limite elástico de deslocamento 0,2% obtida no teste de tração foi definida como o limite de escoamento. O limite de escoamento (MPa) obtido é mostrado na coluna “Limite de escoamento” da Tabela 2.
[0195] [Teste de avaliação de tenacidade a baixa temperatura] Foi retirada uma amostra de nó em V de acordo com a API 5CRA/ISO 13680 TABELA A. 5 a partir de uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura de cada número de teste. Usando a amostra, um teste de impacto Charpy foi realizado de acordo com a ASTM A370-18, e energia absorvida (J) a -10°C foi determinada. Os resultados obtidos são mostrados na coluna “Energia absorvida” da Tabela 2.
[0196] [Teste de usinabilidade a quente] Um teste de usinabilidade a quente (teste Gleeble) foi realizado usando um tarugo redondo de cada número de aço. Especificamente, uma pluralidade de amostras cada uma tendo um diâmetro de 10 mm e um comprimento de 130 mm foram cortadas do tarugo em cada número de aço. O eixo central da amostra coincide com o eixo central do tarugo redondo. Usando um forno de aquecimento de indução de alta frequência, a amostra foi aquecida a 1250°C em 3 minutos e então mantido a 1250°C durante 3 minutos. Portanto, cada uma da pluralidade de amostras do número de aço foi resfriada em 1250°C, 1200°C, 1100°C e 1000°C a uma taxa de 100°C/seg, e, portanto, foi realizado um teste de tração a uma taxa de tração de 10 seg-1 para arrancá-las. Em cada temperatura (1250°C, 1200°C, 1100°C, 1000°C), a razão de redução de área da amostra desgastada foi determinada. Se a razão de redução de área obtida foi 70,0% ou superior em qualquer temperatura, julgou-se que o material de aço do número de aço tinha excelente usinabilidade a quente (denotada como “E” (Excelente) na coluna “Usinabilidade a quente” da Tabela 2). Por outro lado, quando a razão de redução de área foi inferior a 70,0% em qualquer intervalo de temperatura, julgou- se que a usinabilidade a quente foi ruim (denotada como “NA” (Não Aceita) na coluna “Usinabilidade a Quente” da Tabela 2).
[0197] [Resultados do Teste] A Tabela 2 mostra os resultados do teste.
[0198] Referindo-se às Tabelas 1 e 2, as composições químicas dos tubos de aço sem costura dos Testes N° 1 a 15 eram apropriadas e satisfaziam a Fórmula (1) e a Fórmula (2). Além disso, as condições de produção também foram adequadas. Portanto, na microestrutura do tubo de aço sem costura de cada número de teste, a razão volumétrica total de ferrita e martensita foi 80% ou superior, com o balanço sendo austenita retida. Adicionalmente, o número de interseções NTL no campo de visualização de observação da direção L foi 38 ou superior e NTL/NL foi 1,80 ou superior e, adicionalmente, o número de interseções NTC no campo de visualização de observação da direção C foi 30 ou superior e NTC/NC foi 1,70 ou superior. Ou seja, nas microestruturas nos tubos de aço sem costura dos Números de Teste 1 a 15, a estrutura em camadas tinha se desenvolvido suficientemente na seção transversal da direção L e a na seção transversal da direção C. Em consequência disto, o limite de escoamento foi 862 MPa ou superior e a usinabilidade a quente suficiente foi obtida. Adicionalmente, energia absorvida a -10°C foi 150 J ou superior, atingindo, assim, excelente tenacidade a baixa temperatura.
[0199] Por outro lado, nos Testes de Número 16 a 25, embora a temperatura de aquecimento T fosse adequada, FA não satisfez a Fórmula (A) na laminação por perfuração. Por este motivo, nos Testes de Número 16 a 25, pelo menos, NTC/NC no campo de visualização de observação da direção C foi menor do que 1,70. Ou seja, nas microestruturas dos tubos de aço sem costura dos Testes de Número 16 a 25, a estrutura em camadas não tinha se desenvolvido suficientemente, pelo menos, na seção transversal da direção C. Em consequência disto, a energia absorvida a -10°C foi inferior a 150 J, exibindo tenacidade a baixa temperatura ruim.
[0200] Observe que nos Testes de Número 16 a 20, nas microestruturas, embora NTL/NL no campo de visualização de observação da direção L foi 1,80 ou superior, NTC/NC no campo de visualização de observação da direção C foi inferior a 1,70. Por este motivo, a energia absorvida a -10°C foi inferior a 150 J, exibindo tenacidade a baixa temperatura ruim.
[0201] Nos Testes de Número 26 a 29, a temperatura de aquecimento foi muito alta. Por este motivo, na microestrutura, NTL/NL no campo de visualização de observação da direção L foi inferior a 1,80 e NTC/NC no campo de visualização de observação da direção C foi inferior a 1,70. Em consequência disto, a energia absorvida a -10°C foi inferior a 150 J, exibindo tenacidade a baixa temperatura ruim.
[0202] No Teste de Número 30, o teor de Ti era muito alto. Por este motivo, na microestrutura, NTL/NL no campo de visualização de observação da direção L foi inferior a 1,80 e NTC/NC no campo de visualização de observação da direção C foi inferior a 1,70. Em consequência disto, a energia absorvida a -10°C foi inferior a 150 J, exibindo tenacidade a baixa temperatura ruim.
[0203] No Teste de Número 31, o teor de Nb era muito alto. Por este motivo, na microestrutura, NTL/NL no campo de visualização de observação da direção L foi inferior a 1,80 e NTC/NC no campo de visualização de observação da direção C foi inferior a 1,70. Em consequência disto, a energia absorvida a -10°C foi inferior a 150 J, exibindo tenacidade a baixa temperatura ruim.
[0204] Nos Teste de Número 32 e 33, embora o teor de cada elemento na composição química fosse adequado, F2 não satisfez a Fórmula (2). Por este motivo, a usinabilidade a quente não foi obtida.
[0205] No Teste de Número 34, embora cada teor de elemento na composição química fosse adequado, F1 não satisfez a Fórmula (1). Por este motivo, na microestrutura, NTL/NL no campo de visualização de observação da direção L foi inferior a 1,80 e/ou NTC/NC no campo de visualização de observação da direção C foi inferior a 1,70. Em consequência disto, a energia absorvida a - 10°C foi inferior a 150 J, exibindo tenacidade a baixa temperatura ruim.
[0206] As modalidades da presente invenção foram descritas até agora. No entanto, as modalidades descritas acima são meros exemplos para a prática da presente invenção. Portanto, a presente invenção não será limitada às modalidades descritas acima e pode ser praticada modificando adequadamente as modalidades descritas acima dentro de um intervalo que não se afaste do seu espírito.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
[0207] O tubo de aço sem costura da presente modalidade é amplamente aplicável em aplicações onde a elevada resistência e tenacidade à baixa temperatura são requeridas. O tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade pode ser usado, por exemplo, como um tubo de aço para geração de energia geotérmica e um tubo de aço para plantas químicas. O tubo de aço sem costura de acordo com a presente modalidade é particularmente adequado para aplicações de poço de petróleo. Os tubos de aço sem costura para aplicações de poço de petróleo são, por exemplo, tubos de revestimento, tubos de tubulação e tubos de perfuração. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 Tubo de aço sem costura 10 Ferrita 20 Martensita 50 Campo de visualização de observação da direção L 60 Campo de visualização de observação da direção C Segmentos de linhaTL1 a TL4, TC1 a TC4 Segmentos de linha L1 a L4, C1 a C4 FB Interface de ferrita 1L Seção transversal da direção L 1C Seção transversal da direção C

Claims (6)

1. Tubo de aço sem costura, caracterizado pelo fato de que compreende: uma composição química que consiste em: em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, V: 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, W: 0 a 2.00%, e o balanço: Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2), em que quando uma direção do eixo do tubo do tubo de aço sem costura é definida como uma direção L, uma direção de espessura de parede é definida como uma direção T, e uma direção perpendicular à direção L e a direção T é definida como uma direção C, uma microestrutura satisfaz a seguir (I) a (III), o limite de escoamento é 862 MPa ou mais: (I) A microestrutura consiste, em uma razão volumétrica total, 80% ou mais de ferrita e martensita, com o balanço sendo austenita retida; (II) Em um campo de visualização de observação na direção L de uma forma quadrada que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, e cuja lateral prolonga-se na direção L é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, quando quatro segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção L e dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção L são definidos como segmentos de linha TL1 a TL4, quatro segmentos de linha que se prolongam na direção L e que estão dispostos em intervalos iguais na direção T e dividem o campo de visualização de observação da direção L em cinco partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha L1 a L4, e uma interface entre a ferrita e martensita é definida como uma interface de ferrita, um número de interseções NTL que é um número de interseções entre os segmentos de linha TL1 a TL4 e a interface de ferrita é 38 ou mais, e um número de interseções NL, que é um número de interseções entre os segmentos de linha L1 a L4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTL satisfaz a Fórmula (3); (III) Em um campo de visualização de observação na direção C de uma forma quadrada que está localizada em uma posição central da espessura de parede do tubo de aço sem costura, e cuja lateral prolonga-se na direção C é 100 μm de comprimento e cuja lateral prolonga-se na direção T é 100 μm de comprimento, quando quatro segmentos de linha que se prolongam na direção T e que estão dispostos em intervalos iguais na direção C e dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção C são definidos como segmentos de linha TC1 a TC4, e quatro segmentos de linha que se prolongam na direção C e que estão dispostos em intervalos iguais na direção T e dividem o campo de visualização de observação da direção C em cinco partes iguais na direção T são definidos como segmentos de linha C1 a C4, um número de interseções NTC que é o número de interseções entre os segmentos de linha TC1 a TC4 e a interface de ferrita é 30 ou mais, e um número de interseções NC que é o número de interseções entre os segmentos de linha C1 a C4 e a interface de ferrita, e o número de interseções NTC satisfaz a Fórmula (4): 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) Ca/S > 4,0 (2) NTL/NL > 1,80 (3) NTC/NC > 1,70 (4) onde, cada símboIo do eIemento nas FórmuIas (1) e (2) é substituído peIo teor (% em massa) de um eIemento correspondente.
2. Tubo de aço sem costura, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado peIo fato de que a composição química contém V: 0,01 a 0,20%.
3. Tubo de aço sem costura, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado peIo fato de que a composição química contém: um ou mais tipos de eIementos seIecionados do grupo que consiste em Co: 0,10 a 0.30%, e W: 0,02 a 2,00%.
4. Método para produzir um tubo de aço sem costura, caracterizado peIo fato de que compreende: uma etapa de aquecimento para aquecer uma matéria-prima tendo uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,050% ou menos, Si: 0,50% ou menos, Mn: 0,01 a 0,20%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0150% ou menos, Cu: 0,09 a 3,00%, Cr: 15,00 a 18,00%, Ni: 4,00 a 9,00%, Mo: 1,50 a 4,00%, Al: 0,040% ou menos, N: 0,0150% ou menos, Ca: 0,0010 a 0,0040%, Ti: 0,020% ou menos, Nb: 0,020% ou menos, V: 0 a 0,20%, Co: 0 a 0,30%, W: 0 a 2.00%, e o balanço: Fe e impurezas, e satisfazendo as Fórmulas (1) e (2) em uma temperatura de aquecimento T de 1200 a 1260°C durante t horas; uma etapa de laminação por perfuração para laminar por perfuração a matéria-prima que foi aquecida na etapa de aquecimento sob uma condição satisfazendo a Fórmula (A) para produzir uma casca oca; uma etapa de laminação por alongamento para alongar e laminar a casca oca; uma etapa de têmpera para temperar a casca oca após a etapa de laminação por alongamento em uma temperatura de têmpera de 850 a 1150°C; e uma etapa de revenimento para revenir a casca oca após a etapa de têmpera em uma temperatura de revenimento de 400 a 700°C: 156AI + 18Ti + 12Nb + 11Mn + 5V + 328,125N + 243,75C + 12,5S < 12,5 (1) Ca/S > 4,0 (2) 0,057X - Y < 1720 (A) onde, X na FórmuIa (A) é definido peIa seguinte FórmuIa (B): X = (T + 273) x {20 + log(t)} (B) onde, T é uma temperatura de aquecimento (°C) da matéria-prima, e te é um tempo de espera (hora) na temperatura de aquecimento T, uma razão de redução de área Y (%) na FórmuIa (A) é definida peIa FórmuIa (C): Y = {1 - (área transversaI perpendicuIar à direção do eixo de tubo da casca oca após Iaminação por perfuração/área transversaI perpendicuIar à direção do eixo de tubo da matéria-prima antes da Iaminação por perfuração)} x 100 (C).
5. Método para produzir um tubo de aço sem costura, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado peIo fato de que a composição química contém V: 0,01 a 0,20%.
6. Método para produzir um tubo de aço sem costura, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado peIo fato de que a composição química contém: um ou mais tipos de eIementos seIecionados do grupo que consiste em Co: 0,10 a 0.30%, e W: 0,02 a 2,00%.
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