ES2621182T3

ES2621182T3 - Tubo de acero inoxidable de alta resistencia

Info

Publication number: ES2621182T3
Application number: ES09844332.8T
Authority: ES
Inventors: Seiichi Isozaki; Yasutoshi Hideshima; Hiroshi Fujimoto; Satoshi Suzuki
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2017-07-03
Anticipated expiration: 2029-05-07
Also published as: CN102257172A; KR101339484B1; US20120024430A1; US10017834B2; EP2439301A1; KR20110099770A; US20160355901A1; EP2439301B1; EP2439301A4; WO2010128545A1; US9803257B2

Abstract

Un tubo de acero inoxidable de alta resistencia en el cual se proporciona, como material de base, un material de acero inoxidable que contiene en la base de porcentaje en masa, C, de 0,4 a 0,12%, Ni de 0 (incluyendo un caso de no adición) a 5,0%, Cr de 12,0 a 17,0%, N de 0 (incluyendo un caso de no adición) a 0,10%, Si de 0,2 a 2,0%, Mn a 2,0% o menos, Cu de 0 (incluyendo un caso de no adición) a 2,0%, P a 0,06% o menos, S a 0,006% o menos, siendo el residuo Fe e impurezas inevitables; donde una fase primaria queda constituida con cualquier estructura monofásica de fase de ferrita, o una estructura monofásica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita y, donde el carburo se separa de manera uniforme en los límites de grano y dentro de los granos y una cantidad disuelta de C se ajusta para que sea 0,03% o menos; en donde el extremo del material de base se suelda como una unión para formar un tubo, la unión tiene una estructura fundida resultante de la soldadura; y el carburo separado se disuelve de la fase primaria y la unión mediante el tratamiento térmico después de la formación del tubo.

Description

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Tubo de acero inoxidable de alta resistencia Ambito TECNICO

[0001] La presente invencion hace referencia a un tubo de acero inoxidable de alta resistencia que se utiliza para el transporte, construccion de maquinaria, arquitectura, decoracion etc. y, en concreto, se refiere un tubo de acero inoxidable de alta resistencia que se utiliza preferentemente en aplicaciones que requieran resistencia y resistencia a la corrosion.

ANTECEDENTES DE LA TECNICA

[0002] Un material de acero inoxidable es excelente en la resistencia a la corrosion y tambien es favorable en las caracterfsticas de resistencia, docilidad y union. Por tanto, un tubo de acero inoxidable fabricado con material de acero inoxidable se utiliza en varias aplicaciones debido a una excelente resistencia a la corrosion y alta resistencia.

[0003] Ademas, en los ultimos anos, desde que se ha requerido la reduccion en los costes, se exige la utilizacion de tubos de acero inoxidable de alta resistencia para mejorar la resistencia a la corrosion y la resistencia sin que contengan elementos caros.

[0004] Luego, basandose en el porcentaje en masa, se utiliza principalmente un material de acero inoxidable con base de martensita con Cr al 12%, aumentando el contenido de Cr y disminuyendo los contenidos de C y N, ademas Cr, Ni, Mo y Cu se contienen en cantidades adecuadas para proporcionar un compuesto. Posteriormente, se forma una estructura de fase diploide con una fase de ferrita y una fase de austenita residual, proporcionando la fase de martensita como fase base, y proporcionando un tubo de acero inoxidable que ha mejorado su resistencia, la docilidad en caliente, la resistencia a la corrosion y soldabilidad (remftase a JP 2005336599, por ejemplo).

[0005] Basandose en el porcentaje en masa, habiendo disminuido el contenido de N a 0,015% o menos, se suelda un material de acero inoxidable con base de martensita para formar un tubo de acero inoxidable. Posteriormente, el tubo se austeniza a 920 °C hasta 1100 °C enfriado a una velocidad de enfriado mayor que el enfriamiento con agua, sometido a templado y enfriado a una velocidad de enfriado superior al enfriamiento con aire, proporcionando asf un tubo de acero inoxidable de alta resistencia donde se forma la martensita. Este tubo de acero inoxidable de alta resistencia es suficiente en la resistencia a la corrosion incluso en una atmosfera de dioxido de carbono y tambien excelente en la tenacidad al impacto y la soldabilidad (remftase a JP 4-268018, por ejemplo).

[0006] Es mas, en lo relativo a la estructura metalica, una cantidad adecuada de fase de ferrita se introduce en una fase primaria de austenita para dar una estructura bifasica basada en austenita que contiene 5 hasta 40% por volumen de la fase de ferrita, proporcionando asf un tubo de acero inoxidable con una docilidad y resistencia a la corrosion mejoradas (remftase a JP 2004-225075, por ejemplo).

[0007] Tambien esta disponible un tubo de acero inoxidable donde Mo y V se combinan con un material de acero inoxidable con base de ferrita en un contenido adecuado para mejorar la resistencia a la corrosion, y las condiciones de laminado en caliente y laminado en frfo se especifican para suprimir la reduccion en la docilidad debido a su contenido de Mo (remftase a JP 2002-363712, por ejemplo).

[0008] JP 2005 230909 muestra un metodo para utilizar soldadura con resistencia electrica para fabricar un tubo de acero que contenga Cr. Se aplica una tecnica de soldadura con resistencia electrica a la union del acero, con una variedad de diferentes elementos, que se ha formado en un tubo a partir una plancha y se muestran los parametros para ese parrafo de tecnica de soldadura.

RESUMEN DE LA INVENCION Problema tecnico

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[0009] Sin embargo, el material de acero inoxidable descrito en JP 2005-336599 es 689 MPa o inferior en la resistencia a la traccion y es deseable mejorar la resistencia. Ademas, como contiene Mo, un elemento relativamente caro, existe el problema del incremento de costes.

[0010] Ademas, el material de acero inoxidable descrito en JP 4-268018 es favorable en la resistencia a la corrosion y en la tenacidad al impacto, pero es deseable mejorar la resistencia. Aun mas, como contiene Co, elemento relativamente caro, existe el problema del incremento de costes.

[0011] Los materiales de acero inoxidables descritos en JP 2004-25075 y JP 2002-363712 se forman en tubos en un estado tras el recocido final y se utilizan sin someterse al tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Por tanto, estos tubos son excelentes en la docilidad, sin embargo, existe el problema de que no puede obtenerse la alta resistencia.

[0012] La presente invencion se ha realizado a la vista de la situacion anterior, cuyo objeto es proporcionar un tubo de acero inoxidable de alta resistencia favorable en la resistencia y resistencia a la corrosion y que puede fabricarse a bajo coste.

Solucion al problema

[0013] Segun la presente invencion se proporciona un tubo de acero inoxidable de alta resistencia donde se proporciona, como material de base, un material de acero inoxidable que contiene en la base de porcentaje en masa, C de 0,04 a 0,12%, Ni de 0 (incluyendo un caso de no adicion) a 5,0%, Cr de 12,0 a 17,0%, N de 0 (incluyendo un caso de no adicion) a 0,10%, Si de 0,2 a 2,0%, Mn a 2,0% o menos, Cu de 0 (incluyendo un caso de no adicion) a 2.0%, P a 0,06% o menos, S a 0,006% o menos, siendo el residuo Fe e impurezas inevitables;

en el que una fase primaria queda constituida con cualquier estructura monofasica de fase de ferrita, o una estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita y, donde el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de grano y dentro de los granos y una cantidad disuelta de C se ajusta para que sea 0,03% o menos;

en donde un extremo del material de base se suelda como una union para formar un tubo, la union tiene una estructura fundida resultante de la soldadura; y

el carburo separado se disuelve de la fase primaria y la union mediante el tratamiento termico despues de la formacion del tubo.

[0014] Preferentemente, la fase primaria y la union despues del tratamiento termico se constituyen como una estructura monofasica de fase de martensita o una estructura de fase diploide de fase de martensita o fase de ferrita.

Efectos ventajosos de la invencion

[0015] Segun la invencion descrita en la reivindicacion 1, la fase primaria del material de acero inoxidable esta constituida por una de las estructuras monofasica de fase de ferrita, una estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita especificando las condiciones.

[0016] Por tanto, la fase primaria se estructura para contener la fase de martensita despues de la formacion del tubo, haciendo que asf sea posible mejorar la resistencia.

[0017] Ademas, dado que las composiciones solo se constituyen con elementos utilizados en materiales de acero inoxidable comun, el tubo puede fabricarse a bajo coste.

[0018] Es posible evitar la reduccion en la docilidad del material de acero inoxidable en el momento de la formacion del tubo resultante del hecho de que el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de grano y dentro de los granos de la fase primaria y el carburo se separa de ahf localmente en el borde de grano para reducir la tenacidad. Tambien es posible evitar la reduccion en la resistencia a la corrosion al reducir una cantidad disuelta de Cr debido a la separacion local del carburo en el borde de grano.

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[0019] La cantidad disuelta de C en la fase primaria se ajusta para ser 0,03% en masa o menos, haciendo asf posible evitar el incremento en cargas de trabajo y que se produzcan defectos de obra en la superficie en el momento de la fabricacion del tubo debido a una resistencia excesivamente alta. Tambien es posible evitar la reduccion en la resistencia a la corrosion debido al hecho de que una cantidad de carburo separado aumenta con un incremento en la cantidad disuelta de C y una cantidad disuelta de Cr se reduce debido a la formacion de un carburo separado.

[0020] El carburo separado en la fase primaria y la union se disuelve de la fase primaria y la union mediante el tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Por tanto, es posible mejorar la resistencia y la resistencia a la corrosion de la fase primaria y la union despues de la formacion del tubo. A partir de un estado en el que el carburo se separa en el momento de la formacion el tubo antes de desarrollar el tratamiento termico, el tubo puede formarse facilmente.

[0021] Segun la invencion descrita en la reivindicacion 2, la fase primaria y la union despues de la formacion del tubo y el tratamiento termico son una estructura monofasica de fase de martensita o una estructura de fase diploide de fase de martensita y fase de ferrita, haciendo asf posible mejorar la resistencia de la fase primaria y la union. Cuando la fase primaria y la union son una estructura de fase diploide de fase de martensita y fase de ferrita se proporciona una resistencia superior ya que la fase de martensita es mayor en relacion por volumen.

DESCRIPCION DE LA REALIZACION

[0022] A partir de aquf, se da una explicacion detallada para las realizaciones de la presente invencion.

[0023] Se dara una explicacion para los elementos individuales de un material de acero inoxidable que es un material de base del tubo de acero inoxidable de alta resistencia en las presentes realizaciones y los contenidos de estos elementos. Los contenidos de los elementos individuales se expresaran en porcentaje en masa, a menos que se especifique de otro modo.

[0024] [C: 0,04 a 0,12%]

C, que es un elemento para mejorar la resistencia, es en concreto un elemento importante para mejorar la resistencia disolviendo en una fase primaria y una union en el tratamiento termico tras la formacion del tubo. Para obtener la resistencia efectiva como el acero inoxidable para constituir un material de base de un tubo de acero inoxidable de alta resistencia, es necesario que contenga C a 0,04% o mas. Sin embargo, con un incremento en el contenido de C, existe un incremento en el contenido de Cr que forma C y carburo. Por tanto, una cantidad disuelta de Cr se disminuye para reducir la resistencia a la corrosion. Ademas, en los casos donde el contenido de C supera el 0,12%, se produce una cantidad excesiva de carburo para reducir la ductilidad y tenacidad, por la cual tambien se deteriora la docilidad en el momento de la formacion del tubo. Por tanto, el contenido de C tiene que ser de 0,04 a 0,12%.

[0025] [Ni: 0 a 5,0%]

El Ni es un elemento capaz de evitar la reduccion en la resistencia a la corrosion debido al contenido excesivo de C y N sustituyendo parcialmente C y N. Sin embargo, cuando el contenido de N supera 5,0%, la austenita residual aumenta en contenido para reducir la resistencia. Por tanto, el contenido de Ni es hasta 5,0%. Ademas, Cr, esto es, el elemento que genera la ferrita, y C, N, esto es, los elementos que generan la austenita, se ajustan para el contenido, por el cual una fase primaria de un material de acero inoxidable puede constituirse con cualquier estructura monofasica de fase de ferrita, una estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita. Y no tiene que contener necesariamente Ni.

[0026] [Cr: 12,0 a 17,0%]

Cr es un elemento para mejorar la resistencia a la corrosion de una fase primaria y una union. Se requiere que este elemento se contenga al 12,0% o mas para obtener la resistencia a la corrosion efectiva como el acero inoxidable que constituye un material de base de un tubo de acero inoxidable de alta resistencia. Sin embargo, cuando el contenido de Cr supere el 17,0%, es diffcil obtener una fase de martensita por tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Ademas, en un intento por ajustar la composicion al contener un elemento generador de austenita, un aumento de austenita residual disminuira la resistencia de la fase primaria y la union. Por tanto, el contenido de Cr tiene que ser de 12,0 a 17,0%.

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[0027] [N: 0 a 0,10%]

Al igual que con C, N es un elemento para mejorar la resistencia y capaz de mejorar la resistencia disolviendose en una fase primaria, en particular por tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Ademas, puesto que C puede sustituirse parcialmente con N, es posible evitar la reduccion de ductilidad y tenacidad debido a un gran contenido de C. Sin embargo, cuando el contenido de N excede de 0,10%, la resistencia se reducira debido a un aumento en austenita residual. Por tanto, el contenido de N es hasta 0,10%. Ademas, no tiene que contener necesariamente N.

[0028] [Si: 0,2 a 2,0%]

Si es un elemento para mejorar la resistencia de una fase primaria intensificando la disolucion. Para obtener la resistencia efectiva como un acero inoxidable que constituye un material de base de un tubo de acero inoxidable de alta resistencia, es necesario que contenga Si a 0,2% o mas. Sin embargo, cuando el contenido de Si excede el 3,0%, las acciones intensificadoras de la disolucion se saturan y la formacion de la fase de ferrita 6 se acelera para disminuir la ductilidad y la tenacidad. Por tanto, el contenido de Si es hasta 0,2 a 2,0%.

[0029] [Mn: 2,0% o menos]

Mn suprime la generacion de la fase de ferrita 13 en una region de alta temperatura. Ademas, Mn tiene funciones para complementar S en forma de MnS y mejorar la productividad. Sin embargo, un gran contenido de Mn aumenta la cantidad de austenita residual despues del recocido, lo que es una causa para la reduccion de la resistencia. Por tanto, el contenido de Mn es hasta 2,0%. Es preferible que el contenido de Mn sea de 0,1 a 1,2%.

[0030] [Cu: 0 a 2,0%]

Cu es un elemento para suprimir la generacion de la fase de ferrita 3 en una region de alta temperatura y tambien eficaz para mejorar la resistencia a la corrosion. Sin embargo, cuando el contenido de Cu sobrepasa el 2,0%, la austenita residual o ferrita 3 se genera en una fase primaria o en una pieza soldada, lo cual es causa de reduccion de la resistencia. Por tanto, el contenido de Cu es hasta 2,0%. Ademas, no tiene que contener necesariamente Cu.

[0031] [P: 0,06% o menos]

P es un elemento que es una causa para reducir la resistencia a la corrosion. Por tanto, es mas deseable un contenido inferior de P. Sin embargo, un descenso extremo de contenido P resultara en un aumento en el coste de la produccion. El contenido de P es hasta 0,06% para evitar de manera sustancial influencias adversas.

[0032] [S: 0,006% o menos]

S es un elemento que es una causa para provocar fisuras de trabajo en caliente y superficies rugosas al estar separado de manera desigual en los lfmites de grano en el momento de la laminacion en caliente para reducir la docilidad en caliente y tambien causar un borde agrietado en el laminado en frfo despues del recocido intermedio. Ademas, una cantidad excesivamente grande de MnS influira negativamente en la resistencia a la corrosion. Por tanto, es mas deseable un contenido inferior de S. Sin embargo, cuando el contenido de S se reduce en exceso, los costes de produccion aumentan. Por eso, el contenido de S es hasta 0,006% para evitar de manera sustancial influencias adversas.

[0033] Ademas de los elementos anteriormente descritos, puede contener Mo de 3,0% o menos, B de 0,01% o menos y Nb, Ti, V de 0,5% o menos, cuando sea necesario.

[0034] [Mo: 3,0% o menos]

Mo es un elemento para mejorar la resistencia a la corrosion. Sin embargo, cuando el contenido de Mo supera el 3,0%, la docilidad en caliente se reducira. Ademas, puesto que Mo es un elemento relativamente caro, un contenido mayor del elemento aumentara los costes. Por tanto, el contenido de Mo es hasta 3,0%.

[0035] [B: 0,01% o menos]

B es un elemento que forma separaciones finas para suprimir el engrosamiento de granos y tambien incrementa una resistencia de union de los lfmites de grano de la fase de ferrita con la fase austenita en una region de temperatura de laminacion en caliente, mejorando asf la docilidad en caliente. Sin embargo, cuando el

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contenido de B supera el 0,01%, se forma boruro de bajo punto de fusion para deteriorar la docilidad en caliente. Por tanto, el contenido de B es hasta 0,01%.

[0036] [Nb, Ti, V: 0,5% o menos]

Nb, Ti y V son elementos para hacer finos los granos y luego generar separaciones respectivamente para mejorar la resistencia. Sin embargo, cuando los contenidos respectivos de Nb, Ti y V exceden 0,5%, la generacion de compuestos intermetalicos disminuiran la tenacidad. Por lo tanto, los respectivos contenidos de Nb, Ti y V son hasta 0,5%.

[0037] El residuo que excluye los elementos anteriormente descritos esta formado por Fe e impurezas inevitables. Las composiciones se ajustan como se ha descrito hasta ahora, mediante las cuales se proporciona un material de acero inoxidable en el que una fase primaria esta constituida con una estructura monofasica de fase de ferrita, una estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita.

[0038] El material de acero inoxidable se somete al tratamiento termico dos veces antes de la formacion del tubo. Por tanto, el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de granos y dentro de los granos de la fase primaria y a una cantidad disuelta de C se ajusta para que sea 0,03% en masa o menos.

[0039] El carburo es el formado por la union de C con uno o mas elementos e incluye carbonitruro donde C y N estan unidos con otros elementos.

[0040] Ademas, un estado en el que el carburo esta uniformemente separado en los lfmites de grano y dentro de los granos es aquel en el que una relacion de area de carburo en un sitio de observacion es 80% o menos en desviacion en un campo cuadrado de un micrometro observado a 100.000 aumentos usando un microscopio electronico de transmision. Se excluye un estado donde el carburo se separa en continuacion en los lfmites de granos o dentro de los granos.

[0041 ]El material de acero inoxidable se somete a un primer tratamiento termico a una temperatura ambiente de 600 °C a 850 °C durante un intervalo de coccion de 0 a 24 hr, por el cual el C disuelto se separa casi por completo como un carburo.

[0042] En este caso, el carburo se separa mas facilmente en los lfmites de granos que dentro de los granos y preferentemente se separan en los lfmites de granos despues del primer tratamiento con calor. En un estado donde el carburo se separa preferentemente en los lfmites de los granos, la tenacidad se reduce y la docilidad se deteriora. Ademas, como el carburo separado contiene carburo de cromo que se forma al unir C con Cr, el carburo se separa preferentemente de forma local en los lfmites de granos, la formacion local del carburo se reducira a una cantidad disuelta de Cr para formar una capa deficiente de Cr.

[0043] La capa deficiente de Cr es una region donde, por ejemplo, una cantidad de Cr es inferior en un 2% en masa o mas que una cantidad de Cr en una fase primaria debido a la formacion de carburo de cromo, etc. Dado que la resistencia a la corrosion se reduce, es deseable formar carburo sin cromo, etc.

[0044] Ademas, despues del tratamiento de descalcificacion, se lleva a cabo el laminado en frfo a una relacion de laminacion de 20% o mas para introducir deformacion en frfo.

[0045] Posteriormente, el material de acero inoxidable se somete a un segundo tratamiento termico a una temperatura del material dentro de los 50 °C diferentes del primer tratamiento termico y durante un intervalo de coccion de 0 a 1 hora. El carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de granos y dentro de los granos en la fase primaria mediante el segundo tratamiento termico.

[0046] Ademas, una cantidad disuelta de C en la fase primaria se ajusta para ser 0,03% en masa o menos por el segundo tratamiento termico. Una cantidad mayor disuelta de C hace que la resistencia del material de acero inoxidable sea mayor. En los casos donde la cantidad disuelta de C supere 0,03% en masa, la resistencia es excesivamente alta para incrementar las cargas de trabajo en el momento de la formacion del tubo y tambien deteriora la docilidad. Por tanto, los defectos de superficie pueden realizarse facilmente. Ademas, en el proceso

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de enfriado en el momento de la formacion del tubo, el C disuelto en una union se separa mediante la formacion de carburo. En los casos donde una cantidad disuelta de C supere 0,03% en masa, una cantidad de Cr que forme carburo de cromo, un tipo de carburo, se incrementa excesivamente para formar facilmente una capa deficiente de Cr. Como resultado, la cantidad disuelta de C es hasta 0,03% en masa.

[0047] Tal y como se describe hasta ahora, en el material de acero inoxidable, a la vista de la tenacidad, la resistencia a la corrosion y la docilidad en el momento de la formacion del tubo, es necesario que el carburo se separe de manera uniforme en los lfmites de granos y dentro de los granos donde la fase primaria y la cantidad disuelta de C se ajuste para ser 0,03% en masa o menos. Ademas, es deseable que no se forme ninguna capa deficiente de Cr.

[0048] Si el material de acero inoxidable que constituye un material de base de un tubo de acero inoxidable de alta resistencia esta en un estado donde el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de grano y donde los granos en la fase primaria y la cantidad disuelta de C en la fase primaria se ajusta para ser 0,03% en masa o menos, no siempre es necesario llevar a cabo un primer tratamiento termico, un primer laminado en frfo o un segundo tratamiento termico. Por ejemplo, el tratamiento termico, etc., puede llevarse a cabo en diferentes situaciones.

[0049] Luego, un extremo del material de base se utiliza como una union para formar un tubo conduciendo la soldadura por fusion como la soldadura TIG, la soldadura MIG y la soldadura de alta frecuencia.

[0050] En la union despues de la formacion, se forma una estructura fundida diferente de la fase primaria por medio de la soldadura por fusion.

[0051 ]El tubo de acero inoxidable despues de la formacion del tubo se somete a un tratamiento termico a una temperatura del material de 950 a 1100 °C para el intervalo de coccion de 0 a 1 hora. Luego, se disuelve el carburo que se ha separado en la fase primaria y la union, al tiempo que la fase primaria y la union se encuentran en un estado donde el carburo se ha disuelto.

[0052] Tal y como se describe anteriormente, el carburo que se ha separado en la fase primaria y la union se disuelve en la fase primaria y la union mediante el tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Por tanto, la fase primaria y la union del tubo de acero inoxidable de alta resistencia mejoran en la resistencia a la corrosion y la resistencia, lo cual es algo deseable.

[0053] Un metodo para disolver el carburo separado en la fase primaria y la union no se limita al tratamiento termico descrito anteriormente. Por ejemplo, el tratamiento termico, etc., puede llevarse a cabo de distintas maneras.

[0054] El material de acero inoxidable en donde se constituye la fase primaria antes de la formacion del tubo con cualquier estructura monofasica de fase de ferrita, una estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita se forma en un tubo, que posteriormente se somete al tratamiento termico. De ese modo, se proporciona una estructura donde la fase primaria y la union del tubo de acero inoxidable pueden contener una fase de martensita.

[0055] Tal y como se ha descrito hasta ahora, donde una estructura que constituye la fase primaria y la union despues del tratamiento termico es una estructura monofasica de fase de martensita o una estructura de fase diploide de fase de martensita y fase de ferrita, la fase primaria y la union son favorables en la resistencia, lo cual es deseable.

[0056] Cuando la estructura sea de fase diploide de fase de martensita y fase de ferrita, con relacion mayor en volumen de fase de martensita, seguira mejorando la resistencia. Es deseable que la relacion en volumen de la fase de martensita sea 30% en volumen o mas.

[0057] Cierto contenido de austenita residual no afectara sustancialmente la resistencia del tubo de acero inoxidable de alta resistencia. Sin embargo, es deseable que una relacion por volumen de la fase de austenita sea 20% por volumen o menos.

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[0058] A continuacion, se explicaran las acciones y efectos de la realizacion descrita anteriormente.

[0059] En la produccion de un tubo de acero inoxidable de alta resistencia, las composiciones especificadas se utilizan para dar un material de acero inoxidable donde se constituye una fase primaria con una estructura monofasica de fase de ferrita, una estructura monofasica de la fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita como material de base.

[0060] El material de base descrito anteriormente se somete a un tratamiento termico a una temperatura ambiente de 600 °C a 850 °C durante un intervalo de coccion de 0 a 24 hr, como primer tratamiento termico. Despues del tratamiento de descalcificacion, el material de base somete al laminado en frfo a una relacion de laminado en frfo de 20% o mas para introducir deformacion en frfo. Despues, como segundo tratamiento termico, el material de base se somete a un tratamiento termico a una temperatura del material dentro de los 50° C diferentes del primer tratamiento termico y durante un intervalo de coccion de 0 a 1 hr. De ese modo, el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de granos y dentro de los granos en la fase primaria y una cantidad disuelta de C se ajusta para que sea 0,03% en masa o menos.

[0061] Despues, un extremo del material de base se utiliza como una union para formar un tubo mediante la soldadura por fusion como la soldadura TIG, la soldadura MIG y la soldadura de alta frecuencia. En la union se forma una estructura fundida diferente de la fase primaria.

[0062] Despues, tras la formacion del tubo, el material de base se somete a un tratamiento termico a una temperatura del material de 950 °C a 1100 °C durante un intervalo de coccion de 0 a 1 hr. De ese modo, el carburo que se ha separado en la fase primaria y la union se disuelve en la fase primaria y la union para formar un tubo de acero inoxidable de alta resistencia.

[0063] La fase primaria del material de acero inoxidable se forma con una estructura monofasica de fase de ferrita, una estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita. De ese modo, tras la formacion del tubo, se proporciona una estructura donde la fase primaria y la union contengan la fase de martensita, haciendo asf posible mejorar la resistencia de la fase primaria y la union.

[0064] En este caso, por ejemplo, cuando una fase de austenita se contenga en la fase primaria del material de acero inoxidable, la fase de austenita permanecera facilmente despues de la formacion del tubo. Y, cuando permanezca una gran cantidad de austenita, sera diffcil mejorar la resistencia.

[0065] El material de acero inoxidable se somete al tratamiento termico dos veces, y el carburo se separa de forma uniforme en los lfmites de granos y dentro de los granos en la fase primaria. De ese modo, es posible evitar la reduccion en la docilidad en el momento de la formacion del tubo debido al hecho de que el carburo se separa preferentemente de forma local en los lfmites de granos para reducir la tenacidad de la fase primaria.

[0066] Ademas, el material de acero inoxidable se somete al tratamiento termico dos veces, por el cual una cantidad disuelta de C en la fase primaria se ajusta para ser 0,03% en masa o menos. De ese modo, es posible evitar un aumento en las cargas de trabajo en la formacion del tubo y que se produzcan defectos en la superficie del material de acero inoxidable debido al hecho de que una cantidad mayor disuelta de C hara que la resistencia del material de acero inoxidable sea excesivamente elevada, provocando el deterioro en la docilidad. Tambien es posible evitar la reduccion en la resistencia a la corrosion debido a un aumento en el carburo separado con un incremento en la cantidad disuelta de C y tambien un descenso en la cantidad disuelta de Cr para formar el carburo separado.

[0067] Ademas, el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de granos y dentro de los granos en la fase primaria y una cantidad disuelta de C se ajusta para que sea 0,03% en masa. De ese modo, es posible evitar la formacion de una capa deficiente de Cr debido al hecho de que el carburo se separa preferentemente de manera local en los lfmites de granos. Tambien es posible evitar la formacion de la capa deficiente de Cr debido al hecho de que el carburo se separa de manera local en la union en un proceso de enfriado en el momento de la formacion del tubo.

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[0068] Es posible evitar la reduccion en la resistencia a la corrosion evitando la formacion de la capa deficiente de Cr. Luego, es posible evitar el oxido desarrollado en la fase primaria y tambien evitar la posibilidad de danos en la calidad de la superficie.

[0069] Una estructura fundida se forma en la union mediante la soldadura por fusion, por la cual las uniones pueden unirse de forma fiable para formar un tubo de forma fiable.

[0070] En la fase primaria y la union, el carburo separado se disuelve por tratamiento termico tras la formacion del tubo. Por tanto, tras la formacion del tubo, se desarrolla un estado en el que se disuelve C en la fase primaria y la union se desarrolla, haciendo asf posible mejorar la resistencia y la resistencia a la corrosion de la fase primaria y la union. Ademas, en el momento de la formacion del tubo para el tratamiento termico, se desarrolla un estado donde el carburo no se disuelva en la fase primaria o se desarrolle la union. Por tanto, la docilidad es favorable y el tubo puede formarse facilmente.

[0071] Ademas, el carburo se disuelve en la fase primaria y la union mediante el tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Por tanto, es posible suprimir la variacion en la dureza de la fase primaria y la union y tambien mejorar la precision dimensional durante el trabajo.

[0072] La fase primaria y la union despues de la formacion del tubo y el tratamiento termico se constituyen como una estructura monofasica de fase de martensita o una estructura de fase diploide de fase de martensita o fase de ferrita. De ese modo, es posible mejorar la resistencia de la fase primaria y la union.

[0073] En el tubo de acero inoxidable de alta resistencia ya formado, las composiciones pueden constituirse con elementos utilizados con un material de acero inoxidable ordinario, sin utilizar elementos caros. Ademas, el tubo puede producirse a bajo coste sin llevar a cabo ningun tratamiento especial, sino llevando a cabo un tratamiento que se utilice en los procedimientos de produccion de los tubos de acero inoxidable comunes.

Ejemplo 1

[0074] La Tabla 1 muestra composiciones de materiales de acero inoxidable como la presente realizacion, un ejemplo comparativo y un ejemplo convencional.

[0075] Los grado del acero numeros de A a C muestran los materiales de acero inoxidables formados con composiciones especfficas, abarcando la presente realizacion. Ademas, el grado de acero numero D muestra un ejemplo comparativo donde el contenido de C es inferior al de las composiciones indicadas. Aun mas, el grado de acero numero E muestra un ejemplo convencional de SUS 430LX y grado de acero numero F muestra un ejemplo convencional de SUS 304.

[0076] [Tabla 1

Clasificacion: Grado de acero numero C Ni Cr N Otros

Realizacion actual: A 0,068 0,12 13,31 0,016 Si:0,48, Mn:0,82, P:0,026, S:0,003, Cu:1,13

Realizacion actual: B 0,059 2,37 16,37 0,022 Si:0,39, Mn:0,17, P:0,023, S:0,002

Realizacion actual: C 0,086 4,51 15,48 0,052 Si:1,21, Mn:1,35, P:0,031, S:0,002

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Ejemplo comparativo: D 0,021 4,78 14,8 0,009 Si:0,27, Mn:0,35, P:0,024, S:0,001, Cu:1,62

Ejemplo comparativo: E 0,008 0,34 17,79 0,01 Si:0,19, Mn:0,28, P:0,037, S:0,002, Nb:0,28

Ejemplo comparativo: F 0,071 8,08 18,19 0,029 Si:0,62, Mn:0,74, P:0,032, S:0,007

[0077] En cuanto a los materiales de acero inoxidable con las composiciones mostradas en la Tabla 1, se utilizaron lingotes de acero de 100 kg respectivamente para preparar planchas laminadas de 3,0 mm de grosor despues del laminado en caliente.

[0078] Posteriormente, estas planchas laminadas se sometieron a los procesos mostrados en la Tabla 2 y formados en planchas de acero inoxidable de 1,0 mm de grosor.

[0079] Ademas, en lo relativo a estos materiales de acero inoxidable, una cantidad disuelta de C se midio para confirmar estructuras metalicas y estados del carburo separado.

[0080] La cantidad disuelta de C se midio mediante el analisis del residuo extrafdo. El residuo extrafdo se recogio utilizando una solucion formada por hasta el 10% por masa de C5H8O2 (acetilacetona) + 1% en masa de (CH3)4 N + CL- (cloruro de tetrametilamonio) + CH3OH (metanol), con una tension de disolucion de 40 a 70 mV. Posteriormente, el residuo recogido se midio para conocer el peso y se sometio a un analisis cuantitativo utilizando un EPMA (microanalizador por sonda de electrones) (microanalizador por rayos X). Por tanto, se determino el contenido de C en el residuo para calcular la cantidad disuelta de C.

[0081] Ademas, las estructuras metalicas y los estados de separacion del carburo se confirmaron de forma que los respectivos materiales de acero inoxidable se pulieron, a patir de ese momento, se sumergieron en una solucion mezclada formada por acido fluorico, acido nftrico y glicerina a una relacion por volumen de 1: 1: 2, sometido a aguafuerte y observado utilizando un microscopio optico.

[0082] La Tabla 2 muestra los procesos de produccion de los respectivos materiales de acero inoxidable en la Tabla 1, cantidades disueltas de C, estructuras metalicas y estados de separacion del carburo.

0083][Tabla 2]

Clasificacion: Grado de acero numero Plancha de acero inoxidable (material del tubo)

Procesos de produccion: Cantidades disueltas de C (% en masa) Estructuras metalicas y estados de separacion del carburo

Realizacion actual: A1 Recocido (760°Cx12h) ^ Laminado en frfo (3.0t/1.0t) ^ Recocido (790°C x 60s) 0,017 Ferrita, separacion uniforme del carburo

Realizacion actual: B1 Recocido (770°C x 6h) ^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^ Recocido (820°C x 60s) 0,024 Ferrita, separacion unitorme del carburo

Realizacion actual: B2 Recocido (830°C x 6h)^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^ Recocido (780°C x 60s) 0,018 Ferrita + Martensita, separacion unitorme del carburo

Realizacion actual: C1 Recocido (710°C x 8h) ^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^ Recocido (700°C x 60s) 0,015 Martensita, separacion unitorme del carburo

Ejemplo comparativo: C2 Recocido (720°C x 8h) ^ Laminado en trio (3,0t/1,0t) Recocido (1000°C x 60s) ^ Tratamiento para la separacion del carburo (700°C x 1h) 0,012 Martensita, separacion del carburo en los lfmites de granos

Ejemplo comparativo: C3 Recocido (720°C x 8h) ^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^ Recocido (1000°C x 60s) 0,081 Martensita, carburo mfnimo

Ejemplo comparativo: D1 Recocido (710°C x 8h) ^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^Recocido (700°C x 60s) 0,009 Martensita, carburo mfnimo

Ejemplo comparativo: E1 Recocido (920°Cx60h)^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^ Recocido (900°C x 60s) 0,006 Ferrita, carburo mfnimo

Ejemplo comparativo: F1 Recocido (1080°Cx60h)^ Laminado en trio (3.0t/1.0t) ^ Recocido (1090°C x 60s) 0,068 Austenita, carburo mfnimo

[0084]El grado del acero numero A1 abarca la presente realizacion. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero A en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 760 °C durante el intervalo de coccion de 12 hr como primer tratamiento termico y el material de acero

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inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que posteriormente se sometio a recocido a una temperatura del material de 790 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Ademas, la cantidad disuelta de C fue 0,017% en masa y la estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de ferrita y el carburo se separo de manera uniforme.

[0085] El grado del acero numero B1 abarca la presente realizacion. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero B en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 770° C durante el intervalo de coccion de 6h como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 820 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Luego, la cantidad disuelta de C fue 0,024% en masa y la estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de ferrita y el carburo se separo de manera uniforme.

[0086] El grado del acero numero B2 abarca la presente realizacion.

Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero B en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 830 °C durante un intervalo de coccion de 6 hr como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 780 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Despues, la cantidad disuelta de C fue 0,018% en masa y la estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura diploide de fase de ferrita y el carburo se separo de manera uniforme.

[0087] El grado del acero numero C1 abarca la presente realizacion. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero C en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 710 °C durante un intervalo de coccion de 8 hr como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 700 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Ademas, la cantidad disuelta de C fue 0,015% en masa y la estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de martensita y el carburo se separo de manera uniforme.

[0088] El grado del acero numero C2 abarca un ejemplo comparativo. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero C en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 720 °C durante un intervalo de coccion de 8 hr como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 1000 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Ademas, el material de acero inoxidable se sometio al tratamiento termico a una temperatura del material de 700 °C por intervalo de coccion de 1 hr, por el cual el carburo se separo en los lfmites de granos. Despues, la cantidad disuelta de C fue 0,012% en masa y la estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de martensita. El carburo se separo preferentemente en los lfmites de granos.

[0089] El grado del acero numero C3 abarca un ejemplo comparativo. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero C en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 720 °C durante un intervalo de coccion de 8 hr como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 1000 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Despues, la cantidad disuelta de C fue 0,081% en masa y la estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de martensita. El carburo se disolvio casi por completo en la fase primaria y el carburo se disolvio con dificultad.

[0090] El grado del acero numero D1 abarca un ejemplo comparativo. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero D en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 710 °C durante un intervalo de coccion de 8 hr como primer tratamiento termico y el material de acero

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inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 700 °C durante un intervalo de coccion de 60 s como segundo tratamiento termico. Luego, dado que el contenido de C era bajo, la cantidad disuelta de C tambien fue baja, esto es 0,009% en masa. La estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de martensita y el carburo se separo con dificultad.

[0091 ]El grado del acero numero E1 abarca un ejemplo comparativo. Un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero E en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 920 °C durante un intervalo de coccion de 60 hr como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 900 °C durante un intervalo de coccion de 60 s como segundo tratamiento termico. Despues, dado que el contenido de C era bajo, la cantidad disuelta de C tambien fue baja, esto es 0,006% en masa. La estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de ferrita y el carburo se separo con dificultad.

[0092] El grado del acero numero F1 abarca un ejemplo comparativo. Como con un proceso de produccion ordinario de SUS304, un material de acero inoxidable con composiciones de grado de acero numero F en la Tabla 1 se sometio a recocido a una temperatura del material de 1080 °C durante un intervalo de coccion de 60 hr como primer tratamiento termico y el material de acero inoxidable con 3 mm de grosor se lamino en frfo para dar al material de acero inoxidable un grosor de 1 mm, que luego se sometio a recocido a una temperatura del material de 1090 °C durante un intervalo de coccion de 60s como segundo tratamiento termico. Posteriormente, la cantidad disuelta de C fue 0,068% en masa. La estructura metalica fue aquella en donde se constituyo la fase primaria con una estructura monofasica de fase de austenita y el carburo se separo con dificultad.

[0093] Aunque se omitio en la Tabla 2, la cascarilla se elimino los respectivos materiales de acero inoxidable mediante la limpieza con acido despues del recocido.

[0094] En los materiales de acero inoxidable mostrados en la Tabla 2, las uniones se unieron por la soldadura a alta frecuencia para formar tubos. Esto es, los tubos de acero inoxidable con un diametro externo de 38,1 mm se prepararon y se evaluaron para la docilidad y la resistencia a la corrosion.

[0095] La docilidad se evaluo macroscopicamente y se confirmo si se encontraron fisuras o defectos de superficie en los tubos individuales de acero inoxidable despues de la formacion del tubo. En los casos donde se confirmo que no habfa fisuras ni defectos de superficie se dio o. En los casos donde sf hubo, se dio una x.

[0096] La resistencia a la corrosion se evaluo al llevar a cabo un ensayo CASS (aerosol de sal de acido acetico acelerado con cobre) de acuerdo con el metodo de ensayo CASS de JIS H8502 tras la eliminacion de cascarilla en una union al utilizar una amoladora. Una solucion del ensayo utilizado en el ensayo CASS fue el 5% en masa de NaCl (solucion acuosa de cloruro sodico) + 0,268 g/LCuC12 (cloruro de cobre) + CH3COOH (acido acetico) se ajustaron para ser pH 3,0 a 3,1, y ensayo se condujo a temperaturas de 50 ± 2 °C. Ademas, en el ensayo CASS, cada una de las planchas de acero inoxidable se midieron dos veces. Y estas planchas de acero inoxidable se colocaron en un tanque de ensayo y se sometieron a la pulverizacion de la solucion del ensayo. Despues, tras 200 horas, la fase primaria y la union confirmaron macroscopicamente la presencia o ausencia del desarrollo de oxido. En los casos donde no se confirmo desarrollo de oxido, se dio una o. En los casos donde se encontro oxido, se dio una x.

[0097] La Tabla 3 muestra los resultados de la evaluacion de docilidad y la evaluacion de resistencia a la corrosion.

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Clasificacion: Grado de acero numero Evaluacion de la docilidad Evaluacion de resistencia a la corrosion

Presencia o ausencia de fisuras o: sin fisuras encontradas x: fisuras encontradas: Presencia o defectos de superficie o: no se han encontrado fisuras x: se han encontrado fisuras o: no se ha encontrado desarrollo de oxido x: se ha encontrado desarrollo de oxido

Realizacion actual: A1 o o o

Realizacion actual: B1 o o o

Realizacion actual: B2 o o o

Realizacion actual: C1 o o o

Ejemplo comparativo: C2 x o X

Ejemplo comparativo: C3 x x X

Ejemplo comparativo: D1 o o O

Ejemplo comparativo: E1 o o o

Ejemplo comparativo: F1 o o X

[0099] Como se muestra en la Tabla 3, no se encontraron fisuras ni defectos en la superficie en ninguno de los tubos de acero inoxidable de alta resistencia de grados de acero numeros A1, B1, B2, C1 que abarca la presente invencion. Ademas, tampoco se confirmo ningun desarrollo de oxido despues del ensayo CASS. Por tanto, la docilidad y la resistencia a la corrosion fueron favorables.

[0100] Por otro lado, en el tubo de acero inoxidable de grado de acero numero C2 que abarca un ejemplo comparativo, con el carburo preferentemente separado en los lfmites de granos, se confirmaron fisuras. Por tanto, la docilidad fue insuficiente. Esto se considero que se debio al hecho de que desde que el carburo se separo preferentemente en los lfmites de granos, la tenacidad se disminuyo para deteriorar la docilidad. Ademas, el desarrollo del oxido se confirmo en la fase primaria y la union, por tanto, la resistencia a la corrosion fue insuficiente. Se considero que esto era debido al hecho de que desde que el carburo se separo localmente en los lfmites de granos, una capa deficiente de Cr se formo alrededor del carburo para resultar en un descenso en la resistencia a la corrosion.

[0101] En el tubo de acero inoxidable del grado de acero numero C3 que abarca un ejemplo comparativo donde C se disolvio completamente en la fase primaria, el tubo tuvo una alta resistencia en el momento de la formacion del tubo y, por tanto, fue diffcil la formacion del tubo. Ademas, dado que se encontraron defectos en la superficie, la docilidad fue insuficiente. Esto se considero debido al hecho de que la cantidad disuelta de C supero el 0,03% en masa y la resistencia incremento de forma excesiva para deteriorar la docilidad. Aun mas, como se confirmo el desarrollo de oxido en la union, la resistencia a la corrosion fue insuficiente. Esto se considero debido al hecho de que la cantidad disuelta de C excedio 0,03% en masa, se separo una gran cantidad de carburo en la union en un proceso de enfriamiento en el momento de la formacion del tubo y la formacion de carburo dio como resultado una capa deficiente de Cr formada en la union, por lo tanto la union se redujo en la resistencia a la corrosion.

[0102] En los tubos de acero inoxidable de los grados de acero numeros D1, E1 que abarcan ejemplos comparativos, no se encontraron fisuras ni defectos superficiales despues de la formacion del tubo y no se confirmo ningun desarrollo de oxido despues del ensayo CASS. Por tanto, la docilidad y la resistencia a la corrosion fueron favorables.

[0103] En el tubo de acero inoxidable del grado de acero numero F1 que abarca un ejemplo comparativo y es el SUS 304 ordinario, no se confirmaron fisuras ni defectos superficiales despues de la formacion del tubo. Por

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tanto, la docilidad fue favorable. Sin embargo, como se confirmo el desarrollo de oxido en la union despues del ensayo CASS, la resistencia a la corrosion fue insuficiente. Esto se considero debido al hecho de que una cantidad disuelta de C excedio 0,03% en masa, se separo una gran cantidad de carburo en la union en un proceso de enfriamiento en el momento de la formacion del tubo y la generacion de carburo dio como resultado la formacion de una capa deficiente de Cr, por lo tanto la union se redujo en la resistencia a la corrosion.

[0104] Los tubos de acero inoxidable de los grados de acero numeros A1, B1, B2, C1, D1 y E1 favorables en la evaluacion de la docilidad y de la resistencia a la corrosion como se muestra en la Tabla 3 fueron sometidos a tratamiento termico despues de la formacion del tubo. Ademas, se examinaron las estructuras metalicas, se examino la presencia o ausencia de carburo separado, se midio la resistencia a la traccion y se evaluo la resistencia a la corrosion.

[0105] El grado del acero numero A1-1 abarca la presente realizacion. Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero A1 en la Tabla 3, el tubo se sometio a tratamiento termico a una temperatura del material de 980 °C durante un intervalo de coccion de 60 segundos.

[0106] El grado del acero numero A1-2 abarca un ejemplo comparativo. Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero A1 en la Tabla 3, el tubo no se sometio a tratamiento termino sino que se mantuvo como estaba, con el carburo separado.

[0107] El grado del acero numero B1 abarca la presente realizacion.

Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero B1 en la Tabla 3, el tubo se sometio a tratamiento termico a una temperatura del material de 1030 °C durante un intervalo de coccion de 60 segundos.

[0108] El grado del acero numero B2 abarca la presente realizacion. Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero B2 en la Tabla 3, el tubo se sometio a tratamiento termico a una temperatura del material de 1030 °C durante un intervalo de coccion de 60 segundos.

[0109] El grado del acero numero C1 abarca la presente realizacion. Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero C1 en la Tabla 3, el tubo se sometio a tratamiento termico a una temperatura del material de 1050 °C durante un intervalo de coccion de 60 segundos.

[0110] El grado del acero numero D1 abarca un ejemplo comparativo. Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero D1 en la Tabla 3, el tubo se sometio a tratamiento termico a una temperatura del material de 1030 °C durante un intervalo de coccion de 60 segundos.

[0111 ]El grado del acero numero E1 abarca un ejemplo comparativo. Despues de la formacion del tubo de acero inoxidable con el grado de acero numero E1 en la Tabla 3, el tubo se sometio a tratamiento termico a una temperatura del material de 1000 °C durante un intervalo de coccion de 60 segundos.

[0112] Se estudiaron las estructuras metalicas y se examino la presencia o ausencia de carburo en la fase primaria y la union de acuerdo con un metodo similar al de la medicion de las planchas de acero inoxidable descrito anteriormente.

[0113] Se midio la resistencia a la traccion, con un tubo de acero inoxidable de 300 mm de longitud fijado en ambos extremos, realizando una prueba de traccion a una velocidad de travesano de 3 mm/min.

[0114] La resistencia a la corrosion se evaluo mediante un estudio de ciclo compuesto compuesto de sales humedas y secas, cuyas condiciones fueron mas severas que las del ensayo CASS antes descrito, teniendo en cuenta los entornos de uso mas duros. El estudio compuesto por sales humedas y secas es un metodo de ensayo que consiste en una etapa de pulverizacion de agua salada para pulverizar NaCl al 5% en peso (cloruro sodico) sobre una probeta de 150 mm de largo a 35 °C durante 900s, una etapa de secado para mantener la probeta a una temperatura ambiente de 60 °C a una humedad del 35% durante 3,6 ks y una etapa de humedad para mantener la probeta a una temperatura ambiente de 50 °C a una humedad del 95% durante 10,8 Ks se dan

como un ciclo, esto se repite cinco veces, y la confirmacion macroscopica se hace para saber si se encuentra cualquier desarrollo de oxido.

[0115]La Tabla 4 muestra los resultados que cubren la presencia o ausencia de estructuras metalicas, la 5 presencia o ausencia de carburo separado, la medicion de la resistencia a la traccion y la evaluacion de la resistencia a la corrosion.

0116][Tabla 4]

Clasificacion: Grado de acero numero Condiciones del tratamiento termico tras la formacion del tubo Plancha de acero inoxidable (material del tubo)

Estructuras metalicas (% por volumen): Carburo separado o: no encontrado x: encontrado Fuerza de traccion (N/mm2) Evaluacion de resistencia a la corrosion o: no se ha encontrado desarrollo de oxido x: se ha encontrado desarrollo de oxido

Realizacion actual: A1-1 980 °C x 60s Martensita 90% + Ferrita 10% o 1255 o

Ejemplo comparativo: A1-2 No se ha proporcionado tratamiento de calor) Ferrita 100% X 610 X

Realizacion actual: B1 1030 °C x 60s Martensita 75% + Ferrita 25% o 1205 o

Realizacion actual: B2 1030 °C x 60s Martensita 75% + Ferrita 25% o 1200 o

Realizacion actual: C1 1050 °C x 60s Martensita 90% + Austenita 10% o 1560 o

Ejemplo comparativo: D1 1030 °C x 60s Martensita 100% o 865 o

Ejemplo comparativo: E1 1000 °C x 60s Ferrita 100% o 545 o

10 [0117]Tal y como se muestra en la Tabla 4, los tubos de acero inoxidable de alta resistencia de los grados de

acero numeros A1-1, B1, B2 y C1 que abarcan la presente realizacion fueron 1200 (N/mm2) o mas en la fuerza de traccion y, por tanto, favorables en la resistencia. Ademas, la evaluacion de resistencia a la corrosion no confirmo ningun desarrollo de oxido. Por tanto, la resistencia a la corrosion fue favorable.

15 [0118]El tubo de acero inoxidable del grado de acero numero A1-2 que abarca un ejemplo comparativo fue 610

(N/mm2) en la fuerza de traccion e insuficiente en la fuerza. Ademas, la evaluacion de resistencia a la corrosion confirmo el desarrollo de oxido y la resistencia a la corrosion fue insuficiente. Se considero que esto era debido al hecho de que no se proporciono ningun tratamiento termico tras la formacion del tubo, por el cual se desarrollo un estado donde el carburo se separo y la fase primaria y la union se constituyeron con una estructura 20 monofasica de fase de ferrita para resultar en una resistencia a la corrosion y resistencia insuficientes.

[0119]El tubo de acero inoxidable del grado de acero numero D1 que abarca un ejemplo comparativo fue favorable en la resistencia a la corrosion pero 865 (N/mm2) en la fuerza de traccion e insuficiente en la fuerza. Esto se considero debido al hecho de que, con respecto a las composicones del material de acero inoxidable,

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esto es, un material de base, el contenido de C fue inferior al de C especificado en la presente invencion y la resistencia fue insuficiente.

[0120] El tubo de acero inoxidable del grado de acero numero E1 que abarca un ejemplo comparativo fue favorable en la resistencia a la corrosion pero 545 (N/mm2) en la fuerza de traccion e insuficiente en la fuerza. Se considero que esto se debfa al hecho de que, como material de acero inoxidable, es decir, un material de base, se utilizo SUS430LX de un ejemplo convencional, y el contenido de C fue inferior al de C especificado en la presente invencion, la fase primaria y la union se constituyeron con una estructura monofasica de fase de ferrita, por lo que la resistencia fue insuficiente.

[0121] Como se ha descrito hasta ahora, los materiales de acero inoxidable que tienen composiciones especificadas se mantienen en un estado especificado antes y despues de la formacion del tubo. De esta manera, el tubo de acero inoxidable de alta resistencia se puede mejorar en la capacidad de trabajo, resistencia y resistencia a la corrosion.

Ejemplo 2

[0122] Los tubos de acero inoxidable de los grados de acero numeros A1-1, A1-2, B1, B2 y C1 de la Tabla 4, asf como el tubo de acero inoxidable del grado de acero numero C3 de la Tabla 3, fueron sometidos a tratamiento termico despues de la formacion del tubo y evaluado para la redondez, resistencia a fisuras por una prueba de aplanamiento y precision dimensional despues de la flexion. No se proporciono tratamiento termico para los grados de acero numero A1-2 y C3 despues de la formacion del tubo.

[0123] El tubo se midio circunferencialmente para ver el diametro en ocho puntos a intervalos cada 45° para evaluar la redondez. Cuando la diferencia entre un diametro maximo y un diametro mfnimo en estos ocho puntos estaba dentro de 0,2 mm, se considero que la redondez era favorable y se dio o. Cuando una diferencia supero 0,2 mm, se considera que la redondez es insuficiente y se dio x.

[0124] La resistencia a las fisuras se evaluo mediante el ensayo de aplanamiento de tal manera que se fijo un tubo de acero inoxidable de modo que una porcion de cordon de soldadura del tubo de acero inoxidable de 300 mm de longitud fuera perpendicular con respecto a una direccion de compresion y comprimido a 19,05 mm, que era la mitad del diametro del tubo. Posteriormente, la confirmacion macroscopica se realizo para ver si se encontraban fisuras tras la comprension. En los casos donde se confirmo que no habfa fisuras se dio o. En los casos donde se confirmaron fisuras se dio x.

[0125] La precision dimensional despues de la flexion se evaluo de manera que el tubo se ajusto de modo que la porcion de cordon de soldadura fuera colocada fuera de la curvatura y sometida a estiramiento/curvado rotacional con un angulo de flexion predeterminado de 130° y medida 30 veces. Luego, despues de doblar, se utilizo un transportador para medir un angulo real. Donde la variacion en el angulo real estaba dentro de 1°, la precision dimensional era favorable y se dio o. Cuando la variacion excedio 1°, la exactitud dimensional fue insuficiente y se dio x.

[0126] La Tabla 5 muestra los resultados que cubren la evaluacion de la redondez, la evaluacion de fisuras y la evaluacion de la precision dimensional.

5

10

15

20

25

Clasificacion: Grado de acero numero Condiciones de tratamiento termico tras la formacion del tubo Plancha de acero inoxidable (tras el tratamiento termico)

Redondez o: (diferencia entre el maximo y el mfnimo) < 0,2 mm x: (diferencia entre el maximo y el mfnimo) > 0,2 mm: Evaluacion de resistencia a las fisuras por ensayo de aplanamiento o: no se han encontrado fisuras x: se han encontrado fisuras Precision dimensional tras la flexion o: variacion en el angulo < 1° x: variacion en angulo > 1°

Realizacion actual: Al-1 980°C x 60s o o o

Ejemplo comparativo: A1-2 (sin tratamiento termico) o o x

Realizacion actual: B1 1030°Cx60s o o o

Realizacion actual: B2 1030°Cx60s o o o

Realizacion actual: C1 1050°Cx60s o o o

Ejemplo comparativo: C3 (sin tratamiento termico) X o X

[0128] Como se muestra en la Tabla 5, los tubos de acero inoxidable de los grados de acero numeros A1-1, B1, B2 y C1 que cubren la presente realizacion fueron todos favorables en cuanto a redondez, resistencia a la fisuras y precision dimensional.

[0129]

Por otro lado, el tubo de acero inoxidable de grado de acero numero AI-2 que abarca un ejemplo comparativo fue insuficiente en la precision dimensional. Esto se considero debido al hecho de que antes de la formacion del tubo, el carburo se separo en la fase primaria y la union, el carburo se disolvio solamente en la union mediante soldadura por fusion en el momento de la formacion del tubo y no se proporciono tratamiento termico despues de la formacion del tubo, es decir, no se disolvio ningun carburo en la fase primaria, mientras que el carburo se disolvio en la union, de modo que la fase primaria y la union no eran uniformes en dureza, lo que dio como resultado un deterioro de la precision dimensional.

[0130] Ademas, el tubo de acero inoxidable del grado de acero numero C3 que abarca un ejemplo comparativo, fue insuficiente en la redondez. Esto se considero debido al hecho de que C se disolvio en la fase primaria y la union mediante un segundo tratamiento termico, por lo que una alta resistencia dificulto la formacion del tubo y, por lo tanto, el tubo fue insuficiente en la redondez despues de la formacion del tubo. El tubo tambien fue insuficiente en la precision dimensional. Esto se considero debido al hecho de que antes de la formacion del tubo, C se disolvio en la fase primaria y la union, el carburo se separo solo en la union en un proceso de enfriamiento en el momento de la formacion del tubo, entonces no se proporciono tratamiento termico despues de la formacion del tubo, por tanto, C se disolvio en la fase primaria, mientras que no se disolvio C en la union, por lo que la fase primaria y la union no eran uniformes en dureza para dar lugar al deterioro de la precision dimensional.

[0131] Como se ha descrito hasta ahora, los materiales de acero inoxidable que tienen composiciones especificadas se mantienen en un estado antes y despues de la formacion del tubo como se especifica. Por tanto, es posible mejorar la docilidad y la precision dimensional del tubo de acero inoxidable de alta resistencia.

5 APLICACION INDUSTRIAL

[0132] La presente invencion es aplicable a un tubo de acero inoxidable de alta resistencia que exija la resistencia y resistencia a la corrosion y se utiliza para el transporte, construccion de maquinaria, arquitectura, decoracion, etc.

10

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tubo de acero inoxidable de alta resistencia en el cual

se proporciona, como material de base, un material de acero inoxidable que contiene en la base de 5 porcentaje en masa, C, de 0,4 a 0,12%, Ni de 0 (incluyendo un caso de no adicion) a 5,0%, Cr de 12,0 a 17,0%, N de 0 (incluyendo un caso de no adicion) a 0,10%, Si de 0,2 a 2,0%, Mn a 2,0% o menos, Cu de 0 (incluyendo un caso de no adicion) a 2,0%, P a 0,06% o menos, S a 0,006% o menos, siendo el residuo Fe e impurezas inevitables;

donde una fase primaria queda constituida con cualquier estructura monofasica de fase de ferrita, o una

10 estructura monofasica de fase de martensita y una estructura de fase diploide de fase de ferrita y fase de martensita y, donde el carburo se separa de manera uniforme en los lfmites de grano y dentro de los granos y una cantidad disuelta de C se ajusta para que sea 0,03% o menos;

en donde el extremo del material de base se suelda como una union para formar un tubo, la union tiene una estructura fundida resultante de la soldadura; y

15 el carburo separado se disuelve de la fase primaria y la union mediante el tratamiento termico despues

de la formacion del tubo.
2. Un tubo de acero inoxidable de alta resistencia segun la reivindicacion 1, en donde la fase primaria y la union despues del tratamiento termico se constituyen como una estructura monofasica de fase de martensita o

20 una estructura de fase diploide de fase de martensita y fase de ferrita.