MXPA06003714A - Tubo de acero estirado expansible para usarse en pozo de petroleo y metodo de produccion del mismo. - Google Patents

Tubo de acero estirado expansible para usarse en pozo de petroleo y metodo de produccion del mismo.

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Abstract

Un tubo de acero estirado, expansible para usarse en pozos petroleros, el cual contiene C: 0.010% o mas y menos de 0.10%, Si: 0.05 a 1%, Mn: 0.5 a 4%, P: 0.03% o menos, S: 0.015% o menos, Al: 0.01 a 0.06%, N: 0.007% o menos, O: 0.005% o menos, Nb: 0.01 a 0.2%, y contiene uno o mas de Nb, Mo y Cr en el intervalo de Nb: 0.01 a 0.2%, Mo: 0.05 a 0.5%, y Cr: 0.05 a 14.5%, con la condicion de que se satisfacen las formulas Mn + 0.9xCr + 2.6xMo ( 2.0 y 4xC - 0.3xSI + Mn + 1.3xCr + 1.5xMo ( 4.5; y un metodo para producir un tubo de acero. El tubo preferiblemente tiene una estructura donde la ferrita esta contenida en un 5 a 70% en volumen y el resto consiste sustancialmente de una fase de transformacion de baja temperatura. El tubo anterior es producido por un metodo que com0prende una o mas de las condiciones de que (a) la temperatura al completar el laminado en la formacion del tubo es de 800 degree C o mas, (b) el tubo es sometido a un tratamiento de normalizacion y (c) el tubo es formado, entonces es mantenido en la region de dos fases durante cinco minutos o mas, y posteriormente es enfriado en aire. El tubo anterior exhibe una alta resistencia de una resistencia a la traccion (TS) de 600 MPa o mas y tambien tiene una excelente capacidad de expansion para expandir un tubo de una relacion de expansion que excede 30% aun cuando sea sometido, despues del laminado, un tratamiento adicional o solo a un tratamiento termico sin refinacion que no requiere un alto costo.

Description

TUBO DE ACERO ESTIRADO EXPANSIBLE PARA USARSE EN POZO DE PETROLEO Y METODO DE PRODUCCION DEL MISMO CAMPO TECNICO La presente invención se relaciona con productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, usados en pozos de petróleo o pozos de gas (aquí posteriormente referidos colectivamente como " pozos de petróleo") y métodos de fabricación de los mismos. La presente invención se relaciona con productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados que pueden expandirse en un pozo y pueden ser usados como un revestimiento o tubería de revestimiento sin ningún tratamiento adicional. De manera más particular, la presente invención se relaciona con productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados con una resistencia a la tracción de 600 MPa o más y una relación de deformación del 85% o menos y un método de fabricación de los mismos. Los tubos de acero usados en pozos de petróleo son conocidos como "productos tubulares para países petroleros" .
TECNICA ANTERIOR ." En años recientes, debido al requerimiento de reducción en el costo de perforación de pozos petroleros, han sido desarrollados métodos de construcción en los cuales se efectúa una expansión de tubería en un pozo usando un proceso de expansión (por ejemplo, véase los Documentos de Patente 1 y 2) . Aquí posteriormente, este método de construcción es llamado sistema tubular expansible sólido. De acuerdo a este sistema tubular expansible sólido, el revestimiento se expande radialmente en un pozo. En comparación con un método de construcción convencional, cuando va a ser asegurado el mismo radio del pozo, cada uno de los diámetros de secciones individuales que forman un revestimiento que tiene una estructura de etapas múltiples puede hacerse disminuir. Además, puesto que el tamaño de un revestimiento para una capa exterior de una porción superior del pozo también puede hacerse disminuir, el costo de perforación de un pozo también puede reducirse. En el sistema tubular expansible sólido descrito anteriormente, puesto que se exponen al ambiente con petróleo o gas inmediatamente después de llevar a cabo el proceso de expansión, los tubos de acero así formados no son procesados por tratamiento térmico después del proceso descrito anteriormente, y en consecuencia se requiere que los tubos de acero tengan resistencia a la corrosión puesto que se expanden en frío. Para satisfacer el requerimiento, descrito anteriormente, el Documento de Patente 3 describe productos tubulares para países petroleros, expansibles, que tiene una resistencia a la corrosión superior después del proceso de expansión. El Documento de Patente 3 describe los productos tubulares para países petroleros, expansibles, que comprenden del- 0.10% al 0.45% de C, 0.1 % al 1.5% de Si, del 0.10% al 3.0% de Mn, 0.03% o menos de P, 0.01% ó menos de S, 0.05% o menos de sol. Al, y 0.010% o menos de N contenido como una base en por ciento en masa, estando el resto compuesto de Fe e impurezas. El Documento de Patente 3 describe un tubo de acero, en el cual la resistencia (resistencia a la deformación YS (MPa) ) antes del proceso de expansión y el diámetro del grano de cristal (?(µp?)) satisfacen una ecuación representada por ln (d) <-0.0067YS+8.09. Además, también se ha descrito que, en el mismo tubo de acero descrito anteriormente, (?) al menos uno de 0.2% al 1.5% de Cr, del 0.1% al 0.8% de Mo, y del 0.005% al 0.2% de V sobre una base del por ciento en masa, (B) al menos uno de 0.005% al 0.05% de Ti y del 0.005% al 0.03% de Nb sobre una base del por ciento en masa, y (C) al menos uno del 0.001% al 0.005% en masa de Ca están contenidos en lugar de una parte del Fe. Además, el Documento de Patente 4 ha descrito que, para evitar la disminución en la resistencia al colapso causada por el incremento en el porcentaje de desviación de espesor de la pared por la expansión del tubo, el porcentaje de desviación de espesor de la pared EO (%) antes de la expansión del tubo es controlado de modo que sea 30/ (1+0.018a) o menor (donde a (relación de expansión) = (diámetro interno después de la expansión del tubo/diámetro interno antes de la expansión del tubo-1) xlOO) , y que además, para evitar que un tubo de acero se doble, lo cual es causado por la conversión de la diferencia en la cantidad de expansión en la dirección circunferencial a la diferencia en la cantidad de contracción en la dirección longitudinal, el porcentaje de desviación del espesor de la pared excéntrica (desviación del espesor de la pared primaria) (%) (={ (espesor máximo de pared de un componente de la desviación de espesor de la pared excéntrica-espesor mínimo de la pared) /espesor de pared promedio}xl00) es controlado en un espesor del 10% o menos . De acuerdo a los Documentos de Patente 3 y 4, se ha descrito un método de fabricación preferible en el cual el templado y el atemperado son efectuados por tubos de acero soldados con resistencia eléctrica o tubos de acero estirados obtenidos después de formar el tubo o en el cual se efectúa un templado repetido en un moldeo dos veces, seguido por el atemperado, y ha sido descrio un ejemplo en el cual se efectúa el proceso de expansión dentro de una relación de expansión de un 30% o menos. Documento de Patente 1: Traducción de la Publicación de Patente Japonesa PCT No. 7-507610 Documento de Patente 2: Publicación de Solicitud de Patente Internacional No. WO98/00626 Documento de Patente 3: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa, No Examinada, No. 2002-266055 Documento de Patente 4 : Publicación de Solicitud de Patente Japonesa, No Examinada, No. 2002-349177 DESCRIPCION DE LA INVENCION Sin embargo, debido al requerimiento adicional de reducción de costos, han sido deseados tubos de acero baratos que puedan resistir un proceso de expansión efectuado a una relación de expansión alta, como de más del 30%. Cuando un tubo de acero puede ser expandido en un pozo en una relación de expansión mayor que un valor convencional del 30%, el tamaño del revestimiento puede hacerse disminuir aún más, y en consecuencia, los costos de perforación pueden disminuir aún más. Para satisfacer el requerimiento descrito anteriormente, un objetivo de la presente invención es proporcionar productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, los cuales tienen una propiedad de expansión del tubo excelente capaz de resistir un proceso de expansión a una relación de expansión de más del 30%, aunque tiene una alta resistencia, como una:,, resistencia a la tracción (TS) de 600 MPa o más, y un método de fabricación de los mismos. Además, a diferencia del caso descrito en los boletines 3 y 4 de la publicación de patente no examinada, sin recibir tratamiento de templado y atemperado (Q/T) , los productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, descritos anteriormente se encuentran en un estado enrollado o procesados por un tratamiento térmico de tipo refinación no térmica (normalización (recocido) o tratamiento térmico de dos fases) el cual es más barato que el tratamiento térmico. La propiedad de expansión del tubo descrita anteriormente será evaluada por un limite de relación de expansión a la cual puede efectuarse la expansión sin producir una deformación no uniforme del tubo cuando este sea expandido, en la presente invención y en particular, una relación de expansión a la cual el porcentaje de desviación de espesor de la pared después de la expansión no es mayor que el porcentaje de desviación del espesor de la pared antes de la expansión de + 5%. Relación de Expansión (%) = [(diámetro interno del tubo después de la expansión del tubo - diámetro interno del tubo antes de la expansión del tubo/diámetro interno del tubo antes de la expansión del tubo] x 100. Porcentaje de Desviación del Espesor de la Pared - [ (espesor máximo de la pared del tubo - espesor mínimo de la pared del tubo) /espesor promedio de la pared del tubo] x 100. Las propiedades principales requeridas para un tubo de acero expansible son que la expansión del tubo puede ser efectuada fácilmente, es decir, que pueda ser efectuada usando poca energía y que en la expansión del tubo teniendo una alta relación de expansión, exista la probabilidad de que un tubo de acero se deforme de manera no uniforme, de modo que se obtenga una deformación uniforme. Para efectuar una fácil expansión del tubo, es preferible una baja YR (YR: relación de deformación = resistencia a la deformación YS/ resistencia a la tracción TS) y además para obtener una deformación uniforme a una alta relación de expansión, son preferibles un alargamiento uniforme alto y un coeficiente de endurecimiento de trabajo alto. Para lograr las- propiedades descritas anteriormente, los inventores de la presente invención encontraron que una microestructura preferible de un tubo de acero contiene sustancialmente ferrita (fracción en volumen del 5% o más) + una fase de transformación a baja temperatura (bainita, martensita, ferrita bainítica, o una mezcla que contenga al menos dos de las mismas) y en consecuencia se llevaron a cabo varia investigaciones para realizar la microestructura descrita anteriormente. Primero, se controló el contenido de C para que fuera menor del 0.1% para suprimir la formación de perlita y para incrementar la tenacidad, se agregó además Nb el cual fue un elemento que tiene un efecto de retrasar la transformación, y posteriormente, se examinó el contenido de n que forma una microestructura que contiene ferrita y una fase de transformación a baja temperatura. En este caso, la formación de una microestructura predeterminada enfriando un tubo de una región ? se definió como la condición esencial y mediante el uso de un tubo de acero que tiene un diámetro externo de 4" (101.6 m) a 95/8" (244.47 mm) y un espesor de pared de 5 a 12 mm, la cual ha sido actualmente considerada para ser aplicada a un tubo de acero expansible, como un tubo estándar, se prefirió obtener una microestructura predeterminada mediante una velocidad de enfriamiento la cual es aplicada de manera general al tamaño de tubo de acero descrito anteriormente. Aunque dependiendo de las circunstancias del enfriamiento, la velocidad de enfriamiento fue en promedio de aproximadamente 0.2 a 2°C/seg en el intervalo de aproximadamente 700 a 400 °C. Como resultado, se encontró que cuando el contenido de n es del 2% al 4%, se forma ferrita y se forma una fase de transformación de baja temperatura sin formar perlita. Además, también se encontró que cuando se agregó una cantidad predeterminada de Mo o Cr, el cual también es un elemento que tiene un efecto de retrasar la transformación, en lugar de Nb, se obtuvo el mismo efecto descrito anteriormente. A través de investigaciones intensivas adicionales llevadas a cabo por los inventores de la presente invención, se describieron que cuando el contenido de Mn es controlado para que sean del 0.5% o más, y se agrega un elemento de aleación de modo que se satisfaga la ecuación (1) o (3) , sea suprimida la formación de perlita. Además se describió también puesto que una microestructura de perlita no se formó más cuando se agregó una mayor cantidad de un elemento de aleación, la adición del mismo debe ser efectuada para satisfacer la ecuación (2) o (4) para formar una microestructura de ferrita. Es decir, que satisfaciendo ambas ecuaciones, puede ser formada una microestructura que contenga ferrita y una fase de transformación de baja temperatura, y en consecuencia puede obtenerse un tubo de acero que tenga una relación de expansión alta y una YR baja. Mn+0.9xCr+2.6xMo>2.0 "· (1) 4xC-0.3xSi+Mn+1.3xCr+1.5xMo<4.5 ... (2) Mn+0.9xCr+2.6xMo+0.3xNi+C .3xCu>2.0 "· (3) 4xC-0.3xSi+Mn+1.3xCr+1.5xMo+0.3xNi+0.6xCu<4.5 (4) En las ecuaciones anteriores, el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero. El acero -desarrollado sobre la base de los descubrimientos anteriores, puede ser obtenida una microestructura predeterminada que contenga ferrita y una fase de la transformación de baja temperatura efectuando el enfriamiento con aire en la región ?, además, también se encontró que cuando este acero es mantenido en un región de doble fase (a/?) seguida por enfriamiento con aire, la YR puede disminuir aún más. La razón de la propiedad de expansión del tubo es mejorada por la formación de una microestructura de dos fases que no ha sido comprendida con detalle; sin embargo, se ha considerado que mediante la formación de una microestructura de dos fases, el coeficiente de endurecimiento de trabajo se incrementa, una primera porción de pared delgada tiene una resistencia a la deformación equivalente a o más de una porción de pared gruesa en un proceso de expansión, la deformación de la porción de pared gruesa es posteriormente promovida, y como resultado, se permite que el coeficiente de trabajo se vuelva uniforme. Por otro lado, se ha considerado que, en el acero de una sola fase, como un material Q/T tiene una YR alta y un coeficiente de endurecimiento de trabajo bajo, la deformación de una porción de pared delgada ocurre preferiblemente cuando se efectúa un proceso de expansión, y en consecuencia la deformación alcanza el limite de la relación de expansión en una etapa temprana. La presente invención se hizo sobre la base de los descubrimientos anteriores. Es decir, que se encontró que cuando el tratamiento Q/T es considerado como un proceso preferible en las técnicas convencionales no es usado de manera intencional, y es usado el acero que contiene un componente de aleación (incluyendo la ecuación) descrito en las reivindicaciones, el cual esta en un estado enrollado o que es procesado con tratamiento térmico del tipo de refinación no térmica, el acero puede ser expandido fácilmente, aunque tiene una resistencia alta, y que puede ser realizada una relación de expansión alta; en consecuencia, se hizo la presente invención. También se consideró que las propiedades descritas anteriormente pueden ser obtenidas debido a que la microestructura asi obtenida contiene ferrita y una fase de transformación de baja temperatura . Es decir, que la presente invención proporciona productos tubulares para paises petroleros, expansibles, estirados, en los cuales el 0.010% menos del 0.10% de C, del 0.05% al 1% de Si, el 0.5% al 4% de Mn, 0.03% o menos de P, 0.015% o menos de S, del 0.01% al 0.06% de Al, 0.007% o menos de N, y 0.005% o menos de O están contenidos; al menos uno de Nb, Mo, y Cr está contenido en el intervalo del 0.01% al 0.2% de Nb, 0.05% al 0.5%& de Mo, y del 0.05% al 1.5% de Cr, de modo que son satisfechas las siguientes ecuaciones (1) y (2) ; y Fe e impurezas inevitables están contenidas como el resto .
Nota Mn+0.9xCr+2.6xMo>2.0 ·" (1) 4xC-0.3xSi+Mn+1.3xCr+1.5Mo<4.5 "' (2) En las ecuaciones anteriores el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero. En la presente invención, en lugar de una parte de la Fe mencionada anteriormente, al menos uno de 0.05% al 1% de Ni, del 0.05% al 1% de Cu, del 0.005% al 0.2% de V, del 0.005% al 0.2% de Ti, del 0.0005% al 0.0035% de B, y del 0.001% al 0.005% de Ca pueden estar contenidos. Además, la presente invención, en lugar de las ecuaciones (1) y (2) , pueden ser satisfechas las siguientes ecuaciones (3) y (4) .
Nota Mn+0.9xCr+2.6xMo+0.3xNi+0.3xCu>2.0... (3) 4xC-0.3xSi+Mn+1.3xCr+1.5xMo+0.3xNi+0.6xCu<4.5 ... (4) En las ecuaciones anteriores, el símbolo del elemento representa contenido (porciento en masa) del elemento contenido en el acero. Además, en la presente invención, la microestructura de un tubo de acero preferiblemente contiene ferrita en una fracción en volumen del 5% al 70% y el resto compuesto sustancialmente de una fase de transformación de baja temperatura. El término "sustancialmente" implica que se le permite existir a una tercera fase (diferente a la de la ferrita y la fase de transformación de baja temperatura) que tiene una fracción en volumen de menos del 5%. Como tercera fase, puede mencionarse, por ejemplo, a la perlita, cementita o austenita retenida. Además, la presente invención proporciona un método para fabricar productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, que comprenden los pasos de: calentar una materia prima para un tubo de acero, conteniendo la materia prima, sobre una base de porciento en masa, de menos del 0.010% a menos del 0.10% de C, del 0.05% al 1% de Si, del 0.5 al 4% de Mn, 0.03% o menos de P, 0.015% o menos de S, del 0.01 al 0.06% de Al, 0.007% o menos de N, y 0.005% o menos de O, al menos uno del 0.01% a 0.2% de Nb, del 0.05% al 0.5% de o, y del 0.05% al 1.5% de Cr, siempre que sea necesario, al menos uno del 0.05% a 1% de Ni, del 0.05% al 1% de Cu, del 0.005% al 0.2% de V, del 0.005% al 0.2% de Ti, del 0.0005% al 0.0035% de B, y 0.001% al 0.005% de Ca, de modo que sean satisfechas las ecuaciones anteriores (3) y (4), y Fe e impurezas inevitables como el resto formar un tubo por un proceso de formación de tubos de acero estirados (proceso de formación de tubos estirados) el cual es efectuado a una temperatura de terminado de laminación ':„de 800 °C o más; y cuando sea necesario, efectuar el tratamiento de normalización después de que sea efectuada la formación del tubo por el proceso de formación de tubos de acero estirados. Además, la presente invención proporciona un método para fabricar productos tubulares para paises petroleros, expansibles, estirables, que comprenden los pasos de; efectuar el calentamiento posterior de la materia prima para el tubo de acero descrito anteriormente, y efectuar la formación del tubo por un proceso de formación de tubos de acero estirados, mantener el tubo asi formado en una región del punto Ai al punto A3, es decir, en una región de doble fase (a/?) , durante 5 minutos o más como tratamiento térmico final, y entonces efectuar el enfriamiento con aire.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en corte transversal, longitudinal, que muestra la estructura usada para probar la expansión del tubo. Las Figuras 2(a), 2(b), 2(c), y 2(d) son cada una un patrón que muestra un ejemplo de un tratamiento térmico de doble fase. Los números de referencia 1, 2, y 3 en la Figura 1 indican un tubo de acero, un tapón, y una dirección en la cual es extraído el tapón, respectivamente.
MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCION Primero, se describirán las razones por las que la composición de acero se limitó como se describió anteriormente. El contenido del componente contenido en la composición es representado por el por ciento en masa y se abrevió como % . C: 0.010% a menos de 0.10% Para lograr la formación de una microestructura de doble fase que contenga ferrita y una fase de transformación de baja temperatura por un proceso de formación de tubos estirados general, debe ser usado un acero basado en un alto contenido de Mn-Nb y un bajo contenido de C, o acero que contenga al menos uno de un elemento de aleación en lugar de un alto contenido de Mn y un elemento (Cr, Mo) en lugar de Nb, en el cual el elemento de aleación satisfaga la ecuación (3) y el elemento (Cr, Mo) tenga el efecto de retrasar una transformación similar a la del Nb. Sin embargo, cuando el C es del 0.10% o más, es ' probable que se forme perlita, y por el otro lado, cuando C es menor de 0.010%, la resistencia se vuelve insuficiente, en consecuencia, el contenido de C se fijó en el intervalo de 0.010% a menos de 0.10%. Si: 0.05% a 1% El Si se agregó como un agente desoxidante y contribuye a incrementar la resistencia; sin embargo, cuando el contenido es menor del 0.05%, no -puede obtenerse el efecto, y por otro lado, cuando el contenido es mayor del 1%, se suma a la seria degradación de la capacidad de trabajo en caliente, la YR se incrementa, de modo que la propiedad de expansión del tubo se degrada. En consecuencia, el contenido de Si se fijó en el intervalo de 0.05% a 1%. Mn: de 0.5% a 4% El Mn es un elemento importante para formar una fase de transformación de baja temperatura. .En el caso en el cual un bajo contenido de C y un elemento que tiene un efecto de retrasar la transformación (Nb, Cr, Mo) forme una composición, cuando el Mn es el único elemento agregado a la composición, el Mn a un contenido del 2% o más puede lograr la formación de una microestructura de doble fase que contiene ferrita y una fase de transformación de baja temperatura y cuando el Mn es agregado junto con otro elemento de aleación de modo que la ecuación (3) es satisfecha, el Mn a un contenido del 0.5% o más puede lograr la formación descrita anteriormente. Sin embargo, cuando el contenido es mayor de 4%, puede ocurrir una segregación seria, y como resultado, la tenacidad y propiedad de expansión del tubo se degrada. En consecuencia, el contenido de Mn se fijó en el intervalo de 0.5 a 4%. P: 0.03% o menos P está contenido en el acero como una impureza y es un elemento que tiende a producir una segregación limite de grano; y en consecuencia, cuando el contenido es mayor del 0.03%, la resistencia limite del grano se incrementa de manera seria, y como resultado, la tenacidad disminuye. En consecuencia, el contenido de P se controló a 0.03% o menos y se fijó preferiblemente en 0.015% o menos. S: 0.015% o menos El S está contenido en el acero como una impureza y está presente principalmente como una inclusión de sulfuro basado en Mn. Cuando el contenido es mayor del 0.015%, el S está presente como una inclusión grande y gruesa, extendida, y como resultado, la tenacidad y la propiedad de expansión del tubo se degradan seriamente. En consecuencia, el contenido de S es controlado al 0.015% o menos y se fijó de manera preferible en 0.006% o menos. Además, el control estructural de la inclusión por Ca también es efectivo. Al: 0.01% a 0.06% El Al es usado como un agente desoxidante; sin embargo, cuando el contenido es menor del 0.01%, el efecto es pequeño, y cuando el contenido es mayor del 0.06%, además de la saturación del efecto, la cantidad de inclusión basada en alúmina disminuye, degradando por lo tanto la tenacidad y expansión del tubo. En consecuencia, el contenido de Al se fijó en el intervalo de 0.01% a 0.06%. N: 0.007% o menos El N está contenido en el acero;., como una impureza y forma un nitruro uniéndose con un elemento como el Al o Ti. Cuando el contenido es mayor del 0.007%, se forma un nitruro grande y grueso, y como resultado, la tenacidad y propiedad de expansión del tubo se degrada. En consecuencia, el contenido de N se controló para que sea del 0.007% o menos y de manera preferible se fijó al 0.005% o menos. O: 0.005% o menos El O está presente en el acero como una inclusión. Cuando el contenido es mayor del 0.005%, la inclusión tiende a estar presente en forma coagulada, y como resultado, la tenacidad y propiedad de expansión del tubo se degradan. En consecuencia, el contenido de O se controló para que sea del 0.005% o menos y preferiblemente se fijó en 0.003% o menos. Además de los elementos descritos anteriormente se agregó al menos uno de Nb, Mo y Cr en el intervalo indicado a continuación. Nb: 0.01% a 0.2% El Nb es un elemento que suprime la formación de perlita y contribuye a la formación de una fase de transformación de baja temperatura en una composición que contiene un alto contenido de C y un alto contenido de Mn. Además, el Nb contribuye al incremento de la resistencia debido a la formación de un carbonitruro. Sin embargo, cuando el contenido es menor del 0.01%, no puede ser obtenido el efecto, y por otro lado, cuando el contenido es mayor del 0.2%, además de la saturación del ejemplo descrito anteriormente, también se suprime la formación de ferrita, de modo que la formación de la microestructura de doble fase que contiene ferrita y la fase de transformación de baja temperatura se suprime. En consecuencia, el contenido de Nb se fijó en el intervalo del 0.01% al 0.2%. Mo: 0.05% a 0.5% El Mo forma una solución sólida y carburo y tiene el efecto de incrementar la resistencia a temperatura ambiente y a una alta temperatura; sin embargo, cuando el contenido es mayor del 0.5%, además de la saturación del efecto descrito anteriormente, se incrementa el costo y en consecuencia puede agregarse Mo en un contenido del 0.5% o menos. Para obtener eficientemente el efecto de incrementar la resistencia, el contenido se fijó preferiblemente en 0.05% o más. Además, como un elemento que tiene un efecto de retrasar la transformación, el Mo tiene el efecto de suprimir la formación de perlita, y para obtener eficientemente el efecto descrito anteriormente, el contenido se fijó preferiblemente en 0.05% o más. Cr: 0.05% a 1.5% El Cr suprime la formación de perlita, contribuye a la formación de una microestructura de doble fase que contiene ferrita y una transformación de baja temperatura, y contribuye al incremento de la resistencia endureciendo la fase de transformación de baja temperatura. Sin embargo, cuando el contenido es menor del 0.05%, no puede ser obtenido el efecto. Por otro lado, aún cuando el contenido se incremente a más de 1.5%, además de la saturación del efecto anterior, también se suprime la formación de ferrita, y como resultado, se suprime la formación de una microestructura de doble fase. En consecuencia, el contenido de Cr se fijó en 0.05% a 1.5%. Bajo las condiciones en las cuales está contenido al menos uno de Nb, Mo, y Cr y el contenido bajo en C es menor del 0.1%, en vista de la supresión de la formación de perlita, debe ser satisfecha la ecuación (3), y además, en vista de la promoción de la formación de ferrita a una fracción en volumen de 5% al 70%, debe ser satisfecha la ecuación (4) . Además, en el caso en el cual el Ni y Cu no son agregados/ el cual será descrito posteriormente, en lugar de la ecuación (3), tiene que ser usada la ecuación (1), y en lugar de la ecuación (4), será usada la ecuación (2). Además de los elementos descritos anteriormente, también pueden ser agregados los siguientes elementos cuando sea necesario. Ni: 0.05% a 1% El Ni es un elemento efectivo para mejorar la resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión. Además, cuando el Cu es agregado, la fisuración debida al Cu que puede ocurrir en el laminado puede ser prevenida de manera efectiva; sin embargo, puesto que el Ni es caro, y el efecto del mismo se satura aún cuando el contenido se incremente excesivamente, el contenido se fijó preferiblemente en el intervalo del 0.05% al 1%. En particular, en vista de la fisuración debida al Cu, el contenido de Ni se fijó preferiblemente de modo que el contenido (%) de Cu x 0.3 o más sea satisfecho. Cu: 0.05% a 1% El Cu se agregó para mejorar la resistencia y resistencia a la corrosión; sin embargo, para obtener eficientemente el efecto anterior, el contenido debe ser mayor del 0.05% o más, y por otro lado, cuando el contenido es mayor del 1%, puesto que no es probable que ocurra fragilización en caliente, y la tenacidad también disminuye, el contenido se fijó preferiblemente en el- intervalo de 0.05% a 1%. V: 0.005% a 0.2% V forma un carbonitruro y tiene el efecto de incrementar la resistencia por la formación de una microestructura que tiene una microestructura más fina y por la mejora de la precipitación; sin embargo, el efecto no es claro a un contenido de menos del 0.005%. Además, cuando el contenido es mayor del 0.2%, puesto que el efecto se satura, surgen problemas de fisuración en el ¦ vaciado continuo y similares, el contenido puede estar en el intervalo del 0.005% al 0.2%. Ti: 0.005% .a 0.2% El Ti es un elemento activo para formar un nitruro y por la adición de aproximadamente (N%x48/14) equivalentes de N, se suprime el envejecimiento de N. Además, cuando se efectúa la adición de B, también puede ser agregado Ti de modo que el efecto de B no sea suprimido por la precipitación y fijación del mismo en forma de BN causada por el N contenido, en el acero. Cuando es agregado Ti adicional, se forman carburos que tienen una microestructura, y como resultado, se incrementa la resistencia. El efecto no puede obtenerse a un contenido de menos del 0.005%, y en particular se agrega (N%x48/14) o más, preferiblemente. Por otro lado cuando el contenido es mayor del 0.2%, puesto que es probable que se .forme un nitruro grande y grueso, la tenacidad y propiedad de expansión del tubo se degrada, y en consecuencia el contenido puede ser fijado en el 0.2% o menos. B: 0.0005% a 0.0035% B suprime la fisuración del contorno del grano como un elemento para mejorar el contorno del grano y contribuir al mejoramiento de la tenacidad. Para obtener eficientemente el efecto anterior, el contenido debe ser del 0.0005% o más. Por otro lado, cuando el contenido se incremente excesivamente, además de la saturación del efecto anterior, se suprime la transformación de la ferrita, y en consecuencia el contenido se fijó en 0.0035% como limite superior. Ca: 0.001% a 0.005% Se agregó Ca de modo que se formó una inclusión de forma esférica; sin embargo, para obtener eficientemente el efecto anterior, el contenido debe ser del 0.001% o más, y cuando el contenido es mayor del 0.005%, puesto que el efecto se satura, el contenido puede ser fijado en el intervalo del 0.001% al 0.005%. A continuación se describirá un intervalo preferible de la composición de la presente invención. Para asegurar una YR baja y un alargamiento uniforme que sean efectivos para la propiedad de expansión del tubo, la microestructura del tubo de acero es preferiblemente una microestructura de doble fase, la cual contiene una fase de ferrita sustancialmente blanda y una fase de transformación de baja temperatura dura, y para asegurar una TS de 600 MPa o más, la microestructura preferiblemente contiene ferrita a una fracción de volumen del 5% . al 70% estando el resto sustancialmente compuesto de una fase de transformación de baja temperatura. Puesto que puede obtenerse una- propiedad de expansión del tubo significativamente mejor, una fracción en volumen de ferrita del 5% al 50% es más preferible, y además, una fracción en volumen de ferrita del 5% al 30% es 'aún más preferible. Además, la fase de transformación de baja temperatura, también está contenida en ferrita bainítica (la cual es equivalente a la ferrita acicular) como se describió anteriormente; sin embargo, a menos que el contenido de C sea menor del 0.02% en la composición de la presente invención, esta ferrita bainitica difícilmente se forma. A continuación, será descrito un método de fabricación. El acero que tiene la composición descrita anteriormente es formado preferiblemente en una materia prima para tubos de acero como lingotes por fusión usando un método de fusión conocido, como un convertidor o un horno eléctrico, seguido por vaciado o colado usando un método de colada conocido como método de colada continua o un método de fabricación de lingotes. De manera alternativa, después de ser formado por un método de colada continuo o similar, la placa puede ser formada en un lingote o toque por laminación. Además, para hacer disminuir las inclusiones, se toman medidas para hacer disminuir las inclusiones, como el tratamiento por flotación o supresión de coagulación, preferiblemente, cuando se efectúan la fabricación y colada del acero. Además, forjando en una colada continua o el tratamiento térmico en un horno de termodifusión, la segmentación central puede hacerse disminuir. A continuación, después de que la materia prima para los tubos de acero ha sido formada, es calentada, se efectúa la formación del tubo trabajando en caliente usando un método de laminación en mandril de Mannesmann general, método de laminación en mandril de Mannesmann, o método de extrusión en caliente, formando por lo tanto el tubo de acero estirado que tiene las dimensiones deseadas. En este paso, en vista de la baja YR y el alargamiento uniforme, el laminado final se termina preferiblemente a una temperatura de 800 °C o más, de modo que no se permita que permanezca un esfuerzo de trabajo. El enfriamiento puede ser efectuado por enfriamiento por aire general. Además, en el intervalo de la composición definida por la presente invención, en tanto no se efectúe el laminado a baja temperatura única en la formación o templado posterior del tubo, se forma ferrita, estando el resto sustancialmente compuesto de una fase de transformación de baja temperatura, y la fracción del volumen de la ferrita está aproximadamente en el intervalo del 5% al 70%. Además, aún en el caso, en el cual no se tiene una microestructura predeterminada por un paso de transformación de tubo inusual como el laminado a baja temperatura en la formación del tubo o templado efectuado posteriormente, cuando se efectúe el tratamiento de normalización, puede ser obtenida una microestructura predeterminada. Además, aún cuando la temperatura de terminación del '-laminado se fije en 800°C o más en la formación del tubo, pueden generarse propiedades del material no uniforme anisotrópica dependiendo del proceso de manufactura en algunos casos, y en este caso, el tratamiento de normalización también puede ser efectuado cuando sea necesario. En el intervalo de la composición de acuerdo a la presente invención, aunque una microestructura obtenida después del tratamiento de normalización es de aproximadamente equivalente a la de una microestructura obtenida justo después de la formación de tubo, las propiedades del material no uniforme y anisotrópicas generadas en la formación del tubo disminuye, y como resultado, puede obtenerse una propiedad de expansión del tubo más superior. A propósito, en un intervalo de temperatura de Ac3 o más, la temperatura del tratamiento de normalización es preferiblemente de 1,000°C o menos y esta, de manera más preferible en el intervalo de 950 °C o menos. Además, para obtener una YR baja en la presente invención, en lugar del tratamiento de normalización, después de que el tubo de acero es finalmente mantenido en una región de doble fase (a/?) , puede ser efectuado el enfriamiento por aire. El intervalo de la composición de la presente invención, aunque también se obtiene una microestructura de doble fase que contiene ferrita y una fase de transformación de baja temperatura como es el caso del tratamiento de normalización, la resistencia de la ferrita disminuye aún más, y se promueve la disminución de 'YR. Para obtener el efecto descrito anteriormente, se requiere que el tiempo de retención sea de cinco minutos o más. Además, puesto que el efecto descrito anteriormente no depende de la histéresis térmica antes del paso de retención efectuado en la región de doble fase, como se muestra en las figuras 2(a), 2(b), 2(c), y 2 (d) , el tratamiento térmico, como el calentamiento a una región ?, y es seguido por enfriamiento directo a una región de doble fase (a/?) , o calentamiento a una región de doble fase después del templado, puede efectuarse para obtener un efecto de refinamiento de grano. En este caso, aunque el punto Ai y el punto A3 que definen la región de doble fase (a/?) son medidos, de manera preferible, exactamente, pueden ser usadas, de manera conveniente, las siguientes ecuaciones en su lugar. A3 ( °C) =910-203x c+4 .7xSi-30xMn-15.2xNi-20xCu- llxCr+31.5xMo+104xV+700xP+400xAl+400xTi Ai (°C)=723+29. lxSi-10.7xMn-16.9xNi+16.9xCr En las ecuaciones anteriores el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero.
EJEMPLO Después de que varios tipos de acero que tienen las composiciones mostradas en la Tabla 1 fueron colados en un lingote de acero que tiene un peso de 100 Kg al vacío, los lingotes fueron formados en tochos por forjado en caliente seguido por el trabajo en caliente para formar tubos usando un modelo de máquina de laminación por estiramiento, obteniendo por lo tanto tubos de acero estirados cada uno de los cuales tiene un diámetro externo de 4 pulgadas (101.6 mm) y un espesor de pared de 3/8 de pulgada (9.525 mm) . Las temperaturas de terminado de la laminación en este proceso se muestras en las Tablas 2, 3 y 4. Algunos de los tubos de acero asi formados fueron procesados por tratamiento térmico, como el tratamiento de normalización, tratamiento térmico de dos fases (Fig. 2(a), 2(b), 2(c), y 2(d) o tratamiento Q/T. El tratamiento de normalización fue efectuado calentando a una temperatura de 890 °C durante 10 minutos, seguido por enfriamiento por aire. En el tratamiento Q/T, después de que fue efectuado el calentamiento a 920 °C durante 60 minutos, se efectúo el enfriamiento por agua, y se efectúo el tratamiento de atemperado a una temperatura de 430 a 530 °C durante 30 minutos . En este ejemplo, los puntos de transformación ?? y A3 del tratamiento térmico de dos fases se obtuvieron por las siguientes ecuaciones. A3 ( °C) =910-203xVc+44.7xSi-30xMn-15.2xNi-20xCu- llxCr+31.5xMo+104xV+700xPH-400xAl+400xTi Ai ( 0C) =723+29. IxSi-l0.7'xMn-l 6. -9xNi+l6.9xCr En las ecuaciones anteriores, el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero.
Por cada tubo de acero, se examinaron la microestructura y la fracción de la ferrita (fracción en volumen) por observación usando un microscopio óptico y un SEM (microscopio electrónico de exploración) , y además, también se midieron las propiedades de tracción y la propiedad de expansión del tubo. Los resultados se muestran en las Tablas 2, 3 y 4. En esta medición, la prueba de tracción se llevo a cabo de acuerdo con el método de prueba de tracción . definido por JIS Z2241, y como pieza de prueba se uso JIS 12B la cual se definió pe acuerdo con JIS Z2201. La propiedad de expansión del tubo fue evaluada por una relación de expansión (un limite de la relación de expansión) en la cual el tubo se expandió sin causar ninguna deformación no uniforme a través de la expansión del tubo, y en particular, se usó una relación de expansión a la cual el porcentaje de desviación del espesor de la pared después de la expansión el tubo no excedió el porcentaje de desviación del espesor de la pared antes de la expansión del tubo +5%. El porcentaje de desviación del espesor de la pared se obtuvo midiendo espesores a 16 puntos a lo largo de la sección transversal del tubo en intervalos angulares regulares de 22.5° usando un medidor de espesor ultrasónico. Para la,' prueba de expansión del tubo, como se muestra en la Fig. 1, se efectúo un método de expansión a presión en el cual pistones 2 que tenían varios diámetros externos máximos Di, cada uno de los cuales es más grande que un diámetro interno de Do del tubo de acero 1 antes de la expansión, fueron cada uno insertados en este y entonces jalados mecánicamente en una dirección en la cual el pistón tuvo que ser sacado de modo que el diámetro interno del tubo de acero se expandiera, y la relación de expansión se obtuvo de los diámetros internos promedio antes y después de la expansión del tubo. De las Tablas 2, 3 y 4 de acuerdo a la presente invención se encontró que puede obtenerse una propiedad de expansión del tubo superior teniendo un limite de la relación de expansión del 40% o más.
Aplicabilidad Industrial De acuerdo a la presente invención, aún cuando la relación de expansión sea mayor, del 30%, puede ser proporcionado un tubo de acero que tenga una propiedad de expansión del tubo superior y una TS de 600 MPa o más a un precio barato.
Tabla 1 Acero No. C Si n P S Al N 0 A 0.048 0.54 3.36 0.015 0.003 0.032 0.0044 0.0018 B 0.081 0.21 3.05 0.011 0.001 0.040 0.0034 0.0021 C 0.025 0.20 2.85 0.008 0.001 0.027 0.0026 0.0022 D 0.051 0.19 2.20 0.012 0.005 0.041 0.0031 0.0029 E 0.047 0.30 3.30 0.010 0.002 0.035 0.0019 0.0008 F 0.040 0.21 3.88 0.012 0.001 0.032 0.0022 0.0020 G 0.008 0.25 3.22 0.013 0.003 0.038 0.0034 0.0018 H 0.16 0.36 3.10 0.014 0.001 0.040 0.0048 0.0032 I 0.056 0.19. 1.58 0.015 0.004 0.039 0.0030 0.0029 J 0.25 0.21 1.45 0.012 0.002 0.030 0.0041 0.0037 K 0.045 0.29 3.04 0.009 0.001 0.023 0.0036 0.0020 L 0.081 0.24 2.21 0.010 0.002 0.018 0.0021 0.0009 M -0.?47 0.64 1.65 0.011 0.001 0.040 0.0034 0.0028 N 0.032 0.35 2.70 · 0.016 0.003 0.041 0.0042 0.0019 0 0.087 0.21 2.56 0.015 0.003 0.022 0.0045 0.0033 P 0.092 0.34 2.21 0.018 0.005 0.032 0.0038 0.0020 Pl = Mn + 0.9 x Cr + 2.6 x Mo + 0.3 x i + 0.3 Cu P2 = 4 x C - 0.3 x Si n + 1.3 x Cr + 1.5 x o + 0.3 x Ni + 0.6 x Cu En esta tabla, el símbolo del elemento representa el contenido (porciento en masa) del 5 elemento contenido en el acero.
Tabla 1 (continuación) Acero Nb Cr Mo Ni Cu V Ti B Ca Pl P2 Obser aciones No. A 0.044 - - - - - - - - 3.63 3.66 Adecuado B 0.021 0.10 - - - - 0.017 - - 3.14 3.44 Adecuado C 0.022 0.11 0.20 0.88 - - 0.015 0.0018 0.0021 3.73 3.60 Adecuado D 0.024 0.82 - - - 0.045 0.021 0.0012 - 2 .94 3.41 Adecuado E 0.081 - - 0.50 0.22 - - 0.0025 0.0018 3.52 3.68 Adecuado F 0.019 - 0.31 - - 0.022 - - - 4.69 4.44 Adecuado G 0.045 0.20 - 0.20 0.22 - 0.014 0.0030 0.0022 3.53 3.63 Inadecuado H 0.021 - - - - 0.021 0.021 - - 3.10 3.63 Inadecuado I 0.035 - - 0.21 0.19 0.055 0.014 0.0012 - 1.70 1.92 Inadecuado J - 1.12 0.72 - - 0.17 0.009 - - 4.33 4.92 Inadecuado K - 0.41 - - - - — - - 3.41 3.67 Adecuado L - • · - , . 0.25 - - - - - - 2.86 2.84 Adecuado M - 1.23 0.13 0.20 - - 0.015 - - 3.16 3.50 Adecuado N 0.034 - 0.20 - - 0.035 0.012 — 0.0020 3.22 3.02 Adecuado 0 - 1.23 0.13 0.32 0.45 - - 0.0016 0.0021 4.24 5.01 Inadecuado P — - - - - 0.028 0.008 — — 2.21 2.48 Inadecuado Tabla 2 Tubo Acero Tenp.de Tratamiento boestructura Fracción Propiedades de tracción %ciec)esviac¡ón % fe desviación de! Relación Observaciones de No. termiriación térmico sustancial dea/% del espesor de la espesor de la pared de límite de YS TS YR u-B El acero del en pared antes de la después deta expansión /MPa MPa % P/o /& expansión del t )o No. laminado volumen expansión del tubo P/o 5 1 A 820 a+fesede 18 483 662 73 15 34 4.2 9.0 43 Ejemplo trarisfcímación debajatemp. 2 A 820 Tratamiento +tasede 20 464 653 71 16 35 3.9 8.4 45 Ejemplo normaTeanfe tianst ^nación de ajatemp.. 3 B 815 a+1asecle 11 596 852 70 14 32 2.8 7.7 50 Ejemplo transforración debajatemp.. 4 B 815 Tratamiento +fesede 12 574 844 68 15 34 2.9 7.5 53 Ejemplo ' normatizanfe transformación debajatemp. 5 B 730 Tratamiento a+fesede 14 591 857 69 16 33 2.1 7.0 50 Ejemplo rrarmaleante transtbnriaáón 15 debajatemp.
Tabla 2 (continuación) Tubo Acero Temp. de Tratamiento Mictoestruolira Fiacdón Propiedades de traoción % ele desviación %dedesMadóndel Relación Observaciones de No. laminación férmico sustancial dea% del espesor de ta espesor de la pared de límite de YS TS YR n-B El después déla acero del en pared antes de la expansión / Pa MPa 1% P/o /& expansión delito No. laminado volumen expansión del tubo /% 5' B 820 Región 1 de a+fasede 31 454 782 58 19 38 3.2 8.2 53 Ejemplo doble fase transformación debajatemp.. 6 C 855 a+fasede 9 456 634 72 18 40 6.7 11.5 48 Ejemplo transformación debajatemp.. 7 C 750 Tratamiento a+fasede 11 458 641 73 17 39 6.0 10.8 46 Ejemplo normalizante transfbnriactón de ajatemp.. 8 D 845 a+fasede 22 519 821 72 15 37 4.0 8.8 50 Ejemplo transfomración debajatemp.. 9 D 730 Tratamiento a+fasede 17 543 734 74 15 36 7.7 12.3 50 Ejemplo normalizante trareibiTTBdón debajatemp.. 15 10 E 860 a+fesede 15 564 842 67 16 34 4.2 9.0 55 Ejemplo trarrsformaáón debajatemp.. a: Ferrita, YS Limite Elástico, TS: Resistencia a la Tracción, YR: Relación de Deformación, u-El: Alargamiento uniforme, El: Alargamiento 5 Tabla 3 Tubo Acero Temp.de Tratamiento . MiCTcestactura Fracción Propiedades de tracción %decJesviación % de desviación del Relación Observaciones de No. terminación térmico sustancial dea/% del espesor de ra espesor de la pared YS TS YR U-EI e de límite de aoero del en pared antes de la después déla expansión /MPa /MPa /% P/o /& e^artsen del tubo No. laminado volumen expansión del tubo /% 5 re 11 E 860 Tratamiento a+fesede 17 542 834 65 16 36 4.2 9.2 57 Ejemplo normalizante transraniación debajatemp.. 11' E 860 Región I de a+fesede .34 452 780 58 19 38 3.7 8.7 53 Ejemplo Doble fese trardbrriaáón debajatemp.. 10 12 F 900 a+fesede 9 666 952 70 13 29 2.8 7.8 53 Ejemplo transfarnaáón debajatemp.. 13 . F 760 ¦Tratamiento a+fesede 10 649 940 69 14 30 3.8 84 53 Ejemplo normaTrzante transformación debajatemp.. 14 G 840 fese de 470 545 86 10 31 7.2 12.0 28 Ejemplo transformación Comparativo de ajatemp..
Tabla 3 (continuación) Tubo Acero Temp.de Tratamiento Microestiuctura Fracción Propiedades de tracción % cié (desviación %dedeswadóndel Relación Observaciones de No. tenriinactón térmico sustancial ó al% del espesor de la espesor de la pared de límite de YS TS YR u-EI El acero del en pared antes de la después déla expansión ¾ ¾ /% 1% /& expansión del tubo No. laminado volumen expansión del tubo !% 5 re 15 H 825 a+Periia+ 37 514 650 79 12 35 3.8 8.5 33 Ejemplo fese de transí, Comparativo debajatemp. 16 H 740 c+Perl¡ta+ 51 571 705 81 11 31 5.5 10.0 28 Ejemplo rasedetransf. Comparativo debajatemp.. 10 17 J 825 + Periten- 32 434 543 80 16 40 7.1 12.0 33 Ejemplo fase de transí Comparativo debajatemp.. 18 J 825 .. ' Tratamiento Martensita 626 688 91 9 34 7.1 11.8 31 Ejemplo Q/T atemperada Comparativo 19 J 830 a+ Perlita 62 504 586 86 14 39 4.4 9.0 36 Ejemplo Ocmparaivo J 830 Traiamiento Martensita 599 642 93 7 32 4.4 9.2 33 Ejemplo atemperarla . ComDararjvo : Ferrita, YS Límite Elástico, TS: Resistencia a la Tracción, YR: Relación Deformación, u-El: Alargamiento uniforme, El: Alargamiento 5 LO Tabla 4 10 Tabla 4 (continuación) Tubo Acero Temp.de Tratamiento icroestrudura Fracción Propiedades ele tracción % de desviación %cteclesv¡-rióndel Relación Observaciones de No. termiradón teórico sustancial de % del espesor de la espesorde la pared de límite de YS TS YR u-EI El después déla acero del en pared antes de la expansión JMPa / Pa P P /& expansión del tubo No. laminado volumen expansión del tubo P re 26 M 815 «+fesede 19 624 892 70 14 31 6.4 11.3 45 Ejemplo transforrradón debajatemp.. 27 M 800 Tratamiento a+fesede 21 577 888 65 15 32 5.7 10.6 48 Ejemplo N malizarte transformactóm deb tBmp.. 10 28 N 820 a+fesede 42 450 693 65 19 39 3.8 8.7 53 Ejemplo tlBTBlblTTBCiÓn debajatemp.. 29 N 230· ... . Tratamiento a+tasede 40 458 684 67 18 38 4.2 9.1 55 Ejemplo ÑormaíizantB transforrnación de ajatemp.. 30 N 830 Región IV de a+fesede 49 386 655 59 20 41 2.7 7.7 57 Ejemplo Doble Fase transformación 15 debajatemp.. 31 O 830 Baja Temp791 953 83 • 7 21 3.1 8.0 28 Ejemplo lase de Comparativo transformación Tabla 4 (continuación) : Ferrita, YS Limite Elástico, TS: Resistencia a la Tracción, YR: Relación Deformación, " u-El : Alargamiento uniforme, El: Alargamiento

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES 1. Productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, que comprenden: sobre la base de por ciento en masa, del 0.010% a menos del 0.10% de C, del 0.05% al 1% de Si, el 0.5% al 4% de Mn, 0.03% o menos de P, 0.015% o menos de S, del 0.01% al 0.06% de Al, 0.007% o menos de N, y 0.005% o menos de 0 están contenidos; al menos uno de Nb, Mo, y Cr están contenidos en el intervalo del 0.01% al 0.2% de Nb, 0.05% al 0.5% de Mo, y del 0.05% al 1.5% de Cr, de modo que son satisfechas las siguientes ecuaciones (1) y (2) / y Fe e impurezas inevitables están contenidas como el resto. Nota Mn+0.9xCr+2.6xMo>2.0 ¦·· (1) 4xC-0.3xSi+Mn+1.3xCr+1.5Mo<4.5 (2) En las ecuaciones anteriores el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero.
  2. 2. Productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados según la reivindicación 1, que comprenden además, en lugar de una parte de Fe, al menos uno del 0.05% al 1% de Ni, del 0.05% al 1% de Cu, del 0.005% al 0.2% de V, del 0.005% al 0.2% de Ti, del 0.0005% al 0.0035% de B, y del 0.001% al 0.005% de Ca.
  3. 3. Productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados según la reivindicación 1 ó 2, donde, en lugar de las ecuaciones (1) y (2) se satisfacen las ecuaciones (3) y (4) Nota Mn+0.9xCr+2.6xMo+0.3xNi+0.3xCu>2.0... (3) 4xC-0.3xSi+Mn+l .3xCr+l .5xMo+0.3xNi+0.6xCu< .5 ... ( 4 ) En las ecuaciones anteriores, el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero. 4. Productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde la microestructura de un tubo de acero contiene ferrita en una fracción en volumen del 5% al 70% y el resto i estará ' compuesto sustancialmente de una fase de transformación de baja temperatura. 5. Método para fabricar productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, que comprenden los pasos de: calentar una materia prima para un tubo de acero, conteniendo la materia prima, sobre una base de por ciento en masa, del 0.010% a menos del 0.10% de C, del 0.05% al 1% de Si, del 0.5 al 4% de Mn, 0.03% o menos ;g!e P, 0.015% o menos de S, del 0.01 al 0.06% de Al, 0.007% o' menos de N, y 0.005% o menos de O, al menos uno del 0.01% a 0.2% de Nb, del 0.05% al 0.5% de Mo, y del 0.05% al 1.5% de Cr, siempre que sea necesario, al menos uno del 0.05% a 1% de Ni, del 0.05% al 1% de Cu, del 0.005% al 0.2% de V, del 0.005% al 0.2% de Ti, del 0.0005% al 0.0035% de B, y 0.001% al 0.005% de Ca, de modo que sean satisfechas las ecuaciones anteriores (3) y (4), Fe e impurezas inevitables como el resto; formar un tubo por un proceso de formación de tubos de acero estirados (proceso de formación de tubos estirados) el cual es efectuado a una temperatura de terminado de laminación de 800 °C o más; y cuando sea necesario, efectuar el tratamiento de normalización después de que sea efectuada la formación del tubo por el proceso de formación de tubos de acero estirados. Nota Mn+0.9xCr+2.6xMo+0.3xNi+0.3xCu>2.0... (3) 4xC-0.3xSi+Mn+1.3xCr+1.5xMo+0.3xNi+0.6xCu<
  4. 4.
  5. 5 ... (4) En las ecuaciones anteriores, el símbolo del elemento representa el contenido (por ciento en masa) del elemento contenido en el acero.
  6. 6. Método para fabricar productos tubulares para países petroleros, expansibles, estirados, que comprenden los pasos de: después de que se efectúa el calentamiento de la materia prima para un tubo de acero según la reivindicación 5, se efectúa la formación del tubo por un -'"proceso de formación de tubos de acero estirados, manteniendo' el tubo en la región del punto Ai al punto A3 durante 5 minutos o más como un tratamiento térmico final, y entonces se efectúa el enfriamiento con aire.
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