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ES2846875T3 - Heat resistant high chromium martensitic seamless steel tube or pipe with a combination of high creep resistance and oxidation resistance - Google Patents

Heat resistant high chromium martensitic seamless steel tube or pipe with a combination of high creep resistance and oxidation resistance Download PDF

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ES2846875T3
ES2846875T3 ES16179114T ES16179114T ES2846875T3 ES 2846875 T3 ES2846875 T3 ES 2846875T3 ES 16179114 T ES16179114 T ES 16179114T ES 16179114 T ES16179114 T ES 16179114T ES 2846875 T3 ES2846875 T3 ES 2846875T3
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ES
Spain
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steel
pipe according
seamless tube
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resistance
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ES16179114T
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Spanish (es)
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Arno Fuchsmann
Bernhard Koschlig
Marko Subanovic
Walter Bendick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vallourec Deutschland GmbH
Vallourec Tubes France SAS
Original Assignee
Vallourec Deutschland GmbH
Vallourec Tubes France SAS
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Abstract

Un tubo o tubería sin costura para aplicaciones de alta temperatura realizados en acero que consta de la siguiente composición química en porcentaje en peso: C: 0,10 a 0,16% Si: 0,20 a 0,60% Mn: 0,30 a 0,80% P <=0.020% S <=0.010% Al <=0.020% Cr: 10,50 a 12,00% Mo: 0,10 a 0,60% V: 0,15 a 0,30% Ni: 0,10 a 0,40% B: 0,008 a 0,015% N: 0,002 a 0,020% Co: 1,50 a 3,00% W: 1,50 a 2,50% Nb: 0,02 a 0,07%. Ti entre 0,001 y 0,005% siendo el resto de dicho acero hierro e impurezas inevitables.A seamless tube or pipe for high temperature applications made of steel that consists of the following chemical composition in weight percent: C: 0.10 to 0.16% Si: 0.20 to 0.60% Mn: 0, 30 to 0.80% P <= 0.020% S <= 0.010% Al <= 0.020% Cr: 10.50 to 12.00% Mo: 0.10 to 0.60% V: 0.15 to 0.30 % Ni: 0.10 to 0.40% B: 0.008 to 0.015% N: 0.002 to 0.020% Co: 1.50 to 3.00% W: 1.50 to 2.50% Nb: 0.02 to 0 , 07%. Ti between 0.001 and 0.005%, the rest of said steel being iron and unavoidable impurities.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Tubo o tubería de acero sin costura martensítico con alto contenido de cromo resistente al calor con una combinación de alta resistencia a la rotura por fluencia y resistencia a la oxidaciónHeat resistant high chromium martensitic seamless steel tube or pipe with a combination of high creep resistance and oxidation resistance

La invención se refiere a tubos de acero sin costura martensíticos con alto contenido de cromo resistentes al calor para componentes que funcionan a temperaturas elevadas, es decir, entre 550 y 750 °C y tensiones elevadas. Los tubos o tuberías de acero según la invención se pueden utilizar en la industria de generación de energía, química y petroquímica.The invention relates to heat resistant high chromium martensitic seamless steel tubes for components operating at elevated temperatures, ie between 550 and 750 ° C and high stresses. The steel tubes or pipes according to the invention can be used in the power generation, chemical and petrochemical industries.

Estado de la TécnicaState of the art

Los materiales de acero ferrítico/martensítico con alto contenido de Cr se utilizan ampliamente en las centrales eléctricas modernas como tubos de recalentamiento/sobrecalentador y como tubos de vapor. La mejora adicional de la eficiencia neta de las centrales térmicas requerirá un aumento de los parámetros de vapor, presión y temperatura. Por lo tanto, la realización de ciclos de plantas de energía más eficientes requerirá materiales más fuertes con una mejor resistencia a la oxidación del lado del vapor. Los esfuerzos conocidos para desarrollar un nuevo acero martensítico con alto contenido de cromo que combine excelentes propiedades de fluencia y una resistencia superior a la oxidación han fracasado hasta ahora debido a la formación de la denominada fase Z. La fase Z es un nitruro complejo que se endurece rápidamente, consumiendo así los precipitados MX de fortalecimiento circundantes, siendo M: Nb, V y siendo X: C, N.High Cr ferritic / martensitic steel materials are widely used in modern power plants as superheater / reheat tubes and as steam tubes. Further improvement in the net efficiency of thermal power plants will require an increase in steam, pressure and temperature parameters. Therefore, making power plant cycles more efficient will require stronger materials with better resistance to oxidation on the steam side. Known efforts to develop a new high chromium martensitic steel combining excellent creep properties and superior oxidation resistance have so far failed due to the formation of the so-called Z phase. The Z phase is a complex nitride that is hardens rapidly, thus consuming the surrounding strengthening MX precipitates, where M: Nb, V and X: C, N.

Sin embargo, los contenidos elevados de Cr, es decir, que contienen más del 9% en peso de Cr, que son esenciales para una buena resistencia a la oxidación por vapor, aumentan la fuerza impulsora para la formación de la fase Z y también mejoran la tasa de engrosamiento de los precipitados de carburo de cromo. Tanto la pérdida del efecto estabilizador de la microestructura del MX como los precipitados de carburo de cromo, son responsables de la caída en la resistencia a la rotura por fluencia a largo plazo de los aceros martensíticos con alto contenido de Cr termorresistentes. Por lo tanto, el mayor desafío para los desarrollos futuros del acero es resolver la aparente contradicción entre la resistencia a la rotura por fluencia y la resistencia a la oxidación.However, the high contents of Cr, i.e. containing more than 9% by weight of Cr, which are essential for good resistance to vapor oxidation, increase the driving force for the formation of the Z-phase and also improve the rate of thickening of the chromium carbide precipitates. Both the loss of the stabilizing effect of the MX microstructure and the chromium carbide precipitates are responsible for the drop in the long-term yield strength of martensitic steels with a high heat-resistant Cr content. Therefore, the biggest challenge for future steel developments is to resolve the apparent contradiction between yield strength and oxidation resistance.

Actualmente, para aplicaciones de alta temperatura, las calidades ASTM 91 y 92 se utilizan ampliamente, ambas contienen 9% en peso de Cr con resistencias a la rotura por fluencia después de 105 h a 600 °C a 90 y 114MPa respectivamente. La principal diferencia entre los dos aceros es que la calidad 92 contiene W en el intervalo de 1,8% en peso y Mo reducido de 0,4% en peso en comparación con 1% en peso en el caso de la calidad 91. Además, la calidad 92 contiene pequeñas cantidades de B por debajo del 0,005% en peso.Currently, for high temperature applications, ASTM 91 and 92 grades are widely used, both contain 9% by weight of Cr with resistance to creep rupture after 105 h at 600 ° C at 90 and 114 MPa respectively. The main difference between the two steels is that grade 92 contains W in the range of 1.8% by weight and reduced Mo of 0.4% by weight compared to 1% by weight in the case of grade 91. Furthermore , grade 92 contains small amounts of B below 0.005% by weight.

Ambos aceros adolecen de una resistencia a la oxidación suficiente en atmósferas de vapor a temperaturas superiores a 600 °C, lo que limita significativamente el intervalo de temperatura de aplicación. Especialmente en los componentes de la caldera con transferencia de calor, la cascarilla de óxido actúa como aislante térmico aumentando así la temperatura del metal y, en consecuencia, reduciendo la vida útil de los componentes correspondientes. Además, las incrustaciones de óxido, si se desprenden durante la operación, causarán daños por erosión en los siguientes componentes portadores de vapor o después de ingresar a la turbina de vapor en las palas de la turbina y las paletas de guía. Las escamas de óxido desprendidas pueden causar el bloqueo del tubo, especialmente en la región de las curvas, impidiendo el flujo de vapor, lo que a menudo resulta en un sobrecalentamiento local y una falla catastrófica. Both steels suffer from sufficient oxidation resistance in vapor atmospheres at temperatures above 600 ° C, which significantly limits the application temperature range. Especially in heat transfer boiler components, the oxide scale acts as a thermal insulator, thus increasing the temperature of the metal and consequently reducing the service life of the corresponding components. Also, oxide scale, if dislodged during operation, will cause erosion damage to subsequent steam-bearing components or after entering the steam turbine on the turbine blades and guide vanes. Dislodged oxide flakes can cause tube blockage, especially in the region of bends, preventing steam flow, often resulting in local overheating and catastrophic failure.

X20CrMoV11-1 es un acero ferrítico/martensítico de alto Cr bien establecido para aplicaciones de alta temperatura que contiene 0,20% en peso de C, 10,5-12% en peso de Cr, 1% en peso de Mo y 0,2% en peso de V. Este acero presenta propiedades de oxidación que son mejores que las de las calidades de acero ASTM grados 91 y 92 debido a mayores contenidos de Cr, pero poca resistencia a la rotura por fluencia (resistencia a la rotura por fluencia después de 105 h a 600 °C siendo alrededor de 59MPa). Además, la trabajabilidad en caliente y la soldabilidad se deterioran debido al alto contenido de C de 0,20% en peso. La calidad ASTM 122 contiene 10-12% de Cr, 1,8% de W, 1 % de Cu y también adiciones de V, Nb y N para inducir la precipitación de las partículas de refuerzo MX. La resistencia a la rotura por fluencia es significativamente inferior a la de la calidad ASTM 92 que presenta una resistencia a la rotura por fluencia de 98 MPa después de 105 h a 600 °C.X20CrMoV11-1 is a well established high Cr ferritic / martensitic steel for high temperature applications containing 0.20% by weight of C, 10.5-12% by weight of Cr, 1% by weight of Mo and 0, 2% by weight of V. This steel exhibits oxidation properties that are better than ASTM grades 91 and 92 steel grades due to higher Cr contents, but low creep breaking strength (creep breaking strength). after 105 h at 600 ° C being around 59MPa). Furthermore, the hot workability and weldability deteriorate due to the high C content of 0.20% by weight. ASTM 122 grade contains 10-12% Cr, 1.8% W, 1% Cu and also additions of V, Nb and N to induce precipitation of the MX reinforcing particles. The yield strength is significantly lower than that of the ASTM 92 grade, which has a yield strength of 98 MPa after 105 h at 600 ° C.

También se presentan problemas de trabajabilidad en caliente debido a contenidos elevados de Cu.Hot workability problems also occur due to high Cu content.

Existe otro acero con 11 a 12% en peso de Cr. Se utiliza principalmente como tubo de pared delgada, y se denomina acero VM12-SHC que combina una buena resistencia a la oxidación del lado del vapor y la resistencia a la rotura por fluencia al nivel de la calidad ASTM 91.Este concepto de acero se conoce por la solicitud de patente WO02081766 que da a conocer un acero para uso a alta temperatura que contiene por peso: 0,06 a 0,20% de C, 0,10 a 1,00% de Si, 0,10 a 1,00% de Mn, no más de 0,010% de S, 10,00 a 13,00% de Cr, no más de 1,00% de Ni, 1,00 a 1,80% de W, Mo tal que (w /2 Mo) no sea más de 1,50%, 0,50 a 2,00% de Co, 0,15 a 0,35% de V, 0,040 a 0,150% de Nb, 0,030 a 0,12% de N, 0,0010 a 0,0100% de B y opcionalmente hasta 0,0100% de Ca, el resto de la composición química consiste en hierro e impurezas o residuos resultantes o requeridos para procesos de preparación o fundición de acero. Los contenidos de constituyente químico preferiblemente verifican una relación tal que el acero después de normalizar el tratamiento térmico entre 1.050 y 1.080 °C y revenido tenga una estructura de martensita templada libre o prácticamente libre de ferrita delta. En comparación con este acero, la resistencia a la rotura por fluencia aún se puede mejorar sin que se vean afectadas otras propiedades tales como la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas.There is another steel with 11 to 12% by weight of Cr. It is mainly used as a thin wall tube, and it is called VM12-SHC steel which combines good resistance to oxidation on the vapor side and resistance to creep failure. quality level ASTM 91. This concept of steel is known from patent application WO02081766 which discloses a steel for high temperature use containing by weight: 0.06 to 0.20% C, 0.10 to 1.00% Si, 0.10 to 1.00% Mn, not more than 0.010% S, 10.00 to 13.00% Cr, not more than 1.00% Ni, 1.00 at 1.80% W, Mo such that (w / 2 Mo) is not more than 1.50%, 0.50 to 2.00% Co, 0.15 to 0.35% V, 0.040 a 0.150% Nb, 0.030 to 0.12% N, 0.0010 to 0.0100% B and optionally up to 0.0100% Ca, the rest of the chemical composition consists of iron and resulting or required impurities or residues for steel preparation or casting processes. The chemical constituent contents preferably verify a ratio such that the steel after normalizing the heat treatment between 1,050 and 1,080 ° C and tempering has a free or practically free tempered martensite structure of delta ferrite. Compared with this steel, the creep breaking strength can still be improve without affecting other properties such as corrosion resistance and mechanical properties.

Objeto y soluciónObject and solution

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un tubo o tubería de acero sin costura martensítico resistente al calor con una resistencia a la rotura por fluencia sustancialmente mejor que el acero ASTM calidad 92 para tuberías y tubos, y con un comportamiento de corrosión en caliente y oxidación por vapor comparable o mejor que los aceros X20CrMoV11- 1 y VM12-SHC, descritos en el estado de la técnica.Therefore, the object of the present invention is to provide a heat resistant martensitic seamless steel tube or pipe with a resistance to creep rupture substantially better than ASTM grade 92 steel for pipes and tubes, and with a performance of hot corrosion and vapor oxidation comparable to or better than X20CrMoV11-1 and VM12-SHC steels, described in the state of the art.

Otro objeto de la invención es obtener un acero que presente una microestructura martensítica con una limitación del contenido de ferrita delta, también conocida como ferrita 5, al 5% en volumen de media.Another object of the invention is to obtain a steel that has a martensitic microstructure with a limitation of the delta ferrite content, also known as 5-ferrite, to 5% by volume on average.

Otro objeto de la invención era proporcionar un acero que permitiera la fabricación de tubos y tuberías soldados y sin costura de pequeño o gran diámetro, forjados y placas utilizando los procesos de fabricación conocidos y establecidos. El acero es adecuado como material de producción para una gran variedad de componentes que operan bajo tensión a temperaturas elevadas, particularmente como tubos/tuberías sin costura y soldados, forjados y placas en la industria de generación de energía, química y petroquímica. Además, el acero según la invención es resistente al revenido, después de largos tiempos de revenido de hasta 30 horas a 800 °C, el límite elástico es superior o igual a 440 MPa, el esfuerzo de tracción superior o igual a 620 MPa y la tenacidad a 20 °C es superior o igual a 40 J cuando se somete a ensayo en dirección longitudinal y 27 J cuando se somete a ensayo en dirección transversal.Another object of the invention was to provide a steel which would allow the manufacture of small or large diameter welded and seamless tubes and pipes, forgings and plates using known and established manufacturing processes. Steel is suitable as a production material for a wide variety of components that operate under stress at elevated temperatures, particularly as seamless and welded tubes / pipes, forgings and plates in the power generation, chemical and petrochemical industries. Furthermore, the steel according to the invention is resistant to tempering, after long tempering times of up to 30 hours at 800 ° C, the elastic limit is greater than or equal to 440 MPa, the tensile stress greater than or equal to 620 MPa and the toughness at 20 ° C is greater than or equal to 40 J when tested in the longitudinal direction and 27 J when tested in the transverse direction.

De acuerdo con la presente invención, el objeto se puede lograr mediante un tubo de acero sin costura o una tubería para aplicaciones de alta temperatura que tenga la siguiente composición química en porcentaje en peso:According to the present invention, the object can be achieved by a seamless steel tube or a pipe for high temperature applications having the following chemical composition in weight percent:

C: 0,10 a 0,16%C: 0.10 to 0.16%

Si: 0,20 a 0,60%Yes: 0.20 to 0.60%

Mn: 0,30 a 0,80%Mn: 0.30 to 0.80%

P <0,020%P <0.020%

S <0,010%S <0.010%

Al <0,020%Al <0.020%

Cr: 10,50 a 12,00%Cr: 10.50 to 12.00%

Mo: 0,10 a 0,60%Mo: 0.10 to 0.60%

V: 0,15 a 0,30%V: 0.15 to 0.30%

Ni: 0,10 a 0,40%Ni: 0.10 to 0.40%

B: 0,008 a 0,015%B: 0.008 to 0.015%

N: 0,002 a 0,020%N: 0.002 to 0.020%

Co: 1,50 a 3,00%Co: 1.50 to 3.00%

W: 1,50 a 2,50%W: 1.50 to 2.50%

Nb: 0,02 a 0,07%.Nb: 0.02 to 0.07%.

Ti: 0,001 a 0,005%, siendo el resto de dicho acero hierro e impurezas inevitables.Ti: 0.001 to 0.005%, the rest of said steel being iron and unavoidable impurities.

Preferiblemente, la proporción de boro y nitrógeno es tal que: B/n < 1,5 para lograr trabajabilidad en caliente.Preferably, the boron and nitrogen ratio is such that: B / n < 1.5 to achieve hot workability.

Preferiblemente, se satisface la siguiente ecuación:Preferably, the following equation is satisfied:

1,00 % < Mo 0,5W < 1,50% (en % en peso),1.00% <Mo 0.5W <1.50% (in% by weight),

En otra realización preferida, se satisface la siguiente ecuación (en % en peso):In another preferred embodiment, the following equation (in% by weight) is satisfied:

Figure imgf000003_0001
Figure imgf000003_0001

En otra realización preferida, se satisface la siguiente ecuación (en % en peso): In another preferred embodiment, the following equation (in% by weight) is satisfied:

2,6 < 4 ■ (Ni Co 0,5 ■ Mn) - 20 (C N) < 11,22.6 <4 ■ ( Ni Co 0.5 ■ Mn) - 20 ( CN) < 11.2

En una forma de realización preferida, el contenido de carbono está entre el 0,13 y el 0,16%.In a preferred embodiment, the carbon content is between 0.13 and 0.16%.

En otra realización preferida, el contenido de Mo está entre 0,30 y 0,60%.In another preferred embodiment, the Mo content is between 0.30 and 0.60%.

Preferiblemente, el contenido de B está entre el 0,0095 y el 0,013%.Preferably, the B content is between 0.0095 and 0.013%.

En otra realización preferida, la microestructura comprende en promedio al menos 95% de martensita templada, siendo el resto ferrita delta.In another preferred embodiment, the microstructure comprises on average at least 95% warm martensite, the remainder being delta ferrite.

En una realización aún más preferida, la microestructura comprende en promedio al menos 98% de martensita templada, siendo el resto ferrita delta.In an even more preferred embodiment, the microstructure comprises on average at least 98% warm martensite, the remainder being delta ferrite.

En la realización más preferida, la microestructura es martensítica y está libre de ferrita delta.In the most preferred embodiment, the microstructure is martensitic and free of delta ferrite.

La invención también se refiere a un método de producción que comprende las siguientes etapas:The invention also relates to a production method comprising the following steps:

- fundir un acero con una composición química según la invención,- melt a steel with a chemical composition according to the invention,

- conformar en caliente dicho acero,- hot forming said steel,

- calentar dicho acero y mantener dicho acero durante un tiempo entre 10 y 120 minutos en el intervalo de temperatura entre 1.050 °C y 1.170 °C,- heating said steel and maintaining said steel for a time between 10 and 120 minutes in the temperature range between 1,050 ° C and 1,170 ° C,

- enfriar dicho acero a temperatura ambiente,- cooling said steel to room temperature,

- recalentar dicho acero y mantener dicho acero hasta una temperatura de templado TT que esté entre 750 °C y 820 °C durante al menos una hora,- reheat said steel and keep said steel up to a tempering temperature TT that is between 750 ° C and 820 ° C for at least one hour,

- enfriar dicho acero a temperatura ambiente.- cooling said steel to room temperature.

Preferiblemente, la etapa de enfriamiento se realiza usando enfriamiento por aire o enfriamiento por agua.Preferably, the cooling step is carried out using air cooling or water cooling.

La invención también se refiere a la producción de un tubo o tubería sin costura utilizando el acero según la invención o el proceso según la invención.The invention also relates to the production of a seamless tube or pipe using the steel according to the invention or the process according to the invention.

La Figura 1 muestra el esquema de la ganancia de masa debido a la oxidación representada frente al contenido de cromo.Figure 1 shows the scheme of mass gain due to oxidation plotted against chromium content.

Objeto de la invenciónObject of the invention

De acuerdo con la presente invención, se crea un acero martensítico de alto contenido de cromo resistente al calor que tiene la siguiente composición química:In accordance with the present invention, a heat resistant high chromium martensitic steel is created having the following chemical composition:

(1) C: 0,10 a 0,16%,(1) C: 0.10 to 0.16%,

Es necesario añadir C al menos al 0,10% para obtener suficiente precipitación de carburo. Además, C también es un elemento estabilizador de austenita. Un contenido de C por debajo del 0,10% implicaría más ferrita 5 en la microestructura. El límite superior para el carbono es 0,16% porque el exceso de adición de C limita las propiedades de tenacidad y soldabilidad.It is necessary to add C at least 0.10% to obtain sufficient carbide precipitation. Furthermore, C is also an austenite stabilizing element. A C content below 0.10% would imply more 5-ferrite in the microstructure. The upper limit for carbon is 0.16% because excess C addition limits toughness and weldability properties.

(2) Si: 0,20 a 0,60%,(2) Yes: 0.20 to 0.60%,

El Si se utiliza para la desoxidación durante el proceso de fabricación de acero. Además, es uno de los elementos clave, que determina el comportamiento de oxidación en aceros. Para lograr el efecto de mejora de la oxidación total de las adiciones de Si, es necesaria una cantidad de al menos 0,20%. El nivel superior de Si se limitará preferiblemente a 0,60%, porque la adición de Si en exceso acelera el engrosamiento de los precipitados y reduce la tenacidad. (3) Mn: 0,30 a 0,80%,The Si is used for deoxidation during the steelmaking process. In addition, it is one of the key elements, which determines the oxidation behavior in steels. To achieve the total oxidation enhancing effect of Si additions, an amount of at least 0.20% is necessary. The upper level of Si will preferably be limited to 0.60%, because the addition of excess Si accelerates the thickening of the precipitates and reduces the toughness. (3) Mn: 0.30 to 0.80%,

Mn es un elemento de desoxidación eficaz. Este ata el azufre y reduce la formación de ferrita 5. Puede añadirse al menos 0,30% de Mn. El límite superior será del 0,8%, ya que las adiciones excesivas reducen la resistencia de los aceros a temperaturas elevadas.Mn is an effective deoxidation element. This binds sulfur and reduces ferrite formation 5. At least 0.30% Mn can be added. The upper limit will be 0.8%, as excessive additions reduce the strength of the steels at elevated temperatures.

(4) P < 0,020%,(4) P <0.020%,

P es un elemento activo de límite de grano que reduce las propiedades de tenacidad de los aceros. El contenido debe limitarse al 0,020% para evitar el impacto negativo del P en las propiedades de tenacidad.P is an active grain boundary element that reduces the toughness properties of steels. The content should be limited to 0.020% to avoid the negative impact of P on toughness properties.

(5) S < 0,010%, (5) S <0.010%,

S forma sulfuros y reduce la tenacidad y las propiedades de trabajabilidad en caliente de los aceros. Una limitación del contenido superior de S a 0,010 evita la formación de defectos durante la operación de trabajo en caliente y el impacto negativo en la tenacidad.S forms sulfides and reduces the toughness and hot workability of steels. Limiting the S content higher than 0.010 prevents the formation of defects during hot work operation and negative impact on toughness.

(6) Al < 0,020%,(6) Al <0.020%,

El Al es un potente elemento de desoxidación utilizado durante el proceso de fabricación de acero. El exceso de adición de Al por encima del 0,02% puede inducir la formación de AIN, reduciendo así la cantidad de refuerzo MX (siendo M: Nb, V y siendo X: C, N) el nitruro se precipita en el acero y, en consecuencia, las propiedades de resistencia a la fluencia.Al is a powerful deoxidation element used during the steelmaking process. Excess Al addition above 0.02% can induce the formation of AIN, thus reducing the amount of reinforcement MX (where M: Nb, V and where X: C, N) the nitride precipitates in the steel and , consequently, the creep resistance properties.

(7) Cr: 10,5 a 12,00%,(7) Cr: 10.5 to 12.00%,

Cr forma carburos que se forman en los límites de la microestructura martensítica. Los carburos de cromo son esenciales para la estabilización de la microestructura martensítica durante la exposición a temperaturas elevadas. Cr mejora el comportamiento de oxidación a alta temperatura de los aceros. Se necesitan contenidos de al menos 10,5% para desarrollar el efecto mejorador de oxidación completo de las adiciones de Cr. Los contenidos de Cr por encima del 12% dan como resultado una mayor formación de ferrita 5.Cr forms carbides that form at the limits of the martensitic microstructure. Chromium carbides are essential for the stabilization of the martensitic microstructure during exposure to elevated temperatures. Cr improves the high temperature oxidation behavior of steels. Contents of at least 10.5% are needed to develop the full oxidation enhancing effect of Cr additions. Cr contents above 12% result in increased ferrite formation 5.

(8) Mo: 0,10 a 0,60%,(8) Mo: 0.10 to 0.60%,

Mo es un elemento importante para la mejora de la resistencia a la rotura por fluencia que también es responsable del fortalecimiento de la disolución sólida. Este elemento se incorpora también en carburos y fases intermetálicas. Puede añadirse un contenido de Mo del 0,10%. Las adiciones de Mo por encima del 0,60% deteriorarán la tenacidad e inducirán un aumento del contenido de ferrita 5. Cabe señalar que los contenidos de M y W deben cumplir la relación (en % en peso) 1 < Mo 0,5 x W < 1,5, para asegurar la precipitación suficiente de carburos y fases intermetálicas. (9) V: 0,15 a 0,30%,Mo is an important element for the improvement of the resistance to the creep rupture that is also responsible for the strengthening of the solid solution. This element is also incorporated in carbides and intermetallic phases. A Mo content of 0.10% can be added. Mo additions above 0.60% will deteriorate the toughness and induce an increase in the ferrite content 5. It should be noted that the contents of M and W must comply with the relationship (in% by weight) 1 <Mo 0.5 x W <1.5, to ensure sufficient precipitation of carbides and intermetallic phases. (9) V: 0.15 to 0.30%,

V se combina con N para formar nitruros MX coherentes (siendo M: Nb, V y siendo X: C, N), que contribuyen a mejorar las propiedades de fluencia a largo plazo. Los contenidos por debajo del 0,15% no son suficientes para lograr este efecto de propiedad de mejora de la fluencia a largo plazo, mientras que los contenidos por encima del 0,30% disminuyen la tenacidad y aumentan el peligro para los contenidos de ferrita 5 por encima del 5% en volumen medio. (10) Ni: 0,10 a 0,40%,V combines with N to form coherent nitrides MX (where M: Nb, V and where X: C, N), which contribute to improved long-term creep properties. Contents below 0.15% are not sufficient to achieve this long-term creep enhancing property effect, while contents above 0.30% decrease toughness and increase the danger for ferrite contents. 5 above 5% by volume mean. (10) Ni: 0.10 to 0.40%,

El Ni es un elemento importante para mejorar la tenacidad. Por tanto, es necesario un contenido mínimo de 0,10%. Sin embargo, reduce la temperatura Ac1 y tiende a reducir la resistencia a la rotura por fluencia, si se añade en contenidos superiores al 0,40%.Ni is an important element to improve toughness. Therefore, a minimum content of 0.10% is necessary. However, it reduces the temperature A c1 and tends to reduce the resistance to breakage by creep, if it is added in contents higher than 0.40%.

(11) B: 0,008 a 0,015%,(11) B: 0.008 to 0.015%,

B es un elemento decisivo responsable de la estabilización de carburos M23C6 y retraso de la recuperación de la microestructura martensítica. Fortalece los límites del grano y mejora la estabilidad a largo plazo de la resistencia a la rotura por fluencia. Además, B es responsable de una mejora notable de la ductilidad de rotura por fluencia. Para lograr el efecto de refuerzo máximo, son necesarias adiciones de al menos un 0,008%. Sin embargo, los contenidos superiores al 0,015% reducen sustancialmente la temperatura máxima de procesamiento de los aceros y se consideran perjudiciales. Las adiciones de B y N deben satisfacer la relación B/N<1,5 para permitir la transformación utilizando procesos conocidos de trabajo en caliente. De hecho, esta relación B/N permite la fabricación de tubos, tuberías y placas soldados y sin costura de pequeño o gran diámetro utilizando el proceso de fabricación según la invención. Preferiblemente, el contenido de B debe estar entre 0,0095 y 0,0130 (% en peso).B is a decisive element responsible for stabilizing M 23 C 6 carbides and delaying the recovery of the martensitic microstructure. Strengthens grain boundaries and improves long-term stability of creep resistance. Furthermore, B is responsible for a remarkable improvement in the yield break ductility. To achieve the maximum reinforcing effect, additions of at least 0.008% are necessary. However, contents greater than 0.015% substantially reduce the maximum processing temperature of steels and are considered harmful. The additions of B and N must satisfy the B / N ratio <1.5 to allow transformation using known hot work processes. In fact, this B / W ratio allows the manufacture of small or large diameter welded and seamless tubes, pipes and plates using the manufacturing process according to the invention. Preferably, the content of B should be between 0.0095 and 0.0130 (% by weight).

(12) N: 0,002 a 0,020%,(12) N: 0.002 to 0.020%,

El nitrógeno es necesario para la formación de MX (siendo M: Nb, V y siendo X: C, N) nitruros y carbonitruros responsables del logro de la resistencia a la rotura por fluencia. Puede añadirse al menos un 0,002%. Sin embargo, las adiciones excesivas de N, es decir, por encima del 0,020%, dan como resultado una formación de BN mejorada, lo que reduce el efecto de fortalecimiento de las adiciones de B.Nitrogen is necessary for the formation of MX (with M: Nb, V and X: C, N) being nitrides and carbonitrides responsible for achieving resistance to creep failure. At least 0.002% can be added. However, excessive additions of N, i.e., above 0.020%, result in improved BN formation, which reduces the strengthening effect of additions of B.

Preferiblemente, los contenidos de B y N (en % en peso) deberán satisfacer la siguiente relación:Preferably, the B and N contents (in% by weight) should satisfy the following relationship:

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(13) Co: 1,50 a 3,00%,(13) Co: 1.50 to 3.00%,

El Co es un elemento formador de austenita muy eficaz y útil para limitar la formación de ferrita 5. Además, solo tiene un efecto débil en la temperatura Ac1. Además, es un elemento que mejora las propiedades de resistencia a la fluencia al reducir el tamaño de los precipitados iniciales después del tratamiento térmico. Por tanto, se añadirá un contenido mínimo del 1,50%. Sin embargo, el Co en adiciones excesivas puede inducir fragilización debido a una mayor precipitación de las fases intermetálicas durante el funcionamiento a alta temperatura. Al mismo tiempo, el Co es muy caro. Por tanto, es necesaria una limitación de las adiciones al 3,00%, preferiblemente al 2,50%.Co is a very effective and useful austenite-forming element in limiting ferrite 5 formation. Furthermore, it only has a weak effect on Ac1 temperature. In addition, it is an element that improves creep resistance properties by reducing the size of the initial precipitates after heat treatment. Therefore, a content will be added minimum of 1.50%. However, Co in excessive additions can induce embrittlement due to increased precipitation of the intermetallic phases during high temperature operation. At the same time, the Co is very expensive. Therefore, a limitation of the additions to 3.00%, preferably 2.50%, is necessary.

Es preferible que los contenidos de Ni, Co, Mn, C y N (en % en peso) estén de acuerdo con la siguiente ecuación: 2,6 < 4 ■ (Ni Co + 0,5 ■ Mn) - 20 ■ (C N) < 11,2.It is preferable that the Ni, Co, Mn, C and N contents (in% by weight) agree with the following equation: 2.6 <4 ■ (Ni Co + 0.5 ■ Mn) - 20 ■ (C N) < 11.2.

(14) W: 1,50 a 2,50%,(14) W: 1.50 to 2.50%,

W es conocido como un fortalecedor de disolución eficaz. Al mismo tiempo, se incorpora en carburos y forma la fase C14 Laves, que también puede contribuir a mejorar la resistencia a la fluencia. Por tanto, se necesita un contenido mínimo de 1,50%. Sin embargo, este elemento es caro, se segrega fuertemente durante el proceso de fabricación y fundición del acero y forma fases intermetálicas que conducen a una fragilización significativa. Por tanto, el límite superior para las adiciones de W puede establecerse en 2,50%. Obsérvese que los contenidos de Mo y W (en % en peso) deben cumplir la relación 1,00 < Mo 0,5 W < 1,50 para garantizar la precipitación suficiente de carburos y fases intermetálicas. (15) Nb: 0,02 a 0,07%.W is known as an effective dissolution strengthener. At the same time, it is incorporated into carbides and forms the C14 Laves phase, which can also help improve creep resistance. Therefore, a minimum content of 1.50% is required. However, this element is expensive, it segregates strongly during the steelmaking and casting process and forms intermetallic phases that lead to significant embrittlement. Therefore, the upper limit for W additions can be set at 2.50%. Note that the Mo and W contents (in% by weight) must comply with the ratio 1.00 <Mo 0.5 W <1.50 to guarantee sufficient precipitation of carbides and intermetallic phases. (15) Nb: 0.02 to 0.07%.

Nb forma carbonitruros de MX estables importantes no solo por las propiedades de fluencia sino también por el control del tamaño de grano de austenita. Puede añadirse un contenido mínimo de 0,02%. Los contenidos de Nb superiores al 0,07% dan como resultado la formación de carburos de Nb gruesos que pueden reducir las propiedades de resistencia a la fluencia. Por lo tanto, el límite superior se establece en 0,07%.Nb forms stable MX carbonitrides important not only for creep properties but also for control of austenite grain size. A minimum content of 0.02% can be added. Nb contents greater than 0.07% result in the formation of coarse Nb carbides which can reduce creep resistance properties. Therefore, the upper limit is set at 0.07%.

(16) Ti: 0,001-0,005%(16) Ti: 0.001-0.005%

El Ti es un fuerte elemento formador de nitruros. Es útil proteger el B libre formando nitruros. Se necesita un contenido mínimo de 0,001% para este propósito. Sin embargo, un contenido excesivo de Ti por encima del 0,020% puede reducir las propiedades de tenacidad debido a la formación de grandes precipitados de TiN en bloques.Ti is a strong nitride-forming element. It is useful to protect free B by forming nitrides. A minimum content of 0.001% is needed for this purpose. However, excessive Ti content above 0.020% can reduce toughness properties due to the formation of large blocky TiN precipitates.

El resto del acero comprende hierro y elementos residuales ordinarios procedentes del proceso de fabricación y fundición del acero. Por impurezas nos referimos a elementos como el tantalio, el circonio y cualquier otro elemento que no se pueda evitar. Debe mencionarse que el tantalio y el circonio no se agregan intencionalmente al acero, sin embargo, pueden estar presentes en menos de 50 ppm en total como impurezas inevitables.The remainder of the steel comprises iron and ordinary residual elements from the steelmaking and smelting process. By impurities we mean elements such as tantalum, zirconium and any other element that cannot be avoided. It should be mentioned that tantalum and zirconium are not intentionally added to steel, however they can be present in less than 50 ppm total as unavoidable impurities.

En una realización del acero, las impurezas inevitables pueden comprender una o más de cobre (Cu), arsénico (As), estaño (Sn), antimonio (Sb) y plomo (Pb).In one embodiment of the steel, the unavoidable impurities can comprise one or more of copper (Cu), arsenic (As), tin (Sn), antimony (Sb), and lead (Pb).

El Cu puede estar presente en un contenido igual o inferior al 0,20%.Cu can be present in a content equal to or less than 0.20%.

El elemento A puede estar presente en un contenido igual o inferior a 150 ppm; El Sn puede estar presente en un contenido igual o menor a 150 ppm; El Sb puede estar presente en un contenido igual o inferior a 50 ppm; El Pb puede estar presente en un contenido igual o inferior a 50 ppm y el contenido total de As Sn Sb Pb es igual o inferior al 0,04% en masa.Element A can be present in a content equal to or less than 150 ppm; Sn can be present in a content equal to or less than 150 ppm; Sb can be present in a content equal to or less than 50 ppm; The Pb can be present in a content equal to or less than 50 ppm and the total content of As Sn Sb Pb is equal to or less than 0.04% by mass.

El acero se normaliza durante un período de aproximadamente 10 a aproximadamente 120 minutos en el intervalo de temperatura entre 1.050 °C y 1.170 °C y se enfría en aire o agua a temperatura ambiente, y luego se templa durante al menos una hora en el intervalo de temperatura entre 750 °C y 820 °C.Steel is normalized over a period of approximately 10 to approximately 120 minutes in the temperature range of 1,050 ° C to 1,170 ° C and cooled in air or water at room temperature, and then annealed for at least one hour in the range temperature between 750 ° C and 820 ° C.

Se ha descubierto que el acero resultante posee una resistencia a temperaturas elevadas notable y absolutamente excelente y una resistencia superior a la oxidación por vapor. Además, se encontró que debido a que la relación Creq/Nieq. es inferior a 2,3, el contenido medio de ferrita 5 se puede limitar a menos del 5% en volumen para evitar problemas de tenacidad, en donde Creq y Nieq. se definen como Cr 6Si 4Mo 1,5W 11V 5Nb 8Ti y 40C 30N 2Mn 4Ni 2Co Cu, respectivamente. Sorprendentemente, se encontró que la relación B/N igual o menor que 1,5 debe mantenerse para permitir la operación de trabajo en caliente con procesos de transformación conocidos. The resulting steel has been found to possess remarkable and absolutely excellent resistance to elevated temperatures and superior resistance to steam oxidation. Furthermore, it was found that because the Cr eq / Ni eq. is less than 2.3, the average content of ferrite 5 can be limited to less than 5% by volume to avoid toughness problems, where Cr eq and Ni eq. they are defined as Cr 6Si 4Mo 1.5W 11V 5Nb 8Ti and 40C 30N 2Mn 4Ni 2Co Cu, respectively. Surprisingly, it was found that the B / N ratio equal to or less than 1.5 must be maintained to allow hot work operation with known transformation processes.

El contenido de ferrita delta no debe exceder el 5% en volumen ya que los contenidos por encima del 5% en volumen afectarán las propiedades de tenacidad.The delta ferrite content should not exceed 5% by volume as contents above 5% by volume will affect toughness properties.

Por procesos de conformado en caliente, se entiende: laminado en caliente, laminación con trenes pilger, estirado en caliente, forjado, molino de tapones, proceso de banco de empuje donde la varilla del mandril empuja el hueco alargado a través de varios soportes de rodillos en línea para producir un laminado continuo y hueco, y otros procesos de laminación conocidos.By hot forming processes, we mean: hot rolling, pilger rolling, hot drawing, forging, plug milling, push bench process where the mandrel rod pushes the elongated hole through various roller supports in-line to produce a continuous hollow laminate, and other known lamination processes.

EjemplosExamples

Los beneficios del acero de la presente invención se explicarán con más detalle basándose en los siguientes ejemplos. Los aceros de acuerdo con la presente invención (Acero 1, Acero 2) y también los aceros de acuerdo con los ejemplos comparativos (Acero 3, Acero 4), que tienen la composición química indicada en la Tabla 1, se fundieron en lingotes de 100 kg utilizando un horno de fusión por inducción al vacío, luego se laminaron en caliente a placas (13-25 mm de espesor) y posteriormente se normalizaron y templaron. El tratamiento térmico de normalización se realizó en el intervalo de temperatura de 1.060 °C a 1.100 °C durante 30 minutos, seguido de enfriamiento con aire a temperatura ambiente. El templado se realizó a 780 °C durante 120 minutos, seguido de nuevo por enfriamiento al aire.The benefits of the steel of the present invention will be explained in more detail based on the following examples. The steels according to the present invention (Steel 1, Steel 2) and also the steels according to the comparative examples (Steel 3, Steel 4), having the chemical composition indicated in Table 1, were cast into ingots of 100 kg using a vacuum induction melting furnace, then hot rolled to plates (13-25 mm thick) and subsequently normalized and tempered. The normalization heat treatment was carried out in the temperature range 1,060 ° C to 1,100 ° C for 30 minutes, followed by air cooling to room temperature. Tempering was carried out at 780 ° C for 120 minutes, followed again by air cooling.

Los aceros de los ejemplos comparativos 3 y 4 tienen contenidos de B por debajo de 0,008 y, por tanto, no son de acuerdo con la invención.The steels of Comparative Examples 3 and 4 have B contents below 0.008 and are therefore not according to the invention.

[En el caso del acero 3, las adiciones de Ni, Co, Mn, C y N no cumplen con la ecuación[In the case of steel 3, the additions of Ni, Co, Mn, C and N do not comply with the equation

2,6 < 4-(Ni + Co + 0,5 ■ Mn) - 20 ■ (C + N) < 11,2 (en % en peso).2.6 <4- ( Ni + Co + 0.5 ■ Mn) - 20 ■ ( C + N) <11.2 (in% by weight).

El acero 4 no cumple la siguiente fórmula:Steel 4 does not meet the following formula:

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Tabla 1Table 1

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Para los dos aceros de ejemplo (Acero 1, Acero 2), los resultados presentados en la Tabla 2 se obtuvieron a temperatura ambiente para resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento, reducción de área y energía de impacto con entalladura Charpy V. For the two example steels (Steel 1, Steel 2), the results presented in Table 2 were obtained at room temperature for tensile strength, yield strength, elongation, area reduction, and Charpy V notch impact energy.

Tabla 2Table 2

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Los ensayos de fluencia, realizados de acuerdo con ISO DIN EN 204, en las probetas de los dos aceros de ejemplo mostraron además una mejora notable de la resistencia a la rotura por fluencia. Esto se refleja en que los tiempos de rotura son al menos tres veces mayores que los de los aceros de última generación tales como P91, P91, VM12-SHC, P122 y X20CrMoV11-1 durante los ensayos de fluencia a largo plazo a 130 MPa y 100 MPa. Los resultados se muestran en la Tabla 3. Además, los aceros de ejemplo comparativo no alcanzan la resistencia a la rotura por fluencia de los aceros según la invención.Creep tests, carried out in accordance with ISO DIN EN 204, on the specimens of the two example steels also showed a notable improvement in the resistance to creep failure. This is reflected in that the failure times are at least three times greater than those of the latest generation steels such as P91, P91, VM12-SHC, P122 and X20CrMoV11-1 during long-term creep tests at 130 MPa and 100 MPa. The results are shown in Table 3. Furthermore, the comparative example steels do not reach the resistance to creep failure of the steels according to the invention.

Tabla 3Table 3

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La Figura 1 muestra el esquema de la ganancia de masa debido a la oxidación en una atmósfera de vapor de agua a temperaturas elevadas representadas en función del contenido de cromo. La base para la construcción del esquema son los ensayos de oxidación en atmósfera de vapor de agua realizadas de acuerdo con ISO 21608: 2012.Figure 1 shows the scheme of the mass gain due to oxidation in an atmosphere of water vapor at elevated temperatures represented as a function of the chromium content. The basis for the construction of the scheme are the oxidation tests in a steam atmosphere carried out in accordance with ISO 21608: 2012.

En la Figura 1, se han definido tres regiones que muestran diferentes comportamientos de oxidación del vapor de la siguiente manera:In Figure 1, three regions have been defined that show different vapor oxidation behaviors as follows:

(I.) Comportamiento no protector para ganancia de masa superior a 10 mg/cm2 después de 5.000 h(I.) Non-protective behavior for mass gain greater than 10 mg / cm2 after 5,000 h

(II.) Comportamiento intermedio para ganancia de masa en el intervalo de 5-10 mg/cm2 (II.) Intermediate behavior for mass gain in the range of 5-10 mg / cm2

(III.) Comportamiento protector para ganancias de masa por debajo de 5 mg/cm2.(III.) Protective behavior for mass gains below 5 mg / cm2.

En consecuencia, en la Tabla 4 siguiente se realizó la clasificación de diferentes aceros martensíticos termorresistentes con alto contenido de Cr con respecto al comportamiento de oxidación. Las Regiones I, II y III corresponden a ganancias de masa como se describe en la Figura 1. Los dos aceros de ejemplo superan claramente a P91, P92, P122 y X20CrMoV11 -1 con respecto a la resistencia a la oxidación del vapor. La invención presenta un comportamiento comparable al VM12-SHC.Consequently, in the following Table 4 the classification of different heat-resistant martensitic steels with high Cr content with respect to oxidation behavior was carried out. Regions I, II and III correspond to mass gains as described in Figure 1. The two example steels clearly outperform P91, P92, P122 and X20CrMoV11 -1 with respect to resistance to steam oxidation. The invention has a behavior comparable to VM12-SHC.

Tabla 4Table 4

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De acuerdo con la invención, es posible proporcionar un acero martensítico con alto contenido de cromo resistente al calor con propiedades de fluencia mejoradas y resistencia a la oxidación por vapor que se utiliza para producir tubos, tuberías que funcionan a alta temperatura en la industria de generación de energía, química y petroquímica. According to the invention, it is possible to provide a heat resistant high chromium martensitic steel with improved creep properties and resistance to steam oxidation which is used to produce tubes, pipes operating at high temperature in the generating industry energy, chemical and petrochemical.

Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. Un tubo o tubería sin costura para aplicaciones de alta temperatura realizados en acero que consta de la siguiente composición química en porcentaje en peso:1. A seamless tube or pipe for high temperature applications made of steel that consists of the following chemical composition in percent by weight: C: 0,10 a 0,16%C: 0.10 to 0.16% Si: 0,20 a 0,60%Yes: 0.20 to 0.60% Mn: 0,30 a 0,80%Mn: 0.30 to 0.80% P <0.020%P <0.020% S <0.010%S <0.010% Al <0.020%Al <0.020% Cr: 10,50 a 12,00%Cr: 10.50 to 12.00% Mo: 0,10 a 0,60%Mo: 0.10 to 0.60% V: 0,15 a 0,30%V: 0.15 to 0.30% Ni: 0,10 a 0,40%Ni: 0.10 to 0.40% B: 0,008 a 0,015%B: 0.008 to 0.015% N: 0,002 a 0,020%N: 0.002 to 0.020% Co: 1,50 a 3,00%Co: 1.50 to 3.00% W: 1,50 a 2,50%W: 1.50 to 2.50% Nb: 0,02 a 0,07%.Nb: 0.02 to 0.07%. Ti entre 0,001 y 0,005%Ti between 0.001 and 0.005% siendo el resto de dicho acero hierro e impurezas inevitables.the rest of said steel being iron and unavoidable impurities. 2. Un tubo o tubería sin costura según n la reivindicación 1, en donde: B/n < 1.5.2. A seamless tube or pipe according to claim 1, wherein: B / n < 1.5. 3. Un tubo o tubería sin costura según la reivindicación 1 o 2, en donde, en % en peso:3. A seamless tube or pipe according to claim 1 or 2, wherein, in% by weight: 1,00 % < Mo+0,5W < 1,50 %1.00 % < Mo + 0.5W <1.50% 4. Un tubo o tubería sin costura según n cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde en % en peso:4. A seamless tube or pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein in% by weight:
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5. Un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde, en % en peso:5. A seamless tube or pipe according to any one of claims 1 to 4, wherein, in% by weight: 2,6 < 4 ■ (Ni Co 0,5 ■ Mn) - 20 ■ (C + N) < 11,22.6 <4 ■ ( Ni Co 0.5 ■ Mn) - 20 ■ ( C + N) < 11.2 6. Un tubo o tubería sin costura6. A seamless tube or pipe según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el contenido de carbono está entre el 0,13 y el 0,16%. according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon content is between 0.13 and 0.16%. 7. Un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el contenido de Mo está entre 0,30 y 0,60%.7. A seamless tube or pipe according to any one of claims 1 to 6, wherein the Mo content is between 0.30 and 0.60%. 8. Un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el contenido de B está entre 0,0095 y 0,013%.8. A seamless tube or pipe according to any one of claims 1 to 7, wherein the B content is between 0.0095 and 0.013%. 9. Un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la microestructura comprende al menos el 95% de martensita templada, siendo el resto ferrita delta.9. A seamless tube or pipe according to any of claims 1 to 8, wherein the microstructure comprises at least 95% tempered martensite, the remainder being delta ferrite. 10. Un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la microestructura comprende al menos un 98% de martensita templada, siendo el resto ferrita delta. 10. A seamless tube or pipe according to any of claims 1 to 9, wherein the microstructure comprises at least 98% tempered martensite, the remainder being delta ferrite. 11. Un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la microestructura es martensítica y está libre de ferrita delta.A seamless tube or pipe according to any one of claims 1 to 10, wherein the microstructure is martensitic and free of delta ferrite. 12. Método de producción de un tubo o tubería sin costura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende las siguientes etapas:12. Production method of a seamless tube or pipe according to any of claims 1 to 11, comprising the following steps: - fundir un acero con una composición química según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,- melt a steel with a chemical composition according to any of claims 1 to 8, - conformar en caliente dicho acero,- hot forming said steel, - calentar dicho acero y mantener dicho acero durante un tiempo entre 10 y 120 minutos en el intervalo de temperatura entre 1.050 °C y 1.170 °C,- heating said steel and maintaining said steel for a time between 10 and 120 minutes in the temperature range between 1,050 ° C and 1,170 ° C, - enfriar dicho acero a temperatura ambiente,- cooling said steel to room temperature, - recalentar dicho acero y mantener dicho acero a una temperatura de revenido TT que esté entre 750 °C y 820 °C durante al menos una hora,- reheat said steel and keep said steel at a tempering temperature TT that is between 750 ° C and 820 ° C for at least one hour, - enfriar dicho acero a temperatura ambiente.- cooling said steel to room temperature. 13. Método de producción de un tubo o tubería de acero sin costura según la reivindicación 12, en donde la etapa de enfriamiento se realiza usando enfriamiento por aire o enfriamiento por agua. 13. Production method of a seamless steel tube or pipe according to claim 12, wherein the cooling step is carried out using air cooling or water cooling.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10772147B2 (en) 2016-12-22 2020-09-08 Intel Corporation Methods and apparatus for connection attempt failure avoidance with a wireless network
CN109594019A (en) * 2018-12-27 2019-04-09 天津理工大学 A kind of 9Cr martensite heat resisting cast steel and eliminate the ferritic method of δ-in the cast steel
US11772206B2 (en) 2019-09-20 2023-10-03 Lincoln Global, Inc. High chromium creep resistant weld metal for arc welding of thin walled steel members
US11772207B2 (en) 2019-09-20 2023-10-03 Lincoln Global, Inc. High chromium creep resistant weld metal for arc welding of thick walled steel members
CN111057827B (en) * 2019-11-27 2022-04-05 中国科学院金属研究所 A method for regulating the distribution of boron in 9Cr3W3CoB heat-resistant steel for ultra-supercritical units
CN111041179B (en) * 2019-12-03 2021-12-14 马鞍山钢铁股份有限公司 Method for eliminating high-temperature ferrite of high-Cr-equivalent P92 heat-resistant steel and preparation method of high-Cr-equivalent P92 heat-resistant steel
CN116949260B (en) * 2023-09-20 2023-12-19 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 Steel ingot for P91 seamless steel tube and thermal deformation method thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5310431A (en) * 1992-10-07 1994-05-10 Robert F. Buck Creep resistant, precipitation-dispersion-strengthened, martensitic stainless steel and method thereof
JP4212132B2 (en) * 1997-09-22 2009-01-21 独立行政法人物質・材料研究機構 Ferritic heat resistant steel having martensitic structure and method for producing the same
JPH11350031A (en) * 1998-06-11 1999-12-21 Nippon Steel Corp Method for producing high Cr heat resistant steel with excellent low temperature toughness and creep strength
JP4221518B2 (en) * 1998-08-31 2009-02-12 独立行政法人物質・材料研究機構 Ferritic heat resistant steel
JP4614547B2 (en) * 2001-01-31 2011-01-19 独立行政法人物質・材料研究機構 Martensitic heat resistant alloy with excellent high temperature creep rupture strength and ductility and method for producing the same
JP2002235154A (en) * 2001-02-07 2002-08-23 Sumitomo Metal Ind Ltd High Cr ferritic heat resistant steel
FR2823226B1 (en) * 2001-04-04 2004-02-20 V & M France STEEL AND STEEL TUBE FOR HIGH TEMPERATURE USE
JP4188124B2 (en) * 2003-03-31 2008-11-26 独立行政法人物質・材料研究機構 Welded joints of tempered martensitic heat-resistant steel
JP4386364B2 (en) * 2005-07-07 2009-12-16 株式会社日立製作所 Steam turbine piping, its manufacturing method, main steam piping and reheat piping for steam turbine and steam turbine power plant using the same
JP5562825B2 (en) * 2010-12-28 2014-07-30 株式会社東芝 Heat-resistant cast steel, method for producing heat-resistant cast steel, cast component for steam turbine, and method for producing cast component for steam turbine
CN104313278B (en) * 2014-10-23 2016-08-17 北京科技大学 Delta ferrite level control method in a kind of martensite type refractory steel

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