(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
継目無鋼管の製造方法であって、
当該鋼管の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０６％以下、
Ｓｉ：１．０％以下、
Ｍｎ：０．０１〜２．０％、
Ｐ：０．０５％以下、
Ｓ：０．００５％以下、
Ａｌ：０．００１〜０．１％、
Ｃｒ：１５．５〜１８．０％、
Ｎｉ：２．５〜６．０％、
Ｃｕ：１．０〜３．５％、
Ｎ：０．０６％以下、
Ｖ：０〜０．３％、
Ｃａ：０〜０．０５％、及び
Ｂ：０〜０．０１％であり、さらに
Ｍｏ及びＷが式（１）を満たし、さらに
Ｔｉ：０〜０．３％、及び
Ｎｂ：０〜０．３％からなる群から選択された１種又は２種を含有し、
残部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、
前記製造方法は、
炉内雰囲気の酸素濃度が０．２体積％以下である加熱炉において、１２６０〜１３００℃の均熱温度及び８時間以下の在炉時間でビレットを加熱する工程と、
前記加熱されたビレットを穿孔圧延する工程とを含む、継目無鋼管の製造方法。
１．０≦（Ｍｏ＋０．５×Ｗ）≦３．５      （１）
ここで、式（１）におけるＭｏ及びＷには、これらの元素の質量％の含有量が代入され、
前記鋼管はＣａ／Ｓが５．０以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継目無鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油井及びガス井（以下、油井及びガス井を総称して、油井という。）での採取に用いられる鋼管は、炭酸ガスや硫化水素ガスを含有する高温の環境で用いられる。そのため、鋼管は、使用環境に応じた耐食性と強度とが要求される。従来、油井用ステンレス鋼管として、耐炭酸ガス腐食性に優れるＣｒを１３％程度含有する鋼（以下、１３Ｃｒ鋼ともいう。）の油井用ステンレス鋼管が用いられている。国際公開２００５／１１５６５０号（特許文献１）には、Ｃｒを１０．５０〜１４．００％含有する継目無鋼管の製造方法が開示されている。
【０００３】
近年、油井の深井戸化に伴い、１３Ｃｒ鋼よりも優れた耐食性を持つ油井用ステンレス鋼管が求められている。そこで、Ｃｒを１７％程度含有する鋼（以下、１７Ｃｒ鋼ともいう。）の油井用ステンレス鋼管の適用も検討されつつある。特開２００５−３３６５９５号公報（特許文献２）には、Ｃｒを１５．５〜１８％含有するマルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法が開示されている。
【０００４】
特開２００１−２７９３９２号公報（特許文献３）には、Ｃｒを１２〜２０％含有するマルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法が開示されている。この製造方法では、以下のことを実施している。１１００〜１２５０℃の温度域に加熱した鋼に、熱間加工を施して管状に成形した後、シーム溶接してそのまま製品（溶接鋼管）とする。この熱間圧延を９００〜１０５０℃の温度域で終了する。
【０００５】
特開２０１３−２４９５１６号公報（特許文献４）には、肉厚：２５．４ｍｍ超の油井用高強度ステンレス鋼継目無管の製造方法が開示されている。継目無管の製造方法では、以下のことを実施している。１１００〜１３００℃の加熱温度に加熱された鋼素材に、穿孔圧延を含む熱間圧延を施す。この熱間圧延を１１００〜９００℃の温度領域における合計圧下率で３０％以上である圧延とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２００５／１１５６５０号
【特許文献２】特開２００５−３３６５９５号公報
【特許文献３】特開２００１−２７９３９２号公報
【特許文献４】特開２０１３−２４９５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管では、例えば同様にマルテンサイト系ステンレス鋼に分類される１３Ｃｒ鋼の場合と比較して、内面及び外面に疵が発生しやすい傾向があった。本発明者の調査したところ、この疵は、ビレットを穿孔圧延する工程から発生していることが判明した。
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜４のいずれの製造方法も、穿孔圧延を用いた製管時における外面及び内面の疵の発生及び対策について何も言及していない。
【０００９】
本発明の目的は、１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管の製造方法であって、鋼管の外面及び内面における疵の発生を抑制する製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態による継目無鋼管の製造方法は、当該鋼管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．０１〜２．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｃｒ：１５．５〜１８．０％、Ｎｉ：２．５〜６．０％、Ｃｕ：１．０〜３．５％、Ｎ：０．０６％以下、：０〜０．３％、Ｃａ：０〜０．０５％、及びＢ：０〜０．０１％であり、さらにＭｏ及びＷが式（１）を満たし、さらにＴｉ：０〜０．３％、及びＮｂ：０〜０．３％からなる群から選択された１種又は２種を含有し、残部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。この製造方法は、炉内雰囲気の酸素濃度が０．２体積％以下である加熱炉において、１２６０〜１３００℃の均熱温度及び８時間以下の在炉時間でビレットを加熱する工程と、加熱されたビレットを穿孔圧延する工程とを含む。
１．０≦（Ｍｏ＋０．５×Ｗ）≦３．５      （１）
ここで、式（１）におけるＭｏ及びＷには、これらの元素の質量％の含有量が代入される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鋼管の外面及び内面における疵の発生を抑制した１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、継目無鋼管の外面に生じる鱗状の疵の一例を示す平面図である。
【図２】図２は、継目無鋼管の外面に生じる皺状の疵の一例を示す平面図である。
【図３】図３は、継目無鋼管の内面に生じる皺状の疵の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による製造方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による加熱炉の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するため、１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管の外面及び内面の疵について詳しく調査した。その結果、本発明者らは、以下の知見を得た。
【００１４】
１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管の製管時に生じた外面及び内面の疵について観察すると、外面の疵は鱗状の疵及び皺状の疵であり、内面の疵は外面の疵と異なる皺状の疵であった。外面の鱗状の疵を生じた部位では、図１に示すように、疵として、オーステナイト相とフェライト相との粒界で割れが観察された。図１は、鋼管を管軸方向に直交する断面における外面の疵周辺のミクロ組織画像を模式的に示した図である。したがって、鋼が単一組織となるような温度領域で穿孔圧延すれば、鱗状の疵の発生を抑制することができると考えられる。実際、１３Ｃｒ鋼では、例えば１２００〜１２５０℃で穿孔圧延されると、同様の疵はほとんど発生しないことが分かった。これは、１３Ｃｒ鋼は１２００〜１２５０℃の温度域では実質的にオーステナイト単相になるためと考えられる。しかしながら、１７Ｃｒ鋼は、１１００〜１３５０℃の広い温度域において、オーステナイト相及びフェライト相の２相となる。したがって、１３Ｃｒ鋼の考え方や温度域をそのまま１７Ｃｒ鋼に適用するのは難しいと考えられる。
【００１５】
１７Ｃｒ鋼において、外面に皺状の疵を生じた部位は、図２に示すように、断面を観察すると、圧延されるときに外面の凹凸が折り込まれたような形状になっていた。図２は、鋼管を管軸方向に直交する断面における外面の疵周辺のミクロ組織画像を模式的に示した図である。さらに、スケールの形成及び成長を抑制するスケール抑制剤（抑制剤ともいう。）が塗布されて加熱されたビレットと、抑制剤が塗布されずに加熱されたビレットとで、疵の発生状況が大きく異なった。具体的には、抑制剤が塗布されたビレットは、疵が生じやすかった。さらに、抑制剤が不均一に塗布されると、顕著に疵が生じた。これは、ビレットが加熱されるときに、外面が不均一に酸化されて、スケールによる凹凸が生じやすくなるためと考えられる。したがって、ビレットのスケール及び抑制剤の塗布の有無が、疵の発生に影響することが分かった。
【００１６】
１７Ｃｒ鋼は、図３に示すように、圧延されるときに内面に皺状の疵が生じることが分かった。図３は、鋼管を管軸方向に直交する断面における内面の疵周辺のミクロ組織画像を模式的に示した図である。この疵は、変形能の異なる２相を有する鋼が圧延されるために生じると考えられる。したがって、ビレットを加熱する温度を上昇させて、２相の変形能の差を小さくすることで、圧延されるときの２相の加工度の差を軽減でき、疵を抑制可能と考えられる。
【００１７】
これらを踏まえて検討を進めた結果、１７Ｃｒ鋼は、１３Ｃｒ鋼における製管時の加熱温度よりも高い温度域で加熱させるとともに、加熱炉の雰囲気及び加熱時間を適切な条件にすることで、疵の発生を抑制できることを見出した。
【００１８】
本発明者らは、前述の知見に基づいて本発明を完成させた。まず、本発明の一実施形態の概要を説明する。
【００１９】
継目無鋼管の製造方法は、当該鋼管の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．０１〜２．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｃｒ：１５．５〜１８．０％、Ｎｉ：２．５〜６．０％、Ｃｕ：１．０〜３．５％、Ｎ：０．０６％以下、Ｖ：０〜０．３％、Ｃａ：０〜０．０５％、及びＢ：０〜０．０１％であり、さらにＭｏ及びＷが式（１）を満たし、さらにＴｉ：０〜０．３％、及びＮｂ：０〜０．３％からなる群から選択された１種又は２種を含有し、残部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。この製造方法は、炉内雰囲気の酸素濃度が０．２体積％以下である加熱炉において、１２６０〜１３００℃の均熱温度及び８時間以下の在炉時間でビレットを加熱する工程と、加熱されたビレットを穿孔圧延する工程とを含む。
１．０≦（Ｍｏ＋０．５×Ｗ）≦３．５      （１）
ここで、式（１）におけるＭｏ及びＷには、これらの元素の質量％の含有量が代入される。
【００２０】
この製造方法は、製管時に生じる外面及び内面の疵を抑制した１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管を製造することができる。具体的には、製造方法は、炉内雰囲気の酸素濃度を０．２体積％以下とした加熱炉を用いてビレットを加熱することで、加熱炉内の雰囲気の酸化性を低くすることができる。そのため、ビレット表面のスケールは、その形成及び成長が抑制されて、スケール抑制剤が表面に塗布されてなくても、均一かつ薄くなる。その結果、鋼管の外面は、製管時におけるスケールの凹凸による皺状の疵の発生が抑制される。製造方法は、加熱炉において１２６０〜１３００℃の均熱温度及び８時間以上で加熱することで、加工度の高い温度域でビレットを穿孔圧延することができる。その結果、鋼管の外面は、製管時における鱗状の疵の発生が抑制される。さらに、上述の条件で加熱されたビレットは、２相の変形能の差が小さくなる。その結果、鋼管の内面は、製管時における皺状の疵の発生が抑制される。
【００２１】
好ましくは、Ｃａ／Ｓが５．０以上である。
【００２２】
この製造方法は、Ｃａの含有量の比Ｃａ／Ｓを調整することで、製管時における外面の鱗状の疵の発生をさらに抑制することできる。
【００２３】
［製造方法］
本実施形態の継目無鋼管の製造方法の一例を説明する。製造方法は、図４に示すように、ビレット１を準備する工程Ｓ１と、準備されたビレット１を加熱する工程Ｓ２と、加熱されたビレット１を穿孔圧延する工程Ｓ３とを含む。製造される１７Ｃｒ鋼の鋼管は、以下の化学組成を有する。以降、元素に関する％は、質量％を意味する。
【００２４】
［化学組成］
Ｃ：０．０６％以下
炭素（Ｃ）は鋼の強度を高める。しかしながら、Ｃ含有量が多すぎれば、焼戻し後の硬度が高くなり過ぎ、耐ＳＳＣ性が低下する。さらに、本実施形態の化学組成では、Ｃ含有量が増加するに従い、Ｍｓ点が低下する。そのため、Ｃ含有量が増加するに従い、残留オーステナイトが増加し、降伏強度が低下しやすくなる。したがって、Ｃ含有量は、０．０６％以下である。Ｃ含有量は、好ましくは０．０５％以下であり、さらに好ましくは０．０１％以下である。一方、Ｃ含有量は、脱炭処理に掛かる製鋼コストを考慮すれば、０．００１％以上である。Ｃ含有量は、好ましくは０．００２以上であり、さらに好ましくは０．００５％以上である。
【００２５】
Ｓｉ：１．０％以下
シリコン（Ｓｉ）は鋼を脱酸する。しかしながら、Ｓｉ含有量が多すぎれば、鋼の靱性及び熱間加工性が低下する。Ｓｉ含有量が多すぎればさらに、フェライトの生成量が増加し、降伏強度が低下しやすくなる。したがって、Ｓｉ含有量は１．０％以下である。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．８％以下であり、さらに好ましくは０．５％以下である。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．０５％以上であり、さらに好ましくは、０．１％以上である。
【００２６】
Ｍｎ：０．０１〜２．０％
マンガン（Ｍｎ）は、鋼を脱酸及び脱硫し、熱間加工性を高める。Ｍｎ含有量が少なすぎれば、上記効果が有効に得られない。一方、Ｍｎ含有量が高すぎれば、鋼の靱性が低下し、オーステナイトが生成しやすくなる。したがって、Ｍｎ含有量は０．０１〜２．０％である。Ｍｎ含有量は、好ましくは１．８％以下であり、さらに好ましくは１．５％以下である。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．０５％以上であり、さらに好ましくは０．０７％以上である。
【００２７】
Ｐ：０．０５％以下
リン（Ｐ）は不純物である。Ｐは鋼の耐ＳＳＣ性を低下する。したがって、Ｐ含有量はなるべく少ない方が好ましい。Ｐ含有量は０．０５％以下である。Ｐ含有量は、好ましくは０．０４％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。Ｐ含有量は、製鋼コストの過度な増大を招かない程度に、可能な限り低減することが好ましい。
【００２８】
Ｓ：０．００５％以下
硫黄（Ｓ）は不純物である。Ｓは、Ｍｎと結合することで、硫化物系介在物を形成し、オーステナイトとフェライトとの粒界に偏析する。鋼管は、ビレット１に硫化物系介在物が形成されると、工程Ｓ３などのとき（製管時ともいう）に、粒界割れを生じやすくなる。したがって、Ｓ含有量はなるべく少ない方が好ましい。Ｓ含有量は０．００５％以下である。Ｓ含有量は、好ましくは０．００３％以下であり、さらに好ましくは０．００２％以下である。Ｓ含有量は、製鋼コストの過度な増大を招かない程度に、可能な限り低減することが好ましい。
【００２９】
Ａｌ：０．００１〜０．１％
アルミニウム（Ａｌ）は鋼を脱酸する。しかしながら、Ａｌ含有量が多すぎれば、鋼中の介在物が増加して鋼の靱性が低下する。そのため、Ａｌ含有量の上限は０．１％とする。Ａｌ含有量は、好ましくは０．０８％以下であり、さらに好ましくは０．０５％以下である。Ａｌ含有量は、好ましくは０．００２％以上であり、さらに好ましくは０．００３％以上である。
【００３０】
Ｃｒ：１５．５〜１８．０％
クロム（Ｃｒ）は鋼の耐食性を高める。具体的には、Ｃｒは腐食速度を低くし、鋼の耐ＳＣＣ性を高める。Ｃ含有量が少なすぎれば、上記効果が有効に得られない。一方、Ｃｒ含有量が多すぎれば、鋼中のフェライト分立が増加して鋼の強度が低下する。したがって、Ｃｒ含有量は１５．５〜１８．０％である。Ｃｒ含有量は、好ましくは１７．８％以下であり、さらに好ましくは１７．５％以下である。Ｃｒ含有量は、好ましくは１６．０％以上であり、さらに好ましくは１６．３％以上である。
【００３１】
Ｎｉ：２．５〜６．０％
ニッケル（Ｎｉ）は鋼の靱性を高める。Ｎｉはさらに、鋼の強度を高める。Ｎｉ含有量が少なすぎれば、上記効果が有効に得られない。一方、Ｎｉ含有量が多すぎれば、オーステナイトが多く生成し、その結果、鋼の強度が低下する。したがって、Ｎｉ含有量は２．５〜６．０％である。Ｎｉ含有量は、好ましくは６．０％未満であり、さらに好ましくは５．９％以下である。Ｎｉ含有量は、好ましくは３．０％以上であり、さらに好ましくは３．５％以上である。
【００３２】
Ｃｕ：１．０〜３．５％
銅（Ｃｕ）は、マルテンサイト分率を増加させ、鋼の強度を高める。さらに、Ｃｕは焼戻し時にＣｕ粒子として析出し、その強度をさらに高める。Ｃｕ含有量が少なすぎれば、上記効果が有効に得られない。一方、Ｃｕ含有量が多すぎれば、鋼の熱間加工性が低下する。したがって、Ｃｕ含有量は１．０〜３．５％とする。Ｃｕ含有量は、好ましくは３．３％以下であり、さらに好ましくは３．０％以下である。Ｃｕ含有量は、好ましくは１．３％以上であり、さらに好ましくは１．５％以上である。
【００３３】
Ｎ：０．０６％以下
窒素（Ｎ）は不純物である。Ｎ含有量が多すぎれば、オーステナイトが過剰に生成し、鋼中の介在物も増加する。その結果、鋼の靱性が低下する。したがって、Ｎ含有量は０．０６％以下である。Ｎ含有量は、０．０５％以下であり、さらに好ましくは０．０３％以下である。一方、Ｎは鋼の強度を高める効果がある。この目的のために必要であれば、Ｎ含有量は、０．００１％以上としてもよく、さらに必要であれば０．００２％以上としてもよい。
【００３４】
１．０≦（Ｍｏ＋０．５Ｗ）≦３．５
モリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）はいずれも鋼の体耐ＳＣＣ性を向上させる。これらの元素は両方を含有してもよく、一方だけを含有してもよい。ただし、Ｗは、原子量がＭｏの約２倍であり、質量％での含有量あたりの効果がＭｏの概ね半分である。一方、これらの元素の含有量が多すぎれば、その効果が飽和するとともに、高価な成分なのでコストが上昇を招く。したがって、Ｍｏ及びＷは以下の式（１）を満たす。Ｍｏ＋０．５×Ｗにおいて、さらに好ましくは１．８以上である。Ｍｏ＋０．５×Ｗにおいて、さらに好ましくは３．３％である。Ｍｏ含有量は、好ましくは３．５％以下である。Ｍｏ含有量は、好ましくは０．５％以上である。Ｗ含有量は、好ましくは０〜３．５％である。Ｗ含有量は、さらに好ましくは０．００１％以上である。
１．０≦（Ｍｏ＋０．５×Ｗ）≦３．５      （１）
ここで、式（１）におけるＭｏ及びＷには、これらの元素の質量％の含有量が代入される。
【００３５】
本実施形態による鋼管の化学組成は、下記の選択元素を含有しても良い。すなわち、下記の元素は、いずれも本実施形態による鋼管に含有されていなくても良い。また、一部だけが含有されていても良い。
【００３６】
Ｖ：０〜０．３％
バナジウム（Ｖ）は、選択元素である。Ｖは鋼の強度及び靱性を高める。しかしながら、Ｖ含有量が多すぎれば、靱性が低下する。したがって、Ｖ含有量は０〜０．３％とする。さらに、上記効果を十分に得るためには、Ｖ含有量は０．００５〜０．３％であることが好ましい。Ｖ含有量は、好ましくは０．２５％以下であり、さらに好ましくは０．２％以下である。Ｖ含有量は、好ましくは０．００６％以上であり、さらに好ましくは０．００７％以上である。
【００３７】
Ｃａ：０〜０．０５％、
カルシウム（Ｃａ）は選択元素である。Ｃａは、Ｓと結合することで、硫化物系介在物を球状にして、製管時の粒界割れを抑制する。Ｃａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃａ含有量が多すぎれば、酸素と結合して合金の清浄性を著しく低下させ、熱間加工性が低下する。したがって、Ｃａ含有量は０〜０．０５％である。また、上記効果を十分に得るためには、Ｃａ含有量は０．０００５〜０．０５％であることが好ましい。Ｃａ含有量は、好ましくは０．０４％以下であり、さらに好ましくは０．０３％以下である。Ｃａ含有量は、好ましくは０．０００６％以上であり、さらに好ましくは０．０００８％以上である。さらに、Ｓ含有量に対するＣａ含有量の比（Ｃａ／Ｓ）は、外面の傷の発生を抑制する効果を安定して得られる５．０以上であることが好ましい。Ｃａ／Ｓは、７．０以上が好ましい。
【００３８】
Ｂ：０〜０．０１％
ボロン（Ｂ）は選択元素である。Ｂは粒界に析出しやすい元素であるが、偏析によりＭｎＳの粒界偏析を抑制し、結果として製管時の粒界割れを抑制する。Ｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｂ含有量が多すぎれば、鋼の靭性を低下させる。したがって、Ｂ含有量は０〜０．０１％である。また、上記効果を十分に得るためには、Ｂ含有量は０．０００３〜０．０１％であることが好ましい。Ｂ含有量は、好ましくは０．００９％以下であり、さらに好ましくは０．００８％以下である。Ｂ含有量は、好ましくは０．０００５％以上であり、さらに好ましくは０．０００８％以上である。
【００３９】
Ｎｂ：０〜０．３％、Ｔｉ：０〜０．３％
ニオブ（Ｎｂ）及びチタン（Ｔｉ）は互いに置換可能な元素であり、両方を含有してもよく、一方だけを含有してもよい。これらの元素は選択元素である。これらの元素は鋼の強度及び靭性を高める。これらの元素は鋼の耐孔食性及び耐ＳＣＣ性を向上させる。これらの元素が少しでも含有されれば、上記効果が得られる。しかしながら、これらの元素の含有量が多すぎれば、鋼の靭性が低下する。したがって、Ｎｂ含有量は０〜０．３％であり、Ｔｉ含有量は０〜０．３％である。さらに、上記効果を十分に得るためには、Ｎｂ：０．０１〜０．３％、Ｔｉ：０．０１〜０．３％からなる群から選択された１種又は２種を含有することが好ましい。Ｎｂ含有量は、好ましくは０．２５％以下であり、さらに好ましくは０．２３％以下である。Ｎｂ含有量は、好ましくは０．０２％以上であり、さらに好ましくは０．０５％以上である。Ｔｉ含有量は、好ましくは０．２５％以下であり、さらに好ましくは０．２３％以下である。Ｔｉ含有量は、好ましくは０．０２％以上であり、さらに好ましくは０．０５％以上である。
【００４０】
なお、本実施形態による鋼管の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不可避的不純物である。ここでいう不可避的不純物とは、鋼管を工業的に製造する際に、原料として利用される鉱石やスクラップから混入する元素、又は製造過程の環境等から混入する元素を意味する。
【００４１】
工程Ｓ２では、工程Ｓ１で準備されたビレット１を加熱炉２に入れ、加熱する。ビレット１はスケール抑制剤が塗布されずに、加熱炉２に入れられる。加熱炉２は、炉内雰囲気の酸素濃度が０．２体積％以下である。ビレット１は、１２６０〜１３００℃の加熱温度で均熱される（均熱温度で加熱されるともいう）。ビレット１は、加熱炉２を用いて、例えば、１２７０℃の均熱温度で加熱された場合、ビレット１の温度は実質的に均熱温度に等しくなり、１２７０℃になる。ビレット１は、上記範囲の均熱温度で加熱されることで、オーステナイト相及びフェライト相の２相の組織となる。均熱温度は、好ましくは１２６５℃以上であり、さらに好ましくは１２８０℃以上である。さらに、ビレット１は、８時間以下の在炉時間で加熱される。在炉時間（ｈ）は、加熱炉２における加熱時間の累積値（ｈ）である。在炉時間は、好ましくは７時間以下であり、さらに好ましくは６．５時間以下である。在炉時間は、好ましくは１．５時間以上であり、さらに好ましくは２時間以上である。
【００４２】
具体的には、加熱炉２は、複数の帯（ゾーン）に区分される場合がある。加熱炉２は、例えば図５に示すように、予熱帯２１、加熱帯２２、均熱帯２３に区分される。各帯は、一列に配列される。この場合、ビレット１は、図５の矢印が示す通り、予熱帯２１、加熱帯２２、均熱帯２３の順に移動しながら加熱される。このとき、ビレット１は、予熱帯２１及び加熱帯２２を用いて均熱温度まで加熱された後、均熱帯２３を用いて均熱温度で加熱される。また、この場合、加熱炉２の酸素濃度は、例えば均熱帯２３から排出されるガスの酸素濃度であり、ガスの酸素濃度が０．２体積％以下である。ここで、加熱炉２に供給されるガスは、例えば燃料に空気を混合したものであり、燃料は、例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）やコークス炉排ガスが用いられるが、特に限定されない。均熱温度（℃）は均熱帯２３での加熱温度（℃）である。在炉時間は、各帯での加熱時間の累積値である。均熱帯２３において、ビレット１を保持する時間は、１時間以上が好ましい。なお、加熱炉２は、予熱帯２１を用いての加熱を省いてもよく、複数の帯の区分は特に限定されない。また、加熱炉２は、各帯を一列に配置したものに限らず、例えば回転炉床式加熱炉などのように各帯を環状に配置してもよく、特に限定されない。
【００４３】
工程Ｓ３では、工程Ｓ２で均熱温度に加熱されたビレット１を、直ちに穿孔圧延する。具体的には、例えば工程Ｓ２後のビレット１に穿孔機を用いてマンネスマン法を実施して、管状の中間材を製造する。
【００４４】
製造方法は、例えば、工程Ｓ３後直ちに中間材を延伸圧延する工程Ｓ４と、延伸圧延された中間材を定径圧延する工程Ｓ５と、定径圧延された中間材を熱処理する工程Ｓ６とをさらに含むことが好ましい。工程Ｓ４では、例えば、マンドレルミルを用いる。工程Ｓ５では、レデューサ、サイジングミルなどを用いる。換言すると、工程Ｓ４及びＳ５では、例えば、ビレット１から穿孔圧延された中間材（工程Ｓ３で製造された中間材ともいう）を熱間圧延して所定形状の鋼管とする。工程Ｓ５終了時の中間材の温度（熱間圧延終了温度）は、１１００℃以上が好ましい。なお、工程Ｓ３、工程Ｓ４及び工程Ｓ５はをまとめて、製管する工程ともいう。
【００４５】
工程Ｓ６では、工程Ｓ５で定径圧延された鋼管を熱処理する。工程Ｓ５６は、焼入れ処理及び焼戻し処理を実施する。焼入れ処理は、工程Ｓ５の延伸圧延に引き続き、製管する工程とインラインで実施してもよい。工程Ｓ６は、焼入れ処理及び焼戻し処理を複数回実施してもよい。工程Ｓ６で熱処理された鋼管は焼戻しマルテンサイトを主体とする組織を得る。具体的には、この鋼管は、焼戻しマルテンサイトを主体（第１相ともいう）とし、第２相としてフェライトを有する組織を得る。この鋼管は、さらに少量の残留オーステナイトやベイナイトを含んだ組織であってもよい。なお、工程Ｓ４〜工程Ｓ６は選択的な工程である。
【００４６】
以上のように、製造方法は、これらの工程を実施することで、製管工程で生じる外面及び内面の疵を抑制して、１７Ｃｒ鋼の継目無鋼管を製造することができる。さらに、製造方法は、継目無鋼管の化学組成において、Ｃａ／Ｓの値を５．０以上とすることで、製管時における外面の疵の発生をさらに抑制することできる。
【実施例】
【００４７】
Ｎｏ．１〜９のビレット１各々を加熱炉２で加熱した。抑制剤の有無、均熱温度、加熱炉２の酸素濃度及び在炉時間を、表１に示す。本実施例においては、ビレット１を加熱炉２にて十分な時間で加熱したため、ビレット１の温度は均熱温度に等しかった。Ｎｏ．３のビレット１は抑制剤が塗布され、他の各ビレット１は抑制剤が塗布されていない。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
加熱されたビレット１を加熱炉２から出し、出した後工程Ｓ３で速やかに穿孔圧延して、引き続き工程Ｓ４で延伸圧延し、工程Ｓ５で定径圧延して、工程Ｓ６で焼入れ及び焼戻しを実施して、番号１〜９の鋼管を製造した。製造されたＮｏ．１〜９の各鋼管の化学組成を表２に示す。これらの鋼管のうち、番号１〜５の各鋼管は、直径３０５ｍｍのビレット１から寸法形状Ｘ１の条件で製造された。寸法形状Ｘ１は、外径Ｄが２７３ｍｍであり、肉厚ｔが２６ｍｍである。番号６〜８の各鋼管は、直径２２１ｍｍのビレット１から寸法形状Ｘ２の条件で製造された。寸法形状Ｘ２は、外径Ｄが１７８ｍｍであり、肉厚ｔが１１．５ｍｍである。番号９の各鋼管は、直径１８７ｍｍのビレット１から寸法形状Ｘ３の条件で製造された。寸法形状Ｘ３は、外径Ｄが８９ｍｍであり、肉厚ｔが６．５ｍｍである。なお、表２に示す化学組成において、各元素の含有量は質量％であり、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
［疵状況の観察試験］
鋼管各々は、外観から内面及び外面各々の疵の有無が観察された。さらに、外面に疵を有する鋼管は、外面に疵を有する部位で管軸方向に直交する方向に切断された。切断された鋼管は、切断面における外面の疵周辺を撮影して得たミクロ写真から、肉厚方向における疵の表面からの深さ（疵深さｄ：ｍｍ）が測定された。
【００５２】
［試験結果］
試験結果を表１に示す。疵状況において、内面の評価は、◎を疵無しとし、×を疵ありとした。外面の評価は、◎を疵無し又は疵深さｄが０．１ｍｍ以下とし、○を疵深さｄが０．１を超え０．３ｍｍ以下とし、△を疵深さｄが０．３ｍｍを超え０．５ｍｍ以下とし、×を疵深さｄが０．５ｍｍを超えるとした。
【００５３】
番号２〜９の各鋼管はいずれも、内面に疵が無かった。これらの各鋼管においては、均熱温度が１２６０℃以上でかつ酸素濃度が０．２ｖｏｌ％未満であった。さらに、番号４〜９の鋼管は外面に疵が無い或いは疵深さｄが０．３ｍｍ以下であった。さらに、番号５〜９の各鋼管は、外面に疵が無いまたは疵深さｄが０．１ｍｍ以下であった。一方、番号２、３の各鋼管は、疵深さｄが０．３ｍｍを超えた。両鋼管は、在炉時間が長かったためと考えられた。さらに、抑制剤が塗布された番号３の鋼管は外面の疵深さｄが０．５ｍｍを超えた。また、番号１の鋼管は、内面及び外面に疵が発生した。これは、ビレット１の均熱温度及び酸素濃度等が適切でないためと考えられた。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、油井用鋼管に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１：ビレット
２：加熱炉
２１：予熱帯
２２：加熱帯
２３：均熱帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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