JP3502691B2 - 耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐食割れ性に優れたフィッティング材およびその製造方法 - Google Patents
耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐食割れ性に優れたフィッティング材およびその製造方法Info
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- JP3502691B2 JP3502691B2 JP08722595A JP8722595A JP3502691B2 JP 3502691 B2 JP3502691 B2 JP 3502691B2 JP 08722595 A JP08722595 A JP 08722595A JP 8722595 A JP8722595 A JP 8722595A JP 3502691 B2 JP3502691 B2 JP 3502691B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、湿潤な硫化水素を含む
環境下で使用されるフィッティング材用の高張力鋼板に
関し、特に該フィッティング材製造工程において、熱間
成形後焼入れ焼戻し処理が施される高張力鋼板に関する
ものである。
環境下で使用されるフィッティング材用の高張力鋼板に
関し、特に該フィッティング材製造工程において、熱間
成形後焼入れ焼戻し処理が施される高張力鋼板に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】湿潤な硫化水素を含む流体の貯蔵設備や
輸送設備、あるいはそれらの精製のための各種プラント
などに使用される鋼材に対しては、耐水素誘起割れ性、
耐硫化物応力腐食割れ性などの耐環境脆化割れ性が要求
される。これまで上記のような環境脆化割れに対して数
多くの研究がなされ、鉄鋼メーカーでは鋼の高清浄度溶
製技術、鋳造時の偏析軽減技術、厚板圧延におけるＴＭ
ＣＰ技術などを駆使することによってラインパイプ用鋼
などでは一定の成果を上げてきた。
輸送設備、あるいはそれらの精製のための各種プラント
などに使用される鋼材に対しては、耐水素誘起割れ性、
耐硫化物応力腐食割れ性などの耐環境脆化割れ性が要求
される。これまで上記のような環境脆化割れに対して数
多くの研究がなされ、鉄鋼メーカーでは鋼の高清浄度溶
製技術、鋳造時の偏析軽減技術、厚板圧延におけるＴＭ
ＣＰ技術などを駆使することによってラインパイプ用鋼
などでは一定の成果を上げてきた。
【０００３】しかし、熱間成形工程を経るフィッティン
グ材では、ＴＭＣＰによって組織制御された熱間成形の
鋼板の組織はほぼ完全に失われ、その後の調質処理によ
ってもＴＭＣＰによるような組織制御は達成できない。
清浄度が高く、十分に偏析制御された鋼では、そのよう
な組織でも応力が負荷されていない「水素誘起割れ」は
抑制できる場合もあるが、応力が負荷された「硫化物応
力腐食割れ」を完全に抑制することは困難であった。
グ材では、ＴＭＣＰによって組織制御された熱間成形の
鋼板の組織はほぼ完全に失われ、その後の調質処理によ
ってもＴＭＣＰによるような組織制御は達成できない。
清浄度が高く、十分に偏析制御された鋼では、そのよう
な組織でも応力が負荷されていない「水素誘起割れ」は
抑制できる場合もあるが、応力が負荷された「硫化物応
力腐食割れ」を完全に抑制することは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＴＭＣＰ鋼の優れた耐
環境割れ性は、介在物制御、偏析制御はもちろんのこ
と、組織の均一化の影響が大きい。発明者らの研究によ
れば、組織の不均一性は応力負荷時の局所的な応力・歪
の不均一性を惹起し、耐環境割れ性に影響を与えるもの
と考えられる。また、組織の均一性は、フェライト粒度
などの組織単位と同等程度ないしそれ以下の微小硬さを
ばらつきを測定することでほぼ定量化することが可能で
あることを見出し、調質処理で、十分に組織制御された
ＴＭＣＰ鋼並の組織均一性を達成するための検討を積み
重ね本発明に至った。
環境割れ性は、介在物制御、偏析制御はもちろんのこ
と、組織の均一化の影響が大きい。発明者らの研究によ
れば、組織の不均一性は応力負荷時の局所的な応力・歪
の不均一性を惹起し、耐環境割れ性に影響を与えるもの
と考えられる。また、組織の均一性は、フェライト粒度
などの組織単位と同等程度ないしそれ以下の微小硬さを
ばらつきを測定することでほぼ定量化することが可能で
あることを見出し、調質処理で、十分に組織制御された
ＴＭＣＰ鋼並の組織均一性を達成するための検討を積み
重ね本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、低硫化とＣａ
またはＲＥＭ添加により、介在物の数、組成、形態を制
御し、熱間成形後の調質処理によって組織制御すること
を骨子とし、その要旨は次の通りである。 （１） 湿潤な硫化水素を含む環境で使用されるエル
ボ、ティーズ、レデューサおよびキャップなどのフィッ
ティング材で、該フィッティング材を構成する鋼の組成
が質量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以
下、 Ｍｎ：０．６〜１．５％、 Ｐ ：０．０１５％
以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００１〜
０．０６０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０４％、 Ｔｉ：０．００５〜
０．０３％、 Ｎ ：０．００５％以下、 に加え、介在物制御元素 Ｃａ：０．０００５〜０．００４％、 ＲＥＭ：０．０００５〜０．００４％ の少なくともいずれか一方を含有し、 Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃ
ｕ＋Ｎｉ）／１５ で定義する炭素当量Ｃｅｑが０．３０≦Ｃｅｑ≦０．５
０を満足し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
ポリゴナルフェライトまたは擬ポリゴナルフェライトの
組織分率が３０％以下、残部がベイナイトであることを
特徴とする耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐食割
れ性に優れたフィッティング材。 （２） 前記（１）記載のフィッティング材を構成する
鋼の組成が、さらに質量％で、焼入れ性調整元素群であ
る Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｒ：０．０５〜
０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０５〜
０．５０％、 Ｖ ：０．０１０〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
前記（１）記載の耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力
腐食割れ性に優れたフィッティング材。 （３） 湿潤な硫化水素を含む環境で使用されるエル
ボ、ティーズ、レデューサおよびキャップなどのフィッ
ティング材を構成する鋼板で、該鋼板の組成が質量％
で、 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以
下、 Ｍｎ：０．６〜１．５％、 Ｐ ：０．０１５％
以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００１〜
０．０６０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０４％、 Ｔｉ：０．００５〜
０．０３％、 Ｎ ：０．００５％以下、 に加え、介在物制御元素 Ｃａ：０．０００５〜０．００４％、 ＲＥＭ：０．０００５〜０．００４％ の少なくともいずれか一方を含有し、 Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃ
ｕ＋Ｎｉ）／１５ で定義する炭素当量Ｃｅｑが０．３０≦Ｃｅｑ≦０．５
０を満足し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
該鋼板を、熱間成形後の焼入れ時の冷却速度が５℃／秒
以上で冷却することを特徴とする耐水素誘起割れ性およ
び耐硫化物応力腐食割れ性に優れたフィッティング材の
製造方法。 （４） 前記（３）記載のフィッティング材を構成する
鋼板の組成が、さらに質量％で、焼入れ性調整元素群で
ある Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｒ：０．０５〜
０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０５〜
０．５０％、 Ｖ ：０．０１０〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
前記（３）記載の耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力
腐食割れ性に優れたフィッティング材の製造方法。
またはＲＥＭ添加により、介在物の数、組成、形態を制
御し、熱間成形後の調質処理によって組織制御すること
を骨子とし、その要旨は次の通りである。 （１） 湿潤な硫化水素を含む環境で使用されるエル
ボ、ティーズ、レデューサおよびキャップなどのフィッ
ティング材で、該フィッティング材を構成する鋼の組成
が質量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以
下、 Ｍｎ：０．６〜１．５％、 Ｐ ：０．０１５％
以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００１〜
０．０６０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０４％、 Ｔｉ：０．００５〜
０．０３％、 Ｎ ：０．００５％以下、 に加え、介在物制御元素 Ｃａ：０．０００５〜０．００４％、 ＲＥＭ：０．０００５〜０．００４％ の少なくともいずれか一方を含有し、 Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃ
ｕ＋Ｎｉ）／１５ で定義する炭素当量Ｃｅｑが０．３０≦Ｃｅｑ≦０．５
０を満足し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
ポリゴナルフェライトまたは擬ポリゴナルフェライトの
組織分率が３０％以下、残部がベイナイトであることを
特徴とする耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐食割
れ性に優れたフィッティング材。 （２） 前記（１）記載のフィッティング材を構成する
鋼の組成が、さらに質量％で、焼入れ性調整元素群であ
る Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｒ：０．０５〜
０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０５〜
０．５０％、 Ｖ ：０．０１０〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
前記（１）記載の耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力
腐食割れ性に優れたフィッティング材。 （３） 湿潤な硫化水素を含む環境で使用されるエル
ボ、ティーズ、レデューサおよびキャップなどのフィッ
ティング材を構成する鋼板で、該鋼板の組成が質量％
で、 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以
下、 Ｍｎ：０．６〜１．５％、 Ｐ ：０．０１５％
以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００１〜
０．０６０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０４％、 Ｔｉ：０．００５〜
０．０３％、 Ｎ ：０．００５％以下、 に加え、介在物制御元素 Ｃａ：０．０００５〜０．００４％、 ＲＥＭ：０．０００５〜０．００４％ の少なくともいずれか一方を含有し、 Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃ
ｕ＋Ｎｉ）／１５ で定義する炭素当量Ｃｅｑが０．３０≦Ｃｅｑ≦０．５
０を満足し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、
該鋼板を、熱間成形後の焼入れ時の冷却速度が５℃／秒
以上で冷却することを特徴とする耐水素誘起割れ性およ
び耐硫化物応力腐食割れ性に優れたフィッティング材の
製造方法。 （４） 前記（３）記載のフィッティング材を構成する
鋼板の組成が、さらに質量％で、焼入れ性調整元素群で
ある Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｒ：０．０５〜
０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０５〜
０．５０％、 Ｖ ：０．０１０〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
前記（３）記載の耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力
腐食割れ性に優れたフィッティング材の製造方法。
【０００６】
【作用】本発明が、請求項の通りに鋼組成、組織などを
限定した理由について説明する。Ｃは焼入れ性に最も顕
著に効くもので、下限０．０５％は後述するように焼入
れ時の組織制御を可能にする最小量である。しかし、Ｃ
量が多すぎると焼入れ性が必要以上に上がり、鋼材が本
来有すべき強度、靭性のバランス、溶接性などに悪影響
を及ぼすため、上限を０．１５％とした。
限定した理由について説明する。Ｃは焼入れ性に最も顕
著に効くもので、下限０．０５％は後述するように焼入
れ時の組織制御を可能にする最小量である。しかし、Ｃ
量が多すぎると焼入れ性が必要以上に上がり、鋼材が本
来有すべき強度、靭性のバランス、溶接性などに悪影響
を及ぼすため、上限を０．１５％とした。
【０００７】Ｓｉは脱酸上鋼に含まれる元素であるが、
多く添加すると溶接性、ＨＡＺ靭性が劣化するため、上
限を０．５％に限定した。鋼の脱酸はＡｌのみでも十分
可能であり、ＨＡＺ靭性、焼入れ性などの観点から０．
２５％以下が好ましい。
多く添加すると溶接性、ＨＡＺ靭性が劣化するため、上
限を０．５％に限定した。鋼の脱酸はＡｌのみでも十分
可能であり、ＨＡＺ靭性、焼入れ性などの観点から０．
２５％以下が好ましい。
【０００８】Ｍｎは強度、靭性を確保する上で不可欠な
元素であり、その下限は０．６％である。しかし、Ｍｎ
量が多すぎると焼入れ性が上昇して溶接性、ＨＡＺ靭性
を劣化させるだけでなく、スラブの中心偏析を助長する
ので上限を１．５％とした。
元素であり、その下限は０．６％である。しかし、Ｍｎ
量が多すぎると焼入れ性が上昇して溶接性、ＨＡＺ靭性
を劣化させるだけでなく、スラブの中心偏析を助長する
ので上限を１．５％とした。
【０００９】Ｐは本発明鋼においては不純物であり、Ｐ
量の低減はＨＡＺにおける粒界破壊を減少させる傾向が
ある。逆に多く添加すると母材、溶接部の低温靭性を劣
化させるため上限を０．０１５％とした。
量の低減はＨＡＺにおける粒界破壊を減少させる傾向が
ある。逆に多く添加すると母材、溶接部の低温靭性を劣
化させるため上限を０．０１５％とした。
【００１０】ＳはＰと同様本発明鋼においては不純物で
あり、Ｓ量の低減は粒界フェライトの生成を抑制する傾
向があり、母材および溶接部の低温靭性を向上させ、さ
らに介在物としての硫化物（ＭｎＳ）を低減するため
０．００５％以下とした。最も好ましいＳ量は０．００
１％以下である。
あり、Ｓ量の低減は粒界フェライトの生成を抑制する傾
向があり、母材および溶接部の低温靭性を向上させ、さ
らに介在物としての硫化物（ＭｎＳ）を低減するため
０．００５％以下とした。最も好ましいＳ量は０．００
１％以下である。
【００１１】Ａｌは一般に脱酸上鋼に含まれる元素であ
り、最低０．００１％の添加含有が必要である。しか
し、Ａｌが０．０６０％を超えるとＨＡＺ靭性のみなら
ず溶接金属の靭性も著しく劣化させるため、その上限を
０．０６０％とした。
り、最低０．００１％の添加含有が必要である。しか
し、Ａｌが０．０６０％を超えるとＨＡＺ靭性のみなら
ず溶接金属の靭性も著しく劣化させるため、その上限を
０．０６０％とした。
【００１２】Ｎｂは焼入れのための再加熱時のオーステ
ナイトを細粒化する目的で添加するもので、最低０．０
０５％の添加が必要である。しかし、過剰な添加は、溶
接部の靭性劣化を招くため上限を０．０４％とした。
ナイトを細粒化する目的で添加するもので、最低０．０
０５％の添加が必要である。しかし、過剰な添加は、溶
接部の靭性劣化を招くため上限を０．０４％とした。
【００１３】Ｔｉは母材およびＨＡＺ靭性向上のために
必須である。なぜならばＴｉはＴｉＮとしてスラブ中に
微細析出し、加熱時のγ粒の粗大化を抑え圧延組織の細
粒化に有効であり、また鋼板中に存在する微細ＴｉＮ
は、溶接時にＨＡＺ組織を細粒化するためである。従っ
て、Ｔｉ量はＮ量と共に制限されるべきものであり、Ｔ
ｉ，Ｎ量をそれぞれ０．００５〜０．０３％、０．００
５％以下に限定した。
必須である。なぜならばＴｉはＴｉＮとしてスラブ中に
微細析出し、加熱時のγ粒の粗大化を抑え圧延組織の細
粒化に有効であり、また鋼板中に存在する微細ＴｉＮ
は、溶接時にＨＡＺ組織を細粒化するためである。従っ
て、Ｔｉ量はＮ量と共に制限されるべきものであり、Ｔ
ｉ，Ｎ量をそれぞれ０．００５〜０．０３％、０．００
５％以下に限定した。
【００１４】Ｔｉの下限は母材とＨＡＺの靭性を向上さ
せるための必要最小量である。一方、Ｔｉ，Ｎの上限は
これを超えると微細なＴｉＮが得られず、また過剰のＴ
ｉによりＴｉＣが析出し、母材およびＨＡＺ靭性を劣化
させるためである。
せるための必要最小量である。一方、Ｔｉ，Ｎの上限は
これを超えると微細なＴｉＮが得られず、また過剰のＴ
ｉによりＴｉＣが析出し、母材およびＨＡＺ靭性を劣化
させるためである。
【００１５】ＣａとＲＥＭは、いずれも硫化物（Ｍｎ
Ｓ）の形態を制御する作用を有し、耐環境割れ性（耐水
素誘起割れ性、耐硫化物応力腐食割れ性）を改善する上
で必須元素であり、少なくともいずれか一方を添加する
必要がある。その添加量は０．０００５％以下では実用
上効果がなく、また０．００４％を超えて添加すると酸
化物、硫化物が多量に生成して大型介在物となり、鋼の
靭性のみならず清浄度も害し、さらには溶接性にも悪影
響を与える。このため添加量の範囲を０．０００５〜
０．００４％に制限した。
Ｓ）の形態を制御する作用を有し、耐環境割れ性（耐水
素誘起割れ性、耐硫化物応力腐食割れ性）を改善する上
で必須元素であり、少なくともいずれか一方を添加する
必要がある。その添加量は０．０００５％以下では実用
上効果がなく、また０．００４％を超えて添加すると酸
化物、硫化物が多量に生成して大型介在物となり、鋼の
靭性のみならず清浄度も害し、さらには溶接性にも悪影
響を与える。このため添加量の範囲を０．０００５〜
０．００４％に制限した。
【００１６】次に必要に応じて含有することができるＭ
ｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｖの添加理由について説明す
る。基本となる成分に、さらにこれらの元素を添加する
主たる目的は、強度、靭性など基本特性を向上させると
共に、焼入れ時の組織制御を容易にして耐環境割れ性を
確保するためである。従ってその添加量は自ずから制限
されるべき性質のものである。
ｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｖの添加理由について説明す
る。基本となる成分に、さらにこれらの元素を添加する
主たる目的は、強度、靭性など基本特性を向上させると
共に、焼入れ時の組織制御を容易にして耐環境割れ性を
確保するためである。従ってその添加量は自ずから制限
されるべき性質のものである。
【００１７】Ｍｏ，Ｃｒは、母材の強度、靭性を共に向
上させる。しかし添加量が多すぎると母材、溶接部の靭
性および溶接性の劣化を招き、また後述する組織制御が
困難となって好ましくないため上限を０．５０％とし
た。下限は実質的な効果が得られるための最小量とすべ
きで０．０５％である。これは次のＣｒ，Ｎｉ，Ｃｕに
ついても同様である。
上させる。しかし添加量が多すぎると母材、溶接部の靭
性および溶接性の劣化を招き、また後述する組織制御が
困難となって好ましくないため上限を０．５０％とし
た。下限は実質的な効果が得られるための最小量とすべ
きで０．０５％である。これは次のＣｒ，Ｎｉ，Ｃｕに
ついても同様である。
【００１８】Ｎｉは溶接性、ＨＡＺ靭性に悪影響を及ぼ
すことなく母材の強度、靭性を向上させるが、過剰な添
加は溶接性に好ましくなく、多く添加すると応力が負荷
された湿潤硫化水素環境下で鋼表面にフィッシャーと呼
ばれる櫛の歯上の割れを惹起し、硫化物応力腐食割れを
助長する可能性があるため、上限を０．５０％とした。
すことなく母材の強度、靭性を向上させるが、過剰な添
加は溶接性に好ましくなく、多く添加すると応力が負荷
された湿潤硫化水素環境下で鋼表面にフィッシャーと呼
ばれる櫛の歯上の割れを惹起し、硫化物応力腐食割れを
助長する可能性があるため、上限を０．５０％とした。
【００１９】ＣｕはＮｉとほぼ同様の効果、現象を示
し、上限の０．５０％はＮｉと同様な理由に加え、過剰
な添加は熱間圧延時にＣｕ−クラックが発生し製造困難
となるため規制される。
し、上限の０．５０％はＮｉと同様な理由に加え、過剰
な添加は熱間圧延時にＣｕ−クラックが発生し製造困難
となるため規制される。
【００２０】ＶはＮｂとほぼ同様の作用を有するもので
あるが、Ｎｂに比べてその効果は小さい。また、Ｖは焼
入れ性にも影響を及ぼし、上記元素と同様組織制御の観
点から添加するものである。Ｎｂと同様の効果は０．０
１％未満では効果が少なく、上限は０．１０％まで許容
できる。
あるが、Ｎｂに比べてその効果は小さい。また、Ｖは焼
入れ性にも影響を及ぼし、上記元素と同様組織制御の観
点から添加するものである。Ｎｂと同様の効果は０．０
１％未満では効果が少なく、上限は０．１０％まで許容
できる。
【００２１】各元素個々の範囲を上記のように限定した
上で、炭素当量Ｃｅｑをも適正範囲に限定する必要があ
る。Ｃｅｑが低いと焼入れによっても組織が焼きならし
様組織、すなわちフェライト主体組織になってしまう可
能性が高く、逆に高すぎると完全焼入れ組織、すなわち
極めて硬度の高いマルテンサイトが生成してしまうた
め、Ｃｅｑを０．３０〜０．５０の範囲に限定した。
上で、炭素当量Ｃｅｑをも適正範囲に限定する必要があ
る。Ｃｅｑが低いと焼入れによっても組織が焼きならし
様組織、すなわちフェライト主体組織になってしまう可
能性が高く、逆に高すぎると完全焼入れ組織、すなわち
極めて硬度の高いマルテンサイトが生成してしまうた
め、Ｃｅｑを０．３０〜０．５０の範囲に限定した。
【００２２】このように範囲を限定することにより、組
織はベイナイト主体組織となり、このような不完全焼入
れ組織は焼戻しすることにより硬さが中庸でかつばらつ
きが小さい非常に均一となる。このときの組織にはポリ
ゴナルまたは擬ポリゴナルフェライトが３０％までは混
在していても均一性、すなわち硬さのばらつきには大き
な影響を与えず、許容できる。さらに、焼入れの際の冷
却速度は、上記の成分、Ｃｅｑの範囲で容易にベイナイ
ト主体組織を得ることができるようにするため、５℃／
秒以上に限定した。
織はベイナイト主体組織となり、このような不完全焼入
れ組織は焼戻しすることにより硬さが中庸でかつばらつ
きが小さい非常に均一となる。このときの組織にはポリ
ゴナルまたは擬ポリゴナルフェライトが３０％までは混
在していても均一性、すなわち硬さのばらつきには大き
な影響を与えず、許容できる。さらに、焼入れの際の冷
却速度は、上記の成分、Ｃｅｑの範囲で容易にベイナイ
ト主体組織を得ることができるようにするため、５℃／
秒以上に限定した。
【００２３】
【実施例】表１は、本発明を有用性を例示するために使
用に供した鋼の化学成分を示したものである。表中、鋼
Ａ〜Ｆは本発明成分例、鋼Ｇ〜Ｌは比較成分例である。
表２は、鋼板板厚、焼入れ時の冷速、最終組織、強度、
靭性およびＮＡＣＥ溶液中での耐環境割れ性を示す。
用に供した鋼の化学成分を示したものである。表中、鋼
Ａ〜Ｆは本発明成分例、鋼Ｇ〜Ｌは比較成分例である。
表２は、鋼板板厚、焼入れ時の冷速、最終組織、強度、
靭性およびＮＡＣＥ溶液中での耐環境割れ性を示す。
【００２４】比較例では、成分、焼入れ時の冷速のいず
れかが本発明範囲を逸脱しているために、組織制御また
は介在物制御が不十分となり、結果として耐環境割れ性
試験であるＨＩＣ試験、ＳＳＣ試験結果が本発明例に比
較して、概して劣っている。一部、耐環境割れ性が良好
な例もあるが、その他の基本特性、すなわち強度、靭性
バランスにおいて本発明例に対し、劣っている。これに
対して、本発明例は、いずれも耐環境割れ性および強
度、靭性がバランス良好である。
れかが本発明範囲を逸脱しているために、組織制御また
は介在物制御が不十分となり、結果として耐環境割れ性
試験であるＨＩＣ試験、ＳＳＣ試験結果が本発明例に比
較して、概して劣っている。一部、耐環境割れ性が良好
な例もあるが、その他の基本特性、すなわち強度、靭性
バランスにおいて本発明例に対し、劣っている。これに
対して、本発明例は、いずれも耐環境割れ性および強
度、靭性がバランス良好である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明により、湿潤な硫化水素を含む環
境で使用されるフィッティング材が、熱間成形される場
合においても、良好な耐環境割れ性を有する鋼板が提供
できるようになった。その結果、安全性、環境保全性を
著しく改善させることができた。
境で使用されるフィッティング材が、熱間成形される場
合においても、良好な耐環境割れ性を有する鋼板が提供
できるようになった。その結果、安全性、環境保全性を
著しく改善させることができた。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
Claims (4)
- 【請求項１】 湿潤な硫化水素を含む環境で使用される
エルボ、ティーズ、レデューサおよびキャップなどのフ
ィッティング材で、該フィッティング材を構成する鋼の
組成が質量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：０．６〜１．５％、 Ｐ ：０．０１５％以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００１〜０．０６０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０４％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、 Ｎ ：０．００５％以下、 に加え、介在物制御元素 Ｃａ：０．０００５〜０．００４％、 ＲＥＭ：０．０００５〜０．００４％ の少なくともいずれか一方を含有し、 Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃ
ｕ＋Ｎｉ）／１５ で定義する炭素当量Ｃｅｑが０．３０≦Ｃｅｑ≦０．５
０を満足し、 残部が鉄および不可避的不純物からなり、ポリゴナルフ
ェライトまたは擬ポリゴナルフェライトの組織分率が３
０％以下、残部がベイナイトであることを特徴とする耐
水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐食割れ性に優れた
フィッティング材。 - 【請求項２】 請求項１記載のフィッティング材を構成
する鋼の組成が、さらに質量％で、焼入れ性調整元素群
である Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｒ：０．０５〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、 Ｖ ：０．０１０〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
請求項１記載の耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐
食割れ性に優れたフィッティング材。 - 【請求項３】 湿潤な硫化水素を含む環境で使用される
エルボ、ティーズ、レデューサおよびキャップなどのフ
ィッティング材を構成する鋼板で、該鋼板の組成が質量
％で、 Ｃ ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：０．６〜１．５％、 Ｐ ：０．０１５％以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００１〜０．０６０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０４％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、 Ｎ ：０．００５％以下、 に加え、介在物制御元素 Ｃａ：０．０００５〜０．００４％、 ＲＥＭ：０．０００５〜０．００４％ の少なくともいずれか一方を含有し、 Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｃ
ｕ＋Ｎｉ）／１５ で定義する炭素当量Ｃｅｑが０．３０≦Ｃｅｑ≦０．５
０を満足し、 残部が鉄および不可避的不純物からなり、該鋼板を、熱
間成形後の焼入れ時の冷却速度が５℃／秒以上で冷却す
ることを特徴とする耐水素誘起割れ性および耐硫化物応
力腐食割れ性に優れたフィッティング材の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のフィッティング材を構成
する鋼板の組成が、さらに質量％で、焼入れ性調整元素
群である Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｒ：０．０５〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、 Ｖ ：０．０１０〜０．１０％ のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする
請求項３記載の耐水素誘起割れ性および耐硫化物応力腐
食割れ性に優れたフィッティング材の製造方法。
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1995
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