JPH01111841A - 硫化水素の存在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイト合金 - Google Patents
硫化水素の存在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイト合金Info
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は石油、天然ガスを生産する際に使用される油井
用管または、これらを搬送するために使用されるライン
パイプ用のオーステナイト合金に係り、特に、H2S、
GO□、CQ−が存在する150℃以下の環境で耐孔食
性を有するオーステナイト合金に関する。
用管または、これらを搬送するために使用されるライン
パイプ用のオーステナイト合金に係り、特に、H2S、
GO□、CQ−が存在する150℃以下の環境で耐孔食
性を有するオーステナイト合金に関する。
(従来の技術)
石油または天然ガスを産出する油井・ガス井の中には、
サワー油井またはサワーガス井と呼ばれる石油または天
然ガスに硫化水素を混入して産出する井戸が多数存在す
る。H2Sの存在する高温高圧の環境ではNiを含有し
たNi −Cr −Mo −Feオーステナイト合金が
高い耐食性を有することが知られている。例えば、特開
昭57−207149号公報に開示された技術は、使用
環境の温度条件に対応して、耐応力腐食割れ性を付与せ
しめるために、有効成分(Ni、Cr、Mo、 W )
の範囲を設定し、さらに、Cu、coを添加して耐食性
を高めた上に、N、Nb。
サワー油井またはサワーガス井と呼ばれる石油または天
然ガスに硫化水素を混入して産出する井戸が多数存在す
る。H2Sの存在する高温高圧の環境ではNiを含有し
たNi −Cr −Mo −Feオーステナイト合金が
高い耐食性を有することが知られている。例えば、特開
昭57−207149号公報に開示された技術は、使用
環境の温度条件に対応して、耐応力腐食割れ性を付与せ
しめるために、有効成分(Ni、Cr、Mo、 W )
の範囲を設定し、さらに、Cu、coを添加して耐食性
を高めた上に、N、Nb。
■を添加して析出硬化により高強度化を行なったことを
特徴とする合金か開示されている。
特徴とする合金か開示されている。
また、特開昭57−203739号公報に開示された技
術は、特開昭57−207149号公報に開示された技
術と同様に、耐応力腐食割れ性を付与せしめるために、
有効成分(Ni、(:r、Mo、 W )の範囲を設定
し、さらに、Cu 、 Goを添加して耐食性を高めた
上に、AM、Nb、Ti、Ta、Zr、 Vを添加して
、析出硬化ニヨリ高強度化を行なったことを特徴とする
合金が開示されている。
術は、特開昭57−207149号公報に開示された技
術と同様に、耐応力腐食割れ性を付与せしめるために、
有効成分(Ni、(:r、Mo、 W )の範囲を設定
し、さらに、Cu 、 Goを添加して耐食性を高めた
上に、AM、Nb、Ti、Ta、Zr、 Vを添加して
、析出硬化ニヨリ高強度化を行なったことを特徴とする
合金が開示されている。
(発明が解決しようとする問題点)
H2Sの存在する油井・ガス井の環境条件は、金属材料
の使用環境としては非常に苛酷である。これらの井戸の
環境は、種々の温度、硫化水素分圧を示し、そわぞれの
環境に対応して耐食性の高い油井管の使用が必要である
。
の使用環境としては非常に苛酷である。これらの井戸の
環境は、種々の温度、硫化水素分圧を示し、そわぞれの
環境に対応して耐食性の高い油井管の使用が必要である
。
一方、耐食性を油井管に付与せしめるためには、種々の
合金の添加が必要であるか、環境から要求される必要成
分量より多量の合金成分を含有“する合金を使用するこ
とは、油井管のコストを高くして、実用性を低める。
合金の添加が必要であるか、環境から要求される必要成
分量より多量の合金成分を含有“する合金を使用するこ
とは、油井管のコストを高くして、実用性を低める。
本発明は、11□s 、co2.cz−の存在する油井
、ガス井の150℃以下の環境温度に対応して、優れた
耐応力腐食割れ性と耐孔食性を備えたオーステナイト合
金を提供することを目的としている。
、ガス井の150℃以下の環境温度に対応して、優れた
耐応力腐食割れ性と耐孔食性を備えたオーステナイト合
金を提供することを目的としている。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、上記環境において不働態を形成しつるように
基本成分を構成する。しかし、通常のH2Sを含有する
油井・ガス井環境は、CQ−イオンを含有するために、
孔食、応力腐食割れ等の局部腐食を発生する。合金が上
記H2S環境で使用されるためには、応力腐食割れの発
生を抑制することが必要であるが、本発明者等の研究結
果では、合金に局部腐食を発生する限界環境条件下にお
いては、応力腐食割れは、孔食を起点として発生するこ
とがわかった。すなわち、第1図の概念図で示したよう
に、局部腐食を発生する環境の中で、最初に発生する腐
食形態は孔食である。このため、孔食の発生を抑制する
ことにより、実効的に応力腐食割れの発生を抑制しつる
。
基本成分を構成する。しかし、通常のH2Sを含有する
油井・ガス井環境は、CQ−イオンを含有するために、
孔食、応力腐食割れ等の局部腐食を発生する。合金が上
記H2S環境で使用されるためには、応力腐食割れの発
生を抑制することが必要であるが、本発明者等の研究結
果では、合金に局部腐食を発生する限界環境条件下にお
いては、応力腐食割れは、孔食を起点として発生するこ
とがわかった。すなわち、第1図の概念図で示したよう
に、局部腐食を発生する環境の中で、最初に発生する腐
食形態は孔食である。このため、孔食の発生を抑制する
ことにより、実効的に応力腐食割れの発生を抑制しつる
。
孔食が発生する条件は、合金の孔食電位が、環境条件で
きまる自然電位、すなわち、合金が環境中におかれたと
きに示す初期の浸漬電位より卑であることである。
きまる自然電位、すなわち、合金が環境中におかれたと
きに示す初期の浸漬電位より卑であることである。
通常、サワー環境における合金の初期浸漬電位は、H2
Sの酸化還元電位にはメ等しく、環境中の1125分圧
が、放気圧から数lO気圧の間では、1(2S分圧、温
度が変化しても、はf−300〜−350mVvs S
(:E (Saturated Calomel El
ectrode、飽和甘木電極)である。
Sの酸化還元電位にはメ等しく、環境中の1125分圧
が、放気圧から数lO気圧の間では、1(2S分圧、温
度が変化しても、はf−300〜−350mVvs S
(:E (Saturated Calomel El
ectrode、飽和甘木電極)である。
従って、環境条件(It□S分圧、温度)によってきま
る初期浸漬電位は−300mV vs SにEとして、
各環境条件に合金がおかれたとき、その環境における合
金の孔食発生電位が−300mV vs S(:Eより
責となるように、合金成分が設定されていれば、孔食を
発生しない。
る初期浸漬電位は−300mV vs SにEとして、
各環境条件に合金がおかれたとき、その環境における合
金の孔食発生電位が−300mV vs S(:Eより
責となるように、合金成分が設定されていれば、孔食を
発生しない。
次に、合金は不可避不純物として、C,Nを含有してい
る。金属組織に固溶しうるC含有量およびN含有量に相
当する以上のC,Nは、粒界に析出して(:r、 Mo
と炭窒化物を形成し、粒界にCr、 M。
る。金属組織に固溶しうるC含有量およびN含有量に相
当する以上のC,Nは、粒界に析出して(:r、 Mo
と炭窒化物を形成し、粒界にCr、 M。
の欠乏層を形成する。このため、Or、 Moの欠乏部
分に孔食を発生する。Cr、 Moの欠乏層の形成を抑
制するためには、Cr、 Moより強力な炭窒化物形成
元素を添加することが必要である。この目的で本発明に
おいては、Nbが添加される。しかし、Nbは多量に添
加されると、Nb −Fe −C系の低融点化合物を形
成するために、熱間加工時において、溶融部分が破断す
ることにより、熱間割れを発生する。従って、Nb添加
量は熱間加工性の低下を抑制、 するために添加量が制
限される。
分に孔食を発生する。Cr、 Moの欠乏層の形成を抑
制するためには、Cr、 Moより強力な炭窒化物形成
元素を添加することが必要である。この目的で本発明に
おいては、Nbが添加される。しかし、Nbは多量に添
加されると、Nb −Fe −C系の低融点化合物を形
成するために、熱間加工時において、溶融部分が破断す
ることにより、熱間割れを発生する。従って、Nb添加
量は熱間加工性の低下を抑制、 するために添加量が制
限される。
さらに、H2Sの存在する環境においては、オーステナ
イト組織凝固時に形成される微細なフェライト組11(
δ−フェライト)は、相対的に耐孔食性が低く、孔食の
起点になる。このため、δ−フェライトの形成を抑制す
ることが必要である。
イト組織凝固時に形成される微細なフェライト組11(
δ−フェライト)は、相対的に耐孔食性が低く、孔食の
起点になる。このため、δ−フェライトの形成を抑制す
ることが必要である。
また、油井管は、その使用形態において、石油等の生産
を円滑ならしめるために、アシダイジングと称せられる
、濃厚な酸を注入して、油層の一部を溶解する処理を行
なうことがある。このため濃厚な酸に対して耐食性を高
めるために、本発明においてはCu、Sn、Sbの添加
を行なう。
を円滑ならしめるために、アシダイジングと称せられる
、濃厚な酸を注入して、油層の一部を溶解する処理を行
なうことがある。このため濃厚な酸に対して耐食性を高
めるために、本発明においてはCu、Sn、Sbの添加
を行なう。
以上に述べた知見に基づいて、本発明の要旨は、以下の
通りである。
通りである。
すなわち、重量*で、C: 0.0:l%以下、Si:
0.02〜1.H以下、Mn : 0.02〜1.OL
(:r : 19〜26%i未満、Ni : 31
〜45%未満、Mo : 3〜8%未満、Nb:0.0
3 %〜0.3*未満、S : 0.01%以下、P
: 0.03%以下、またはこれに必要に応じて、Cu
:2%以下。
0.02〜1.H以下、Mn : 0.02〜1.OL
(:r : 19〜26%i未満、Ni : 31
〜45%未満、Mo : 3〜8%未満、Nb:0.0
3 %〜0.3*未満、S : 0.01%以下、P
: 0.03%以下、またはこれに必要に応じて、Cu
:2%以下。
Sn : 0.f5%以下、 Sb: 0.+5%以下
のうち1種または2種を含有し、その他脱酸剤と不可避
不純物。
のうち1種または2種を含有し、その他脱酸剤と不可避
不純物。
残部鉄よりなり、かつ、下記の各式の条件を満足するこ
とを特徴とする冷間加工され、硫化水素の存在する環境
で高い耐孔食性を有するオーステナイト合金にある。
とを特徴とする冷間加工され、硫化水素の存在する環境
で高い耐孔食性を有するオーステナイト合金にある。
H2Sの存在する環境において、環境温度Teが、Te
< 100℃の場合、 120 〉Cr+2Ni +1.5MO)!100Ni
+ 18) 1.5 (Cr+ Mo)以下に本発明の
詳細について説明する。
< 100℃の場合、 120 〉Cr+2Ni +1.5MO)!100Ni
+ 18) 1.5 (Cr+ Mo)以下に本発明の
詳細について説明する。
(作用)
第2図は、孔食発生電位、Vcと合金元素の関係を示し
ている。
ている。
第2図においてEcが合金の初期浸漬電位で、Ecより
孔食発生電位が貴であれば、孔食を発生しない。従って
、150℃以下の温度において必要とされる合金量は、
150℃以下の温度に対応する孔食発生電位と合金元素
量の関係を示す直線Aと初期浸漬電位Ecとの交点を求
めることで決定することができる。
孔食発生電位が貴であれば、孔食を発生しない。従って
、150℃以下の温度において必要とされる合金量は、
150℃以下の温度に対応する孔食発生電位と合金元素
量の関係を示す直線Aと初期浸漬電位Ecとの交点を求
めることで決定することができる。
孔食発生電位は環境温度の上昇とともに卑になるので、
AとEcとの交点に対応するPの値、すなわち合金元素
量、より高いPの値となる合金元素量を含有していれば
、その環境温度より低い環境温度では孔食を発生しない
。
AとEcとの交点に対応するPの値、すなわち合金元素
量、より高いPの値となる合金元素量を含有していれば
、その環境温度より低い環境温度では孔食を発生しない
。
従って、環境温度が150℃以下では、P = Cr+
2Ni + 1.5Moン100を満足すれば、孔食
を発生しない。
2Ni + 1.5Moン100を満足すれば、孔食
を発生しない。
第3図は、本発明の合金を600℃X60m1nの時効
を行なった後に、測定した孔食発生電位と時効しない状
態で測定した孔食発生電位との差ΔVc=焼鈍まSの合
金の孔食発生電位−時効後の合金の孔食発生電位 とNb/ (C+0.8 N )の関係を示している。
を行なった後に、測定した孔食発生電位と時効しない状
態で測定した孔食発生電位との差ΔVc=焼鈍まSの合
金の孔食発生電位−時効後の合金の孔食発生電位 とNb/ (C+0.8 N )の関係を示している。
第3図の結果から、孔食発生電位の値は通常10mV
(±5 mV) vs SC:Eのばらつきは存在する
ので、Nb/ (C+0.8N)が2以上であれば、N
b添加によって、耐孔食性の劣化は抑制しうる。
(±5 mV) vs SC:Eのばらつきは存在する
ので、Nb/ (C+0.8N)が2以上であれば、N
b添加によって、耐孔食性の劣化は抑制しうる。
次に、第4図は、Nbを添加した場合のNb含有量と熱
間加工性の劣化の関係を示している。熱間押出、圧延等
により、油井管を造管するとき、グリ−プル試験の断面
絞り値が80tを越えていれば、造管するために必要な
熱間加工性を保有している。従って、第4図から、Nb
含有量が0.3tを越えなければ、熱間加工性は劣化し
ない。
間加工性の劣化の関係を示している。熱間押出、圧延等
により、油井管を造管するとき、グリ−プル試験の断面
絞り値が80tを越えていれば、造管するために必要な
熱間加工性を保有している。従って、第4図から、Nb
含有量が0.3tを越えなければ、熱間加工性は劣化し
ない。
第5図は、微細なδ−フェライトの析出による耐孔食性
の劣化を抑制するために、((:r+ Mo)含有量に
対して必要なNi添加量の関係を示している。
の劣化を抑制するために、((:r+ Mo)含有量に
対して必要なNi添加量の関係を示している。
第5図から、Ni添加量と((:r+Mo)含有量の関
係は、 Ni+ 16) 1.5 (Cr+Mo)である。
係は、 Ni+ 16) 1.5 (Cr+Mo)である。
次に、各成分限定の理由を以下に示す。
C:粒界に炭化物を析出して、(Cr、 Mo)欠乏層
を形成するために、孔食の起点となる。本発明では、C
r、 MoよりCに対して炭化物を優先的に形成するN
bを添加しているが、過剰のCはNb炭化物以外に、(
Cr、 Mo)炭化物を形成する可能性があるので、0
.03%を限界として、製造時に低減する。
を形成するために、孔食の起点となる。本発明では、C
r、 MoよりCに対して炭化物を優先的に形成するN
bを添加しているが、過剰のCはNb炭化物以外に、(
Cr、 Mo)炭化物を形成する可能性があるので、0
.03%を限界として、製造時に低減する。
Si : Siは脱酸成分として必要であるが、0.0
2%未満では効果が低い。また、1%超では脱酸効果が
飽和するので、添加1は0.02¥3以上、1を以下と
した。
2%未満では効果が低い。また、1%超では脱酸効果が
飽和するので、添加1は0.02¥3以上、1を以下と
した。
Mn:脱酸剤として添加される。0.02$未満では効
果が低く、1を超では脱酸効果が飽和するので、0.0
2%以上、1を以下とした。
果が低く、1を超では脱酸効果が飽和するので、0.0
2%以上、1を以下とした。
Cr:合金に不働態皮膜を形成して耐孔食性を付与せし
める主要成分の一つで、第2図のP値において、孔食発
生電位とPの関係を成立せしめるCr含有量の下限は1
9%である。また、2B’4以上添加されると、P値に
対するCrの貢献度は減少しくOrの係数値は1より小
さくなる)、耐孔食性に対する効果は飽和する。一方、
第5図に示されるδ−フェライトを形成させないために
必要な(Cr+Mo)含有量に対するNi含有量はCr
含有量に対して変化せず、従って、過剰のCr添加は、
同時にNi添加量を増加せしめることになる。このため
、Cr含有量は19%以上、26を未満とした。
める主要成分の一つで、第2図のP値において、孔食発
生電位とPの関係を成立せしめるCr含有量の下限は1
9%である。また、2B’4以上添加されると、P値に
対するCrの貢献度は減少しくOrの係数値は1より小
さくなる)、耐孔食性に対する効果は飽和する。一方、
第5図に示されるδ−フェライトを形成させないために
必要な(Cr+Mo)含有量に対するNi含有量はCr
含有量に対して変化せず、従って、過剰のCr添加は、
同時にNi添加量を増加せしめることになる。このため
、Cr含有量は19%以上、26を未満とした。
Ni、 Mo: H2Sの存在する環境ではCrととも
に、不働態皮膜を形成し、合金に耐孔食性を付与する。
に、不働態皮膜を形成し、合金に耐孔食性を付与する。
Ni含有量の上下限は、第2図の孔食発生電位とP値の
関係を成立せしめる環境温度および第5図の関係によっ
て、(C:r+Mo)含有量に対応して変化する。
関係を成立せしめる環境温度および第5図の関係によっ
て、(C:r+Mo)含有量に対応して変化する。
また、MOは環境温度に対応して下限および上限がきま
る。従って、Ni、 Moは環境温度に対応して、成分
量が限定される。
る。従って、Ni、 Moは環境温度に対応して、成分
量が限定される。
環境温度=150℃以下の場合
第2図のP値において、孔食発生電位とP値の関係を成
立せしめるMoの下限は3tである。また、8を以上添
加されると、P値に対する貢献度は減少しくMoの係数
値は1.5より小さくなる)、耐孔食性に対する効果は
飽和する。このため、M6含有量は3t以上、8零未満
とした。
立せしめるMoの下限は3tである。また、8を以上添
加されると、P値に対する貢献度は減少しくMoの係数
値は1.5より小さくなる)、耐孔食性に対する効果は
飽和する。このため、M6含有量は3t以上、8零未満
とした。
第2図のP値を成立せしめるNi含有量の下限は31%
である。上限は第5図の(Cr+Mo)含有量との関係
から35主であるが、第2図のP値に対する貢献度が減
少しNi添加の効果が飽和する値が45零である。従っ
て、Niは、下限31主、上限45%未満とした。
である。上限は第5図の(Cr+Mo)含有量との関係
から35主であるが、第2図のP値に対する貢献度が減
少しNi添加の効果が飽和する値が45零である。従っ
て、Niは、下限31主、上限45%未満とした。
Nb:第3図は孔食発生電位におよぼすNb添加の効果
により、 Nb/ (C+0.8 N )ン2 また、第4図に示した熱間加工性の劣化に基づく制限に
より、Nb含有量の上限は0.3木である。さらに、本
発明において、0.03’4未満のNbの添加は、C,
N含有量において、炭窒化物の形成が認められない。こ
のため、下限は0.03%とした。
により、 Nb/ (C+0.8 N )ン2 また、第4図に示した熱間加工性の劣化に基づく制限に
より、Nb含有量の上限は0.3木である。さらに、本
発明において、0.03’4未満のNbの添加は、C,
N含有量において、炭窒化物の形成が認められない。こ
のため、下限は0.03%とした。
Cu、 Sn、 Sb:これらの1種または2種を添加
することにより、本発明合金の濃厚な酸に対する耐食性
が改善されることが認められた。しかし、その効果は、
Cu: 2%. Sn: 0.15%. Sb: 0.
15%以上添加すると飽和するので、それぞれの上限を
、Cu: 2!k 、 Sn: 0.15!14 、
Sb: 0.15%とした。
することにより、本発明合金の濃厚な酸に対する耐食性
が改善されることが認められた。しかし、その効果は、
Cu: 2%. Sn: 0.15%. Sb: 0.
15%以上添加すると飽和するので、それぞれの上限を
、Cu: 2!k 、 Sn: 0.15!14 、
Sb: 0.15%とした。
この他に、不可避不純物としてのP、Sは、それぞれ耐
孔食性を劣化せしめるので、その上限をP : 0.0
3% 、 S : 0.01%とした。また、脱酸剤と
して、八10.1%以下、 Ca 0.03%以下、必
要に応じてLa 0.1%以下、 Mg 0.1!4以
下が添加される。さらに炭窒化物を形成せしめるNbの
効果は、Ti。
孔食性を劣化せしめるので、その上限をP : 0.0
3% 、 S : 0.01%とした。また、脱酸剤と
して、八10.1%以下、 Ca 0.03%以下、必
要に応じてLa 0.1%以下、 Mg 0.1!4以
下が添加される。さらに炭窒化物を形成せしめるNbの
効果は、Ti。
Zr、 Vでも代替可能であるが、巨大介在物を生成し
て材質を劣化せしめる等の不都合が生ずるので、本発明
には含めなかった。
て材質を劣化せしめる等の不都合が生ずるので、本発明
には含めなかった。
本発明の合金は、油井管として使用される場合には、強
度を付与することが要求される。通常、強度を付与する
方法として、加工硬化、析出硬化、固溶硬化等の方法が
用いられるが、本発明では加工硬化により、強度を付与
する。過大な加工硬化は耐孔食性を劣化するが、30%
までの冷間加工によっては耐孔食性は劣化しないので、
本発明では、最終焼鈍後に、30を以下の冷間加工を行
なう。
度を付与することが要求される。通常、強度を付与する
方法として、加工硬化、析出硬化、固溶硬化等の方法が
用いられるが、本発明では加工硬化により、強度を付与
する。過大な加工硬化は耐孔食性を劣化するが、30%
までの冷間加工によっては耐孔食性は劣化しないので、
本発明では、最終焼鈍後に、30を以下の冷間加工を行
なう。
(実施例)
第1表に実施例を示した。実施例の合金管は、製造法の
一例である真空溶解−熱間押出製管一溶体化一冷間加工
の工程により製造した。
一例である真空溶解−熱間押出製管一溶体化一冷間加工
の工程により製造した。
熱間加工性はグリ−プル試験により評価したが、試験片
は鋳塊から加工した。耐孔食性は、製管後の製品管から
採取した試験片を用いて、分圧5気圧のH2Sガスと平
衡している20!4 NaC1溶液中において、種々の
温度で孔食電位を測定することにより評価した。本発明
は、合金成分によって孔食発生電位が−300mV v
s SCHに達する温度がきめられており、目標温度が
α欄、評価結果がX欄に示されている。
は鋳塊から加工した。耐孔食性は、製管後の製品管から
採取した試験片を用いて、分圧5気圧のH2Sガスと平
衡している20!4 NaC1溶液中において、種々の
温度で孔食電位を測定することにより評価した。本発明
は、合金成分によって孔食発生電位が−300mV v
s SCHに達する温度がきめられており、目標温度が
α欄、評価結果がX欄に示されている。
また、熱間加工性の評価はグリ−プル試験の断面絞り値
で行なわれるが、目標値はすべての合金グループについ
て、80%が最低限界値であり、評価結果はY欄に示さ
れている。
で行なわれるが、目標値はすべての合金グループについ
て、80%が最低限界値であり、評価結果はY欄に示さ
れている。
(発明の効果)
本発明は、高温のH2S環境において、優れた耐孔食性
を有する合金を提供することを可能にしたものであり、
産業の発展に貢献すること極めて大である。
を有する合金を提供することを可能にしたものであり、
産業の発展に貢献すること極めて大である。
第1図は合金に発生する腐食形態と環境条件の関係を示
す概念図、第2図は孔食発生電位(Vc)におよぼす環
境温度と合金元素量の影響を示すグラフ、第3図は孔食
発生電位におよぼすNb添加の効果を示すグラフ、第4
図は1200℃における絞り値におよぼすNbの影響を
示すグラフ、第5図はδ−フェライトを起点とする孔食
発生におよぼす合金元素の影響を示すグラフである。
す概念図、第2図は孔食発生電位(Vc)におよぼす環
境温度と合金元素量の影響を示すグラフ、第3図は孔食
発生電位におよぼすNb添加の効果を示すグラフ、第4
図は1200℃における絞り値におよぼすNbの影響を
示すグラフ、第5図はδ−フェライトを起点とする孔食
発生におよぼす合金元素の影響を示すグラフである。
Claims (2)
- (1)重量%で C:0.03%以下 Si:0.02%以上、1.0%以下 Mn:0.02%以上、1.0%以下 Cr:19%以上、26%未満 Ni:31%以上、45%未満 Mo:3%以上、8%未満 Nb:0.03%以上、0.3%未満 P:0.03%以下 S:0.01%以下 その他、脱酸剤等の不可避不純物と残部鉄よりなり、か
つ、下記各式の条件を満足することを特徴とする、硫化
水素の存在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイ
ト合金。 120>Cr+2Ni+1.5Mo≧100 Ni+16≧1.5(Cr+Mo) - (2)重量%で C:0.03%以下 Si:0.02%以上、1.0%以下 Mn:0.02%以上、1.0%以下 Cr:19%以上、26%未満 Ni:31%以上、45%未満 Mo:3%以上、8%未満 Nb:0.03%以上、0.3%未満 P:0.03%以下 S:0.01%以下 さらに、Cu2%以下、Sn0.15%以下、Sb0.
15%以下のうち、1種または2種を添加し、その他、
脱酸剤等の不可避不純物と残部鉄よりなり、かつ、下記
各式の条件を満足することを特徴とする、硫化水素の存
在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイト合金。 120>Cr+2Ni+1.5Mo≧100 Ni+16≧1.5(Cr+Mo)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62268214A JPH0635639B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 硫化水素の存在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイト合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62268214A JPH0635639B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 硫化水素の存在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイト合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01111841A true JPH01111841A (ja) | 1989-04-28 |
JPH0635639B2 JPH0635639B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=17455500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62268214A Expired - Lifetime JPH0635639B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 硫化水素の存在する環境で高耐孔食性を有するオーステナイト合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0635639B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014500907A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-01-16 | オウトクンプ ファオデーエム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Ni−Fe−Cr−Mo−合金 |
JP2015196193A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 新日鐵住金株式会社 | 靭性および孔食性に優れた鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
KR102069519B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2020-01-23 | (주)계선이엔지 | 밀폐형 제습순환타입의 건조 장치 |
JP2020512485A (ja) * | 2017-03-22 | 2020-04-23 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 粉末及びhip処理された物体、並びにこれらの製造 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58199851A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-21 | Kobe Steel Ltd | 酸性油井用高ニツケル合金 |
JPS6077918A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐食性合金鋼の製造方法 |
JPS62158849A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 靭性の優れた高耐食性Ni基合金 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62268214A patent/JPH0635639B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58199851A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-21 | Kobe Steel Ltd | 酸性油井用高ニツケル合金 |
JPS6077918A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-02 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐食性合金鋼の製造方法 |
JPS62158849A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 靭性の優れた高耐食性Ni基合金 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014500907A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-01-16 | オウトクンプ ファオデーエム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Ni−Fe−Cr−Mo−合金 |
US9228250B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-01-05 | VDM Metals GmbH | Ni—Fe—Cr—Mo alloy |
JP2015196193A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 新日鐵住金株式会社 | 靭性および孔食性に優れた鋼管用鋳片の連続鋳造方法 |
JP2020512485A (ja) * | 2017-03-22 | 2020-04-23 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 粉末及びhip処理された物体、並びにこれらの製造 |
US11035028B2 (en) | 2017-03-22 | 2021-06-15 | Sandvik Intellectual Property Ab | Powder and a HIP:ed object and the manufacture thereof |
KR102069519B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2020-01-23 | (주)계선이엔지 | 밀폐형 제습순환타입의 건조 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0635639B2 (ja) | 1994-05-11 |
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