JPS5974221A - 高強度継目無鋼管の製造方法 - Google Patents

高強度継目無鋼管の製造方法

Info

Publication number
JPS5974221A
JPS5974221A JP18346882A JP18346882A JPS5974221A JP S5974221 A JPS5974221 A JP S5974221A JP 18346882 A JP18346882 A JP 18346882A JP 18346882 A JP18346882 A JP 18346882A JP S5974221 A JPS5974221 A JP S5974221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
corrosion cracking
stress corrosion
sulfide stress
steel
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18346882A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0225969B2 (ja
Inventor
Kuniaki Motoda
元田 邦昭
Sadao Hasuno
貞夫 蓮野
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP18346882A priority Critical patent/JPS5974221A/ja
Publication of JPS5974221A publication Critical patent/JPS5974221A/ja
Publication of JPH0225969B2 publication Critical patent/JPH0225969B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高強度継目無鋼管の製造方法に関し、とく
にサワー化傾向の下に深井戸化の著しい1、。
油井管または類似の用途で、硫化物応力腐食割れ発生の
危険を少くとも’IOン/m−のように高い降伏強さの
下に有効に回避することについての開発成果を、あらた
に提案しようとするものである。
上記したような深井戸化かっサワー化する傾向に対して
は一般に耐硫化物応力腐食割れ性カ\強さの上昇と共に
劣化するので両者の1tfね合いから現在の所降伏強す
64〜74 kgf / mm2級の(3r −M。
系QjA カ、もつとも優れたものとされている。
最近特開昭58−78917号公報により、従来の6f
Ikyf/m−級Or −Mo鋼に比しOr、Moを増
量し、かつVを多量添加して耐硫化物応力腐食割れ性の
改善を図った75〜nokgf/篤−級の鋼が開発され
たが、MO,Vなどの高価な元素を多量に含むため高価
につき、また多量のVを含むため連続鋳造による素材の
熱間加工中に割れが発生しやすい。
また特開昭57−19822号、F17−19828号
両公報にて耐硫化物応力腐食割れの優れたLa添加鋼が
提案されたが、この鋼の降伏強さは最も高くても+11
 o kgf/鰭2程度であって従来鋼に比して強度の
改善は事実上はとんど見られない。
さらに特開昭57−15622号公報にはP。
Sを低減した高強度油井用鋼が開示されているが。
その強度値は明確にされていないにしても実施例からみ
ると91〜98に9f/ff1−の降伏強さにのぼるほ
ど、かなり高強度化されているとは云えこの鋼はアルカ
リ性環境のしかもH2Sは微量しか含まない場合にのみ
しか耐応力腐食割れ性は保証されていない。
加えて上掲の名調はいずれも低温靭性について考慮され
てはいない。もちろん稼動中の油井における油井管は、
井戸の中が一般に高温であるため、直接的には低温靭性
を必要としないが、峡近の新油田は寒冷地に位置する場
合も多く、この場合は搬送中、ス゛ドック中に事故を起
す可能性もあるので、この点看過されてはならない。
この発明は先行技術の上記問題点について、上掲したよ
うに高価な元素を多量に含まず連続萌造にも適した安価
な成分系であって、しかも耐硫化物応力IK食割れ性と
共に低温靭性にも優れた高強度継目無鋼管を提供するこ
とを目的とした開発成果である。
発明者らは、この目的に関し。
(1〕  降伏強さ7 Q kgf’ 7fa−以上の
鋼の硫化物応力腐食割れについてはとくに粒界割れが起
点となること (2)P、SおよびNの低減により、とくに粒界割れ型
硫化物応力腐食割れ感受性が低下すること、(3)焼戻
保持時間が長いほど耐硫化物応力腐食割れ性が良いこと の以下にのべる実験上の知見を踏まえて、この発明によ
る適合を導いたものである。
一般にり胃の硫化物応力腐食割れの破面形態は粒界割れ
、凝へき開、ディンプルなどざまざまな形態様相を示し
一定でないが発明者らは種々の強度の鋼の破°面を詳細
に検討した結果、強度が高くなるに従ってとくに粒界割
れが重要となり、ことに降伏強さが701ayf/ 關
2級以上の含Or@では殆んど粒界割れが破壊の起点と
なっていることを見い出した。
さらにこのような鋼の耐硫化物応力腐食割れ性および低
温靭性は焼戻脆性と深い関係があり−PSおよびNの低
減に加えてMOとZrおよびまたはT1の適電添加によ
り著しく向上すること−またNt)を添加するとNt)
はP化物を形成してPの粒界への偏析を一段と防ぎこれ
もまた有効なこと、加えてかかる効果は、とくに焼戻保
持時間が長い程、より良く発揮されることを見出した。
以上の知見に基いて発明者らは、高強度でかつ耐硫化物
腐食割れ性、低温靭性ともに優れ連続鋳造による素材製
造も可能な継目無鋼管の製造方法を次のように確立した
ものである。
この発明はOn 0.1〜0.5重量係(以下単に係で
示す)、 Si : 0.1〜0.84、In s 0
.2〜0.81、 Or : 1.0〜4.04を含み
、A/ : 0.005〜0.1 mであって、Pおよ
びSともに0.005チ以下。
そしてN : 0.0041以下にそれぞれ低減しがっ
Mcij O,1〜1.01ならびにNb : 0.0
1NO,11を、Zrおよび/まt= ハTi : o
、On5〜o、1 % (!: トもニ、。
必要によってはざらにV : 0.11以下およびB:
0.0054以下のうち少くとも1種もあわせ含有する
成分組成になる継目無鋼管素材に熱間加工を施したあと
・調質処理する際に、焼入れに引続く焼戻し処理中、6
10℃以上AC1点以下の温度範囲で、管の肉厚tに応
じ少くともτ(焼戻し温度下保持時間、hr)=−↓−
×(管の肉厚、鰭)で与25.4 えられる保持時間τにわたらせて、降伏強さまたは0.
6係耐カフ0〜] 20 kgf/−において、すぐれ
た耐硫化物応力腐食割れ性と、低温靭性とを兼備させを
ことからなる高強度継目無鋼管の製造方法を提案するも
のである。
まずこの発明において各添加元素の成分割合を限定した
理由を説明する。
0 : 0.1〜0.r)優 Cは0.1係を下まわると焼入れ性が損われ。
0.5憾を超えると焼割れの発生がみられるので0.1
〜0.5憾の範囲とした。
Si : 0.I NO,84 Siは鋼の脱酸と強度増加の目的で0.】俤以上必要で
あるが、0.8係を超えると靭性を劣化させるので0.
1〜0.8係の範囲とした。
M n : 0.2〜0.8 ’4 Inは0.2係以上の添加により強度と靭性を向上させ
、脱酸にも有効であるが0.8係をこえるとP、Sなど
の偏析を招き、耐硫化物応力腐食割れ性を劣化させるの
で0.2〜0.8係の範囲とした。
Or : 1.0〜4.0係 Orは耐食性1強度、焼戻し抵抗性を高めるのに1.0
噂以上必要であるが、4.01を超えると靭性を劣化さ
せるので1.0〜4.0係の範囲とした。
A/ : 0.0015〜0.11 Aノは脱酸に寄与するばかりでなくNと化合してNの粒
界への偏析を防いで耐硫化物応力腐食割れ性を向上させ
るのに0.0LIFi 1以上必要であるが、0.11
を超えるとその効果は飽和し靭性の劣化を招くので0.
005〜0.1 ’1の範囲とした。
P、S≦0.005係およびN≦0.0(14チこれら
の不純物元素は粒界へ偏析して鋼の粒界強度を低下させ
・とくに降伏強さ79 kgf / mn2 以上の鋼
における粒界割れ型の硫化物腐食割れに悪影響を及すの
でこれを防止するためには可及的に少くするのが望まし
く、この発明に従いMOならびにNbと、 Zrおよび
/またはT1を添加して、不純物元素の固定を図った場
合においても、目的とする強度、耐硫化物応力腐食割れ
性および低温靭性を得るためには、上限をP、Sはとも
に0.005 憾Nは0.004”]とする必要がある
No : 0.2〜1.0係 MOは耐食性、強度、焼戻し抵抗性を高め、Pの粒界偏
析を防いで耐硫化物応力腐食割れ性を向上させるのに0
.21以上必要であるが、1.0噂を超えて多1に含有
すると靭性を劣化させ、かつ高価となるので0.2〜1
.01の範囲とした。
Nb : 0.01〜0.1憾 NbはすでにのべたOrおよびMoを含有する鋼に添加
すると、焼もどし後の鋼の組織において炭化物を微細に
して粒内に均一に分散させること、またPを固定して粒
界への偏析を妨げることが相撲って耐硫化物応力腐食割
れ性を向上させるのに役立ちそのために0.1俤以上必
要であり、 0.11を超えると靭性を劣化させ、かつ
連続鋳造による素材製造時割れ発生の原因となるので0
.O2N2.1係の範囲とする。
zrおよび/またはTi : 0.005〜0.14こ
れらの元素は、Nとの親和力がもつとも強く、これを固
定して粒界への偏析を防ぎ、耐硫化物応力腐食割れ性を
向上させる作用効果を同じくするので、 Ti * Z
rの各々の単独添加でも同時添加でもよく、上記の効果
を導くためには、それらの合計量で0.no5(+以上
必要であり、一方0.1憾を超えると靭性を劣化させる
ので0.0051〜0.1係の範囲とする。
上記のような限定組成の鋼を継目無鋼管として熱間加工
後、焼入れ、焼戻し処理をおこなう。焼入条件は限定し
ないが、好ましくは90チ以上がマルテンサイト組織に
なることが好ましい。
ついで620°以上、 A01以下の温度で・管の肉厚
を間に応じて次式で示す7時間にわたり保持して焼もど
し処理を行う〇 τ〉□ −15,4 620℃以上の温度と上式による保持時間は、オーステ
ナイト粒界への不純物の偏析を防き゛かつ球状炭化物を
均一微細に析出させて、必要な強度。
靭性と耐硫化物応力腐食割れ性を得るために必要である
。AC3点をこえるとオーステナイトが生じ常温に冷却
した時にこれが焼戻しを受けないマルテンサイトとなり
、耐硫化物応力腐食割れ性を著しく劣化させる。
上記の如くして優れた低温靭性と耐硫化物応力腐食割れ
性を有する高強度継目無鋼管が得られるが、さらに高強
度、焼入れ性の補助、焼もどし抵抗性の付加および靭性
向上などの目的に応じて必要によりV、Hの1種または
2種をVはo、ol S以上、Bは0.011051以
上で添加することによって。
この発明の効果をさらに向上させることができる。
しかし過剰に添加するといずれも鋼の靭性を劣化させ、
また連続鋳造により素材を製造する場合には割れ発生の
原因となるのでその上限はVは0.14勉Bは0.00
54とする。
この発明において鋼管の降伏強さまたは0.6係耐力を
、70kgf/−から1!90沖fl/Gt−の範囲に
限定したのは、70に9f/IIl+12未満の場合は
硫化物応力腐食割れは主に凝へき開またはディンプル状
の破面を呈し1粒界値面となることはまれであり、その
割れ機構が異なるために、このようにP、SおよびNの
量の限定とこれらの粒界への偏析を妨げるMo 、 N
b t ZrおよびまたはT1の添加と焼もどし温度お
よび保持時間の規定をしても格段の意味がないからであ
り、また1s o Jcgf屓では耐硫化物応力腐食割
れ性が1掲対策の下でなお著しく劣化する。
次にこの発明の実施側について述べる0表】に継目無鋼
管の成分と管の肉厚、焼戻し条件と焼戻し後の降伏強さ
YS、引張り強さTS%耐硫化物応力JA食割れ性、シ
ャルピー試験で求めたyTrsを比較例と対比して示す
耐硫化物応力腐食割れ性は丸棒引張り型の試験片を用い
てNAOE液(0,54酢酸、5俤食塩添加飽和硫化水
素水)中で降伏強さの75憾の応力を負荷して試験した
表1中の○印は上記の試験で30日間破断しなかったも
のを、X印は破断したものを示す。表1の記号1〜4は
この発明による鋼管であり、いずれも良好な耐硫化物応
力腐食割れ性と良好な低温靭性を示している。記号5,
6の鋼管の、成分組成はこの発明の範囲にあるが記号5
は焼もどし温度が、記号6は保持時間が各々この発明の
範囲からはずれているため耐硫化物応力腐食割れ性、低
温靭性ともに劣っている。記号7はP2記号8はS、記
号9 ハN 、記号10はT1、Zr 、記号】1はM
Oそして記号12はNbがそれぞれこの発明の成分範囲
からはずれているため、この発明の範囲の焼もどし処理
を行っても、優れた耐硫化物応力腐食割れ性と低温靭性
を得ることはできない0以上のべたようにしてこの発明
は油井用鋼管においてまたはその類似の使途で耐硫化物
応力腐食割れ性を、高強度と低温靭性にあわせ要求され
るたとえばラインパイプ、化学プラント用鋼管、鋼板な
どに適用して、従来比類のない顕著な効果をもたらすこ
とができる。
特許出願人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、  e : o、1〜0.5車量係、Si : 0
    .1〜0.3川歇係、Mn : 0.2〜(1,8車量
    係、Or : 1.0〜41.0寅吋壬を含み、kl 
    : 0.005〜0.1重in: 4であって、Pおよ
    びSともに0.005重量重量下、そしてN : (1
    ,004重量重量下にそれぞれ低減し、かつMo : 
    (1゜2〜1.0車量係ならびニNb:0.旧〜0.1
    重量係を、Zrおよび/またはTiの合計量0.0(1
    5〜0.1重晴係とともに、必要によっては、ざらにV
     : 0.1重量係以下およびB : 0.005重!
    4以下のうち少くとも1種もあわせ含有する成分組成に
    なる継目無m’を素材に熱間加工を施したあと―質処理
    する際に、焼入れに引続く焼戻し処理中、620℃以上
    AOI点以下の温度範囲で、管の肉厚tに応じ少くとも
    下記式で与えられる保持時間τにわたらせて、降伏強さ
    または0.6係耐カフ 0〜] 2 Q kgf / 
    tnynE ニおイテ、スフれた耐硫化物応力腐食割れ
    性と、低温靭性と1を兼備させることを特徴とする高強
    度継目無鋼管の製造方法。 記 τ= −1 25,4 式中τ:焼戻し温度下保持時間(hr)t=管の肉厚 
         (mm )
JP18346882A 1982-10-19 1982-10-19 高強度継目無鋼管の製造方法 Granted JPS5974221A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18346882A JPS5974221A (ja) 1982-10-19 1982-10-19 高強度継目無鋼管の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18346882A JPS5974221A (ja) 1982-10-19 1982-10-19 高強度継目無鋼管の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5974221A true JPS5974221A (ja) 1984-04-26
JPH0225969B2 JPH0225969B2 (ja) 1990-06-06

Family

ID=16136315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18346882A Granted JPS5974221A (ja) 1982-10-19 1982-10-19 高強度継目無鋼管の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5974221A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61272351A (ja) * 1985-05-29 1986-12-02 Kawasaki Steel Corp 高強度高靭性油井用鋼管
WO1986007096A1 (en) * 1985-05-23 1986-12-04 Kawasaki Steel Corporation Process for producing high-strength seamless steel pipes excellent in sulfide stress corrosion cracking resistance
JPS62253720A (ja) * 1986-04-25 1987-11-05 Nippon Steel Corp 硫化物応力割れ抵抗性に優れた低合金高張力油井用鋼の製造方法
JPS634047A (ja) * 1986-06-20 1988-01-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐硫化物割れ性に優れた高張力油井用鋼
JP2006307245A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Jfe Steel Kk Ti添加系低炭素鋼からなる継目無鋼管の熱処理方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007096A1 (en) * 1985-05-23 1986-12-04 Kawasaki Steel Corporation Process for producing high-strength seamless steel pipes excellent in sulfide stress corrosion cracking resistance
JPS61272351A (ja) * 1985-05-29 1986-12-02 Kawasaki Steel Corp 高強度高靭性油井用鋼管
JPS62253720A (ja) * 1986-04-25 1987-11-05 Nippon Steel Corp 硫化物応力割れ抵抗性に優れた低合金高張力油井用鋼の製造方法
JPS634047A (ja) * 1986-06-20 1988-01-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐硫化物割れ性に優れた高張力油井用鋼
JP2006307245A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Jfe Steel Kk Ti添加系低炭素鋼からなる継目無鋼管の熱処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0225969B2 (ja) 1990-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3358135B2 (ja) 耐硫化物応力割れ抵抗性に優れた高強度鋼およびその製造方法
JPS6354765B2 (ja)
JPH10503809A (ja) 熱間加工性に優れた耐硫化物応力割れ性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼
JPS63230847A (ja) 耐食性に優れた油井管用低合金鋼
JPS60174822A (ja) 厚肉高強度継目無鋼管の製造方法
EP0224591B1 (en) Process for producing high-strength seamless steel pipes excellent in sulfide stress corrosion cracking resistance
JP3539250B2 (ja) 高耐応力腐食割れ性を有する655Nmm−2級低C高Cr合金油井管およびその製造方法
JPS5974221A (ja) 高強度継目無鋼管の製造方法
JP2000160300A (ja) 高耐食性を有する655Nmm−2級低C高Cr合金油井管およびその製造方法
JPH0643626B2 (ja) 油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼
JPH05156409A (ja) 耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法
JPH03211230A (ja) 高耐食性低合金ラインパイプ用鋼の製造法
JPS6216250B2 (ja)
JPS5920423A (ja) 低温靭性の優れた80kgf/mm2級継目無鋼管の製造方法
JPS6240345A (ja) 耐遅れ破壊特性の優れた高張力油井用鋼管
JP2730090B2 (ja) 高降伏比マルテンサイト系ステンレス鋼
JPH11310823A (ja) 低温靭性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法
JP3099155B2 (ja) 溶接性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法
JPS6254060A (ja) 耐遅れ破壊性の優れた高強度油井用鋼管
JP2727865B2 (ja) 高強度高耐食性継目無鋼管の製造方法
JPS6358892B2 (ja)
JP2752505B2 (ja) 低温靭性および耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度低合金油井用鋼
JP2541389B2 (ja) 低降伏比高張力鋼の製造方法
JPS62149814A (ja) 直接焼入法による低炭素高強度継目無鋼管の製造方法
KR890002612B1 (ko) 충격인성이 우수한 텅스텐(w)함유 기계구조용 강의 제조법