JPS6383248A - 耐応力腐食割れ性に優れた油井管用高Ni合金およびその製造法 - Google Patents
耐応力腐食割れ性に優れた油井管用高Ni合金およびその製造法Info
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- JPS6383248A JPS6383248A JP22500186A JP22500186A JPS6383248A JP S6383248 A JPS6383248 A JP S6383248A JP 22500186 A JP22500186 A JP 22500186A JP 22500186 A JP22500186 A JP 22500186A JP S6383248 A JPS6383248 A JP S6383248A
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- 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】
「発明の目的」
本発明は耐応力腐食割れ性に優れた油井管用高Ni合金
およびその製造法に係り、IhS、 CO□およびCX
−イオンを大量に含有した、いわゆる高深度サワー油井
、ガス井のチュービングに使用する耐食性の優れた継目
無し管用高Ni合金およびその製造法を捉供しようとす
るもである。
およびその製造法に係り、IhS、 CO□およびCX
−イオンを大量に含有した、いわゆる高深度サワー油井
、ガス井のチュービングに使用する耐食性の優れた継目
無し管用高Ni合金およびその製造法を捉供しようとす
るもである。
産業上の利用分野
耐応力腐食割れ性の要求される高深度サワー油井やガス
井管用の高Ni合金およびその製造法。
井管用の高Ni合金およびその製造法。
従来の技術
高深度のサワー油井、ガス井では大量のHas。
CO□、塩化物などを含有し厳しい腐食環境を形成して
おり、炭素鋼製品が使用できないばかりか、ステンレス
鋼でも孔食や応力腐食割れを生ずる。
おり、炭素鋼製品が使用できないばかりか、ステンレス
鋼でも孔食や応力腐食割れを生ずる。
しかもこれらの油井、ガス井が高深度化するに従い、用
いられる材料の降伏応力などに関して次第に高いものが
要求される。これらの要請を満足させるため従来におい
ては高Ni合金を冷間加工して油井管等を製造している
。
いられる材料の降伏応力などに関して次第に高いものが
要求される。これらの要請を満足させるため従来におい
ては高Ni合金を冷間加工して油井管等を製造している
。
なおステンレス鋼に関してNが含有された場合に固溶強
化して強度を上昇させ、又耐孔食性を改善するが、耐S
SC性を悪化させることが知られている。
化して強度を上昇させ、又耐孔食性を改善するが、耐S
SC性を悪化させることが知られている。
発明が解決しようとする問題点
上記したような従来のものにおいて高深度化に即応すべ
く高強度を得るためには強加工が必要であり、このよう
な冷間加工は応力腐食割れに対する感受性を高める。従
ってこれらの条件を改善するためにこのような材料とし
ては非常に高いNi量を含有させることが要求され、当
然にコス)・アップとなる。
く高強度を得るためには強加工が必要であり、このよう
な冷間加工は応力腐食割れに対する感受性を高める。従
ってこれらの条件を改善するためにこのような材料とし
ては非常に高いNi量を含有させることが要求され、当
然にコス)・アップとなる。
発明の構成
問題点を解決するだめの手段
1、C:0.02呵%以下、 Si:1.0wt%以
下。
下。
Mn : 1.0wt%以下、 P:0.01wt
%以下。
%以下。
S:0.01wt%以下、 Cr: 1 B〜28i
qt%。
qt%。
Mo: 3.0〜4.5wt%、 Ni : 18〜
35wt%N:0.08〜0.20凶t% を含有し、熱間加工性を改善する必要がある場合に、 Ca:0.01wt%以下、 Mg : O,O1wt
%以下の何れか一方または双方を含有し、残部がFeお
よび不可避不純物からなることを特徴とする耐応力腐食
割れ性に優れた油井管用高Ni合金。
35wt%N:0.08〜0.20凶t% を含有し、熱間加工性を改善する必要がある場合に、 Ca:0.01wt%以下、 Mg : O,O1wt
%以下の何れか一方または双方を含有し、残部がFeお
よび不可避不純物からなることを特徴とする耐応力腐食
割れ性に優れた油井管用高Ni合金。
2、C:0.02誓t%以下、 Si:1.0wt%
以下。
以下。
Mn:1.0wt%以下、 P:0.01wt%以
下。
下。
S : 0.01.wt%以下、 Cr:18〜28
−t%。
−t%。
Mo : 3.0〜4.5nt%、旧:18〜35wt
%N : 0.0 8〜0.2 0wt%を含有し、
熱間加工性を改善する必要がある場合に、 Ca:0.01wt%以下、 Mg : 0.01wt
%以下の何れか一方または双方を含有し、残部がFeお
よび不可避不純物からなる鋼を1000〜1100℃で
溶体化熱処理してから5〜25%の冷間加工することを
特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた油井用高Ni合金
の製造法。
%N : 0.0 8〜0.2 0wt%を含有し、
熱間加工性を改善する必要がある場合に、 Ca:0.01wt%以下、 Mg : 0.01wt
%以下の何れか一方または双方を含有し、残部がFeお
よび不可避不純物からなる鋼を1000〜1100℃で
溶体化熱処理してから5〜25%の冷間加工することを
特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた油井用高Ni合金
の製造法。
作用
Nを適量含有せしめると共にSを0.01wt%以下に
制限して高強度性を得しめると共に熱間加工性を確保す
る。
制限して高強度性を得しめると共に熱間加工性を確保す
る。
このようにして高強度化を図ることにより高強度を得る
ための冷間加工を低減し、耐応力腐食性を得しめる。
ための冷間加工を低減し、耐応力腐食性を得しめる。
実施例
−に記したような本発明について、更に説明すると、本
発明者等は」−記したような従来技術における問題点を
解消することについて仔細な研究と推考を重ねた結果、
上記のような鋼にNを適量添加することにより高強度性
を得しめ、このようにNを添加すると熱間加工性が劣化
することについて更に仔細を検討したところ、このN量
を特定範囲とすると共にS量を制限することにより熱間
加工性および強度を共に適切に満足せしめ得ることを発
見した。
発明者等は」−記したような従来技術における問題点を
解消することについて仔細な研究と推考を重ねた結果、
上記のような鋼にNを適量添加することにより高強度性
を得しめ、このようにNを添加すると熱間加工性が劣化
することについて更に仔細を検討したところ、このN量
を特定範囲とすると共にS量を制限することにより熱間
加工性および強度を共に適切に満足せしめ得ることを発
見した。
即ちNを添加することにより必要な強度を得るための冷
間加工量を減少することができ、Nを添加しない略同−
成分の材料におりる同一強度のものより優れた耐応力腐
食性を得ることができる。
間加工量を減少することができ、Nを添加しない略同−
成分の材料におりる同一強度のものより優れた耐応力腐
食性を得ることができる。
然して溶体化材にNを添加すると耐SCC性の劣化する
ことはよく知られたところであるが、このようなNの悪
影響よりも冷間加工度の減少による効果の方が大きく、
また耐孔食性を向上してSCC起点の発生を少くし、耐
SCC性の向上に寄与する。
ことはよく知られたところであるが、このようなNの悪
影響よりも冷間加工度の減少による効果の方が大きく、
また耐孔食性を向上してSCC起点の発生を少くし、耐
SCC性の向上に寄与する。
本発明によるものの成分組成の限定理由をwt%(以下
単に%という)によって説明すると以下の如くである。
単に%という)によって説明すると以下の如くである。
c:o、o2%以下。
CはCr炭化物を形成し、ステンレス鋼の耐食性を劣化
させる。そこで1000°C以上の熱処理で炭化物を形
成させないためには、少なくとも0.02%以下としな
ければならない。
させる。そこで1000°C以上の熱処理で炭化物を形
成させないためには、少なくとも0.02%以下としな
ければならない。
Si:1.0%以下、 Mn : 1.Out%以下。
St、Mnは1.0%以下であると耐食性に影響がなく
、又Siは精鋼上必要な脱酸剤であり、Mnはオーステ
ナイト相安定化剤であるが、共に1.0%を超えて添加
してもその効果が乏しいので、これを上ド艮とする。
、又Siは精鋼上必要な脱酸剤であり、Mnはオーステ
ナイト相安定化剤であるが、共に1.0%を超えて添加
してもその効果が乏しいので、これを上ド艮とする。
P:0.01%以下、 S:0.01%以下。
P、およびSは耐食性に有害な元素であり、できる限り
低くすることが望ましく上限をそれぞれ0.01%とし
た。
低くすることが望ましく上限をそれぞれ0.01%とし
た。
Cr:18〜28%
Crは耐食性、耐孔食性の向上を図り、ステンレス鋼の
基本成分である。18%以上でその効果は大であるが、
高すぎるとα相を生成し、耐SCC性を劣化させるので
、その上限を28%とした。
基本成分である。18%以上でその効果は大であるが、
高すぎるとα相を生成し、耐SCC性を劣化させるので
、その上限を28%とした。
Mo:3.0〜4.5%。
Moは、耐孔食性、耐SCC性の向上のために添加され
る元素であるが、その効果は3.0%以上で大である。
る元素であるが、その効果は3.0%以上で大である。
しかし、多量に添加しても、改善効果が小さく、なおか
つα相を生成し耐SCC性をむしろ劣化させるので上限
を4.5%とした。
つα相を生成し耐SCC性をむしろ劣化させるので上限
を4.5%とした。
Ni:18〜35%。
Niは、オーステナイト系ステンレス鋼の基本成分であ
り、耐SCC性を向上させ、オーステナイト相を安定化
するものであり、これらの目的を達成するためには18
%以上は必要であるが、35%を超えると、本発明にお
けるN添加の効果がなくなり、熱間加工性を劣化するた
め上限を35−t%とした。
り、耐SCC性を向上させ、オーステナイト相を安定化
するものであり、これらの目的を達成するためには18
%以上は必要であるが、35%を超えると、本発明にお
けるN添加の効果がなくなり、熱間加工性を劣化するた
め上限を35−t%とした。
N1.08〜0.20%。
Nは強度向上、特に冷間加工度を低減し、耐孔食性向上
、α相生成防止を図る元素であり、少なくとも800p
pm以上添加する必要がある。
、α相生成防止を図る元素であり、少なくとも800p
pm以上添加する必要がある。
ところが多量に添加すると、熱間変形抵抗を増加し、且
つ熱間加工性を阻害するので、その上限は0.2%とす
る必要がある。
つ熱間加工性を阻害するので、その上限は0.2%とす
る必要がある。
Sl、01%以下。
Sは熱間加工性に有害な元素であり、これを0.01%
以下に制限することによって熱間加工性を適切に得しめ
ると共にN添加による効果を充分に得しめる。
以下に制限することによって熱間加工性を適切に得しめ
ると共にN添加による効果を充分に得しめる。
本発明によるものは上記の外に、その熱間加工性を更に
改善する必要がある場合に、Ca:0.01%以下、M
g:0.01%以下の何れか一方または双方を添加する
。
改善する必要がある場合に、Ca:0.01%以下、M
g:0.01%以下の何れか一方または双方を添加する
。
即ちCa、Mgは何れも強力な脱酸脱硫元素であり、そ
の添加によって熱間加工性を改善することができるが、
その添加量がそれぞれ0.01%を超えると逆に熱間加
工性を阻害することとなるので、それぞれ上限を0.0
1%とすることが必要である。
の添加によって熱間加工性を改善することができるが、
その添加量がそれぞれ0.01%を超えると逆に熱間加
工性を阻害することとなるので、それぞれ上限を0.0
1%とすることが必要である。
本発明によるものの具体的な製造例について比較例と共
に示すと、以下の如くである。Cを0.02%以下、特
に0. OO2〜0.01%、Stを1%以下、特に0
.1〜0.5%、Mnを2%以下。
に示すと、以下の如くである。Cを0.02%以下、特
に0. OO2〜0.01%、Stを1%以下、特に0
.1〜0.5%、Mnを2%以下。
特に0.1〜0.6%、Pを0.03%以下、特に0.
002〜0.015%の範囲で含有すると共に次の第1
表に示すような成分をも含有した組成を有する本発明鋼
および比較鋼を溶製し、それらの鋼についてその強度を
冷間加工度と共に示し、又H,S 1atm+ 20%
NaCA!溶液、230℃で720時間、4点曲げのS
CC試験結果はこの第1表に併せて示す如くである。
002〜0.015%の範囲で含有すると共に次の第1
表に示すような成分をも含有した組成を有する本発明鋼
および比較鋼を溶製し、それらの鋼についてその強度を
冷間加工度と共に示し、又H,S 1atm+ 20%
NaCA!溶液、230℃で720時間、4点曲げのS
CC試験結果はこの第1表に併せて示す如くである。
即ち本発明によるものは5〜25%程度の低い冷間加工
度によって60〜90 kg/mm2程度の高強度を得
ることができ、特に17〜25%の冷間加工度の場合に
は84kg/mm2以上の高強度を得しめている。これ
に対し従来材では80kg/mm2以上の強度を得るた
めに30%以上の強加工が必要となり、従って殆んどに
割れが発生している。
度によって60〜90 kg/mm2程度の高強度を得
ることができ、特に17〜25%の冷間加工度の場合に
は84kg/mm2以上の高強度を得しめている。これ
に対し従来材では80kg/mm2以上の強度を得るた
めに30%以上の強加工が必要となり、従って殆んどに
割れが発生している。
従来材において割れの発生しないものはNi:40%と
相当に高目のものである。
相当に高目のものである。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によるときは耐食性を有する
高Ni合金に必要とされるNi量を低減すると共に優れ
た耐SSC性を与え、また冷間加工量が少くてすむので
製造工程を簡易化し低コストに適切な油井管などを提供
し得るものであるから工業的にその効果の大きい発明で
ある。
高Ni合金に必要とされるNi量を低減すると共に優れ
た耐SSC性を与え、また冷間加工量が少くてすむので
製造工程を簡易化し低コストに適切な油井管などを提供
し得るものであるから工業的にその効果の大きい発明で
ある。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第1図
は熱間加工性に及ぼすT S N (= S (ppm
)+ 1/10100N(pp )の影響を要約して示
した図表、第2図は熱間加工性に及ぼすNとSの影響と
冷間加工材の強度を要約して示した図表である。 なお第2図における添字は30%冷間圧延材の0.2%
ys値(kg/mm”) を示すものである。
は熱間加工性に及ぼすT S N (= S (ppm
)+ 1/10100N(pp )の影響を要約して示
した図表、第2図は熱間加工性に及ぼすNとSの影響と
冷間加工材の強度を要約して示した図表である。 なお第2図における添字は30%冷間圧延材の0.2%
ys値(kg/mm”) を示すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、C:0.02wt%以下、Si:1.0wt%以下
、Mn:1.0wt%以下、P:0.01wt%以下、
S:0.01wt%以下、Cr:18〜28wt%、M
o:3.0〜4.5wt%、Ni:18〜35wt%N
:0.08〜0.20wt% を含有し、熱間加工性を改善する必要がある場合に、 Ca:0.01wt%以下、Mg:0.01wt%以下
の何れか一方または双方を含有し、残部がFeおよび不
可避不純物からなることを特徴とする耐応力腐食割れ性
に優れた油井管用高Ni合金。 2、C:0.02wt%以下、Si:1.0wt%以下
、Mn:1.0wt%以下、P:0.01wt%以下、
S:0.01wt%以下、Cr:18〜28wt%、M
o:3.0〜4.5wt%、Ni:18〜35wt%N
:0.08〜0.20wt% を含有し、熱間加工性を改善する必要がある場合に、 Ca:0.01wt%以下、Mg:0.01wt%以下
の何れか一方または双方を含有し、残部がFeおよび不
可避不純物からなる鋼を1000〜1100℃で溶体化
熱処理してから5〜25%の冷間加工することを特徴と
する耐応力腐食割れ性に優れた油井用高Ni合金の製造
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22500186A JPS6383248A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 耐応力腐食割れ性に優れた油井管用高Ni合金およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22500186A JPS6383248A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 耐応力腐食割れ性に優れた油井管用高Ni合金およびその製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6383248A true JPS6383248A (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=16822525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22500186A Pending JPS6383248A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 耐応力腐食割れ性に優れた油井管用高Ni合金およびその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6383248A (ja) |
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
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1986
- 1986-09-25 JP JP22500186A patent/JPS6383248A/ja active Pending
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