BR112019017764B1 - Produto de aço inoxidável martensítico - Google Patents

Abstract

Um produto de aço inoxidável martensítico tem uma composição química que contém, em % em massa, C: 0,030% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 1,00% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,0010 a 0,0100%, N: 0,0500% ou menos, Ni: 5,00 a 6,50%, Cr: 10,00 a 13,40%, Cu: 1,80 a 3,50%, Mo: 1,00 a 4,00%, V: 0,01 a 1,00%, Ti: 0,050 a 0,300% e Co: 0,300% ou menos e W: 0 a 1,50%, com o balanço sendo Fe e impurezas, e que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), e o limite elástico de 724 a 860 MPa, e a microestrutura contendo martensita com uma razão volumétrica de 80% ou mais. O tamanho de cada composto intermetálico e cada óxido de Cr na microestrutura não são superiores a 5,0 micrometro ao quadrado, e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr é de 3,0% ou menos. 11,5 = Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni = 14,3 (1) Ti/C >= 7,5 (2)

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um produto de aço, e mais particularmente, a um produto de aço inoxidável martensítico que possui principalmente uma microestrutura martensítica.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[0002] Como os poços de baixa corrosão (poços de petróleo e gás) foram esgotados, a exploração de poços com alta corrosividade continua. Os poços com alta corrosividade estão em ambientes que contêm uma grande quantidade de substâncias corrosivas e as temperaturas dos poços que têm alta corrosividade nesses ambientes variam de temperatura normal a cerca de 200°C, dependendo da profundidade do poço. As substâncias corrosivas são, por exemplo, gases corrosivos, como sulfeto de hidrogênio e gás dióxido de carbono. Na presente descrição, um ambiente de poço contendo gás dióxido de carbono e com alta corrosividade, no qual a pressão parcial de sulfeto de hidrogênio é de 0,1 bar ou mais, é mencionado como “ambiente altamente corrosivo”.

[0003] Sabe-se que o cromo (Cr) é eficaz para melhorar a resistência à corrosão do gás com ácido carbônico. Portanto, em um ambiente que contém uma grande quantidade de gás dióxido de carbono, o aço inoxidável martensítico contendo cerca de 13% em massa de Cr (abaixo, denominado “aço 13Cr”), representado pelo aço API L80-13Cr (aço 13Cr convencional) ou super aço 13Cr ou similar, ou aço inoxidável duplex ao qual uma grande quantidade de Cr é adicionada ou semelhante são utilizados de acordo com a pressão ou temperatura parcial do gás dióxido de carbono.

[0004] No entanto, o sulfeto de hidrogênio causa trincamento por tensão de sulfeto (doravante, mencionado como "SSC") em tubos de aço para poço de petróleo feito de aço 13Cr com uma alta resistência de, por exemplo, 724 MPa ou mais. O aço 13Cr que possui uma alta resistência de 724 MPa ou mais tem uma maior suscetibilidade ao SSC em comparação com o aço de baixa liga e, no aço 13 Cr, o SSC ocorre mesmo a uma pressão parcial comparativamente baixa de sulfeto de hidrogênio (por exemplo, menos que 0,1 atm). Portanto, o aço 13Cr não é adequado para uso nos ambientes altamente corrosivos descritos acima, contendo gás dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. Além disso, o aço inoxidável duplex é caro em comparação ao aço 13Cr. Consequentemente, é necessário um tubo de aço para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo que tenha um elevado limite elástico de 724 MPa ou mais e alta resistência SSC que possam ser usados em ambientes altamente corrosivos.

[0005] Aços com excelente resistência SSC são propostos na Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 10-001755 (Literatura Patentária 1), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 10-503809 (Literatura Patentária 2), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 2003-003243 (Literatura Patentária 3), Publicação de Pedido Internacional N° WO 2004/057050 (Literatura Patentária 4), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 2000-192196 (Literatura Patentária 5), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 11-310855 (Literatura Patentária 6), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 08-246107 (Literatura Patentária 7) e Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2012-136742 (Literatura Patentária 8).

[0006] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 1 consiste em, em % em massa, C: 0,005 a 0,05%, Si: 0,05 a 0,5%, Mn: 0,1 a 1,0%, P: 0,025% ou menos, S: 0,015% ou menos, Cr: 10 a 15%, Ni: 4,0 a 9,0%, Cu: 0,5 a 3%, Mo: 1,0 a 3%, Al: 0,005 a 0,2% e N: 0,005% a 0,1%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis. O aço satisfaz a relação 40C+34N+Ni+0,3Cu-1,1Cr- 1,8Mo ≥ -10, e consiste em uma fase de martensita revenida, uma fase de martensita e uma fase de austenita retida. O total das frações da fase de martensita revenida e da fase de martensita é de 60% ou mais a 90% ou menos, e o restante é a fase de austenita retida.

[0007] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 2 consiste em, em % em massa, C: 0,005 a 0,05%, Si ≤ 0,50%, Mn: 0,1 a 1,0%, P ≤ 0,03%, S ≤ 0,005%, Mo: 1,0 a 3,0%, Cu: 1,0 a 4,0%, Ni: 5 a 8% e Al ≤ 0,06%. O aço satisfaz as relações Cr+1,6Mo ≥ 13 e 40C+34N+Ni+0,3Cu-1,1Cr-1,8Mo ≥ -10,5. O balanço é substancialmente de Fe e a microestrutura é uma martensita revenida.

[0008] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 3 consiste em, em % em massa, C: 0,001 a 0,04%, Si: 0,5% ou menos, Mn: 0,1 a 3,0%, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Cr: 10 a 15%, Ni: 0,7 a 8%, Mo: 1,5 a 5,0%, Al: 0,001 a 0,10% e N: 0,07% ou menos, com o balanço sendo Fe e impurezas. O aço também satisfaz a relação Mo ≥ 1,5-0,89Si+32,2C. A microestrutura metálica consiste principalmente em martensita revenida, carbonetos que precipitaram durante o revenimento e compostos intermetálicos baseados na fase de Laves que precipitaram finamente durante o revenimento. O aço inoxidável martensítico da Literatura Patentária 3 possui alta resistência com um limite de escoamento igual ou superior a 860 MPa.

[0009] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 4 consiste em, em % em massa, C: 0,005 a 0,04%, Si: 0,5% ou menos, Mn: 0,1 a 3,0%, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Cr: 10 a 15%, Ni: 4,0 a 8%, Mo: 2,8 a 5,0%, Al: 0,001 a 0,10% e N: 0,07% ou menos, com o balanço sendo Fe e impurezas. O aço também satisfaz a relação Mo > 2,3-0,89Si+32,2C. A microestrutura metálica consiste principalmente de martensita revenida, carbonetos que precipitaram durante o revenimento e fase Laves ou compostos intermetálicos de fase o ou similares que precipitaram finamente durante o revenimento. O aço inoxidável martensítico da Literatura Patentária 4 possui alta resistência com um limite de escoamento igual ou superior a 860 MPa.

[0010] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 5 consiste em, em % em massa, C: 0,001 a 0,05%, Si: 0,05 a 1%, Mn: 0,05 a 2%, P: 0,025% ou menos, S: 0,01% ou menos, Cr: 9 a 14%, Mo: 3,1 a 7%, Ni: 1 a 8%, Co: 0,5 a 7%, sol. Al: 0,001 a 0,1%, N: 0,05% ou menos, O (oxigênio): 0,01% ou menos, Cu: 0 a 5% e W: 0 a 5%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis.

[0011] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 6 contem C: 0,05% ou menos e Cr: 7 a 15%. Além disso, um teor de Cu no estado dissolvido é de 0,25 a 5%.

[0012] Um aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 7 consiste em, em % em massa, C: 0,005% a 0,05%, Si: 0,05% a 0,5%, Mn: 0,1% a 1,0%, P: 0,025% ou menos, S: 0,015% ou menos, Cr: 12 a 15%, Ni: 4,5% a 9,0%, Cu: 1% a 3%, Mo: 2 a 3%, W: 0,1% a 3%, Al: 0,005 a 0,2% e N: 0,005% a 0,1%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis. O aço satisfaz a relação 40C+34N+Ni+0,3Cu+Co-1,1Cr-1,8Mo-0,9W ≥ -10.

[0013] Um tubo sem costura de aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 8 consiste em, em % em massa, C: 0,01% ou menos, Si: 0,5% ou menos, Mn: 0,1 a 2,0%, P: 0,03% ou menos, S: 0,005% ou menos, Cr: 14,0 a 15,5%, Ni: 5,5 a 7,0%, Mo: 2,0 a 3,5%, Cu: 0,3 a 3,5%, V: 0,20% ou menos, Al: 0,05% ou menos e N: 0,06% ou menos, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis. O tubo sem costura de aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 8 tem uma resistência de 655 a 862 MPa como o limite elástico e um índice de rendimento de 0,90 ou mais.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA PATENTÁRIA

[0014] Literatura Patentária 1: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 10-001755 Literatura Patentária 2: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 10-503809 Literatura Patentária 3: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2003-003243 Literatura Patentária 4: Publicação de Pedido Internacional N° WO 2004/057050 Literatura Patentária 5: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2000-192196 Literatura Patentária 6: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 11-310855 Literatura Patentária 7: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 08-246107 Literatura Patentária 8: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2012-136742

SUMÁRIO DO MODELO DE UTILIDADE PROBLEMA TÉCNICO

[0015] Contudo, o limite elástico dos aços inoxidáveis martensíticos descritos na Literatura Patentária 1 e na Literatura Patentária 2 às vezes se torna muito alto. Nesse caso, a resistência SSC é baixa.

[0016] Os aços inoxidáveis martensíticos descritos na Literatura Patentária 3 e na Literatura Patentária 4 são aço 13Cr, e carbetos finos e compostos intermetálicos são precipitados no aço. Os compostos intermetálicos observados e similares não são apenas compostos finos, e alguns dos compostos intermetálicos e similares que estão presentes são grosseiros até certo ponto. Consequentemente, o limite elástico do aço inoxidável martensítico é uma resistência ao grau 125 ksi (limite elástico é de 860 MPa ou mais). Portanto, a resistência SSC é baixa em alguns casos.

[0017] No aço inoxidável martensítico descrito na Literatura Patentária 5, o teor de Mo e o teor de Co são altos. Consequentemente, em alguns casos, a resistência é muito alta e a resistência SSC diminui. Além disso, se o teor de Mo for muito alto, a estabilidade da microestrutura martensítica diminui em alguns casos.

[0018] O aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 6 é um aço martensítico temperado no qual o revenimento não é realizado. Portanto, em alguns casos, a resistência é muito alta e a resistência SSC é baixa.

[0019] O aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 7 contém Cu e W e não contém Ti. Portanto, o limite elástico do aço inoxidável martensítico pode ser muito alto em alguns casos. Nesse caso, a resistência SSC se torna menor.

[0020] O tubo sem costura de aço inoxidável martensítico divulgado na Literatura Patentária 8 contém 14,0 a 15,5% em massa de Cr. Portanto, em alguns casos, o aço possui uma fase ferrítica. Nesse caso, a resistência pode ser insuficiente.

[0021] Um objetivo da presente divulgação é fornecer um produto de aço inoxidável martensítico com um limite elástico de 724 MPa ou mais e com excelente resistência SSC.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0022] Um produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente divulgação tem uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,030% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 1,00% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,0010 a 0,0100%, N: 0,0500% ou menos, Ni: 5,00 a 6,50%, Cr: 10,00 a 13,40%, Cu: 1,80 a 3,50%, Mo: 1,00 a 4,00%, V: 0,01 a 1,00%, Ti: 0,050 a 0,300%, Co: 0,300% ou menos e W: 0 a 1,50%, com o balanço sendo Fe e impurezas, e satisfazendo a Fórmula (1) e a Fórmula (2), e o limite elástico de 724 a 860 MPa, e a microestrutura contendo martensita com uma razão volumétrica de 80% ou mais. Um tamanho de cada composto intermetálico e um tamanho de cada óxido de Cr na microestrutura não são superiores a 5,0 μm2, e uma fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr é de 3,0% ou menos. 11,5 ≤ Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni ≤ 14,3 (1) Ti/C ≥ 7,5 (2) onde, um teor (% em massa) de um elemento correspondente é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (1) e na Fórmula (2).

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0023] Um produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente modalidade tem o limite elástico de 724 MPa ou mais e excelente resistência SSC.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0024] [FIG. 1] A FIG. 1 é uma vista que ilustra a relação entre F1 = Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni, um limite elástico YS (MPa) e resistência SSC. [FIG. 2] A FIG. 2 é uma imagem de TEM (microscópio eletrônico de transmissão) obtida quando foi observada a microestrutura metálica do aço do Teste N° 3 nos exemplos de acordo com a presente modalidade. [FIG. 3] A FIG. 3 é uma imagem de MEV (microscópio eletrônico de varredura) obtida quando a microestrutura metálica do aço do Teste N° 9 nos Exemplos foi observada.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0025] Os presentes inventores conduziram investigações e estudos sobre a resistência SSC do produto de aço inoxidável martensítico e obtiveram os seguintes resultados.

[0026] [Com relação à Composição Química] É geralmente conhecido que Cr, Mo, Cu e Ni são eficazes para aumentar a resistência SSC do aço. Especificamente, considera-se que o Cr, Mo e Cu se dissolvem para aumentar a resistência SSC. Por outro lado, considera-se que o Ni aumenta a resistência SSC, fortalecendo um filme na superfície do produto de aço para reduzir a quantidade de hidrogênio que penetra no produto de aço (quantidade de permeação de hidrogênio).

[0027] No entanto, como resultado de estudos, os presentes inventores descobriram pela primeira vez que, em um ambiente altamente corrosivo como o descrito acima, o fortalecimento de um filme de Ni diminui um coeficiente de difusão de hidrogênio no aço. Se o coeficiente de difusão de hidrogênio no aço diminuir, é provável que o hidrogênio permaneça no produto de aço. Consequentemente, a resistência SSC do produto de aço diminui.

[0028] Portanto, os presentes inventores conduziram estudos adicionais sobre Cr, Mo, Cu e Ni, que são elementos que influenciam a resistência SSC. Em consequência disto, os presentes inventores descobriram que é obtida excelente resistência SSC se, em um produto de aço com uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,030% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 1,00% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,0010 a 0,0100%, N: 0,0500% ou menos, Ni: 5,00 a 6,50%, Cr: 10,00 a 13,40%, Cu: 1,80 a 3,50%, Mo: 1,00 a 4,00%, V: 0,01 a 1,00%, Ti: 0,050 a 0,300%, Co: 0,300% ou menos e W: 0 a 1,50%, com o balanço sendo Fe e impurezas, um teor de Cr, um teor de Mo, um teor de Cu e um teor de Ni atendem à seguinte fórmula (1): 11,5 ≤ Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni ≤ 14,3 (1) onde, um teor (% em massa) de um elemento correspondente é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (1).

[0029] F1 é definido como sendo igual a Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni. A FIG. 1 é uma vista que ilustra a relação entre F1 = Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni, um limite elástico YS (MPa) e resistência SSC. A FIG. 1 foi obtida por meio de exemplos que são descritos posteriormente. O símbolo "O” na FIG. 1 indica que o SSC não ocorreu em um teste de avaliação de resistência SSC nos exemplos descritos mais adiante. O símbolo "x” na FIG. 1 indica que o SSC ocorreu em um teste de avaliação de resistência SSC nos exemplos descritos mais adiante. Quando F1 é menor que 11,5 ou quando F1 é maior que 14,3, a resistência SSC diminui. Por conseguinte, F1 é de 11,5 a 14,3.

[0030] A resistência SSC também depende da resistência do produto de aço. Especificamente, quanto maior a resistência do produto de aço, mais a resistência SSC diminui. Portanto, os presentes inventores também realizaram estudos sobre a relação entre a resistência SSC e a resistência de um produto de aço com uma composição química que consiste em % em massa de C: 0,030% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 1,00% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,0010 a 0,0100%, N: 0,0500% ou menos, Ni: 5,00 a 6,50%, Cr: 10,00 a 13,40%, Cu: 1,80 a 3,50%, Mo: 1,00 a 4,00%, V: 0,01 a 1,00%, Ti: 0,050 a 0,300%, Co: 0,300% ou menos, e W: 0 a 1,50%, com o balanço sendo Fe e impurezas, e isso satisfaz a Fórmula (1). Como resultado, no produto de aço que possui a composição química descrita acima que satisfaz a Fórmula (1), os presentes inventores descobriram que existe um limite elástico ideal de um produto de aço para que o produto de aço tenha uma excelente resistência SSC ao mesmo tempo em que obtém a resistência necessária. Especificamente, se o limite elástico do produto de aço com a composição química descrita cima que satisfaz a Fórmula (1) for de 724 a 860 MPa, a resistência necessária pode ser obtida e a resistência SSC é aumentada.

[0031] Referindo-se à FIG. 1, se F1 estiver no intervalo de 11,5 a 14,3 e YS for 860 MPa ou menos, será obtida uma excelente resistência SSC. Portanto, na presente modalidade, o limite elástico do produto de aço é de 724 a 860 MPa.

[0032] Como descrito acima, a composição química do produto de aço da presente modalidade contém, em % em massa, 1,00 a 4,00% de Mo, 1,80 a 3,50% de Cu e 0,01 a 1,00% de V. Esses elementos se dissolvem e aumentam a resistência SSC . No entanto, Mo, Cu e V também aumentam a resistência do produto de aço. Como descrito acima, se a resistência do produto de aço com a composição química supracitada que satisfaz a Fórmula (1) for muito alta, a resistência SSC diminui.

[0033] Portanto, os presentes inventores conduziram estudos adicionais sobre métodos para regular a resistência do produto de aço. Como resultado, os presentes inventores descobriram que, contendo Ti e ajustando o teor de Ti em relação ao teor C, o fortalecimento excessivo pode ser suprimido.

[0034] A razão para isso é a seguinte. Entre os elementos Mo, Cu e V supracitados, que aumentam a resistência do produto de aço, o V forma carbetos (VC) e, portanto, aumenta a resistência do produto de aço. Da mesma forma que V, o Ti se liga a C no aço para formar carbetos. Consequentemente, se o Ti se liga a C, a quantidade de C para formar VC será insuficiente devido ao consumo de C por Ti. Como resultado, o VC pode ser suprimido.

[0035] Geralmente, a afinidade de Ti para C no aço é igual à afinidade de V para C. Consequentemente, em um material contendo V e Ti, VC e TiC precipitam simultaneamente. Portanto, a proporção do teor de Ti (% em massa) em relação ao teor de C (% em massa) é aumentada para ajustar a composição química de modo que o TiC precipite com prioridade sobre o VC. Em outras palavras, o teor de Ti (% em massa) e C (% em massa) satisfazem a Fórmula (2). Ti/C ≥ 7,5 (2)

[0036] F2 é definido como sendo igual a Ti/C. Quando F2 é menor que 7,5, o Ti é consumido para formar nitretos como o TiN, e o TiC não pode ser suficientemente formado. Consequentemente, C é usado para a formação de VC no aço e a resistência do produto de aço se torna muito alta. Se F2 for 7,5 ou mais, o teor de Ti é suficientemente alto em relação ao teor de C. Portanto, o TiC precipita com prioridade sobre o VC. Consequentemente, a formação de VC é suprimida. Como resultado, o limite elástico do produto de aço com a composição química que satisfaz a Fórmula (1) pode ser suprimida para 860 MPa ou menos, sendo obtida uma excelente resistência SSC.

[0037] [Em relação à Microestrutura] Sabe-se que, se compostos intermetálicos grosseiros ou óxidos de Cr grosseiros estão presentes na microestrutura, os compostos intermetálicos grosseiros e os óxidos de Cr grosseiros se tornam pontos de partida para o SSC e a resistência SSC diminui. Portanto, convencionalmente, o engrossamento de óxidos de Cr foi suprimido e os compostos intermetálicos foram levados a precipitar finamente, aumentando assim a resistência SSC. Ou seja, pensava-se que os óxidos de Cr finos e os compostos intermetálicos finos não afetavam a resistência SSC. No entanto, os presentes inventores descobriram recentemente que no produto de aço que possui a composição química supracitada que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), óxidos de Cr finos e compostos intermetálicos finos também reduzem a resistência SSC. Como resultado de estudos adicionais, os presentes inventores descobriram que, no produto de aço que possui a composição química supracitada que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), se o tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr no microestrutura é 5,0 μm2 ou menos e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr for 3,0% ou menos, a resistência SSC é aumentada ainda mais no produto de aço com a composição química supracitada que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2).

[0038] Na presente descrição, o termo "composto intermetálico" refere-se a um precipitado de um elemento de liga que precipita após o revenimento. Os compostos intermetálicos são, por exemplo, a fase Laves, como a fase sigma de Fe2Mo (fase o) ou fase chi (fase %). A fase o é FeCr e a fase x é Fe3βCr12Mo10. Na presente descrição, o termo "óxido de Cr" refere-se a cromia (Cr2O3).

[0039] Os compostos intermetálicos e os óxidos de Cr podem ser identificados por observação estrutural usando um método de réplica de extração. O total das áreas dos compostos intermetálicos identificados e os óxidos de Cr identificados é considerado a área bruta (μm2) dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr. A proporção da área bruta dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr em relação à área da região geral de observação é tomada como a fração da área bruta (%) dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr.

[0040] Se o composto intermetálico com uma área superior a 5,0 μm2 ou o óxido de Cr com uma área superior a 5,0 μm2 estão presentes na microestrutura metálica, tais compostos intermetálicos grosseiros ou óxidos de Cr grosseiros se tornam pontos de partida para o SSC, e a resistência SSC diminui. Por conseguinte, o tamanho de cada composto intermetálico na microestrutura é 5,0 μm2 ou menos, e o tamanho de cada óxido de Cr na microestrutura é 5,0 μm2 ou menos. Especificamente, na presente modalidade, compostos intermetálicos com um tamanho (área) superior a 5,0 μm2 e óxidos de Cr com um tamanho (área) superior a 5,0 μm2 não são observados quando uma observação de microestrutura é conduzida como descrito mais adiante.

[0041] Além disso, se a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura metálica for superior a 3,0%, a resistência SSC diminuirá porque muitos compostos intermetálicos e óxidos de Cr com tamanho 5,0 μm2 ou menos estão presentes. Consequentemente, a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura é de 3,0% ou menos.

[0042] Se a composição química do produto de aço atender à Fórmula (1) e à Fórmula (2), a microestrutura conterá martensita com uma fração de área de 80% ou mais, o tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr na microestrutura é 5,0 μm2 ou menos e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr na microestrutura for 3,0% ou menos, a resistência do produto de aço é ajustável para 724 a 860 MPa.

[0043] Um produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente modalidade, que foi concluído com base nas descobertas acima, tem uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,030% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 1,00% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,0010 a 0,0100%, N: 0,0500% ou menos, Ni: 5,00 a 6,50%, Cr: 10,00 a 13,40%, Cu: 1,80 a 3,50%, Mo: 1,00 a 4,00%, V: 0,01 a 1,00%, Ti: 0,050 a 0,300%, Co: 0,300% ou menos, W: 0 a 1,50%, com o saldo sendo Fe e impurezas, e que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2). O limite elástico do produto em aço inoxidável martensítico acima mencionado é de 724 a 860 MPa. A microestrutura do produto em aço inoxidável martensítico supracitado contém martensita com uma razão volumétrica igual ou superior a 80%. O tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr na microestrutura é 5,0 μm2 ou menos, e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr é de 3,0% ou menos. 11,5 ≤ Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni ≤ 14,3 (1) Ti/C ≥ 7,5 (2) onde, um teor (% em massa) de um elemento correspondente é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (1) e na Fórmula (2).

[0044] A composição química do produto em aço inoxidável martensítico supracitado pode conter W: 0,10 a 1,50%.

[0045] O produto de aço inoxidável martensítico supracitado é, por exemplo, um tubo de aço sem costura para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo.

[0046] Na presente descrição, o termo "tubo de aço para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo" significa, por exemplo, um tubo de aço para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo descrito na coluna de definição do N° 3514 em JIS G 0203 (2009). Especificamente, o termo "tubo de aço para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo" é um nome genérico para tubos de revestimento, tubulação e perfuração que são usados para perfurar poços de petróleo ou poços de gás e para extrair petróleo bruto e gás natural e similares. O termo "tubo de aço sem costura para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo" significa que o tubo de aço para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo é um tubo de aço sem costura.

[0047] O produto de aço inoxidável martensítico da presente modalidade é descrito em detalhes abaixo. O símbolo “%” em relação a um elemento significa “% em massa”, exceto se especificamente declarado em contrário.

[0048] [Composição Química] A composição química do produto de aço inoxidável martensítico da presente modalidade contém os seguintes elementos.

[0049] C: 0,030% ou menos O carbono (C) é inevitavelmente contido. Ou seja, o teor de C é superior a 0%. C aumenta a temperabilidade e aumenta a resistência do produto de aço. No entanto, se o teor de C for muito elevado, a resistência do produto de aço será muito alta e a resistência SSC diminuirá. Consequentemente, o teor de C é 0,030% ou menos. É preferencial tornar o teor de C o mais baixo possível. No entanto, se o teor de C for excessivamente reduzido, o custo de produção aumentará. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de C é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0005%. Do ponto de vista da resistência do produto de aço, um limite inferior preferencial do teor de C é 0,002% e, mais preferencialmente, é 0,005%. Um limite superior preferencial do teor de C é 0,020% e mais preferencialmente 0,015%.

[0050] Si: 1,00% ou menos O silício (Si) é inevitavelmente contido. Ou seja, o teor de Si é superior a 0%. Si desoxidiza o aço. No entanto, se o teor de Si for muito alto, o efeito será saturado. Consequentemente, o teor de Si é 1,00% ou menos. Um limite inferior preferencial do teor de Si é 0,05% e mais preferencialmente 0,10%. Um limite inferior preferencial do teor de Si é 0,70% e mais preferencialmente 0,50%.

[0051] Mn: 1,00% ou menos O manganês (Mn) é inevitavelmente contido. Ou seja, o teor de Mn é superior a 0%. Mn aumenta a temperabilidade do aço. No entanto, se o teor de Mn for muito alto, o Mn segregará nas bordas do grão junto com elementos de impureza, como P e S. Nesse caso, a resistência SSC diminui. Consequentemente, o teor de Mn é 1,00% ou menos. Um limite inferior preferencial do teor de Mn é 0,15% e mais preferencialmente 0,20%. Um limite superior preferencial do teor de Mn é 0,80% e mais preferencialmente é 0,50%.

[0052] P: 0,030% ou menos O fósforo (P) é uma impureza inevitavelmente contida. Ou seja, o teor de P é superior a 0%. P segrega nas bordas de grãos cristalinos e diminui a resistência SSC do aço. Consequentemente, o teor de P é 0,030% ou menos. Um limite superior preferencial do teor de P é 0,025% e mais preferencialmente 0,020%. De preferência, o teor de P é o mais baixo possível. No entanto, se o teor de P for excessivamente reduzido, o custo de produção aumentará. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de P é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0005%.

[0053] S: 0,005% ou menos O enxofre (S) é uma impureza inevitavelmente contida. Ou seja, o teor de S é superior a 0%. Similarmente a P, S segrega nas bordas de grãos cristalinos e diminui a resistência SSC do aço. Consequentemente, o teor de S é 0,005% ou menos. Um limite superior preferencial do teor de S é 0,003% e mais preferencialmente 0,001%. De preferência, o teor de S é o mais baixo possível. No entanto, se o teor de P for excessivamente reduzido, o custo de produção aumentará. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de S é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0005%.

[0054] Al: 0,0010 a 0,0100% Alumínio (Al) desoxida o aço. Se o teor de Al for baixo, esse efeito não é obtido. Por outro lado, se o conteúdo Al for muito alto, o efeito é saturado. Consequentemente, o teor de Al é de 0,0010 a 0,0100%. Um limite inferior preferencial do teor de Al é 0,0020% e mais preferencialmente 0,0030%. Um limite superior preferencial do teor de Al é 0,0070% e mais preferencialmente 0,0050%. Na presente descrição, o termo "teor de Al" significa o conteúdo de sol. Al (Al solúvel em ácido).

[0055] N: 0,0500% ou menos O nitrogênio (N) é uma impureza inevitavelmente contida. Ou seja, o teor de N é superior a 0%. N forma nitretos e reduz a resistência SSC. Consequentemente, o teor de N é 0,0500% ou menos. Um limite superior preferencial do teor de N é 0,0300% ou menos, e mais preferencialmente é 0,0200% ou menos. De preferência, o teor de N é o mais baixo possível. No entanto, se o teor de N for excessivamente reduzido, o custo de produção aumentará. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de N é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0005%.

[0056] Ni: 5,00 a 6,50% O níquel (Ni) é um elemento formador de austenita e “martensitiza” a microestrutura após a têmpera. Se o teor de Ni for muito baixo, a microestrutura após o revenimento conterá uma grande quantidade de ferrita. Por outro lado, se o teor de Ni for muito alto, em um poço altamente corrosivo, o Ni fará com que o coeficiente de difusão de hidrogênio no aço diminua devido ao fortalecimento do filme. Se o coeficiente de difusão de hidrogênio no aço diminuir, a resistência SSC diminuirá. Portanto, o teor de Ni é de 5,00 a 6,50%. Um limite inferior preferencial do teor de Ni é 5,20% e mais preferencialmente 5,30%. Um limite inferior preferencial do teor de Ni é 6,30% e mais preferencialmente 6,20%.

[0057] Cr: 10,00 a 13,40% O cromo (Cr) aumenta a resistência à corrosão dos gases com dióxido de carbono do aço a alta temperatura. Se o teor de Cr for muito baixo, esse efeito não é obtido. Se o teor de Cr for 10,00% ou mais, o aço exibirá excelente resistência à corrosão do gás dióxido de carbono em altas temperaturas. Por outro lado, se o teor de Cr for muito alto, compostos intermetálicos grosseiros e óxidos de Cr grosseiros são formados e a resistência SSC diminui. Consequentemente, o teor de Cr é de 10,00 a 13,40%. Um limite inferior preferencial do teor de Cr é 11,00% e mais preferencialmente 11,50%. Um limite superior preferencial do teor de Cr é 13,30% e mais preferencialmente 13,00%.

[0058] Cu: 1,80 a 3,50% O cobre (Cu) é um elemento formador de austenita, semelhante ao Ni, e “martensitiza” a microestrutura após a têmpera. O Cu também se dissolve no aço e aumenta a resistência SSC. Se o teor de Cu for muito baixo, esses efeitos não são obtidos. Por outro lado, se o teor de Cu for muito alto, a usinabilidade a quente diminui. Portanto, o teor de Cu é de 1,80 a 3,50%. Um limite inferior preferencial do teor de Cu é 1,90% e mais preferencialmente é 1,95%. Um limite superior preferencial do teor de Cu é 3,30% e mais preferencialmente 3,10%.

[0059] Mo: 1,00 a 4,00% O molibdênio (Mo) aumenta a resistência SSC e a resistência do aço. Se o teor de Mo for muito baixo, esses efeitos não são obtidos. Por outro lado, Mo é um elemento formador de ferrita. Portanto, se o teor de Mo for muito alto, torna- se difícil a estabilização da austenita e é difícil obter estavelmente uma microestrutura martensítica. Consequentemente, o teor de Mo é de 1,00 a 4,00%. Um limite inferior preferencial do teor de Mo é de 1,20%, e mais preferencialmente é de 1,50%, e mais preferencialmente é de 1,80%. Um limite superior preferencial do teor de Mo é 3,50%, e mais preferencialmente é 3,00%, e mais preferencialmente é 2,70%.

[0060] V: 0,01 a 1,00% O vanádio (V) se dissolve no aço e suprime o trincamento intergranular do aço em um ambiente altamente corrosivo. Se o teor de V for muito baixo, esse efeito não é obtido. Por outro lado, V aumenta a temperabilidade do aço e forma facilmente carbonetos. Portanto, se o teor de V for muito alto, a resistência do produto de aço aumenta e a resistência SSC diminui. Por conseguinte, o teor de V é de 0,01 a 1,00%. Um limite inferior preferencial do teor de V é 0,02% e mais preferencialmente é 0,03%. Um limite superior preferencial do teor de V é 0,80% e mais preferencialmente é 0,70%.

[0061] Ti: 0,050 a 0,300% O titânio (Ti) liga-se ao C para formar carbetos. Por este meio, C para formar VC é consumido por Ti, e a formação de VC pode ser suprimida. Portanto, a resistência SSC do aço diminui. Este efeito não é obtido se o teor de Ti for muito baixo. Por outro lado, se o teor de Ti é muito alto, o efeito mencionado é saturado e, além disso, é promovida a formação de ferrita. Consequentemente, o teor de Ti é de 0,050 a 0,300%. Um limite inferior preferencial do teor de Ti é de 0,060%, e mais preferencialmente é de 0,070%, e mais preferencialmente é de 0,080%. Um limite superior preferencial do teor de Ti é 0,250%, e mais preferencialmente é 0,200%, e mais preferencialmente é 0,150%.

[0062] Co: 0,300% ou menos O cobalto (Co) é uma impureza inevitavelmente contida. Ou seja, o teor de Co é superior a 0%. A ductilidade e a resistência diminuem se o teor de Co for muito alto. Consequentemente, o teor de Co é 0,300% ou menos. Um limite superior preferencial do teor de Co é 0,270% e mais preferencialmente 0,250%. De preferência, o teor de Co é o mais baixo possível. No entanto, se o teor de Co for excessivamente reduzido, o custo de produção aumentará. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de Co é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0005%.

[0063] O balanço do produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente modalidade é Fe e impurezas. Aqui, o termo "impurezas" refere-se a elementos que, durante a produção industrial do aço, são misturados a partir de minério ou refugo usados como matéria-prima, ou do ambiente de produção ou similar.

[0064] A composição química do produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente modalidade pode ainda conter W em vez de uma parte de Fe.

[0065] W: 0 a 1,50% O Tungstênio (W) é um elemento opcional e não precisa estar contido. Ou seja, o teor de W pode ser 0%. Se W estiver contido, W estabiliza o filme passivo e melhora a resistência à corrosão. No entanto, se o teor de W for muito alto, W se liga a C para formar carbetos finos. Os carbetos finos aumentam a resistência do produto de aço ao endurecer com precipitação fina e, como resultado, diminuem a resistência SSC. Por conseguinte, o teor de W é de 0 a 1,50%. Um limite inferior preferencial do teor de W é 0,10% e mais preferencialmente 0,20%. Um limite superior preferencial do teor de W é 1,00% e mais preferencialmente é 0,50%.

[0066] [Em relação à Fórmula (1)] A composição química supracitada também satisfaz a Fórmula (1): 11,5 ≤ Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni ≤ 14,3 (1) onde, um teor (% em massa) de um elemento correspondente é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (1).

[0067] F1 é definido como sendo igual a Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni. F1 é um índice da resistência SSC do produto de aço com a composição química supracitada. Referindo-se à FIG. 1, a resistência SSC diminui se F1 for menor que 11,5. Considera-se que a razão pela qual a resistência SSC diminui nesse caso é que o teor de Ni, que reduz o coeficiente de difusão de hidrogênio no aço, é muito alto em relação ao teor de Cr, Mo e Cu que se dissolvem e aumentam a resistência SSC. Por outro lado, quando F1 é superior a 14,3, a resistência SSC também diminui. Considera-se que a razão pela qual a resistência SSC diminui nesse caso é que o teor de Ni que forma um filme na superfície e suprime a infiltração de hidrogênio é muito baixo em relação ao teor de Cr, Mo e Cu que aumentam a resistência SSC, e consequentemente a quantidade de hidrogênio que se infiltra no aço aumenta e, em consequência disto, a resistência SSC diminui. Portanto, F1 é de 11,5 a 14,3. Um limite inferior preferencial de F1 é 11,7. Um limite superior preferencial de F1 é 14,0.

[0068] Observe que o valor de F1 é um valor obtido pelo arredondamento para duas casas decimais.

[0069] [Em relação à Fórmula (2)] A composição química supracitada satisfaz a Fórmula (1) e também satisfaz a Fórmula (2): Ti/C ≥ 7,5 (2) onde, um teor (% em massa) de um elemento correspondente é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (1) e na Fórmula (2).

[0070] F2 é definido como sendo igual a Ti/C. F2 é um índice de supressão da precipitação de VC pelo Ti, ou seja, um índice da resistência do produto siderúrgico. Como descrito acima, em geral, em um material contendo V e Ti, VC e TiC precipitam simultaneamente. Portanto, na composição química que satisfaz a Fórmula (1), a proporção do teor de Ti (% em massa) em relação ao teor de C (% em massa) é aumentada para ajustar a composição química de modo que o TiC precipite com prioridade sobre o VC. Por este meio, C é consumido por Ti e a ligação de C com V para formar VC é suprimida.

[0071] Se F2 for menor que 7,5, o teor de Ti é muito baixo em relação ao teor de C. Nesse caso, o Ti é consumido para formar nitretos como o TiN, e o TiC não pode ser formado o suficiente. Consequentemente, C é usado para a formação de VC e a resistência do produto de aço é muito alta. Quando F2 é 7,5 ou mais, o teor de Ti é suficientemente alto em relação ao teor em C. Em consequência disto, o Ti consome C e forma o TiC com prioridade sobre o VC. Por este meio, a formação de VC pode ser suprimida. Portanto, a resistência do produto de aço pode ser evitada de se tornar muito alta. Como resultado, pode ter excelente resistência SSC.

[0072] Observe que o valor de F2 é um valor obtido pelo arredondamento para duas casas decimais.

[0073] [Microestrutura] [Razão volumétrica de martensita: 80% ou mais] A martensita é o principal constituinte da microestrutura do produto de aço inoxidável martensítico descrito acima. Nesse caso, o termo "martensita" também inclui martensita revenida. A frase "martensita é a microestrutura principal" significa que, na microestrutura, a razão volumétrica de martensita é de 80% ou mais. O equilíbrio da microestrutura é austenita retida. A razão volumétrica de austenita retida é de 0 a 20%. De preferência, a razão volumétrica de austenita retida é a mais baixa possível. Um limite inferior preferencial da razão volumétrica de martensita na microestrutura é é de 85%, e mais preferencialmente é de 90%. Além disso, de preferência, a microestrutura metálica é uma estrutura monofásica martensita.

[0074] Na microestrutura supracitada, uma austenita retida, que é uma pequena quantidade, não resulta em uma diminuição significativa da resistência e aumenta visivelmente a tenacidade do aço. No entanto, se a razão volumétrica de austenita retida for muito alta, a resistência do aço diminui visivelmente. Consequentemente, a razão volumétrica de austenita retida é de 0 a 20%. Do ponto de vista de garantir resistência, uma razão volumétrica mais preferencial de austenita retida é de 0 a 10%. Como descrito acima, a microestrutura do produto de aço inoxidável martensítico da presente modalidade pode ser uma estrutura monofásica de martensita. Por conseguinte, nesse caso, a razão volumétrica de austenita retida será de 0%. Por outro lado, em um caso em que até uma pequena quantidade de austenita retida está presente, a razão volumétrica de austenita retida é de mais de 0 a não mais de 20% e, mais preferencialmente, é de mais de 0 a 10%.

[0075] [Método para medir a razão volumétrica de martensita na microestrutura] A razão volumétrica (% em volume) de martensita é determinada subtraindo a razão volumétrica (% em volume) de austenita retida que é determinada por um método descrito abaixo de 100%.

[0076] A razão volumétrica de austenita retida é determinada por um método de difração de raios-X. Especificamente, uma amostra é extraída de uma posição arbitrária do produto de aço inoxidável martensítico. O tamanho da amostra é definido como espessura de 15 mm x 15 mm x de 2 mm. Utilizando a amostra, as respectivas intensidades de raios X do plano (200) e (211) da ferrita (fase α) e o plano (200), plano (220) e plano (311) da austenita retida (fase γ) são medidos. A intensidade integrada de cada plano é então calculada. Após o cálculo das intensidades integradas, a razão volumétrica Vy (%) é calculada usando a Fórmula (A) para cada combinação dos respectivos planos da fase α com os respectivos planos da fase γ (total de seis combinações). Além disso, o valor médio das seis combinações da razão volumétrica Vγ é definida como a razão volumétrica (%) de austenita retida. Vγ = 100/(1+(IαxR γ)/(IγxRα)) (A) onde, “Ia” é a intensidade integrada da fase α (ferrita). “Rα” é o valor de cálculo teórico cristalográfico da fase a. "Iγ” é a intensidade integrada da fase γ (austenita). “RY” é o valor de cálculo teórico cristalográfico da fase γ.

[0077] Um valor obtido subtraindo a razão volumétrica de austenita retida, obtida pelo método acima, de 100% é considerado como a razão volumétrica (% vol) de martensita na microestrutura. Observe que a razão volumétrica de inclusões e precipitados, como compostos intermetálicos descritos abaixo, é excluída dos "100%" da razão volumétrica da microestrutura mencionada aqui.

[0078] [Limite Elástico] O limite elástico do aço inoxidável martensítico da presente modalidade é de 724 a 860 MPa. Se o limite elástico for inferior a 724 MPa, a resistência não será suficiente para produtos de aço que possam ser aplicados a um ambiente altamente corrosivo. Por outro lado, se o limite elástico for superior a 860 MPa, como ilustrado na FIG. 1, a resistência SSC diminui no produto de aço com a composição química supracitada. Por conseguinte, o limite elástico do aço inoxidável martensítico da presente modalidade é de 724 a 860 MPa. Um limite superior preferencial do limite elástico é 850 MPa, mais preferencialmente, é 840 MPa. Um limite inferior preferencial do limite elástico é 730 MPa e, mais preferencialmente, é 740 MPa. Na presente descrição, o termo "limite elástico" significa uma aproximação de limite elástico de 0,2%.

[0079] [Compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura] No produto de aço inoxidável martensítico da presente modalidade, o tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr na microestrutura é 5,0 μm2 ou menos, e a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura é de 3,0% ou menos. Em outras palavras, na presente modalidade, compostos intermetálicos com um tamanho superior a 5,0 μm2 e óxidos de Cr com um tamanho superior a 5,0 μm2 não são observados.

[0080] Aqui, o termo "composto intermetálico" refere-se a um precipitado de um elemento de liga que precipita após o revenimento. Os compostos intermetálicos são, por exemplo, a fase Laves, como a fase sigma de Fe2Mo (fase G) ou fase chi (fase %). Além disso, o termo "tamanho de um composto intermetálico" refere-se à área (μm2) do composto intermetálico observado por uma medição descrita mais adiante. No caso da composição química da modalidade acima, compostos intermetálicos que não sejam a fase Laves, a fase o e a fase x são extremamente pequenos, portanto não há problema em ignorá-los. Na presente descrição, o termo "óxido de Cr" refere-se a cromia (Cr2O3). o termo "tamanho de um óxido de Cr" refere-se à área (μm2) do óxido de Cr que é observado por uma medida descrita posteriormente.

[0081] Mesmo quando um produto de aço tem uma composição química que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), sendo um produto de aço no qual a razão volumétrica de martensita é igual ou superior a 80% e tem um limite elástico de 724 a 860 MPa, se compostos intermetálicos de tamanho superior a 5,0 μm2 ou óxidos de Cr de tamanho superior a 5,0 μm2 estão presentes entre compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura, ou a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr é superior a 3,0%, surge o SSC atribuível aos compostos intermetálicos e óxidos de Cr e a resistência SSC diminui. Como descrito acima, em um produto de aço que possui uma composição química que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), e na qual a razão volumétrica de martensita é de 80% ou mais e o limite elástico é de 724 a 860 MPa, se o tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr é 5,0 μm2 ou menos e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr for 3,0% ou menos, uma vez que esses compostos intermetálicos e óxidos de Cr não afetam a resistência SSC, mantendo-se excelente resistência SSC.

[0082] De preferência, a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura é pequena. Um limite inferior preferencial da fração de área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr é 2,5%, mais preferencialmente é 2,0% e ainda mais preferencialmente é 1,5%. Mais preferencialmente, a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr é de 0%.

[0083] Observe que, se o tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr for 5,0 μm2 ou menos, os compostos intermetálicos e os óxidos de Cr não afetam a resistência SSC. Em outras palavras, mesmo se o tamanho dos compostos intermetálicos e o tamanho de cada óxido de Cr for 1,0 μm2, 2,0 μm2ou mesmo 5,0 μm2, os compostos intermetálicos e os óxidos de Cr não afetam a resistência SSC. No entanto, mesmo se o tamanho de cada composto intermetálico e óxido de Cr for 5,0 μm2 ou menos, se a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr for superior a 3,0%, os compostos intermetálicos e os óxidos de Cr afetarão notavelmente a resistência SSC.

[0084] [Método para medir o tamanho de cada composto intermetálico e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos] O tamanho de cada composto intermetálico, o tamanho de cada óxido de Cr e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr são medidos por observação estrutural usando um método de réplica de extração. Especificamente, o tamanho e a fração da área bruta são medidos pelo método a seguir.

[0085] Amostra de ensaio com dimensões de 15 mm x 15 mm x 15 mm é extraída da posição central na direção da espessura do produto em aço inoxidável martensítico. No caso em que o produto em aço inoxidável martensítico é uma placa de aço, o termo "posição central na direção da espessura" refere-se a uma posição central em relação à espessura da placa e, no caso em que o produto em aço inoxidável martensítico é um tubo de aço , o termo "posição central na direção da espessura" refere-se a uma posição central em relação à espessura da parede. Uma amostra de teste é extraída de uma porção da extremidade frontal (porção superior) e uma amostra de teste é extraída de uma porção da extremidade traseira (porção inferior) na direção longitudinal do produto de aço. O termo "porção da extremidade frontal" refere-se a um caso em que o produto de aço é dividido igualmente em 10 seções na direção longitudinal, a seção na extremidade frontal e o termo "porção da extremidade traseira" refere-se à seção na extremidade traseira.

[0086] Os filmes de réplica de extração são criados com base no método de réplica de extração das superfícies das amostras de teste que foram extraídas. Especificamente, a superfície da amostra de teste é eletropolida. A superfície da amostra após eletropolimento é corroída usando o reagente Vilera (solução de etanol contendo 1 a 5 g de ácido clorídrico e 1 a 5 g de ácido pícrico). Como resultado, precipitados e inclusões são expostos na superfície da amostra de teste. A superfície da amostra de teste após a corrosão é coberta com uma película depositada em carbono (doravante denominada película de réplica de extração). A amostra de teste com sua superfície coberta com o filme de réplica de extração é imersa em uma solução de bromo metanol (bromometanol) para dissolver a amostra de teste e o filme de réplica de extração é retirado da amostra de teste. O filme de réplica de extração é uma forma de disco com um diâmetro de 3 mm. Uma região arbitrária de 10 μm2 é observada em quatro locais (quatro campos visuais) com uma ampliação de 20.000 vezes em cada filme de réplica de extração usando um TEM (microscópio eletrônico de transmissão). Em outras palavras, regiões em oito locais são observadas para cada produto de aço.

[0087] A análise da concentração de elementos (análise pontual EDS) utilizando espectrometria de raios X dispersiva em energia (doravante denominada EDS) é realizada em precipitados ou inclusões confirmadas por imagens eletrônicas refletidas de cada região de observação. Com base na concentração do elemento obtida de cada precipitado ou inclusão por análise pontual de EDS, o composto intermetálico e o óxido de Cr são especificados. As respectivas áreas (μm2) dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr são identificadas. As respectivas áreas (μm2) dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr identificadas são consideradas como os tamanhos dos respectivos compostos intermetálicos e respectivos óxidos de Cr. O total das áreas dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr identificados é considerado a área bruta (μm2) dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr. A razão entre a área bruta dos compostos intermetálicos e os óxidos de Cr e a área bruta da região geral de observação (80) μm2) é definida como a fração da área bruta (%) dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr.

[0088] Observe que o tamanho dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr que podem ser observados pelo método supracitado é de 0,05 μm2 ou mais. Por conseguinte, na presente modalidade, o limite inferior do tamanho (área) de compostos intermetálicos e óxidos de Cr que são tomados como objetos de medição é de 0,05 μm2. Observe que, quando comparado com a área total de compostos intermetálicos e óxidos de Cr com um tamanho (área) de 0,05 a 5,0 μm2, a área total de compostos intermetálicos e óxidos de Cr com uma dimensão (área) de 0,05 μm2 ou menos é pequena o suficiente para ser insignificante.

[0089] Além disso, em um caso em que pelo menos um dos compostos intermetálicos grosseiros claramente não seja inferior a 5,0 μm2 ou pelo menos um dos óxidos de Cr claramente não inferiores a 5,0 μm2 são observados por observação com um microscópio óptico ou um MEV (microscópio eletrônico de varredura), uma decisão pode ser tomada em vista das circunstâncias relacionadas aos compostos intermetálicos grosseiros ou aos óxidos de Cr grosseiros.

[0090] A FIG. 2 é uma imagem de TEM (microscópio eletrônico de transmissão) obtida pela observação da microestrutura metálica de um aço do Teste N° 3 nos exemplos que são descritos mais adiante. No produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente modalidade mostrada na imagem na FIG. 2, não existem compostos intermetálicos e óxidos de Cr com um tamanho de 5,0 μm2 ou mais, e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr é de 3,0% ou menos.

[0091] A FIG. 3 é uma imagem de MEV obtida pela observação da microestrutura metálica de um aço do Teste N° 9, que é um Exemplo Comparativo entre os exemplos que são descritos mais adiante. Na FIG. 3, as regiões preta ou cinza entre as regiões brancas (fase principal) são compostos intermetálicos e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos foi de 4,0%.

[0092] [Método de fabricação] Um exemplo de um método para produzir o produto de aço inoxidável martensítico supracitado será agora descrito. O método para produzir um produto de aço inoxidável martensítico inclui um processo de preparação de uma matéria- prima (processo de preparação), um processo de trabalho a quente da matéria- prima para produzir um produto de aço (processo de trabalho a quente) e um processo de sujeitar o produto de aço a têmpera e revenimento (processo de tratamento térmico). Cada um desses processos é descrito em detalhes abaixo.

[0093] [Processo de Preparação] O aço fundido com a composição química descrita acima e satisfazendo a Fórmula (1) e Fórmula (2) é produzido. Uma matéria prima é produzida usando o aço fundido. Especificamente, a peça fundida (uma placa, lupa ou tarugo) é produzida por uma processo de fundição contínua usando o aço fundido. Pode ser produzido também um lingote por um processo de produção de lingote usando o aço fundido. Conforme necessário, a placa, lupa ou o lingote podem ser submetidas a tarugação ou forjamento a quente para produzir um tarugo. Uma matéria prima (uma placa, lupa ou tarugo) é produzida pelo processo descrito acima.

[0094] [Processo de trabalho a quente] A matéria-prima preparada é aquecida. Uma temperatura de aquecimento preferencial é de 1000 a 1300°C. Um limite inferior preferencial da temperatura de aquecimento é 1150°C.

[0095] A matéria-prima aquecida é submetida a trabalho a quente para produzir um produto de aço inoxidável martensítico. No caso em que o produto de aço inoxidável martensítico é uma placa de aço, a matéria-prima é submetida a laminação a quente usando, por exemplo, um ou vários laminadores que incluem um par de grupos de rolos, para assim produzir uma placa de aço. Em um caso em que o produto de aço inoxidável martensítico é um tubo de aço para revestimento, tubulação e perfuração de poço de petróleo, por exemplo, a matéria- prima é submetida a perfuração-laminação, alongamento e dimensionamento por um processo de laminador contínuo-Mannesmann para produzir um tubo de aço sem costura.

[0096] [Processo de tratamento térmico] O processo de tratamento térmico inclui um processo de têmpera e um processo de revenimento. No processo de tratamento térmico, primeiro, é realizado um processo de têmpera no produto de aço produzido pelo processo de trabalho a quente. A têmpera é realizada por um método bem conhecido. A temperatura de têmpera é igual ou superior ao ponto de transformação Ac3 e, por exemplo, é de 900 a 1000°C. Depois de manter o produto de aço na temperatura de têmpera, o produto de aço é rapidamente resfriado (têmpera). Embora o tempo de espera não seja particularmente limitado, o tempo de espera é, por exemplo, de 10 a 60 minutos. O método de têmpera é, por exemplo, resfriamento a água.

[0097] Após o processo de têmpera, o produto de aço é submetido a um processo de revenimento. No processo de revenimento, a resistência do produto de aço é ajustada para atingir um limite elástico de 724 a 860 MPa. O processo de revenimento também suprime a precipitação de compostos intermetálicos. Portanto, a temperatura de revenimento é transformada em uma temperatura superior a 570°C ao ponto de transformação AC1. Um limite inferior preferencial da temperatura de revenimento é 580°C e, mais preferencialmente, é 585°C. Um limite superior preferencial da temperatura de revenimento é 630°C e, mais preferencialmente, é 620°C.

[0098] No processo de revenimento, uma temperatura de revenimento T (°C) e um tempo de espera t (minutos) na temperatura de revenimento satisfazem a Fórmula (3). 10.000 ≤ (T+273)x(20+log(t/60))x(t/60x(0,5Cr+2Mo)/(Cu+Ni)) ≤ 40.000 (3) Onde, na Fórmula (3), a temperatura de revenimento (°C) é substituída por T, e o tempo de espera (min) é substituído por t. Um teor (% em massa) de um elemento correspondente no produto de aço é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (3).

[0099] No caso da composição química supracitada que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), a precipitação de compostos intermetálicos é influenciada pela quantidade de calor que o produto de aço recebe durante o revenimento. Além disso, na composição química que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), Cr e Mo são elementos de liga que constituem compostos intermetálicos. Portanto, Cr e Mo promovem a formação de compostos intermetálicos, como fase Laves, fase o e fase χ. Por outro lado, na composição química que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2), Cu e Ni suprimem a formação dos compostos intermetálicos mencionados, como a fase Laves, fase o e fase χ Consequentemente, o teor de Cr, Mo, Cu e Ni influenciam as condições de revenimento para suprimir a formação de compostos intermetálicos.

[0100] Portanto, na presente modalidade, o revenimento é realizado usando uma temperatura de revenimento T (°C) e um tempo de espera t (min) que satisfaz a Fórmula (3). Nesse caso, em um produto de aço que possui uma composição química que satisfaz a Fórmula (1) e a Fórmula (2) e em que a razão volumétrica de martensita é igual ou superior a 80%, o tamanho dos compostos intermetálicos pode ser determinado 5,0 μm2 ou menos e a fração da área bruta do composto intermetálico e óxidos de Cr pode ser obtida em 3,0% ou menos.

[0101] Observe que quando F3 é considerado igual a (T+273)x(20+log(t/60))x(t/60x(0,5Cr+2Mo)/(Cu+Ni)), se F3 for menor que 10.000 ou se F3 for maior que 40.000, mesmo que o limite no produto de aço após o revenimento seja de 724 a 860 MPa, existem alguns compostos intermetálicos cujo tamanho é superior a 5,0 μm2, ou a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr é superior a 3%. Portanto, F3 é de 10.000 a 40.000.

[0102] Um limite inferior preferencial de F3 é 10.300, mais preferencialmente é de 10.500 e ainda mais preferencialmente é 10.700. Um limite superior preferencial de F3 é 38.000, mais preferencialmente é 37.000, mais preferencialmente é 36.000, e mais preferencialmente é 35.500.

[0103] A temperatura de revenimento T (°C.) é a temperatura do forno (°C.) do forno de tratamento térmico no qual o revenimento é realizado. O tempo de espera t (minutos) significa o tempo mantido à temperatura de revenimento T. Pelo processo de fabricação acima, o material de aço inoxidável martensítico desta modalidade pode ser fabricado. No que diz respeito ao óxido de Cr, se o produto de aço com a composição química que satisfaz as fórmulas (1) e (2) supracitadas for fabricado, o tamanho de cada óxido de Cr poderá ser produzido em 5,0 μm2 ou menos. Além disso, satisfazendo as condições de revenimento acima, a fração da área bruta do composto intermetálico e óxidos de Cr pode ser feita 3,0% ou menos.

[0104] O produto de aço inoxidável martensítico de acordo com a presente modalidade não está limitado ao método de fabricação supracitado. Se o produto de aço fabricado tiver uma composição química que satisfaça a Fórmula (1) e a Fórmula (2) e na qual a razão volumétrica de martensita seja igual ou superior a 80% e o limite elástico seja de 724 a 860 MPa, o tamanho de cada composto intermetálico e o tamanho de cada óxido de Cr é 5,0 μm2 ou menos e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr é de 3,0% ou menos, o método de fabricação para produzir o produto de aço inoxidável martensítico da presente modalidade não é particularmente limitado.

EXEMPLOS

[0105] Os aços fundidos tendo as composições químicas mostradas na Tabela 1 foi produzido.

[0106] [Tabela 1]

[0107] Os respectivos aços fundidos descritos acima foram fundidos em um forno a vácuo de 50 kg e os lingotes foram produzidos por um processo de fabricação de lingotes. Cada lingote foi aquecido a 1250°C durante três horas. O lingote aquecido foi submetido a forjamento a quente para produzir um bloco. Após o forjamento a quente, o bloco ficou encharcado em 1230°C durante 15 minutos e depois submetido a laminação a quente para produzir uma placa com uma espessura de 13 mm.

[0108] As respectivas placas foram sujeitas a têmpera. A temperatura de têmpera (°C) e o tempo de espera (min) na temperatura de resfriamento durante o resfriamento foram os descritos na Tabela 2. Para o material da placa de cada número de teste, o método de resfriamento rápido (método de resfriamento) após o tempo de espera decorrido foi o resfriamento a água. Após a têmpera, cada placa foi sujeita a revenimento. A temperatura de revenimento (°C) e o tempo de espera (minutos) na temperatura de revenimento durante o revenimento, bem como o valor de F3, foram mostrados na Tabela 2.

[0109] [Tabela 2] TABELA 2

[0110] O ajuste foi realizado para que o limite elástico YS fosse de 724 a 860 MPa, executando a têmpera e revenimento. Os produtos de aço inoxidável martensítico foram produzidos pelo método de produção descrito acima.

[0111] [Teste de Avaliação] [Teste de medição da razão volumétrica de martensita] Amostra de teste com dimensões de 15 mm x 15 mm x uma espessura de 2 mm foi extraída de cada material da placa. A razão volumétrica (%) de austenita retida foi determinada pelo método de difração de raios X supracitado, e um valor obtido quando a razão volumétrica de austenita retida foi subtraída de 100% foi definido como a razão volumétrica (%) de martensita.

[0112] [Em relação ao tamanho e fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura] Amostra de ensaio com dimensões de 15 mm x 15 mm x 15 mm foram extraídos da posição central da espessura de cada placa. Uma das amostras de teste supracitadas foi extraída de uma porção da extremidade frontal (porção superior) e uma das amostras de teste foi extraída de uma porção da extremidade traseira (porção inferior) na direção longitudinal da placa. O termo "porção da extremidade frontal" refere-se a um caso em que o produto de aço é dividido igualmente em 10 seções na direção longitudinal, a seção na extremidade frontal e o termo "porção da extremidade traseira" refere-se à seção na extremidade traseira.

[0113] Os filmes de réplica de extração foram criados com base no método de réplica de extração das superfícies das amostras de teste que foram extraídas. Cada filme de réplica de extração foi uma forma de disco com um diâmetro de 3 mm. Uma região arbitrária de 10 μm2 foi observada em quatro locais (quatro campos visuais) com uma ampliação de 20.000 vezes em cada filme de réplica de extração usando um TEM (microscópio eletrônico de transmissão). Em outras palavras, regiões em oito locais foram observadas para cada produto de aço.

[0114] Os compostos intermetálicos foram identificados com base no contraste que foi distinguido por meio de imagens eletrônicas de retrodifusão das respectivas regiões de observação. As respectivas áreas (μm2) dos compostos intermetálicos identificados e dos respectivos óxidos de Cr foram considerados os tamanhos dos respectivos compostos intermetálicos e dos respectivos óxidos de Cr. Além disso, o total de áreas dos compostos intermetálicos identificados e os óxidos de Cr identificados foi tomado como a área bruta (μm2) dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr. A razão entre a área bruta dos compostos intermetálicos e os óxidos de Cr em relação à área bruta (80 μm2) da região geral de observação foi definida como a fração da área bruta (%) dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr.

[0115] Na coluna "Microestrutura" da Tabela 2, "TM" indica que a razão volumétrica de martensita na microestrutura era de 80% ou mais, o tamanho de cada composto intermetálico na microestrutura era de 5,0 μm2 ou menos, o tamanho de cada óxido de Cr na microestrutura era de 5,0 μm2 ou menos e a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura foi de 3,0% ou menos. Além disso, "TM+I" indica que, embora a razão volumétrica de martensita na microestrutura seja de 80% ou mais, compostos intermetálicos ou óxidos de Cr com um tamanho superior a 5,0 μm2 estavam presentes na microestrutura e/ou a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e os óxidos de Cr na microestrutura foram superiores a 3,0%.

[0116] [Teste de Tensão] Uma amostra de teste de tração foi retirada de cada material de teste. Uma amostra de teste de tração de barra redonda com um diâmetro da porção paralela de 6 mm e um comprimento de porção paralela de 40 mm foi adotada como amostra de teste de tração. A direção longitudinal da porção paralela da amostra de teste foi tomada como a direção de laminação da placa. Foi realizado teste de tensão à temperatura normal (25°C) usando esta amostra de teste, e o limite elástico YS (MPa) foi determinada. Uma tensão de prova de 0,2% foi adotada em relação ao limite elástico YS. Os limites elásticos YS obtidos são mostrados na Tabela 2.

[0117] [Teste de avaliação de resistência SSC] Uma amostra de barra redonda com um diâmetro da porção paralela de 6,3 mm e um comprimento da porção paralela de 25,4 mm foi retirada de cada material de teste. Um teste de carga constante foi realizado utilizando as amostras de barra redonda baseadas no Método A da NACE TM0177 em uma solução de teste incluindo sulfeto de hidrogênio. Especificamente, a solução de teste era uma solução aquosa incluindo 5% em peso de NaCl e 0,4 g/L de CH3COONa ao qual CH3COOH foi adicionado ao passar gás de CO2 de 1 atm através do mesmo e que foi ajustado para pH 3,5. Um limite de escoamento real de 90% foi definido como a tensão adicional aplicada à amostra de barra redonda durante o teste. A amostra de teste à qual a tensão adicional supracitada foi aplicada foi imersa por 720 horas na solução aquosa supracitada, na qual uma mistura gasosa de gás de H2S de 0,1 atm e CO2 de 0,9 atm foi saturado. A temperatura do teste foi 24±3°C.

[0118] Após o teste, a superfície da porção paralela foi observada visualmente (usando uma lupa com ampliação de x10). Na tabela 2, "NG" na coluna "resistência SSC" indica que foi observada trinca. Na Tabela 2, "OK" na coluna "resistência SSC" indica que não foi observada trinca.

[0119] [Resultados do Teste] Referindo-se à Tabela 2, as composições químicas dos Testes N° 1 a 6 eram apropriadas e satisfaziam a Fórmula (1) e a Fórmula (2). Consequentemente, a razão volumétrica de martensita na microestrutura foi de 80% ou mais, o tamanho de cada composto intermetálico e cada óxido de Cr na microestrutura foi de 5,0 μm2 ou menos, e a fração da área bruta de compostos intermetálicos e óxidos de Cr na microestrutura foi de 3,0% ou menos. Como resultado, os produtos de aço exibiram excelente resistência SSC, mesmo em um ambiente em que o H2S a 0,1 atm.

[0120] Por outro lado, no Teste N° 7, embora a composição química fosse apropriada, F3 era superior a 40000. Consequentemente, um composto intermetálico com mais de 5,0 μm2 foi observada e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr foi superior a 3,0%. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0121] No Teste N° 8, embora a composição química fosse apropriada, a temperatura de revenimento foi muito baixa. Consequentemente, a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr foi superior a 3,0%. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0122] No Teste N° 9 e Teste N° 10, a Fórmula (2) não foi satisfeita. Consequentemente, o limite elástico não pôde ser ajustado para 860 MPa ou menos por revenimento, e o limite elástico foi superior a 860 MPa. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0123] No Teste N° 11, o teor de Ni era muito alto e o Ti não estava contido na composição química. Consequentemente, o limite elástico não pôde ser ajustado para 860 MPa ou menos por revenimento, e o limite elástico foi superior a 860 MPa. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0124] No Teste N° 12 ao Teste N° 14, F1 estava fora do limite superior da Fórmula (1). Consequentemente, a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr foi superior a 3,0%. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0125] No Teste N° 15, o teor de Ti foi baixo e F2 não satisfez a Fórmula (2). Consequentemente, o limite elástico não pôde ser ajustado para 860 MPa ou menos por revenimento, e o limite elástico foi superior a 860 MPa. Além disso, no Teste N° 15, F1 também foi mais do que o limite superior da Fórmula (1). Consequentemente, a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr foi superior a 3,0%. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0126] No Teste N° 16 ao Teste N° 18, F1 foi menor que o limite inferior da Fórmula (1). Consequentemente, a resistência SSC foi baixa. Considera-se que, como a razão do teor de Ni em relação ao teor de Cr, Mo e Cu era muito alta, o coeficiente de difusão de hidrogênio no aço se tornou muito baixo e, como resultado, a resistência SSC diminuiu.

[0127] No Teste N° 19, F1 foi menor que o limite inferior da Fórmula (1) e, além disso, F2 não satisfez a Fórmula (2). Consequentemente, o limite elástico não pôde ser ajustado para 860 MPa ou menos por revenimento, e o limite elástico foi superior a 860 MPa. Além disso, a resistência SSC foi baixa.

[0128] No Teste N° 20 ao Teste N° 22, o teor de Cu foi baixo e a temperatura de revenimento foi muito baixa. Consequentemente, a resistência SSC foi baixa.

[0129] No Teste N° 23, o teor de Ni era alto e o Cu era baixo. Consequentemente, a resistência SSC foi baixa.

[0130] No Teste N° 24, o teor de Ni era alto, o teor de Cu era baixo e a temperatura de revenimento era muito baixa. Consequentemente, um composto intermetálico com mais de 5,0 μm2 foi observada e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr foi superior a 3,0%. Em resultado, o limite elástico foi 860 MPa ou mais e a resistência SSC foi baixa.

[0131] No Teste N° 25 ao Teste N° 28, o teor de Cu foi baixo e as composições químicas não continham Ti. Consequentemente, a resistência SSC foi baixa.

[0132] No Teste N° 29, o teor de Ni era alto e o Cu era baixo. Consequentemente, a resistência SSC foi baixa.

[0133] No Teste N° 30, o teor de Ni era muito alto e a composição química não continha Ti. Consequentemente, o limite elástico era muito alta e a resistência SSC era baixa.

[0134] No Teste N° 31, F1 foi menor que o limite inferior da Fórmula (1). Consequentemente, a resistência SSC foi baixa. Considera-se que, como a razão do teor de Ni em relação ao teor de Cr, Mo e Cu era muito alta, o coeficiente de difusão de hidrogênio no aço se tornou muito baixo e, como resultado, a resistência SSC diminuiu.

[0135] No Teste N° 32, a Fórmula (2) não foi satisfeita. Consequentemente, o limite elástico não pôde ser ajustado para 860 MPa ou menos por revenimento, e o limite elástico foi superior a 860 MPa. Como resultado, a resistência SSC foi baixa.

[0136] Uma modalidade da presente invenção foi descrita acima. No entanto, a modalidade anterior é meramente um exemplo para a prática da presente invenção. Consequentemente, a presente invenção não está limitada à modalidade acima, e a modalidade acima pode ser modificada adequadamente dentro de uma variação que não se desvia da essência da presente invenção.

Claims (3)

1. Produto de aço inoxidável martensítico, compreendendo: uma composição química que consiste em, em % em massa: C: 0,030% ou menos, Si: 1,00% ou menos, Mn: 1,00% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,0010 a 0,0100%, T: 0,0500% ou menos, Ni: 5,00 a 6,50%, Cr: 10,00 a 13,40%, Cu: 1,80 a 3,50%, Mo: 1,00 a 4,00%, V: 0,01 a 1,00%, Ti: 0,050 a 0,300%, Co: 0,300% ou menos, e W: 0 a 1,50%, com o balanço sendo Fe e impurezas, e satisfazendo a Fórmula (1) e a Fórmula (2); um limite elástico de 724 a 860 MPa; e uma microestrutura contendo martensita com uma razão volumétrica de 80% ou mais; caracterizado pelo fato de que o tamanho de cada composto intermetálico e cada óxido de Cr na microestrutura é 5,0 μm2 ou menos, e uma fração da área bruta dos compostos intermetálicos e dos óxidos de Cr é de 3,0% ou menos; 11,5 < Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni < 14,3 (1) Ti/C > 7,5 (2) onde, um teor (% em massa) de um elemento correspondente é substituído por cada símbolo de um elemento na Fórmula (1) e na Fórmula (2), e em que o óxido de Cr é Cr2O3, o tamanho de cada composto intermetálico e de cada óxido de Cr, e a fração da área bruta dos compostos intermetálicos e óxidos de Cr são medidos por observação estrutural usando um método de réplica de extração, e a razão volumétrica de martensita é determinada subtraindo a razão volumétrica de austenita retida que é determinada por um método de difração de raios-X de 100%.

2. Produto de aço inoxidável martensítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição química contém: W: 0,10 a 1,50%.

3. Produto de aço inoxidável martensítico, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o produto de aço inoxidável martensítico é um tubo de aço sem costura para revestimento, tubulação e perfuração de poços de petróleo.