BR112020016837A2

BR112020016837A2 - Material de aço adequado para uso em ambiente ácido

Info

Publication number: BR112020016837A2
Application number: BR112020016837-8A
Authority: BR
Inventors: Shinji Yoshida; Yuji Arai
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-12-15
Also published as: WO2019167945A1; JPWO2019167945A1; JP6981527B2; AU2019228889A1; US20210371961A1; US11473177B2; EP3760754A1; BR112020016837B1; MX2020008855A; EP3760754B1; EP3760754A4

Abstract

é fornecido um material de aço que tem um limite de escoamento dentro de um intervalo de 655 a 1172 mpa (grau 95 a 155 ksi) e excelente resistência ssc. o material de aço de acordo com a presente divulgação contém uma composição química que consiste em, em % em massa, c: 0,10 a 0,60%, si: 0,05 a 1,00%, mn: 0,05 a 1,00%, p: 0,025% ou menos, s: 0,0100% ou menos, al: 0,005 a 0,100%, cr: 0,20 a 1,50%, mo: 0,25 a 1,50%, v: 0,01 a 0,60%, ti: 0,002 a 0,050%, b: 0,0001 a 0,0050%, n: 0,0020 a 0,0100% e o: 0,0100% ou menos, com o balanço sendo fe e impurezas. uma densidade de deslocamento rô (letra grega) é igual a 3,5 x 10 elevado a 15 potência e m elevado a -2 ou menos. entre os precipitados finos, a proporção numérica de precipitados para os quais uma razão do teor de mo não é superior a 50% é de 15% ou mais. o limite de escoamento dentro de um intervalo de 655 a 1172 mpa.

Description

MATERIAL DE AÇO ADEQUADO PARA USO EM AMBIENTE ÁCIDO CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um material de aço e, mais particularmente, a um material de aço adequado para uso em um ambiente ácido. 5 FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[0002] Devido ao aprofundamento dos poços de petróleo e poços de gás (de acordo com este documento, poços de petróleo e poços de gás são coletivamente mencionados como “poços de petróleo”), há uma demanda para aumento da resistência dos tubos de aço de poço de petróleo. Especificamente, tubos de aço 10 de poço de petróleo de grau 80 ksi (limite de escoamento é 80 a menos de 95 ksi, ou seja, 552 a menos de 655 MPa) e grau 95 ksi (limite de escoamento é 95 a menos de 110 ksi, ou seja, 655 a menos de 758 MPa) estão sendo amplamente utilizados e solicitações recentes estão começando a serem feitas para tubos de aço de poço de petróleo de grau 110 ksi (limite de escoamento é 110 a menos de 15 125 ksi, ou seja, 758 a menos de 862 MPa), grau 125 ksi (limite de escoamento é 125 a menos de 140 ksi, ou seja, 862 a menos de 965 MPa), grau 140 ksi (limite de escoamento é 140 ksi a menos de 155 ksi, ou seja, 965 a menos de 1069 MPa) e grau 155 ksi (limite de escoamento é 155 a 170 ksi, ou seja, 1069 a 1172 MPa).

[0003] A maioria dos poços profundos está em um ambiente ácido contendo 20 sulfeto de hidrogênio corrosivo. Na presente descrição, o termo “ambiente ácido” significa um ambiente acidificado contendo sulfeto de hidrogênio. Observe que, em alguns casos, um ambiente ácido pode conter dióxido de carbono. Tubos de aço de poço de petróleo que são usados nesses ambientes ácidos precisam ter não apenas uma elevada resistência, mas também precisam ter resistência à 25 trincamento por tensão de sulfetos (de acordo com este documento, mencionada como “resistência SSC”).

[0004] A tecnologia para melhorar a resistência SSC de materiais de aço, tipificada por tubos de aço para poços de petróleo é divulgada na Publicação do Pedido de Patente Japonesa 2000-256783 (Literatura Patentária 1), Publicação do 30 Pedido de Patente Japonesa N° 2000-297344 (Literatura Patentária 2), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 2005-350754 (Literatura de Patente 3), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 2012-26030 (Literatura Patentária 4) e Publicação de Pedido Internacional N° WO 2010/150915 (Literatura Patentária 5). 5 [0005] Um tubo de aço de poço de petróleo de alta resistência divulgado na Literatura Patentária 1 contém, em % em peso, C: 0,2 a 0,35%, Cr: 0,2 a 0,7%, Mo: 0,1 a 0,5% e V: 0,1 a 0,3%. A quantidade de carbetos precipitantes está no intervalo de 2 a 5 por cento em peso, e entre os carbetos precipitantes a proporção de carbetos do tipo MC está no intervalo de 8 a 40 por cento em peso e o tamanho de 10 grão da austenita anterior é o número 11 ou superior em termos dos números de tamanho de grão definidos na ASTM. É descrito na Literatura Patentária 1 que o aço para poços de petróleo de alta resistência supracitados é excelente em tenacidade e resistência à trincamento de corrosão por estresse de sulfeto.

[0006] Um aço para poços de petróleo divulgado na Literatura Patentária 2 15 é um aço de baixa liga contendo, em % em massa, C: 0,15 a 0,3%, Cr: 0,2 a 1,5%, Mo: 0,1 a 1%, V: 0,05 a 0,3% e Nb: 0,003 a 0,1%. A quantidade de carbetos precipitados está dentro do intervalo de 1,5 a 4% em massa, a proporção que os carbetos do tipo MC ocupam entre a quantidade de carbetos está no intervalo de 5 a 45% em massa e quando a espessura da parede do produto é tomada como t 20 (mm), a proporção de carbetos do tipo M23C6- é (200/t) ou menos em percentual em massa. Está descrito na Literatura Patentária 2 que o aço supracitada para poços de petróleo é excelente em tenacidade e resistência à trincamento de corrosão por estresse de sulfeto.

[0007] Um aço para produtos tubulares petrolíferos de baixa liga divulgado 25 na Literatura Patentária 3 contém, em % em massa, C: 0,20 a 0,35%, Si: 0,05 a 0,5%, Mn: 0,05 a 1,0%, P: 0,025% ou menos, S: 0,010% ou menos, Al: 0,005 a 0,10%, Cr: 0,1 a 1,0%, Mo: 0,5 a 1,0%, Ti: 0,002 a 0,05%, V: 0,05 a 0,3%, B: 0,0001 a 0,005%, N: 0,01% ou menos e O (oxigênio): 0,01% ou menos. Uma largura de meio valor H e um coeficiente de difusão de hidrogênio D (10-6 cm2/s) satisfazem a 30 expressão (30H + D ≤ 19,5). Está descrito na Literatura Patentária 3 que o aço supracitado para produtos tubulares petrolíferos de baixa liga possui excelente resistência SSC, mesmo quando o aço possui alta resistência com tensão de escoamento (YS) igual ou superior a 861 MPa.

[0008] Um tubo de aço de poço de petróleo na Literatura Patentária 4 possui 5 uma composição que consiste em, em % em massa, C: 0,18 a 0,25%, Si: 0,1 a 0,3%, Mn: 0,4 a 0,8%, P: 0,015% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,01 a 0,1%, Cr: 0,3 a 0,8%, Mo: 0,5 a 1,0%, Nb: 0,003 a 0,015%, Ti: 0,002 a 0,05% e B: 0,003% ou menos, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis. Na microestrutura do tubo de aço para poço de petróleo supracitado, uma fase de martensita temperada 10 é a fase principal, o número de M3C ou M2C incluído em uma região de 20 μm × 20 μm e com uma razão de aspecto igual ou inferior a 3 e um eixo principal de 300 nm ou mais quando a forma de carbeto é tomada como elíptica não é superior a 10, o teor de M23C6 é inferior a 1% em massa, M2C acicular precipita dentro dos grãos e a quantidade de Nb que precipita como carbetos com tamanho 1 μm ou mais é 15 menor que 0,005% em massa. É descrito na Literatura Patentária 4 que o tubo de aço para poço de petróleo supracitado é excelente na resistência à trincamento por tensão de sulfeto, mesmo quando o limite de escoamento é de 862 MPa ou mais.

[0009] Um tubo de aço sem costura para poços de petróleo na Literatura Patentária 5 possui uma composição que consiste em, em % em massa, C: 0,15 a 20 0,50%, Si: 0,1 a 1,0%, Mn: 0,3 a 1,0%, P: 0,015% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,01 a 0,1%, N: 0,01% ou menos, Cr: 0,1 a 1,7%, Mo: 0,4 a 1,1%, V: 0,01 a 0,12%, Nb: 0,01 a 0,08% e B: 0,0005 a 0,003%, em que a proporção de Mo contido como Mo dissolvido é de 0,40% ou mais, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis. Na microestrutura do tubo de aço sem costura supracitada para poços 25 de petróleo, uma fase de martensita revenida é a fase principal, o número de granulometria de austenita prévia é 8,5 ou superior e precipitados tipo M2C substancialmente particulados são dispersos em uma quantidade de 0,06% em massa ou mais. É descrito na Literatura Patentária 5 que o tubo de aço sem costura supracitado para poços de petróleo tem uma alta resistência de grau 110 ksi e 30 excelente resistência à trincamento por tensão de sulfeto.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA PATENTÁRIA

[0010] Literatura Patentária 1: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2000-256783 5 Literatura Patentária 2: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2000- 297344 Literatura Patentária 3: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2005- 350754 Literatura Patentária 4: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2012- 10 26030 Literatura Patentária 5: Publicação de Pedido Internacional N° WO 2010/150915

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA TÉCNICO 15 [0011] No entanto, mesmo se as técnicas divulgadas nas Literaturas Patentárias 1 a 5 supracitadas forem aplicadas, no caso de um material de aço (por exemplo, um tubo de aço de poço de óleo) com um limite de escoamento de grau 95 a 155 ksi (655 a 1172 MPa), não é possível obter uma excelente resistência SSC de forma estável em alguns casos.

20 [0012] Um objetivo da presente divulgação é fornecer um material de aço que tenha um limite de escoamento de 655 a 1172 MPa (95 a 170 ksi; grau 95 a 155 ksi) e também tenha excelente resistência SSC.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0013] Um material de aço de acordo com a presente divulgação possui uma 25 composição química contendo, em % em massa, C: 0,10 a 0,60%, Si: 0,05 a 1,00%, Mn: 0,05 a 1,00%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0100% ou menos, Al: 0,005 a 0,100%, Cr: 0,20 a 1,50%, Mo: 0,25 a 1,50%, V: 0,01 a 0,60%, Ti: 0,002 a 0,050%, B: 0,0001 a 0,0050%, N: 0,0020 a 0,0100%, O: 0,0100% ou menos, Nb: 0 a 0,030%, Ca: 0 a 0,0100%, Mg: 0 a 0,0100%, Zr: 0 a 0,0100%, Co: 0 a 0,50%, W: 0 a 0,50%, Ni: 0 a 30 0,50%, Cu: 0 a 0,50% e metal de terras raras: 0 a 0,0100% com o balanço sendo

Fe e impurezas. No material de aço, entre os precipitados com diâmetro circular equivalente a 80 nm ou menos, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não seja superior a 50% é de 15% ou mais. O limite de escoamento é de 655 a 1172 MPa.

5 Uma densidade de deslocamento ρ é 3,5×1015 m-2 ou menos.

Nos casos em que o limite de escoamento varia de 655 a menos de 758 MPa, a densidade de deslocamento ρ é menor que 2,0×1014 m-2 e Fn1 expresso pela Fórmula (1) é menor que 2,90.

Nos casos em que o limite de escoamento varia de 758 a menos de 10 862 MPa, a densidade de deslocamento ρ não é superior a 3,0×1014 m-2 e Fn1 expresso pela Fórmula (1) é 2,90 ou mais.

Nos casos em que o limite de escoamento varia de 862 a menos de 965 MPa, a densidade de deslocamento ρ está em um intervalo de mais de 3,0×1014 a 7,0×1014 m-2.

15 Nos casos em que o limite de escoamento varia de 965 a menos de 1069 MPa, a densidade de deslocamento ρ está em um intervalo de mais de 7,0×1014 a 15,0×1014 m-2.

Em um caso em que o limite de escoamento varia de 1069 a 1172 MPa, a densidade de deslocamento ρ está em um intervalo de mais de 1,5×1015 a 20 3,5×1015 m-2.

Fn1 = 2×10-7×√ρ+0,4/(1,5-1,9×[C]) (1) Na Fórmula (1), a densidade de deslocamento é substituída por ρ e o teor de C no material de aço é substituído por [C].

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO 25 [0014] O material de aço de acordo com a presente divulgação tem um limite de escoamento de 655 a 1172 MPa (grau 95 a 155 ksi) e possui excelente resistência SSC.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0015] Os presentes inventores conduziram investigações e estudos sobre 30 um método para obter tanto um limite de escoamento em um intervalo de 655 a

1172 MPa (grau 95 a 155 ksi) quanto resistência SSC em um material de aço que se supõe que será usado em um ambiente ácido. Em consequência disto, os presentes inventores consideraram que, se um material de aço tem uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,10 a 0,60%, Si: 0,05 5 a 1,00%, Mn: 0,05 a 1,00%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0100% ou menos, Al: 0,005 a 0,100%, Cr: 0,20 a 1,50%, Mo: 0,25 a 1,50%, V: 0,01 a 0,60%, Ti: 0,002 a 0,050%, B: 0,0001 a 0,0050%, N: 0,0020 a 0,0100%, O: 0,0100% ou menos, Nb: 0 a 0,030%, Ca: 0 a 0,0100%, Mg: 0 a 0,0100%, Zr: 0 a 0,0100%, Co: 0 a 0,50%, W: 0 a 0,50%, Ni: 0 a 0,50%, Cu: 0 a 0,50% e metal de terras raras: 0 a 0,0100%, com o balanço 10 sendo Fe e impurezas, é possível obter um limite de escoamento no intervalo de 655 a 1172 MPa (grau 95 a 155 ksi) e resistência SSC.

[0016] Neste caso, se a densidade de deslocamento no material de aço for aumentada, o limite de escoamento (YS) do material de aço aumentará. No entanto, existe a possibilidade de que os deslocamentos obstruam o hidrogênio. Portanto, 15 se a densidade de deslocamento do material de aço aumentar, há possibilidade de que aumente a quantidade de hidrogênio que o material de aço obstrui. Se a concentração de hidrogênio no material de aço aumenta como resultado do aumento da densidade de deslocamento, mesmo se for obtida alta resistência, a resistência SSC do material de aço diminuirá. Assim, para obter um limite de 20 escoamento no intervalo de 95 a 155 ksi e uma excelente resistência SSC, não é preferencial utilizar densidade de deslocamento para aumentar a resistência.

[0017] Portanto, os presentes inventores realizaram primeiro estudos sobre a redução da densidade de deslocamento e o aumento da resistência SCC do material de aço. Em consequência disto, os presentes inventores descobriram que, 25 se a densidade de deslocamento do material de aço for reduzida para menos de 2,0×1014 (m-2), a resistência SSC do material de aço aumenta.

[0018] Por outro lado, como descrito acima, se a densidade de deslocamento for aumentada, o limite de escoamento do material de aço aumenta. Ou seja, se a densidade de deslocamento for reduzida demais, existe a possibilidade de que o 30 limite de escoamento desejado não possa ser obtido. Portanto, os presentes inventores primeiro concentraram sua atenção em um limite de escoamento no intervalo de 655 a menos de 758 MPa (grau 95 ksi) e conduziram estudos sobre um método que, após reduzir a densidade de deslocamento para menos de 2,0×1014 (m-2), obtém um limite de escoamento de 95 ksi por um mecanismo de 5 reforço diferente de um mecanismo de reforço que utiliza deslocamento. Em consequência disto, os presentes inventores tiveram a ideia de que, utilizando o reforço da precipitação por meio de carbetos de liga, pode ser possível obter um limite de escoamento de grau 95 ksi, mesmo quando a densidade de deslocamento do material de aço é reduzida para menos de 2,0×1014 (m-2).

10 [0019] Portanto, os presentes inventores conduziram estudos detalhados sobre o reforço da precipitação do material de aço por meio de carbetos de liga.

Observe que, na presente descrição, o termo “carbetos de liga” significa carbetos de elementos metálicos entre os elementos de liga contidos no material de aço.

[0020] Se os carbetos de liga dispersarem-se finamente no material de aço, 15 o limite de escoamento do material de aço aumenta. Por outro lado, em alguns casos, os carbetos de liga diminuem a resistência SSC do material de aço.

Especificamente, os carbetos de liga grossos podem atuar como fontes de concentração de tensão e facilitar a propagação de trincas produzidas pelo SSC.

Portanto, convencionalmente, pensava-se que os carbetos de liga grossa diminuem 20 a resistência SSC do material de aço. Ou seja, pensava-se que, ao causar precipitações de carbetos de liga fina, o limite de escoamento de um material de aço pode ser aumentado enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC do material de aço.

[0021] No entanto, os presentes inventores descobriram que há alguns 25 casos em que a resistência SSC diminui mesmo que os carbetos de liga sejam finamente dispersos. Os presentes inventores consideraram que a razão para isso é a seguinte. Como descrito acima, em um material de aço de acordo com a presente modalidade, após a densidade de deslocamento ser reduzida para menos de 2,0×1014 (m-2), é obtido um limite de escoamento de 95 ksi. Para este fim, no 30 material de aço de acordo com a presente modalidade, um grande número de carbetos de liga fina é precipitado na microestrutura. Por esse motivo, os presentes inventores consideraram que existe a possibilidade da resistência do SSC diminuir porque a influência do grande número de carbetos de liga fina precipitados é atualizada. 5 [0022] Portanto, os presentes inventores conduziram investigações e estudos sobre carbetos de liga fina que aumentam o limite de escoamento de um material de aço, enquanto suprimem uma diminuição na resistência SCC do material de aço. Em consequência disto, os presentes inventores descobriram que, no caso do material de aço com a composição química supracitada, a precipitação 10 de carbetos do tipo MC fino e M2C é facilitada pela têmpera e revenimento. Além disso, os presentes inventores descobriram que dentro dos limites da composição química supracitada, V, Ti e Nb formam facilmente carbetos do tipo MC e Mo facilmente forma carbetos do tipo M2C.

[0023] Com base nas descobertas acima, os presentes inventores 15 conduziram estudos detalhados adicionais sobre carbetos de liga que podem suprimir ainda mais uma diminuição na resistência SSC.

[0024] Visto que os carbetos do tipo MC e M2C dispersam-se finamente e precipitam-se, cada um deles pode aumentar o limite de escoamento do material de aço. Por outro lado, comparando carbetos do tipo MC e M2C, carbetos do tipo 20 MC têm maior consistência com a fase original do que carbetos do tipo M2C na microestrutura do material de aço com a composição química supracitada. Em outras palavras, a tensão na interface com a fase original é menor no caso de carbetos do tipo MC em comparação com carbetos do tipo M2C. Em um caso em que a quantidade de tensão na microestrutura é pequena, é difícil ocluir o 25 hidrogênio no material de aço. Portanto, se os carbetos do tipo MC forem finamente dispersos, a oclusão e o acúmulo de hidrogênio, que é uma causa do SSC, podem ser suprimidos enquanto aumenta o limite de escoamento do material de aço.

[0025] Ou seja, no material de aço de acordo com a presente modalidade que possui a composição química supracitada, entre os carbetos de liga fina na 30 microestrutura, a precipitação de carbetos do tipo M2C é suprimida e um grande número de carbetos do tipo MC é precipitado. Além disso, como descrito acima, entre os carbetos de liga fina, o Mo forma facilmente carbetos do tipo M2C. Portanto, entre os carbetos de liga fina, aumentando a proporção de carbetos de liga nos quais o teor de Mo é baixo, a proporção de carbetos do tipo MC que precipita no 5 material de aço pode ser aumentada.

[0026] Portanto, no material de aço de acordo com a presente modalidade, entre os precipitados finos no material de aço, é aumentada a proporção de precipitados em que a razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não é superior a 50%. Neste caso, a proporção de carbetos do 10 tipo MC no material de aço pode ser aumentada. Em consequência disto, no material de aço de acordo com a presente modalidade, o limite de escoamento aumenta para um limite de escoamento de grau 95 ksi ou superior, enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

[0027] Assim, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem 15 a composição química supracitada, a densidade de deslocamento é reduzida para menos de 2,0×1014 (m-2), e entre os precipitados com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não é superior a 50% é de 15% ou mais. Em consequência 20 disto, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento igual ou superior a 95 ksi, enquanto se suprime uma diminuição na resistência SSC. Na presente descrição, o termo “diâmetro circular equivalente” significa o diâmetro de um círculo em um caso em que a área de um precipitado observado em uma superfície de campo visual durante a observação da 25 microestrutura é convertida em um círculo com a mesma área.

[0028] Os presentes inventores também conduziram estudos de maneira semelhante em relação aos casos em que os limites de escoamento são diferentes.

Como descrito acima, os deslocamentos aumentam o limite de escoamento do material de aço. Assim, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento 30 superior a 95 ksi, se a densidade de deslocamento for reduzida para menos de

2,0×1014 (m-2), o limite de escoamento desejado não pode ser obtida em alguns casos.

[0029] Portanto, os presentes inventores conduziram estudos sobre a redução da densidade de deslocamento e o aumento da resistência SSC em um 5 caso em que se pretende obter um limite de escoamento dentro de um intervalo de 758 a menos de 862 MPa (grau 110 ksi). Em consequência disto, os presentes inventores tiveram a ideia de que, se a densidade de deslocamento for reduzida para 3,0×1014 (m-2) ou menos, existe a possibilidade de obter um limite de escoamento de 110 ksi e uma excelente resistência SSC.

10 [0030] Por outro lado, os presentes inventores constataram que, no material de aço com a composição química supracitada, mesmo que, entre precipitados com diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm, a proporção numérica de precipitados para os quais a razão do teor de Mo do teor total dos elementos de liga, com exclusão do carbono, não exceda 50% é 15% ou mais, quando a 15 densidade de deslocamento é reduzida para 3,0×1014 (m-2) ou menos, um limite de escoamento de 110 ksi não pode ser obtido em alguns casos.

[0031] Portanto, os presentes inventores estudaram como aumentar o limite de escoamento em um caso em que a densidade de deslocamento é reduzida para 3,0×1014 (m-2) ou menos no material de aço com a composição química 20 supracitada, mesmo quando, entre precipitados com diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga excluindo carbono não é mais do que 50% é de 15% ou mais. Como resultado, os presentes inventores obtiveram os seguintes resultados.

25 [0032] Nesse caso, é definido que Fn1 = 2×10-7×√ρ+0,4/(1,5-1,9×[C]).

Observe que, ρ em Fn1 representa a densidade de deslocamento (m-2) e [C] representa um teor de C (% em massa) no material de aço. Fn1 é um índice de limite de escoamento do material de aço.

[0033] Os presentes inventores descobriram que se a densidade de 30 deslocamento no material de aço não for superior a 3,0×1014 (m-2) e Fn1 for 2,90 ou mais, desde que sejam satisfeitos os outros requisitos de acordo com a presente modalidade, é obtido um material de aço com um limite de escoamento de 110 ksi (758 a menos de 862 MPa).

[0034] Assim, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem 5 a composição química supracitada, a densidade de deslocamento é reduzida para 3,0×1014 (m-2) ou menos, o Fn1 supracitado é 2,90 ou mais e, entre os precipitados com um diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não superior a 50%, é igual ou superior a 10 15%. Em consequência disto, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de 110 ksi, que pode ser obtido enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

[0035] Além disso, os presentes inventores conduziram estudos sobre a redução da densidade de deslocamento e o aumento da resistência SSC em 15 relação a um caso em que se pretende obter um limite de escoamento no intervalo de 862 a menos de 965 MPa (grau 125 ksi). Em consequência disto, os presentes inventores descobriram que se os carbetos de liga supracitados forem precipitados após a redução da densidade de deslocamento para um intervalo de mais de 3,0×1014 a 7,0×1014 (m-2), obtém-se um limite de escoamento de 125 ksi enquanto 20 suprime uma diminuição na resistência SSC.

[0036] Ou seja, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem a composição química supracitada, a densidade de deslocamento é reduzida para dentro de um intervalo de mais de 3,0×1014 a 7,0×1014 (m-2), e entre os precipitados com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm no material de aço, a 25 proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não é superior a 50% é de 15% ou mais. Em consequência disto, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de 125 ksi, que pode ser obtido enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

30 [0037] Os presentes inventores também conduziram estudos sobre a redução da densidade de deslocamento e o aumento da resistência SSC em relação a um caso em que se pretende obter um limite de escoamento no intervalo de 965 a menos de 1069 MPa (grau 140 ksi). Em consequência disto, os presentes inventores descobriram que se os carbetos de liga supracitados forem precipitados 5 após a redução da densidade de deslocamento para um intervalo de mais de 7,0×1014 a 15,0×1014 (m-2), obtém-se um limite de escoamento de 140 ksi enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

[0038] Ou seja, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem a composição química supracitada, a densidade de deslocamento é reduzida para 10 dentro de um intervalo de mais de 7,0×1014 a 15,0×1014 (m-2), e entre os precipitados com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não é superior a 50% é de 15% ou mais. Em consequência disto, o material de aço de acordo com a presente 15 modalidade tem um limite de escoamento de 140 ksi, que pode ser obtido enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

[0039] Além disso, os presentes inventores conduziram estudos referentes à redução da densidade de deslocamento e ao aumento da resistência SSC em relação a um caso em que se pretende obter um limite de escoamento no intervalo 20 de 1069 a 1172 MPa (grau 155 ksi). Em consequência disto, os presentes inventores descobriram que se os carbetos de liga supracitados forem precipitados após a redução da densidade de deslocamento para um intervalo de mais de 1,5×1015 a 3,5×1015 (m-2), obtém-se um limite de escoamento de 155 ksi enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

25 [0040] Ou seja, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem a composição química supracitada, a densidade de deslocamento é reduzida para dentro de um intervalo de mais de 1,5×1015 a 3,5×1015 (m-2), e entre os precipitados com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de 30 elementos de liga, excluindo carbono, não é superior a 50% é de 15% ou mais. Em consequência disto, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de 155 ksi, que pode ser obtido enquanto suprime uma diminuição na resistência SSC.

[0041] Portanto, o material de aço de acordo com a presente modalidade 5 tem a composição química supracitada e, após ter reduzido a densidade de deslocamento de acordo com o limite de escoamento (grau 95 ksi, grau 110 ksi, grau 125 ksi, grau 140 ksi e grau 155 ksi) que se pretende obter, entre precipitados com um diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de 10 elementos de liga, com exclusão do carbono, não é mais de 50% é de 15% ou mais.

Em consequência disto, de acordo com o material de aço da presente modalidade, é possível obter um limite de escoamento desejado (grau 95 ksi, grau 110 ksi, grau 125 ksi, grau 140 ksi e grau 155 ksi) e excelente resistência SSC.

[0042] O material de aço de acordo com a presente invenção que foi 15 concluído com base nos resultados acima tem uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,10 a 0,60%, Si: 0,05 a 1,00%, Mn: 0,05 a 1,00%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0100% ou menos, Al: 0,005 a 0,100%, Cr: 0,20 a 1,50%, Mo: 0,25 a 1,50%, V: 0,01 a 0,60%, Ti: 0,002 a 0,050%, B: 0,0001 a 0,0050%, N: 0,0020 a 0,0100%, O: 0,0100% ou menos, Nb: 0 a 0,030%, Ca: 0 a 0,0100%, Mg: 20 0 a 0,0100%, Zr: 0 a 0,0100%, Co: 0 a 0,50%, W: 0 a 0,50%, Ni: 0 a 0,50%, Cu: 0 a 0,50% e metal de terras raras: 0 a 0,0100% com o balanço sendo Fe e impurezas.

No material de aço, entre precipitados com diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm, uma proporção numérica de precipitados cuja proporção de um teor de Mo e um teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não seja superior a 25 50% é de 15% ou mais. Um limite de escoamento dentro de um intervalo de 655 a 1172 MPa. Uma densidade de deslocamento ρ não é superior a 3,5×1015 m-2.

30 Nos casos em que o limite de escoamento varia de 758 a menos de

862 MPa, a densidade de deslocamento ρ não é superior a 3,0×1014 m-2 e Fn1 expresso pela Fórmula (1) é 2,90 ou mais.

Nos casos em que o limite de escoamento varia de 862 a menos de 965 MPa, a densidade de deslocamento ρ está em um intervalo de mais de 3,0×1014 5 a 7,0×1014 m-2.

Nos casos em que o limite de escoamento varia de 965 a menos de 1069 MPa, a densidade de deslocamento ρ está em um intervalo de mais de 7,0×1014 a 15,0×1014 m-2.

Em um caso em que o limite de escoamento varia de 1069 a 1172 10 MPa, a densidade de deslocamento ρ está em um intervalo de mais de 1,5×1015 a 3,5×1015 m-2.

15 [0043] Na presente descrição, embora não particularmente limitado, o material de aço é, por exemplo, um tubo de aço ou uma placa de aço.

[0044] O material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de grau 95 a 155 ksi e excelente resistência SSC.

[0045] A composição química supracitada pode conter Nb em uma 20 quantidade de 0,002 a 0,030%.

[0046] A composição química supracitada pode conter um ou mais tipos de elementos selecionados do grupo que consiste em Ca: 0,0001 a 0,0100%, Mg: 0,0001 a 0,0100% e Zr: 0,0001 a 0,0100%.

[0047] A composição química supracitada pode conter um ou mais tipos de 25 elementos selecionados do grupo que consiste em Co: 0,02 a 0,50% e W: 0,02 a 0,50%.

[0048] A composição química supracitada pode conter um ou mais tipos de elementos selecionados de um grupo que consiste em Ni: 0,01 a 0,50% e Cu: 0,01 a 0,50%.

30 [0049] A composição química supracitada pode conter um metal de terras raras na quantidade de 0,0001 a 0,0100%.

[0050] No material de aço supracitado, um diâmetro de bloco na microestrutura pode ser de 1,5 μm ou menos.

[0051] Neste caso, o material de aço de acordo com a presente modalidade 5 exibe resistência SSC ainda mais excelente.

[0052] No material de aço supracitado, o limite de escoamento pode estar em um intervalo de 655 a menos de 758 MPa, a densidade de deslocamento ρ pode ser menor que 2,0×1014 m-2 e Fn1 que é expresso pela Fórmula (1) pode ser menor que 2,90.

10 [0053] No material de aço supracitado, o limite de escoamento pode estar no intervalo de 758 a menos de 862 MPa, a densidade de deslocamento ρ pode ser 3,0×1014 m-2 ou menos, e Fn1 expresso pela Fórmula (1) pode ser 2,90 ou mais.

[0054] No material de aço supracitado, o limite de escoamento pode estar no intervalo de 862 a menos de 965 MPa e a densidade de deslocamento ρ pode estar 15 no intervalo de mais de 3,0×1014 a 7,0×1014 m-2.

[0055] No material de aço supracitado, o limite de escoamento pode estar no intervalo de 965 a menos de 1069 MPa e a densidade de deslocamento ρ pode estar no intervalo de mais de 7,0×1014 a 15,0×1014 m-2.

[0056] No material de aço supracitado, o limite de escoamento pode estar no 20 intervalo de 1069 a 1172 MPa e a densidade de deslocamento ρ pode estar em um intervalo de mais de 1,5×1015 a 3,5×1015 m-2.

[0057] O material de aço supracitada pode ser um tubo de aço de poço de petróleo.

[0058] Na presente descrição, o tubo de aço de poço de petróleo pode ser 25 um tubo de aço que é usado para um tubo de linha ou pode ser um tubo de aço usado para produtos tubulares petrolíferos. A forma do tubo de aço de poço de petróleo não é limitada e, por exemplo, o tubo de aço de poço de petróleo pode ser um tubo de aço sem costura ou pode ser um tubo de aço soldado. Os produtos tubulares petrolíferos são, por exemplo, tubos de aço que são usados para uso no 30 revestimento ou tubulação.

[0059] De preferência, um tubo de aço de poço de óleo de acordo com a presente modalidade é um tubo de aço sem costura. Se o tubo de aço de poço de petróleo de acordo com a presente modalidade é um tubo de aço sem costura, mesmo se a espessura de parede for de 15 mm ou mais, o tubo de aço de poço de 5 petróleo tem um limite de escoamento de 655 a 1172 MPa (grau 95 a 155 ksi) e também tem excelente resistência SSC.

[0060] De acordo com isto, o material de aço de acordo com a presente invenção é descrito em detalhes. O símbolo “%” em relação a um elemento significa “percentual em massa”, exceto se especificamente declarado em contrário.

10 [0061] [Composição Química] A composição química do material de aço de acordo com a presente modalidade contém os seguintes elementos.

[0062] C: 0,10 a 0,60% Carbono (C) aumenta a temperabilidade e aumenta o limite de 15 escoamento do material de aço. C também combina-se com elementos metálicos entre elementos de liga no material de aço para formar carbetos de liga. Em consequência disto, o limite de escoamento do material de aço aumenta. C também promove a esferoidização de carbetos durante o revenimento no processo de produção. Em resultado, a resistência SSC do material de aço diminui. Em alguns 20 casos, C também refina uma subestrutura do material de aço. Em consequência disto, a resistência SSC do material de aço aumenta. Esses efeitos não serão obtidos se o teor de C for muito baixo. Por outro lado, se o teor de C for muito elevado, a tenacidade do material de aço diminuirá e é provável a ocorrência de trincamento na têmpera.

25 [0063] Portanto, o teor de C está dentro do intervalo de 0,10 a 0,60%. Um limite inferior preferencial do teor de C é 0,15% e mais preferencialmente 0,20%.

Um limite inferior preferível do teor de C no caso em que se pretende obter um limite de escoamento igual ou superior a 758 MPa é 0,20%, mais preferencialmente é 0,22% e ainda mais preferencialmente é 0,25%. Um limite superior preferencial do 30 teor de C é 0,58% e mais preferencialmente 0,55%.

[0064] Si: 0,05 a 1,00% Silício (Si) desoxida o aço. Se o teor de Si for muito baixo, esse efeito não é obtido. Por outro lado, se o teor de Si for muito alto, a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Si está dentro do intervalo de 0,05 a 5 1,00%. Um limite inferior preferencial do teor de Si é 0,15% e mais preferencialmente 0,20%. Um limite inferior preferencial do teor de Si é 0,85% e mais preferencialmente 0,70%.

[0065] Mn: 0,05 a 1,00% Manganês (Mn) desoxida o material de aço. O Mn também melhora a 10 temperabilidade. Se o teor de Mn for muito baixo, esses efeitos não são obtidos.

Por outro lado, se o teor de Mn for muito alto, o Mn segrega as bordas do grão juntamente com impurezas como P e S. Nesse caso, a resistência SCC do material de aço diminuirá. Portanto, o teor de Mn está dentro de um intervalo de 0,05 a 1,00%. Um limite inferior preferencial do teor de Mn é 0,25% e mais 15 preferencialmente 0,30%. Um limite superior preferencial do teor de Mn é 0,90% e mais preferencialmente é 0,80%.

[0066] P: 0,025% ou menos Fósforo (P) é uma impureza. Ou seja, o teor de P é superior a 0%. P segrega nas bordas de grãos e diminui a resistência SSC do material de aço.

20 Portanto, o teor de P é 0,025% ou menos. Um limite superior preferencial do teor de P é 0,020% e mais preferencialmente 0,015%. 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 aumenta significativamente. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de P é 0,0001% e, mais 25 preferencialmente, é 0,0003%.

[0067] S: 0,0100% ou menos Enxofre (S) é uma impureza. Ou seja, o teor de S é superior a 0%. S segrega nas bordas de grãos e diminui a resistência SSC do material de aço.

Portanto, o teor de S é de 0,0100% ou menos. Um limite superior preferencial do 30 teor de S é 0,0050% e mais preferencialmente 0,0030%. De preferência, o teor de

S é o mais baixo possível. No entanto, se o teor de S for excessivamente reduzido, o custo de produção aumenta significativamente. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de S é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0003%. 5 [0068] Al: 0,005 a 0,100% Alumínio (Al) desoxida o material de aço. Se o teor de Al for muito baixo, esse efeito não é obtido e a resistência SSC do material de aço diminui. Por outro lado, se o teor de Al for muito alto, surgem inclusões baseadas em óxido grosseiro e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Al está 10 dentro de um intervalo de 0,005 a 0,100%. Um limite inferior preferencial do teor de Al é 0,015% e mais preferencialmente 0,020%. Um limite superior preferencial do teor de Al é 0,080% e mais preferencialmente 0,060%. Na presente descrição, o teor de “Al” significa “Al solúvel em ácido”, ou seja, o teor de “Al sol.”.

[0069] Cr: 0,20 a 1,50% 15 Cromo (Cr) melhora a temperabilidade do material aço. Cr também aumenta a resistência ao amolecimento do revenimento e permite o revenimento em alta temperatura. Em resultado, a resistência SSC do material de aço diminui.

Se o teor de Cr for muito baixo, esses efeitos não são obtidos. Por outro lado, se o teor de Cr for muito alto, a tenacidade e a resistência SSC do material de aço 20 diminui. Portanto, o teor de Cr está dentro de um intervalo de 0,20 a 1,50%. Um limite inferior preferencial do teor de Cr é 0,25%, mais preferencialmente é 0,35% e ainda mais preferencialmente é 0,40%. Um limite superior preferencial do teor de Cr é 1,30% e mais preferencialmente 1,25%.

[0070] Mo: 0,25 a 1,50% 25 Molibdênio (Mo) melhora a temperabilidade do material aço. Mo também aumenta a resistência ao amolecimento do revenimento e permite o revenimento em alta temperatura. Em resultado, a resistência SSC do material de aço diminui. Se o teor de Mo for muito baixo, esses efeitos não são obtidos. Por outro lado, se o teor de Mo for muito alto, os efeitos supracitados são saturados.

30 Além disso, se o teor de Mo é muito alto, carbetos do tipo M2C podem formar-se e a resistência SSC do material de aço aumentará. Portanto, o teor de Mo está dentro de um intervalo de 0,25 a 1,50%. Um limite inferior preferencial do teor de Mo é 0,50% e mais preferencialmente é 0,60%. Um limite superior preferencial do teor de Mo é 1,30% e mais preferencialmente 1,25%. 5 [0071] V: 0,01 a 0,60% Vanádio (V) combina-se com carbono (C) e/ou nitrogênio (N) para formar carbetos, nitretos ou carbonitretos (doravante mencionados como “carbonitretos e semelhantes”). Carbonitretos e semelhantes refinam a subestrutura do material de aço pelo efeito de pinagem e melhoram a resistência 10 SSC do aço. V também aumenta a resistência ao amolecimento do revenimento e permite o revenimento em alta temperatura. Em resultado, a resistência SSC do material de aço diminui. Além disso, V combina-se facilmente com C para formar carbetos do tipo MC. Portanto, V suprime a formação de carbetos do tipo M2C e aprimora a resistência SSC do material de aço. Se o teor de V for muito baixo, 15 esses efeitos não são obtidos. Por outro lado, se o teor de V for muito alto, a tenacidade do material de aço diminui. Portanto, o teor de V está dentro do intervalo de 0,01 a 0,60%. Um limite inferior preferencial do teor de V é de 0,02%, mais preferencialmente é de 0,04%, ainda mais preferencialmente é de 0,06%, e ainda mais preferencialmente é de 0,08%. Um limite superior preferencial do teor de V é 20 0,40%, mais preferencialmente é 0,30% e ainda mais preferencialmente é 0,20%.

[0072] Ti: 0,002 a 0,050% Titânio (Ti) forma nitretos e refina os grãos cristalinos pelo efeito de pinagem. Em consequência disto, o limite de escoamento do material de aço aumenta. Além disso, o Ti combina-se facilmente com o C para formar carbetos do 25 tipo MC. Portanto, o Ti suprime a formação de carbetos do tipo M2C e aprimora a resistência SSC do material de aço. Se o teor de Ti for muito baixo, esses efeitos não são obtidos. Por outro lado, se o teor de Ti for muito alto, os nitretos de Ti se tornam grosseiros e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Ti está dentro de um intervalo de 0,002 a 0,050%. Um limite inferior preferencial 30 do teor de Ti é 0,003% e mais preferencialmente 0,005%. Um limite superior preferencial do teor de Ti é 0,030% e mais preferencialmente 0,020%.

[0073] B: 0,0001 a 0,0050% O Boro (B) se dissolve no aço, aumenta a temperabilidade do material de aço e aumenta a resistência do material de aço. Se o teor de B for muito baixo, 5 esse efeito não é obtido. Por outro lado, se o teor de B for muito alto, formam-se nitretos grosseiros e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de B está dentro de um intervalo de 0,0001 a 0,0050%. Um limite inferior preferencial do teor de B é 0,0003% e mais preferencialmente é 0,0007%. Um limite superior preferencial do teor de B é 0,0030%, mais preferencialmente é 0,0025% e 10 ainda mais preferencialmente é 0,0015%.

[0074] N: 0,0020 a 0,0100% Nitrogênio (N) combina-se com o Ti para formar nitretos finos e, assim, refina os grãos. Se o teor de N for muito baixo, esse efeito não é obtido. Por outro lado, se o teor de N for muito alto, formam-se nitretos grosseiros e a resistência 15 SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de N está dentro do intervalo de 0,0020 a 0,0100%. Um limite inferior preferencial do teor de N é 0,0022%. Um limite superior preferencial do teor de N é 0,0050% e mais preferencialmente 0,0045%.

[0075] O: 0,0100% ou menos Oxigênio (O) é uma impureza. Ou seja, o teor de O é superior a 0%.

20 Oxigênio (O) forma óxidos grosseiros e reduz a resistência à corrosão do material de aço. Portanto, o teor de O é 0,0100% ou menos. Um limite superior preferencial do teor de O é de 0,0050%, mais preferencialmente é de 0,0030% e ainda mais preferencialmente é de 0,0020%. De preferência, o teor de O é o mais baixo possível. No entanto, se o teor de O for excessivamente reduzido, o custo de 25 produção aumenta significativamente. Portanto, ao levar em consideração a produção industrial, um limite inferior preferencial do teor de O é 0,0001%, mais preferencialmente é 0,0003%.

[0076] O equilíbrio da composição química do material de aço de acordo com a presente modalidade é Fe e impurezas. Aqui, o termo “impurezas” refere-se aos 30 elementos que, durante a produção industrial do material de aço, são misturados a partir do minério ou refugo que é usado como matéria prima do material de aço ou a partir do ambiente de produção ou semelhante, e que são permitidos dentro de um intervalo que não afeta de forma adversa o material de aço de acordo com a presente modalidade. 5 [0077] [Quanto aos elementos opcionais] A composição química do material de aço que é descrito acima pode conter ainda Nb como um substituto para uma parte do Fe.

[0078] Nb: 0 a 0,030% O Nióbio (Nb) é um elemento opcional e não precisa estar contido. Ou 10 seja, o teor de Nb pode ser 0%. Se contido, o Nb forma carbonitretos e semelhantes. Carbonitretos e semelhantes refinam a subestrutura do material de aço pelo efeito de pinagem e aumentam a resistência SSC do material de aço. Além disso, o Nb combina-se facilmente com C para formar carbetos do tipo MC. Além disso, Nb suprime a formação de carbetos do tipo M2C e, assim, aumenta a 15 resistência SSC do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de Nb é contida, os efeitos acimas são obtidos até certo ponto. No entanto, se o teor de Nb for muito alto, formam-se nitretos e semelhantes em excesso e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Nb está dentro do intervalo de 0 a 0,030%. Um limite inferior preferencial do teor de Nb é de 0%, mais 20 preferencialmente é de 0,002%, ainda mais preferencialmente é de 0,003%, e ainda mais preferencialmente é de 0,007%. Um limite superior preferencial do teor de Nb é 0,025% e mais preferencialmente 0,020%.

[0079] A composição química do material de aço descrito acima pode conter ainda um ou mais tipos do elemento selecionado do grupo que consiste em Ca, Mg 25 e Zr como um substituto para uma parte do Fe. Cada um desses elementos é um elemento opcional e aumenta a resistência SSC do material de aço.

[0080] Ca: 0 a 0,0100% O Cálcio (Ca) é um elemento opcional e não precisa estar contido. Ou seja, o teor de Ca pode ser 0%. Se contido, Ca neutraliza S no material de aço ao 30 formar sulfetos e aumenta a resistência SCC do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de Ca é contida, o efeito acima é obtido até certo ponto. No entanto, se o teor de Ca for muito alto, os óxidos do material aço se tornam grosseiros e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Ca está dentro do intervalo de 0 a 0,0100%. Um limite inferior preferencial do teor de 5 Ca é de mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,0001%, ainda mais preferencialmente é de 0,0003%, ainda mais preferencialmente é de 0,0006% e ainda mais preferencialmente é de 0,0010%. Um limite superior preferencial do teor de Ca é 0,0040%, mais preferencialmente é 0,0025% e ainda mais preferencialmente é 0,0020%.

10 [0081] Mg: 0 a 0,0100% O Magnésio (Mg) é um elemento opcional e não precisa estar contido.

Ou seja, o teor de Mg pode ser 0%. Se contido, Mg neutraliza S no material de aço ao formar sulfetos e aumenta a resistência SCC do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de Mg é contida, o efeito acima é obtido até certo ponto. No 15 entanto, se o teor de Mg for muito alto, os óxidos do material aço se tornam grosseiros e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Mg está dentro do intervalo de 0 a 0,0100%. Um limite inferior preferencial do teor de Mg é de mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,0001%, ainda mais preferencialmente é de 0,0003%, ainda mais preferencialmente é de 0,0006% e 20 ainda mais preferencialmente é de 0,0010%. Um limite superior preferencial do teor de Mg é 0,0040%, mais preferencialmente é 0,0025% e ainda mais preferencialmente é 0,0020%.

[0082] Zr: 0 a 0,0100% O Zircônio (Zr) é um elemento opcional e não precisa estar contido.

25 Ou seja, o teor de Zr pode ser 0%. Se contido, Zr neutraliza S no material de aço ao formar sulfetos e aumenta a resistência SCC do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de Zr é contida, o efeito acima é obtido até certo ponto. No entanto, se o teor de Zr for muito alto, os óxidos do material aço se tornam grosseiros e a resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de Zr 30 está dentro do intervalo de 0 a 0,0100%. Um limite inferior preferencial do teor de

Zr é de mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,0001%, ainda mais preferencialmente é de 0,0003%, ainda mais preferencialmente é de 0,0006% e ainda mais preferencialmente é de 0,0010%. Um limite superior preferencial do teor de Zr é 0,0040%, mais preferencialmente é 0,0025% e ainda mais 5 preferencialmente é 0,0020%.

[0083] No caso em que dois ou mais tipos de elementos selecionados do grupo supracitado consistindo em Ca, Mg e Zr estão contidos em combinação, a quantidade total dos teores destes elementos é de preferência de 0,0100% ou menos, e mais preferencialmente é de 0,0050% ou menos.

10 [0084] A composição química do material de aço descrito acima pode conter ainda um ou mais tipos do elemento selecionado do grupo que consiste em Co e W como um substituto para uma parte do Fe. Cada um desses elementos é um elemento opcional que forma um revestimento de corrosão protetora em um ambiente de sulfeto de hidrogênio e suprime a penetração de hidrogênio. Por meio 15 disso, cada um desses elementos aumenta a resistência SSC do material de aço.

[0085] Co: 0 a 0,50% O cobalto (Co) é um elemento opcional e não precisa ser contido. Ou seja, o teor de Co pode ser 0%. Se contido, a Co forma um revestimento de proteção contra corrosão em um ambiente de sulfeto de hidrogênio e suprime a 20 penetração de hidrogênio. Por meio disto, Co aumenta a resistência SSC do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de Co é contida, o efeito acima é obtido até certo ponto. No entanto, se o teor de Co for muito alto, a temperabilidade do material de aço diminuirá e a resistência do material de aço diminuirá. Portanto, o teor de Co está dentro do intervalo de 0 a 0,50%. Um limite 25 inferior preferencial do teor de Co é de mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,02%, ainda mais preferencialmente é de 0,03%, e ainda mais preferencialmente é de 0,05%. Um limite superior preferencial do teor de Co é 0,45% e mais preferencialmente 0,40%.

[0086] W: 0 a 0,50% 30 O Tungstênio (W) é um elemento opcional e não precisa estar contido.

Ou seja, o teor de W pode ser 0%. Se contido, a W forma um revestimento de proteção contra corrosão em um ambiente de sulfeto de hidrogênio e suprime a penetração de hidrogênio. Por meio disto, W aumenta a resistência SSC do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de W é contida, o efeito acima é obtido 5 até certo ponto. No entanto, se o teor de W for muito alto, formam-se carbetos grosseiros no material de aço e a resistência SSC do material de aço diminui.

Portanto, o teor de W está dentro do intervalo de 0 a 0,50%. Um limite inferior preferencial do teor de W é de 0%, mais preferencialmente é de 0,02%, ainda mais preferencialmente é de 0,03%, e ainda mais preferencialmente é de 0,05%. Um 10 limite superior preferencial do teor de W é 0,45% e mais preferencialmente é 0,40%.

[0087] A composição química do material de aço descrito acima pode conter ainda um ou mais tipos do elemento selecionado do grupo que consiste em Ni e Cu como um substituto para uma parte do Fe. Cada um desses elementos é um elemento opcional e aumenta a temperabilidade do aço.

15 [0088] Ni: 0 a 0,50% O Níquel (Ni) é um elemento opcional e não precisa estar contido. Ou seja, o teor de Ni pode ser 0%. Se contido, Ni melhora a temperabilidade do material de aço e aumenta o limite de escoamento do material de aço. Se mesmo uma pequena quantidade de Ni é contida, o efeito acima é obtido até certo ponto. No 20 entanto, se o teor de Ni for muito elevado, o NI promoverá a corrosão local e a resistência SSC do material de aço diminuirá. Portanto, o teor de Ni está dentro do intervalo de 0 a 0,50%. Um limite inferior preferencial do teor de Ni é maior do que 0%, mais preferencialmente é 0,01%, e mais preferencialmente é 0,02%. Um limite superior preferencial do teor de Ni é 0,10%, mais preferencialmente é 0,08% e 25 ainda mais preferencialmente é 0,06%.

[0089] Cu: 0 a 0,50% O Cobre (Cu) é um elemento opcional e não precisa estar contido. Ou seja, o teor de Cu pode ser 0%. Se contido, Cu melhora a temperabilidade do material de aço e aumenta o limite de escoamento do material de aço. Se mesmo 30 uma pequena quantidade de Cu é contida, o efeito acima é obtido até certo ponto.

No entanto, se o teor de Cu for muito elevado, a temperabilidade do material de aço será muito alta e a resistência SSC do material de aço diminuirá. Portanto, o teor de Cu está dentro do intervalo de 0 a 0,50%. Um limite inferior preferencial do teor de Cu é de mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,01%, ainda mais 5 preferencialmente é de 0,02%, e ainda mais preferencialmente é de 0,05%. Um limite superior preferencial do teor de Cu é 0,35% e mais preferencialmente 0,25%.

[0090] A composição química do material de aço supracitado também pode conter um material de terras raras em vez de uma parte de Fe.

[0091] Metal de terras raras (REM): 0 a 0,0100% 10 O metal de terras raras (REM) é um elemento opcional e não precisa estar contido. Ou seja, o teor de REM pode ser 0%. Se contido, REM neutraliza S no material de aço ao formar sulfetos e, assim, aumenta a resistência SCC do material de aço. REM também combina-se a P no material de aço e suprime a segregação de P nas bordas de grãos cristalinos. Portanto, uma diminuição na 15 resistência SSC do material de aço que é devido à segregação de P é suprimida.

Se mesmo uma pequena quantidade de REM é contida, esses efeitos são obtidos até certo ponto. No entanto, se o teor de REM for muito alto, os óxidos se tornam grosseiros e a tenacidade à baixa temperatura e resistência SSC do material de aço diminui. Portanto, o teor de REM está dentro do intervalo de 0 a 0,0100%. Um 20 limite inferior preferencial do teor de REM é de mais de 0%, mais preferencialmente é de 0,0001%, ainda mais preferencialmente é de 0,0003%, e ainda mais preferencialmente é de 0,0006%. Um limite superior preferencial do teor de REM é 0,0040% e mais preferencialmente é 0,0025%.

[0092] Observe que, na presente descrição, o termo “REM” refere-se a um 25 ou mais tipos de elementos selecionados de um grupo constituído por escândio, que é o elemento com número atômico 21, ítrio (Y), que é o elemento com número atômico 39 e os elementos do lantânio (La) com número atômico 57 a lutécio (Lu) com número atômico 71 que são lantanoides. Além disso, na presente descrição, o termo “teor de REM” refere-se ao teor total desses elementos.

30 [0093] [Microestrutura]

A microestrutura do material de aço de acordo com a presente invenção é composta principalmente de martensita revenida e bainita revenida.

Mais especificamente, a razão volumétrica de martensita revenida e/ou bainita revenida na microestrutura é de 90% ou mais. Em outras palavras, o total das 5 razões volumétricas de martensita revenida e bainita revenida na microestrutura é de 90% ou mais. O balanço da microestrutura é, por exemplo, ferrita ou perlita. Se a microestrutura do material de aço com a composição química supracitada contiver martensita revenida e bainita revenida em uma quantidade equivalente a uma razão volumétrica total de 90% ou mais, desde que sejam satisfeitos os outros requisitos 10 de acordo com a presente modalidade, o limite de escoamento estará no intervalo de 655 a 1172 MPa (grau 95 a 155 ksi).

[0094] A razão volumétrica total de martensita revenida e bainita revenida também pode ser determinada por observação de microestrutura. Em um caso onde o material de aço é um placa de aço, uma amostra tendo uma superfície de 15 observação com dimensões de 10 mm na direção de rolagem e 10 mm na direção da largura da placa é cortada de uma porção central da espessura. Em um caso em que o material de aço é um tubo de aço, uma amostra tendo uma superfície de observação com dimensões de 10 mm na direção do eixo do tubo e 10 mm na direção circunferencial do tubo é cortada de uma porção central da espessura da 20 parede. Depois de polir a superfície de observação para obter uma superfície espelhada, a pequena peça é imersa por cerca de 10 segundos em um reagente de gravação nital para revelar a microestrutura por gravação. A superfície de observação gravada é observada realizando observação com respeito à 10 campos visuais por meio de uma imagem secundária de elétrons obtida usando um 25 microscópio eletrônico de varredura (MEV). A área do campo visual é de 400 μm2 (ampliação de ×5000).

[0095] Em cada campo visual, a martensita revenida e a bainita revenida podem ser diferenciadas de outras fases (por exemplo, ferrita ou perlita) com base no contraste. Consequentemente, martensita revenida e bainita revenida são 30 identificadas em cada campo visual. Foram determinados os totais das frações de área de martensita revenida e bainita revenida identificadas. Na presente modalidade, o valor da média aritmética dos totais das frações de área de martensita revenida e bainita revenida determinada em todos os campos visuais é definido como a razão volumétrica de martensita revenida e bainita revenida. 5 [0096] [Sobre os precipitados] No material de aço de acordo com a presente modalidade, entre precipitados com um diâmetro circular equivalente a não mais do que no material de aço, 80 nm, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo (% em massa) e o teor total dos elementos de liga, excluindo carbono (% em 10 massa), não é superior a 50% é igual ou superior a 15%. A seguir, precipitados com um diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm também são referidos como “precipitados finos”.

[0097] Como descrito acima, no material de aço de acordo com a presente modalidade, a densidade de deslocamento é reduzida e a resistência SSC é 15 aumentada. Por outro lado, os deslocamentos aumentam o limite de escoamento de um material de aço. Ou seja, em consequência da diminuição da densidade de deslocamento, em alguns casos, o limite de escoamento desejado de um material de aço não pode ser obtido. Portanto, no material de aço de acordo com a presente modalidade, os carbetos de liga são dispersos finamente na microestrutura.

20 [0098] Além disso, entre os carbetos de liga fina, os carbetos do tipo MC possuem uma alta consistência interfacial com a fase original. Portanto, aumentando a proporção de carbetos do tipo MC, uma diminuição na resistência SSC pode ser suprimida, mesmo que o limite de escoamento seja aumentado. Por outro lado, entre os carbetos de liga fina, Mo forma facilmente carbetos do tipo M2C.

25 Além disso, na composição química do material de aço de acordo com a presente modalidade, quase todos os precipitados finos são carbetos de liga. Portanto, entre os precipitados finos, se a proporção de precipitados com baixo teor de Mo for aumentada, a proporção de carbetos do tipo MC entre os carbetos de liga fina pode ser aumentada.

30 [0099] Portanto, no material de aço de acordo com a presente modalidade,

entre precipitados com um diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não é mais do que 50% é igual a 15% ou mais. Neste documento, “precipitados específicos” são definidos 5 como precipitados que têm um diâmetro circular equivalente a não mais de 80 nm e que são precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não é superior a 50%.

[0100] O significado da declaração “a proporção numérica de precipitados específicos é igual 15% ou mais” no material de aço é que a proporção numérica 10 de precipitados específicos em relação aos precipitados finos é igual 15% ou mais.

Um limite inferior preferencial da proporção numérica de precipitados específicos em relação aos precipitados finos é de 20%. A proporção numérica de precipitados específicos em relação aos precipitados finos pode ser de 100%.

[0101] A proporção numérica de precipitados específicos em relação aos 15 precipitados finos no material de aço de acordo com a presente modalidade pode ser determinada pelo método a seguir. Uma amostra de microteste para criar uma réplica de extração é retirada do material de aço de acordo com a presente modalidade. Se o material de aço for uma chapa de aço, a amostra de microteste será retirada da parte central da espessura. Se o material de aço for um tubo de 20 aço, a amostra de microteste é retirada da parte central da espessura da parede. A superfície da amostra de microteste é polida em espelho e, em seguida, a amostra de microteste é imersa durante 10 minutos em um reagente de gravação nital a 3% para gravar a superfície. A superfície gravada é coberta com uma película de carbono depositada. A amostra de microteste cuja superfície é coberta com a 25 película depositada é imersa durante 20 minutos em um reagente de gravação nital a 5%. A película depositada é retirado da amostra imersa de microteste. A película depositada que foi retirada da amostra de microteste é limpa com etanol e, em seguida, é recolhida com uma tela de folha e seca.

[0102] A película depositada (película de réplica) é observado usando um 30 microscópio eletrônico de transmissão (TEM) e são identificados precipitados com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm. A ampliação da observação é definida como ×100.000 e a tensão de aceleração é definida como 200 kV.

Observe que os precipitados podem ser identificados com base no contraste e se o diâmetro circular equivalente não é superior a 80 nm, pode ser determinado pela 5 análise da imagem em relação à imagem de observação. Observe que, na presente modalidade, embora um limite inferior do diâmetro circular equivalente dos precipitados finos não seja particularmente limitado, um valor limite de detecção que é determinado pela ampliação da observação é de 10 nm. Ou seja, precipitados com um diâmetro circular equivalente dentro de um intervalo de 10 a 80 nm são os 10 objetos de medição na presente modalidade.

[0103] De acordo com o método supracitado, são identificadas 30 partículas precipitadas (precipitados finos) com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm. Os precipitados finos identificados são submetidos a análises pontuais por espectrometria de raios-X dispersiva em energia (EDS). Na análise pontual de EDS, 15 a corrente de irradiação é definida em 2,56 nA e a medição é realizada durante 60 segundos em cada ponto. Dentre os precipitados finos identificados, a concentração de cada um dentre Mo, V, Ti e Nb é determinada em unidades de percentual em massa ao considerar o total de elementos de liga, excluindo-se carbono, como 100%. Entre os precipitados finos, os precipitados nos quais a 20 concentração de Mo não excede 50% são identificados como precipitados específicos. A proporção numérica dos precipitados específicos identificados para as 30 partículas finas de precipitado supracitadas que foram identificadas é definida como a proporção numérica de precipitados específicos (%).

[0104] [Sobre o diâmetro do bloco] 25 Um grupo de ripas com quase a mesma orientação na subestrutura da martensita é chamado de “bloco de martensita”. Um grupo de ripas de bainita com quase a mesma orientação na subestrutura da bainita é chamado de “bloco de bainita”. Na presente descrição, blocos de martensita e blocos de bainita são referidos juntamente como “blocos”.

30 [0105] Na presente descrição, limites entre grãos de martensita e entre grãos de bainita que têm uma diferença de orientação de 15° ou mais em um mapa de orientação de cristal obtido por um método de padrão de difração de elétrons retroespalhados (EBSP), descrito mais adiante, são definidos como limites de bloco. Na presente descrição, uma região circundada por um limite de bloco é 5 definida como um bloco único.

[0106] Se os blocos forem finos, a resistência da martensita e da bainita aumenta. Portanto, o limite de escoamento do material de aço aumenta. Além disso, se os blocos estiverem bons, ao executar o revenimento a alta temperatura descrito mais adiante, a densidade de deslocamento pode ser reduzida ainda mais.

10 Os presentes inventores consideram que a razão para isso é a seguinte.

[0107] Como descrito acima, em um limite de bloco, a diferença de orientação entre as orientações de cristal é de 15° ou mais. Se os blocos forem finos, a resistência do material de aço é aumentada pelo refino de grãos. Neste caso, a resistência do material de aço pode ser melhorada sem aumentar os 15 deslocamentos. Ou seja, mesmo que a resistência do material de aço seja aumentada, uma diminuição na resistência SSC do material de aço pode ser suprimida.

[0108] Além disso, se os blocos forem finos, é fácil recuperar os deslocamentos durante o revenimento. Os presentes inventores consideram que a 20 razão para isso é a seguinte. Como descrito acima, as diferenças de orientação entre as orientações dos cristais nos limites dos blocos são grandes. Portanto, um deslocamento não pode passar através de um limite de bloco. Ou seja, o comprimento do deslocamento será menor que o diâmetro do bloco. Portanto, se os blocos forem finos, o comprimento dos deslocamentos será curto. Nesse caso, 25 a probabilidade de deslocamentos entrelaçados diminui e torna-se fácil a recuperação dos deslocamentos. Além disso, em um caso em que os deslocamentos desaparecem nos limites dos grãos, como os limites dos blocos, quanto mais finos forem os blocos, menores serão as distâncias movidas dos deslocamentos até o local do desaparecimento. Nesse caso, é fácil recuperar os 30 deslocamentos.

[0109] Ou seja, se os diâmetros de bloco no material de aço de acordo com a presente modalidade forem 1,5 μm ou menos, a densidade de deslocamento do material de aço após o revenimento será reduzida ainda mais. Portanto, o material de aço exibirá ainda mais excelente resistência SSC. Assim, os diâmetros de bloco 5 no material de aço de acordo com a presente modalidade não são preferencialmente superiores a 1,5 μm. Observe que, embora um limite inferior dos diâmetros do bloco no material de aço de acordo com a presente modalidade não seja particularmente limitado, o limite inferior é, por exemplo, igual a 0,3 μm.

[0110] A fim de tornar os diâmetros de bloco no material de aço de acordo 10 com a presente modalidade, não mais que 1,5 μm, por exemplo, basta refinar os grãosγ prévios enquanto o teor de C torna-se em 0,30% ou mais. A razão pela qual os diâmetros dos blocos diminuem quando o teor de C é aumentado não foi esclarecida. No entanto, na composição química de acordo com a presente modalidade, se o teor de C for 0,30% ou mais, os diâmetros de bloco do material 15 de aço podem ser iguais a 1,5 μm ou menos, refinando os grãosγ prévios.

[0111] Portanto, na presente modalidade, como um exemplo de um método para tornar os diâmetros de bloco iguais a 1,5 μm ou menos, para o material de aço em que o teor de C é igual ou superior a 0,30%, a taxa de resfriamento durante a têmpera é igual a 8°C/seg ou mais. De acordo com este método, o espessamento 20 dos grãos durante a têmpera pode ser adequadamente suprimido e os diâmetros dos blocos podem iguais a 1,5 μm ou menos. No entanto, outro método pode ser adotado como o método para tornar os diâmetros de bloco iguais a 1,5 μm ou menos.

[0112] Os diâmetros de bloco do material de aço de acordo com a presente 25 modalidade podem ser determinados pelo método a seguir. Uma amostra de teste para medição do diâmetro do bloco é retirada do material de aço de acordo com a presente modalidade. Se o material de aço for uma placa de aço, a amostra é retirada da parte central da espessura. Se o material de aço for um tubo de aço, a amostra é retirada da parte central da espessura da parede. O tamanho da amostra 30 de teste não é particularmente limitado, desde que a amostra tenha uma superfície de observação de 25 μm × 25 μm centrada no centro da espessura da placa ou da parede.

[0113] A medição EBSP é realizada com relação à superfície de observação supracitada em campos visuais de 25 μm × 25 μm em um passo de 0,1 μm. A 5 orientação de uma estrutura cúbica (ferro) centralizada no corpo é identificada com base no padrão de difração de Kikuchi obtido por meio da medição EBSP. Uma figura de orientação de cristal é determinada com base na orientação da estrutura cúbica centralizada no corpo (ferro). Na figura de orientação do cristal, regiões cercadas por um limite com uma diferença de orientação de 15° ou mais com 10 cristais adjacentes são distinguidas para assim obter um mapa de orientação do cristal. Uma região circundada por uma diferença de orientação de 15° ou mais é definida como um bloco único. Os diâmetros circulares equivalentes dos respectivos blocos são medidos empregando um método para medir o comprimento médio de interceptação descrito em JIS G 0551 (2013) e são determinados como 15 o tamanho médio de grão dos respectivos blocos. O valor médio aritmético dos diâmetros circulares equivalentes dos respectivos blocos no campo visual é definido como o diâmetro do bloco (μm).

[0114] [Limite de escoamento do material de aço] O limite de escoamento do material de aço de acordo com a presente 20 modalidade está dentro do intervalo de 655 a 1172 MPa (95 a 170 ksi, grau 95 a 155 ksi). Como usado na presente descrição, o “limite de escoamento” pode ser determinado como tensão de escoamento de 0,2% (doravante também referida como “aproximação de limite elástico de compensação de 0,2%”) pelo método de compensação da curva tensão-deformação obtida pelo teste de tração.

25 [0115] Em suma, o limite de escoamento do material de aço de acordo com a presente modalidade está dentro do intervalo de grau 95 a 155 ksi. Embora o material de aço de acordo com a presente modalidade tenha um limite de escoamento no intervalo de 95 a 155 ksi, o material de aço possui excelente resistência SSC satisfazendo as condições referentes à composição química, 30 densidade de deslocamento e proporção numérica de precipitados específicos com em relação aos precipitados finos descritos acima.

[0116] O limite de escoamento do material de aço de acordo com a presente modalidade pode ser determinado pelo método a seguir. Um teste de tensão é realizado de acordo com a ASTM E8 (2013). Uma amostra de teste de barra 5 redonda é retirada do material de aço de acordo com a presente modalidade. Se o material de aço for uma placa de aço, a amostra de teste de barra redonda será retirada da parte central da espessura. Se o material de aço for um tubo de aço, a amostra de teste de barra redonda é retirada da parte central da espessura da parede. Em relação ao tamanho da amostra de teste de barra redonda, por 10 exemplo, a amostra de teste de barra redonda tem um diâmetro de porção paralela de 4 mm e um comprimento de porção paralela de 35 mm. Observe que a direção axial da amostra de teste de barra redonda é paralela à direção de rolagem do material de aço. Um teste de tração é realizado na atmosfera em temperatura normal (25°C) usando a amostra de teste de barra redonda, e a tensão de 15 escoamento de compensação de 0,2% obtida no teste de tração é definida como o limite de escoamento (MPa).

[0117] [Densidade de deslocamento] No material de aço de acordo com a presente modalidade, a densidade de deslocamento ρ não é superior a 3,5×1015 (m-2). Como descrito 20 acima, existe a possibilidade de que os deslocamentos obstruam o hidrogênio.

Portanto, se a densidade de deslocamento for muito alta, a concentração de hidrogênio obstruído no material de aço aumentará e a resistência SSC do material de aço aumentará. Por outro lado, se a densidade de deslocamento for muito baixa, em alguns casos o limite de escoamento desejado não poderá ser obtido.

25 [0118] Portanto, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem a composição química supracitada e, além de reduzir a densidade de deslocamento de acordo com o limite de escoamento que se pretende obter, entre precipitados com um diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm no material de aço, a proporção numérica de precipitados cuja razão entre o teor de Mo e o 30 teor total de elementos de liga, excluindo carbono, não seja superior a 50% é de

15% ou mais. Como resultado, é possível obter o limite de escoamento desejado e excelente resistência SSC.

[0119] [Densidade de deslocamento quando o limite de escoamento é grau 95 ksi] 5 Especificamente, em um caso em que o limite de escoamento do material de aço de acordo com a presente modalidade seja de 95 ksi (655 a menos de 758 MPa), a densidade de deslocamento é menor que 2,0×1014 (m-2) e, além disso, Fn1 expresso pela Fórmula (1) é inferior a 2,90: Fn1 = 2×10-7×√ρ+0,4/(1,5-1,9×[C]) (1) 10 onde, ρ representa densidade de deslocamento (m-2) e [C] representa o teor de C (% em massa) no material de aço.

[0120] Como descrito acima, existe a possibilidade de que os deslocamentos obstruam o hidrogênio. Consequentemente, se a densidade de deslocamento for muito alta, a concentração de hidrogênio obstruído no material de aço aumentará 15 e a resistência SSC do material de aço aumentará. Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi, a densidade de deslocamento do material de aço de acordo com a presente modalidade é menor que 2,0×1014 (m-2). Além disso, em um caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi, um limite superior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é de 1,8×1014 (m-2), 20 e mais preferencialmente é 1,5×1014 (m-2).

[0121] Em um caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi, embora o limite inferior da densidade de deslocamento do material de aço não seja particularmente limitado, em alguns casos não é possível obter um limite de escoamento de grau 95 ksi se a densidade de deslocamento for reduzida 25 excessivamente. Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi, um limite inferior da densidade de deslocamento do material de aço é, por exemplo, 0,1×1014 (m-2).

[0122] Fn1 é um índice de limite de escoamento do material de aço. Se a densidade de deslocamento do material de aço for menor que 2,0×1014 (m-2) e Fn1 30 é inferior a 2,90, desde que sejam satisfeitos os outros requisitos de acordo com a presente modalidade, um limite de escoamento de 95 ksi (655 a menos de 758 MPa) é obtido para o material de aço. Por outro lado, se Fn1 for 2,90 ou mais, em alguns casos, o limite de escoamento será de 758 MPa ou mais. Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi, Fn1 é menor que 2,90. Observe 5 que, quando o limite de escoamento é de 95 ksi, embora o limite inferior de Fn1 não seja particularmente limitado, por exemplo, o limite inferior é de 0,94.

[0123] [Densidade de deslocamento quando o limite de escoamento é grau 110 ksi] Quando o material de aço de acordo com a presente modalidade tem 10 um limite de escoamento de 110 ksi (758 a menos de 862 MPa), a densidade de deslocamento não é superior a 3,0×1014 (m-2) e, além disso, Fn1 expresso pela Fórmula (1) é 2,90 ou mais. Como descrito acima, se a densidade de deslocamento for muito elevada, a resistência SSC do material de aço diminui. Assim, em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi, a densidade de deslocamento do 15 material de aço de acordo com a presente modalidade não é superior a 3,0×1014 (m-2). Além disso, em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi, um limite superior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é 2,9×1014 (m-2), e mais preferencialmente é 2,8×1014 (m-2).

[0124] Em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi, embora o 20 limite inferior da densidade de deslocamento do material de aço não seja particularmente limitado, em alguns casos não é possível obter um limite de escoamento de grau 110 ksi se a densidade de deslocamento for reduzida excessivamente. Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi, um limite inferior da densidade de deslocamento do material de aço é, por 25 exemplo, 0,8×1014 (m-2).

[0125] Como descrito acima, Fn1 é um índice do limite de escoamento do material de aço. Se a densidade de deslocamento do material de aço não exceder 3,0×1014 (m-2) e Fn1 é 2,90 ou mais, desde que sejam satisfeitos os outros requisitos de acordo com a presente modalidade, é obtido um limite de escoamento 30 de 110 ksi (758 a menos de 862 MPa) para o material de aço. Por outro lado, se

Fn1 for menor que 2,90, em alguns casos o limite de escoamento será menor que 758 MPa. Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi, Fn1 é 2,90 ou mais. Observe que, quando o limite de escoamento é de 110 ksi, embora o limite superior de Fn1 não seja particularmente limitado, por exemplo, o limite 5 superior é de 4,58.

[0126] [Densidade de deslocamento quando o limite de escoamento é grau 125 ksi] Quando o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de 125 ksi (862 a menos de 965 MPa), a densidade de 10 deslocamento está no intervalo de mais de 3,0×1014 a 7,0×1014 (m-2). Como descrito acima, se a densidade de deslocamento for muito elevada, a resistência SSC do material de aço diminui. Por outro lado, se a densidade de deslocamento for muito baixa, em alguns casos não é possível obter um limite de escoamento de 125 ksi.

Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 125 ksi, a densidade de 15 deslocamento do material de aço de acordo com a presente modalidade está no intervalo de mais de 3,0×1014 a 7,0×1014 (m-2).

[0127] Além disso, quando o limite de escoamento é de 125 ksi, um limite superior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é 6,5×1014 (m-2), e mais preferencialmente é 6,3×1014 (m-2). Além disso, quando o limite de 20 escoamento é de 125 ksi, um limite inferior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é de 3,3×1014 (m-2), e mais preferencialmente é 3,5×1014 (m-2).

[0128] [Densidade de deslocamento quando o limite de escoamento é grau 140 ksi] 25 Quando o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de 140 ksi (965 a menos de 1069 MPa), a densidade de deslocamento está no intervalo de mais de 7,0×1014 para 15,0×1014 (m-2). Como descrito acima, se a densidade de deslocamento for muito elevada, a resistência SSC do material de aço diminui. Por outro lado, se a densidade de deslocamento 30 for muito baixa, em alguns casos não é possível obter um limite de escoamento de

140 ksi. Portanto, em um caso em que o limite de escoamento é de 140 ksi, a densidade de deslocamento do material de aço de acordo com a presente modalidade está no intervalo de mais de 7,0×1014 a 15,0×1014 (m-2).

[0129] Além disso, quando o limite de escoamento é de 140 ksi, um limite 5 superior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é 14,5×1014 (m-2), e mais preferencialmente é 14,0×1014 (m-2). Além disso, quando o limite de escoamento é de 140 ksi, um limite inferior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é de 7,1×1014 (m-2), e mais preferencialmente é 7,2×1014 (m-2).

10 [0130] [Densidade de deslocamento quando o limite de escoamento é grau 155 ksi] Quando o material de aço de acordo com a presente modalidade tem um limite de escoamento de 155 ksi (1069 a 1172 MPa), a densidade de deslocamento está no intervalo de mais de 1,5×1015 para 3,5×1015 (m-2). Como 15 descrito acima, se a densidade de deslocamento for muito elevada, a resistência SSC do material de aço diminui. Por outro lado, se a densidade de deslocamento for muito baixa, em alguns casos não é possível obter um limite de escoamento de 155 ksi. Assim, em um caso em que o limite de escoamento é de 155 ksi, a densidade de deslocamento do material de aço de acordo com a presente 20 modalidade está no intervalo de mais de 1,5×1015 para 3,5×1015 (m-2).

[0131] Além disso, quando o limite de escoamento é de 155 ksi, um limite superior preferencial da densidade de deslocamento do material de aço é 3,3×1015 (m-2), e mais preferencialmente é 3,0×1015 (m-2). Além disso, em um caso em que o limite de escoamento é de 155 ksi, um limite inferior preferencial da densidade de 25 deslocamento do material de aço é 1,6×1015 (m-2).

[0132] A densidade de deslocamento do material de aço de acordo com a presente modalidade pode ser determinado pelo método a seguir. Uma amostra de teste para uso na medição da densidade de deslocamento é retirada do material de aço de acordo com a presente modalidade. Em um caso onde o material de aço é 30 uma placa de aço, a amostra é retirada da parte central da espessura. Em um caso onde o material de aço é um tubo de aço, a amostra é retirada da parte central da espessura da parede. O tamanho da amostra de teste é, por exemplo, 20 mm de largura × 20 mm de comprimento × 2 mm de espessura. A direção da espessura da amostra de teste é a direção da espessura do material de aço (direção da 5 espessura da placa ou direção da espessura da parede). Nesse caso, a superfície de observação da amostra é uma superfície com um tamanho de 20 mm de largura × 20 mm de comprimento.

[0133] A superfície de observação da amostra é polida em espelho e, além disso, o eletropolimento é realizado usando uma solução de ácido perclórico a 10% 10 em volume (solvente de ácido acético) para remover a tensão na camada externa.

A superfície de observação após o tratamento é submetida a difração de raios X (DRX) para determinar a largura de meio valor ΔK dos picos dos planos (110), (211) e (220) da estrutura cúbica centrada no corpo (ferro).

[0134] Na DRX, a medição da largura de meio valor ΔK é realizada 15 empregando raios CoKα como fonte de radiação, 30 kV como tensão do tubo e 100 mA como corrente do tubo. Além disso, LaB6 (hexaboreto de lantânio) em pó é usado para medir uma largura de meio valor originária do difratômetro de raios-X.

[0135] A cepa heterogênea ε da amostra é determinada com base na largura de meio valor ΔK determinada pelo método supracitado e pela equação de 20 Williamson-Hall (Fórmula (2)).

ΔK×cosθ/λ = 0,9/D+2ε×sinθ/λ (2) Na fórmula (2), θ representa o ângulo de difração, λ representa o comprimento de onda do raio-X e D representa o diâmetro do cristalito.

[0136] Além disso, a densidade de deslocamento ρ (m-2) pode ser 25 determinada usando a cepa heterogênea obtida ε e Fórmula (3).

ρ = 14,4×ε2/b2 (3) Na Fórmula (3), b representa o vetor de Burgers (b = 0,248 (nm)) da estrutura cúbica centralizada no corpo (ferro).

[0137] [Forma do material de aço] 30 A forma do material de aço de acordo com a presente modalidade não é particularmente limitada. O material de aço é, por exemplo, um tubo de aço ou uma chapa de aço. Em um caso onde o material de aço é um tubo de aço de poço de petróleo, uma espessura de parede preferencial é 9 a 60 mm. Mais preferencialmente, o material de aço de acordo com a presente modalidade é 5 adequado para uso como um tubo de aço de parede pesada. Mais especificamente, mesmo se o material de aço de acordo com a presente invenção é um tubo de aço sem costura tendo uma parede espessa com uma espessura de 15 mm ou mais ou, além disso, 20 mm ou mais, pode-se obter um limite de escoamento em um intervalo de 655 a 1172 MPa (grau 95 a 155 ksi) e excelente resistência SSC.

10 [0138] [Resistência SSC do material de aço] Como descrito acima, quando a densidade de deslocamento é alta, a concentração de hidrogênio ocluído no material de aço aumenta e a resistência SSC do material de aço diminui. Por outro lado, os deslocamentos aumentam o limite de escoamento. Portanto, no material de aço de acordo com a presente 15 modalidade, a densidade de deslocamento é reduzida de acordo com os respectivos limite de escoamento. Ou seja, quanto menor for o limite de escoamento do material de aço, menor será a densidade de deslocamento e, portanto, mais excelente será a resistência SSC obtida. Portanto, de acordo com o material de aço da presente modalidade, excelente resistência SSC é definida para 20 cada limite de escoamento.

[0139] [Resistência SSC quando o limite de escoamento é grau 95 ksi] Em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de 95 ksi, a resistência SSC do material de aço pode ser avaliada por meio de um método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005 e um 25 teste de curvatura de quatro pontos. A seguir, é descrita em detalhes uma excelente resistência SSC em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de 95 ksi.

[0140] Ao executar o método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005, amostras de teste de barra redonda são retiradas do material 30 de aço de acordo com a presente modalidade. No caso do material de aço ser uma chapa de aço, as amostras de barra redonda são retiradas de uma parte central da espessura. Em um caso onde o material de aço é um tubo de aço, as amostras de barra redonda são retiradas da parte central da espessura da parede. O tamanho da amostra de barra redonda é, por exemplo, 6,35 mm de diâmetro, com um 5 comprimento de porção paralela de 25,4 mm. A direção axial da amostra da barra redonda é paralela à direção de rolagem do material de aço.

[0141] Solução aquosa mista contendo 5,0% em massa de cloreto de sódio e 0,5% em massa de ácido acético a 24°C (Solução A) é empregada como solução de teste. Uma tensão equivalente a 95% da tensão de escoamento real é aplicada 10 à amostra de barra redonda. A solução de teste em 24°C é derramada em um recipiente de teste para que a amostra de barra redonda à qual a tensão foi aplicada seja imersa no mesmo e isso seja adotado como um banho de teste. Após a desgaseificação do banho de teste, gás de H2S a pressão de 1 atm é soprado no banho de teste e é saturado no banho de teste. O banho de teste no qual o gás de 15 H2S a pressão de 1 atm foi soprado é mantido durante 720 horas a 24°C.

[0142] Por outro lado, no teste de curvatura de quatro pontos, dois tipos de métodos são usados, ou seja, um método usando H2S a 2 atm e um método usando H2S a 5 atm. As amostras são retiradas do material de aço de acordo com a presente modalidade. Em um caso onde o material de aço é uma placa de aço, 20 uma amostra é retirada da parte central da espessura. Em um caso em que o material de aço é um tubo de aço, uma amostra é retirada da parte central da espessura da parede. O tamanho da amostra é, por exemplo, 2 mm de espessura, 10 mm de largura e 75 mm de comprimento. A direção de comprimento da amostra é paralela à direção de rolagem do material de aço.

25 [0143] Solução aquosa contendo 5,0% em massa de cloreto de sódio a 24°C é empregada como a solução de teste. De acordo com a norma ASTM G39-99 (2011), a tensão é aplicada às amostras de teste por curvatura de quatro pontos, de modo que a tensão aplicada a cada amostra de teste se torne 95% da tensão de escoamento real. A amostra ao qual a tensão foi aplicada é colocado em uma 30 autoclave, juntamente com o gabarito de teste. A solução de teste é derramada na autoclave de modo a deixar uma parte da fase de vapor e é adotada como banho de teste. Após o banho de teste ser desgaseificado, gás de H2S a 2 atm ou gás de H2S a 5 atm é selado sob pressão na autoclave e o banho de teste é agitado para saturar o gás de H2S. Após selar a autoclave, o banho de teste é agitado a 24°C.

5 [0144] Se o trincamento não for confirmado após 720 horas, em qualquer um dos métodos supracitados, de acordo com o Método A, o teste de curvatura de quatro pontos usando H2S a 2 atm e teste de curvatura de quatro pontos usando H2S a 5 atm, determina-se que o material de aço de acordo com a presente modalidade possui excelente resistência SSC em um caso em que o limite de 10 escoamento é de 95 ksi. Observe que, na presente descrição, o termo “trincamento não é confirmado” significa que o trincamento não é confirmado em uma amostra no caso em que a amostra após o teste foi observada a olho nu e por meio de um projetor com uma ampliação de ×10.

[0145] No material de aço de acordo com a presente modalidade, de 15 preferência os diâmetros de bloco na microestrutura são 1,5 μm ou menos. Neste caso, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC. Neste documento, em um caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi, a resistência SSC é ainda mais excelente, especificamente, como se 20 segue.

[0146] Nos casos em que o limite de escoamento é de 95 ksi, a resistência SSC ainda mais excelente pode ser avaliada por meio de um teste de curvatura de quatro pontos. O teste de curvatura de quatro pontos é realizado de maneira semelhante ao teste de curvatura de quatro pontos supracitado, exceto que o gás 25 que é vedado sob pressão em uma autoclave é gás H2S a 10 atm. Se o trincamento não for confirmada após 720 horas decorridas nas condições supracitadas, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC, no caso em que o limite de escoamento é de 95 ksi.

30 [0147] [Resistência SSC quando o limite de escoamento é grau 110 ksi]

Em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de 110 ksi, a resistência SSC do material de aço pode ser avaliada por meio de um método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005 e um teste de curvatura de quatro pontos. A seguir, é descrita em detalhes uma excelente 5 resistência SSC em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de 110 ksi.

[0148] O método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005 é realizado de maneira semelhante ao método mencionado anteriormente, quando o limite de escoamento é de 95 ksi. Por outro lado, o teste 10 de curvatura de quatro pontos é realizado de maneira semelhante ao teste de curvatura de quatro pontos supracitado, quando o limite de escoamento é de grau 95 ksi, exceto que o gás que é vedado sob pressão na autoclave é gás H2S a 2 atm.

[0149] Se o trincamento não for confirmado após 720 horas, em qualquer um 15 dos métodos supracitados, de acordo com o Método A e no teste de curvatura de quatro pontos usando H2S a 2 atm, determina-se que o material de aço de acordo com a presente modalidade possui excelente resistência SSC em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi.

[0150] Como descrito acima, se os diâmetros dos blocos na microestrutura 20 forem 1,5 μm ou menos, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC. Neste documento, em um caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi, a resistência SSC é ainda mais excelente, especificamente, como se segue.

25 [0151] Nos casos em que o limite de escoamento é de 110 ksi, a resistência SSC ainda mais excelente pode ser avaliada por meio de um teste de curvatura de quatro pontos. O teste de curvatura de quatro pontos é realizado de maneira semelhante ao teste de curvatura de quatro pontos supracitado para o limite de escoamento de 110 ksi, exceto que o gás que é selado sob pressão em uma 30 autoclave é gás H2S a 5 atm. Se o trincamento não for confirmada após 720 horas decorridas nas condições supracitadas, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC, no caso em que o limite de escoamento é de 110 ksi.

[0152] [Resistência SSC quando o limite de escoamento é grau 125 ksi] 5 Em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de 125 ksi, a resistência SSC do material de aço pode ser avaliada por meio de um método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005.

Especificamente, o método de acordo com o Método A é realizado de maneira semelhante ao método supracitado, de acordo com o Método A, que é realizado 10 quando o limite de escoamento é de 95 ksi. Se o trincamento não for confirmado após 720 horas decorridas no método de acordo com o Método A descrito acima, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade possui excelente resistência SSC, no caso em que o limite de escoamento é de 125 ksi.

[0153] Como descrito acima, se os diâmetros dos blocos na microestrutura 15 forem 1,5 μm ou menos, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC. Neste documento, em um caso em que o limite de escoamento é de 125 ksi, a resistência SSC é ainda mais excelente, especificamente, como se segue.

20 [0154] Nos casos em que o limite de escoamento é de 125 ksi, a resistência SSC ainda mais excelente pode ser avaliada por meio de um teste de curvatura de quatro pontos. O teste de curvatura de quatro pontos é realizado de maneira semelhante ao teste de curvatura de quatro pontos supracitado para o limite de escoamento de 110 ksi, exceto que o gás que é selado sob pressão em uma 25 autoclave é gás H2S a 2 atm. Se o trincamento não for confirmada após 720 horas decorridas nas condições supracitadas, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC, no caso em que o limite de escoamento é de 125 ksi.

[0155] [Resistência SSC quando o limite de escoamento é grau 140 ksi] 30 Em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de

140 ksi, a resistência SSC do material de aço pode ser avaliada por meio de um método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005.

Especificamente, as amostras de barra redonda são colhidas de maneira semelhante ao método supracitado, de acordo com o Método A, que é realizado 5 quando o limite de escoamento é de 95 ksi.

[0156] Uma solução aquosa mista contendo 5,0% em massa de cloreto de sódio e 0,4% em massa de acetato de sódio que é ajustada para pH 3,5 usando ácido acético (solução NACE B) é usada como solução de teste. A temperatura da solução de teste é 24°C. Uma tensão equivalente a 95% da tensão de escoamento 10 real é aplicada à amostra de barra redonda. A solução de teste em 24°C é derramada em um recipiente de teste para que a amostra de barra redonda à qual a tensão foi aplicada seja imersa no mesmo e isso seja adotado como o banho de teste. Após o banho de teste ser desgaseificado, gás H2S a 0,1 atm e gás CO2 a 0,9 atm é soprado no banho de teste e saturado no banho de teste. O banho de 15 teste no qual o gás H2S a 0,1 atm e gás CO2 a 0,9 atm foram soprados é mantido em 24°C durante 720 horas.

[0157] Se o trincamento não for confirmado após 720 horas decorridas no método de acordo com o Método A descrito acima, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade possui excelente resistência SSC, 20 no caso em que o limite de escoamento é de 140 ksi.

[0158] Como descrito acima, se os diâmetros dos blocos na microestrutura forem 1,5 μm ou menos, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC. Neste documento, em um caso em que o limite de escoamento 25 é de 140 ksi, a resistência SSC é ainda mais excelente, especificamente, como se segue.

[0159] Nos casos em que o limite de escoamento é de 140 ksi, a resistência SSC ainda mais excelente pode ser avaliada por um método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005. O método de acordo com o 30 Método A é realizado de maneira semelhante ao método supracitado, de acordo com o Método A, para o limite de escoamento de grau 140 ksi, exceto que gás H2S a 0,3 atm e gás CO2 a 0,7 atm é usado como o gás que é soprado no banho de teste. Se o trincamento não for confirmada após 720 horas decorridas nas condições supracitadas, é determinado que o material de aço de acordo com a 5 presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC, no caso em que o limite de escoamento é de 140 ksi.

[0160] [Resistência SSC quando o limite de escoamento é grau 155 ksi] Em um caso em que o limite de escoamento do material de aço é de 155 ksi, a resistência SSC do material de aço pode ser avaliada por meio de um 10 método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005.

Especificamente, o método de acordo com o Método A é realizado de maneira semelhante ao método supracitado, de acordo com o Método A, para o grau 140 ksi, exceto que gás H2S a 0,01 atm e gás CO2 a 0,99 atm é usado como o gás que é soprado no banho de teste.

15 [0161] Se o trincamento não for confirmada após 720 horas decorridas nas condições supracitadas, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade tem excelente resistência SSC, no caso em que o limite de escoamento é de 155 ksi.

[0162] Como descrito acima, se os diâmetros dos blocos na microestrutura 20 forem 1,5 μm ou menos, o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC. Neste documento, em um caso em que o limite de escoamento é de 155 ksi, a resistência SSC é ainda mais excelente, especificamente, como se segue.

25 [0163] Nos casos em que o limite de escoamento é de 155 ksi, a resistência SSC ainda mais excelente pode ser avaliada por um método de acordo com o “Método A” especificado na NACE TM0177-2005. O método de acordo com o Método A é realizado de maneira semelhante ao método supracitado, de acordo com o Método A, para o limite de escoamento de grau 155 ksi, exceto que gás H2S 30 a 0,03 atm e gás CO2 a 0,97 atm é usado como o gás que é soprado no banho de teste.

[0164] Se o trincamento não for confirmada após 720 horas decorridas nas condições supracitadas, é determinado que o material de aço de acordo com a presente modalidade tem ainda mais excelente resistência SSC, no caso em que o 5 limite de escoamento é de 155 ksi.

[0165] [Método de Produção] Será descrito agora um método para produzir o material de aço de acordo com a presente modalidade. O método de produção descrito abaixo é um método para a produção de um tubo de aço como um exemplo do material de aço 10 de acordo com a presente modalidade. Observe que, um método para produzir o material de aço de acordo com a presente modalidade não é limitado ao método de produção descrito abaixo.

[0166] [Processo de Preparação] No processo de preparação, é preparado um material de aço 15 intermediário contendo a composição química supracitada. O método para produzir o material de aço intermediário não é particularmente limitado desde que o material de aço intermediário tenha a composição química supracitada. Como usado neste documento, o termo “material de aço intermediário” refere-se a um material de aço em forma de placa em um caso onde o produto final é uma placa de aço, e refere- 20 se a uma casca oca em um caso onde o produto final é um tubo de aço.

[0167] O processo de preparação pode preferencialmente incluir um processo no qual uma matéria-prima é preparada (processo de preparação de matéria-prima), e um processo no qual a matéria-prima é submetida a trabalho a quente para produzir um material de aço intermediário (processo de trabalho a 25 quente). Em seguida, um caso em que o processo de preparação inclui o processo de preparação da matéria-prima e o processo de trabalho a quente é descrito em detalhe.

[0168] [Processo de preparação da matéria-prima] No processo de preparação da matéria-prima, uma matéria-prima é 30 produzida usando aço fundido contendo a composição química supracitada.

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 lingote pode ser submetido a desbaste para 5 produzir um tarugo. A matéria-prima (uma placa, lupa ou tarugo) é produzida pelo processo descrito acima.

[0169] [Processo de trabalho a quente] No processo de trabalho a quente, a matéria-prima que foi preparada é submetida a trabalho a quente para produzir um material de aço intermediário.

10 No caso em que o material de aço é um tubo de aço, o material de aço intermediário corresponde a uma casca oca. Primeiro, o tarugo é aquecido no forno de aquecimento. Embora a temperatura de aquecimento não seja particularmente limitada, por exemplo, a temperatura de aquecimento está dentro de um intervalo de 1100 a 1300°C. O tarugo que é extraído a partir do forno de aquecimento é 15 submetido a trabalho a quente para produzir uma casca oca (tubo de aço sem costura). Por exemplo, o processo Mannesmann é realizado conforme o trabalho a quente para produzir a casca oca. Neste caso, um tarugo redondo é laminado por perfuração usando uma perfuradora. Quando se realiza a laminação por perfuração, embora a razão de perfuração não seja particularmente limitada, a 20 razão de perfuração está, por exemplo, dentro de um intervalo de 1,0 a 4,0. O tarugo redondo que foi submetido a laminação por perfuração é ainda laminado a quente para formar uma casca oca usando um laminador contínuo, um redutor, um moinho de dimensionamento ou semelhante. A redução cumulativa de área no processo de trabalho a quente é, por exemplo, de 20 a 70%.

25 [0170] Uma casca oca pode ser produzida também a partir do tarugo por outro método de trabalho a quente. Por exemplo, no caso de um material de aço de parede pesada de um comprimento curto tal como um acoplamento, uma casca oca pode ser produzida por forjamento por processo de Ehrhardt ou semelhante.

Uma casca oca é produzida pelo processo acima. Embora não particularmente 30 limitada, a espessura da parede da casca oca é, por exemplo, de 9 a 60 mm.

[0171] A casca oca produzida por trabalho a quente pode ser resfriada por ar (produto laminado). O tubo de aço produzido por trabalho a quente pode ser submetido a têmpera direta após laminação a quente sem ser resfriado à temperatura normal, ou pode ser submetido a têmpera após sofrer aquecimento 5 suplementar (reaquecimento) após laminação a quente. No entanto, no caso de realizar a têmpera direta ou têmpera após aquecimento suplementar, é preferencial parar o resfriamento pela metade durante o processo de têmpera ou conduzir resfriamento lento para fins de suprimir o trincamento por têmpera.

[0172] Em um caso onde a têmpera direta é realizada após laminação a 10 quente, ou a têmpera é realizada após aquecimento suplementar após a laminação a quente, para fins de eliminar tensão residual, é preferencial realizar um tratamento de alívio de tensão (tratamento SR) em um momento que é após a têmpera e antes do tratamento a quente (têmpera e semelhante) do próximo processo.

[0173] Como descrito acima, um material de aço intermediário é preparado 15 no processo de preparação. O material de aço intermediário pode ser produzido pelo processo preferencial supracitado, ou pode ser um material de aço intermediário que foi produzido por terceiros, ou um material de aço intermediário que foi produzido em outra fábrica que não a fábrica na qual um processo de têmpera e processo de revenimento que são descritos mais tarde são realizados, 20 ou em trabalhos diferentes.

[0174] [Processo de Têmpera] No processo de têmpera, o material de aço intermediário (casca oca) que foi preparado é submetido a têmpera. Na presente descrição, o termo "têmpera" significa resfriamento rápido do material de aço intermediário que está a 25 uma temperatura não inferior ao ponto A3. A temperatura de têmpera preferencial é de 800 a 1000°C. Em um caso em que a têmpera direta é realizada após o trabalho a quente, a temperatura de têmpera corresponde à temperatura da superfície do material intermediário que é medida por um termômetro colocado no lado de saída do aparelho que realiza o trabalho final a quente. Além disso, em um 30 caso em que a têmpera é realizada usando um forno de aquecimento suplementar ou um forno de tratamento térmico após o trabalho a quente, a temperatura de têmpera corresponde à temperatura do forno de aquecimento suplementar ou ao forno de tratamento térmico.

[0175] Se a temperatura de têmpera for muito alta, em alguns casos, os 5 grãos γprévios tornam-se grossos e a resistência SSC do material de aço diminui.

Portanto, uma temperatura de têmpera no intervalo de 800 a 1000°C é preferencial.

Um limite superior mais preferencial da temperatura de têmpera é 950°C.

[0176] O método de têmpera, por exemplo, resfria continuamente a casca oca a partir da temperatura inicial de têmpera e diminui continuamente a 10 temperatura da casca oca. O método de realizar o tratamento de resfriamento contínuo não é particularmente limitado e um método bem conhecido pode ser usado. O método de realizar o tratamento de resfriamento contínuo é, por exemplo, um método que resfria a casca oca imergindo a casca oca em um banho de água ou um método que resfria a casca oca de forma acelerada por resfriamento de água 15 de chuveiro ou resfriamento por nebulização.

[0177] Se a taxa de resfriamento durante a têmpera é muito lenta, a microestrutura não se torna uma que é composta principalmente de martensita e bainita e as propriedades mecânicas definidas na presente modalidade não podem ser obtidas. Portanto, no método para produzir o material de aço de acordo com a 20 presente modalidade, o material de aço (casca oca) intermediário é rapidamente resfriado durante a têmpera. Especificamente, no processo de têmpera, a taxa média de resfriamento quando a temperatura do material de aço intermediário (casca oca) está dentro do intervalo de 800 a 500°C durante a têmpera é preferencialmente 5°C/seg ou superior. Se a taxa média de resfriamento quando a 25 temperatura estiver dentro do intervalo de 800 a 500°C é 5°C/seg ou mais, a microestrutura do material de aço de acordo com a presente modalidade se torna estavelmente uma microestrutura composta principalmente de martensita e bainita.

[0178] Um limite inferior mais preferencial da taxa média de resfriamento quando a temperatura está dentro do intervalo de 800 a 500°C é 8°C/seg, e ainda 30 mais preferencialmente é 10°C/seg. Observe que, a taxa média de resfriamento quando a temperatura está dentro do intervalo de 800 a 500°C é determinada com base na temperatura que é medida em uma região que é mais lentamente resfriada dentro de uma seção transversal do material de aço intermediário que está sendo temperado (por exemplo, no caso de resfriamento forçado de ambas as superfícies, 5 a taxa de resfriamento é medida na parte central da espessura do material de aço intermediário).

[0179] No processo de têmpera de acordo com a presente modalidade, é ainda preferencial controlar a taxa média de resfriamento quando a temperatura está dentro do intervalo de 500 a 100°C. Especificamente, no processo de têmpera 10 de acordo com a presente modalidade, a taxa média de resfriamento quando a temperatura do material de aço intermediário (casca oca) está dentro do intervalo de 500 a 100°C durante a têmpera é definido como uma taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 (°C/seg). Mais especificamente, a taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 é determinada com base em uma temperatura medida 15 em uma região que é mais lentamente resfriada dentro de uma seção transversal do material intermediário de aço que está sendo temperado, de maneira semelhante à taxa média de resfriamento quando a temperatura está dentro do intervalo de 800 a 500°C.

[0180] De maneira semelhante à taxa média de resfriamento, quando a 20 temperatura está no intervalo de 800 a 500°C, uma taxa de resfriamento preferencial durante a têmpera CR500-100 é 5°C/seg ou superior. Entre os materiais de aço que satisfazem a composição química de acordo com a presente modalidade, com relação a um material de aço em que o teor de C é de 0,30% ou mais, se a taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 é 8°C/seg ou superior, 25 na microestrutura do material de aço de acordo com a presente modalidade, o diâmetro do bloco pode ser 1,5 μm ou menos.

[0181] Como descrito acima, se o diâmetro do bloco for 1,5 μm ou menos na microestrutura do material de aço de acordo com a presente modalidade, a resistência SSC do material de aço é adicionalmente melhorada. Portanto, a taxa 30 de resfriamento durante a têmpera CR500-100 é mais preferencialmente 8°C/min ou superior. Um limite inferior mais preferencial da taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 é 10°C/seg. Um limite superior preferencial da taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 é 200°C/seg. Observe que, se o teor de C do material de aço for superior a 0,30%, podem ocorrer trincamentos por têmpera 5 no material de aço durante a têmpera. Portanto, em um caso em que o teor de C do material de aço seja superior a 0,30%, é preferencial definir o limite superior da taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 em 15°C/seg.

[0182] De preferência, a têmpera é realizada após realizar uma pluralidade de vezes o aquecimento da casca oca na zona de austenita. Neste caso, a 10 tenacidade a baixa temperatura do material de aço aumenta, pois os grãos de austenita são refinados antes da têmpera. O aquecimento na zona de austenita pode ser repetido uma pluralidade de vezes ao realizar a têmpera uma pluralidade de vezes ou o aquecimento na zona de austenita pode ser repetido uma pluralidade de vezes ao realizar a normalização e têmpera.

15 [0183] Observe que, no caso de realizar a têmpera várias vezes, com relação a um material de aço que satisfaz a composição química de acordo com a presente modalidade e em que o teor de C é de 0,30% ou mais, se a taxa de resfriamento durante a têmpera CR500-100 na têmpera final é 8°C/seg ou superior, o diâmetro do bloco pode ser de 1,5 μm ou menos na microestrutura do material de aço de acordo 20 com a presente modalidade.

[0184] [Processo de Revenimento] O processo de revenimento é realizado através do revenimento após a têmpera supracitada. Na presente descrição, o termo “revenimento” significa reaquecer o material intermediário de aço após a têmpera a uma temperatura que 25 não exceda o ponto Ac1 e mantenha o material intermediário de aço nessa temperatura. A temperatura de revenimento é ajustada de forma adequada de acordo com a composição química do material de aço e o limite de escoamento que deve ser obtido. Ou seja, em relação ao material de aço intermediário (casca oca) contendo a composição química da presente modalidade, a temperatura de 30 revenimento é ajustada de modo a ajustar o limite de escoamento do material de aço dentro de um intervalo de 655 a 1172 MPa (grau 95 a 155 ksi). Neste documento, a temperatura de revenimento corresponde à temperatura do forno quando o material intermediário de aço após a têmpera é aquecido e mantido na temperatura relevante. 5 [0185] Como descrito acima, normalmente, no caso de produzir um material de aço para ser usado em poços de petróleo, a fim de aumentar a resistência SSC, a densidade de deslocamento é reduzida, tornando a temperatura de revenimento uma temperatura alta dentro do intervalo de 600 a 730°C. No entanto, neste caso, os carbetos de liga dispersam-se finamente quando o material de aço está sendo 10 mantido para revenimento. Como os carbetos de liga finamente dispersos atuam como obstáculos ao movimento de deslocamentos, os carbetos de liga finamente dispersos suprimem a recuperação dos deslocamentos (ou seja, o desaparecimento dos deslocamentos). Portanto, no caso de realizar apenas o revenimento a uma temperatura alta que é executada para reduzir a densidade de 15 deslocamento, a densidade de deslocamento não pode ser adequadamente reduzida em alguns casos.

[0186] Portanto, o material de aço de acordo com a presente modalidade é sujeito a revenimento a uma temperatura baixa para reduzir, assim, a densidade de deslocamento, até certo ponto, com antecedência. Além disso, o revenimento é 20 realizado a uma temperatura alta para refinar os carbetos de liga e fazer com que os carbetos de liga se dispersem e precipitem, além de reduzir a densidade de deslocamento. Ou seja, no processo de revenimento de acordo com a presente modalidade, o revenimento é realizado em duas etapas, na ordem de revenimento a baixa temperatura e revenimento a alta temperatura.

25 [0187] No caso de realizar o revenimento em duas etapas, na ordem de revenimento a baixa temperatura e revenimento a alta temperatura, além de reduzir a densidade de deslocamento como descrito acima, entre precipitados com diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm, a proporção numérica de precipitados (precipitados específicos) cuja relação entre o teor de Mo e o teor total 30 de elementos de liga, excluindo carbono, não seja superior a 50%, pode ser de 15%

ou mais. Os presentes inventores consideram que a razão para isso é a seguinte.

[0188] Como descrito acima, quando o revenimento é realizado em um material de aço que está dentro do intervalo da composição química da presente modalidade, carbetos tipo MC fino e tipo M2C podem precipitar. Além disso, dentro 5 do intervalo da composição química da presente modalidade, V, Ti e Nb formam facilmente carbetos tipo MC e Mo facilmente forma carbetos tipo M2C.

[0189] No caso em que apenas o revenimento à alta temperatura supracitado (600 a 730°C) é realizado, dependendo do revenimento, carbetos tipo MC e carbetos tipo M2C precipitam competitivamente. Por outro lado, se o revenimento a 10 baixa temperatura (100 a 500°C) é realizado antes de realizar o revenimento a alta temperatura, a cementita precipita-se durante o revenimento a baixa temperatura e quase nenhum carbeto tipo MC e carbeto tipo M2C precipitam. É mais fácil para o Mo concentrar-se na cementita em comparação com V, Ti e Nb. Portanto, Mo preferencialmente concentra-se na cementita que é precipitada pelo revenimento a 15 baixa temperatura.

[0190] Ou seja, considera-se que a quantidade dissolvida de Mo que forma facilmente carbetos tipo M2C diminui no material de aço após o revenimento a baixa temperatura. Considera-se que, como resultado, a proporção de carbetos tipo MC entre os carbetos de liga fina que precipitam como resultado do revenimento a alta 20 temperatura pode ser aumentada.

[0191] Portanto, no processo de revenimento de acordo com a presente modalidade, o revenimento é realizado em duas etapas, na ordem de revenimento a baixa temperatura e revenimento a alta temperatura. De acordo com esse método, enquanto diminui a densidade de deslocamento para 3,5×1015 (m-2) ou 25 menos, a proporção numérica de precipitados específicos para precipitados finos pode ser de 15% ou mais. Abaixo, o processo de revenimento a baixa temperatura e o processo de revenimento a alta temperatura são descritos em detalhes.

[0192] [Processo de revenimento a baixa temperatura] No processo de revenimento a baixa temperatura, uma temperatura 30 de revenimento preferencial está entre 100 e 500°C. Se a temperatura de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura for muito alta, os carbetos de liga serão dispersos finamente enquanto o material de aço estiver sendo mantido na temperatura de revenimento durante o revenimento e, em alguns casos, a densidade de deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. 5 Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui. Além disso, se a temperatura de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura for muito alta, a proporção numérica de precipitados específicos em relação aos precipitados finos pode diminuir. Nesse caso, a resistência SSC do material de aço diminui.

10 [0193] Por outro lado, se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento a baixa temperatura for muito baixa, em alguns casos a densidade de deslocamento não poderá ser reduzida enquanto o material de aço estiver sendo mantido na temperatura de revenimento durante o revenimento. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC 15 do material de aço diminui. Além disso, se a temperatura de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura for muito baixa, em alguns casos a precipitação adequada de cementita não é causada pelo revenimento a baixa temperatura e, consequentemente, a quantidade de Mo dissolvido no material de aço não é reduzida adequadamente. Nesse caso, a proporção numérica dos 20 precipitados específicos em relação aos precipitados finos diminui. Em resultado, a resistência SSC do material de aço diminui.

[0194] Portanto, é preferencial definir a temperatura de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura no intervalo de 100 a 500°C. Um limite inferior preferencial da temperatura de revenimento no processo de 25 revenimento a baixa temperatura é 150°C. Um limite superior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura é 450°C e, mais preferencialmente, é 420°C.

[0195] No processo de revenimento a baixa temperatura, um tempo de espera preferencial para o revenimento (tempo de revenimento) fica entre 10 e 90 30 minutos. Se o tempo de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura for muito curto, em alguns casos a densidade de deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui. Além disso, se o tempo de revenimento no processo de revenimento a 5 baixa temperatura for muito curto, em alguns casos a precipitação adequada de cementita não é causada pelo revenimento a baixa temperatura e, consequentemente, a quantidade de Mo dissolvido no material de aço não é reduzida adequadamente. Nesse caso, a proporção numérica dos precipitados específicos em relação aos precipitados finos diminui. Em resultado, a resistência 10 SSC do material de aço diminui.

[0196] Por outro lado, se o tempo de revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura for muito longo, os efeitos supracitados serão saturados. Portanto, em um caso em que o tempo de revenimento é demorado demais, o custo de produção aumenta significativamente. Assim, na presente 15 modalidade, o tempo de espera é preferencialmente ajustado no intervalo de 10 a 90 minutos. Um limite superior mais preferencial do tempo de revenimento é 80 minutos e, mais preferencialmente, é 70 minutos. Observe que, em um caso em que o material de aço é um tubo de aço, em comparação com outras formas, variações de temperatura em relação ao tubo de aço podem ocorrer durante a 20 retenção para revenimento. Por conseguinte, em um caso em que o material de aço é um tubo de aço, o tempo revenimento é preferencialmente ajustado dentro de um intervalo de 15 a 90 minutos.

[0197] [Processo de revenimento a alta temperatura] No processo de revenimento a alta temperatura, as condições para o 25 revenimento são adequadamente controladas de acordo com o limite de escoamento que se pretende obter. Especificamente, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 95 ksi (655 a menos de 758 MPa), uma temperatura de revenimento preferencial está dentro do intervalo de 660 a 740°C.

Se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento em alta 30 temperatura for muito alta, em alguns casos a densidade de deslocamento é reduzida demais e um limite de escoamento de 95 ksi não pode ser obtido. Por outro lado, se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento for muito baixa, em alguns casos a densidade de deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço 5 torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui.

[0198] Assim, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 95 ksi, é preferencial definir a temperatura de revenimento no intervalo de 660 a 740°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 95 ksi, um limite inferior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de 10 revenimento é de 670°C, e ainda preferencialmente é 680°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 95 ksi, um limite superior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é 735°C.

[0199] No caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 110 ksi (758 a menos de 862 MPa), uma temperatura de revenimento preferencial está 15 dentro do intervalo de 660 a 740°C. Se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento em alta temperatura for muito alta, em alguns casos a densidade de deslocamento é reduzida demais e um limite de escoamento de 110 ksi não pode ser obtido. Por outro lado, se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento for muito baixa, em alguns casos a densidade de 20 deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui.

[0200] Assim, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 110 ksi, é preferencial definir a temperatura de revenimento no intervalo de 660 25 a 740°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 110 ksi, um limite inferior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é de 670°C, e ainda preferencialmente é 680°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 110 ksi, um limite superior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é 730°C.

30 [0201] No caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 125 ksi (862 a menos de 965 MPa), uma temperatura de revenimento preferencial está dentro do intervalo de 660 a 740°C. Se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento em alta temperatura for muito alta, em alguns casos a densidade de deslocamento é reduzida demais e um limite de escoamento de 125 5 ksi não pode ser obtido. Por outro lado, se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento for muito baixa, em alguns casos a densidade de deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui.

10 [0202] Assim, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 125 ksi, é preferencial definir a temperatura de revenimento no intervalo de 660 a 740°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 125 ksi, um limite inferior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é de 670°C, e ainda preferencialmente é 680°C. Quando se pretende 15 obter um limite de escoamento de 125 ksi, um limite superior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é 730°C, e ainda preferencialmente é 720°C.

[0203] No caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 140 ksi (965 a menos de 1069 MPa), uma temperatura de revenimento preferencial está 20 dentro do intervalo de 640 a 740°C. Se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento em alta temperatura for muito alta, em alguns casos a densidade de deslocamento é reduzida demais e um limite de escoamento de 140 ksi não pode ser obtido. Por outro lado, se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento for muito baixa, em alguns casos a densidade de 25 deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui.

[0204] Assim, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 140 ksi, é preferencial definir a temperatura de revenimento no intervalo de 640 30 a 740°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 140 ksi, um limite inferior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é de 650°C, e ainda preferencialmente é 660°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 140 ksi, um limite superior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é 720°C, e ainda 5 preferencialmente é 710°C.

[0205] No caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 155 ksi (1069 a 1172 MPa), uma temperatura de revenimento preferencial está dentro do intervalo de 620 a 740°C. Se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento em alta temperatura for muito alta, em alguns casos a densidade 10 de deslocamento é reduzida demais e um limite de escoamento de 155 ksi não pode ser obtido. Por outro lado, se a temperatura de revenimento durante o processo de revenimento for muito baixa, em alguns casos a densidade de deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do 15 material de aço diminui.

[0206] Assim, no caso em que se pretende obter um limite de escoamento de 155 ksi, é preferencial definir a temperatura de revenimento no intervalo de 620 a 740°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 155 ksi, um limite inferior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de 20 revenimento é de 630°C, e ainda preferencialmente é 640°C. Quando se pretende obter um limite de escoamento de 155 ksi, um limite superior mais preferencial da temperatura de revenimento no processo de revenimento é 720°C, e ainda preferencialmente é 700°C.

[0207] Observe que, no processo de revenimento a alta temperatura, um 25 tempo de revenimento preferencial (tempo de espera) fica entre 10 e 180 minutos, independentemente do limite de escoamento. Se o tempo de revenimento for muito curto, em alguns casos a densidade de deslocamento não poderá ser adequadamente reduzida. Nesse caso, o limite de escoamento do material de aço torna-se muito alto e/ou a resistência SSC do material de aço diminui. Por outro 30 lado, se o tempo de revenimento for muito longo, os efeitos supracitados são saturados.

[0208] Portanto, na presente modalidade, o tempo de espera é preferencialmente ajustado no intervalo de 10 a 180 minutos. Um limite superior mais preferencial do tempo de revenimento é 120 minutos e, mais 5 preferencialmente, é 90 minutos. Observe que, em um caso em que o material de aço é um tubo de aço, conforme descrito acima, é provável que ocorram variações de temperatura. Portanto, quando o material de aço é um tubo de aço, o tempo revenimento é preferencialmente ajustado dentro do intervalo de 15 a 180 minutos.

[0209] O processo de revenimento a baixa temperatura e o processo de 10 revenimento a alta temperatura supracitados podem ser realizados como tratamentos térmicos consecutivos. Ou seja, depois de realizar o tempo de espera supracitado para revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura, a seguir, o processo de revenimento a alta temperatura pode ser realizado de maneira sucessiva aquecendo o material de aço. Nesse momento, o processo de 15 revenimento a baixa temperatura e o processo de revenimento a alta temperatura podem ser realizados no mesmo forno de tratamento térmico.

[0210] Por outro lado, o processo de revenimento a baixa temperatura e o processo de revenimento a alta temperatura supracitados também podem ser realizados como tratamentos térmicos não consecutivos. Ou seja, depois de 20 realizar o tempo de espera supracitado para revenimento no processo de revenimento a baixa temperatura, o material de aço pode ser temporariamente resfriado a uma temperatura mais baixa que a temperatura de revenimento supracitada e depois aquecido novamente para executar o processo de revenimento a alta temperatura. Mesmo neste caso, os efeitos obtidos pelo 25 processo de revenimento a baixa temperatura e processo de revenimento a alta temperatura não são prejudicados, e o material de aço de acordo com a presente modalidade pode ser produzido.

[0211] O material de aço de acordo com a presente modalidade pode ser produzido pelo método de produção descrito acima. Observe que foi descrito um 30 método para produzir um tubo de aço descrito como um exemplo do método de produção supracitado. Contudo, o material de aço da presente de acordo com a presente invenção pode ser uma placa de aço ou outra forma. Um método para produzir uma placa de aço ou um material de aço de outra forma também inclui, por exemplo, um processo de preparação, um processo de têmpera e um processo de 5 revenimento, similarmente ao método de produção supracitado. Além disso, o método de produção supracitada é um exemplo, e o material de aço de acordo com a presente modalidade pode ser também produzido por outro método de produção.

[0212] Neste documento, a presente invenção é descrita mais especificamente a título de exemplos.

10 EXEMPLO 1

[0213] No Exemplo 1, foi investigada a resistência SSC de um material de aço com um limite de escoamento de 95 ksi (655 a menos de 758 MPa).

Especificamente, foram produzidos aços fundidos com um peso de 180 kg tendo as composições químicas mostradas na Tabela 1.

15 [0214] [Tabela 1]

TABELA 1

Número Composição Química (Unidade é % em massa; balanço é Fe e impurezas)

de C Si Mn P S Al Cr Mo V Ti B N O Nb Ca Mg Zr Co W Ni Cu Nd Teste

1-1 0,22 0,23 0,44 0,011 0,0009 0,035 0,95 0,66 0,09 0,015 0,0014 0,0029 0,0012 - - - - - - - - -

1-2 0,32 0,22 0,40 0,008 0,0007 0,051 1,05 0,73 0,08 0,009 0,0013 0,0043 0,0012 - - - - - - - - -

1-3 0,36 0,32 0,37 0,006 0,0007 0,046 1,04 0,63 0,15 0,015 0,0011 0,0037 0,0012 - - - - - - - - -

1-4 0,53 0,23 0,44 0,007 0,0008 0,027 1,04 0,71 0,10 0,011 0,0015 0,0033 0,0016 - - - - - - - - -

1-5 0,34 0,26 0,36 0,010 0,0008 0,028 0,74 0,68 0,13 0,010 0,0014 0,0041 0,0008 0,009 - - - - - - - -

1-6 0,34 0,33 0,39 0,009 0,0008 0,046 0,95 1,02 0,10 0,013 0,0015 0,0044 0,0013 - 0,0015 - - - - - - -

1-7 0,40 0,26 0,35 0,011 0,0009 0,041 0,96 0,70 0,08 0,014 0,0011 0,0027 0,0006 - - 0,0016 - - - - - -

1-8 0,51 0,28 0,47 0,010 0,0009 0,027 0,98 0,71 0,14 0,009 0,0015 0,0026 0,0008 - - - 0,0019 - - - - -

1-9 0,44 0,25 0,41 0,006 0,0007 0,034 0,98 0,74 0,12 0,009 0,0011 0,0032 0,0009 - - - - 0,30 - - - -

1-10 0,41 0,33 0,42 0,011 0,0009 0,030 0,99 0,65 0,11 0,012 0,0012 0,0044 0,0012 - - - - - 0,35 - - -

1-11 0,38 0,30 0,38 0,006 0,0009 0,027 1,01 0,73 0,12 0,013 0,0014 0,0030 0,0008 - - - - - - 0,04 - -

1-12 0,43 0,30 0,40 0,011 0,0006 0,050 0,99 0,72 0,09 0,015 0,0015 0,0031 0,0006 - - - - - - - 0,21 -

1-13 0,52 0,31 0,38 0,006 0,0010 0,044 0,98 0,69 0,11 0,011 0,0012 0,0026 0,0018 - - - - - - - - 0,0022

1-14 0,28 0,33 0,45 0,011 0,0008 0,055 1,04 1,01 0,03 0,020 0,0012 0,0045 0,0013 0,030 - - - - - - 0,05 -

1-15 0,41 0,33 0,37 0,007 0,0007 0,052 0,96 0,86 0,08 0,010 0,0015 0,0039 0,0011 - - - - - - - - -

1-16 0,25 0,29 0,43 0,012 0,0009 0,042 0,64 0,71 - 0,014 0,0020 0,0039 0,0015 0,011 - - - - - - - -

1-17 0,28 0,23 1,26 0,011 0,0009 0,048 0,96 0,65 0,09 0,010 0,0015 0,0032 0,0010 - - - - - - - - -

1-18 0,37 0,34 0,39 0,008 0,0007 0,047 0,06 0,78 0,12 0,011 0,0011 0,0047 0,0006 - - - - - - - - -

1-19 0,33 0,27 0,43 0,011 0,0010 0,042 0,97 0,11 0,12 0,015 0,0013 0,0037 0,0008 - - - - - - - - -

1-20 0,25 0,28 0,38 0,010 0,0006 0,039 0,87 0,58 - 0,011 0,0014 0,0041 0,0010 - - - - - - - - -

[0215] Foram produzidos lingotes usando os aços fundidos supracitados. Os lingotes foram laminados a quente para produzir placas de aço tendo uma espessura de 15 mm.

[0216] As placas de aço dos Teste de Número 1-1 a 1-20 após a laminação 5 a quente foram esfriadas para trazer a temperatura da placa de aço à temperatura normal (25°C). Em seguida, após esfriadas, a placa de aço de cada número de teste foi submetida a têmpera. Note que um termopar do tipo K do tipo bainha foi inserido antecipadamente em uma porção central da espessura da placa de aço e a temperatura de têmpera e taxa de resfriamento durante a têmpera foram medidas 10 usando um termopar tipo K.

[0217] A placa de aço do Teste de Número 1-4 foi submetida a têmpera uma vez. Especificamente, depois de deixar esfriar como descrito acima, a placa de aço foi reaquecida e a temperatura da placa de aço foi ajustada para se tornar a temperatura de têmpera (920°C), e a placa de aço foi mantida durante 20 minutos.

15 Portanto, foi realizado resfriamento a água usando um aparelho de resfriamento a água tipo chuveiro. A taxa média de resfriamento de 500°C a 100°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 1-4, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), é mostrada na Tabela 2. Observe que a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do 20 Teste de Número 1-4 estava entre 5 e 300°C/seg.

[0218] Por outro lado, as placas de aço dos Números de Teste 1-1 a 1-3 e Números de Teste 1-5 a 1-20 foram sujeitas a têmpera duas vezes.

Especificamente, depois de deixar esfriar como descrito acima, cada placa de aço foi reaquecida e a temperatura da placa de aço foi ajustada para se tornar a 25 temperatura de resfriamento (920°C) e a placa de aço foi mantida durante 20 minutos. Cada placa de aço que havia sido mantida em espera foi imersa em banho-maria para realizar um resfriamento rápido. Em seguida, cada placa de aço foi reaquecida e a temperatura da placa de aço foi ajustada em 920°C novamente e a placa de aço foi mantida em espera durante 20 minutos. Portanto, foi realizado 30 resfriamento a água usando um aparelho de resfriamento a água tipo chuveiro.

[0219] A taxa média de resfriamento de 500°C a 100°C durante a segunda têmpera para cada uma das placas de aço dos Testes de Número 1-1 a 1-3 e Testes de Número 1-5 a 1-20, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), é mostrada na Tabela 2. Observe que, tanto no primeiro quanto 5 no segundo, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço dos Testes de Número 1-1 a 1-3 e Testes de Número 1-5 a 1-20 estavam dentro do intervalo de 5 a 300°C/seg.

[0220] [Tabela 2]

TABELA 2

Taxa de Primeiro Revenimento Segundo Revenimento Resistência SSC Proporção de Resfriamento Temperatura Temperatura Diâmetro Densidade de Número Tempo de Tempo de YS Precipitados durante a de de de Bloco Deslocamento ρ Fn1 1atm 2atm 5atm 10atm de Teste Revenimento Revenimento (MPa) Específicos Têmpera CR500- Revenimento Revenimento (μm) (×1014 m-2) H 2S H 2S H 2S H 2S (min) (min) (%) 100 (°C/seg) (°C) (°C)

1-1 5 300 30 730 30 701 4,8 47 0,6 1,92 E E E NA

1-2 10 300 30 730 60 732 1,5 30 0,9 2,35 E E E E

1-3 5 300 30 730 60 743 3,6 67 1,3 2,77 E E E NA

1-4 10 400 20 735 90 744 1,2 33 0,9 2,71 E E E E

1-5 5 400 70 720 80 748 3,8 60 1,4 2,83 E E E NA

1-6 5 350 40 730 45 729 3,7 27 1,0 2,47 E E E NA

1-7 5 350 20 730 45 752 3,0 33 1,1 2,64 E E E NA

1-8 5 200 70 735 70 754 1,9 50 0,9 2,65 E E E NA

1-9 5 250 60 735 70 720 2,5 43 0,5 2,02 E E E NA

1-10 5 400 20 735 60 725 2,8 50 0,6 2,10 E E E NA

1-11 5 400 40 730 50 744 3,3 40 1,3 2,79 E E E NA

1-12 10 300 40 730 70 755 1,4 37 1,0 2,59 E E E E

1-13 5 300 40 735 70 751 1,8 47 0,9 2,68 E E E NA

1-14 15 730 60 - - 712 3,7 10 3,1 3,93 E NA NA NA

1-15 5 735 60 - - 729 2,8 10 3,2 4,13 E NA NA NA

1-16 5 720 50 580 80 741 4,7 10 3,4 4,08 E NA NA NA

1-17 5 300 30 730 45 720 4,1 30 1,1 2,51 NA NA NA NA

1-18 5 300 30 730 50 743 3,5 37 1,4 2,87 NA NA NA NA

1-19 5 300 30 730 50 729 4,0 100 1,4 2,82 NA NA NA NA

1-20 5 300 30 730 60 621 4,2 7 0,4 1,66 E E E NA

[0221] Após a têmpera, as placas de aço dos Números de Teste 1-1 a 1-20 foram submetidas a revenimento. Para o revenimento, foi realizada um primeiro revenimento e, posteriormente, sem resfriamento das placas de aço, um segundo foi realizado. Note que um termopar do tipo K do tipo bainha foi inserido 5 antecipadamente em uma porção central da espessura da placa de aço e a temperatura de revenimento foi medida usando um termopar tipo K. Uma temperatura de revenimento (°C) e tempo de revenimento (min) de cada um dentre o primeiro revenimento e segundo revenimento são mostradas na Tabela 2.

[0222] [Testes de Avaliação] 10 Um teste de tração, um teste de medição de densidade de deslocamento, um teste específico de medição de proporção numérica de precipitados, um teste de medição de diâmetro de bloco e testes de avaliação de resistência SSC descritos abaixo foram realizados nas placas de aço dos Números de Teste 1-1 a 1-20 após o revenimento supracitado.

15 [0223] [Teste de tração] Um teste de tração foi realizado em conformidade com a ASTM E8 (2013). Amostras de teste de tração de barra redonda com um diâmetro de porção paralela de 4 mm e um comprimento de porção paralela de 35 mm foram preparadas a partir da porção central da espessura da placa de aço de cada número 20 de teste. A direção axial das amostras de teste de tração de barra redonda foi paralela à direção de rolagem da placa de aço. Foi realizado um teste de tração na atmosfera em temperatura normal (25°C) usando cada amostra de teste de barra redonda e foi obtido o limite de escoamento (MPa) da placa de aço de cada número de teste. Observe que, nos exemplos presentes, a tensão de escoamento de 25 deslocamento de 0,2% obtida no teste de tração foi definida como o limite de escoamento para cada número de teste. O limite de escoamento obtido é mostrado como “YS (MPa)” na Tabela 2.

[0224] [Teste de medição da densidade de deslocamento] Amostras de teste para uso na medição da densidade de 30 deslocamento pelo método supracitado foram retiradas da placa de aço de cada número de teste. Além disso, a densidade de deslocamento (m-2) foi determinada pelo método supracitado. Além disso, o Fn1 foi determinado com base na Fórmula (1). A densidade de deslocamento determinada é mostrada na Tabela 2 como uma densidade de deslocamento ρ (×1014 m-2). O valor determinado para Fn1 também 5 é mostrado na Tabela 2.

[0225] [Teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos] A proporção numérica de precipitados (precipitados específicos) para os quais foi medida e calculada a razão entre o teor de Mo e o teor total de 10 elementos de liga, excluindo carbono, não superior a 50% entre os precipitados com diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm a placa de aço de cada número de teste pelo método de medição supracitado. Note que, o TEM usado foi JEM-2010 fabricado pela JEOL Ltd., a tensão de aceleração foi ajustada para 200 kV, e para a análise de ponto EDS a corrente de irradiação foi de 2,56 nA, e a 15 medição foi realizada durante 60 segundos em cada ponto. A proporção numérica de precipitados específicos em relação aos precipitados finos da placa de aço de cada número de teste é mostrada como “proporção de precipitados específicos (%)” na Tabela 2.

[0226] [Teste de medição do diâmetro do bloco] 20 O diâmetro do bloco (μm) foi medido pelo método de medição supracitado para a placa de aço de cada número de teste. O diâmetro do bloco determinado (μm) é mostrado na Tabela 2.

[0227] [Testes para avaliar a resistência SSC do material de aço] Um teste de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005 e um 25 teste de curvatura de quatro pontos foram realizados usando a placa de aço de cada número de teste e a resistência SSC foi avaliada. Especificamente, o teste de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005 foi realizado pelo método a seguir.

[0228] As amostras de barra redonda com um diâmetro de 6,35 mm e um 30 comprimento de 25,4 mm na porção paralela foram retiradas de uma porção central da espessura da placa de aço de cada número de teste. As amostras de barra redonda foram retiradas de forma que a direção axial era paralela à direção de rolagem da placa de aço. A tensão de tração foi aplicada na direção axial das amostras de barra redonda de cada número de teste. Nesse momento, a tensão 5 aplicada foi ajustada de modo a ser 95% da tensão de escoamento real de cada placa de aço.

[0229] Uma solução aquosa mista contendo 5,0 % em massa de cloreto de sódio e 0,5% em massa de ácido acético (solução A da NACE) foi usada como solução de teste. A solução de teste a 24°C foi vertida em três recipientes de teste 10 e estes foram adotados como banhos de teste. As amostras de três barras redondas às quais a tensão foi aplicada foram imersas individualmente em recipientes de teste mutuamente diferentes como banhos de teste. Após a desgaseificação de cada banho de teste, gás H2S a 1 atm foi soprado nos respectivos banhos de teste e saturados. Os banhos de teste nos quais o gás H2S 15 a 1 atm foi saturado foram mantidos em espera a 24°C durante 720 horas.

[0230] Após imersão durante 720 horas, as amostras de barra redonda de cada número de teste foram observadas para determinar se ocorreu ou não o trincamento por tensão de sulfeto (SSC). Especificamente, após imersão durante 720 horas, as amostras de barra redonda foram observadas a olho nu e usando um 20 projetor com uma ampliação de ×10. Placas de aço para as quais não foram confirmados trincamentos nas três amostras da barra redonda como resultado da observação foram determinados como sendo “E” (Excelente). Por outro lado, as placas de aço para os quais o trincamento foi confirmado em pelo menos uma amostra de barra redonda foram determinados como “NA” (Não Aceitável).

25 [0231] Por outro lado, o teste de curvatura de quatro pontos foi realizado pelo método a seguir. Amostras de teste com espessura de 2 mm, largura de 10 mm e comprimento de 75 mm foram retiradas da porção central da espessura da placa de aço de cada número de teste. As amostras foram retiradas de forma que a direção do comprimento era paralela à direção de rolagem da placa de aço. Uma 30 tensão foi aplicada por curvatura de quatro pontos nas amostras de cada número de teste, em conformidade com a norma ASTM G39-99 (2011), para que a tensão aplicada fosse ajustada de modo a ser 95% o limite de escoamento real de cada placa de aço. Três amostras aos quais a tensão foi aplicada foram colocadas em uma autoclave, juntamente com o gabarito de teste. 5 [0232] Uma solução aquosa contendo 5,0% em massa de cloreto de sódio foi usada como solução de teste. A solução de teste a 24°C foi derramada na autoclave de modo a deixar uma parte da fase de vapor e adotada como banho de teste. Após a desgaseificação do banho de teste, 2 atm de H2S foi selado nele sob pressão e o banho de teste foi agitado para saturar o gás H2S no banho de teste.

10 Após selar a autoclave, o banho de teste foi agitado a 24°C durante 720 horas.

[0233] Após serem mantidas durante 720 horas, as amostras de cada número de teste foram observadas para determinar se ocorreu ou não o trincamento por tensão de sulfeto (SSC). Especificamente, após serem mantidas durante 720 horas, as amostras foram observadas a olho nu e usando um projetor 15 com uma ampliação de ×10. Placas de aço para as quais não foram confirmados trincamentos nas três amostras como resultado da observação foram determinados como sendo “E” (Excelente). Por outro lado, as placas de aço para os quais o trincamento foi confirmado em pelo menos uma amostra foram determinadas como “NA” (Não Aceitável).

20 [0234] Também foi realizado um teste de curvatura de quatro pontos semelhante, no qual o gás H2S a 5 atm foi selado sob pressão na autoclave.

Similarmente ao método supracitado, placas de aço para as quais não foram confirmados trincamentos nas três amostras como resultado da observação foram determinadas como sendo “E”. Por outro lado, as placas de aço para os quais o 25 trincamento foi confirmado em pelo menos uma amostra foram determinadas como “NA”. Além disso, também foi realizado um teste de curvatura de quatro pontos semelhante, no qual o gás H2S a 10 atm foi selado sob pressão na autoclave.

Similarmente ao método supracitado, placas de aço para as quais não foram confirmados trincamentos nas três amostras como resultado da observação foram 30 determinadas como sendo “E”. Por outro lado, as placas de aço para os quais o trincamento foi confirmado em pelo menos uma amostra foram determinadas como “NA”.

[0235] [Resultados do Teste] Os resultados do teste são mostrados na Tabela 2. 5 [0236] Com referência à Tabela 1 e Tabela 2, a composição química das respectivas placas de aço dos Testes de Número 1-1 a 1-13 foi adequada e o limite de escoamento estava dentro do intervalo de 655 a menos que 758 MPa (grau 95 ksi). Além disso, a proporção específica de precipitados foi de 15% ou mais, a densidade de deslocamento ρ era menor que 2,0×1014 (m-2) e Fn1 era menor que 10 2,90. Em consequência disto, as placas de aço mencionadas exibiram excelente resistência SSC em todos os testes de resistência SSC usando H2S a 1 atm, H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

[0237] Além disso, o diâmetro do bloco das placas de aço dos Testes de número 1-2, 1-4 e 1-12 era de 1,5 μm ou menos. Em consequência disto, as placas 15 de aço supracitadas também exibiram resistência SSC ainda mais excelente, ou seja, excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 10 atm.

[0238] Por outro lado, o revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 1-14. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de 20 deslocamento ρ foi 2,0×1014 (m-2) ou mais e Fn1 era 2,90 ou mais. Em consequência disto, a placa de aço dos Números de Teste 1-14 não exibiu excelente resistência SSC nos testes de resistência SSC usando H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

[0239] O revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de 25 aço dos Testes de Número 1-15. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ foi 2,0×1014 (m-2) ou mais e Fn1 era 2,90 ou mais. Em consequência disto, a placa de aço dos Números de Teste 1-15 não exibiu excelente resistência SSC nos testes de resistência SSC usando H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

30 [0240] Na placa de aço do Número de Teste 1-16, o teor de V foi muito baixo.

Além disso, o revenimento a baixa temperatura foi realizado após o revenimento a alta temperatura. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ foi 2,0×1014 (m-2) ou mais e Fn1 era 2,90 ou mais. Em consequência disto, a placa de aço dos Números 5 de Teste 1-16 não exibiu excelente resistência SSC nos testes de resistência SSC usando H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

[0241] Na placa de aço do Número de Teste 1-17, o teor de Mn foi muito elevado. Em consequência disto, a placa de aço dos Testes de Número 1-17 não exibiu excelente resistência SSC em nenhum dos testes de resistência SSC que 10 usaram H2S a 1 atm, H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

[0242] Na placa de aço do Número de Teste 1-18, o teor de Cr foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço dos Testes de Número 1-18 não exibiu excelente resistência SSC em nenhum dos testes de resistência SSC que usaram H2S a 1 atm, H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

15 [0243] Na placa de aço do Número de Teste 1-19, o teor de Mo foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço dos Testes de Número 1-19 não exibiu excelente resistência SSC em nenhum dos testes de resistência SSC que usaram H2S a 1 atm, H2S a 2 atm e H2S a 5 atm.

[0244] Na placa de aço do Número de Teste 1-20, o teor de V foi muito baixo.

20 Em consequência disto, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%.

Além disso, o limite de escoamento YS foi inferior a 655 MPa, e um limite de escoamento de 95 ksi não foi obtido.

EXEMPLO 2

[0245] No Exemplo 2, foi investigada a resistência SSC de um material de 25 aço com um limite de escoamento de 110 ksi (758 a menos de 862 MPa).

Especificamente, foram produzidos aços fundidos com um peso de 180 kg tendo as composições químicas mostradas na Tabela 3.

[0246] [Tabela 3]

TABELA 3

de C Si Mn P S Al Cr Mo V Ti B N O Nb Ca Mg Zr Co W Ni Cu Nd Teste

2-1 0,26 0,32 0,46 0,008 0,0009 0,026 1,02 0,63 0,13 0,013 0,0014 0,0033 0,0012 - - - - - - - - -

2-2 0,34 0,22 0,47 0,009 0,0008 0,041 1,05 0,66 0,11 0,011 0,0014 0,0043 0,0014 - - - - - - - - -

2-3 0,38 0,25 0,45 0,010 0,0010 0,047 0,99 0,67 0,15 0,011 0,0011 0,0043 0,0006 - - - - - - - - -

2-4 0,47 0,31 0,44 0,012 0,0010 0,040 1,05 1,15 0,14 0,013 0,0014 0,0035 0,0007 - - - - - - - - -

2-5 0,52 0,34 0,44 0,012 0,0006 0,049 0,52 0,69 0,15 0,013 0,0013 0,0047 0,0007 0,011 - - - - - - - -

2-6 0,32 0,33 0,46 0,006 0,0010 0,048 0,98 0,74 0,15 0,013 0,0011 0,0024 0,0008 - 0,0023 - - - - - - -

2-7 0,44 0,28 0,46 0,011 0,0007 0,029 1,00 0,68 0,08 0,013 0,0013 0,0042 0,0018 - - 0,0019 - - - - - -

2-8 0,38 0,29 0,42 0,011 0,0007 0,037 0,96 0,68 0,08 0,010 0,0013 0,0037 0,0017 - - - 0,0017 - - - - -

2-9 0,45 0,30 0,39 0,011 0,0007 0,054 0,96 0,74 0,14 0,012 0,0012 0,0042 0,0006 - - - - 0,33 - - - -

2-10 0,34 0,22 0,43 0,007 0,0010 0,038 1,05 0,75 0,15 0,009 0,0011 0,0037 0,0015 - - - - - 0,29 - - -

2-11 0,53 0,22 0,41 0,009 0,0010 0,045 0,95 0,67 0,15 0,009 0,0013 0,0048 0,0015 - - - - - - 0,05 - -

2-12 0,52 0,30 0,35 0,012 0,0010 0,054 1,03 0,72 0,10 0,009 0,0011 0,0041 0,0010 - - - - - - - 0,23 -

2-13 0,31 0,33 0,35 0,006 0,0010 0,028 0,96 0,64 0,15 0,010 0,0015 0,0029 0,0016 - - - - - - - - 0,0024

2-14 0,25 0,28 0,60 0,012 0,0009 0,029 1,00 0,99 0,03 0,020 0,0015 0,0044 0,0011 0,030 - - - - - - 0,05 -

2-15 0,32 0,27 0,39 0,011 0,0006 0,050 1,02 0,82 0,08 0,010 0,0014 0,0037 0,0007 - - - - - - - - -

2-16 0,25 0,23 0,45 0,010 0,0007 0,057 0,66 0,71 - 0,015 0,0022 0,0041 0,0014 0,010 - - - - - - - -

2-17 0,45 0,35 1,23 0,006 0,0008 0,044 0,99 0,63 0,13 0,014 0,0012 0,0031 0,0013 - - - - - - - - -

2-18 0,44 0,26 0,47 0,010 0,0010 0,045 0,09 0,77 0,15 0,013 0,0014 0,0035 0,0014 - - - - - - - - -

2-19 0,47 0,22 0,35 0,006 0,0006 0,033 1,04 0,11 0,08 0,009 0,0015 0,0029 0,0013 - - - - - - - - -

2-20 0,28 0,24 0,43 0,008 0,0010 0,041 1,05 0,75 - 0,010 0,0012 0,0034 0,0009 - - - - - - - - -

[0247] Placas de aço com uma espessura de 15 mm foram produzidas de maneira semelhante ao Exemplo 1. Depois disso, a têmpera foi realizada de maneira semelhante ao Exemplo 1. A têmpera foi realizada uma vez para o Teste de Número 2-4 e a têmpera foi realizada duas vezes para o Teste de Número 2-1 5 a 2-3 e o Teste de Número 2-5 a 2-20. As outras condições de têmpera foram as mesmas do Exemplo 1.

[0248] A taxa média de resfriamento de 500°C a 100°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 2-4, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), é mostrada na Tabela 4. A taxa média de 10 resfriamento de 500°C a 100°C durante a segunda têmpera, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), de cada uma das placas de aço do Teste de Número 2-1 a 2-3 e Teste de Número 2-5 a 2-20 é mostrada na Tabela 4. Neste documento, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 2-4 estava entre 5 e 15 300°C/seg. Neste documento, tanto na primeira têmpera quanto na segunda têmpera, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 2-1 a 2-3 e Teste de Número 2-5 a 2-20 estavam dentro do intervalo de 5 a 300°C/seg.

[0249] [Tabela 4]

TABELA 4

Taxa de Primeiro Revenimento Segundo Revenimento Resistência SSC Proporção de Resfriamento Temperatura Temperatura Diâmetro Densidade de Número Tempo de Tempo de YS Precipitados durante a de de de Bloco Deslocamento Fn1 1atm 2atm 5atm de Teste Revenimento Revenimento (MPa) Específicos Têmpera CR500- Revenimento Revenimento (μm) ρ (×1014 m-2) H2S H2S H2S (min) (min) (%) 100 (°C/seg) (°C) (°C)

2-1 5 300 30 720 45 760 4,1 50 1,6 2,93 E E NA

2-2 10 300 20 720 45 775 1,5 40 1,5 2,92 E E E

2-3 5 300 30 720 45 797 3,4 50 1,9 3,27 E E NA

2-4 5 300 30 720 45 835 2,3 23 2,0 3,49 E E NA

2-5 10 350 20 720 80 804 1,3 57 1,2 2,97 E E E

2-6 5 350 30 710 30 809 3,6 43 2,1 3,35 E E NA

2-7 5 350 20 720 30 810 2,6 30 1,6 3,13 E E NA

2-8 5 200 60 720 60 789 3,3 27 1,8 3,20 E E NA

2-9 5 250 60 720 60 801 2,5 43 1,4 2,99 E E NA

2-10 5 400 20 710 60 806 3,5 40 2,0 3,30 E E NA

2-11 5 400 20 730 45 761 2,7 57 1,1 2,91 E E NA

2-12 10 300 40 720 70 811 1,4 30 1,2 2,97 E E E

2-13 5 300 40 700 30 855 3,6 47 2,7 3,73 E E NA

2-14 15 720 40 - - 772 4,2 7 4,5 4,73 E NA NA

2-15 5 720 60 - - 764 3,5 10 4,0 4,45 NA NA NA

2-16 5 710 45 580 70 789 4,7 7 3,8 4,29 NA NA NA

2-17 5 300 30 720 45 831 2,6 47 1,9 3,38 NA NA NA

2-18 5 300 30 720 50 827 2,7 50 1,8 3,29 NA NA NA

2-19 5 300 30 720 20 825 3,2 100 2,9 4,06 NA NA NA

2-20 5 300 30 720 45 709 4,5 7 1,8 3,10 E E NA

[0250] Após a têmpera, as placas de aço do Teste de Número 2-1 a 2-20 foram submetidas a revenimento de maneira semelhante ao Exemplo 1. A temperatura de revenimento (°C) e tempo de revenimento (min) de cada um dentre o primeiro revenimento e segundo revenimento são mostradas na Tabela 4. 5 [0251] [Testes de Avaliação] Um teste de tração, um teste de medição de densidade de deslocamento, um teste específico de medição de proporção numérica de precipitados, um teste de medição de diâmetro de bloco e testes de avaliação de resistência SSC descritos abaixo foram realizados nas placas de aço dos Números 10 de Teste 2-1 a 2-20 após o revenimento supracitado.

[0252] [Teste de tração] Um teste de tração foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O limite de escoamento obtido é mostrado como “YS (MPa)” na Tabela 4.

15 [0253] [Teste de medição da densidade de deslocamento] De maneira semelhante ao Exemplo 1, foi realizado um teste de medição da densidade de deslocamento na placa de aço de cada número de teste.

A densidade de deslocamento obtida é mostrada na Tabela 4 como uma densidade de deslocamento ρ (×1014 m-2). Além disso, o Fn1 foi determinado com base na 20 Fórmula (1). O valor determinado para Fn1 também é mostrado na Tabela 4.

[0254] [Teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos] Um teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos foi realizado na placa de aço de cada número de teste de uma maneira 25 semelhante ao Exemplo 1. A proporção numérica obtida de precipitados específicos a precipitados finos é mostrada na Tabela 4 como uma proporção específica de precipitados (%).

[0255] [Teste de medição do diâmetro do bloco] Um teste de medição do diâmetro do bloco foi realizado na placa de 30 aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O diâmetro do bloco obtido (μm) é mostrado na Tabela 4.

[0256] [Testes para avaliar a resistência SSC do material de aço] A resistência SSC da placa de aço de cada número de teste foi avaliada por um método de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005 e um 5 teste de curvatura de quatro pontos. O método de acordo com o Método A foi realizado de maneira semelhante ao Exemplo 1. O teste de curvatura de quatro pontos foi realizado de maneira semelhante ao Exemplo 1, exceto que o gás H2S selado sob pressão em uma autoclave era gás H2S a uma pressão de 2 atm e gás H2S a uma pressão de 5 atm.

10 [0257] [Resultados do Teste] Os resultados do teste são mostrados na Tabela 4.

[0258] Com referência à Tabela 3 e Tabela 4, a composição química das respectivas placas de aço dos Testes de Número 2-1 a 2-13 foi adequada e o limite de escoamento YS estava dentro do intervalo de 758 a menos que 862 MPa (grau 15 110 ksi). Além disso, a proporção de precipitados específicos foi de 15% ou mais, a densidade de deslocamento ρ não era superior a 3,0×1014 (m-2) e Fn1 era 2,90 ou mais. Em consequência disto, as placas de aço supracitadas exibiram excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm e o teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

20 [0259] Além disso, o diâmetro do bloco das placas de aço dos Testes de número 2-2, 2-5 e 2-12 era de 1,5 μm ou menos. Em consequência disto, as placas de aço supracitadas também exibiram resistência SSC ainda mais excelente, ou seja, excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 5 atm.

[0260] Por outro lado, o revenimento a baixa temperatura não foi realizado 25 para a placa de aço dos Testes de Número 2-14. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 3,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 2-14 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

30 [0261] O revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 2-15. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 3,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 2-15 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC 5 usando H2S a 1 atm e o teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

[0262] Na placa de aço do Número de Teste 2-16, o teor de V foi muito baixo.

Além disso, o revenimento a baixa temperatura foi realizado após o revenimento a alta temperatura. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 3,0×1014 10 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 2-16 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm e o teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

[0263] Na placa de aço do Número de Teste 2-17, o teor de Mn foi muito elevado. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 2-17 não 15 exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm e o teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

[0264] Na placa de aço do Número de Teste 2-18, o teor de Cr foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 2-18 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm e o 20 teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

[0265] Na placa de aço do Número de Teste 2-19, o teor de Mo foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 2-19 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm e o teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

25 [0266] Na placa de aço do Número de Teste 2-20, o teor de V foi muito baixo.

Em consequência disto, o limite de escoamento YS foi inferior a 758 MPa, e um limite de escoamento de 110 ksi não foi obtido.

EXEMPLO 3

[0267] No Exemplo 3, foi investigada a resistência SSC de um material de 30 aço com um limite de escoamento de 125 ksi (862 a menos de 965 MPa).

Especificamente, foram produzidos aços fundidos com um peso de 180 kg tendo as composições químicas mostradas na Tabela 5.

[0268] [Tabela 5]

TABELA 5

de C Si Mn P S Al Cr Mo V Ti B N O Nb Ca Mg Zr Co W Ni Cu Nd Teste

3-1 0,28 0,35 0,47 0,009 0,0008 0,025 0,99 0,72 0,15 0,010 0,0015 0,0024 0,0017 - - - - - - - - -

3-2 0,33 0,35 0,35 0,008 0,0008 0,052 1,00 0,78 0,12 0,013 0,0011 0,0036 0,0015 - - - - - - - - -

3-3 0,50 0,23 0,47 0,010 0,0008 0,037 1,05 0,67 0,15 0,014 0,0012 0,0034 0,0012 - - - - - - - - -

3-4 0,51 0,28 0,40 0,007 0,0008 0,045 0,71 1,01 0,18 0,014 0,0014 0,0046 0,0019 - - - - - - - - -

3-5 0,38 0,34 0,41 0,008 0,0009 0,043 0,96 0,76 0,13 0,010 0,0014 0,0043 0,0011 0,012 - - - - - - - -

3-6 0,28 0,24 0,42 0,011 0,0009 0,044 0,95 0,73 0,12 0,010 0,0013 0,0029 0,0007 - 0,0016 - - - - - - -

3-7 0,43 0,24 0,38 0,006 0,0007 0,034 1,00 0,70 0,11 0,014 0,0014 0,0024 0,0016 - - 0,0014 - - - - - -

3-8 0,41 0,30 0,44 0,011 0,0007 0,045 1,03 0,71 0,11 0,015 0,0014 0,0040 0,0018 - - - 0,0018 - - - - -

3-9 0,41 0,23 0,38 0,011 0,0009 0,046 0,95 0,73 0,12 0,014 0,0013 0,0042 0,0019 - - - - 0,31 - - - -

3-10 0,27 0,32 0,36 0,009 0,0009 0,029 1,03 0,65 0,11 0,015 0,0011 0,0028 0,0018 - - - - - 0,32 - - -

3-11 0,46 0,26 0,40 0,009 0,0009 0,029 0,95 0,63 0,13 0,011 0,0014 0,0032 0,0012 - - - - - - 0,03 - -

3-12 0,40 0,28 0,47 0,008 0,0010 0,051 0,97 0,78 0,14 0,010 0,0015 0,0036 0,0011 - - - - - - - 0,22 -

3-13 0,36 0,27 0,41 0,010 0,0007 0,050 1,03 0,75 0,08 0,012 0,0012 0,0047 0,0015 - - - - - - - - 0,0020

3-14 0,27 0,27 0,42 0,012 0,0006 0,047 1,05 0,99 0,03 0,018 0,0015 0,0040 0,0010 0,029 - - - - - - 0,06 -

3-15 0,38 0,29 0,45 0,009 0,0010 0,051 0,95 0,92 0,09 0,015 0,0011 0,0044 0,0017 - - - - - - - - -

3-16 0,24 0,29 0,40 0,006 0,0007 0,050 0,74 0,61 - 0,011 0,0012 0,0047 0,0018 0,010 - - - - - - - -

3-17 0,37 0,31 1,19 0,006 0,0010 0,039 1,03 0,67 0,11 0,009 0,0011 0,0026 0,0014 - - - - - - - - -

3-18 0,43 0,28 0,45 0,011 0,0008 0,037 0,04 0,75 0,14 0,012 0,0013 0,0040 0,0016 - - - - - - - - -

3-19 0,30 0,35 0,43 0,009 0,0008 0,050 1,04 0,11 0,08 0,014 0,0013 0,0026 0,0009 - - - - - - - - -

3-20 0,26 0,30 0,42 0,008 0,0006 0,031 0,96 0,62 - 0,010 0,0014 0,0043 0,0017 - - - - - - - - -

[0269] Placas de aço com uma espessura de 15 mm foram produzidas de maneira semelhante ao Exemplo 1. Depois disso, a têmpera foi realizada de maneira semelhante ao Exemplo 1. A têmpera foi realizada uma vez para o Teste de Número 3-4 e a têmpera foi realizada duas vezes para o Teste de Número 3-1 5 a 3-3 e o Teste de Número 3-5 a 3-20. As outras condições de têmpera foram as mesmas do Exemplo 1.

[0270] A taxa média de resfriamento de 500°C a 100°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 3-4, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), é mostrada na Tabela 6. A taxa média de 10 resfriamento de 500°C a 100°C durante a segunda têmpera, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), de cada uma das placas de aço do Teste de Número 3-1 a 3-3 e Teste de Número 3-5 a 3-20 é mostrada na Tabela 6. Neste documento, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 3-4 estava entre 5 e 15 300°C/seg. Neste documento, tanto na primeira têmpera quanto na segunda têmpera, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 3-1 a 3-3 e Teste de Número 3-5 a 3-20 estavam dentro do intervalo de 5 a 300°C/seg.

[0271] [Tabela 6]

TABELA 6

Taxa de Resistência Primeiro Revenimento Segundo Revenimento Proporção Resfriamento Diâmetr Densidade de SSC Númer YS de durante a Temperatura Temperatura o de Deslocament o de Tempo de Tempo de (MPa Precipitados 1at 2at Têmpera de de Bloco o ρ (×1014 m- Teste Reveniment Reveniment ) Específicos m m 2 CR500-100 Reveniment Reveniment (μm) ) o (min) o (min) (%) H2S H2S (°C/seg) o (°C) o (°C)

3-1 5 300 30 690 30 882 4,5 40 5,5 E NA

3-2 10 300 30 690 60 907 1,5 27 5,5 E E

3-3 5 300 30 700 60 914 2,3 50 4,7 E NA

3-4 10 400 20 700 90 887 1,3 37 4,1 E E

3-5 5 400 20 700 80 871 3,2 37 5,1 E NA

3-6 5 350 30 690 45 869 4,4 33 5,3 E NA

3-7 5 350 20 700 45 879 2,5 33 4,4 E NA

3-8 5 200 70 700 30 886 2,8 33 4,5 E NA

3-9 5 250 60 700 60 875 2,7 37 4,4 E NA

3-10 5 400 20 680 60 925 4,5 37 6,3 E NA

3-11 5 400 40 700 50 880 2,3 50 4,1 E NA

3-12 10 300 40 700 50 873 1,4 33 3,7 E E

3-13 5 300 40 700 70 868 3,5 23 5,0 E NA

3-14 15 680 60 - - 916 3,6 10 8,5 NA NA

3-15 5 690 60 - - 936 3,2 10 9,0 NA NA

3-16 5 700 50 570 80 928 4,4 7 9,2 NA NA

3-17 5 300 30 700 45 867 3,4 30 5,0 NA NA

3-18 5 300 30 700 50 863 2,4 47 4,0 NA NA

3-19 5 300 30 680 50 891 3,9 100 5,7 NA NA

3-20 5 300 30 690 60 836 4,6 10 5,1 E NA

[0272] Após a têmpera, as placas de aço do Teste de Número 3-1 a 3-20 foram submetidas a revenimento de maneira semelhante ao Exemplo 1. A temperatura de revenimento (°C) e tempo de revenimento (min) de cada um dentre o primeiro revenimento e segundo revenimento são mostradas na Tabela 6. 5 [0273] [Testes de Avaliação] Um teste de tração, um teste de medição de densidade de deslocamento, um teste específico de medição de proporção numérica de precipitados, um teste de medição de diâmetro de bloco e testes de avaliação de resistência SSC descritos abaixo foram realizados nas placas de aço dos Números 10 de Teste 3-1 a 3-20 após o revenimento supracitado.

[0274] [Teste de tração] Um teste de tração foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O limite de escoamento obtido é mostrado como “YS (MPa)” na Tabela 6.

15 [0275] [Teste de medição da densidade de deslocamento] De maneira semelhante ao Exemplo 1, foi realizado um teste de medição da densidade de deslocamento na placa de aço de cada número de teste.

A densidade de deslocamento obtida é mostrada na Tabela 6 como uma densidade de deslocamento ρ (×1014 m-2).

20 [0276] [Teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos] Um teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos foi realizado na placa de aço de cada número de teste de uma maneira semelhante ao Exemplo 1. A proporção numérica obtida de precipitados específicos 25 a precipitados finos é mostrada na Tabela 6 como uma proporção específica de precipitados (%).

[0277] [Teste de medição do diâmetro do bloco] Um teste de medição do diâmetro do bloco foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O diâmetro do 30 bloco obtido (μm) é mostrado na Tabela 6.

[0278] [Testes para avaliar a resistência SSC do material de aço] A resistência SSC da placa de aço de cada número de teste foi avaliada por um método de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005 e um teste de curvatura de quatro pontos. O método de acordo com o Método A foi 5 realizado de maneira semelhante ao Exemplo 1. O teste de curvatura de quatro pontos foi realizado de maneira semelhante ao Exemplo 1, exceto que o gás H2S selado sob pressão em uma autoclave era gás H2S a uma pressão de 2 atm.

[0279] [Resultados do Teste] Os resultados do teste são mostrados na Tabela 6.

10 [0280] Com referência à Tabela 5 e Tabela 6, a composição química das respectivas placas de aço dos Testes de Número 3-1 a 3-13 foi adequada e o limite de escoamento YS estava dentro do intervalo de 862 a menos que 965 MPa (grau 125 ksi). Além disso, a proporção de precipitados específicos foi de 15% ou mais e a densidade de deslocamento ρ estava dentro do intervalo de mais de 3,0×1014 a 15 7,0×1014 (m-2). Em consequência disto, as placas de aço supracitadas exibiram excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

[0281] Além disso, o diâmetro do bloco das placas de aço dos Testes de número 3-2, 3-4 e 3-12 era de 1,5 μm ou menos. Em consequência disto, as placas de aço supracitadas também exibiram resistência SSC ainda mais excelente, ou 20 seja, excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 2 atm.

[0282] Por outro lado, o revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 3-14. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 7,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de 25 aço do Teste de Número 3-14 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

[0283] O revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 3-15. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era 30 maior que 7,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de

Número 3-15 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

[0284] Na placa de aço do Número de Teste 3-16, o teor de V foi muito baixo.

Além disso, o revenimento a baixa temperatura foi realizado após o revenimento a 5 alta temperatura. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 7,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 3-16 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

[0285] Na placa de aço do Número de Teste 3-17, o teor de Mn foi muito 10 elevado. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 3-17 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

[0286] Na placa de aço do Número de Teste 3-18, o teor de Cr foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 3-18 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

15 [0287] Na placa de aço do Número de Teste 3-19, o teor de Mo foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 3-19 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 1 atm.

[0288] Na placa de aço do Número de Teste 3-20, o teor de V foi muito baixo.

Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além 20 disso, o limite de escoamento YS foi inferior a 862 MPa, e um limite de escoamento de 125 ksi não foi obtido.

EXEMPLO 4

[0289] No Exemplo 4, foi investigada a resistência SSC de um material de aço com um limite de escoamento de 140 ksi (965 a menos de 1069 MPa).

25 Especificamente, foram produzidos aços fundidos com um peso de 180 kg tendo as composições químicas mostradas na Tabela 7.

[0290] [Tabela 7]

TABELA 7

de C Si Mn P S Al Cr Mo V Ti B N O Nb Ca Mg Zr Co W Ni Cu Nd Teste

4-1 0,26 0,33 0,41 0,006 0,0010 0,034 1,05 0,73 0,10 0,014 0,0015 0,0038 0,0019 - - - - - - - - -

4-2 0,42 0,22 0,37 0,008 0,0008 0,045 0,98 0,74 0,13 0,014 0,0012 0,0031 0,0013 - - - - - - - - -

4-3 0,36 0,28 0,35 0,009 0,0008 0,039 1,00 0,68 0,14 0,015 0,0012 0,0024 0,0015 - - - - - - - - -

4-4 0,33 0,33 0,42 0,006 0,0009 0,054 0,97 0,68 0,13 0,010 0,0012 0,0026 0,0018 - - - - - - - - -

4-5 0,43 0,28 0,39 0,011 0,0006 0,036 1,05 0,71 0,13 0,013 0,0011 0,0027 0,0006 0,015 - - - - - - - -

4-6 0,27 0,24 0,46 0,008 0,0009 0,041 1,03 0,74 0,13 0,013 0,0011 0,0026 0,0008 - 0,0019 - - - - - - -

4-7 0,47 0,29 0,45 0,006 0,0007 0,030 1,05 0,71 0,14 0,010 0,0011 0,0037 0,0009 - - 0,0014 - - - - - -

4-8 0,50 0,24 0,39 0,006 0,0006 0,038 1,04 0,78 0,09 0,011 0,0012 0,0026 0,0007 - - - 0,0015 - - - - -

4-9 0,43 0,28 0,36 0,009 0,0008 0,050 0,98 0,78 0,08 0,014 0,0013 0,0031 0,0008 - - - - 0,28 - - - -

4-10 0,40 0,25 0,37 0,012 0,0006 0,041 0,95 0,63 0,10 0,014 0,0014 0,0035 0,0011 - - - - - 0,24 - - -

4-11 0,41 0,24 0,44 0,012 0,0010 0,046 1,05 0,70 0,11 0,009 0,0011 0,0047 0,0019 - - - - - - 0,02 - -

4-12 0,35 0,27 0,38 0,007 0,0010 0,038 1,02 0,74 0,08 0,011 0,0013 0,0042 0,0010 - - - - - - - 0,18 -

4-13 0,37 0,23 0,35 0,009 0,0006 0,043 1,04 0,74 0,13 0,014 0,0015 0,0047 0,0007 - - - - - - - - 0,0010

4-14 0,25 0,22 0,45 0,011 0,0007 0,032 0,98 1,00 0,03 0,019 0,0015 0,0030 0,0019 0,028 - - - - - - 0,05 -

4-15 0,28 0,30 0,41 0,006 0,0010 0,035 0,98 0,94 0,09 0,010 0,0011 0,0027 0,0015 - - - - - - - - -

4-16 0,25 0,24 0,41 0,011 0,0009 0,053 0,74 0,76 - 0,014 0,0015 0,0022 0,0014 0,009 - - - - - - - -

4-17 0,41 0,35 1,22 0,010 0,0006 0,032 1,03 0,75 0,15 0,015 0,0013 0,0028 0,0010 - - - - - - - - -

4-18 0,46 0,29 0,38 0,008 0,0008 0,030 0,05 0,74 0,13 0,012 0,0013 0,0039 0,0009 - - - - - - - - -

4-19 0,47 0,26 0,47 0,009 0,0010 0,047 1,03 0,04 0,15 0,013 0,0011 0,0034 0,0016 - - - - - - - - -

4-20 0,27 0,24 0,35 0,012 0,0008 0,026 1,05 0,78 - 0,015 0,0013 0,0036 0,0019 - - - - - - - - -

[0291] Placas de aço com uma espessura de 15 mm foram produzidas de maneira semelhante ao Exemplo 1. Depois disso, a têmpera foi realizada de maneira semelhante ao Exemplo 1. A têmpera foi realizada uma vez para o Teste de Número 4-4 e a têmpera foi realizada duas vezes para o Teste de Número 4-1 5 a 4-3 e o Teste de Número 4-5 a 4-20. As outras condições de têmpera foram as mesmas do Exemplo 1.

[0292] A taxa média de resfriamento de 500°C a 100°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 4-4, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), é mostrada na Tabela 8. A taxa média de 10 resfriamento de 500°C a 100°C durante a segunda têmpera, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), de cada uma das placas de aço do Teste de Número 4-1 a 4-3 e Teste de Número 4-5 a 4-20 é mostrada na Tabela 8. Neste documento, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 4-4 estava entre 5 e 15 300°C/seg. Neste documento, tanto na primeira têmpera quanto na segunda têmpera, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 4-1 a 4-3 e Teste de Número 4-5 a 4-20 estavam dentro do intervalo de 5 a 300°C/seg.

[0293] [Tabela 8]

TABELA 8

Taxa de Proporção Resistência Primeiro Revenimento Segundo Revenimento Resfriament Diâmetr de Densidade de SSC Númer YS o durante a Temperatur Temperatur o de Precipitado Deslocament o de Tempo de Tempo de (MPa 0,1at 0,3at Têmpera a de a de Bloco s o ρ (×1014 m- Teste Reveniment Reveniment ) m m 2 CR500-100 Reveniment Reveniment (μm) Específicos ) o (min) o (min) H2S H2S (°C/seg) o (°C) o (°C) (%)

4-1 5 350 30 660 80 1036 4,6 23 14,0 E NA

4-2 10 300 20 680 60 993 1,2 33 8,3 E E

4-3 5 300 20 680 60 969 3,5 40 9,8 E NA

4-4 10 400 20 670 70 1013 1,5 30 12,3 E E

4-5 5 400 60 680 30 1003 2,8 43 8,8 E NA

4-6 5 350 30 670 50 991 4,5 30 12,1 E NA

4-7 5 350 20 690 45 968 2,1 40 7,1 E NA

4-8 5 200 70 680 45 1024 1,8 23 9,9 E NA

4-9 5 250 60 680 60 978 2,7 23 7,8 E NA

4-10 5 400 20 680 60 969 2,9 37 7,3 E NA

4-11 5 400 40 670 50 1014 2,8 27 10,8 E NA

4-12 10 300 40 680 50 967 1,4 23 8,9 E E

4-13 5 300 40 670 70 1002 3,3 33 12,7 E NA

4-14 15 670 60 - - 978 3,7 10 15,8 NA NA

4-15 5 670 60 - - 985 4,3 10 18,4 NA NA

4-16 5 680 30 550 60 965 4,5 7 17,2 NA NA

4-17 5 300 30 680 45 1001 2,9 33 11,2 NA NA

4-18 5 300 30 680 50 1012 2,2 43 10,3 NA NA

4-19 5 300 30 680 50 1011 2,0 100 9,9 NA NA

4-20 5 300 30 670 60 935 4,5 7 14,0 E NA

[0294] Após a têmpera, as placas de aço do Teste de Número 4-1 a 4-20 foram submetidas a revenimento de maneira semelhante ao Exemplo 1. A temperatura de revenimento (°C) e tempo de revenimento (min) de cada um dentre o primeiro revenimento e segundo revenimento são mostradas na Tabela 8. 5 [0295] [Testes de Avaliação] Um teste de tração, um teste de medição de densidade de deslocamento, um teste específico de medição de proporção numérica de precipitados, um teste de medição de diâmetro de bloco e testes de avaliação de resistência SSC descritos abaixo foram realizados nas placas de aço dos Números 10 de Teste 4-1 a 4-20 após o revenimento supracitado.

[0296] [Teste de tração] Um teste de tração foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O limite de escoamento obtido é mostrado como “YS (MPa)” na Tabela 8.

15 [0297] [Teste de medição da densidade de deslocamento] De maneira semelhante ao Exemplo 1, foi realizado um teste de medição da densidade de deslocamento na placa de aço de cada número de teste.

A densidade de deslocamento obtida é mostrada na Tabela 8 como uma densidade de deslocamento ρ (×1014 m-2).

20 [0298] [Teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos] Um teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos foi realizado na placa de aço de cada número de teste de uma maneira semelhante ao Exemplo 1. A proporção numérica obtida de precipitados específicos 25 a precipitados finos é mostrada na Tabela 8 como uma proporção específica de precipitados (%).

[0299] [Teste de medição do diâmetro do bloco] Um teste de medição do diâmetro do bloco foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O diâmetro do 30 bloco obtido (μm) é mostrado na Tabela 8.

[0300] [Testes para avaliar a resistência SSC do material de aço] A resistência SSC da placa de aço de cada número de teste foi avaliada por um método de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005. De maneira semelhante ao Exemplo 1, amostras de barra redonda foram retiradas da 5 placa de aço de cada número de teste. Uma tensão foi aplicada às amostras de barra redonda de maneira semelhante ao Exemplo 1.

[0301] Uma solução aquosa mista contendo 5,0% em massa de cloreto de sódio e 0,4% em massa de acetato de sódio que foi ajustada para pH 3,5 usando ácido acético (solução NACE B) foi usada como solução de teste. A solução de 10 teste a 24°C foi vertida em três recipientes de teste e estes foram adotados como banhos de teste. Três amostras de barra redonda as quais a tensão foi aplicada foram imersas individualmente no banho de teste de recipientes de teste mutualmente diferentes. Após cada banho de teste ter sido desgaseificado, gás H2S a 0,1 atm e gás CO2 a 0,9 atm foram soprados para os banhos de teste e 15 saturados. Os banhos de teste em que o gás H2S a 0,1 atm e gás CO2 a 0,9 atm foram saturados foram mantidos em 24°C durante 720 horas.

[0302] Além disso, a solução de teste a 24°C foi vertida em três recipientes de teste e estes foram adotados como banhos de teste. Três amostras de barra redonda diferentes das amostras de barra redonda supracitadas entre as amostras 20 de barra redonda aos quais a tensão foi aplicada foram imersas individualmente nos banhos de teste de recipientes de teste mutuamente diferentes. Após cada banho de teste ter sido desgaseificado, gás H2S a 0,3 atm e gás CO2 a 0,7 atm foram soprados para os banhos de teste e saturados. Os banhos de teste em que o gás H2S a 0,3 atm e gás CO2 a 0,7 atm foram saturados foram mantidos em 24°C 25 durante 720 horas.

[0303] As outras condições de teste foram as mesmas do método de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005, realizado no Exemplo 1.

[0304] [Resultados do Teste] Os resultados do teste são mostrados na Tabela 8.

30 [0305] Com referência à Tabela 7 e Tabela 8, a composição química das respectivas placas de aço dos Testes de Número 4-1 a 4-13 foi adequada e o limite de escoamento YS estava dentro do intervalo de 965 a menos que 1069 MPa (grau 140 ksi). Além disso, a proporção de precipitados específicos foi de 15% ou mais e a densidade de deslocamento ρ estava dentro do intervalo de mais de 7,0×1014 a 5 15,0×1014 (m-2). Em consequência disto, as placas de aço supracitadas exibiram excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

[0306] Além disso, os diâmetros de bloco das placas de aço do Teste de Número 4-2, 4-4 e 4-12 eram de 1,5 μm ou menos. Em consequência disto, as placas de aço supracitadas também exibiram resistência SSC ainda mais 10 excelente, ou seja, excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,3 atm.

[0307] Por outro lado, o revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 4-14. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de 15 deslocamento ρ era maior que 15,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 4-14 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

[0308] O revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 4-15. Consequentemente, a proporção específica de 20 precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 15,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 4-15 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

[0309] Na placa de aço do Número de Teste 4-16, o teor de V foi muito baixo.

25 Além disso, o revenimento a baixa temperatura foi realizado após o revenimento a alta temperatura. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 15,0×1014 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 4-16 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

30 [0310] Na placa de aço do Número de Teste 4-17, o teor de Mn foi muito elevado. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 4-17 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

[0311] Na placa de aço do Número de Teste 4-18, o teor de Cr foi muito 5 baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 4-18 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

[0312] Na placa de aço do Número de Teste 4-19, o teor de Mo foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 4-19 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,1 atm.

10 [0313] Na placa de aço do Número de Teste 4-20, o teor de V foi muito baixo.

Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, o limite de escoamento YS foi inferior a 965 MPa, e um limite de escoamento de 140 ksi não foi obtido.

EXEMPLO 5 15 [0314] No Exemplo 5, foi investigada a resistência SSC de um material de aço com um limite de escoamento de 155 ksi (1069 a 1172 MPa). Especificamente, foram produzidos aços fundidos com um peso de 180 kg tendo as composições químicas mostradas na Tabela 9.

[0315] [Tabela 9]

TABELA 9

de C Si Mn P S Al Cr Mo V Ti B N O Nb Ca Mg Zr Co W Ni Cu Nd Teste

5-1 0,27 0,25 0,46 0,007 0,0006 0,050 1,04 0,63 0,12 0,009 0,0015 0,0026 0,0017 - - - - - - - - -

5-2 0,52 0,30 0,47 0,011 0,0010 0,048 0,98 0,70 0,09 0,014 0,0011 0,0039 0,0013 - - - - - - - - -

5-3 0,53 0,27 0,37 0,009 0,0008 0,055 1,01 0,73 0,12 0,010 0,0011 0,0043 0,0013 - - - - - - - - -

5-4 0,32 0,26 0,39 0,006 0,0009 0,044 1,01 0,77 0,15 0,013 0,0015 0,0035 0,0015 - - - - - - - - -

5-5 0,38 0,24 0,47 0,009 0,0008 0,025 0,98 0,78 0,11 0,015 0,0014 0,0048 0,0006 0,016 - - - - - - - -

5-6 0,32 0,30 0,45 0,007 0,0008 0,041 1,03 0,66 0,11 0,013 0,0013 0,0039 0,0015 - 0,0020 - - - - - - -

5-7 0,35 0,27 0,45 0,010 0,0008 0,049 0,96 0,69 0,13 0,015 0,0015 0,0027 0,0007 - - 0,0011 - - - - - -

5-8 0,29 0,24 0,35 0,011 0,0008 0,054 0,99 0,71 0,10 0,009 0,0013 0,0042 0,0015 - - - 0,0014 - - - - -

5-9 0,26 0,28 0,39 0,008 0,0006 0,027 0,97 0,74 0,13 0,010 0,0014 0,0046 0,0010 - - - - 0,27 - - - -

5-10 0,48 0,31 0,39 0,006 0,0010 0,047 0,98 0,67 0,09 0,014 0,0012 0,0027 0,0009 - - - - - 0,22 - - -

5-11 0,27 0,28 0,36 0,012 0,0008 0,042 0,98 0,76 0,09 0,014 0,0014 0,0026 0,0008 - - - - - - 0,02 - -

5-12 0,53 0,35 0,35 0,011 0,0007 0,046 1,05 0,69 0,10 0,010 0,0012 0,0047 0,0016 - - - - - - - 0,17 -

5-13 0,29 0,29 0,46 0,008 0,0006 0,041 1,02 0,64 0,09 0,010 0,0014 0,0041 0,0017 - - - - - - - - 0,0020

5-14 0,27 0,30 0,42 0,012 0,0010 0,038 1,00 0,99 0,03 0,020 0,0013 0,0038 0,0017 0,030 - - - - - - 0,08 -

5-15 0,33 0,23 0,37 0,012 0,0010 0,034 1,03 0,88 0,08 0,009 0,0011 0,0025 0,0012 - - - - - - - - -

5-16 0,25 0,31 0,43 0,008 0,0009 0,050 1,02 0,76 - 0,015 0,0011 0,0027 0,0019 0,007 - - - - - - - -

5-17 0,26 0,30 1,34 0,011 0,0006 0,027 1,05 0,70 0,14 0,014 0,0011 0,0034 0,0007 - - - - - - - - -

5-18 0,51 0,22 0,47 0,007 0,0007 0,036 0,03 0,74 0,11 0,009 0,0015 0,0023 0,0011 - - - - - - - - -

5-19 0,49 0,33 0,45 0,008 0,0006 0,044 0,98 0,10 0,13 0,011 0,0013 0,0028 0,0013 - - - - - - - - -

5-20 0,26 0,26 0,41 0,012 0,0008 0,045 1,00 0,74 - 0,013 0,0012 0,0030 0,0006 - - - - - - - - -

[0316] Placas de aço com uma espessura de 15 mm foram produzidas de maneira semelhante ao Exemplo 1. Depois disso, a têmpera foi realizada de maneira semelhante ao Exemplo 1. A têmpera foi realizada uma vez para o Teste de Número 5-4 e a têmpera foi realizada duas vezes para o Teste de Número 5-1 5 a 5-3 e o Teste de Número 5-5 a 5-20. As outras condições de têmpera foram as mesmas do Exemplo 1.

[0317] A taxa média de resfriamento de 500°C a 100°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 5-4, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), é mostrada na Tabela 10. A taxa média de 10 resfriamento de 500°C a 100°C durante a segunda têmpera, ou seja, a taxa de resfriamento durante a têmpera (CR500-100) (°C/seg), de cada uma das placas de aço do Teste de Número 5-1 a 5-3 e Teste de Número 5-5 a 5-20 é mostrada na Tabela 10. Neste documento, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 5-4 estava entre 5 e 15 300°C/seg. Neste documento, tanto na primeira têmpera quanto na segunda têmpera, a taxa média de resfriamento de 800°C a 500°C durante a têmpera da placa de aço do Teste de Número 5-1 a 5-3 e Teste de Número 5-5 a 5-20 estavam dentro do intervalo de 5 a 300°C/seg.

[0318] [Tabela 10]

TABELA 10

Taxa de Primeiro Revenimento Segundo Revenimento Proporção Resistência SSC Densidade Resfriament Diâmetr de Númer Temperatur Temperatur YS de o durante a Tempo de Tempo de o de Precipitado 0,01at 0,03at o de a de a de (MPa Deslocament Têmpera Reveniment Reveniment Bloco s m m Teste Reveniment Reveniment ) o ρ (×1015 m- CR500-100 o (min) o (min) (μm) Específicos H2S H2S 2 o (°C) o (°C) ) (°C/seg) (%)

5-1 5 350 30 640 60 1152 4,0 33 2,9 E NA

5-2 10 300 20 670 60 1102 1,1 27 1,7 E E

5-3 5 300 20 670 70 1098 1,6 30 1,7 E NA

5-4 10 400 20 660 70 1080 1,5 37 1,7 E E

5-5 5 400 60 660 30 1105 3,2 27 2,3 E NA

5-6 5 350 30 660 50 1089 3,8 30 2,0 E NA

5-7 5 350 20 660 45 1094 3,6 37 2,1 E NA

5-8 5 200 70 650 45 1107 3,9 23 2,4 E NA

5-9 5 250 60 650 60 1099 4,2 27 2,2 E NA

5-10 5 400 20 670 60 1082 1,9 30 1,6 E NA

5-11 5 400 40 650 50 1101 3,9 20 2,3 E NA

5-12 10 300 40 670 50 1096 1,2 27 1,6 E E

5-13 5 300 40 650 70 1105 3,8 23 2,4 E NA

5-14 15 640 60 - - 1154 3,6 10 4,2 NA NA

5-15 5 650 60 - - 1149 3,5 10 4,1 NA NA

5-16 5 640 50 550 60 1138 4,3 7 4,0 NA NA

5-17 5 300 30 650 45 1097 4,1 30 2,1 NA NA

5-18 5 300 30 670 50 1093 1,7 33 1,8 NA NA

5-19 5 300 30 670 50 1083 1,9 100 1,7 NA NA

5-20 5 300 30 650 60 1051 4,1 7 2,7 E NA

[0319] Após a têmpera, as placas de aço do Teste de Número 5-1 a 5-20 foram submetidas a revenimento de maneira semelhante ao Exemplo 1. A temperatura de revenimento (°C) e tempo de revenimento (min) de cada um dentre o primeiro revenimento e segundo revenimento são mostradas na Tabela 10. 5 [0320] [Testes de Avaliação] Um teste de tração, um teste de medição de densidade de deslocamento, um teste específico de medição de proporção numérica de precipitados, um teste de medição de diâmetro de bloco e testes de avaliação de resistência SSC descritos abaixo foram realizados nas placas de aço dos Números 10 de Teste 5-1 a 5-20 após o revenimento supracitado.

[0321] [Teste de tração] Um teste de tração foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O limite de escoamento obtido é mostrado como “YS (MPa)” na Tabela 10.

15 [0322] [Teste de medição da densidade de deslocamento] De maneira semelhante ao Exemplo 1, foi realizado um teste de medição da densidade de deslocamento na placa de aço de cada número de teste.

A densidade de deslocamento obtida é mostrada na Tabela 10 como uma densidade de deslocamento ρ (×1015 m-2).

20 [0323] [Teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos] Um teste de medição de proporção numérica de precipitados específicos foi realizado na placa de aço de cada número de teste de uma maneira semelhante ao Exemplo 1. A proporção numérica obtida de precipitados específicos 25 a precipitados finos é mostrada na Tabela 10 como uma proporção específica de precipitados (%).

[0324] [Teste de medição do diâmetro do bloco] Um teste de medição do diâmetro do bloco foi realizado na placa de aço de cada número de teste de maneira semelhante ao Exemplo 1. O diâmetro do 30 bloco obtido (μm) é mostrado na Tabela 10.

[0325] [Testes para avaliar a resistência SSC do material de aço] A resistência SSC da placa de aço de cada número de teste foi avaliada por um método de acordo com o “Método A” da NACE TM0177-2005. O método de acordo com o Método A foi realizado de maneira semelhante ao 5 Exemplo 4, exceto que gás H2S a 0,01 atm e gás CO2 a 0,99 atm e gás H2S a 0,03 atm e gás CO2 a 0,97 atm foram usados como gases soprados nos recipientes de teste.

[0326] [Resultados do Teste] Os resultados do teste são mostrados na Tabela 10.

10 [0327] Com referência à Tabela 9 e Tabela 10, a composição química das respectivas placas de aço dos Testes de Número 5-1 a 5-13 foi adequada e o limite de escoamento YS estava dentro do intervalo de 1069 a 1172 MPa (grau 155 ksi).

Além disso, a proporção de precipitados específicos foi de 15% ou mais e a densidade de deslocamento ρ estava dentro do intervalo de mais de 1,5×1015 a 15 3,5×1015 (m-2). Em consequência disto, as placas de aço supracitadas exibiram excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

[0328] Além disso, os diâmetros de bloco das placas de aço do Teste de Número 5-2, 5-4 e 5-12 eram de 1,5 μm ou menos. Em consequência disto, as placas de aço supracitadas também exibiram resistência SSC ainda mais 20 excelente, ou seja, excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,03 atm.

[0329] Por outro lado, o revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 5-14. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de 25 deslocamento ρ era maior que 3,5×1015 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 5-14 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

[0330] O revenimento a baixa temperatura não foi realizado para a placa de aço dos Testes de Número 5-15. Consequentemente, a proporção específica de 30 precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 3,5×1015 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 5-15 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

[0331] Na placa de aço do Número de Teste 5-16, o teor de V foi muito baixo.

5 Além disso, o revenimento a baixa temperatura foi realizado após o revenimento a alta temperatura. Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, a densidade de deslocamento ρ era maior que 3,5×1015 (m-2). Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 5-16 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

10 [0332] Na placa de aço do Número de Teste 5-17, o teor de Mn foi muito elevado. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 5-17 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

[0333] Na placa de aço do Número de Teste 5-18, o teor de Cr foi muito 15 baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 5-18 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

[0334] Na placa de aço do Número de Teste 5-19, o teor de Mo foi muito baixo. Em consequência disto, a placa de aço do Teste de Número 5-19 não exibiu excelente resistência SSC no teste de resistência SSC usando H2S a 0,01 atm.

20 [0335] Na placa de aço do Número de Teste 5-20, o teor de V foi muito baixo.

Consequentemente, a proporção específica de precipitados foi inferior a 15%. Além disso, o limite de escoamento YS foi inferior a 1069 MPa, e um limite de escoamento de 155 ksi não foi obtido.

[0336] Uma modalidade da presente invenção foi descrita acima. No entanto, 25 a modalidade descrita acima é meramente um exemplo para implementar a presente invenção. Consequentemente, a presente invenção não está limitada à modalidade acima e a modalidade acima pode ser modificada adequadamente e implementada dentro de uma variação que não se desvia da essência da presente invenção.

30 APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0337] O material de aço de acordo com a presente invenção é amplamente aplicável à materiais de aço utilizados em um ambiente severo, como a região polar,

e de preferência pode ser utilizado como um material de aço utilizado em um ambiente de poço de petróleo, e ainda preferencialmente, pode ser utilizado como 5 material de aço para revestimento, tubulação, oleodutos e semelhantes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Material de aço, caracterizado pelo fato de que compreende uma composição química que consiste em, em % em massa, C: 0,10 a 0,60%, Si: 0,05 a 1,00%, Mn: 0,05 a 1,00%, P: 0,025% ou menos, S: 0,0100% ou menos, Al: 0,005 a 0,100%, Cr: 0,20 a 1,50%, Mo: 0,25 a 1,50%, V: 0,01 a 0,60%, Ti: 0,002 a 0,050%, B: 0,0001 a 0,0050%, N: 0,0020 a 0,0100%, O: 0,0100% ou menos, Nb: 0 a 0,030%, Ca: 0 a 0,0100%, Mg: 0 a 0,0100%, Zr: 0 a 0,0100%, Co: 0 a 0,50%, W: 0 a 0,50%, Ni: 0 a 0,50%, Cu: 0 a 0,50%, metal de terras raras: 0 a 0.0100%, e com o balanço sendo Fe e impurezas, em que no material de aço, entre precipitados com diâmetro circular equivalente não superior a 80 nm, uma proporção numérica de precipitados cuja razão entre um teor de Mo e um teor total de elementos de liga, excluindo carbono,

não seja superior a 50% é de 15% ou mais, um limite de escoamento está dentro de um intervalo de 655 a 1172 MPa, uma densidade de deslocamento ρ é 3.5×1015 m-2 ou menos, em um caso em que o limite de escoamento esteja entre 655 e menos de 758 MPa, a densidade de deslocamento ρ é menor que 2,0×1014 m-2 e Fn1 expresso pela Fórmula (1) é menor que 2,90, em um caso em que o limite de escoamento esteja entre 758 e menos de 862 MPa, a densidade de deslocamento ρ é 3,0×1014 m-2 ou menos e Fn1 expresso pela Fórmula (1) é 2,90 ou mais, em um caso em que o limite de escoamento esteja entre 862 e menos de 965 MPa, a densidade de deslocamento ρ está dentro de um intervalo superior a 3,0×1014 a 7,0×1014 m-2, em um caso em que o limite de escoamento esteja entre 965 e menos de 1069 MPa, a densidade de deslocamento ρ está dentro de um intervalo superior a 7,0×1014 a 15,0×1014 m-2, e em um caso em que o limite de escoamento esteja entre 1069 e 1172 MPa, a densidade de deslocamento ρ está dentro de um intervalo superior a 1,5×1015 a 3,5×1015 m-2: Fn1 = 2×10-7×√ρ+0,4/(1,5-1,9×[C]) (1) onde, na Fórmula (1), uma densidade de deslocamento m-2 é substituída por ρ e um teor de C no material de aço é substituído por [C].

2. Material de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição química contém: Nb: 0,002 a 0,030%.

3. Material de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a composição química contém um ou mais tipos de elementos selecionados de um grupo que consiste em: Ca: 0,0001 a 0,0100%, Mg: 0,0001 a 0.0100%, e

Zr: 0,0001 a 0,0100%.

4. Material de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a composição química contém um ou mais tipos de elementos selecionados de um grupo que consiste em: Co: 0,02 a 0,50%, e W: 0,02 a 0,50%.

5. Material de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição química contém um ou mais tipos de elementos selecionados de um grupo que consiste em: Ni: 0,01 a 0.50%, e Cu: 0,01 a 0,50%.

6. Material de aço, de acordo com qualquer uma da reivindicação 1 a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a composição química contém: metal de terras raras: 0,0001 a 0,0100%.

7. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que: em uma microestrutura do material de aço, um diâmetro de bloco é 1,5 μm ou menos.

8. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: o limite de escoamento está dentro de um intervalo de 655 a menos que 758 MPa, a densidade de deslocamento ρ é menor que 2,0×1014 m-2, e Fn1 expresso pela Fórmula (1) é menor que 2,90: Fn1 = 2×10-7×√ρ+0,4/(1,5-1,9×[C]) (1).

9. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: o limite de escoamento está dentro de um intervalo de 758 a menos que 862 MPa, a densidade de deslocamento ρ é 3,0×1014 m-2 ou menos, e

Fn1 expresso pela Fórmula (1) é 2,90 ou mais: Fn1 = 2×10-7×√ρ+0,4/(1,5-1,9×[C]) (1).

10. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: o limite de escoamento está dentro de um intervalo de 862 a menos de 965 MPa, e a densidade de deslocamento ρ está dentro de um intervalo superior a 3,0×1014 a 7,0×1014 m-2.

11. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: o limite de escoamento está dentro de um intervalo de 965 a menos que 1069 MPa, e a densidade de deslocamento ρ está dentro de um intervalo superior a 7,0×1014 a 15,0×1014 m-2.

12. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: o limite elástico está dentro de um intervalo de 1069 a 1172 MPa, e a densidade de deslocamento ρ está dentro de um intervalo superior a 1,5×1015 a 3,5×1015 m-2.

13. Material de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que: o material de aço é um tubo de aço de poço de petróleo.