JP2000008144A

JP2000008144A - フェライト−マルテンサイト２相ステンレス溶接鋼管

Info

Publication number: JP2000008144A
Application number: JP10175724A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kushida; 隆弘櫛田; Tomohiko Omura; 朋彦大村; Kunio Kondo; 邦夫近藤
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP4022991B2

Abstract

(57)【要約】【課題】湿潤炭酸ガスを含んだ原油や天然ガス環境で、
耐食性に優れた強度グレードが、ＡＰＩ規格５ＬＣにお
いて、Ｘ５６〜７０級に相当する安価なステンレス溶接
鋼管とその製造方法を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１
％以下、Ｍｎ：０．５％以下、Ｎｉ：０．７〜４％、Ｃ
ｒ：９〜１５％、Ａｌ：０．１％以下およびＮ：０．０
２％以下、Ｃｕ：０〜１．２％およびＭｏ：０〜１．２
％を含み、さらに必要によりＴｉ：０．２％以下とＶ：
０．１％以下を含み残部はＦｅ及び不可避不純物からな
り、金属組織が、主として１０％以上のフェライトとマ
ルテンサイトの２相組織からなり、かつ下記式を満足し
ているフェライト−マルテンサイト２相ステンレス溶接
鋼管。 10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト率（体積％）≦60+Cr+2.5
Mo

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湿潤炭酸ガスを含
んだ原油や天然ガス等の流体を輸送するためのラインパ
イプ、あるいは化学プラント用配管として好適な、耐食
性に優れたフェライト−マルテンサイト２相ステンレス
溶接鋼管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギー事情の悪化により、炭
酸ガスや硫化水素を多く含む原油・天然ガス井が開発さ
れるようになってきた。

【０００３】湿潤炭酸ガスのみを含む環境、あるいはさ
らに極微量の硫化水素を含む環境では、耐食性の観点か
ら、油井管としてはＡＩＳＩ４２０に代表される降伏
応力８０ｋｓｉ以上の高強度マルテンサイト系高Ｃ−１
３Ｃｒ鋼（０．２Ｃ−１３Ｃｒ鋼）が使用されている
（１ｋｓｉ=０．７０３ｋｇｆ／ｍｍ２=６．８９Ｎ）。
ラインパイプ用としては、溶接施工が必要な観点から、
ＡＩＳＩ４１０に代表される、やはりマルテンサイト
系の低Ｃ−１３Ｃｒ鋼（０．１Ｃ−１３Ｃｒ鋼）が使用
されてきた。しかし、マルテンサイト系であるので強度
はやはりＸ８０級（８０〜９０ｋｓｉ）の高強度にな
る。このＡＩＳＩ４１０は、一般的に０．１％程度の
Ｃを含有し、溶接は可能であるが、溶接低温割れを防ぐ
ために、予後熱処理が必要となり、施工コストがかさむ
という問題がある。

【０００４】ラインパイプとして要求される強度は、井
戸条件や、操業条件等に左右されるが、Ｘ６５相当の鋼
管が要求されることも多い。

【０００５】２相ステンレス鋼（たとえば、２２Ｃｒ−
５Ｎｉ−３Ｍｏ系）は、ＡＩＳＩ４１０以上の耐食性を
有し、溶接性も良好であり、強度はＸ６５級となること
からラインパイプに用いられてきたが、合金元素を多量
に含むことから高価であるという問題がある。

【０００６】最近では、上記のような問題点に鑑み、極
低Ｃ化して予後熱処理が不要な程度にまで溶接性を高
め、合金元素の含有も少なくした１３Ｃｒ鋼の改良鋼が
開発され、実際にラインパイプ用途に適用されつつあ
る。

【０００７】これらの鋼管は、一般に、継目無製管法で
製造されることが多い。継目無鋼管は、信頼性に関して
高く評価されているが、下記するようないくつかの問題
がある。

【０００８】すなわち、継目無製管法では製管の原理
上、肉厚１０mm以下の薄肉管の製造が困難なことであ
る。また、オーステナイト単相域で製管できれば容易で
あるが、フェライト−オーステナイト２相域での製管と
なり、中かぶれが発生するという問題が生じ製造は容易
ではない。さらに、継目無鋼管は真円度の面で溶接鋼管
に及ばない。

【０００９】ラインパイプの溶接施工において望まれる
ことは、溶接時の積層数を減らす為に、強度の許す範囲
でなるべく薄肉であること、鋼管管端の突き合わせが容
易なように、真円度に優れ、内径公差が小さいことであ
る。

【００１０】したがって、ラインパイプ用鋼管の分野で
は、経済性の観点から、薄肉製管が可能で、真円度に優
れた溶接鋼管が望まれている。

【００１１】このような観点から、近年、高耐食性ステ
ンレス溶接鋼管の製造方法が開発されてきた。

【００１２】特開平４−１９１３１９（特公平７−５９
７２）号公報には、低炭素マルテンサイト系ステンレス
鋼ラインパイプの製造方法が開示されている。

【００１３】この方法は、炭素含有量が質量％で０．０
８％以下のマルテンサイト系ステンレスの熱延鋼帯を連
続的に円筒状に成形しつつ鋼帯両端を電縫溶接して鋼管
とし、次いで所定の条件で、焼入れ焼戻し処理する方法
である。

【００１４】また、特開平９−１６４４２５号公報に
は、レーザー溶接法を用いた、マルテンサイト系ステン
レス鋼ラインパイプの製造方法が開示されている。この
方法は、マルテンサイトステンレス鋼帯を、所定の条件
で、レーザー溶接により造管した後、８５０〜１０００
℃の温度域に加熱し、その後６００〜７００℃の温度域
に加熱して、２０℃／ｓで常温まで冷却する方法であ
る。

【００１５】しかし、これらの方法ではマルテンサイト
系ステンレス鋼を対象としており、造管後の焼入、焼戻
に相当する熱処理が必要となる。焼入、焼戻による強度
調整は比較的容易であるという長所がある。しかし、熱
処理工程が増え、また、熱処理時に生成した酸化スケー
ルを除去する必要が生じるなど、生産性がわるく製造コ
スト高となる。

【００１６】製管後の熱処理を避けるためには、熱間圧
延後の巻取った段階での緩冷却でも焼きが入るように、
焼入性を高める必要がある。Ｎｉの多量添加は、焼入性
を高めるには好適であるが、合金元素多量添加によるコ
ストアップが問題となる。

【００１７】また、鋼板の状態での強度上昇は、溶接製
管を困難とするので、鋼板強度は低い方が望ましい。

【００１８】一方、特開昭６３−２７８６８８号公報に
は、レーザー溶接法を用いたオーステナイト系ステンレ
ス鋼ラインパイプの製造方法が、また特開昭６３−２７
８６８９号公報には、レーザー溶接法を用いたフェライ
ト系ステンレス鋼ラインパイプの製造方法が開示されて
いる。

【００１９】しかし、オーステナイト系ステンレス鋼、
およびフェライト系ステンレス鋼では強度が低すぎてラ
インパイプ用には適さない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、湿潤
炭酸ガスを含んだ原油や天然ガス等の流体を輸送するた
めのラインパイプ、あるいは化学プラント用配管として
好適な、耐食性に優れた強度グレードが、ＡＰＩ規格
（アメリカ石油協会規格）５ＬＣにおいて、Ｘ５６〜７
０級（５６〜８５ｋｓｉ）に相当する安価なステンレス
溶接鋼管を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下に
示す通りである。

【００２２】（１）質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓ
ｉ：１％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：０．７〜４％、
Ｃｒ：９〜１５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０２
％以下、Ｃｕ：０〜１．２％およびＭｏ：０〜１．２％
を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、金属
組織が、主として下記式を満足するフェライト相とマル
テンサイト相の２相組織からなることを特徴とするフェ
ライト−マルテンサイト２相ステンレス溶接鋼管。

【００２３】10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト率（体積%）
≦60+Cr+2.5Mo 元素記号は、含有量（質量％）を示す（２）質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１％以
下、Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：０．７〜４％、Ｃｒ：９〜
１５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｃ
ｕ：０〜１．２％、Ｍｏ：０〜１．２％およびＴｉ：
０．５％以下とＶ：０．５％以下の１種または２種を含
み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、金属組織
が、主として１０％以上のフェライトとマルテンサイト
の２相組織からなり、かつ下記式を満足していることを
特徴とするフェライト−マルテンサイト２相ステンレス
溶接鋼管。

【００２４】10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト率（体積%）
≦60+Cr+2.5Mo 元素記号は、含有量（質量％）を示す本発明者らは、強度がラインパイプとして好適なＸ５６
〜７０級（５６〜８５ｋｓｉ）であり、安価な合金成分
からなり、周溶接のための予後熱処理および造管時の焼
入れ焼き戻し熱処理を省略することのできる鋼管を開発
すべく種々実験を重ねた結果以下のような知見を得た。

【００２５】ａ）ラインパイプや化学プラント用配管と
しては、マルテンサイト系ステンレス鋼では強度が高か
過ぎ、フェライト系やオーステナイト系ステンレス鋼で
は強度が低く過ぎるが、フェライト−マルテンサイト２
相ステンレス鋼では適度な強度が得られる。また、安価
な成分設計が可能であ。

【００２６】ｂ）フェライト−マルテンサイト２相組織
を有する鋼管を、継目無製管法で造管することは困難で
あるので、熱延あるいは厚板圧延で鋼板を製造してか
ら、溶接する方法によれば造管することができる。

【００２７】ｃ）強度に影響するのは、主として、金
属組織のマルテンサイト率、フェライト相固溶強化元
素（Ｍｏ、Ｃｒ）量およびマルテンサイト相固溶強化
元素（Ｃ、Ｎ、Ｎｉ、Ｃｕ）量である。

【００２８】ｄ）強度を下げるために、フェライト率は
１０％以上必要であり、望ましくは２０％以上である。

【００２９】ｅ）しかし、マルテンサイト率が同じであ
っても、フェライト相、マルテンサイト相の固溶強化元
素の含有量が多くなると、強度が上昇する。所望の強度
に制御するための条件は、フェライト相、マルテンサイ
ト相の固溶強化元素の含有量とフェライト相比との関係
で下記式で整理できる。

【００３０】10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト体積率
（％）≦60+Cr+2.5Mo

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の溶接鋼管における諸条件
を規定した理由を以下に説明する。

【００３２】（１）化学組成（以下、％表示は質量％を
示す）Ｃ：０．０５％以下Ｃ含有量が０．０５％を超えると、フェライト相を安定
かつ容易に確保するのが困難となり、また、マルテンサ
イト相の強度上昇を招いて、結果として高強度となる。
さらに、Ｃｒ炭化物析出による耐炭酸ガス腐食性の劣化
や、溶接部での硬度上昇を招いて耐硫化物応力割れ性の
劣化が起こる。望ましいＣ量は０．０３％以下で、少な
ければ少ないほどよい。

【００３３】Ｓｉ：１％以下Ｓｉは、脱酸剤として添加するが、１％を超えると清浄
度がわるくなり靭性が劣化するので、上限を１％とし
た。

【００３４】Ｍｎ：１％以下Ｍｎも、脱酸剤として添加するが、Ｍｎはオーステナイ
ト安定化元素であるので、１％を超えるとマルテンサイ
ト相が優先した組織となるので上限を１％とした。望ま
しくは０．５％以下である。

【００３５】Ｎｉ：０．７〜４％Ｎｉ含有量が、０．７％未満ではマルテンサイト相を安
定かつ容易に確保するのが困難となる。また、ラインパ
イプ用鋼管として微量の硫化水素を含む環境中で使用し
た場合、耐食性能を有する耐食性皮膜が形成されないた
め、必要な耐食性が確保できない。望ましくは、１％以
上である。一方、４％を超えると、マルテンサイト相が
多くなり、特に、Ｎｉの必要以上の固溶強化作用により
溶接部において、マルテンサイト相の強度上昇を招い
て、ラインパイプ用鋼管として微量の硫化水素を含む環
境中で使用した場合、必要な耐食性が確保できない。望
ましくは１％以上である。

【００３６】Ｃｒ：９〜１５％Ｃｒは、湿潤炭酸ガス環境下で優れた耐食性を示す元素
で、含有量が９％未満では、母材部を含めてその鋼表面
に充分な耐食性能を有する耐食性皮膜が形成されない。
そのため、ラインパイプ用鋼管として炭酸ガスや硫化水
素を含む環境中で使用した場合、必要な耐食性が確保で
きない。望ましくは１０％以上である。一方、Ｃｒはフ
ェライト安定化元素であるので、１５％を超えて多量に
なると、オーステナイトを安定化させ、引いてはマルテ
ンサイトを生成する元素である高価なＮｉ等の合金元素
の含有量を増量する必要が生じる。したがって、素材コ
ストの上昇を招きフェライト−マルテンサイト２相ステ
ンレス鋼の経済性が損なわれる。望ましくは１０％以上
である。

【００３７】Ａｌ：０．１％以下Ａｌは、脱酸剤として有効であるが、０．１％を超える
と清浄度が悪化して靭性が低下するので上限を０．１％
とした。

【００３８】Ｎ：０．０２％以下不純物としてのＮは、含有量が０．０２％を超えるとフ
ェライト相を安定かつ容易に確保するのが困難となる。
また、マルテンサイト相の強度上昇を招いて、結果とし
て鋼管が高強度となり耐硫化物応力割れ性が低下する。
さらに、熱間加工性が損なわれ、熱延鋼帯の製造が困難
となる。望ましいＮ量は０．０１％以下である。

【００３９】Ｃｕ：０〜１．２％Ｃｕは耐食性、特に微量のＨ₂Ｓを含むＣｏ₂環境での耐
食性を維持するために必要により含有させる元素で、Ｎ
ｉと同様オーステナイトを安定化させ、引いてはマルテ
ンサイトを生成させ、固溶強化によりマルテンサイト相
の強度を上昇させる元素であるが、その効果はＮｉほど
強くなく、１．２％を超えると耐食性の観点からも効果
が飽和するので上限を１．２％とした。

【００４０】Ｍｏ：０〜１．２％ＭｏもＣｕと同じ効果を有し、必要により含有させる元
素である。ただし、Ｃｕと異なり、Ｃｒと同様にフェラ
イト安定化元素であるので、１．２％を超えると、オー
ステナイトを安定化させ、引いてはマルテンサイトを生
成する元素である高価なＮｉ等の合金元素の含有量を増
量する必要が生じる。また、Ｍｏは高価な元素であるの
で多量の添加はコストの上昇を招いてフェライト−マル
テンサイト系ステンレス鋼の経済性が損なわれる。

【００４１】このように、Ｃｕ、Ｍｏは耐食性、特に耐
局部腐食性と、耐硫化物応力割れ性を高める場合に含有
させるのがよい。

【００４２】Ｔｉ：０．２％以下Ｔｉは１３Ｃｒ鋼において不可避的不純物であるＶの悪
影響を除く場合に積極的に含有させる元素である。すな
わち、ＴｉはＶよりもＣに対する親和力が強いので、Ｔ
ｉＣとしてＣを固定し、ＶＣの析出を防止する。ＴｉＣ
は強化に寄与しないので、低強度に安定化させることが
できる。０．２％を超えると効果が飽和するばかりか、
熱間加工性を悪化させる。望ましくは、０．１％以下で
ある。

【００４３】Ｖ：０．１％以下Ｖは、Ｃｒ鉱石から不可避的に混入する元素であるが、
０．１％を超えると、微細なＶＣが析出するので高強度
になり過ぎる。高強度になると、特に耐硫化物応力腐食
割れ性が低下し、溶接低温割れ感受性も高くなる。した
がって、上限を０．１％とした。望ましくは０．０５％
以下である。

【００４４】なお、不純物中のＳは、０．００５％以
下、Ｐは０．０４％以下にするのが好ましい。

【００４５】（２）金属組織、フェライト体積率金属組織を、主として１０体積％以上のフェライトとマ
ルテンサイトの２相組織とするのは、ラインパイプ用と
して適した強度にするためである。フェライト率を１０
％以上にするのは、１０％未満であると強度がラインパ
イプとして必要な強度以上となり、耐硫化水素割れ性が
低下したり、パイプライン施工時の鋼管の周溶接時に溶
接低温割れが生じ易くなり好ましくないからである。し
かし、強度はフェライト体積率のみで規制することはで
きなく、強度に影響する合金元素の含有量も考慮しなく
てはならなく、下記式を満足させる必要がある。

【００４６】10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト体積率
（％）≦60+Cr+2.5Mo 元素記号は、含有量（質量％）である。

【００４７】なお、フェライト体積率は、点算法により
求めることができる。すなわち、ミクロ組織を１００倍
の顕微鏡写真（７．３ｃｍ×９．５ｃｍ）を５視野撮っ
て４倍に拡大し、５ｍｍピッチで升目を写真に書いて、
格子点がフェライト中にあれば１点、マルテンサイト中
にあれば０点、フェライトとマルテンサイトの境界にあ
れば０．５点として全格子について調べて合計点を算出
して、その点数を全格子点数で割って求めることができ
る。

【００４８】Ｃ、Ｎ、ＮｉおよびＣｕのような、マルテ
ンサイト相固溶強化元素が多いと、マルテンサイト相の
強度が高くなり、それに引きずられて鋼全体の強度が高
くなるので、フェライト体積率（％）≧10+[100C+80N+N
i+0.3Cu]を満足するように、フェライト相を確保しなけ
ればならない。

【００４９】また、Ｃｒ及びＭｏのような、フェライト
相固溶強化元素が多いと、フェライト相の強度が高くな
るので、フェライト体積率（％）≦60+[Cr+2.5Mo]の範
囲でフェライト率を制限し、必要な強度に制御する必要
がある。上式を満足しないと、５６〜８５ｋｓｉの強度
（降伏応力）が得られない。

【００５０】上記の式は、Ｃ、Ｎ、ＮｉおよびＣｕのよ
うな、マルテンサイト相固溶強化元素が少なくて、マル
テンサイト相の強度が低ければフェライト相率が低くて
も、必要な強度に制御することが可能であり、逆に、Ｃ
ｒ及びＭｏのようなフェライト相固溶強化元素が多く
て、フェライト相の強度が高ければフェライト相率が高
くても、必要な強度に制御することが可能であるという
ことを意味している。

【００５１】なお、金属組織は、上記のようにフェライ
トとマルテンサイトの２相組織を主とするが、その他は
数％程度の残留オーステナイトを含む。次に、本発明の
溶接鋼管の製造方法について説明する。

【００５２】素材として熱延鋼板あるいは厚鋼板を用
い、通常の分塊圧延および熱間圧延により製造したもの
でよい。フェライト−マルテンサイト２相組織を有する
鋼板を製造することは上記通常の圧延で比較的容易であ
る。熱延鋼板あるいは厚鋼板は、通常の方法により目標
の鋼管外周長とほぼ同じ幅に切断して円筒状に成形して
突き合わせた部分を溶接して溶接鋼管とする。

【００５３】円筒状に成形する方法は通常の方法でよ
く、熱延鋼板の場合鋼帯を多数のロールスタンドで連続
的に管状に成形する。また、厚鋼板の場合も通常のＣプ
レス、ＵプレスおよびＯプレスにより段階的に成形す
る。

【００５４】溶接方法も通常の方法でよく、電縫溶接、
サブマージドアーク溶接、プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接、
レーザ溶接等がある。

【００５５】生産性と溶接部の品質を兼ね備え、溶加材
料が不要という長所も考慮すれば、最近開発されたレー
ザー溶接製管法が最も適している。

【００５６】また、溶加材料を用いる場合は、希釈の問
題を考慮する必要があるが、普及品の２２Ｃｒの２相系
ステンレス鋼材が、強度もマッチングし、耐食性も母材
以上であるので、使用することができる。次の実施例に
示すように、その溶加材料を用いて溶接した鋼管は何ら
品質に問題がないことを確認している。

【００５７】いずれの溶接法を採用しても、溶接後の熱
処理は不要である。なぜならば、フェライト−マルテン
サイト２相系を狙った成分系であるので、溶接部の組織
は必然的にフェライト−マルテンサイト２相組織とな
り、機械的性質その他の面で不都合は生じない。もちろ
ん、熱処理を実施することは、性能安定化につながるの
で、実施を制限するものではない。

【００５８】また、溶接鋼管は通常溶接後、焼入れ焼き
戻し熱処理が施されて強度調整がなされる。しかし、本
発明で規定する範囲内の化学組成としたフェライト−マ
ルテンサイトの２相ステンレス鋼からなる溶接鋼管は、
造管後焼入れ、焼戻し処理を施さなくても５６〜８５ｋ
ｓｉの強度が得られる。

【００５９】

【実施例】溶接鋼管の素材とて用いた熱延鋼板及び厚鋼
板の化学組成を表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】鋼Ａ〜Ｒは、厚さ５．５ｍｍの熱延鋼板の
化学組成である。この鋼板の熱履歴は、加熱温度：１２
５０℃、熱間圧延仕上温度：９５０℃、巻取温度：５５
０℃である。

【００６２】また、鋼Ｓ〜Ｕは、厚さ２５．４ｍｍの厚
鋼板の化学組成である。この厚鋼板の熱履歴は、加熱温
度：１１５０℃、熱間圧延仕上げ温度：８５０℃、熱間
圧延後：水冷により６００℃以下まで加速冷却である。

【００６３】これらの鋼のフェライト率はミクロ組織写
真から点算法にて求めたものである。これらの熱延鋼板
及び厚鋼板を、表２に示す条件で溶接して溶接鋼管を製
造した。溶接後はいかなる熱処理も施さなかった。

【００６４】熱延鋼板に対しては、Ａ〜Ｒの全鋼種で、
オープンパイプ状に成形して、両エッヂ相互の突き合わ
せ部に上方よりレーザービームを照射するレーザ溶接製
管法を適用し、一部の鋼種については電縫溶接製管法並
びにＴＩＧ溶接製管法を適用した。また、厚鋼板に対し
ては、サブマージドアーク溶接製管法を適用した。

【００６５】ＴＩＧ溶接並びにサブマージドアーク溶接
の適用に際しては、溶加材料として２２Ｃｒ２相ステン
レス鋼を使用した。

【００６６】得られた各溶接管から溶接部が幅方向の中
央に位置するように応力腐食試験片（厚さ２ｍｍ×幅１
０ｍｍ×長さ７５ｍｍ−ノッチ無し）を採取した。これ
らの試験片に通常の４点曲げ法によって素材鋼板の母材
降伏応力の１００％の応力を付加した後、下記の２条件
で腐食試験を行い、ＨＡＺを含む溶接部耐食性を評価し
た。試験時間はいずれも３３６時間とした。

【００６７】（１）０．００３ａｔｍＨ₂Ｓ−３０ａｔ
ｍＣＯ₂雰囲気下、２５℃の５％ＮａＣｌ水溶液に浸漬（２）３０ａｔｍＣＯ₂雰囲気下、１２５℃の２５％Ｎ
ａＣｌ水溶液に浸漬上記腐食試験の評価は、試験条件（１）では割れが発生
していない場合を○、少しでも割れが発生した場合は×
とした。また、試験条件（２）では、腐食速度が０．１
ｍｍ／ｙ以下かつ選択腐食がない場合を○とし、それ以
外は×とした。

【００６８】これらの試験結果を表２に示す。

【００６９】

【表２】

【００７０】同表から明らかなように、化学組成が本発
明で規定する範囲内で、かつフェライト率と合金元素の
関係式を満足する鋼種を用いると、試験条件（１）で割
れが発生せず、試験条件（２）で腐食速度が０．１ｍｍ
／ｙ以下かつ選択腐食が発生せず良好な耐食性を示し
た。

【００７１】これに対し、試番３（鋼Ｃ）は、フェライ
ト率が低く、規定した式を満足しない場合であり、降伏
応力が８５ｋｓｉとなり、結果として高付加応力下で試
験されたため、試験条件（１）で硫化物応力割れが発生
した。

【００７２】試番５（鋼Ｅ）は、フェライト率が高く、
規定した式を満足していない場合で、降伏応力が５６ｋ
ｓｉ以上となっていない。しかし、耐食性は良好であっ
た。試番６（鋼Ｆ）は、Ｃｒ量が低く、試験条件（２）
で腐食速度が増大した。

【００７３】試番７（鋼Ｇ）は、Ｃ量が高く、溶接部に
おいてマルテンサイト相が硬化し、試験条件（１）で硫
化物応力割れが発生した。

【００７４】試番８（鋼Ｈ）は、Ｃｒ量が高く、フェラ
イト率が高くて規定した式を満足していない場合で、降
伏応力が初期の目標とした５６ｋｓｉになっていない。

【００７５】試番９（鋼Ｉ）は、Ｎｉ量が高く、またマ
ルテンサイト率が高く、規定した式を満足せず、降伏応
力が８８ｋｓｉとなり、結果として高付加応力下で試験
されたため、試験条件（１）で硫化物応力割れが発生し
た。

【００７６】試番１０（鋼Ｊ）は、Ｎ量が高く、溶接部
においてマルテンサイト相が硬化し、試験条件（１）で
硫化物応力割れが発生した。

【００７７】試番１１（鋼Ｋ）は、Ｎｉ量が低く、フェ
ライト率が高い場合で、降伏応力が目標とした５６ｋｓ
ｉ以上を満足せず、試験条件（１）で硫化物応力割れが
発生した。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、湿潤炭酸ガスを含んだ
原油や天然ガス等他の流体を輸送するラインパイプ、あ
るいは化学プラント用配管として好適な、耐食性に優れ
た安価なステンレス鋼管が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１
％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：０．７〜４％、Ｃｒ：
９〜１５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０２％以
下、Ｃｕ：０〜１．２％およびＭｏ：０〜１．２％を含
み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、金属組織
が、主として下記式を満足するフェライト相とマルテン
サイト相の２相組織からなることを特徴とするフェライ
ト−マルテンサイト２相ステンレス溶接鋼管。 10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト率（体積%）≦60+Cr+2.5M
o元素記号は、含有量（質量％）を示す
【請求項２】質量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１
％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｎｉ：０．７〜４％、Ｃｒ：
９〜１５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０２％以
下、Ｃｕ：０〜１．２％、Ｍｏ：０〜１．２％、Ｔｉ：
０．２％以下、Ｖ：０．１％以下を含み、残部はＦｅ及
び不可避的不純物からなり、金属組織が、主として下記
式を満足するフェライト相とマルテンサイト相の２相組
織からなり、かつ下記式を満足していることを特徴とす
るフェライト−マルテンサイト２相ステンレス溶接鋼
管。 10+100C+80N+Ni+0.3Cu≦フェライト率（体積%）≦60+Cr+2.5M
o 元素記号は、含有量（質量％）を示す