JP2008519165A - 2相ステンレス鋼 - Google Patents
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Abstract
Description
・引張降伏強度:少なくとも110ksi(キロ/平方インチ)(760MPa)
・CO2またはH2Sによる腐食への耐食性
・−46℃までの優れた衝撃強度、少なくとも50J
・材料は、シームレス管の形状と、管のためのねじおよび継ぎ手を形成できる形態とを作ることができなければならない。
によって、塩化物環境で比較的高い耐食性を示す。高Wまたは高Moを含有する合金へのCuの添加が、除冷時の金属間化合物相の析出を減少させることを開示している。冷却速度が相対的に遅く、約700℃〜約1000℃の温度範囲で金属間化合物相が析出するリスクが一般的に増加する大きいサイズのステンレス鋼製品を製造する場合に、この特性は大変重要である。この合金のPREWの値は40より大きい。この特許は、最適な効果を得るには、少なくとも2%のWを添加すべきであり、Mo+0.5Wの組合せは、3.52未満でなければならないことを示している。MoとWの含有量が高い場合は、構造安定性を最大にするように、Cuの含有量は1.5%を上回る必要がある。多量のCuが用いられる場合、粒間腐食(inter-crystalline corrosion)を確実に防止するように、Mo含有量は、低くしなければならない。
Rp0.2=31.6%Cr+34(%Mo+%W)+153%N+10.2%Cu−426
タングステンは、シグマ相のような金属間化合物の析出の促進に関し、モリブデンほど活性でないことから、腐食化学の観点から機能と効果がモリブデンに類似するタングステンを、合金中のモリブデンが置換されるように用いる。タングステンによるモリブデンの部分的な置換は、また、合金の低温衝撃靱性を向上する。モリブデンとタングステンとの両方の使用は、2相ステンレス鋼合金の耐食性を改善する。さらに、モリブデンは、タングステンよりもかなり高価なことから、タングステンによるモリブデンの置換は、より費用効果のある合金を提供する。
0.5(%W)+1(%Mo)=2〜10%、または好ましくは、3〜7%
ここで、(%W)と(%Mo)は、それぞれ、重量%で示したタングステン含有量とモリブデン含有量である。
21の異なる組成のモデル化(modeling)を、熱力学計算プログラム「サーモカルク バージョンQ(TermoCalc Version Q)」用いて行った。実験的なチャージの組成を表1に示す。
合金1〜4のW含有量の増加は、オーステナイトとフェライトとの間のPREW(PRENW)値のバランス(または、均衡、balance)を増加させる。また、オーステナイト相のCr含有量が減少する。高いCr含有量は、低温(−46℃)で衝撃強度が低下するリスクを示唆しているため、従って、W含有量の増加は、合金の衝撃強度を改善する(表2、合金1〜4参照)。
170kgのブルームを鋳造することにより16のテストチャージを作製した。ブルームを丸棒(round bar)に熱間鍛造し、そこから腐食、強度および構造安定性を調査するためのテスト材を得た。
Rp0.2=31.6%Cr+34(%Mo+%W)+153%N+10.2%Cu−426
Claims (21)
- Cr 25〜35重量%
Ni 4〜10重量%
Mo 1〜6重量%
N 0.3〜0.6重量%
Mn 0重量%より多く3重量%以下
Si 1.0重量%以下
C 0.06重量%以下
Cuおよび/またはWおよび/またはCo 0.1〜10重量%
W 0.1〜5重量%
残部 Feおよび通常存在する不純物
を含む2相ステンレス鋼合金であって、
フェライト量が30〜70%であり、引張降伏点が760MPa以上であることを特徴とする2相ステンレス鋼合金。 - Cuを0.1〜5重量%含むことを特徴とする請求項1に記載の2相ステンレス鋼合金。
- Cuを0.1〜3重量%含むことを特徴とする請求項1に記載の2相ステンレス鋼合金。
- Cuを0.8重量%以上含むことを特徴とする請求項2または3に記載の2相ステンレス鋼合金。
- 0.15重量%以下のSi、および、0.05重量%以下のCを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
- 0.1重量%以下のSiおよび0.05重量%以下のCを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
- 0.40〜0.55重量%のNを含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
- 1〜3重量%のWを含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
- 以下の関係を満足することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
0.5(%W)+1(%Mo)=2〜10% - 以下の関係を満足することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
0.5(%W)+1(%Mo)=3〜7% - 0重量%より多く3.5重量%以下のCoを含有することを特徴とする請求項1に記載の2相ステンレス鋼合金。
- 28〜33重量%のCrを含むことを特徴とする請求項1に記載の2相ステンレス鋼合金。
- 0.5〜1.5重量%のMnを含有することを特徴とする請求項1に記載の2相ステンレス鋼合金。
- 5〜9重量%のNiを含むことを特徴とする請求項13に記載の2相ステンレス鋼合金。
- 35〜55%のフェライトを含有することを特徴とする請求項1に記載の2相ステンレス鋼合金。
- 従来の冶金学的な方法を用いて作られることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
- 合計で1%以下の更なる合金添加剤を含むことを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金。
- 請求項1〜17に記載の2相ステンレス鋼合金を含むことを特徴とする管、ワイヤー、ストリップ、ロッド、シート、または、バーの形態を有する物品。
- 請求項1〜17に記載の2相ステンレス鋼合金よりなることを特徴とする請求項18に記載の物品。
- 請求項1〜17に記載の2相ステンレス鋼のコーティングまたはクラッドを含むことを特徴とする請求項18に記載の物品。
- アンビリカル、ダウンホール管、または、インテグレーティッドプロダクションチューブ(IPUs)のような、海水環境、塩化物環境、腐食環境、化学プラント、製紙産業で用いる、もしくは、溶接ワイヤーとして用いる、建設材料、または、機械部材もしくは構造部材としての請求項1〜17のいずれかに記載の2相ステンレス鋼合金、または、請求項18〜20のいずれかに記載の物品の使用。
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