JP2018123415A - Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith - Google Patents

Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith Download PDF

Info

Publication number
JP2018123415A
JP2018123415A JP2017055544A JP2017055544A JP2018123415A JP 2018123415 A JP2018123415 A JP 2018123415A JP 2017055544 A JP2017055544 A JP 2017055544A JP 2017055544 A JP2017055544 A JP 2017055544A JP 2018123415 A JP2018123415 A JP 2018123415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel
less
mpa
stress corrosion
corrosion cracking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017055544A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
崇之 加賀谷
Takayuki Kagaya
崇之 加賀谷
鹿島 和幸
Kazuyuki Kashima
和幸 鹿島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Publication of JP2018123415A publication Critical patent/JP2018123415A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nickel-containing steel material for low temperature having excellent stress corrosion crack resistance without damaging the strength or base matrix toughness and a tank for low temperatures therewith.SOLUTION: A nickel-containing steel material for low temperature characterized in that predetermined components are contained, a ratio of surface layer hardness and t/4 hardness is set to 1.10 or lower, retained austenite at 1.5 mm position from a surface layer is 3.0 vol.% or larger and 20.0 vol.% or smaller, the yield strength is 590 MPa or larger and 800 MPa or smaller, the tensile strength is 690 MPa or larger and 830 MPa or smaller, and an average value of JIS4 Charpy impact absorptive energy (vE-196) at -196°C is 150 J or larger, and a tank for low temperatures therewith.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液化ガスを保存するための材料に好適な、Ni含有量が8.00超〜9.50質量%の低温用ニッケル含有鋼材とそれを用いた低温用タンクに関する。   The present invention relates to a nickel-containing steel material for low temperature having a Ni content of more than 8.00 to 9.50% by mass, suitable for a material for storing a liquefied gas, and a low-temperature tank using the same.

本発明は、液化天然ガス(沸点:−164℃、以下、LNGと称する)を貯槽するための貯槽タンクを主な用途とする。貯槽タンクに用いられる低温用ニッケル含有鋼材には、優れた低温靭性が求められる。このような鋼材として、たとえば上記の範囲のNiを含有する鋼(以下9%Ni鋼とよぶ)がある。   The main purpose of the present invention is a storage tank for storing liquefied natural gas (boiling point: −164 ° C., hereinafter referred to as LNG). Excellent low temperature toughness is required for low temperature nickel-containing steel used for storage tanks. As such a steel material, for example, there is steel containing Ni in the above range (hereinafter referred to as 9% Ni steel).

貯槽タンクに用いられる低温用ニッケル含有鋼材の従来技術としては、特許文献1,2に板厚40mm以上のNi含有が9質量%クラスの鋼が開示されている。特許文献1ではSiの低減と同時にMoを適量添加することでHAZ特性を改善しており、特許文献2では、Si含有量の低減、適正な累積圧下率制御により安定な残留オーステナイトの析出を得、低温靱性の向上を図るものである。   As conventional technologies for low-temperature nickel-containing steel materials used in storage tanks, Patent Documents 1 and 2 disclose steels with a thickness of 40 mm or more and containing 9% by mass of Ni. In Patent Document 1, HAZ characteristics are improved by adding an appropriate amount of Mo simultaneously with the reduction of Si. In Patent Document 2, stable precipitation of austenite is obtained by reducing the Si content and appropriately controlling the cumulative rolling reduction. In order to improve low temperature toughness.

特許文献3にはNiを多く含有し、高い強度と靭性、さらに海水などに対する耐応力腐食割れ性とが要求される鋼材については11.0超〜13.0%のNiを含有する鋼材が提案されている。   Patent Document 3 proposes a steel material containing more than 11.0 to 13.0% Ni for a steel material that contains a large amount of Ni and requires high strength and toughness, and resistance to stress corrosion cracking against seawater. Has been.

これまでに、陸上LNGタンク用途には9%Ni鋼が幅広く使用されてきているが、舶用としての使用実績はほとんどないのが現状である。   To date, 9% Ni steel has been widely used for onshore LNG tank applications, but there is almost no track record for marine use.

特開平04-371520号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-371520 特開平06-184630号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-184630 特開平09-137253号公報JP 09-137253 A

舶用としての9%Ni鋼の使用実績がほとんどない原因の一つとして、塩化物環境における応力腐食割れがある。舶用LNGタンクにおいては、就航からおよそ25年経過した船舶において9%Ni鋼製タンクに割れが発生した事例が過去にあり、現状はアルミ合金やステンレス鋼が主として使用されている。今後極低温用のNi鋼を船舶用に用いるためには応力腐食割れ対策が重要な課題となっている。過去に9%Ni鋼製のタンクに応力腐食割れが発生した事例については、既に調査レポートが公表されており、タンクにおける応力腐食割れの発生原因としては、(1)設備トラブルによりタンク内が結露した、(2)割れが発生した溶接熱影響部(HAZ)では硬度が420Hv程度と高かった、との記載があり、水素による割れであるとの見解が述べられている。しかしながら、腐食生成物にS(硫黄)分の痕跡がみとめられないことから、硫化水素の影響とする根拠もないとの記載もある。このように、実際に発生した応力腐食割れの原因については不明な点が多い。
本発明では、強度や母材靭性を損なうことなく、耐応力腐食割れ特性に優れた低温用ニッケル含有鋼材およびそれを用いた低温用タンクを提供するものである。
One of the causes of almost no use of 9% Ni steel for marine use is stress corrosion cracking in a chloride environment. In the case of marine LNG tanks, there have been cases in which cracks have occurred in 9% Ni steel tanks in ships that have been in service for about 25 years, and aluminum alloys and stainless steel are mainly used at present. In the future, countermeasures against stress corrosion cracking have become an important issue in order to use Ni steel for cryogenic use for ships. In the past, investigation reports have already been published on cases where stress corrosion cracking has occurred in 9% Ni steel tanks. The cause of stress corrosion cracking in the tank is as follows. However, there is a description that (2) the weld heat-affected zone (HAZ) where cracking occurred had a hardness as high as about 420 Hv, and the opinion that it was cracked by hydrogen was stated. However, since no trace of S (sulfur) content is found in the corrosion product, there is a description that there is no basis for the influence of hydrogen sulfide. Thus, there are many unclear points about the cause of stress corrosion cracking that actually occurred.
The present invention provides a low-temperature nickel-containing steel material excellent in stress corrosion cracking resistance and a low-temperature tank using the same without impairing strength and base metal toughness.

本発明者らは、舶用LNGタンクなどに使用できる低温用ニッケル含有鋼材について検討した。設計基準規格の関係で降伏強度、引張強度の規定値の範囲内で製造することから、常温での降伏強度が590MPa以上800MPa以下、引張強度が690MPa以上である鋼材を前提とした。   The present inventors examined a nickel-containing steel material for low temperature that can be used for a marine LNG tank or the like. Since the steel is manufactured within the range of the specified values of yield strength and tensile strength due to the design standard specification, a steel material having a yield strength at normal temperature of 590 MPa to 800 MPa and a tensile strength of 690 MPa or more was assumed.

船舶LNGタンクの建造から運用までの工程を考慮し、腐食環境と作用する応力について整理し、応力腐食割れ発生の原因について検討した。その結果、実際に応力腐食割れが発生した事例については建造後約25年という長期間経過してから発生したものであること、また、船舶LNGタンクにおいては定期的(およそ5年に1回)な開放点検が実施される一方で、開放点検の無い陸上用のLNGタンクにおいてはこのような応力腐食割れの問題が無いことから、開放点検時に海から飛来する塩分の付着とタンク内の結露が原因であると考えることができる。そこで、溶接部の残留応力を模擬し応力を付加した試験により塩化物応力腐食割れを再現可能な試験方法を確立し、材料面での対策について検討した。その結果、以下(a)〜(b)に示す知見を見出した。
(a)表層硬度とt/4硬度の比率を1.10以下とした場合、塩化物応力腐食割れの発生が著しく抑制される。
(b)表面から1.5mm位置の残留オーステナイトを3.0体積%以上とした場合、塩化物応力腐食割れの進展が著しく抑制される。
Considering the process from construction to operation of the ship LNG tank, the stress acting on the corrosive environment was organized and the cause of stress corrosion cracking was examined. As a result, cases where stress corrosion cracking actually occurred occurred after a long period of about 25 years after construction, and in ship LNG tanks regularly (about once every 5 years) On the other hand, since there is no such problem of stress corrosion cracking in LNG tanks for land use without open inspection, there is no adhesion of salt and dew condensation in the tank during open inspection. It can be considered the cause. Therefore, a test method capable of reproducing chloride stress corrosion cracking was established by simulating the residual stress of the weld and applying stress, and measures for the material were examined. As a result, the following findings (a) to (b) were found.
(a) When the ratio between the surface layer hardness and the t / 4 hardness is 1.10 or less, the occurrence of chloride stress corrosion cracking is remarkably suppressed.
(b) When the retained austenite at a position of 1.5 mm from the surface is 3.0% by volume or more, the progress of chloride stress corrosion cracking is remarkably suppressed.

本発明は、このような知見に基づいて完成したものである。本発明の要旨とするところは、以下のとおりである。   The present invention has been completed based on such findings. The gist of the present invention is as follows.

(1)質量%で、C:0.010〜0.150%、Si:0.010〜0.600%、Mn:0.20〜2.00%、P:0.0100%以下、S:0.0100%以下、Ni:8.00%を超え9.50%以下、Al:0.005〜0.100%、N:0.0010〜0.0100%を含有し、残部Feおよび不純物からなり、表層硬度とt/4硬度の比率が1.10以下であり、かつ表層から1.5mm位置の残留オーステナイトが3.0体積%以上20.0体積%以下であり、降伏強度が590MPa以上800MPa以下、引張強度が690MPa以上830MPa以下、−196℃でのJIS4号シャルピー衝撃吸収エネルギー(vE−196)の平均値が150J以上であることを特徴とする低温用ニッケル含有鋼材。 (1) By mass%, C: 0.010 to 0.150%, Si: 0.010 to 0.600%, Mn: 0.20 to 2.00%, P: 0.0100% or less, S: 0.0100% or less, Ni: more than 8.00% and 9.50% or less, Al: 0.005 to 0.100%, N: 0.0010 to 0.0100%, the balance from Fe and impurities The ratio of surface hardness to t / 4 hardness is 1.10 or less, the retained austenite at a position of 1.5 mm from the surface layer is 3.0 volume% or more and 20.0 volume% or less, and the yield strength is 590 MPa or more. A nickel-containing steel material for low temperature, characterized in that the average value of JIS No. 4 Charpy impact absorption energy (vE-196) at -196 ° C is 150 J or more, 800 MPa or less, tensile strength of 690 MPa or more and 830 MPa or less.

(2)さらに質量%で、Cr:0.01〜2.00%、Mo:0.01〜1.00%、W:0.01〜1.00%、V:0.01〜1.00%、Nb:0.001〜0.100%、Ti:0.001〜0.100%のうち1種または2種を含有することを特徴とする、請求項1に記載の低温用ニッケル含有鋼材。 (2) Further, by mass, Cr: 0.01 to 2.00%, Mo: 0.01 to 1.00%, W: 0.01 to 1.00%, V: 0.01 to 1.00 %, Nb: 0.001 to 0.100%, Ti: 0.001 to 0.100%, one or two of them are contained, The nickel-containing steel material for low temperature according to claim 1 .

(3)(1)または(2)に記載の低温用ニッケル含有鋼材を用いて製作されたことを特徴とする低温用タンク。
ここで、鋼材は、鋼板の他、鋼管、形鋼、棒線(棒鋼、線材)であってもよく、またその製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、圧延加工、鍛造加工、転造加工、押出し加工、引抜き加工、プレス加工等が例示される。鋼板の場合は、厚鋼板、熱延鋼板(ホットコイル)、冷延鋼板であってもよい。鋼板の板厚は50mm超(例えば80mm)であってもよい。鋼管の場合は、シームレス鋼管、溶接鋼管(電縫鋼管、UO鋼管など)であってもよい。形鋼は、H形鋼、I形鋼、T形鋼、山形鋼、溝形鋼、鋼矢板などであってもよい。また、tは鋼材の厚さであり、鋼板の場合には板厚、鋼管の場合には肉厚、棒線の場合は断面直径である。
(3) A low-temperature tank manufactured using the low-temperature nickel-containing steel material according to (1) or (2).
Here, the steel material may be a steel pipe, a steel tube, a bar wire (bar steel, wire rod) in addition to a steel plate, and its manufacturing method is not particularly limited, and for example, rolling, forging, rolling, etc. Examples include manufacturing, extrusion, drawing, and pressing. In the case of a steel plate, it may be a thick steel plate, a hot rolled steel plate (hot coil), or a cold rolled steel plate. The plate thickness of the steel plate may be more than 50 mm (for example, 80 mm). In the case of a steel pipe, it may be a seamless steel pipe or a welded steel pipe (such as an electric resistance steel pipe or UO steel pipe). The section steel may be H-section steel, I-section steel, T-section steel, angle steel, channel steel, steel sheet pile, and the like. Further, t is the thickness of the steel material, which is a plate thickness in the case of a steel plate, a wall thickness in the case of a steel pipe, and a cross-sectional diameter in the case of a bar wire.

本発明によれば、低温用タンクの開放点検時に飛来塩化物の管理ができなかった場合でも、またタンク内の湿度管理に不備がありタンク内が結露した場合でも、塩化物による応力腐食割れを防止することができ、本発明は産業上の貢献が極めて顕著である。   According to the present invention, even if the incoming chloride cannot be managed during open inspection of the low temperature tank, or even if there is a deficiency in the humidity management in the tank and the inside of the tank is condensed, stress corrosion cracking due to chloride will occur. The present invention makes a significant contribution to the industry.

応力腐食割れ感受性に及ぼす硬度比の影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence of the hardness ratio which gives to stress corrosion cracking sensitivity. 応力腐食割れ感受性に及ぼす残留オーステナイトの影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence of a retained austenite on stress corrosion cracking sensitivity. 塩化物応力腐食割れ試験方法を説明する図である。It is a figure explaining a chloride stress corrosion cracking test method. 応力腐食割れ感受性に及ぼす焼戻し昇温速度比下限の影響を説明する図である。It is a figure explaining the influence of the tempering temperature rising rate ratio lower limit which has on stress corrosion cracking sensitivity. 降伏応力に及ぼす焼戻し昇温速度比上限の影響を説明する図である。It is a figure explaining the influence of the tempering temperature rising rate ratio upper limit which acts on yield stress.

本発明者らは、低温用ニッケル含有鋼材の母材強度靭性を確保しつつ、耐塩化物応力腐食割れ性を確保させるために検討を行い、以下の(A)〜(B)の知見を得た。   The present inventors have studied to ensure the resistance to chloride stress corrosion cracking while securing the base material strength toughness of the nickel-containing steel material for low temperature, and obtained the following knowledge (A) to (B). .

以下に、本発明に係る低温用鋼材について説明する。以下、各化学成分の含有量の「%」表示は、「質量%」を意味する。   The steel material for low temperature according to the present invention will be described below. Hereinafter, “%” display of the content of each chemical component means “mass%”.

(A)化学組成
C:0.010〜0.150%
Cは、強度確保のために必要な元素であり、残留オーステナイトを安定化させる元素でもある。本発明ではC量を0.010%以上とする。また、C量が0.010%未満であると、強度が低下し、残留オーステナイトの量が低下し耐応力腐食割れ性が低下することがある。好ましくはC量を0.030%以上とする。一方、C量が0.150%を超えると、引張強度が過大となり母材靭性低下が著しくなる。また表層硬度が上昇しやすくなり、耐応力腐食割れ性が低下する。したがって、C量の上限を0.150%以下とする。C量の好ましい上限は0.120%以下である。
(A) Chemical composition C: 0.010 to 0.150%
C is an element necessary for securing strength and is an element that stabilizes retained austenite. In the present invention, the C content is 0.010% or more. On the other hand, if the C content is less than 0.010%, the strength may decrease, the amount of retained austenite may decrease, and the stress corrosion cracking resistance may decrease. Preferably, the C content is 0.030% or more. On the other hand, if the amount of C exceeds 0.150%, the tensile strength becomes excessive and the base material toughness is significantly lowered. Further, the surface layer hardness is likely to increase, and the stress corrosion cracking resistance is lowered. Therefore, the upper limit of the C amount is 0.150% or less. The upper limit with preferable C amount is 0.120% or less.

Si:0.010〜0.600%
Siは、脱酸剤かつ強度確保のための元素であり、効果を得るためにSi量を0.010%以上とする。また、Siは、焼戻工程で、過飽和に固溶しているマルテンサイト中からのセメンタイトへの分解析出反応を抑制する元素である。セメンタイトが抑制されることで、残留オーステナイト中の炭素濃度が上昇し残留オーステナイトが安定化する。その結果、残留オーステナイト量が増加することで耐応力腐食割れ性が向上する。好ましくはSi量を0.020%以上、より好ましくは0.030%以上とする。一方、Si量が0.600%を超えると、引張強度が過大となり母材靭性が低下するため、上限を0.600%以下とする。好ましくは、Si量の上限を0.500%以下とする。
Si: 0.010 to 0.600%
Si is an element for deoxidizing and ensuring strength, and in order to obtain an effect, the amount of Si is set to 0.010% or more. Si is an element that suppresses the decomposition and precipitation reaction from cemented martensite into cementite in the tempering step. By suppressing the cementite, the carbon concentration in the retained austenite increases and the retained austenite is stabilized. As a result, the stress corrosion cracking resistance is improved by increasing the amount of retained austenite. Preferably, the Si content is 0.020% or more, more preferably 0.030% or more. On the other hand, if the Si content exceeds 0.600%, the tensile strength becomes excessive and the base material toughness decreases, so the upper limit is made 0.600% or less. Preferably, the upper limit of the Si amount is 0.500% or less.

Mn:0.20〜2.00%
Mnは、脱酸剤であり、また、焼入れ性を向上させ強度を確保するために必要な元素である。本発明では、母材の降伏、引張強度を確保するために、Mn量を0.20%以上とする。好ましくはMn量を0.30%以上、より好ましくは0.50%以上とする。一方、Mn量が2.00%を超えると、中心偏析に起因して板厚方向での母材特性が不均一になり、母材靭性が低下するのに加えて、鋼中の腐食の起点となるMnSを形成し、耐食性を低下させ、耐応力腐食割れ性が低下する。このため、Mn量の上限を2.00%以下とする。好ましくはMn量を1.50%以下とする。
Mn: 0.20 to 2.00%
Mn is a deoxidizer and is an element necessary for improving hardenability and ensuring strength. In the present invention, the Mn content is 0.20% or more in order to ensure the yield and tensile strength of the base material. Preferably the amount of Mn is 0.30% or more, more preferably 0.50% or more. On the other hand, if the amount of Mn exceeds 2.00%, the base material characteristics in the thickness direction become non-uniform due to center segregation, and the base material toughness is lowered, and in addition, the origin of corrosion in steel. MnS is formed, the corrosion resistance is lowered, and the stress corrosion cracking resistance is lowered. For this reason, the upper limit of the amount of Mn is made 2.00% or less. Preferably, the amount of Mn is 1.50% or less.

P:0.0100%以下
Pは不純物であり、粒界に偏析して母材靭性を低下させるため、P量を0.0100%以下に制限する。好ましくはP量を0.0080%以下とする。P量は少ないほど好ましいため、下限は特に規定しないが、製造コストの観点から、0.0010%以上を含有してもよい。
P: 0.0100% or less P is an impurity, and segregates at the grain boundary to lower the base material toughness. Therefore, the P content is limited to 0.0100% or less. Preferably, the P content is 0.0080% or less. The lower the amount of P, the better. Therefore, the lower limit is not particularly specified, but 0.0010% or more may be contained from the viewpoint of manufacturing cost.

S:0.0100%以下
Sは不純物であり、鋼中の腐食の起点となるMnSを形成し、耐食性を低下させ、耐応力腐食割れ性が低下する。また中心偏析を助長したり、脆性破壊の起点となる延伸形状のMnSが生成し、母材靭性が低下する原因となることがあるため、S量を0.0100%以下に制限する。好ましくはS量を0.0050%以下とする。S量は少ないほど好ましいため、下限は特に規定しないが、製造コストの観点から、0.00010%以上を含有してもよい。
S: 0.0100% or less S is an impurity, and forms MnS as a starting point of corrosion in steel, thereby reducing corrosion resistance and stress corrosion cracking resistance. In addition, the amount of S is limited to 0.0100% or less because it may promote center segregation or cause stretched MnS to be the starting point of brittle fracture and cause the base metal toughness to decrease. Preferably, the S amount is 0.0050% or less. Since the lower the amount of S, the better. Therefore, the lower limit is not particularly specified, but 0.00010% or more may be contained from the viewpoint of manufacturing cost.

Ni:8.00%超9.50%以下
Niは低温用鋼として母材靭性を確保するために必要な最も基本的な元素であり、本発明ではNi量を8.00%超とする。好ましくはNi量を8.20%超、より好ましい範囲は8.40%超とする。Ni量が多いほど高い低温靭性が得られるが、コストが高くなるだけでなく塩化物環境下における耐食性が著しく高くなるが、耐食性が高いために局所的な腐食痕(局所ピット)を形成しやすく、局所ピット部での応力集中により塩化物応力腐食割れが発生しやすくなる。よってNi量の上限を9.50%以下とする。
Ni: more than 8.00% and not more than 9.50% Ni is the most basic element necessary for securing the toughness of the base metal as a low-temperature steel. In the present invention, the Ni content is more than 8.00%. Preferably, the Ni content is more than 8.20%, and a more preferable range is more than 8.40%. The higher the amount of Ni, the higher the low-temperature toughness is obtained, but not only the cost is increased, but the corrosion resistance in a chloride environment is remarkably increased. However, due to the high corrosion resistance, local corrosion marks (local pits) are easily formed. Further, chloride stress corrosion cracking is likely to occur due to stress concentration at the local pit portion. Therefore, the upper limit of the Ni amount is set to 9.50% or less.

Al:0.005〜0.100%
Alは脱酸剤であり、脱酸不足によるアルミナ等の介在物増加、母材靭性低下を防ぐためにAl量を0.005%以上とする。また、Alは、セメンタイトの生成を抑制する元素でもある。セメンタイトが抑制されることで、残留オーステナイト中の炭素濃度が上昇し残留オーステナイトが安定化する。その結果、残留オーステナイト量が増加することで耐応力腐食割れ性が向上する。好ましくはAl量を0.010%以上とする。一方、Al量が0.100%を超えると、介在物に起因して母材靱性が低下するため、上限を0.100%以下とする。好ましくはAl量を0.070%以下とする。
Al: 0.005 to 0.100%
Al is a deoxidizer, and the amount of Al is set to 0.005% or more to prevent an increase in inclusions such as alumina and a decrease in base material toughness due to insufficient deoxidation. Al is also an element that suppresses the formation of cementite. By suppressing the cementite, the carbon concentration in the retained austenite increases and the retained austenite is stabilized. As a result, the stress corrosion cracking resistance is improved by increasing the amount of retained austenite. Preferably, the Al content is 0.010% or more. On the other hand, if the Al content exceeds 0.100%, the base material toughness is reduced due to inclusions, so the upper limit is made 0.100% or less. Preferably, the Al content is 0.070% or less.

N:0.0010〜0.0100%以下
NはAlと結合し、AlNを形成することにより結晶粒を微細化させ、母材靭性を向上させる効果がある。この効果は0.001%以上含有させることにより得られるが、含有量が0.010%を超えると却って母材靭性が低下する原因となるため、0.010%以下に制限する。好ましい上限は0.008%である。
N: 0.0010 to 0.0100% or less N is bonded to Al, and has the effect of refining crystal grains and improving base material toughness by forming AlN. This effect is obtained by adding 0.001% or more. However, if the content exceeds 0.010%, the toughness of the base material is lowered, so the content is limited to 0.010% or less. A preferable upper limit is 0.008%.

本発明の低温用ニッケル含有鋼材は、上記の成分のほか、残部がFeと不純物からなるものである。ここで、不純物とは、低温用鋼材を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。   The nickel-containing steel material for low temperature of the present invention is composed of Fe and impurities in the balance in addition to the above components. Here, impurities are components that are mixed due to various factors in the manufacturing process, including raw materials such as ores and scraps, when industrially manufacturing steel for low temperature, and have an adverse effect on the present invention. It means what is allowed in the range not given.

更に、必要に応じて、Cr、Mo、W、V、NbおよびTiの1種又は2種以上を含有してもよい。   Furthermore, you may contain 1 type, or 2 or more types of Cr, Mo, W, V, Nb, and Ti as needed.

Cr:0.01〜2.00%
Crは、強度を高める作用があるとともに、塩化物が存在する薄膜水環境において鋼材の耐食性を低下させて局所ピットの形成を抑制し、塩化物応力腐食割れの発生を抑制する作用を有する。Crを0.01%以上含有させることで効果が得られる。より好ましくはCr量を0.40%以上とする。含有量が2.00%を超えると効果が飽和するだけでなく靭性が低下する。Cr量の上限は2.00%以下が好ましい。より好ましくはCr量を1.20%以下とする。
Cr: 0.01-2.00%
Cr has the effect of increasing the strength, and also has the effect of reducing the corrosion resistance of the steel material in a thin-film water environment where chloride is present, thereby suppressing the formation of local pits and suppressing the occurrence of chloride stress corrosion cracking. An effect is acquired by containing 0.01% or more of Cr. More preferably, the Cr amount is 0.40% or more. When the content exceeds 2.00%, not only the effect is saturated but also the toughness is lowered. The upper limit of the Cr amount is preferably 2.00% or less. More preferably, the Cr content is 1.20% or less.

Mo:0.01〜1.00%
Moは、強度を高める作用があるとともに、腐食環境において溶出したMoがモリブデン酸イオンを形成する。低温用Ni鋼の塩化物応力腐食割れは割れ先端での鋼材の溶解により割れが進展するが、モリブデン酸イオンがあることによりそのインヒビター作用により割れ先端での溶解が抑制され、割れ抵抗性が大幅に高くなる。Moを0.01%以上含有させることで効果が得られる。より好ましくはMo量を0.20%以上とする。Mo含有量が1.00%を超えると溶解抑制の効果が飽和するだけでなく靭性が著しく低下するため、Mo量を1.00%以下とすることが好ましい。より好ましくは、Mo量を0.50%以下とする。
Mo: 0.01 to 1.00%
Mo has an effect of increasing strength, and Mo eluted in a corrosive environment forms molybdate ions. Chloride stress corrosion cracking of Ni steel for low temperature progresses due to the dissolution of steel at the crack tip, but the presence of molybdate ions suppresses dissolution at the crack tip due to its inhibitor action, greatly increasing crack resistance. To be high. The effect can be obtained by containing 0.01% or more of Mo. More preferably, the Mo amount is 0.20% or more. If the Mo content exceeds 1.00%, not only the dissolution suppressing effect is saturated, but also the toughness is remarkably reduced. Therefore, the Mo content is preferably 1.00% or less. More preferably, the Mo amount is 0.50% or less.

W:0.01〜1.00%
WもMoと同様の作用を有する。腐食環境において腐食環境において溶出したWがタングステン酸イオンを形成することにより割れ先端での溶解を抑制し、耐塩化物応力腐食割れ性を向上させる。Wを0.01%以上含有させることで効果が得られる。より好ましくはW量を0.20%以上とする。含有量が1.00%を超えると効果が飽和するだけでなく靭性が低下する。したがって、W量の上限は1.00%以下とし、より好ましくは0.50%以下とする。
W: 0.01-1.00%
W also has the same effect as Mo. In the corrosive environment, W eluted in the corrosive environment forms tungstate ions, thereby suppressing dissolution at the crack tip and improving chloride stress corrosion cracking resistance. An effect is acquired by containing 0.01% or more of W. More preferably, the W amount is 0.20% or more. When the content exceeds 1.00%, not only the effect is saturated but also the toughness is lowered. Therefore, the upper limit of the W amount is 1.00% or less, and more preferably 0.50% or less.

V:0.01〜1.00%
VもMoと同様の作用を有する。腐食環境において腐食環境において溶出したVがバナジン酸イオンを形成することにより割れ先端での溶解を抑制し、耐塩化物応力腐食割れ性を向上させる。 Vを0.01%以上含有させることで効果が得られる。より好ましくはV量を0.20%以上とする。含有量が1.00%を超えると効果が飽和するだけでなく靭性が低下する。したがって、V量の上限は1.00%とする。好ましくは0.50%以下とする。
V: 0.01-1.00%
V also has the same action as Mo. In the corrosive environment, V eluted in the corrosive environment forms vanadate ions, thereby suppressing dissolution at the crack tip and improving chloride stress corrosion cracking resistance. An effect is acquired by making V contain 0.01% or more. More preferably, the V amount is 0.20% or more. When the content exceeds 1.00%, not only the effect is saturated but also the toughness is lowered. Therefore, the upper limit of the V amount is 1.00%. Preferably it is 0.50% or less.

Nb:0.001〜0.100%
Nbは、組織を微細化して強度や母材靭性を向上させることに加えて、大気中で形成される酸化被膜を強化することにより、応力腐食割れの発生を抑制する効果を有する元素であり、0.001%以上を含有させてもよい。より好ましくはNb量を0.030%以上とする。一方、Nbを過剰に添加すると粗大な炭化物や窒化物を形成し、母材靭性を低下させることがあるため、Nb量を0.100%以下とすることが好ましい。より好ましくはNb量を0.080%以下とする。
Nb: 0.001 to 0.100%
Nb is an element having the effect of suppressing the occurrence of stress corrosion cracking by strengthening the oxide film formed in the atmosphere in addition to improving the strength and base material toughness by refining the structure, You may contain 0.001% or more. More preferably, the Nb amount is 0.030% or more. On the other hand, when Nb is added excessively, coarse carbides and nitrides are formed, and the toughness of the base metal may be lowered. Therefore, the Nb content is preferably 0.100% or less. More preferably, the Nb amount is 0.080% or less.

Ti:0.001〜0.100%
Tiは、脱酸に利用すると、Al、Ti、Mnからなる酸化物相を形成し、組織を微細化して強度や母材靭性を向上させる効果に加えて、鋼中のSと結合し硫化物を形成することにより腐食の起点となるMnSを著しく減少させ応力腐食割れの発生を抑制する効果を有する元素であり、0.001%以上のTiを含有させてもよい。より好ましくはTi量を0.010%以上とする。
一方、Ti量が0.100%を超えると、Ti酸化物やTi−Al酸化物が形成されて母材靭性が低下することがあるため、Ti量は0.100%以下が好ましい。より好ましくはTi量を0.080%以下とする。
Ti: 0.001 to 0.100%
When Ti is used for deoxidation, it forms an oxide phase composed of Al, Ti, and Mn, refines the structure and improves strength and base material toughness, and combines with S in steel to form sulfide. Is an element that has the effect of significantly reducing MnS as a starting point of corrosion and suppressing the occurrence of stress corrosion cracking, and may contain 0.001% or more of Ti. More preferably, the Ti amount is 0.010% or more.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.100%, Ti oxide or Ti-Al oxide may be formed and the base metal toughness may be lowered. Therefore, the Ti content is preferably 0.100% or less. More preferably, the Ti amount is 0.080% or less.

(B)金属組織
B−1. 表層の硬度とt/4の部位における硬度の比率が1.10以下
硬度は塩化物応力腐食割れの発生と密接な関係にあり、硬度が高いほど割れが発生しやすい。また応力腐食割れは鋼材表面における現象であり、通常強度を評価するt/4での硬度よりも表層の硬度が重要である。表層硬度が高いと転位密度が高く応力腐食割れ発生が容易となる。具体的には表層硬度とt/4硬度の比率が1.10以下とした場合、鋼材強度を確保しつつ塩化物応力腐食割れ発生が抑制される。図1に残留オーステナイトを3.0%以上含む鋼材の応力腐食割れ発生に及ぼす硬度比の影響を示す。残留オーステナイトを3.0%含んでいても硬度比が1.10を超えると表層硬度が高くなり、応力腐食割れが発生する。表層硬度は表面から板厚方向に1.0mmの部位で測定する。
(B) Metallographic structure B-1. The ratio of the hardness of the surface layer to the hardness at the t / 4 portion is 1.10 or less. The hardness is closely related to the occurrence of chloride stress corrosion cracking, and the higher the hardness, the easier the cracking occurs. Further, stress corrosion cracking is a phenomenon on the steel material surface, and the hardness of the surface layer is more important than the hardness at t / 4 which usually evaluates the strength. If the surface hardness is high, the dislocation density is high and stress corrosion cracking is easy to occur. Specifically, when the ratio between the surface layer hardness and the t / 4 hardness is 1.10 or less, the occurrence of chloride stress corrosion cracking is suppressed while securing the steel material strength. FIG. 1 shows the influence of the hardness ratio on the occurrence of stress corrosion cracking in steel materials containing 3.0% or more of retained austenite. Even if 3.0% of retained austenite is contained, if the hardness ratio exceeds 1.10, the surface layer hardness increases and stress corrosion cracking occurs. Surface hardness is measured at 1.0 mm from the surface in the plate thickness direction.

B−2. 表面から板厚方向に1.5mm位置の残留オーステナイトが3.0体積%以上
鋼中の残留オーステナイトは割れの進展を抑制し、耐塩化物応力腐食割れを著しく向上させる。残留オーステナイトはNiを多く含有するため、塩化物薄膜水環境における溶解が大幅に抑制される。応力腐食割れは鋼材表面で起こる現象であるため、鋼材表層の残留オーステナイト量が重要である。図2に表層とt/4の硬度比1.10以下を満たす鋼材の応力腐食割れ感受性に及ぼす残留オーステナイトの影響を示す。表層とt/4の硬度比が1.10以下であっても、残留オーステナイトが3.0体積%未満の場合、応力腐食割れ発生が容易となる。残留オーステナイト量が多いほど耐塩化物応力腐食割れ性が向上するが、多すぎると強度が低下するため必要な強度が確保できない。そのため、好ましくは残留オーステナイト量を20.0体積%以下とし、より好ましくは15体積%以下とする。残留オーステナイト量は、鋼材の表面から板厚方向に1.5mmの位置を観察面とする試験片(板厚方向1.5mm×幅方向25mm×長手圧延方向25mmとし、観察面は25mm角の面とする)を採取し、X線回折測定から積分強度法により測定する。
B-2. Residual austenite at a position of 1.5 mm from the surface in the thickness direction is 3.0% by volume or more. Residual austenite in the steel suppresses the progress of cracking and significantly improves the resistance to chloride stress corrosion cracking. Since retained austenite contains a lot of Ni, dissolution in a chloride thin film water environment is greatly suppressed. Since stress corrosion cracking is a phenomenon that occurs on the steel surface, the amount of retained austenite on the steel surface layer is important. FIG. 2 shows the effect of retained austenite on the stress corrosion cracking susceptibility of steel materials satisfying the hardness ratio of the surface layer and t / 4 of 1.10 or less. Even if the hardness ratio between the surface layer and t / 4 is 1.10 or less, if the retained austenite is less than 3.0% by volume, stress corrosion cracking easily occurs. As the amount of retained austenite increases, the resistance to chloride stress corrosion cracking is improved. However, if the amount is too large, the strength decreases, and the required strength cannot be ensured. Therefore, the amount of retained austenite is preferably 20.0% by volume or less, and more preferably 15% by volume or less. The amount of retained austenite is a test piece having an observation surface at a position of 1.5 mm in the plate thickness direction from the surface of the steel (plate thickness direction 1.5 mm × width direction 25 mm × longitudinal rolling direction 25 mm, and the observation surface is a 25 mm square surface. And measured by an integral intensity method from X-ray diffraction measurement.

LNGタンクが巨大地震に対して十分な耐破壊特性を有するために上記の強度(降伏強度が590MPa以上800MPa以下、引張強度が690MPa以上830MPa以下)、靭性(−196℃でのJIS4号シャルピー衝撃吸収エネルギー(vE−196)の平均値が150J以上)が必要である。以上のような成分組成、金属組織を有する本発明の低温用厚鋼材は、−60℃以下の低温領域、特に、−165℃以下の低温環境での靱性に優れ、さらには耐塩化物応力腐割れ性に優れLPGやLNGなどの液化ガスを低温域で貯蔵する用途にも好適である。   The above strength (yield strength is 590 MPa to 800 MPa, tensile strength is 690 MPa to 830 MPa) and toughness (JIS No. 4 Charpy impact absorption at -196 ° C) because the LNG tank has sufficient fracture resistance against large earthquakes The average value of energy (vE-196) is 150 J or more). The low-temperature thick steel material of the present invention having the above component composition and metal structure is excellent in toughness in a low temperature region of −60 ° C. or lower, particularly in a low temperature environment of −165 ° C. or lower, and further resistant to chloride stress cracking. It has excellent properties and is suitable for applications in which liquefied gases such as LPG and LNG are stored at low temperatures.

本発明の低温用ニッケル含有鋼材の製造方法の一例として、鋼材が鋼板である場合について以下に説明する。当該鋼板には、鋳造後、均質化熱処理を施す。その後、鋼片を再加熱し熱間圧延を施したのち、所定の温度で熱処理し製造することができる(工程1〜5)。以下、詳細に説明する。尚、熱間圧延に供する鋼片については、本発明の成分範囲であれば、格別にその鋳造条件を規定するものではなく、造塊−分塊スラブを鋼塊として用いてもよいし、連続鋳造スラブを用いてもよい。製造効率、歩留り及び省エネルギーの観点からは、連続鋳造スラブを用いることが好ましい。   As an example of the manufacturing method of the nickel-containing steel material for low temperature of this invention, the case where steel materials are steel plates is demonstrated below. The steel sheet is subjected to homogenization heat treatment after casting. Thereafter, the steel slab is reheated and hot-rolled, and then heat-treated at a predetermined temperature for manufacturing (Steps 1 to 5). Details will be described below. In addition, about the steel piece which uses for hot rolling, if it is the component range of this invention, it does not prescribe | regulate the casting condition exceptionally, you may use an ingot-breaking slab as a steel ingot, or continuous. A cast slab may be used. From the viewpoint of production efficiency, yield, and energy saving, it is preferable to use a continuously cast slab.

均質化熱処理工程(工程1)
鋼片を分塊圧延前に均質化のため加熱する。1200〜1350℃で10hr.以上加熱することが好ましい。鋼片中の不純物元素が少なく、母材靭性が十分に確保できる場合には省略してもよい。
Homogenization heat treatment process (process 1)
The steel slab is heated for homogenization before rolling. It is preferable to heat at 1200 to 1350 ° C. for 10 hours or more. If there are few impurity elements in the steel slab and the base material toughness can be sufficiently secured, it may be omitted.

加熱工程(工程2)
鋼片を1000〜1250℃に加熱する。これにより組織粗大化を抑制しつつ圧延ロール負荷を低減させることができる。
Heating process (process 2)
The steel slab is heated to 1000-1250 ° C. Thereby, the rolling roll load can be reduced while suppressing the coarsening of the structure.

圧延工程(工程3)
総圧下率50%以上で熱間圧延し、600〜850℃の仕上温度で熱間圧延を終了することが好ましい。これにより変形抵抗を抑制しつつ、変形帯を積極的に組織中に導入し、組織を微細化させることができる。
Rolling process (process 3)
It is preferable to hot-roll at a total rolling reduction of 50% or more and finish the hot rolling at a finishing temperature of 600 to 850 ° C. As a result, while suppressing deformation resistance, the deformation band can be positively introduced into the tissue and the tissue can be refined.

焼入処理工程(工程4)
仕上圧延後には冷却し焼入れを行う。好ましくは、熱間圧延後に3℃/s以上の冷却速度で200℃以下まで冷却する工程、もしくは熱間圧延後に一旦150℃以下まで冷却してAc3点以上に再加熱してから、3℃/sec以上の冷却速度で200℃以下まで冷却する。これにより焼入組織を得ながら、粗大炭化物の生成を抑制し母材靭性が向上する。好ましくは5℃/sec以上の冷却速度であり、鋼板表面、裏面に水を噴射し冷却することが好ましい。
Quenching process (process 4)
After finish rolling, it is cooled and quenched. Preferably, the step of cooling to 200 ° C. or lower at a cooling rate of 3 ° C./s or higher after hot rolling, or once cooling to 150 ° C. or lower after hot rolling and reheating to Ac 3 points or higher, Cool to 200 ° C. or less at a cooling rate of sec or more Thereby, while obtaining a hardened structure, the formation of coarse carbides is suppressed and the base material toughness is improved. The cooling rate is preferably 5 ° C./sec or more, and it is preferable to cool the steel plate by injecting water onto the front and back surfaces.

焼戻工程(工程5)
焼入後は焼戻を行う。好ましくは鋼板をAc1+80℃以下に加熱した後1℃/sec以上の冷却速度で200℃以下まで冷却する。これにより靭性が向上する。
表層とt/4との硬度差は、焼入熱処理の際、板厚方向で冷却速度が異なるために生じる。この理由は、表層の冷却速度が大きく、硬質組織が形成されるためである。そこで、焼入熱処理後の焼戻熱処理工程において表層とt/4の昇温速度比((表層の昇温速度)/(t/4の昇温速度))が1.3倍以上4.0倍以下となるようにすることで表層部はt/4に比べ早期に目標温度に到達でき、狙いの焼戻温度での保持時間がt/4に比べて長くすることができる。図4にその結果を示す。表層はt/4に比べ焼戻が進行し、表層硬度とt/4の硬度比が1.10以下となり、かつ表層の残留オーステナイトを3.0体積%以上20.0体積%以下とすることができる。表層とt/4の昇温速度比が1.3倍を下回ると表層の焼戻が十分に進まず耐応力腐食割れ性が低下する。表層とt/4の昇温速度比が4.0倍を超えると残留オーステナイトが増加し、要求される引張強度下限の690MPaを確保できなくなる。図5にその結果を示す。
このように、焼戻熱処理工程においてt/4に比べ表層の昇温速度を速くするには、例えば、熱処理炉の温度を精密に制御した熱処理、あるいは誘導加熱装置を使った熱処理を採用することができる。本プロセスは表層の組織特性のみを変化させるため、強度評価部位である板厚1/4位置での特性は低下することがない。このように、表層部の組織を制御することにより、必要な強度を確保しつつ耐塩化物応力腐食割れ性を著しく向上させることができる。
Tempering process (process 5)
Temper after quenching. Preferably, the steel sheet is heated to Ac 1 + 80 ° C. or lower and then cooled to 200 ° C. or lower at a cooling rate of 1 ° C./sec or higher. This improves toughness.
The difference in hardness between the surface layer and t / 4 occurs because the cooling rate differs in the plate thickness direction during the quenching heat treatment. This is because the surface layer has a high cooling rate and a hard structure is formed. Therefore, in the tempering heat treatment step after the quenching heat treatment, the ratio of the temperature rise rate between the surface layer and t / 4 ((temperature rise rate of the surface layer) / (temperature rise rate of t / 4)) is 1.3 times or more and 4.0. By setting it to be twice or less, the surface layer portion can reach the target temperature earlier than t / 4, and the holding time at the target tempering temperature can be made longer than t / 4. FIG. 4 shows the result. The surface layer is tempered more than t / 4, the hardness ratio between the surface layer hardness and t / 4 is 1.10 or less, and the retained austenite of the surface layer is 3.0 volume% or more and 20.0 volume% or less. Can do. When the heating rate ratio of the surface layer and t / 4 is less than 1.3 times, the tempering of the surface layer does not proceed sufficiently and the stress corrosion cracking resistance is lowered. When the heating rate ratio of the surface layer and t / 4 exceeds 4.0 times, retained austenite increases, and the required lower limit of tensile strength of 690 MPa cannot be secured. FIG. 5 shows the result.
Thus, in order to increase the temperature rising rate of the surface layer in comparison with t / 4 in the tempering heat treatment process, for example, heat treatment with precisely controlled temperature of the heat treatment furnace or heat treatment using an induction heating device should be employed. Can do. Since this process changes only the texture characteristics of the surface layer, the characteristics at the 1/4 thickness position, which is the strength evaluation site, will not deteriorate. Thus, by controlling the structure of the surface layer portion, the chloride stress corrosion cracking resistance can be remarkably improved while ensuring the necessary strength.

尚、前述の工程4と工程5の間で、Ac1〜Ac3点に加熱し、3℃/sec以上の冷却速度で200℃以下まで冷却してもよい。これにより靭性が向上する。但し工程5で十分な焼戻ができる場合は軟化し十分な母材靭性を確保できているため省略してもよい。   In addition, between the above-mentioned process 4 and process 5, you may heat to Ac1-Ac3 point, and may cool to 200 degrees C or less with the cooling rate of 3 degrees C / sec or more. This improves toughness. However, if sufficient tempering can be performed in step 5, it may be omitted because it is softened and sufficient base material toughness is ensured.

以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.

表1に化学組成を示す42種類の鋼材を溶解し、表2に記載の製造方法にて圧延・熱処理を行い、板厚5〜80mmの鋼板を作製した。機械的特性を表3に示す。評価は降伏強度が590MPa未満もしくは800MPaを超える場合、引張強度が690MPa未満もしくは830MPaを超える場合を、−196℃でのJIS4号シャルピー衝撃吸収エネルギー(vE−196)の3本測定し、平均値が150J未満の場合を不合格とした。得られた鋼板の最表面より、幅10mm、長さ75mm、厚さ1.5mmの応力腐食割れ試験片を採取した。試験片を研磨紙600番まで研磨し、図3に示すような四点曲げ試験ジグにセットし590MPaの応力を付加した。なお、試験面は鋼板の表面側の面である。次に試験面に単位面積あたりの付着塩分量が5g/m2となるように塩化ナトリウム水溶液を塗布し、温度60℃、相対湿度80%RHの環境で腐食させた。試験期間は1000時間である。なお、この方法は、タンク内に塩が付着し鋼表面に薄膜水が形成される環境を模擬した塩化物応力腐食割れ試験である。試験片表面に水溶液を塗布し、試験期間高温高湿炉で保持した。試験後の試験片より腐食生成物を物理的手法および化学的手法により除去し、腐食部断面を顕微鏡観察することにより割れ有無の評価をおこなった。なお、ナイタールエッチングした500倍の光学顕微鏡写真(270μm×350μm)を20視野観察し、腐食による凹凸を考慮し、表面より50μm以上深さ方向に進展したものを割れ「あり」として不合格とした。   42 types of steel materials having chemical compositions shown in Table 1 were dissolved, and rolling and heat treatment were performed by the manufacturing methods shown in Table 2 to produce steel plates having a thickness of 5 to 80 mm. The mechanical properties are shown in Table 3. The evaluation was made by measuring three cases of JIS No. 4 Charpy impact absorption energy (vE-196) at −196 ° C. when the yield strength was less than 590 MPa or more than 800 MPa, and the tensile strength was less than 690 MPa or more than 830 MPa. The case of less than 150 J was rejected. From the outermost surface of the obtained steel plate, a stress corrosion cracking test piece having a width of 10 mm, a length of 75 mm, and a thickness of 1.5 mm was collected. The test piece was polished up to polishing paper No. 600, set in a four-point bending test jig as shown in FIG. 3, and a stress of 590 MPa was applied. The test surface is a surface on the surface side of the steel plate. Next, a sodium chloride aqueous solution was applied to the test surface so that the amount of adhered salt per unit area was 5 g / m 2 and was corroded in an environment of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 80% RH. The test period is 1000 hours. This method is a chloride stress corrosion cracking test that simulates an environment in which salt adheres to the tank and thin film water is formed on the steel surface. An aqueous solution was applied to the surface of the test piece and held in a high-temperature and high-humidity furnace for the test period. The corrosion product was removed from the test piece after the test by a physical method and a chemical method, and the presence or absence of a crack was evaluated by observing the cross section of the corrosion part under a microscope. Nittal-etched 500 times optical microscope photograph (270 μm × 350 μm) was observed in 20 fields of view, taking into account irregularities due to corrosion, and those that progressed in the depth direction by 50 μm or more from the surface were rejected as cracked “Yes” did.

表1〜3で、本発明例に係る低温用ニッケル含有鋼板は、母材強度、靭性、耐応力腐食割れ性に優れており、低温材料として優れていることが分かる。   In Tables 1 to 3, it can be seen that the low-temperature nickel-containing steel sheets according to the examples of the present invention are excellent in base material strength, toughness, and stress corrosion cracking resistance, and are excellent as low-temperature materials.

これに対して、本発明で規定する条件を満足しない比較例では、母材強度、靭性、耐応力腐食割れ性において目的とする特性が得られないことが分かる。   On the other hand, in the comparative example that does not satisfy the conditions specified in the present invention, it can be seen that the desired properties cannot be obtained in the base material strength, toughness, and stress corrosion cracking resistance.

Claims (3)

質量%で、C:0.010〜0.150%、Si:0.010〜0.600%、Mn:0.20〜2.00%、P:0.0100%以下、S:0.0100%以下、Ni:8.00%を超え9.50%以下、Al:0.005〜0.100%、N:0.0010〜0.0100%を含有し、残部Feおよび不純物からなり、表層硬度とt/4硬度の比率が1.10以下であり、かつ表面から1.5mm位置の残留オーステナイトが3.0体積%以上20.0体積%以下であり、降伏強度が590MPa以上800MPa以下、引張強度が690MPa以上830MPa以下、−196℃でのJIS4号シャルピー衝撃吸収エネルギー(vE−196)の平均値が150J以上であることを特徴とする低温用ニッケル含有鋼材。   In mass%, C: 0.010 to 0.150%, Si: 0.010 to 0.600%, Mn: 0.20 to 2.00%, P: 0.0100% or less, S: 0.0100 %: Ni: more than 8.00% and not more than 9.50%, Al: 0.005 to 0.100%, N: 0.0010 to 0.0100%, the balance being Fe and impurities, The ratio of hardness to t / 4 hardness is 1.10 or less, the retained austenite at a position of 1.5 mm from the surface is 3.0 vol% or more and 20.0 vol% or less, and the yield strength is 590 MPa or more and 800 MPa or less, A nickel-containing steel material for low temperature, characterized in that an average value of JIS No. 4 Charpy impact absorption energy (vE-196) at a tensile strength of 690 MPa to 830 MPa and -196 ° C is 150 J or more. さらに質量%で、Cr:0.01〜2.00%、Mo:0.01〜1.00%、W:0.01〜1.00%、V:0.01〜1.00%、Nb:0.001〜0.1.00%、Ti:0.001〜0.100%のうち1種または2種を含有することを特徴とする請求項1に記載の低温用ニッケル含有鋼材。   Further, by mass, Cr: 0.01 to 2.00%, Mo: 0.01 to 1.00%, W: 0.01 to 1.00%, V: 0.01 to 1.00%, Nb The low-temperature nickel-containing steel material according to claim 1, wherein one or two of Ti: 0.001 to 0.100% and Ti: 0.001 to 0.100% are contained. 請求項1または2に記載の低温用ニッケル含有鋼材を用いて製作されたことを特徴とする低温用タンク。   A low-temperature tank manufactured using the low-temperature nickel-containing steel material according to claim 1.
JP2017055544A 2017-01-30 2017-03-22 Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith Pending JP2018123415A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017014372 2017-01-30
JP2017014372 2017-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018123415A true JP2018123415A (en) 2018-08-09

Family

ID=63110977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017055544A Pending JP2018123415A (en) 2017-01-30 2017-03-22 Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018123415A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021165431A (en) * 2020-04-08 2021-10-14 Jfeスチール株式会社 Steel sheet and method for producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021165431A (en) * 2020-04-08 2021-10-14 Jfeスチール株式会社 Steel sheet and method for producing the same
JP7251512B2 (en) 2020-04-08 2023-04-04 Jfeスチール株式会社 Steel plate and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6380712B1 (en) Low temperature nickel-containing steel and low temperature tank
CN111094610B9 (en) Steel pipe and steel plate
JP5278188B2 (en) Thick steel plate with excellent resistance to hydrogen-induced cracking and brittle crack propagation
JP6394835B1 (en) Low temperature nickel-containing steel sheet and low temperature tank using the same
WO2015151469A1 (en) Steel material for highly-deformable line pipes having superior strain aging characteristics and anti-hic characteristics, method for manufacturing same, and welded steel pipe
JP6048615B2 (en) Steel material for high deformability line pipe excellent in strain aging resistance and HIC resistance, manufacturing method thereof, and welded steel pipe
JP6326265B2 (en) Austenitic stainless steel excellent in hot workability and hydrogen embrittlement resistance and its production method
JP6400516B2 (en) High strength steel material with excellent fatigue crack propagation resistance and method for producing the same
JP6179604B2 (en) Steel strip for electric resistance welded steel pipe, electric resistance welded steel pipe, and method for producing steel strip for electric resistance welded steel pipe
JP2018123419A (en) Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith
JP6400517B2 (en) High strength steel material with excellent fatigue crack propagation resistance and method for producing the same
JP2018123415A (en) Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith
JP2018123416A (en) Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith
JP2018123418A (en) Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith
JP2018123417A (en) Nickel-containing steel material for low temperatures and tank for low temperatures therewith
EP4116453A1 (en) Steel pipe and steel sheet
JP7323088B1 (en) Steel plate and its manufacturing method
TWI826257B (en) Steel plate and manufacturing method
WO2024101317A1 (en) Clad steel sheet and method for producing same
WO2023162507A1 (en) Steel sheet and method for producing same
WO2023162522A1 (en) Steel sheet and method for producing same
WO2024071357A1 (en) Steel material for line pipes and production method therefor, and steel tube for line pipes and production method therefor
JPH08929B2 (en) Method for producing ferritic stainless steel excellent in stress corrosion cracking resistance and carbon dioxide corrosion resistance