JP2024501145A - 鋼組成物、加工品、及び圧縮ガス用の継ぎ目のない圧力容器の製造方法 - Google Patents

鋼組成物、加工品、及び圧縮ガス用の継ぎ目のない圧力容器の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】圧縮ガスの保管及び／又は輸送用のボトル又は大型ボンベのような、継ぎ目のない圧力容器の製造に好適な鋼組成物を提供する【解決手段】特に鋼加工品特に継ぎ目のない圧力容器（例えば、圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送のためのボトル又は大型ボンベなど）を製造するための鋼組成物は：０．２５～０．３５重量％のＣと；０．２０～０．３５重量％のＳｉと；０．４０～０．６０重量％のＭｎと；１．２０～１．７０重量％のＣｒと；１．４０～１．９０重量％のＮｉと；０．１５～０．２５重量％のＭｏと；０．０１５～０．０３５重量％のＡｌと；０．００１～０．０４０重量％のＮｂと；０．００１～０．０６０重量％のＶと；０．００３０～０．０１２０重量％のＮと；０．００１０～０．００３０重量％のＣａと；Ｆｅ及び不可避的不純物と；任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、０～０．２０重量％のＷと；０～０．０２５重量％のＴｉと；０～０．００３０重量％のＢとを含み、もし不可避的不純物が存在する場合には、以下の元素：０～０．３０重量％のＣｕ；０～０．０１重量％のＳ；０～０．０１５重量％のＰ；０～０．０２０重量％のＡｓ；０～０．００５重量％のＳｂ；０～０．０２５重量％のＳｎ；０～０．０１重量％のＰｂ；０～０．００３重量％のＯ；及び０～０．０００３０重量％のＨ、のうちの１つ以上を含む。この組成物から製造される加工品は、例えば、（疲労亀裂伝搬への耐性を含む）強度、延性、及び靭性などの機械的特性のバランスの取れたセットを有する。

Description

本発明は、鋼組成物と、加工品と、圧縮ガス特に水素の保管と輸送用の大型ボトル又は大型ボンベのような継ぎ目のない圧力容器の製造方法とに加え、そのような圧縮ガスボンベとその使用法とに関する。
水素のような圧縮ガスの保管及び輸送用の圧力容器は、安全であり、信頼性が高く、しかも価格が手ごろであるという必要がある。本発明の圧力容器は、典型的には７～３５ＭＰａの範囲内の圧力の圧縮ガスを含有するものである。経済的観点から言うと、安全性と信頼性を危うくすることなくこの圧力を高くすることが望ましい。
高張力鋼は、これらの圧力容器のボンベ本体を製造するために最も一般的に選択される材料である。しかしながら、水素は、フェライト鋼に脆化を生じさせ、この脆化により、鋼が高圧下で充填と抜き取りとのサイクルに耐える能力が損なわれる。水素による脆化は、水素原子が鋼の格子に拡散することを通じて作用する。格子間の元素として、水素は、例えば転位などの格子欠陥で、結晶粒界で、また例えば非金属含有物などの第二相との界面で偏析する傾向がある。上記の最後の界面では、水素原子が再び結合して分子の形態となり、内圧を生じることが可能であるが、この内圧は、外部応力となり、早期に不良を生じさせる原因となり得る。
水素による脆化は、全体的な性能に優れたより高合金の鋼を選択することにより対処することが可能である。より高合金の鋼は、コストの上昇という問題を生じる。また、清浄な製鋼法の実践と、制御された製造法及び熱処理のサイクルとの適用は、水素による脆化を防止するために寄与するものである。
清浄な製鋼法の実践は、例えば金属不純物又は非金属不純物のような、鋼の脆化に寄与する他の要素を最小化することにより、そして最も重要なこととしては、非金属含有物の量と形状を厳格に制御することにより、鋼が脆化現象を受けやすくなる性質を最小化するのに重要な役割を果たす。
また、微粒状の構造を保証する製造法の実践は、鋼の靭性及び耐疲労性を向上させ、最終的に、その鋼を水素の保管に好適なものとする。
先行技術から、水素ガスボンベを製造するためのさまざまな鋼組成物が知られている。
ＡＳＴＭ Ａ３７２のグレードＮ、クラス１００及び１２０に準拠している鋼組成物が、圧力容器用に一般的に使用されている。
特許文献１は、鋼組成物を有する、継ぎ目のない高圧用ガスボンベ用の鋼板を開示しており、その鋼組成物は、０．２８～０．４０重量％のＣ、０．２０～０．４０重量％のＳｉ、０．５０～１．５０重量％のＭｎ、０．０１０重量％以下のＳ、０．０１５重量％以下のＰ、１．２０重量％以下のＣｒ、０．５０重量％以下のＭｏ、０．１０～０．５０重量％のＮｉ、０．０１０～０．０３０重量％のＴｉ、及び０．０５０重量％のＡｌを含み、残りは鉄と不可避的不純物である。上記の鋼板の製造プロセスは、鋼組成物を調製するステップと、溶解組成物を鋳込むステップと、熱間圧延するステップと、巻き取りするステップと、保温するステップと、焼き入れ及び焼き戻しするステップと、を含み、各ステップが、特定の処理条件下で行われるものである。このようにして製造された鋼板は、９
９０ＭＰａより高い降伏強度、１１００ＭＰａを超える引っ張り強さ、及び４０Ｊ／ｃｍ２（－５０℃）より大きい衝撃エネルギーを有する。
特許文献２は、鋼組成物を有する、高強度ガスボンベ用の合金鋼を開示しており、その鋼組成物は、０．３０～０．３８重量％のＣ、０．１５～０．３７重量％のＳｉ、０．６０～０．９０重量％のＭｎ、０．８０～１．２０重量％のＣｒ、０．１５～０．３０重量％のＭｏ、０．０１～０．０５重量％のＡｌ、０．００～０．２５重量％のＴｉ、０．０２～０．２５重量％のＮｂ、０．０３～０．０２０重量％のＷ、０．０１０重量％以下のＳ、０．０１０重量％以下のＰ、０．００２～０．００４重量％のＣａ、及び０．００３５重量％以下のＮを含み、Ｔｉ＋Ｎｂが０．０７重量％以上であり、残りは鉄と不可避的不純物である。この組成物から製造されたボンベは、焼き戻しソルバイト構造を有し、その引っ張り強さが１１００ＭＰａより大きく、低温衝撃靭性が、－５０℃で４５Ｊ／ｃｍ２より大きくなっている。
特許文献３は、化学組成物を含む圧力容器用の鋼パイプ又は鋼管を開示しており、その化学組成物は、０．１０～０．６０質量％のＣ、０．０１～２．０質量％のＳｉ、０．５０～５．０質量％のＭｎ、０．００５～３．０質量％のＣｒ、０．００５～２．０質量％のＭｏ、０．０１～０．０６質量％のＡｌ、０．０００１～０．０１０質量％のＳ、０．０００１～０．０２０質量％のＰ、及び０．０００１～０．０１０質量％のＮを含有し、残りは鉄と不可避的不純物である。
ＣＮ１０２１９１４３８Ａ ＣＮ１０２４０９２４２Ａ ＵＳ２０１９／０２１１４１４Ａ１
本発明は、例えば、圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送用のボトル又は大型ボンベのような、加工品特に継ぎ目のない圧力容器の製造に好適な鋼組成物を提供することを目的とし、その鋼組成物は、強度、延性、及び靭性に関する特性のバランスが取れたセットを有し、特に、脆化水素条件下での疲労亀裂伝搬への耐性が改善されているものである。
別の目的としては、今日の典型的な最大保管圧力よりも高い圧力の加圧ガスを保管することを可能にする、圧力容器用の鋼組成物を提供することがある。
本発明によれば、特に、鋼加工品特に継ぎ目のない圧力容器（例えば、圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送のためのボトル又は大型ボンベなど）を製造するための鋼組成物は：
０．２５～０．３５重量％のＣと；
０．２０～０．３５重量％のＳｉと；
０．４０～０．６０重量％のＭｎと；
１．２０～１．７０重量％のＣｒと；
１．４０～１．９０重量％のＮｉと；
０．１５～０．２５重量％のＭｏと；
０．０１５～０．０３５重量％のＡｌと；
０．００１～０．０４０重量％のＮｂと；
０．００１～０．０６０重量％のＮｂと；
０．００３０～０．０１２０重量％のＮと、
０．００１０～０．００３０重量％のＣａと；
Ｆｅ及び不可避的不純物と；
任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、
０～０．２０重量％のＷと、
０～０．０２５重量％のＴｉと；
０～０．００３０重量％のＢと、
を含み、
もし不可避的不純物が存在する場合には、以下の元素：
０～０．３０重量％のＣｕ；
０～０．０１重量％のＳ；
０～０．０１５重量％のＰ；
０～０．０２０重量％のＡｓ；
０～０．００５重量％のＳｂ；
０～０．０２５重量％のＳｎ；
０～０．０１重量％のＰｂ；
０～０．００３重量％のＯ；及び
０～０．０００３０重量％のＨ、のうちの１つ以上を含む。
好ましくは、組成物は以下の式のうちの１つ以上を満たす：
・４Ｃ＋Ｍｎ＋０．６Ｃｒ＋０．５Ｎｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ＋１６６Ｂ≧３．７（「焼き入れ性パラメータ」とも称する）；及び／又は
・［Ｃ＋（Ｍｎ＋Ｍｏ＋Ｗ／２）／５＋（Ｃｒ＋Ｎｉ＋Ｖ）／１０］／［５３９－４２３Ｃ－３０．４Ｍｎ－１７．７Ｎｉ－１２．１Ｃｒ－７．５（Ｍｏ＋０．５Ｗ）－１１Ｓｉ］×１０００≦２．８（「焼き割れパラメータ」とも称する）、及び／又は
・２７０Ｃ＋７０（Ｍｏ＋Ｗ／２）＋４５０Ｖ≧８０（「析出硬化」パラメータとも称する）。
本発明では、加工品とは、加熱されかつ手を加えられた製品形態、例えば、熱間成形（例えば、熱間圧延）された製品形態と、工学的に広い意味で理解される。圧縮ガスの保管及び輸送用の、継ぎ目のない圧力容器は、例えば、ドーム状の端部を有する（つまり、幾何学的に円筒形状ではない）大容量ガスボトル又はガスボンベなどの、包装容器であると理解される。
発明者は既に、示された範囲の組成元素を有し、有利に上記の３つのパラメータの追加的条件を満たす、本発明による鋼組成物は、強度、延性、及び靭性に関する特性のバランスが取れたセットを実現することを可能にし、その結果、従来技術に対して、疲労破壊の伝搬に対して高い耐性をもたらし、この高い耐性により、鋼組成物が、今日直面する典型的な圧力を超える圧力で水素を保管及び輸送するための圧力容器を製造するのに特に好適となる、ということを示した。
本発明による鋼組成物の一実施形態は：
０．２５～０．３５重量％のＣと；
０．２０～０．３５重量％のＳｉと；
０．４０～０．６０重量％のＭｎと；
１．４０～１．７０重量％のＣｒと；
１．５０～１．９０重量％のＮｉと；
０．１５～０．２５重量％のＭｏと；
０．０１５～０．０３５重量％のＡｌと；
０．００１～０．０４０重量％のＮｂと；
０．００１～０．０６０重量％のＶと；
０．００３０～０．０１２０重量％のＮと；
０．００１０～０．００３０重量％のＣａと；
Ｆｅ及び不可避的不純物と；
任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、
０～０．２０重量％のＷと；
０～０．０２５重量％のＴｉと；
０～０．００３０重量％のＢと、
を含み、
もし不可避的不純物が存在する場合には、以下の元素：
０～０．２０重量％のＣｕ；
０～０．００２重量％のＳ；
０～０．０１５重量％のＰ；
０～０．０２０重量％のＡｓ；
０～０．００５重量％のＳｂ；
０～０．０２５重量％のＳｎ；
０～０．００５重量％のＰｂ；
０～０．００３重量％のＯ及び；
０～０．０００３０重量％のＨ、
のうちの１つ以上を含む。
本発明による鋼組成物の別の一実施形態は：
０．２５～０．３５重量％のＣと；
０．２０～０．３５重量％のＳｉと；
０．４０～０．６０重量％のＭｎと；
１．２０～１．５０重量％のＣｒと；
１．４０～１．７０重量％のＮｉと；
０．１５～０．２５重量％のＭｏと；
０．０１５～０．０３５重量％のＡｌと；
０．００１～０．０４０重量％のＮｂと；
０．０１０～０．０２５重量％のＴｉと；
０．００１～０．０６０重量％のＶと；
０．００３０～０．０１２０重量％のＮと；
０．００１０～０．００３０重量％のＣａと；
０．００１５～０．００３０重量％のＢと；
Ｆｅ及び不可避的不純物と；
任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、
０～０．２０重量％のＷと、
を含み、
もし不可避的不純物が存在する場合には、以下の元素：
０～０．２０重量％のＣｕ；
０～０．００２重量％のＳ；
０～０．０１５重量％のＰ；
０～０．０２０重量％のＡｓ；
０～０．００５重量％のＳｂ；
０～０．０２５重量％のＳｎ；
０～０．００５重量％のＰｂ；
０～０．００３重量％のＯ；及び
０～０．０００３０重量％のＨ、
のうちの１つ以上を含む。
組成物
以下に、本発明による鋼組成物について説明する。量を表すには、単位「重量％」を用いる。
炭素（Ｃ）は、熱処理の最終段階において炭化物を析出させることを通じて鋼の強度を挙げるために必要とされる。炭素の量が多すぎる場合、焼き入れをした際の内部応力が大きく増加し、その結果、厚みのある部分の熱処理を行った際に亀裂を生じたり、靭性が低下したりし得る。それゆえ、焼き割れを防ぐために、炭素の最大含有量は、有利には０．３５％に制限される。Ｃの含有量が少なすぎると、析出硬化及び／又は焼き戻し抵抗を保証することができない。更に、意図される用途の場合には、鋼組成物は、溶接可能である必要はない。これらの考慮事項に照らしてみると、本発明による組成物においては、炭素の含有量は、０．２５～０．３５の範囲内、好ましくは０．２５～０．３３の範囲内、より好ましくは０．２７～０．３３の範囲内である。
マンガン（Ｍｎ）は、様々な異なる機能を有する、重要な元素である。オーステナイトを冷却すると、Ｍｎは、オーステナイトからフェライトへの変態温度が下がるので、焼ならしすると、Ｍｎは、核生成対成長の割合を上げて、最終的に結晶粒が微細化される。その代わり、Ｍｎは、焼き入れの時に材料の硬化性を高め、より大きい部分で、完全なマルテンサイト構造を得ることを可能にする。しかしながら、Ｍｎは、粒界破壊強度を低下させるので（Ｇｒａｂｋｅ ｅｔ ａｌ．、１９８７）、その量が多すぎると、衝撃靭性に影響が及ぶことになる。また、Ｍｎは、凝固時に、好ましいものではない炭素偏析を促進する。有利には、厚い部分の均質な構造を得るために、Ｍｎは制限される。それゆえ、鋼組成物中のＭｎの含有量は、０．４０～０．６０の範囲内に制限される。
ケイ素（Ｓｉ）は、鋼をキルする（脱酸する）ために使用される。しかしながら、大量に用いると、靭性に悪影響を及ぼす。また、Ｓｉは、粒界でのＰの偏析を増進させることによって、焼き戻し脆化への感受性を高める（Ｓｍｉｔｈ、１９８０；ＭｃＭａｈｏｎ、２００１）。Ｓｉの含有量は、０．２０～０．３５の範囲内である。
ニッケル（Ｎｉ）はオーステナイト安定化剤であり、Ｍｎと同様に変態温度を下げることでフェライト粒径を微細化することができる。Ｎｉは、硬化性を高め、靭性も向上させるが、焼き割れに対する影響は限定的である。しかしながら、その量が多すぎると、焼き入れ後の焼き戻しの最高温度を制限することになってしまう。また、Ｎｉは高価な元素である。それゆえ、Ｎｉは、１．４０～１．９０の範囲内である。
クロム（Ｃｒ）は、鋼の硬化性を高めるのに有効である。炭化物形成元素として、Ｃｒは、連続冷却時にベイナイトの生成を可能にし得る。しかしながら、Ｃｒの量を増やすと、硬化の有効性を減じ、製鋼のコストを不必要に増やすことになる。Ｃｒの含有量は、１．２０～１．７０の範囲内である。
モリブデン（Ｍｏ）は、鋼の硬化性を高めるのに非常に効果的であり、強力な炭化物形成元素であることで、連続冷却時にベイナイトの生成を可能にする。また、Ｍｏは焼戻しに対する耐性を向上させ、靭性の向上と内部応力の低減を図りながら、望ましい強度レベルを維持することができる。しかしながら、多くの量を用いれば、製鋼のコストを不必要に増やすことになる。それゆえ、モリブデンは、０．１５～０．２５の範囲内で存在する。
アルミニウム（Ａｌ）は、脱酸元素であり、窒化物形成元素である。十分な脱酸素を保証するには、最小限の量を用いる必要があり、また残留窒素を結合させるために用いてもよい。過剰に使用すると、大量の非金属含有物が発生する可能性がある。それゆえ、アル
ミニウムは、０．０１５～０．０３５の範囲内で存在する。
窒素（Ｎ）は、ある態様では、製鋼における不可避的な残留元素である。Ｎは、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、又はＶとともに窒化物の析出を促すことによって粒径を制御するために利用することができるので、Ｎは少ない量であれば実際に望ましいものである。しかしながら、（侵入型固溶体における）遊離Ｎは、脆化とひずみ時効現象とを促進するので、回避する必要がある。それゆえ、Ｎの含有量は、０．００３０～０．０１２０の範囲内である。
バナジウム（Ｖ）は、強力な炭化物形成元素及び窒化物形成元素であり、硬化性を高めるため、析出硬化を達成するため、及びオーステナイト粒径を微細化するために使用される。最後の目的ためのバナジウムの有効性は、高温でのオーステナイトへの溶解度によって制限される。Ｖの含有量は、０．００１～０．０６０の範囲に制限される。
またニオビウム（Ｎｂ）及びチタン（Ｔｉ）も、ともに強力な炭化物形成元素及び窒化物形成元素である。その役割は、オーステナイト粒径の制御においてＶと同様であり、オーステナイトへの溶解度が低いため、Ｖよりも効果的である。チタンは高温（約１１００℃超）でＮｂより効果的であるが、Ｎｂは一般に析出物の分散がより細かく、先行するオーステナイトの粒径としては最も細かい粒径を達成することができる。ニオビウムは、０．００１～０．０４０の範囲内で存在する。チタンは、任意選択的元素として、０～０．０２５の範囲内で存在し得る。
本発明による鋼組成物は、他の任意選択的元素を含有していてもよい。
タングステン（Ｗ）は、０～０．２０の範囲内で、より好ましくは０～０．１５の範囲内で存在し得る。Ｗは、Ｍｏと同様の役割を果たす。しかしながら、同様の効果を実現するためには、（重量％単位で）約２倍の量が必要である。実際のその適用は、そのコストにより効果的に制限される。
ホウ素（Ｂ）は、０～０．００３０の範囲内で存在し得る。Ｂは、硬化性を改善するために使用され得る。しかしながら、約０．００３０重量％超の量でＢを添加した場合、その有効性は低下する。
カルシウム（Ｃａ）は、０．００１０～０．００３０の範囲内で存在する。Ｃａは、非金属含有物の形状を制御し、丸い形状になるのを促すために使用され得る。それゆえ、少量のＣａが残留していても許容される。そのような残留量は、Ｃａ処理が効果的に実行されたことの実証として、時には望ましいこともある。
本発明による鋼組成物は、不可避的不純物を含む。リン（Ｐ）、イオウ（Ｓ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモニー（Ｓｂ）、ヒ素（Ａｓ）、及び鉛（Ｐｂ）は、全て不可避的不純物とみなされる。これらは、鋼の靭性に悪影響を及ぼすことが知られている。リンの量の範囲は、０～０．０１５０である。イオウは、０～０．０１０の範囲内で、好ましくは０～０．００５の範囲内で、より好ましくは０～０．００２の範囲内で存在し得る。スズは、０～０．０２５の範囲内で、より好ましくは０～０．０２０の範囲内で存在し得る。アンチモニーは、０～０．００５の範囲内で存在し得る。ヒ素は、０～０．０２０の範囲内で、好ましくは０～０．０１０の範囲内で存在し得る。鉛は、０～０．０１０の範囲内で、好ましくは０～０．００５の範囲内で存在し得る。
銅（Ｃｕ）はまた、鋼くずには不可避的に存在するため、本発明の文脈では、不可避的不純物とみなされる。それは、硬化性をわずかに向上させる。しかしながら、大量のＣｕ
は、赤熱脆性を発生させ得る。これは、熱間加工製品の表面品質を低下させる（粗さを増加させる）だけでなく、結果として修復不可能な重大な欠陥を発生させる可能性がある。Ｃｕは、０～０．３０の範囲に、好ましくは０～０．２０の範囲に制限される。
酸素（Ｏ）は、０～０．００３の範囲内で存在し得るが、水素（Ｈ）は、０～０．０００３０の範囲内で、好ましくは０～０．０００１８の範囲内で存在し得る。
鉄（Ｆｅ）は、本発明による鋼組成物内の残りの成分である。
パラメータ
本発明による鋼組成物内の個々の元素の範囲に加えて、好ましくは以下の式のうちの１つ以上が適用される：
十分な硬化性を保証し、７６ｍｍ（３インチ）のセクションにわたって９０％以上のマルテンサイトを含む微細構造を実現するのを可能にするために、有利には、組成物は以下の式を満たす：
４Ｃ＋Ｍｎ＋０．６Ｃｒ＋０．５Ｎｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ＋１６６Ｂ≧３．７、好ましくは≧４．１である。
焼き入れの際の割れを防止するために、有利には、組成物は、焼き割れに対する感受性を反映する次式を満たす：
［Ｃ＋（Ｍｎ＋Ｍｏ＋Ｗ／２）／５＋（Ｃｒ＋Ｎｉ＋Ｖ）／１０］／［５３９－４２３Ｃ－３０．４Ｍｎ－１７．７Ｎｉ－１２．１Ｃｒ－７．５（Ｍｏ＋０．５Ｗ）－１１Ｓｉ］×１０００≦２．８、好ましくは≦２．６である。
焼き戻し後の十分な強度を保証するために、有利には、組成物は次式を満たす：
２７０Ｃ＋７０（Ｍｏ＋Ｗ／２）＋４５０Ｖ≧８０、好ましくは≧１００である。
含有物
非金属含有物の量を減らし、それらの粒径と形状を制御することによって、靭性と耐疲労性とが改善し、水素脆化への感受性が減少する。非金属含有物の含有量を低くするために、組成物の調製中に真空脱器を実行する。
有利には、金属含有物が含まれる場合、その最大含有量は、以下に準拠する：
（ＡＳＴＭ Ｅ４５）
Ａ（硫化物）、
薄：０；
厚：０；
Ｂ（アルミナ）、
薄：１．５、好ましくは１．０；
厚：１．０、好ましくは０；
Ｃ（ケイ酸塩）、
薄：１．５、好ましくは１．０；
厚：１．０、好ましくは０；
Ｄ（粒状酸化物）、
薄：２．０、好ましくは１．５；
厚：１．０、好ましくは０．５；である。
最大粒径５０μｍ、好ましくは３０μｍ未満までのオーバーサイズの含有物が、存在することができる。
製造方法
本発明による組成物から、加工品、具体的には継ぎ目のない圧力容器、より具体的には、上に説明したような、圧縮ガスを保管及び輸送するためのボンベを製造することができ
る。
本発明による、圧縮ガス、特に水素の保管及び／又は輸送のための、継ぎ目のない鋼製圧力容器、特に大型ボンベ又はボトルの製造方法は：
上に定義したような本発明による鋼組成物を有する管状体を有する、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物を提供するステップと；
管状体を有する、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物を、Ａｃ３と結晶粒粗大化温度との間の温度で、完全相変態を保証するのに十分な期間にわたってオーステナイト化する、オーステナイト化ステップと；
Ｍｆより低い温度までオーステナイト化された、管状体を有する物体を、８００℃と５００℃との間で、少なくとも３℃／秒の冷却速度で焼き入れする、焼き入れステップと；
管状体を有する焼き入れされた物体を、６００℃～Ａｃ１の範囲内の温度で焼き戻しする、焼き戻しステップと、を含む。
本発明による上記の方法の第１ステップでは、上に定義された鋼組成物を有する管状体を有する、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物が、提供される。典型的には、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物は：
ｉ）丸い鋼片を、好ましくは回転炉床式加熱炉によって加熱することと；
ｉｉ）鋼片を、特にマンネスマン法にしたがって、穿孔することと；
ｉｉｉ）例えば、保持されたマンドレル上などで、熱間圧延することと；
ｉｖ）サイズ決め、有利には、マンドレルを使わないサイズ決めを行うことと；
ｖ）任意選択的に、再加熱し、拡管することと；
ｖｉ）室温に冷却する、好ましくは静止空気中で、室温に冷却することと；
ｖｉｉ）切断する、特に、所望の長さに切断することと；
ｖｉｉｉ）両端部を鍛造する、有利には、熱間スピニングによって鍛造することと、を含むプロセスを通じて得られる。
上記のようにして得られた半完成物又は構成部品は、鍛造された両端部を有する管状体を有する。典型的には、高圧ガスボンベ用の管状体の最終的なサイズは、外径が、３５０ｍｍと７００ｍｍとの間であり、壁厚が、２５ｍｍと７５ｍｍとの間である。鍛造された両端部では、壁厚は、最大１００ｍｍまで厚くすることができる。
上記のようにして得られた、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物は、オーステナイト化ステップにかけられるが、そこでは、その半完成物は、Ａｃ３（加熱した際にオーステナイトへの変態が完了する、最終的臨界温度を表す）と結晶粒粗大化温度との間の温度まで、オーステナイトへの完全変態を達成するための期間にわたり加熱される。それに続いて、Ｍｆ（マルテンサイトへの変態のマルテンサイト変態終了温度を表す）よりも低い温度、典型的には周囲温度まで焼き入れされる。焼き入れステップにおける冷却速度は、典型的には壁厚全体にわたる平均の冷却速度として計算又は測定されるが、８００℃と５００℃との間で決定される場合に、少なくとも３℃／秒である。このようにして焼き入れされた半完成物は、６００℃より高くＡｃ１温度（加熱に際してオーステナイトへの変態が開始される開始温度を表す）よりも低い温度で焼き戻しされる。６００℃の最低焼き戻し温度は、十分な強度を維持しつつ、内部応力を低減することによって優れた靭性を得るために必要である。
Ｖが０．０３以下である場合、好ましいオーステナイト化温度は、８４０～９００℃である。Ｖが０．０３以上であり、かつ／又はＮｂが０．０１５以上である場合、好ましいオーステナイト温度は、９００～９６０℃である。
完全変態を達成するための期間に関するガイドラインとして、オーステナイト化ステップは、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物を、Ａｃ３と結晶粒粗大化温度との間の範囲内の標的温度から±１０℃以内の炉温で、壁厚×壁厚１ｍｍ当たり１分により定義される最短時間と２４０分の最長時間とを有する期間にわたり保持することを、好ましくは含む。結晶粒粗大化は、回避されるはずである。
焼き入れは、液体をスプレーすること又は液体に浸漬することによって実行され得る。好適な液体の例としては、水、水－ポリマー溶液、オイル、及び塩水が挙げられる。焼き入れの間、８００℃から５００℃に下がる関連する温度範囲内で、冷却速度は３℃／秒以上、好ましくは５℃／秒以上である。
焼き戻しステップは、６００℃より高くＡｃ１より低い温度で、好ましくは７００℃より低い温度で、より好ましくは６００℃と６７０℃との間の温度で実行される。
有利には、焼き戻しステップは、少なくとも、壁厚×壁厚１ｍｍあたり３分という最小値を有する期間にわたって、半完成物を保持することを含む
先行するオーステナイト結晶の粒度数（ＡＳＴＭ Ｅ１１２）が７であるか、又はより微細なものである。すなわち上記の数が大きくなればなるほど、結晶粒径が微細になる。
本発明による組成物における合金を構成する元素のうちの残りのものは、８００℃と５００℃の間で、オーステナイト化温度から、３℃／秒の冷却速度で焼き入れの際に、結果として得られる微細構造が、少なくとも８５％のマルテンサイトで構成されるというものである。
微細構造
加工品、特に継ぎ目のない圧力容器（例えば、圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送用であって、本発明による鋼組成物を有するボトル又は大型ボンベ）の微細構造は、８５％以上であり最大で１００％のマルテンサイトを、好ましくは９０％以上のマルテンサイトを、より好ましくは９５％以上のマルテンサイトを含み、残りが、フェライト及びベイナイト、好ましくは残りがベイナイトのみである。
マルテンサイトの最小量は、既知の冷却速度でオーステナイト範囲から冷却される試験片に対して、硬度試験を行うことによって示し得る。これは、ＡＳＴＭ Ａ２５５にしたがって試験された、標準ジョミニー試片上の冷却された端部から、３８ｍｍ（１．５インチ）の位置に概ね対応する。最小硬度は：
マルテンサイト 最小硬度（ＨＲＣ）
８５％ ５７×［％Ｃ］＋２６であり；
９０％ ５８×［％Ｃ］＋２７であり；
９５％ ５９×［％Ｃ］＋２９である。
ほぼ完全にマルテンサイトである微細構造は、微細なパケットサイズを実現するのを可能にするが、このサイズが、高強度で低内部応力と組み合わされると、良好な破壊靭性及び耐疲労性をもたらす。
機械的特性
本発明による、継ぎ目のない圧力容器、例えば、圧縮ガス、特に水素の保管及び／又は輸送用ボトル又は大型ボンベは、強度、延性、及び靭性に関するその性質によって特徴づけられ得る。好ましくは、加工品は、以下の特性：
引っ張り強さ（ＴＳ）：８４０ＭＰａ以上；
降伏強さ（ＹＳ）：６６０ＭＰａ以上；
硬度：２４０ＨＶ以上、
からなる群から選択される少なくとも１つ、
及び以下の特性：
全伸び：１５％以上；
衝撃エネルギー（Ｖ形切欠き試料）：－５０℃で１００Ｊ超かつ－４０℃で１００Ｊ超；
せん断面積：－５０℃で、５０％超の延性、好ましくは、－５０℃で、８０％の延性；
－４０℃で、８０％超の延性、好ましくは、－４０℃で、９０％の延性、及び
靭性：空気中で、室温から－４０℃まで、ＫＩＣ＞２５０ＭＰａ ｍ０．５、
水素中、室温下で、２００バールから１０００バールまで、ＫＩＣ＞５０ＭＰａ ｍ０．５、
からなる群から選択される少なくとも１つを有する
最初の群は、強度特性に関係し、２番目の群は、延性と靭性とに関する特性が挙げられている。
好ましくは、比率ＹＳ／ＴＳは、０．９０以下である。
ガスボンベとしての加工品の好ましい用途の場合、水素環境下での靭性に照らして、好ましくは、強度特性は：
引っ張り強さ（ＴＳ）：８４０～１２５０ＭＰａ、より好ましくは８４０～９６０ＭＰａ、
降伏強さ（ＹＳ）：６６０～１１００ＭＰａ、より好ましくは６６０～７６０ＭＰａ、
硬度：２４０～３００ＨＶ。
有利には、水素中での疲労亀裂の成長への耐性特性（ＡＳＴＭ Ｅ６４７）は、
５５ＭＰａのＨ２の下で：
Ｒ＝０．１及びΔＫ≦１０ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜４・１０－８ｍ／サイクル；
Ｒ＝０．７及びΔＫ≦７ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜２・１０－８ｍ／サイクル；
１０６ＭＰａのＨ２の下で：
Ｒ＝０．１及びΔＫ≦１０ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜６・１０－８ｍ／サイクル；
Ｒ＝０．７及びΔＫ≦７ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜５・１０－８ｍ／サイクル。
最も好ましくは、加工品は、上記の性質及び特性の全てを有する。
本発明はまた、上で定義した継ぎ目のない圧力容器を含む、高圧水素ガス保管用ボンベに関する。上にその要点を説明したその組成と微細構造バランスの取れた性質のセットを有する、本発明による厚い壁のボンベは、高圧縮ガス、特に水素を保管するのに特に好適である。
更なる態様では、本発明は、例えば水素などの圧縮ガスを、最大１２０ＭＰａ（１２００バール）、特に５０～１００ＭＰａの範囲内の圧力で保管するための、上記のような継ぎ目のない圧力容器使用法に関する。
実施例
下記の表１に示す、本発明による鋼組成物Ａ～Ｅを、真空脱気法を含む方法により調製した。表１はまた、様々な先行技術文献に由来する、比較例の組成物Ｆ～Ｚ２を示す。それらの文献は、表２に特定されている。
組成物Ａ～Ｅは、中空の円筒体として製造され、その円筒体を、表３に示すような熱処理にかけた。このようにして製造した円筒体の最終寸法は、表４に示されている。非金属含有物と粒度のデータが、表５と表６にそれぞれ含まれている。表７は、上で定義した硬化性、焼き割れ、及び析出硬化に関連するパラメータを示す。
機械的性質を、表８～１２に示す。
比較例Ｆ～Ｚ２に関する先行技術参考文献から、関連するデータが入手可能である場合には、それらのデータを上記の表に組み込んでいる。
水素脆化は、試験実施中のひずみ速度条件に強く依存して変動することは良く知られている。この理由により、一例として、引っ張り試験が、典型的には、水素が材料の大部分に拡散し、実際に脆化を促すようにするために、１０－５秒－１の公称ひずみ率で実施される（参照：ＣＳＡ標準－圧縮水素印加の下での材料適合性評価のための試験方法－金属編、２０１４）。
例えばＶ形切欠き試験片への衝撃エネルギー試験、更には水素をチャージした試料への衝撃エネルギー試験などの試験を実施しても、実際の使用条件下での材料のビヘイビアを表すわけではない。衝撃試験に関連する高速破壊中の速いひずみ速度は、水素脆化が発生しないようにし得るので、実際の材料の性能に関する定量的情報は提供しない。
したがって、水素によりアシストされた割れの発生に対する閾値応力拡大係数（ＫＩＨ）として、材料の靭性を測定する。
ＡＳＭＥのＢＰＶＣのセクションＶＩＩＩディビジョン３の条項ＫＤ－１０は、使用中に遭遇すると予想される水素条件下で、材料の疲労亀裂伝搬と破壊靭性とを測定することを求めている。
疲労亀裂成長速度試験を、ＡＳＴＭ Ｅ６４７の定めている手順にしたがって、コンパクト引っ張り（ＣＴ）ジオメトリを用いて実施した。ＣＴ試験片の公称ジオメトリは：厚さ（Ｂ）が１２．７ｍｍ；幅（Ｗ）が２６ｍｍ；開始時点の切り欠き長さが５．２ｍｍであった。試験片の向きに対する標準の指定はＣＬ、すなわち、円周方向に荷重をかけて、割れが長手方向に伝搬するというものである。空気中、１０～１５Ｈｚの周波数、０．１の荷重比（Ｒ：最小印加荷重を最大荷重で割ったものに等しい）で、疲労亀裂を予め生じさせた。
水素ガス中、最大１０６ＭＰａの圧力で、ＣＳＡのＣＨＭＣ１に概説されている高圧気体水素中での試験に関する方法と矛盾しない、また、ＡＳＭＥのボイラー及び圧力容器コードのセクションＶＩＩＩディビジョン３の条項ＫＤ－１０とも矛盾しない手順にしたがって、疲労亀裂成長試験を実施した。ただし、例外は、本研究調査においては、最大で、上の規定する周波数０．１Ｈｚより高い周波数１Ｈｚを用いたことである。
図１は、表９からの靭性データを図示したグラフである。 表９及び図１から明らかなように、本発明による鋼組成物は、圧縮水素ガスの保管及び輸送に好適な圧力容器であって、先行技術のものの水素圧力下での靭性を超える靭性を有する圧力容器を製造することを可能にする。 図２～図４は、様々な検査条件の下での、本発明の製品の疲労のビヘイビアと、入手可能な場合には先行技術参照文献から入手した疲労のビヘイビアとを図示するグラフである。 本発明の例は、脆化を引き起こす水素環境下であっても、疲労亀裂の伝搬に対して優れた耐性を示すということが明らかである。 図５は、鋼組成物Ａについて、（室温での）引っ張り強さ（◆）と降伏強度（●）とを、焼き戻し温度の関数として示す。 図６は、鋼組成物Ａについて、（－６０℃での）衝撃エネルギー（◆）とせん断面積（●）とを、焼き戻し温度の関数として示す。 明らかなように、本発明は、６００℃より高い温度で焼き戻しすることにより、強度と靭性とを達成するのを可能にする。
Figure 2024501145000001
Figure 2024501145000002
Figure 2024501145000003
Figure 2024501145000004
Figure 2024501145000005
Figure 2024501145000006
Figure 2024501145000007
Figure 2024501145000008
Figure 2024501145000009
Figure 2024501145000010
Figure 2024501145000011
Figure 2024501145000012
Figure 2024501145000013

Claims (25)

  1. 鋼加工品、特に圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送のためのボトル又は大型ボンベのような継ぎ目のない圧力容器、を時に製造するための鋼組成物であって、前記鋼組成物は：
    ０．２５～０．３５重量％のＣと；
    ０．２０～０．３５重量％のＳｉと；
    ０．４０～０．６０重量％のＭｎと；
    １．２０～１．７０重量％のＣｒと；
    １．４０～１．９０重量％のＮｉと；
    ０．１５～０．２５重量％のＭｏと；
    ０．０１５～０．０３５重量％のＡｌと；
    ０．００１～０．０４０重量％のＮｂと；
    ０．００１～０．０６０重量％のＶと；
    ０．００３０～０．０１２０重量％のＮと；
    ０．００１０～０．００３０重量％のＣａと；
    Ｆｅ及び不可避的不純物と；
    任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、
    ０～０．２０重量％のＷと；
    ０～０．０２５重量％のＴｉと；
    ０～０．００３０重量％のＢと、
    を含み、
    前記不可避的不純物は、もし存在する場合には：以下の元素：
    ０～０．３０重量％のＣｕ；
    ０～０．０１重量％のＳ；
    ０～０．０１５重量％のＰ；
    ０～０．０２０重量％のＡｓ；
    ０～０．００５重量％のＳｂ；
    ０～０．０２５重量％のＳｎ；
    ０～０．０１重量％のＰｂ；
    ０～０．００３重量％のＯ；及び
    ０～０．０００３０重量％のＨ、
    のうちの１つ以上を含む、鋼組成物。
  2. ４Ｃ＋Ｍｎ＋０．６Ｃｒ＋０．５Ｎｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ＋１６６Ｂ≧３．７であり；かつ／又は
    ［Ｃ＋（Ｍｎ＋Ｍｏ＋Ｗ／２）／５＋（Ｃｒ＋Ｎｉ＋Ｖ）／１０］／［５３９－４２３Ｃ～３０．４Ｍｎ－１７．７Ｎｉ－１２．１Ｃｒ－７．５（Ｍｏ＋０．５Ｗ）－１１Ｓｉ］×１０００≦２．８であり、かつ／又は
    ２７０Ｃ＋７０（Ｍｏ＋Ｗ／２）＋４５０Ｖ≧８０である、
    請求項１に記載の鋼組成物。
  3. 前記鋼組成物が：
    Ｃ：０．２５～０．３５重量％；
    Ｓｉ：０．２０～０．３５重量％；
    Ｍｎ：０．４０～０．６０重量％；
    Ｃｒ：１．４０～１．７０重量％；
    Ｎｉ：１．５０～１．９０重量％；
    Ｍｏ：０．１５～０．２５重量％；
    Ａｌ：０．０１５～０．０３５重量％；
    Ｎｂ：０．００１～０．０４０重量％；
    Ｖ：０．００１～０．０６０重量％；
    Ｎ：０．００３０～０．０１２０重量％；
    Ｃａ：０．００１０～０．００３０重量％；
    Ｆｅ及び不可避的不純物；
    任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、
    Ｗ：０～０．２０重量％；
    Ｔｉ：０～０．０２５重量％；
    Ｂ：０～０．００３０重量％、
    を含み、
    前記不可避的不純物は、もし存在する場合には：以下の元素：
    Ｃｕ：０～０．２０重量％；
    Ｓ：０～０．００２重量％；
    Ｐ：０～０．０１５重量％；
    Ａｓ：０～０．０２０重量％；
    Ｓｂ：０～０．００５重量％；
    Ｓｎ：０～０．０２５重量％；
    Ｐｂ：０～０．００５重量％；
    Ｏ：０～０．００３重量％；及び
    Ｈ：０～０．０００３０重量％、
    のうちの１つ以上を含む、請求項１又は２に記載の鋼組成物。
  4. 前記鋼組成物が：
    Ｃ：０．２５～０．３５重量％；
    Ｓｉ：０．２０～０．３５重量％；
    Ｍｎ：０．４０～０．６０重量％；
    Ｃｒ：１．２０～１．５０重量％；
    Ｎｉ：１．４０～１．７０重量％；
    Ｍｏ：０．１５～０．２５重量％；
    Ａｌ：０．０１５～０．０３５重量％；
    Ｎｂ：０．００１～０．０４０重量％；
    Ｔｉ：０．０１０～０．０２５重量％；
    Ｖ：０．００１～０．０６０重量％；
    Ｎ：０．００３０～０．０１２０重量％；
    Ｃａ：０．００１０～０．００３０重量％；
    Ｂ：０．００１５～０．００３０重量％；
    Ｆｅ及び不可避的不純物と；
    任意選択的元素として、もしそれが存在する場合には、
    ０～０．２０重量％のＷと、
    を含み、
    前記不可避的不純物は、もし存在する場合には：以下の元素：
    Ｃｕ：０～０．２０重量％；
    Ｓ：０～０．００２重量％；
    Ｐ：０～０．０１５重量％；
    Ａｓ：０～０．０２０重量％；
    Ｓｂ：０～０．００５重量％；
    Ｓｎ：０～０．０２５重量％；
    Ｐｂ：０～０．００５重量％；
    Ｏ：０～０．００３重量％；及び
    Ｈ：０～０．０００３０重量％、
    のうちの１つ以上を含む、請求項１～２のいずれか一項に記載の鋼組成物。
  5. Ｃは、０．２５～０．３３重量％、好ましくは０．２７～０．３３重量％である、請求項１～４のいずれか一項に記載の鋼組成物。
  6. Ｗは、０～０．１５重量％である、請求項１～５のいずれか一項に記載の鋼組成物。
  7. Ｈは、０～０．０００１８重量％である、請求項１～６のいずれか一項に記載の鋼組成物。
  8. ４Ｃ＋Ｍｎ＋０．６Ｃｒ＋０．５Ｎｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ＋１６６Ｂ≧４．１である、請求項２に記載の鋼組成物。
  9. ［Ｃ＋（Ｍｎ＋Ｍｏ＋Ｗ／２）／５＋（Ｃｒ＋Ｎｉ＋Ｖ）／１０］／［５３９－４２３Ｃ－３０．４Ｍｎ－１７．７Ｎｉ－１２．１Ｃｒ－７．５（Ｍｏ＋０．５Ｗ）－１１Ｓｉ］×１０００≦２．６である、請求項２に記載の鋼組成物。
  10. ２７０Ｃ＋７０（Ｍｏ＋Ｗ／２）＋４５０Ｖ≧１００である、請求項２に記載の鋼組成物。
  11. 非金属含有物、もし存在する場合には、に含有される最大含有量（ＡＳＴＭ Ｅ４５）は、
    Ａ（硫化物）、
    薄：０；
    厚：０；
    Ｂ（アルミナ）、
    薄：１．５、好ましくは１．０；
    厚：１．０、好ましくは０；
    Ｃ（ケイ酸塩）、
    薄：１．５、好ましくは１．０；
    厚：１．０、好ましくは０；
    Ｄ（粒状酸化物）、
    薄：２．０、好ましくは１．５；
    厚：１．０、好ましくは０．５；である
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の鋼組成物。
  12. 加工品、特に圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送用のボトル又は大型ボンベのような継ぎ目のない圧力容器、であって、請求項１～１１のいずれか一項に記載の鋼組成物と、８５％以上のマルテンサイト、好ましくは９０％以上のマルテンサイト、より好ましくは９５％以上のマルテンサイトを含み、残りがフェライト及びベイナイト、好ましくは残りがベイナイトのみである微細構造と、を有する、加工品。
  13. 前記加工品が、
    引っ張り強さ（ＴＳ）：８４０ＭＰａ以上；
    降伏強さ（ＹＳ）：６６０ＭＰａ以上；
    硬度：２４０ＨＶ以上；
    からなる群から選択される少なくとも１つ以上の特性と、
    全伸び：１５％以上；
    衝撃エネルギー（Ｖ形切欠き試料）：－５０℃で１００Ｊ超であり、－４０℃で１００Ｊ超；
    せん断面積：－５０℃で、５０％超の延性、好ましくは－５０℃で８０％超の延性；－４０℃で、８０％超の延性、好ましくは、－４０℃で、９０％の延性；
    靭性：空気中で、室温から－４０℃まで、ＫＩＣ＞２５０ＭＰａ ｍ０．５、水素中、室温下で、２００バールから１０００バールまで、ＫＩＣ＞５０ＭＰａ ｍ０．５、
    からなる群から選択される少なくとも１つ以上の特性と、を有する、請求項１２に記載の加工品。
  14. ＹＳ／ＴＳ比率が、０．９０以下である、請求項１３に記載の加工品。
  15. 前記加工品は、
    引っ張り強さ（ＴＳ）が、８４０～１２５０ＭＰａ、好ましくは８４０～９６０ＭＰａであり、
    降伏強さ（ＹＳ）が、６６０～１１００ＭＰａ、好ましくは６６０～７６０ＭＰａであり、
    硬度が、２４０～３００ＨＶである、
    請求項１３又は１４に記載の加工品。
  16. 水素中の耐疲労性が、
    ５５ＭＰａＨ２で、
    ・Ｒ＝０．１及びΔＫ≦１０ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜４・１０－８ｍ／サイクルであり；
    ・Ｒ＝０．７及びΔＫ≦７ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜２・１０－８ｍ／サイクルであり；
    １０６ＭＰａＨ２で、
    ・Ｒ＝０．１及びΔＫ≦１０ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜６・１０－８ｍ／サイクルであり；
    ・Ｒ＝０．７及びΔＫ≦７ＭＰａ＊ｍ１／２で、ｄａ／ｄＮ＜５・１０－８ｍ／サイクルである、
    請求項１３～１５のいずれか一項に記載の加工品。
  17. 圧縮ガス特に水素の保管及び／又は輸送用のボトル又は大型ボンベのような、継ぎ目のない圧力容器の製造方法であって、前記方法は：
    請求項１～１１のいずれか一項に定義された鋼組成物を有する管状体を有する、熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物を提供するステップと、
    前記管状体を有する、熱間圧延された、継ぎ目のない前記半完成物を、Ａｃ３と結晶粒粗大化温度との間で、完全変態を保証するのに十分な期間にわたってオーステナイト化する、オーステナイト化ステップと；
    Ｍｆより低い温度までオーステナイト化された、管状体を有する物体を、８００℃と５００℃との間で、少なくとも３℃／秒の冷却速度で焼き入れする、焼き入れステップと；
    前記管状体を有する、焼き入れされた継ぎ目のない前記半完成物を、６００℃～Ａｃ１の範囲内の温度で焼き戻しする、焼き戻しステップと、
    を含む方法。
  18. 前記オーステナイト化ステップは、Ｖ≦０．０３％の場合には、８４０～９００℃％の範囲内で実行され、Ｖ≧０．０３％かつ／又はＮｂ≧０．０１５の場合には、９００～９６０℃の範囲内で実行される、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記オーステナイト化ステップは、前記管状体を有する、熱間圧延された、継ぎ目のない前記半完成物を、Ａｃ３と結晶粒粗大化温度との間の範囲内である標的温度から±１０
    ℃以内の炉温で、壁厚×壁厚１ｍｍあたり１分により定義される最短時間と２４０分の最長時間とを有する期間にわたって保持することを含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
  20. 前記焼き戻しステップは、６００～７００℃の範囲内、より好ましくは６００～６７０℃の範囲内の温度で実行される、請求項１７～１９のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記焼き戻しステップは、オーステナイト化された管状体を有する前記半完成物を、少なくとも壁厚×壁厚１ｍｍあたり３分の最小値を有する期間にわたって保持することを含む、請求項１７～２０のいずれか一項に記載の方法。
  22. 管状体を有する熱間圧延された、継ぎ目のない半完成物を提供する前記ステップは：
    ｉ）丸い鋼片を、好ましくは回転炉床式加熱炉によって加熱することと；
    ｉｉ）前記鋼片を、好ましくはマンネスマン法にしたがって穿孔することと；
    ｉｉｉ）熱間圧延、有利には保持されたマンドレル上で熱間圧延することと；
    ｉｖ）サイズ決め、好ましくはマンドレルを使わないサイズ決めを行うことと；
    ｖ）任意選択的に、再加熱し、拡管することと；
    ｖｉ）室温に冷却する、好ましくは静止空気中で室温に冷却することと；
    ｖｉｉ）切断する、特に長さに切断することと；
    ｖｉｉｉ）端部を鍛造する、有利には熱間スピニングにより端部を鍛造することと、
    を含む、請求項１７～２１のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記先行するオーステナイト結晶は、その粒度数（ＡＳＴＭ Ｅ１１２）が７であるか、より微細なものである、請求項１７～２２のいずれか一項に記載の方法。
  24. 請求項１２～１６のいずれか一項に記載の圧力容器を備える高圧水素ガス保管用ボンベ。
  25. 請求項１２～１６のいずれか一項に記載の、圧縮ガス、特に水素を、最大１２０ＭＰａ、特に５０～１００ＭＰａの範囲内の圧力で保管するための圧力容器の使用。
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