JP3538915B2 - 靭性に優れた油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents
靭性に優れた油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼Info
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- JP3538915B2 JP3538915B2 JP25526394A JP25526394A JP3538915B2 JP 3538915 B2 JP3538915 B2 JP 3538915B2 JP 25526394 A JP25526394 A JP 25526394A JP 25526394 A JP25526394 A JP 25526394A JP 3538915 B2 JP3538915 B2 JP 3538915B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油井管用鋼、特に油
井、ガス井用のケーシング、チュービング、ドリルパイ
プ、その他石油、天然ガス生産用パイプ類等（以下、油
井管と総称する）に使用される、降伏強度が５５２ＭＰ
ａ（８０ｋｓｉ）以上の高強度でかつ靭性に優れたマル
テンサイト系ステンレス鋼の組成、組織に関する。
井、ガス井用のケーシング、チュービング、ドリルパイ
プ、その他石油、天然ガス生産用パイプ類等（以下、油
井管と総称する）に使用される、降伏強度が５５２ＭＰ
ａ（８０ｋｓｉ）以上の高強度でかつ靭性に優れたマル
テンサイト系ステンレス鋼の組成、組織に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、原油、天然ガスを採取するための
油井管として、炭酸ガス環境、いわゆるスウィート環境
で優れた耐食性を有する鋼が求められるようになり、い
わゆるマルテンサイト系ステンレス鋼であるＡＩＳＩ４
２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の需要が増大している。炭酸
ガス環境で現在活発な石油・ガス掘削活動が展開されて
いる代表的な油田地域は、北海地区であるが、このよう
な冬季に極寒となる地域で使用される油井管は、耐食
性、強度はもちろんのこと、併せて靭性に優れることが
要求される。
油井管として、炭酸ガス環境、いわゆるスウィート環境
で優れた耐食性を有する鋼が求められるようになり、い
わゆるマルテンサイト系ステンレス鋼であるＡＩＳＩ４
２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の需要が増大している。炭酸
ガス環境で現在活発な石油・ガス掘削活動が展開されて
いる代表的な油田地域は、北海地区であるが、このよう
な冬季に極寒となる地域で使用される油井管は、耐食
性、強度はもちろんのこと、併せて靭性に優れることが
要求される。
【０００３】ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ油井管
は、金属組織としては、いわゆる焼ならし、焼戻しによ
って得られる、焼戻しマルテンサイト組織で使用し高強
度を得ている。ところが、このタイプの１３％Ｃｒ鋼
は、約０．２％のＣを含有するため、焼きならし時に旧
オーステナイト結晶粒界やマルテンサイトの下部構造で
あるパケット境界にＣｒ23Ｃ6 を主体とする炭化物が析
出するため、油井管として必要な５５２ＭＰａ（８０ｋ
ｓｉ）以上の高降伏強度を得ようとすると、北海での使
用に耐えるような高靭性を得がたいのが現状である。
は、金属組織としては、いわゆる焼ならし、焼戻しによ
って得られる、焼戻しマルテンサイト組織で使用し高強
度を得ている。ところが、このタイプの１３％Ｃｒ鋼
は、約０．２％のＣを含有するため、焼きならし時に旧
オーステナイト結晶粒界やマルテンサイトの下部構造で
あるパケット境界にＣｒ23Ｃ6 を主体とする炭化物が析
出するため、油井管として必要な５５２ＭＰａ（８０ｋ
ｓｉ）以上の高降伏強度を得ようとすると、北海での使
用に耐えるような高靭性を得がたいのが現状である。
【０００４】ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の靭
性を高めるために、従来から、いわゆるオースフォーミ
ングを適用する方法が開示され、高強度でかつ高靭性化
に寄与することが知られている（例えば、特開昭６３−
２３８２１７号公報）。本方法はＣｒ23Ｃ6 を主体とす
る炭化物が析出して靭性が低下してしまう、ＡＩＳＩ４
２０タイプの１３％Ｃｒ鋼にあっても、マルテンサイト
変態前に、オースフォーミングにより、準安定状態のオ
ーステナイトを加工し、旧オーステナイトを十分に細粒
化したうえで、焼戻しマルテンサイト組織を得れば、高
い靭性が得られるという方法である。
性を高めるために、従来から、いわゆるオースフォーミ
ングを適用する方法が開示され、高強度でかつ高靭性化
に寄与することが知られている（例えば、特開昭６３−
２３８２１７号公報）。本方法はＣｒ23Ｃ6 を主体とす
る炭化物が析出して靭性が低下してしまう、ＡＩＳＩ４
２０タイプの１３％Ｃｒ鋼にあっても、マルテンサイト
変態前に、オースフォーミングにより、準安定状態のオ
ーステナイトを加工し、旧オーステナイトを十分に細粒
化したうえで、焼戻しマルテンサイト組織を得れば、高
い靭性が得られるという方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、旧オ
ーステナイトの細粒化により靭性を高める効果が認めら
れるものの、１３％Ｃｒ油井管にオースフォーミングを
適用するには実用上以下のような問題点がある。マルテ
ンサイト変態前のオーステナイトを準安定領域で加工す
るためには、オーステナイト化された油井管を例えば５
００℃程度の低温まで冷却し、しかる後に、さらに鋼管
の温度が低下してマルテンサイト変態が開始する以前に
成形加工をしなければならない。１３％Ｃｒ鋼は、普通
炭素鋼よりも変形抵抗が大きい上、温間加工しなければ
ならないから、負荷限界の大きい加工装置の設置が必要
になる。温間加工用の成形機としては、温間サイザーや
温間矯正機が用いられているが、これらの成形機の加工
量には当然限界があり、到底準安定オーステナイトの細
粒化が達成できるような加工を施すことは困難である。
従って、ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼にオース
フォーミングを適用することは、冶金学的には極めて魅
力的であるけれども、実鋼管の製造を想定すれば、到底
実用的とはなり得ない。
ーステナイトの細粒化により靭性を高める効果が認めら
れるものの、１３％Ｃｒ油井管にオースフォーミングを
適用するには実用上以下のような問題点がある。マルテ
ンサイト変態前のオーステナイトを準安定領域で加工す
るためには、オーステナイト化された油井管を例えば５
００℃程度の低温まで冷却し、しかる後に、さらに鋼管
の温度が低下してマルテンサイト変態が開始する以前に
成形加工をしなければならない。１３％Ｃｒ鋼は、普通
炭素鋼よりも変形抵抗が大きい上、温間加工しなければ
ならないから、負荷限界の大きい加工装置の設置が必要
になる。温間加工用の成形機としては、温間サイザーや
温間矯正機が用いられているが、これらの成形機の加工
量には当然限界があり、到底準安定オーステナイトの細
粒化が達成できるような加工を施すことは困難である。
従って、ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼にオース
フォーミングを適用することは、冶金学的には極めて魅
力的であるけれども、実鋼管の製造を想定すれば、到底
実用的とはなり得ない。
【０００６】かかる事情を鑑み、本発明が解決しようと
する課題は、オースフォーミングのような極めて特殊な
加工熱処理を適用するのではなく、１３％Ｃｒ鋼の成
分、組織を厳密に制御することにより、高強度を保った
上で、一定以上の靭性を確保することである。
する課題は、オースフォーミングのような極めて特殊な
加工熱処理を適用するのではなく、１３％Ｃｒ鋼の成
分、組織を厳密に制御することにより、高強度を保った
上で、一定以上の靭性を確保することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＡＩＳＩ
４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の成分と熱処理条件が強度
及び靭性に及ぼす影響を鋭意研究し、同鋼の靭性支配冶
金因子を解明した。本発明者らは、ＡＩＳＩ４２０タイ
プの１３％Ｃｒ鋼の靭性支配冶金因子として、従来から
明らかになっている、旧オーステナイト結晶粒径、Ｃｒ
23Ｃ6 を主体とする炭化物に加えて、Ｃｒ2 Ｎを主体と
する窒化物、ＡＩＮが重要な役割を果たすことを見いだ
した。この結果、Ａｌ，Ｎ量、及びＡｌとＮのバランス
を制御することと、焼きならし温度を制御することで、
ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の靭性を高めるこ
とができることを知見した。
４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の成分と熱処理条件が強度
及び靭性に及ぼす影響を鋭意研究し、同鋼の靭性支配冶
金因子を解明した。本発明者らは、ＡＩＳＩ４２０タイ
プの１３％Ｃｒ鋼の靭性支配冶金因子として、従来から
明らかになっている、旧オーステナイト結晶粒径、Ｃｒ
23Ｃ6 を主体とする炭化物に加えて、Ｃｒ2 Ｎを主体と
する窒化物、ＡＩＮが重要な役割を果たすことを見いだ
した。この結果、Ａｌ，Ｎ量、及びＡｌとＮのバランス
を制御することと、焼きならし温度を制御することで、
ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の靭性を高めるこ
とができることを知見した。
【０００８】すなわち、本発明はこのような知見に基づ
くものであり、その要旨とするところは、重量％で、
Ｃ：０．１５〜０．２２％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍ
ｎ：０．２５〜１．０％、Ｃｒ：１２．０〜１４．０
％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、を
含有し、さらに、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０１
５〜０．０３０％を含有して、かつ、ΔＮ＝TotalＮ％
−（１４／２７）Ａｌ％で表されるΔＮが０．００５０
以上を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
る鋼を、９６０℃以上１０００℃以下に加熱後室温まで
空冷し、当該鋼をＡｃ１点以下の温度で焼戻したことを
特徴とする、靱性に優れた油井管用マルテンサイト系ス
テンレス鋼である。
くものであり、その要旨とするところは、重量％で、
Ｃ：０．１５〜０．２２％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍ
ｎ：０．２５〜１．０％、Ｃｒ：１２．０〜１４．０
％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、を
含有し、さらに、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０１
５〜０．０３０％を含有して、かつ、ΔＮ＝TotalＮ％
−（１４／２７）Ａｌ％で表されるΔＮが０．００５０
以上を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
る鋼を、９６０℃以上１０００℃以下に加熱後室温まで
空冷し、当該鋼をＡｃ１点以下の温度で焼戻したことを
特徴とする、靱性に優れた油井管用マルテンサイト系ス
テンレス鋼である。
【０００９】
【作用】以下、本発明について詳細に説明する。まず、
成分の限定理由について述べる。Ｃは、熱間加工温度
域、及び焼きならしの加熱温度域でオーステナイト単相
組織を得るために添加する。熱間加工温度域でδフェラ
イトが存在すると、継目無鋼管の製管時に割れや疵が発
生しやすく、生産性や歩留の低下を招くので熱間加工温
度域ではオーステナイト単相組織であることが必要であ
る。また、焼きならしの加熱温度域でδフェライトが存
在すると、焼きならし後にマルテンサイトとδフェライ
トとの混合組織となるために所望の強度が得られなかっ
たり、靭性が低下したりする。以上の理由からＣは少な
くとも０．１５％以上添加する。しかし、過剰に添加す
ると、焼きならし焼戻し後の組織においてＣｒ23Ｃ6 を
主体とする炭化物が多量に生成し、耐食性及び靭性を低
下させるので、上限を０．２２％とする。
成分の限定理由について述べる。Ｃは、熱間加工温度
域、及び焼きならしの加熱温度域でオーステナイト単相
組織を得るために添加する。熱間加工温度域でδフェラ
イトが存在すると、継目無鋼管の製管時に割れや疵が発
生しやすく、生産性や歩留の低下を招くので熱間加工温
度域ではオーステナイト単相組織であることが必要であ
る。また、焼きならしの加熱温度域でδフェライトが存
在すると、焼きならし後にマルテンサイトとδフェライ
トとの混合組織となるために所望の強度が得られなかっ
たり、靭性が低下したりする。以上の理由からＣは少な
くとも０．１５％以上添加する。しかし、過剰に添加す
ると、焼きならし焼戻し後の組織においてＣｒ23Ｃ6 を
主体とする炭化物が多量に生成し、耐食性及び靭性を低
下させるので、上限を０．２２％とする。
【００１０】Ｓｉは製鋼時の脱酸剤が残存したものであ
るが、多量に含有すると炭酸ガス環境中での耐応力腐食
割れ性を低下するので上限を１．０％とする。Ｍｎは製
鋼時の脱酸剤として及びＣと同じく熱間におけるオース
テナイト安定化を目的として０．２５％以上含有させ
る。しかし、多量に含有すると炭酸ガス環境中での耐応
力腐食割れ性を低下するので上限を１．０％をする。
るが、多量に含有すると炭酸ガス環境中での耐応力腐食
割れ性を低下するので上限を１．０％とする。Ｍｎは製
鋼時の脱酸剤として及びＣと同じく熱間におけるオース
テナイト安定化を目的として０．２５％以上含有させ
る。しかし、多量に含有すると炭酸ガス環境中での耐応
力腐食割れ性を低下するので上限を１．０％をする。
【００１１】Ｃｒは炭酸ガス環境で腐食速度を減少させ
るのに極めて有効であるが、１２．０％未満では高温域
での効果が不十分になる。一方１４．０％を超えると、
オーステナイト域への加熱時にＣｒ23Ｃ6 を主体とする
炭化物が多量に生成し、耐食性、靭性の劣化をもたらす
のに加えて、δフェライトの生成をきたして熱間加工性
を劣化させる。従って、本発明でのＣｒは１２．０〜１
４．０％とする。
るのに極めて有効であるが、１２．０％未満では高温域
での効果が不十分になる。一方１４．０％を超えると、
オーステナイト域への加熱時にＣｒ23Ｃ6 を主体とする
炭化物が多量に生成し、耐食性、靭性の劣化をもたらす
のに加えて、δフェライトの生成をきたして熱間加工性
を劣化させる。従って、本発明でのＣｒは１２．０〜１
４．０％とする。
【００１２】Ｐ，Ｓはいわゆる不純物元素である。靭性
の向上を図り、炭酸ガス環境での耐食性を得るために
Ｐ、Ｓはできるだけ低いことが好ましいが、製造コスト
の面からそれぞれ、上限をＰは０．０２０％、Ｓは０．
０１０％とする。また、Ｓは熱間加工性を劣化する元素
である。継目無鋼管の製管時における割れ、疵の発生を
防止するためには０．００２５％以下とすることが望ま
しい。
の向上を図り、炭酸ガス環境での耐食性を得るために
Ｐ、Ｓはできるだけ低いことが好ましいが、製造コスト
の面からそれぞれ、上限をＰは０．０２０％、Ｓは０．
０１０％とする。また、Ｓは熱間加工性を劣化する元素
である。継目無鋼管の製管時における割れ、疵の発生を
防止するためには０．００２５％以下とすることが望ま
しい。
【００１３】本発明では、Ａｌ，ＮをそれぞれＡｌ：
０．０３％以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％の範囲
で添加し、かつ、ΔＮ＝Total Ｎ％−（１４／２７）Ａ
ｌ％≧０．００５０（ここで、Ｎ，Ａｌは重量％を表わ
す。以下同じ）を満たす範囲に両元素量を制御する。以
下に、その理由を述べる。本発明者らは、表１の本発明
１〜本発明６及び比較例１〜比較例６の成分を有する１
３％Ｃｒ鋼を実験室で溶解し、板厚１２mmまで熱間圧延
した後、それぞれ表１に示した焼きならし温度で焼きな
らしを行った後、降伏強度がＡＰＩ規格８０ｋｓｉグレ
ード（５５２ＭＰａ）となるように焼戻しを行い、ＪＩ
Ｓ４号相似引張試験、ＪＩＳ４号衝撃試験（シャルピー
試験）を行って、強度、靭性に及ぼすＡＩ、Ｎ添加量の
影響を調べた。結果を図１に示す。
０．０３％以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％の範囲
で添加し、かつ、ΔＮ＝Total Ｎ％−（１４／２７）Ａ
ｌ％≧０．００５０（ここで、Ｎ，Ａｌは重量％を表わ
す。以下同じ）を満たす範囲に両元素量を制御する。以
下に、その理由を述べる。本発明者らは、表１の本発明
１〜本発明６及び比較例１〜比較例６の成分を有する１
３％Ｃｒ鋼を実験室で溶解し、板厚１２mmまで熱間圧延
した後、それぞれ表１に示した焼きならし温度で焼きな
らしを行った後、降伏強度がＡＰＩ規格８０ｋｓｉグレ
ード（５５２ＭＰａ）となるように焼戻しを行い、ＪＩ
Ｓ４号相似引張試験、ＪＩＳ４号衝撃試験（シャルピー
試験）を行って、強度、靭性に及ぼすＡＩ、Ｎ添加量の
影響を調べた。結果を図１に示す。
【００１４】まず、強度靭性にＮは大きな影響を及ぼ
す。Ｎ量が少なく０．０１５％未満の場合、vTrsが−２
０℃以下の靭性を確保した上で油井管として必要な８０
ｋｓｉの強度を得ることが難しい。また、Ｎを０．０１
５％以上添加しても、Ａｌ添加量との関係でΔＮ＝Tota
l Ｎ％−（１４／２７）Ａｌ％≧０．００５０となるよ
うにＮを添加しなければ同様に８０ｋｓｉの強度を得る
ことが難しい。これは、Ｎが、Ｃｒ2 Ｎとして析出する
ことにより強化に効果的に寄与しているためである。Ｎ
添加量が０．０１５％未満ではＣｒ2 Ｎの析出量が少な
く、強度が低下する。また、Ｎを０．０１５％以上添加
してもＡｌの添加量が多くなるとＮがＡＩＮとして析出
するため、Ｃｒ2 Ｎの析出量が少なくなり、強度が低下
する。一方、Ｎを０．０３０％を超えて多量に添加する
と今度はＣｒ2 Ｎが多量に析出するために、かえって靭
性が低下する。
す。Ｎ量が少なく０．０１５％未満の場合、vTrsが−２
０℃以下の靭性を確保した上で油井管として必要な８０
ｋｓｉの強度を得ることが難しい。また、Ｎを０．０１
５％以上添加しても、Ａｌ添加量との関係でΔＮ＝Tota
l Ｎ％−（１４／２７）Ａｌ％≧０．００５０となるよ
うにＮを添加しなければ同様に８０ｋｓｉの強度を得る
ことが難しい。これは、Ｎが、Ｃｒ2 Ｎとして析出する
ことにより強化に効果的に寄与しているためである。Ｎ
添加量が０．０１５％未満ではＣｒ2 Ｎの析出量が少な
く、強度が低下する。また、Ｎを０．０１５％以上添加
してもＡｌの添加量が多くなるとＮがＡＩＮとして析出
するため、Ｃｒ2 Ｎの析出量が少なくなり、強度が低下
する。一方、Ｎを０．０３０％を超えて多量に添加する
と今度はＣｒ2 Ｎが多量に析出するために、かえって靭
性が低下する。
【００１５】Ａｌは製鋼時の脱酸剤が残存したもので、
多量に含有させると図１に示すように靭性を劣化させ
る。これは、ＡＩＮの析出量が増大するためである。以
上の理由で、本発明では、Ａｌ，ＮをそれぞれＡｌ：
０．０３％以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％の範囲
で添加し、かつ、ΔＮ＝Total Ｎ％−（１４／２７）Ａ
ｌ％≧０．００５０を満たす範囲に両元素量を制御す
る。
多量に含有させると図１に示すように靭性を劣化させ
る。これは、ＡＩＮの析出量が増大するためである。以
上の理由で、本発明では、Ａｌ，ＮをそれぞれＡｌ：
０．０３％以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％の範囲
で添加し、かつ、ΔＮ＝Total Ｎ％−（１４／２７）Ａ
ｌ％≧０．００５０を満たす範囲に両元素量を制御す
る。
【００１６】次に、本発明における熱処理条件について
述べる。本発明では、油井管の熱処理として９６０℃以
上１０００℃以下に加熱後室温まで空冷するいわゆる焼
きならし処理を行い、しかる後当該鋼のＡｃ1 点以下の
温度で焼き戻しを行う。焼きならしの加熱においては、
Ｃｒ23Ｃ6 等の析出物を十分に固溶して耐食性と靭性を
確保する必要がある。このために加熱は９６０℃以上で
行う。しかし、焼きならしの加熱が１０００℃を超える
と加熱時のオーステナイト粒径が大きくなり、靭性を劣
化させるので、上限を１０００℃とする。ＡＩＳＩ４２
０タイプの１３％Ｃｒ鋼は十分な焼き入れ性を有してい
るので、油井管に使用される鋼管の肉厚では、加熱後の
冷却速度は空冷で十分である。焼きならし後は強度調整
のために焼き戻しを行うが、焼戻し温度が当該鋼のＡｃ
1 点を超えると新たにマルテンサイトが形成され、靭性
を劣化するので焼戻し温度の上限を当該鋼のＡｃ1点と
する。
述べる。本発明では、油井管の熱処理として９６０℃以
上１０００℃以下に加熱後室温まで空冷するいわゆる焼
きならし処理を行い、しかる後当該鋼のＡｃ1 点以下の
温度で焼き戻しを行う。焼きならしの加熱においては、
Ｃｒ23Ｃ6 等の析出物を十分に固溶して耐食性と靭性を
確保する必要がある。このために加熱は９６０℃以上で
行う。しかし、焼きならしの加熱が１０００℃を超える
と加熱時のオーステナイト粒径が大きくなり、靭性を劣
化させるので、上限を１０００℃とする。ＡＩＳＩ４２
０タイプの１３％Ｃｒ鋼は十分な焼き入れ性を有してい
るので、油井管に使用される鋼管の肉厚では、加熱後の
冷却速度は空冷で十分である。焼きならし後は強度調整
のために焼き戻しを行うが、焼戻し温度が当該鋼のＡｃ
1 点を超えると新たにマルテンサイトが形成され、靭性
を劣化するので焼戻し温度の上限を当該鋼のＡｃ1点と
する。
【００１７】
【実施例】表１に化学成分を示す１３％Ｃｒ鋼（マルテ
ンサイト系ステンレス鋼）を実験室で溶解し、板厚１２
mmまで熱間圧延した後、それぞれ表１に示した焼きなら
し温度で焼きならしを行った後、本発明７、比較例７，
８を除く各鋼は降伏強度がＡＰＩ規格８０ｋｓｉグレー
ド（５５２ＭＰａ）となるように、本発明７では降伏強
度がＡＰＩ規格９５ｋｓｉグレード（６５５ＭＰａ）と
なるように、比較例７，８ではvTrsが−２０℃以下とな
るように焼戻しを行い、ＪＩＳ４号相似引張試験、ＪＩ
Ｓ４号衝撃試験（シャルピー試験）を行った。表１から
明らかなように、本発明法による組成を有し、熱処理を
施した鋼は８０ｋｓｉグレード、９５ｋｓｉグレードの
いずれにおいても、比較例に比べて強度、靭性に優れる
ことがわかる。
ンサイト系ステンレス鋼）を実験室で溶解し、板厚１２
mmまで熱間圧延した後、それぞれ表１に示した焼きなら
し温度で焼きならしを行った後、本発明７、比較例７，
８を除く各鋼は降伏強度がＡＰＩ規格８０ｋｓｉグレー
ド（５５２ＭＰａ）となるように、本発明７では降伏強
度がＡＰＩ規格９５ｋｓｉグレード（６５５ＭＰａ）と
なるように、比較例７，８ではvTrsが−２０℃以下とな
るように焼戻しを行い、ＪＩＳ４号相似引張試験、ＪＩ
Ｓ４号衝撃試験（シャルピー試験）を行った。表１から
明らかなように、本発明法による組成を有し、熱処理を
施した鋼は８０ｋｓｉグレード、９５ｋｓｉグレードの
いずれにおいても、比較例に比べて強度、靭性に優れる
ことがわかる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、油井管に使用される、
降伏強度が５５２ＭＰａ（８０ｋｓｉ）以上の高強度で
かつ靭性に優れた１３％Ｃｒ鋼が安価に得られるため、
その工業的意義は極めて大きい。
降伏強度が５５２ＭＰａ（８０ｋｓｉ）以上の高強度で
かつ靭性に優れた１３％Ｃｒ鋼が安価に得られるため、
その工業的意義は極めて大きい。
【図１】ＡＩＳＩ４２０タイプの１３％Ｃｒ鋼の強度、
靭性に及ぼすＡｌ，Ｎ量、及びＡｌとＮのバランスの影
響を示したもので、Ａｌ，ＮをそれぞれＡｌ：０．０３
％以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％以下の範囲で添
加し、かつ、ΔＮ＝Total Ｎ％−（１４／２７）Ａｌ％
≧０．００５０を満たす範囲に両元素量を制御すること
により、高強度でかつ靭性に優れたマルテンサイト系ス
テンレス鋼が得られることを示す。
靭性に及ぼすＡｌ，Ｎ量、及びＡｌとＮのバランスの影
響を示したもので、Ａｌ，ＮをそれぞれＡｌ：０．０３
％以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％以下の範囲で添
加し、かつ、ΔＮ＝Total Ｎ％−（１４／２７）Ａｌ％
≧０．００５０を満たす範囲に両元素量を制御すること
により、高強度でかつ靭性に優れたマルテンサイト系ス
テンレス鋼が得られることを示す。
フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 直治
福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号
新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内
(56)参考文献 特開 平２−104639（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．１５〜０．２２％、Ｓ
ｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．２５〜１．０％、Ｃｒ：
１２．０〜１４．０％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：
０．０１０％以下を含有し、さらに、Ａｌ：０．０３％
以下、Ｎ：０．０１５〜０．０３０％を含有して、か
つ、 ΔＮ＝TotalＮ％−（１４／２７）Ａｌ％で表されるΔ
Ｎが０．００５０以上を満足し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、９６０℃以上１０００℃以下
に加熱後室温まで空冷し、当該鋼をＡｃ１点以下の温度
で焼戻したことを特徴とする、靱性に優れた油井管用マ
ルテンサイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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