JP7486012B1 - サワー環境での使用に適した鋼材 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
質量%で、
C:0.20超~0.35%、
Si:0.05~1.50%、
Mn:0.02~1.00%、
P:0.025%以下、
S:0.0100%以下、
Al:0.005~0.100%、
Ni:0.10超~2.50%、
Cr:0.40~1.50%、
Mo:0.30~1.50%、
Ti:0.002~0.050%、
B:0.0001~0.0050%、
N:0.0100%以下、
O:0.0100%以下、
V:0~0.60%、
Nb:0~0.030%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Zr:0~0.0100%、
希土類元素:0~0.0100%、
Co:0~0.50%、
W:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、及び、
残部がFe及び不純物からなり、
降伏強度が862MPa以上であり、
円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度をθCrと定義したとき、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが、式(1)~(4)を満たし、
前記鋼材中において、
円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFが0.650個/μm2以上であり、
円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCが0.290個/μm2以下である。
(0.157×C-0.0006×Cr-0.0098×Mo-0.0482×V+0.0006)/θCr≦0.300 (1)
(1+263×C-Cr-16×Mo-80×V)/(98-358×C+159×Cr+15×Mo+96×V)≦0.355 (2)
-9.7×Mn-104×S+0.8×Mo+0.08×Ni2-4.1×Ni-5.1×Ti≧-9.0 (3)
15.8×Si-33.8×Mn-28.8×Ni≧-51.0 (4)
ここで、式(1)~(4)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。また、式(1)中のθCrには、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度が、単位:質量分率で代入される。
(0.157×C-0.0006×Cr-0.0098×Mo-0.0482×V+0.0006)/θCr≦0.300 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。また、式(1)中のθCrには、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度が、単位:質量分率(mass fraction)で代入される。
(1+263×C-Cr-16×Mo-80×V)/(98-358×C+159×Cr+15×Mo+96×V)≦0.355 (2)
ここで、式(2)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。
-9.7×Mn-104×S+0.8×Mo+0.08×Ni2-4.1×Ni-5.1×Ti≧-9.0 (3)
15.8×Si-33.8×Mn-28.8×Ni≧-51.0 (4)
ここで、式(3)及び式(4)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。
鋼材であって、
質量%で、
C:0.20超~0.35%、
Si:0.05~1.50%、
Mn:0.02~1.00%、
P:0.025%以下、
S:0.0100%以下、
Al:0.005~0.100%、
Ni:0.10超~2.50%、
Cr:0.40~1.50%、
Mo:0.30~1.50%、
Ti:0.002~0.050%、
B:0.0001~0.0050%、
N:0.0100%以下、
O:0.0100%以下、
V:0~0.60%、
Nb:0~0.030%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Zr:0~0.0100%、
希土類元素:0~0.0100%、
Co:0~0.50%、
W:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、及び、
残部がFe及び不純物からなり、
降伏強度が862MPa以上であり、
円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度をθCrと定義したとき、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが、式(1)~(4)を満たし、
前記鋼材中において、
円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFが0.650個/μm2以上であり、
円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCが0.290個/μm2以下である、
鋼材。
(0.157×C-0.0006×Cr-0.0098×Mo-0.0482×V+0.0006)/θCr≦0.300 (1)
(1+263×C-Cr-16×Mo-80×V)/(98-358×C+159×Cr+15×Mo+96×V)≦0.355 (2)
-9.7×Mn-104×S+0.8×Mo+0.08×Ni2-4.1×Ni-5.1×Ti≧-9.0 (3)
15.8×Si-33.8×Mn-28.8×Ni≧-51.0 (4)
ここで、式(1)~(4)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。また、式(1)中のθCrには、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度が、単位:質量分率で代入される。
[1]に記載の鋼材であって、
V:0.01~0.60%、
Nb:0.001~0.030%、
Ca:0.0001~0.0100%、
Mg:0.0001~0.0100%、
Zr:0.0001~0.0100%、
希土類元素:0.0001~0.0100%、
Co:0.01~0.50%、
W:0.01~0.50%、及び、
Cu:0.01~0.50%、からなる群から選択される1元素以上を含有する、
鋼材。
[1]に記載の鋼材であって、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、前記円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFと、前記円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCとが、式(5)を満たす、
鋼材。
(-Mn-20×P+11×Ni+Mo)×(NDF2/NDC1/2)≧4.0 (5)
ここで、式(5)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。また、式(5)中のNDFには、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入される。さらに、式(5)中のNDCには、円相当径250nm以上の析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入され、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が0.001個/μm2未満の場合、NDCには0.001が代入される。
[2]に記載の鋼材であって、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、前記円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFと、前記円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCとが、式(5)を満たす、
鋼材。
(-Mn-20×P+11×Ni+Mo)×(NDF2/NDC1/2)≧4.0 (5)
ここで、式(5)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。また、式(5)中のNDFには、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入される。さらに、式(5)中のNDCには、円相当径250nm以上の析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入され、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が0.001個/μm2未満の場合、NDCには0.001が代入される。
[1]~[4]のいずれか1項に記載の鋼材であって、
前記鋼材は、油井用鋼管である、鋼材。
本実施形態による鋼材の化学組成は、次の元素を含有する。元素に関する「%」は、特に断りがない限り、質量%を意味する。
炭素(C)は、鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Cはさらに、製造工程中の焼戻しにおいて炭化物の球状化を促進し、鋼材の耐SSC性を高める。炭化物が分散されればさらに、鋼材の強度が高まる。C含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、C含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、炭化物が多くなりすぎ、鋼材の低温靭性が低下する。C含有量が高すぎればさらに、製造工程中の焼入れにおいて、焼割れが発生しやすくなる場合がある。したがって、C含有量は0.20超~0.35%である。C含有量の好ましい下限は0.22%であり、さらに好ましくは0.24%であり、さらに好ましくは0.26%である。C含有量の好ましい上限は0.32%である。
ケイ素(Si)は鋼を脱酸する。Si含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Si含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Si含有量は0.05~1.50%である。Si含有量の好ましい下限は0.15%であり、さらに好ましくは0.20%である。Si含有量の好ましい上限は1.40%であり、さらに好ましくは1.38%であり、さらに好ましくは1.30%である。
マンガン(Mn)は鋼を脱酸する。Mnはさらに、鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Mn含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Mn含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、MnがP及びS等の不純物とともに結晶粒界に偏析して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Mn含有量は0.02~1.00%である。Mn含有量の好ましい下限は0.03%であり、さらに好ましくは0.05%である。Mn含有量の好ましい上限は0.90%であり、さらに好ましくは0.80%である。
リン(P)は不純物である。すなわち、P含有量の下限は0%超である。P含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Pが結晶粒界に偏析して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、P含有量は0.025%以下である。P含有量の好ましい上限は0.020%であり、さらに好ましくは0.015%である。P含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、P含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、P含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%である。
硫黄(S)は不純物である。すなわち、S含有量の下限は0%超である。S含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Sが結晶粒界に偏析して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、S含有量は0.0100%以下である。S含有量の好ましい上限は0.0075%であり、さらに好ましくは0.0050%であり、さらに好ましくは0.0030%である。S含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、S含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、S含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0002%であり、さらに好ましくは0.0003%である。
アルミニウム(Al)は鋼を脱酸する。Al含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。その結果、鋼材の耐SSC性が低下する。一方、Al含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物系介在物が生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Al含有量は0.005~0.100%である。Al含有量の好ましい下限は0.015%であり、さらに好ましくは0.020%である。Al含有量の好ましい上限は0.080%であり、さらに好ましくは0.060%である。本明細書にいう「Al」含有量は「酸可溶Al」、つまり、「sol.Al」の含有量を意味する。
ニッケル(Ni)は鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Niはさらに、鋼に固溶して、鋼材の低温靭性を高める。Ni含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ni含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、局部的な腐食が促進され、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Ni含有量は0.10超~2.50%である。Ni含有量の好ましい下限は0.11%であり、さらに好ましくは0.12%であり、さらに好ましくは0.15%である。Ni含有量の好ましい上限は2.30%であり、さらに好ましくは2.00%であり、さらに好ましくは1.95%であり、さらに好ましくは1.80%である。
クロム(Cr)は鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Crはさらに、鋼材中のセメンタイトに濃化して、セメンタイトのオストワルド成長を抑制する。その結果、鋼材中の微細析出物の個数密度NDFが高まり、粗大析出物の個数密度NDCが低下する。このようにして、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が高まる。Crはさらに、鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、高温焼戻しを可能にする。その結果、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が高まる。Cr含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Cr含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、Cr含有量は0.40~1.50%である。Cr含有量の好ましい下限は0.45%であり、さらに好ましくは0.50%である。Cr含有量の好ましい上限は1.30%であり、さらに好ましくは1.25%である。
モリブデン(Mo)は鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Moはさらに、鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、高温焼戻しを可能にする。その結果、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が高まる。Mo含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Mo含有量が高すぎれば、上記効果が飽和する。したがって、Mo含有量は0.30~1.50%である。Mo含有量の好ましい下限は0.40%であり、さらに好ましくは0.50%であり、さらに好ましくは0.55%である。Mo含有量の好ましい上限は1.40%であり、さらに好ましくは1.30%であり、さらに好ましくは1.25%である。
チタン(Ti)はNと結合して窒化物を形成し、ピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化する。その結果、鋼材の強度が高まり、さらに鋼材の低温靭性及び耐SSC性が高まる。Ti含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ti含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ti窒化物が粗大化して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Ti含有量は0.002~0.050%である。Ti含有量の好ましい下限は0.003%であり、さらに好ましくは0.005%である。Ti含有量の好ましい上限は0.030%であり、さらに好ましくは0.020%であり、さらに好ましくは0.018%である。
ホウ素(B)は鋼に固溶して鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。B含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、B含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な窒化物が生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、B含有量は0.0001~0.0050%である。B含有量の好ましい下限は0.0003%であり、さらに好ましくは0.0007%である。B含有量の好ましい上限は0.0030%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%であり、さらに好ましくは0.0015%である。
窒素(N)は不可避に含有される。すなわち、N含有量の下限は0%超である。NはTiと結合して窒化物を形成し、ピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化する。その結果、鋼材の強度が高まる。しかしながら、N含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な窒化物が形成され、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、N含有量は0.0100%以下である。N含有量の好ましい上限は0.0060%であり、さらに好ましくは0.0050%であり、さらに好ましくは0.0045%である。上記効果をより有効に得るためのN含有量の好ましい下限は0.0005%であり、さらに好ましくは0.0010%であり、さらに好ましくは0.0015%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
酸素(O)は不純物である。すなわち、O含有量の下限は0%超である。O含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物が形成し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、O含有量は0.0100%以下である。O含有量の好ましい上限は0.0050%であり、さらに好ましくは0.0030%であり、さらに好ましくは0.0020%である。O含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、O含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、O含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0002%であり、さらに好ましくは0.0003%である。
上述の鋼材の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、V、及び、Nbからなる群から選択される1元素以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。
バナジウム(V)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、V含有量は0%であってもよい。含有される場合、VはC又はNと結合して、炭化物、窒化物、又は、炭窒化物(以下、「炭窒化物等」という)を形成する。炭窒化物等は、ピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。Vはさらに、焼戻し時に微細な炭化物を形成して鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、鋼材の強度を高める。Vが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、V含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の低温靭性が低下する。したがって、V含有量は0~0.60%である。V含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.01%であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.04%であり、さらに好ましくは0.06%である。V含有量の好ましい上限は0.40%であり、さらに好ましくは0.30%であり、さらに好ましくは0.20%である。
ニオブ(Nb)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Nb含有量は0%であってもよい。含有される場合、Nbは炭窒化物等を形成する。炭窒化物等はピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。Nbはさらに、焼戻し時に微細な炭化物を形成して鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、鋼材の強度を高める。Nbが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Nb含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、炭窒化物等が過剰に生成して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、Nb含有量は0~0.030%である。Nb含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.007%である。Nb含有量の好ましい上限は0.025%であり、さらに好ましくは0.020%であり、さらに好ましくは0.015%である。
カルシウム(Ca)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ca含有量は0%であってもよい。含有される場合、Caは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。Caが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ca含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、Ca含有量は0~0.0100%である。Ca含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%であり、さらに好ましくは0.0010%である。Ca含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%であり、さらに好ましくは0.0015%である。
マグネシウム(Mg)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Mg含有量は0%であってもよい。含有される場合、Mgは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。Mgが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Mg含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、Mg含有量は0~0.0100%である。Mg含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%であり、さらに好ましくは0.0010%である。Mg含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%であり、さらに好ましくは0.0015%である。
ジルコニウム(Zr)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Zr含有量は0%であってもよい。含有される場合、Zrは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。Zrが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Zr含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、Zr含有量は0~0.0100%である。Zr含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%であり、さらに好ましくは0.0010%である。Zr含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
希土類元素(REM)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、REM含有量は0%であってもよい。含有される場合、REMは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の耐SSC性を高める。REMはさらに、鋼材中のPと結合して、結晶粒界におけるPの偏析を抑制する。そのため、Pの偏析に起因した鋼材の低温靭性及び耐SSC性の低下が抑制される。REMが少しでも含有されれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果がある程度得られる。しかしながら、REM含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、REM含有量は0~0.0100%である。REM含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%である。REM含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
コバルト(Co)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Co含有量は0%であってもよい。含有される場合、Coはサワー環境において、保護性の腐食被膜を形成し、鋼材への水素の侵入を抑制する。その結果、鋼材の耐SSC性が高まる。Coが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Co含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の焼入れ性が低下して、鋼材の強度が低下する。したがって、Co含有量は0~0.50%である。Co含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.03%であり、さらに好ましくは0.05%である。Co含有量の好ましい上限は0.45%であり、さらに好ましくは0.40%である。
タングステン(W)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、W含有量は0%であってもよい。含有される場合、Wはサワー環境において、保護性の腐食被膜を形成し、鋼材への水素の侵入を抑制する。その結果、鋼材の耐SSC性が高まる。Wが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、W含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中に粗大な炭化物が生成して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、W含有量は0~0.50%である。W含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.03%であり、さらに好ましくは0.05%である。W含有量の好ましい上限は0.45%であり、さらに好ましくは0.40%である。
銅(Cu)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Cu含有量は0%であってもよい。含有される場合、Cuは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Cuが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Cu含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の焼入れ性が高くなりすぎ、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Cu含有量は0~0.50%である。Cu含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.01%であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.05%である。Cu含有量の好ましい上限は0.35%であり、さらに好ましくは0.25%である。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが、次の式(1)を満たす。
(0.157×C-0.0006×Cr-0.0098×Mo-0.0482×V+0.0006)/θCr≦0.300 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。また、式(1)中のθCrには、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度が、単位:質量分率で代入される。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量が、次の式(2)を満たす。
(1+263×C-Cr-16×Mo-80×V)/(98-358×C+159×Cr+15×Mo+96×V)≦0.355 (2)
ここで、式(2)中の元素記号には、対応する元素の含有量が質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量が、次の式(3)を満たす。
-9.7×Mn-104×S+0.8×Mo+0.08×Ni2-4.1×Ni-5.1×Ti≧-9.0 (3)
ここで、式(3)中の元素記号には、対応する元素の含有量が質量%で代入される。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量が、次の式(4)を満たす。
15.8×Si-33.8×Mn-28.8×Ni≧-51.0 (4)
ここで、式(4)中の元素記号には、対応する元素の含有量が質量%で代入される。
本実施形態による鋼材の降伏強度は862MPa以上(125ksi以上)である。本明細書でいう降伏強度は、ASTM E8/E8M(2021)に準拠した引張試験で得られた0.2%オフセット耐力を意味する。なお、本実施形態による鋼材の降伏強度の上限は、特に限定されない。しかしながら、少なくとも降伏強度が862~1069MPaの範囲において、本実施形態による鋼材が優れた低温靭性と優れた耐SSC性とを有することは、後述する実施例によって証明されている。したがって、本実施形態による鋼材の降伏強度は、少なくとも862~1069MPa(125~155ksi)を含む。すなわち、本実施形態による鋼材の降伏強度は、少なくとも、862~965MPa未満(125ksi級)と、965~1069MPa(140ksi級)とを含む。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが式(1)~(4)を満たし、862MPa以上の降伏強度を有し、さらに、円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFが0.650個/μm2以上であり、かつ、円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCが0.290個/μm2以下である。その結果、本実施形態による鋼材は、125ksi以上(862MPa以上)の降伏強度と、優れた低温靭性と、優れた耐SSC性とを有する。
Vθ=(セメンタイト中の各合金元素のモル分率の和)×(1/3)×(Vmθ/Vm) (A)
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量と、円相当径20~150nmの析出物(微細析出物)の個数密度NDFと、円相当径250nm以上の析出物(粗大析出物)の個数密度NDCとが、式(5)を満たしてもよい。この場合、本実施形態による鋼材は、125ksi以上(862MPa以上)の降伏強度と、優れた耐SSC性とに加えて、さらに優れた低温靭性も有する。
(-Mn-20×P+11×Ni+Mo)×(NDF2/NDC1/2)≧4.0 (5)
ここで、式(5)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。また、式(5)中のNDFには、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入される。さらに、式(5)中のNDCには、円相当径250nm以上の析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入され、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が0.001個/μm2未満の場合、NDCには0.001が代入される。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが式(1)~(4)を満たし、862MPa以上の降伏強度を有し、さらに、微細析出物の個数密度NDFが0.650個/μm2以上であり、かつ、粗大析出物の個数密度NDCが0.290個/μm2以下である。その結果、本実施形態による鋼材は、125ksi以上(862MPa以上)の降伏強度と、優れた低温靭性と、優れた耐SSC性とを有する。本実施形態において、鋼材の低温靭性は、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験によって評価される。具体的に、本実施形態において、鋼材が優れた低温靭性を有するとは、以下のとおりに定義される。
作製されたVノッチ試験片に対して、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験を実施して、-80℃での吸収エネルギーvE(-80℃)(J)を求める。なお、サブサイズのVノッチ試験片を用いた場合、得られた吸収エネルギーをAPI 5CT(2019)に記載された低減率(Reduction factor)で除して、フルサイズのVノッチ試験片での吸収エネルギーに換算する。また、-80℃での吸収エネルギーvE(-80℃)(J)は、得られた数値の小数第一位を四捨五入する。本実施形態では、鋼材の降伏強度が965MPa未満の場合、以上の方法で求めた-80℃での吸収エネルギーvE(-80℃)が105J以上であれば、鋼材が優れた低温靭性を有すると判断する。
作製されたVノッチ試験片に対して、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験を実施して、-65℃での吸収エネルギーvE(-65℃)(J)を求める。なお、サブサイズのVノッチ試験片を用いた場合、得られた吸収エネルギーをAPI 5CT(2019)に記載された低減率(Reduction factor)で除して、フルサイズのVノッチ試験片での吸収エネルギーに換算する。また、-65℃での吸収エネルギーvE(-65℃)(J)は、得られた数値の小数第一位を四捨五入する。本実施形態では、鋼材の降伏強度が965MPa以上の場合、以上の方法で求めた-65℃での吸収エネルギーvE(-65℃)が75J以上であれば、鋼材が優れた低温靭性を有すると判断する。
本実施形態による鋼材は、上述の鋼材の元素の含有量の範囲内において、鋼材の元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが式(1)~(4)を満たし、862MPa以上の降伏強度を有し、さらに、微細析出物の個数密度NDFが0.650個/μm2以上であり、かつ、粗大析出物の個数密度NDCが0.290個/μm2以下である。その結果、本実施形態による鋼材は、125ksi以上の降伏強度と、優れた低温靭性と、優れた耐SSC性とを有する。本実施形態において、鋼材の耐SSC性は、NACE TM0177-2016 Method Aに準拠した方法によって評価される。具体的に、本実施形態において、鋼材が優れた耐SSC性を有するとは、以下のとおりに定義される。
試験溶液は、5.0質量%塩化ナトリウムと0.5質量%酢酸との混合水溶液(NACE solution A)とする。試験溶液の温度は24℃とする。丸棒試験片に対し、実降伏応力の80%(80%AYS)に相当する応力を負荷する。試験容器に24℃の試験溶液を、応力を付加した丸棒試験片が浸漬するように注入し、試験浴とする。試験浴を脱気した後、0.15atmのH2Sガスと0.85atmのN2ガスとの混合ガスを試験浴に吹き込み、試験浴に飽和させる。試験浴を、24℃で720時間保持する。
試験溶液は、5.0質量%塩化ナトリウムと0.5質量%酢酸との混合水溶液(NACE solution A)とする。試験溶液の温度は24℃とする。丸棒試験片に対し、実降伏応力の85%(85%AYS)に相当する応力を負荷する。試験容器に24℃の試験溶液を、応力を付加した丸棒試験片が浸漬するように注入し、試験浴とする。試験浴を脱気した後、0.01atmのH2Sガスと0.99atmのN2ガスとの混合ガスを試験浴に吹き込み、試験浴に飽和させる。試験浴を、24℃で720時間保持する。
本実施形態による鋼材のミクロ組織は、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上である。ミクロ組織の残部はたとえば、フェライト、又は、パーライトである。上述の化学組成を有する鋼材のミクロ組織が、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上を含有すれば、本実施形態の他の構成を満たすことを条件に、降伏強度が862MPa(125ksi)以上となり、優れた低温靭性を示し、サワー環境において優れた耐SSC性を示す。すなわち、本実施形態では、鋼材が862MPa(125ksi)以上の降伏強度と優れた低温靭性と優れた耐SSC性とを有していれば、ミクロ組織は焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上であると判断する。
上述のとおり、本実施形態による鋼材の形状は特に限定されない。鋼材は、たとえば、鋼管、鋼板、及び、丸鋼である。鋼材が油井用鋼管である場合、好ましい肉厚は9~60mmである。より好ましくは、本実施形態による鋼材は、継目無鋼管である。本実施形態による鋼材が継目無鋼管である場合、肉厚が15mm以上の厚肉の継目無鋼管であっても、125ksi以上の降伏強度と、優れた低温靭性と、サワー環境における優れた耐SSC性を有する。
本実施形態による鋼材の製造方法を説明する。以下、本実施形態による鋼材の一例として、継目無鋼管の製造方法を説明する。継目無鋼管の製造方法は、素管を準備する工程(準備工程)と、素管に対して焼入れ及び焼戻しを実施して、継目無鋼管とする工程(焼入れ工程及び焼戻し工程)とを備える。なお、本実施形態による製造方法は、以下に説明する製造方法に限定されない。以下、各工程について詳述する。
準備工程では、上述の化学組成を有する中間鋼材を準備する。中間鋼材が上記化学組成を有していれば、中間鋼材の製造方法は特に限定されない。ここでいう中間鋼材は、最終製品が鋼板の場合は、板状の鋼材であり、最終製品が鋼管の場合は素管であり、最終製品が丸鋼の場合は軸方向に垂直な断面が円形の鋼材である。
素材準備工程では、上述の化学組成を有する溶鋼を用いて素材を製造する。素材の製造方法は特に限定されず、周知の方法でよい。具体的には、溶鋼を用いて連続鋳造法により鋳片(スラブ、ブルーム、又は、ビレット)を製造してもよい。溶鋼を用いて造塊法によりインゴットを製造してもよい。必要に応じて、スラブ、ブルーム又はインゴットを分塊圧延して、ビレットを製造してもよい。以上の工程により素材(スラブ、ブルーム、又は、ビレット)を製造する。
熱間加工工程では、準備された素材を熱間加工して中間鋼材を製造する。鋼材が継目無鋼管である場合、中間鋼材は素管に相当する。始めに、ビレットを加熱炉で加熱する。加熱温度は特に限定されないが、たとえば、1100~1300℃である。加熱炉から抽出されたビレットに対して熱間加工を実施して、素管(継目無鋼管)を製造する。熱間加工の方法は、特に限定されず、周知の方法でよい。
焼入れ工程では、準備された中間鋼材(素管)に対して、焼入れを実施する。本明細書において、「焼入れ」とは、A3点以上の中間鋼材を急冷することを意味する。好ましい焼入れ温度は800~1000℃である。焼入れ温度が高すぎれば、旧γ粒の結晶粒が粗大になり、鋼材の耐SSC性が低下する場合がある。したがって、焼入れ温度は800~1000℃であるのが好ましい。
焼戻し工程では、上述の焼入れを実施した後、焼戻しを実施する。本明細書において、「焼戻し」とは、焼入れ後の中間鋼材をAc1点未満の温度で再加熱して、保持することを意味する。ここで、焼戻し温度とは、焼入れ後の中間鋼材を加熱して、保持する際の炉の温度に相当する。焼戻し時間とは、中間鋼材の温度が所定の焼戻し温度に到達してから、熱処理炉から抽出されるまでの時間を意味する。
高温焼戻し工程では、焼入れされた中間鋼材(素管)を室温から焼戻し温度まで加熱した後、焼戻し温度で焼戻し時間だけ保持する。高温焼戻し工程では、高温での保持中に、セメンタイトの核が析出する。そのため、後述する中温焼戻し工程によって、セメンタイトの粗大化を抑制することができる。
冷間加工工程では、高温焼戻し工程で高温に保持された中間鋼材(素管)に対して、冷間加工を実施する。冷間加工工程では、中間鋼材に冷間加工を実施することによって、中間鋼材にひずみが導入される。その結果、高温焼戻し工程で析出したセメンタイトの核に加えて、さらに多数の核生成サイトが導入される。そのため、後述する中温焼戻し工程によって、セメンタイトの粗大化をさらに抑制することができる。なお、冷間加工は、周知の方法で実施することができる。つまり、冷間加工とは、冷間圧延であってもよく、冷間引抜であってもよく、拡管であってもよい。また、冷間加工における中間鋼材の温度は、たとえば、0~250℃である。
断面減少率(%)={1-(冷間加工工程後の中間鋼材の加工方向に垂直な断面積/冷間加工前の中間鋼材の加工方向に垂直な断面積)}×100 (B)
中温焼戻し工程では、高温焼戻し工程が実施された中間鋼材(素管)を、高温焼戻し工程よりも少し低い温度域の焼戻し温度で焼戻し時間だけ保持する。中温焼戻し工程では、鋼材の降伏強度を862MPa以上(125ksi以上)に調整する。
焼戻しが実施された試験番号1-1~1-44の鋼板に対して、以下に説明する引張試験、円相当径が20nm以上の析出物中のCr濃度測定試験、析出物の個数密度測定試験、シャルピー衝撃試験、及び、耐SSC性試験を実施した。
試験番号1-1~1-44の鋼板について、上述の方法により、引張試験を実施した。具体的に、試験番号1-1~1-44の鋼板の板厚中央から、平行部直径4mm、標点距離16mmの丸棒引張試験片を作製した。丸棒引張試験片の軸方向は、鋼板の圧延方向と平行であった。試験番号1-1~1-44の丸棒試験片を用いて、常温(25℃)、大気中にて、ASTM E8/E8M(2021)に準拠した引張試験を実施して、試験番号1-1~1-44の鋼板の降伏強度(MPa)を得た。得られた降伏強度を「YS(MPa)」として表3に示す。
試験番号1-1~1-44の鋼板について、上述の測定方法により、円相当径が20nm以上の析出物中のCr濃度を測定及び算出した。なお、TEMは日本電子(株)製JEM-2010で、加速電圧は200kVとした。試験番号1-1~1-44の鋼板における、円相当径が20nm以上の析出物中のCr濃度を「θCr(質量分率)」として表3に示す。さらに、試験番号1-1~1-44の化学組成(質量%)と、θCr(質量分率)と、式(1)から求めたFn1を、表3に示す。
試験番号1-1~1-44の鋼板について、上述の測定方法により、円相当径20~150nmの析出物(微細析出物)の個数密度NDF(個/μm2)と、円相当径250nm以上の析出物(粗大析出物)の個数密度NDC(個/μm2)とを算出した。なお、SEMはELIONIX社製ERA-8900FEを用いて、加速電圧は5kV、ワーキングディスタンスは15mmとした。観察視野は12μm×9μm(倍率10000倍)とし、3視野観察した。観察視野中の析出物の面積率S(%)は、各試験番号の鋼板の化学組成と、1回目及び2回目の焼戻し温度とを用いた熱力学計算によって得られたセメンタイトの体積率Vθ(%)として求めた。なお、熱力学計算には熱力学計算ソフトウエアThermo-Calc(Thermo-Calc Software社製、バージョン:2017a)を用い、データベースはTCFE8を使用した。
試験番号1-1~1-44の鋼板について、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験を実施して、低温靭性を評価した。具体的には、試験番号1-1~1-44の鋼板の板厚中央部から、フルサイズのVノッチ試験片を作製した。試験片の長手方向は、板幅方向に平行であった。試験片のノッチ面は、鋼板の圧延方向と垂直であった。作製した5本の試験片を、-80℃に冷却した。冷却された試験片に対して、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験を実施して、吸収エネルギー(J)を求めた。求めた吸収エネルギーの算術平均値を、吸収エネルギーvE(-80℃)(J)と定義した。試験番号1-1~1-44の鋼板について、得られた吸収エネルギーvE(-80℃)(J)を表3に示す。
試験番号1-1~1-44の鋼板について、NACE TM0177-2016 Method Aに準拠した方法によって、耐SSC性を評価した。具体的には、試験番号1-1~1-44の鋼板の板厚中央部から、径6.35mm、平行部の長さ25.4mmの丸棒試験片を作製した。丸棒試験片は、軸方向が鋼板の圧延方向と平行になるように作製した。各試験番号の丸棒試験片の軸方向に引張応力を負荷した。このとき、与えられる応力が、対応する試験番号の鋼板の実降伏応力の80%(80%AYS)になるように調整した。
表3に試験結果を示す。
焼戻しが実施された試験番号2-1~2-44の鋼板に対して、以下に説明する引張試験、円相当径が20nm以上の析出物中のCr濃度測定試験、析出物の個数密度測定試験、シャルピー衝撃試験、及び、耐SSC性試験を実施した。
試験番号2-1~2-44の鋼板について、上述の方法により、引張試験を実施した。具体的に、試験番号2-1~2-44の鋼板の板厚中央から、平行部直径4mm、標点距離16mmの丸棒引張試験片を作製した。丸棒引張試験片の軸方向は、鋼板の圧延方向と平行であった。試験番号2-1~2-44の丸棒試験片を用いて、常温(25℃)、大気中にて、ASTM E8/E8M(2021)に準拠した引張試験を実施して、試験番号2-1~2-44の鋼板の降伏強度(MPa)を得た。得られた降伏強度を「YS(MPa)」として表6に示す。
試験番号2-1~2-44の鋼板について、上述の測定方法により、円相当径が20nm以上の析出物中のCr濃度を測定及び算出した。なお、TEMは日本電子(株)製JEM-2010で、加速電圧は200kVとした。試験番号2-1~2-44の鋼板における、円相当径が20nm以上の析出物中のCr濃度を「θCr(質量分率)」として表6に示す。さらに、試験番号2-1~2-44の化学組成(質量%)と、θCr(質量分率)と、式(1)から求めたFn1を、表6に示す。
試験番号2-1~2-44の鋼板について、上述の測定方法により、円相当径20~150nmの析出物(微細析出物)の個数密度NDF(個/μm2)と、円相当径250nm以上の析出物(粗大析出物)の個数密度NDC(個/μm2)とを算出した。なお、SEMはELIONIX社製ERA-8900FEを用いて、加速電圧は5kV、ワーキングディスタンスは15mmとした。観察視野は12μm×9μm(倍率10000倍)とし、3視野観察した。観察視野中の析出物の面積率S(%)は、各試験番号の鋼板の化学組成と、1回目及び2回目の焼戻し温度とを用いた熱力学計算によって得られたセメンタイトの体積率Vθ(%)として求めた。なお、熱力学計算には熱力学計算ソフトウエアThermo-Calc(Thermo-Calc Software社製、バージョン:2017a)を用い、データベースはTCFE8を使用した。
試験番号2-1~2-44の鋼板について、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験を実施して、低温靭性を評価した。具体的には、試験番号2-1~2-44の鋼板の板厚中央部から、フルサイズのVノッチ試験片を作製した。試験片の長手方向は、板幅方向に平行であった。試験片のノッチ面は、鋼板の圧延方向と垂直であった。作製した5本の試験片を、-65℃に冷却した。冷却された試験片に対して、JIS Z 2242(2018)に準拠したシャルピー衝撃試験を実施して、吸収エネルギー(J)を求めた。求めた吸収エネルギーの算術平均値を、吸収エネルギーvE(-65℃)(J)と定義した。試験番号2-1~2-44の鋼板について、得られた吸収エネルギーvE(-65℃)(J)を表6に示す。
試験番号2-1~2-44の鋼板について、NACE TM0177-2016 Method Aに準拠した方法によって、耐SSC性を評価した。具体的には、試験番号2-1~2-44の鋼板の板厚中央部から、径6.35mm、平行部の長さ25.4mmの丸棒試験片を作製した。丸棒試験片は、軸方向が鋼板の圧延方向と平行になるように作製した。各試験番号の丸棒試験片の軸方向に引張応力を負荷した。このとき、与えられる応力が、対応する試験番号の鋼板の実降伏応力の85%(85%AYS)になるように調整した。
表6に試験結果を示す。
Claims (5)
- 鋼材であって、
質量%で、
C:0.20超~0.35%、
Si:0.05~1.50%、
Mn:0.02~1.00%、
P:0.025%以下、
S:0.0100%以下、
Al:0.005~0.100%、
Ni:0.10超~2.50%、
Cr:0.40~1.50%、
Mo:0.30~1.50%、
Ti:0.002~0.050%、
B:0.0001~0.0050%、
N:0.0100%以下、
O:0.0100%以下、
V:0~0.60%、
Nb:0~0.030%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Zr:0~0.0100%、
希土類元素:0~0.0100%、
Co:0~0.50%、
W:0~0.50%、
Cu:0~0.50%、及び、
残部がFe及び不純物からなり、
降伏強度が862MPa以上であり、
円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度をθCrと定義したとき、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度θCrとが、式(1)~(4)を満たし、
前記鋼材中において、
円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFが0.650個/μm2以上であり、
円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCが0.290個/μm2以下である、
鋼材。
(0.157×C-0.0006×Cr-0.0098×Mo-0.0482×V+0.0006)/θCr≦0.300 (1)
(1+263×C-Cr-16×Mo-80×V)/(98-358×C+159×Cr+15×Mo+96×V)≦0.355 (2)
-9.7×Mn-104×S+0.8×Mo+0.08×Ni2-4.1×Ni-5.1×Ti≧-9.0 (3)
15.8×Si-33.8×Mn-28.8×Ni≧-51.0 (4)
ここで、式(1)~(4)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。対応する元素が含有されていない場合、その元素記号には「0」が代入される。また、式(1)中のθCrには、円相当径20nm以上の析出物中のCr濃度が、単位:質量分率で代入される。 - 請求項1に記載の鋼材であって、
V:0.01~0.60%、
Nb:0.001~0.030%、
Ca:0.0001~0.0100%、
Mg:0.0001~0.0100%、
Zr:0.0001~0.0100%、
希土類元素:0.0001~0.0100%、
Co:0.01~0.50%、
W:0.01~0.50%、及び、
Cu:0.01~0.50%、からなる群から選択される1元素以上を含有する、
鋼材。 - 請求項1に記載の鋼材であって、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、前記円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFと、前記円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCとが、式(5)を満たす、
鋼材。
(-Mn-20×P+11×Ni+Mo)×(NDF2/NDC1/2)≧4.0 (5)
ここで、式(5)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。また、式(5)中のNDFには、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入される。さらに、式(5)中のNDCには、円相当径250nm以上の析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入され、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が0.001個/μm2未満の場合、NDCには0.001が代入される。 - 請求項2に記載の鋼材であって、
前記鋼材の元素の含有量の範囲内において、前記鋼材の前記元素の含有量と、前記円相当径20~150nmの析出物の個数密度NDFと、前記円相当径250nm以上の析出物の個数密度NDCとが、式(5)を満たす、
鋼材。
(-Mn-20×P+11×Ni+Mo)×(NDF2/NDC1/2)≧4.0 (5)
ここで、式(5)中の元素記号には、対応する元素の含有量が、単位:質量%で代入される。また、式(5)中のNDFには、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入される。さらに、式(5)中のNDCには、円相当径250nm以上の析出物の個数密度が、単位:個/μm2で代入され、円相当径20~150nmの析出物の個数密度が0.001個/μm2未満の場合、NDCには0.001が代入される。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の鋼材であって、
前記鋼材は、油井用鋼管である、鋼材。
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