JPH0250941A - 耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス鋼 - Google Patents
耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス鋼Info
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- JPH0250941A JPH0250941A JP20004388A JP20004388A JPH0250941A JP H0250941 A JPH0250941 A JP H0250941A JP 20004388 A JP20004388 A JP 20004388A JP 20004388 A JP20004388 A JP 20004388A JP H0250941 A JPH0250941 A JP H0250941A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は降伏強度が]l0Ksi (77,0K)H/
mm2)程度以下のエネルギー分野で使用される油井管
やラインパイプ、プラント用鋼として最適な耐炭酸カス
腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス調料に関
するものである。
mm2)程度以下のエネルギー分野で使用される油井管
やラインパイプ、プラント用鋼として最適な耐炭酸カス
腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス調料に関
するものである。
[従来の技術]
天然ガス開発用の油井管、ラインパイプ等ては、炭素鋼
、低合金鋼のものが用いられているが、近年開発が進む
につれて、C02カスを多く含む天然ガスが採掘される
様になってきている。このC02インジエクシヨン用の
鋼として耐食性か良好なCr含有鋼が特公昭63−18
663号公報に開示されている。この技術はCr添加と
肩添加により、耐炭酸カス腐食性の優れたラインパイプ
用鋼材の開発を図ったものである。
、低合金鋼のものが用いられているが、近年開発が進む
につれて、C02カスを多く含む天然ガスが採掘される
様になってきている。このC02インジエクシヨン用の
鋼として耐食性か良好なCr含有鋼が特公昭63−18
663号公報に開示されている。この技術はCr添加と
肩添加により、耐炭酸カス腐食性の優れたラインパイプ
用鋼材の開発を図ったものである。
しかしなから、この従来の鋼は、co2カスインジェク
ション用として十分な特性を持っているか、天然カス開
発に使用する場合、不純物としてC02や1I28か混
入してくる事が多く、このため鋼中に水素侵入か起こり
、操業停止時に温度か25°C付近に低下したときに、
残留水素と残留応力が原因で硫化物応力腐食割れか起る
事か知られる様になってきている。しかして酎co2に
食性に優れ耐応力腐食割れ性の優れ、た鋼に関して従来
の技術ては全く対応か出来ていないのか実情てあった。
ション用として十分な特性を持っているか、天然カス開
発に使用する場合、不純物としてC02や1I28か混
入してくる事が多く、このため鋼中に水素侵入か起こり
、操業停止時に温度か25°C付近に低下したときに、
残留水素と残留応力が原因で硫化物応力腐食割れか起る
事か知られる様になってきている。しかして酎co2に
食性に優れ耐応力腐食割れ性の優れ、た鋼に関して従来
の技術ては全く対応か出来ていないのか実情てあった。
[発明か解決しようとする課題]
本発明者らは以上の様な実情から応力腐食割れ機構につ
いて詳細に検討を行った結果、硫化物応力腐食割れは、
従来の低合金耐サワーラインパイプに於て観察されたと
同様の延伸MnSクラスターか起点となるクラックか発
生し、2次的に粒界をクラックか伝播することを明らか
にした。
いて詳細に検討を行った結果、硫化物応力腐食割れは、
従来の低合金耐サワーラインパイプに於て観察されたと
同様の延伸MnSクラスターか起点となるクラックか発
生し、2次的に粒界をクラックか伝播することを明らか
にした。
その結果耐硫化物応力腐食割れ性を高めるには、延伸M
nSの球状化か最も大切である事か解った。そして延伸
MnSの球状化によって、低コストて優れた耐C02腐
食性を受けつぎ良好な耐応力腐食割れ性のある鋼の提供
が可能となった。
nSの球状化か最も大切である事か解った。そして延伸
MnSの球状化によって、低コストて優れた耐C02腐
食性を受けつぎ良好な耐応力腐食割れ性のある鋼の提供
が可能となった。
[課題を解決するだめの手段]
本発明は上述の問題点を有利に解決したものであり、そ
の要旨とするところは、 重量%で C・0.15%以下 Si : 0.1〜1.0% Mn : 0.2〜2.0% Cr: 5.0 a 〜9’X未満 P : 0.02%以下 S : 0.02%以下 Au: 0.01〜0.09% N : 0.003〜0.30χ を含有すると共に更に Ca : 0.001〜0.06% lr: 0.001〜0.07% Ba: 0.001〜0.07% を1種または2種以」二含み、さらに必要に応してNi
:0.2 〜2.5% Mo:0.2 〜1.5% V : 0.02〜1.5χ Ti : 0.001 〜0.2%Nb: O,
f12〜1.5% を1種または2種以上含み、残部鉄及び不可避不純物か
ら成る1酎炭酸力ス腐食性と耐応力腐食割れ性の債れた
ステンレス鋼にある。
の要旨とするところは、 重量%で C・0.15%以下 Si : 0.1〜1.0% Mn : 0.2〜2.0% Cr: 5.0 a 〜9’X未満 P : 0.02%以下 S : 0.02%以下 Au: 0.01〜0.09% N : 0.003〜0.30χ を含有すると共に更に Ca : 0.001〜0.06% lr: 0.001〜0.07% Ba: 0.001〜0.07% を1種または2種以」二含み、さらに必要に応してNi
:0.2 〜2.5% Mo:0.2 〜1.5% V : 0.02〜1.5χ Ti : 0.001 〜0.2%Nb: O,
f12〜1.5% を1種または2種以上含み、残部鉄及び不可避不純物か
ら成る1酎炭酸力ス腐食性と耐応力腐食割れ性の債れた
ステンレス鋼にある。
[作用]
降伏強度か1]0Ksi(77,0Kg/mm2)程度
以下のエネルギー分野て使用される油井管やラインパイ
プで耐応力腐食割れ性の優れた鋼か得られる様になった
。本発明は耐応力腐食割れ性に@も効果的な対策法は、
延伸M n Sクラスターの球状化であることを見出し
たものである。
以下のエネルギー分野て使用される油井管やラインパイ
プで耐応力腐食割れ性の優れた鋼か得られる様になった
。本発明は耐応力腐食割れ性に@も効果的な対策法は、
延伸M n Sクラスターの球状化であることを見出し
たものである。
次に本発明鋼の鋼成分の限定理由について述べる。以下
%はいずれも重量%である。
%はいずれも重量%である。
CCは鋼の強度増加に対し有効である。しかし添加量を
0.15%超とすると、焼入性か上昇し、強度か高くな
りずきて、靭性か低下する。したかってCはd、]55
%下とする。
0.15%超とすると、焼入性か上昇し、強度か高くな
りずきて、靭性か低下する。したかってCはd、]55
%下とする。
Si : Siは脱酸のために添加する。しかし添加量
か0.1%未満ては効果かなく、添加量か1.0z起て
は脱酸の効果は十分となるか靭性か劣化する。したかっ
てSiは01〜1.0%とする。
か0.1%未満ては効果かなく、添加量か1.0z起て
は脱酸の効果は十分となるか靭性か劣化する。したかっ
てSiは01〜1.0%とする。
Mn:Mnは靭性を向」−させるため疎、加する。しか
し添加量か0 、2 %未満ては靭性向」二に効果かな
く2.0zを超えると強度か上昇し、強度か高くなりす
ぎて靭性か低下する。したかってMnは0.2〜20%
とする。
し添加量か0 、2 %未満ては靭性向」二に効果かな
く2.0zを超えると強度か上昇し、強度か高くなりす
ぎて靭性か低下する。したかってMnは0.2〜20%
とする。
Gr:CrはC02腐食を低減させるに有効な元素であ
る。しかし本発明か対象にしているエネルキ分野である
温度100°C9圧力100気圧に於て良好な耐食性を
得るには添加量か5%以下では効果かなく、9%以上て
は添加量に見合う耐食性か得られない。したかってCr
の添加量は5z超〜9z未満とする。
る。しかし本発明か対象にしているエネルキ分野である
温度100°C9圧力100気圧に於て良好な耐食性を
得るには添加量か5%以下では効果かなく、9%以上て
は添加量に見合う耐食性か得られない。したかってCr
の添加量は5z超〜9z未満とする。
P:Pは鋼を脆化させる。鋳造時にスラブ板厚中心部に
凝縮し、延伸M n Sと相俟って応力腐食割れの起点
になる元素である。0.02%起ては耐応力腐食割れ性
か低下する。1ノたかって含有量は極力低い事か望まし
いか、応力腐食割れ性に影響の軽微な上限か0.02%
である。したかってPは0.02%以下とする。
凝縮し、延伸M n Sと相俟って応力腐食割れの起点
になる元素である。0.02%起ては耐応力腐食割れ性
か低下する。1ノたかって含有量は極力低い事か望まし
いか、応力腐食割れ性に影響の軽微な上限か0.02%
である。したかってPは0.02%以下とする。
SO3は鋼を脆化させる。通常の場合はMnSとなって
応力腐食割れの起点となる。したかって介在物形態制御
元素の添加により球状化させることか必要となる。球状
化介在物が多量に存在すると鋼清浄度を下げかえって応
力腐食割れの起点となる。したかってS含有量は極力低
い事か望ましい。応力腐食割れ性に影響の軽微な上限か
0.02%程匪である。したかってSは0.02X以下
とする。
応力腐食割れの起点となる。したかって介在物形態制御
元素の添加により球状化させることか必要となる。球状
化介在物が多量に存在すると鋼清浄度を下げかえって応
力腐食割れの起点となる。したかってS含有量は極力低
い事か望ましい。応力腐食割れ性に影響の軽微な上限か
0.02%程匪である。したかってSは0.02X以下
とする。
Al・Alは脱酸のために添加する。0.01%未満て
は脱酸の効果かなく、0.09%起ては脱酸効果は十分
となるか、鋼の清浄度を下げ、靭性低下、また応力腐食
割れ起点となる。したかってAlは0.01〜0.09
%とする。
は脱酸の効果かなく、0.09%起ては脱酸効果は十分
となるか、鋼の清浄度を下げ、靭性低下、また応力腐食
割れ起点となる。したかってAlは0.01〜0.09
%とする。
N NはCr鋼に於てはγループを広げる効果かあり、
また固溶効果によって強度を得る事か出来る。この効果
は0.00:1%未満てはない。一方0.30%超の添
加は通常のプロセスでは容易に添加てきない。したかっ
てNの添加量は0.GO3〜0.30%とする。
また固溶効果によって強度を得る事か出来る。この効果
は0.00:1%未満てはない。一方0.30%超の添
加は通常のプロセスでは容易に添加てきない。したかっ
てNの添加量は0.GO3〜0.30%とする。
更に介在物の球状化のためにCa、Zr、Baを1種ま
たは2種以上添加する。
たは2種以上添加する。
Ca・Caは応力腐食割れの起点となる介在物の球状化
を図るために添加する。下限0001%はCa婬加を行
りて介在物の球状化に効果が出初める添加量である。上
限0.06%はこれを超える添加量ては球状化効果に有
効なCaMを越えるため、Ca酸化物か形成され鋼の清
浄度を低下させかえって応力腐食割れの起点となってし
まい、かえって逆効果となる。したかってCaは0.0
01〜0.06%とする。
を図るために添加する。下限0001%はCa婬加を行
りて介在物の球状化に効果が出初める添加量である。上
限0.06%はこれを超える添加量ては球状化効果に有
効なCaMを越えるため、Ca酸化物か形成され鋼の清
浄度を低下させかえって応力腐食割れの起点となってし
まい、かえって逆効果となる。したかってCaは0.0
01〜0.06%とする。
Zr:ZrはCaと同様な効果かある。下限は0.00
1%、 上限はT1.07% トする。
1%、 上限はT1.07% トする。
Ba:BaはCaやZrと同様な効果かある。下限は0
.001L上限は0.07鬼とする。
.001L上限は0.07鬼とする。
以上のCa、Zr、Baは1種または2種以上含有させ
て良い。
て良い。
Ni、Mo、V 、Ti、Nb これらの元素は任意
に1種または2種以上添加可能な元素である。炭化物形
成により強度上昇を図るために添加する。それぞれの添
加量下限未満ては効果に乏しく、上限を超えると巨大炭
化物を形成し靭性を損う。したかってNi O,2〜2
.5L Mo O,2〜1.5L V O,02〜15
*。
に1種または2種以上添加可能な元素である。炭化物形
成により強度上昇を図るために添加する。それぞれの添
加量下限未満ては効果に乏しく、上限を超えると巨大炭
化物を形成し靭性を損う。したかってNi O,2〜2
.5L Mo O,2〜1.5L V O,02〜15
*。
Tj 0.001〜0.2!l;、 Nb 0.02〜
]、、596の添加範囲とする。なおこれらの元素は単
独添加した場合と複合添加した場合の差はないので、必
要強度によって1種または2種以上添加することが出来
る。
]、、596の添加範囲とする。なおこれらの元素は単
独添加した場合と複合添加した場合の差はないので、必
要強度によって1種または2種以上添加することが出来
る。
以下、本発明の実施例について述べる。
[実施例]
第1表に鋼組成、機械的性質、各種試験結果を示す。鋼
は溶解後板厚15n+II]に熱延した。熱延条件は1
200℃に1時間加熱後仕上温度950℃て圧延を行い
、圧延後空冷を行い鋼板を得た。鋼板からは機械的性質
調査をJISA2号引張試験片を用いて実施した。腐食
試験は2種類を行うことにした。まず本発明鋼で対象と
なる+125混入時の割れを見るために第1図に示ず試
片w : 20mm、 II : 50mm。
は溶解後板厚15n+II]に熱延した。熱延条件は1
200℃に1時間加熱後仕上温度950℃て圧延を行い
、圧延後空冷を行い鋼板を得た。鋼板からは機械的性質
調査をJISA2号引張試験片を用いて実施した。腐食
試験は2種類を行うことにした。まず本発明鋼で対象と
なる+125混入時の割れを見るために第1図に示ず試
片w : 20mm、 II : 50mm。
t : 10mmを用いて、1(2S飽和−596Na
Cf1.−0.陽酸酸液(NACEi’(i)による9
fih浸漬を行った。割わは板面に平行に出るのでυS
Tは板厚方向に探傷を行い、割れ面積を試片の面積で除
した値で%表示した。次にCO2腐食試験は第1図に示
ず試片(W20n++n、 Kl : 50mm、
t : 5mm )を用いて、オートクレーブにより行
った。試験条件は温度100℃、C02圧力100気圧
、使用液は5’<NaCLl液で30日間浸漬し、腐食
前後の重量を測定し評価した。最後に耐応力腐食割れ性
試験は重重式定荷重負荷法により実施した。試片寸法は
D ; 6.35mm、 1 ; 25.4mmであ
る。試験条件はNACE液を用い、降伏点の0.90.
8.0.7の負荷応力て実施し、720h後の破断、未
破断により判定した。以上の各種試験により本発明鋼は
、優れた特性を示す。
Cf1.−0.陽酸酸液(NACEi’(i)による9
fih浸漬を行った。割わは板面に平行に出るのでυS
Tは板厚方向に探傷を行い、割れ面積を試片の面積で除
した値で%表示した。次にCO2腐食試験は第1図に示
ず試片(W20n++n、 Kl : 50mm、
t : 5mm )を用いて、オートクレーブにより行
った。試験条件は温度100℃、C02圧力100気圧
、使用液は5’<NaCLl液で30日間浸漬し、腐食
前後の重量を測定し評価した。最後に耐応力腐食割れ性
試験は重重式定荷重負荷法により実施した。試片寸法は
D ; 6.35mm、 1 ; 25.4mmであ
る。試験条件はNACE液を用い、降伏点の0.90.
8.0.7の負荷応力て実施し、720h後の破断、未
破断により判定した。以上の各種試験により本発明鋼は
、優れた特性を示す。
尚、第1表において
(注1)腐食減量
◎ 0〜49mdd、050〜99mdd、△ :
100 〜499 mdd 、 X : 5
00 mdd 以」二(注2)割れ限界応力 ○:0.90y以上、△ 0.80σy以ト、x :
0.V:0.σy未満 [発明の効果] 本発明によれは従来鋼に比へ耐腐食性に富み、耐応力腐
食割れ性に優れた、ラーrンパイプ用鋼油井管用鋼等の
ステンレス鋼か得られ、その工業的効果は大きい。
100 〜499 mdd 、 X : 5
00 mdd 以」二(注2)割れ限界応力 ○:0.90y以上、△ 0.80σy以ト、x :
0.V:0.σy未満 [発明の効果] 本発明によれは従来鋼に比へ耐腐食性に富み、耐応力腐
食割れ性に優れた、ラーrンパイプ用鋼油井管用鋼等の
ステンレス鋼か得られ、その工業的効果は大きい。
第1図は腐食試験に用いた試片の斜視図、第2図は耐応
力腐食割れ試験に用いた試片の正面図である。
力腐食割れ試験に用いた試片の正面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、重量%で C:0.15%以下 Si:0.1〜1.0% Mn:0.2〜2.0% Cr:5.0超〜9%未満 P:0.02%以下 S:0.02%以下 Al:0.01〜0.09% N:0.003〜0.30% を含有すると共に更に Ca:0.001〜0.06% Zr:0.001〜0.07% Ba:0.001〜0.07% を1種または2種以上含み、残部鉄及び不可避不純物か
ら成る耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたス
テンレス鋼。 2、重量%で C:0.15%以下 Si:0.1〜1.0% Mn:0.2〜2.0% Cr:5.0超〜9%未満 P:0.02%以下 S:0.02%以下 Al:0.01〜0.09% N:0.003〜0.30% を含有すると共に Ca:0.001〜0.06% Zr:0.001〜0.07% Ba:0.001〜0.07% を1種または2種以上含み、更に Ni:0.2〜2.5% Mo:0.2〜1.5% V:0.02〜1.5% Ti:0.001〜0.2% Nb:0.02〜1.5% を1種または2種以上含む、残部鉄及び不可避不純物か
ら成る耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたス
テンレス鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20004388A JPH0250941A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20004388A JPH0250941A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0250941A true JPH0250941A (ja) | 1990-02-20 |
JPH0569904B2 JPH0569904B2 (ja) | 1993-10-04 |
Family
ID=16417880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20004388A Granted JPH0250941A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 耐炭酸ガス腐食性と耐応力腐食割れ性の優れたステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0250941A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0995809A1 (en) * | 1997-09-29 | 2000-04-26 | Sumitomo Metal Industries Limited | Steel for oil well pipes with high wet carbon dioxide gas corrosion resistance and high seawater corrosion resistance, and seamless oil well pipe |
JP2017020086A (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-26 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト鋼材 |
JP2017075343A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト鋼材 |
Citations (3)
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JPS55128566A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Highly corrosion resistant steel for well pipe use |
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JPS6318038A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Steel Corp | クリ−プ特性および耐水素侵食特性の優れた低合金鋼 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP20004388A patent/JPH0250941A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017020086A (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-26 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト鋼材 |
JP2017075343A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト鋼材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0569904B2 (ja) | 1993-10-04 |
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