JPH0450364B2 - - Google Patents
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- JPH0450364B2 JPH0450364B2 JP6810585A JP6810585A JPH0450364B2 JP H0450364 B2 JPH0450364 B2 JP H0450364B2 JP 6810585 A JP6810585 A JP 6810585A JP 6810585 A JP6810585 A JP 6810585A JP H0450364 B2 JPH0450364 B2 JP H0450364B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、湿潤な硫化水素を含む環境におい
て引起こされる硫化物応力腐食割れ（以下、
SSCCと略称する）に対して高い抵抗性を有する
高強度鋼の製造方法に関し、特に、いわゆるサワ
ー環境下にある油井やガス井の構造部材、例えば
油井管やラインパイプ、あるいは油井やガス井の
周囲に使用される装置部材として使用するのに好
適な耐硫化物応力腐食割れ性（以下、耐SSCC性
と略称する）に優れた高強度鋼の製造方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 SSCCは硫化水素を含む湿潤環境下において使
用される鋼材に応力が作用して生ずる一種の環境
脆化現象であつて、このSSCCは一般に材料強度
（例えば降伏強度）が高くなるほど生じ易くなる
ため、サワー環境下に使用される鋼に対しては一
般に適用可能な強度上限を設けて対処している。 しかしながら、近年のエネルギー事情によつて
油田やガス田の開発は次第に地層深層部まで、あ
るいは著しいサワー環境下にある油田やガス田に
まで次第に開発の手が延びるようになり、したが
つて従来よりも高強度でしかも耐SSCC性に優れ
た鋼が一段と要望されるようになつてきている。 この耐SSCC性を向上させるためには、 (1) 組織的に完全なマルテンサイトに焼入れた
後、高温で焼戻しするのが良いとされていると
ころから、従来耐SSCC性の高強度鋼は基本的
には焼入れ、焼戻し処理によつて製造されてお
り、 (2) また、その組織は微細で不純物元素が少ない
のが良いとされているところから、従来成分系
や製造条件を改善した高強度鋼が提案されてお
り、 一方、強度を上げるため、 (3) 焼入れした鋼に、200℃程度までの低温焼戻
しを施した後、冷間加工を加え、さらにこれを
再び焼戻すという歪時効による硬化を利用し
た、マルテンサイト組織を強化する方法や、さ
らに比較的低硬度で高い引張り強さを有する鋼
を得るために、 (4) 600℃以上の高温焼戻しを施した後、得られ
た焼戻しマルテンサイトを冷間加工して再び焼
戻す方法、 も知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前記(1)で述べた従来の焼入れ、
焼戻し法を基本とする製造方法では、成分系や製
造条件によつては、耐SSCC性に多少の改善がみ
られるとはいえ、サワー環境下の用途に対して適
用できる強度は大巾には上昇せず、降伏強度が80
Kg／mm2を越えるとSSCCを生ずる限界応力は急激
に低下するのが通例であり、つぎに前記(2)の、耐
SSCC性を向上させるために成分系を種々変更す
る方法は、各種の合金元素を多量に添加する必要
があるので、経済性の面からも必ずしも満足すべ
き状況でなく、また前記(3)の、歪時効による硬化
を利用する方法では極めて高い強度が得られるも
のの、耐SSCC性は逆に極めて低いレベルにとど
まり、さらに前記(4)の熱処理では強度の向上は余
り期待できない上に、成分系と熱処理条件を適正
に選ばないと十分な耐SSCC性を保証できないと
いう欠陥があつた。 〔知見事項〕 本発明者等は、従来技術においては優れた耐
SSCC性と高強度を兼ね備えた鋼、すなわち高強
度側で優れた耐SSCC性を有する鋼を得ることが
困難であつた上記の状況に鑑み、鋼が強化される
機構並びに微視組織と耐SSCC性との関係を検討
した結果、まずサワー用途鋼として一般的な性能
を満足するとともに耐SSCC性の点からみても最
適な成分系を選択し、かつそのような成分系を備
えた鋼に第１次焼戻し＋冷間加工＋再焼戻しの一
連の工程からなる処理を施すに当り、これらの各
工程の操作条件を最適化して第３図のＡに示すよ
うに組織を微細化することにより、低強度側だけ
でなく、高強度側でも耐SSCC性が飛躍的に向上
した鋼を製造できることを見出した。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記知見に基づいて説明されたも
のであつて、 Ｃ：0.10〜0.40％、 Si：0.05〜1.0％、 Mn：0.05〜2.0％、 Cr：0.01〜2.0％、 Mo：0.01〜1.0％、 Al：0.001〜0.1％、 Nb，Ｖ，TiおよびZrのうちの１種または２種
以上：それぞれ0.01〜0.15％、 を含有し、さらに必要に応じて Ｂ：0.0003〜0.0030％、および Ca：0.001〜0.010％、 のうちのいずれか一方または双方を含有し、残り
がFeおよび不可避不純物からなるとともに、前
記不可避不純物中のＰ，ＳおよびNiの含有量が
それぞれ Ｐ：0.020％以下、 Ｓ：0.010％以下、 Ni：0.10％以下、 である、組成（以上重量％）を有する鋼を、850
℃以上の温度から焼入れした後、500℃〜Ac1変
態点の間の温度範囲において、かつ下記の式で表
わされる焼戻しパラメータ：PLMの値が18.0以下
となる条件の下に、焼戻し、ついで加工率：20％
以上の冷間加工を加えてから、さらに500〜Ac1
変態点の間の温度で再び焼戻すことによつて、微
細な炭化物が均一に分散したフエライト組織とす
ることを特徴とする、耐硫化物応力腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法を提供するものであ
る。 なお、この発明によつて耐SSCC性が著しく向
上する機構については現在のところ不明の点も多
いが、前述のように、鋼の組成と、その鋼に施す
処理を構成する各工程の操作条件を適切に組み合
わせた結果、組織が微細化されるとともに、炭化
物析出と内部残留歪の適正状態が生ずるためと考
えられる。 ついで、この発明において、鋼の成分組成およ
び製造条件を上記の通りに限定した理由を述べ
る。 １ 鋼の成分組成 本発明によれば、鋼の成分組成が本発明の範
囲外であつても、本発明特有の効果は得られる
けれども、前記鋼の成分組成については、サワ
ー環境下において使用される鋼として必要な性
能を満足するためには、以下の組成範囲を満た
す必要がある。 (a) Ｃ，Si，Mn，CrおよびMo これらの成分は、いずれも強度および焼入
れ性の向上に必要な成分で、それらの含有量
が、Ｃについては0.10％未満、SiおよびMn
については0.05％未満、CrおよびMoについ
ては0.01％未満であると、前記作用に所望の
効果が得られず、一方それが、Ｃについて
0.40％、SiおよびMoについては1.0％、Mn
およびCrについては2.0％をそれぞれ越える
と、靭性および加工性が劣化するところか
ら、これらの成分の含有量について、Ｃ：
0.10〜0.40％、Si：0.05〜1.0％、Mn：0.05〜
2.0％、Cr：0.01〜2.0％、およびMo：0.01〜
1.0％と定めた。 (b) Al Al成分は、脱酸剤として作用して鋼の清
浄度を向上させ、もつて耐SSCC性の改善に
寄与する作用を有するが、その含有量が
0.001％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方0.10％を越えて含有させると、
介在物が増加し、靭性および耐SSCC性が劣
化することから、その含有量を0.001〜0.10
％と定めた。 (c) Nb，Ｖ，TiおよびZr これらの成分は、いずれも強度の向上と組
織の細粒化に有効に作用するが、その含有量
が0.01％未満ではこれらの作用に所望の効果
が得られず、一方0.15％を越えて含有させる
と靭性および加工性の劣化を招くことから、
その含有量をそれぞれ0.01〜0.15％と定め
た。 (d) ＰおよびＳ これらの成分は不純物元素として多量に含
まれると、Ｐは粒界偏析、Ｓは介在物増加に
より、いずれも耐SSCC性の劣化を招くこと
から、これらの成分の含有量について、Ｐ：
0.020％以下Ｓ：0.010％以下と定めた。 (e) Ni Ni成分は、湿潤硫化物環境下において孔
食の発生を促して、そこを起点とするSSCC
を発生させる作用があり、その含有量が0.10
％を越えると、耐SSCC性を改善する上でNi
の悪影響が顕著になるところから、その含有
量を0.10％以下と定めた。 (f) Ｂ Ｂ成分は、焼入れ性を向上させる作用があ
り、焼入れ性の一層の改善を望む場合必要に
応じて添加されるが、その含有量が0.0003未
満では焼入れ性に上記一層の改善効果が得ら
れず、一方それが0.0030％を越えると靭性の
劣化を招くことから、その含有量を0.0003％
〜0.0030％と定めた。 (g) Ca Ca成分はＳと結合して硫化物の形態を制
御し、もつて耐SSCC性を向上させる作用を
有するので、このような作用を望む場合必要
に応じて添加されるが、その含有量が0.001
％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方0.010％を越えて含有させると靭性
が劣化するところから、その含有量を0.001
〜0.010％と定めた。 ２ 製造条件 (a) 焼入れ条件 以後の工程で組織の均一化、特に炭化物の
微細かつ均一な分散組織を得るためには焼入
れ時に鋼を完全にオーステナイト化する必要
があり、このオーステナイト化は原理的には
Ac3変態点以上であれば達成できるけれど
も、偏析等による組成のばらつきが生じるの
を考慮して焼入れ時の加熱温度を850℃以上
と定めた。なお、ここで上限は特に規定して
いないが、上記加熱温度が1000℃を越える
と、通常オーステナイト粒子が粗大化するの
で、この温度は一般に950℃以下であるのが
望ましい。 (b) 焼戻し条件 (i) 焼戻し温度 焼戻し温度が500℃未満では時効脆化や、
成分系によつて焼戻し脆化を生じ、一方そ
れがAc1変態点を越えると、偏析部で一部
オーステナイト態を生じて組織が不均一と
なるために、焼戻し温度を500℃〜Ac1変
態点の温度範囲に定めた。 (ii) 焼戻しパラメータ：PLM 式：PLM＝Ｔ×（20＋logt）×10-3（Ｔ：焼
戻し温度を絶対温度（〓）で表わした数
値、ｔ：焼戻し時間を時間（hr）で表わし
た数値）で表わされる焼戻しパラメータの
値が18.0を越える条件で焼戻すと、炭化物
の粗大化や不均一分散化を生じ、以後の工
程で処理しても良好な耐SSCC性が得られ
ないところから、この焼戻しパラメータの
値を18.0以下と定めた。 (c) 冷間加工条件 冷間加工を施すときの加工率が20％未満で
あると、、微細セル構造の発達が不十分で微
細組織が得られず、したがつて良好な耐
SSCC性と高い強度が得られないところか
ら、この加工率を20％以上と定めた。 (d) 再焼戻し条件 上記の冷間加工を加えた後に、鋼の内部残
留歪を回復させるために再び500℃〜Ac1変
態点の間の温度で焼戻しを施す。この温度が
500℃よりも低いと、所望の耐SSCC性を確
保するための歪の回復が十分でなく、一方こ
れがAc1変態点を越えると、変態による組織
の不均一化を招くことから、再焼戻し温度を
500℃〜Ac1変態点の範囲の温度に定めた。 〔実施例〕 ついで、この発明を実施例により比較例と対比
しながら説明するが、これらの実施例は勿論この
発明を具体化した例を単に示すためのものであつ
て、この発明の技術的範囲を制限することを意図
するものではない。 実施例 １ まず、実験室的な真空溶解法により、Ｃ：0.25
％、Si：0.32％、Mn：1.05％、Cr：0.47％、
Mo：0.22％、Al：0.03％、Nb：0.03％、Ｐ：
0.015％、Ｓ：0.005％、Ni：0.03％、Fe＋不可避
不純物：残り、からなる成分組成を有する鋼塊を
溶製した。 つぎに、この鋼塊を熱間圧延により厚さ18mmの
板材に圧延した後、この板材に、第１表に示され
る種々の条件に従つた処理、すなわち本発明によ
る処理および本発明の条件から外れた処理（本発
明の範囲から外れている条件を※印で示す）を施
して、それぞれ本発明法１〜10および比較法１〜
５を実施した。 ついで、このようにして得られた各板材から試
験片を採取して、その降伏強度を測定するととも
に耐SSCC性を評価した。なお、耐SSCC性は、
第１図に示される試験片１を第２図に示されるよ
うな３本のガラス丸棒３と接触させながら試験片
支持具２で支持するとともに、応力付加ボルト４
で一定の応力を３点から付加しながら、硫化水素
を飽和した0.5％酢酸水溶液中に200時間浸漬し、
それによつて割れを生じない最大応力を
て引起こされる硫化物応力腐食割れ（以下、
SSCCと略称する）に対して高い抵抗性を有する
高強度鋼の製造方法に関し、特に、いわゆるサワ
ー環境下にある油井やガス井の構造部材、例えば
油井管やラインパイプ、あるいは油井やガス井の
周囲に使用される装置部材として使用するのに好
適な耐硫化物応力腐食割れ性（以下、耐SSCC性
と略称する）に優れた高強度鋼の製造方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 SSCCは硫化水素を含む湿潤環境下において使
用される鋼材に応力が作用して生ずる一種の環境
脆化現象であつて、このSSCCは一般に材料強度
（例えば降伏強度）が高くなるほど生じ易くなる
ため、サワー環境下に使用される鋼に対しては一
般に適用可能な強度上限を設けて対処している。 しかしながら、近年のエネルギー事情によつて
油田やガス田の開発は次第に地層深層部まで、あ
るいは著しいサワー環境下にある油田やガス田に
まで次第に開発の手が延びるようになり、したが
つて従来よりも高強度でしかも耐SSCC性に優れ
た鋼が一段と要望されるようになつてきている。 この耐SSCC性を向上させるためには、 (1) 組織的に完全なマルテンサイトに焼入れた
後、高温で焼戻しするのが良いとされていると
ころから、従来耐SSCC性の高強度鋼は基本的
には焼入れ、焼戻し処理によつて製造されてお
り、 (2) また、その組織は微細で不純物元素が少ない
のが良いとされているところから、従来成分系
や製造条件を改善した高強度鋼が提案されてお
り、 一方、強度を上げるため、 (3) 焼入れした鋼に、200℃程度までの低温焼戻
しを施した後、冷間加工を加え、さらにこれを
再び焼戻すという歪時効による硬化を利用し
た、マルテンサイト組織を強化する方法や、さ
らに比較的低硬度で高い引張り強さを有する鋼
を得るために、 (4) 600℃以上の高温焼戻しを施した後、得られ
た焼戻しマルテンサイトを冷間加工して再び焼
戻す方法、 も知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前記(1)で述べた従来の焼入れ、
焼戻し法を基本とする製造方法では、成分系や製
造条件によつては、耐SSCC性に多少の改善がみ
られるとはいえ、サワー環境下の用途に対して適
用できる強度は大巾には上昇せず、降伏強度が80
Kg／mm2を越えるとSSCCを生ずる限界応力は急激
に低下するのが通例であり、つぎに前記(2)の、耐
SSCC性を向上させるために成分系を種々変更す
る方法は、各種の合金元素を多量に添加する必要
があるので、経済性の面からも必ずしも満足すべ
き状況でなく、また前記(3)の、歪時効による硬化
を利用する方法では極めて高い強度が得られるも
のの、耐SSCC性は逆に極めて低いレベルにとど
まり、さらに前記(4)の熱処理では強度の向上は余
り期待できない上に、成分系と熱処理条件を適正
に選ばないと十分な耐SSCC性を保証できないと
いう欠陥があつた。 〔知見事項〕 本発明者等は、従来技術においては優れた耐
SSCC性と高強度を兼ね備えた鋼、すなわち高強
度側で優れた耐SSCC性を有する鋼を得ることが
困難であつた上記の状況に鑑み、鋼が強化される
機構並びに微視組織と耐SSCC性との関係を検討
した結果、まずサワー用途鋼として一般的な性能
を満足するとともに耐SSCC性の点からみても最
適な成分系を選択し、かつそのような成分系を備
えた鋼に第１次焼戻し＋冷間加工＋再焼戻しの一
連の工程からなる処理を施すに当り、これらの各
工程の操作条件を最適化して第３図のＡに示すよ
うに組織を微細化することにより、低強度側だけ
でなく、高強度側でも耐SSCC性が飛躍的に向上
した鋼を製造できることを見出した。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記知見に基づいて説明されたも
のであつて、 Ｃ：0.10〜0.40％、 Si：0.05〜1.0％、 Mn：0.05〜2.0％、 Cr：0.01〜2.0％、 Mo：0.01〜1.0％、 Al：0.001〜0.1％、 Nb，Ｖ，TiおよびZrのうちの１種または２種
以上：それぞれ0.01〜0.15％、 を含有し、さらに必要に応じて Ｂ：0.0003〜0.0030％、および Ca：0.001〜0.010％、 のうちのいずれか一方または双方を含有し、残り
がFeおよび不可避不純物からなるとともに、前
記不可避不純物中のＰ，ＳおよびNiの含有量が
それぞれ Ｐ：0.020％以下、 Ｓ：0.010％以下、 Ni：0.10％以下、 である、組成（以上重量％）を有する鋼を、850
℃以上の温度から焼入れした後、500℃〜Ac1変
態点の間の温度範囲において、かつ下記の式で表
わされる焼戻しパラメータ：PLMの値が18.0以下
となる条件の下に、焼戻し、ついで加工率：20％
以上の冷間加工を加えてから、さらに500〜Ac1
変態点の間の温度で再び焼戻すことによつて、微
細な炭化物が均一に分散したフエライト組織とす
ることを特徴とする、耐硫化物応力腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法を提供するものであ
る。 なお、この発明によつて耐SSCC性が著しく向
上する機構については現在のところ不明の点も多
いが、前述のように、鋼の組成と、その鋼に施す
処理を構成する各工程の操作条件を適切に組み合
わせた結果、組織が微細化されるとともに、炭化
物析出と内部残留歪の適正状態が生ずるためと考
えられる。 ついで、この発明において、鋼の成分組成およ
び製造条件を上記の通りに限定した理由を述べ
る。 １ 鋼の成分組成 本発明によれば、鋼の成分組成が本発明の範
囲外であつても、本発明特有の効果は得られる
けれども、前記鋼の成分組成については、サワ
ー環境下において使用される鋼として必要な性
能を満足するためには、以下の組成範囲を満た
す必要がある。 (a) Ｃ，Si，Mn，CrおよびMo これらの成分は、いずれも強度および焼入
れ性の向上に必要な成分で、それらの含有量
が、Ｃについては0.10％未満、SiおよびMn
については0.05％未満、CrおよびMoについ
ては0.01％未満であると、前記作用に所望の
効果が得られず、一方それが、Ｃについて
0.40％、SiおよびMoについては1.0％、Mn
およびCrについては2.0％をそれぞれ越える
と、靭性および加工性が劣化するところか
ら、これらの成分の含有量について、Ｃ：
0.10〜0.40％、Si：0.05〜1.0％、Mn：0.05〜
2.0％、Cr：0.01〜2.0％、およびMo：0.01〜
1.0％と定めた。 (b) Al Al成分は、脱酸剤として作用して鋼の清
浄度を向上させ、もつて耐SSCC性の改善に
寄与する作用を有するが、その含有量が
0.001％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方0.10％を越えて含有させると、
介在物が増加し、靭性および耐SSCC性が劣
化することから、その含有量を0.001〜0.10
％と定めた。 (c) Nb，Ｖ，TiおよびZr これらの成分は、いずれも強度の向上と組
織の細粒化に有効に作用するが、その含有量
が0.01％未満ではこれらの作用に所望の効果
が得られず、一方0.15％を越えて含有させる
と靭性および加工性の劣化を招くことから、
その含有量をそれぞれ0.01〜0.15％と定め
た。 (d) ＰおよびＳ これらの成分は不純物元素として多量に含
まれると、Ｐは粒界偏析、Ｓは介在物増加に
より、いずれも耐SSCC性の劣化を招くこと
から、これらの成分の含有量について、Ｐ：
0.020％以下Ｓ：0.010％以下と定めた。 (e) Ni Ni成分は、湿潤硫化物環境下において孔
食の発生を促して、そこを起点とするSSCC
を発生させる作用があり、その含有量が0.10
％を越えると、耐SSCC性を改善する上でNi
の悪影響が顕著になるところから、その含有
量を0.10％以下と定めた。 (f) Ｂ Ｂ成分は、焼入れ性を向上させる作用があ
り、焼入れ性の一層の改善を望む場合必要に
応じて添加されるが、その含有量が0.0003未
満では焼入れ性に上記一層の改善効果が得ら
れず、一方それが0.0030％を越えると靭性の
劣化を招くことから、その含有量を0.0003％
〜0.0030％と定めた。 (g) Ca Ca成分はＳと結合して硫化物の形態を制
御し、もつて耐SSCC性を向上させる作用を
有するので、このような作用を望む場合必要
に応じて添加されるが、その含有量が0.001
％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方0.010％を越えて含有させると靭性
が劣化するところから、その含有量を0.001
〜0.010％と定めた。 ２ 製造条件 (a) 焼入れ条件 以後の工程で組織の均一化、特に炭化物の
微細かつ均一な分散組織を得るためには焼入
れ時に鋼を完全にオーステナイト化する必要
があり、このオーステナイト化は原理的には
Ac3変態点以上であれば達成できるけれど
も、偏析等による組成のばらつきが生じるの
を考慮して焼入れ時の加熱温度を850℃以上
と定めた。なお、ここで上限は特に規定して
いないが、上記加熱温度が1000℃を越える
と、通常オーステナイト粒子が粗大化するの
で、この温度は一般に950℃以下であるのが
望ましい。 (b) 焼戻し条件 (i) 焼戻し温度 焼戻し温度が500℃未満では時効脆化や、
成分系によつて焼戻し脆化を生じ、一方そ
れがAc1変態点を越えると、偏析部で一部
オーステナイト態を生じて組織が不均一と
なるために、焼戻し温度を500℃〜Ac1変
態点の温度範囲に定めた。 (ii) 焼戻しパラメータ：PLM 式：PLM＝Ｔ×（20＋logt）×10-3（Ｔ：焼
戻し温度を絶対温度（〓）で表わした数
値、ｔ：焼戻し時間を時間（hr）で表わし
た数値）で表わされる焼戻しパラメータの
値が18.0を越える条件で焼戻すと、炭化物
の粗大化や不均一分散化を生じ、以後の工
程で処理しても良好な耐SSCC性が得られ
ないところから、この焼戻しパラメータの
値を18.0以下と定めた。 (c) 冷間加工条件 冷間加工を施すときの加工率が20％未満で
あると、、微細セル構造の発達が不十分で微
細組織が得られず、したがつて良好な耐
SSCC性と高い強度が得られないところか
ら、この加工率を20％以上と定めた。 (d) 再焼戻し条件 上記の冷間加工を加えた後に、鋼の内部残
留歪を回復させるために再び500℃〜Ac1変
態点の間の温度で焼戻しを施す。この温度が
500℃よりも低いと、所望の耐SSCC性を確
保するための歪の回復が十分でなく、一方こ
れがAc1変態点を越えると、変態による組織
の不均一化を招くことから、再焼戻し温度を
500℃〜Ac1変態点の範囲の温度に定めた。 〔実施例〕 ついで、この発明を実施例により比較例と対比
しながら説明するが、これらの実施例は勿論この
発明を具体化した例を単に示すためのものであつ
て、この発明の技術的範囲を制限することを意図
するものではない。 実施例 １ まず、実験室的な真空溶解法により、Ｃ：0.25
％、Si：0.32％、Mn：1.05％、Cr：0.47％、
Mo：0.22％、Al：0.03％、Nb：0.03％、Ｐ：
0.015％、Ｓ：0.005％、Ni：0.03％、Fe＋不可避
不純物：残り、からなる成分組成を有する鋼塊を
溶製した。 つぎに、この鋼塊を熱間圧延により厚さ18mmの
板材に圧延した後、この板材に、第１表に示され
る種々の条件に従つた処理、すなわち本発明によ
る処理および本発明の条件から外れた処理（本発
明の範囲から外れている条件を※印で示す）を施
して、それぞれ本発明法１〜10および比較法１〜
５を実施した。 ついで、このようにして得られた各板材から試
験片を採取して、その降伏強度を測定するととも
に耐SSCC性を評価した。なお、耐SSCC性は、
第１図に示される試験片１を第２図に示されるよ
うな３本のガラス丸棒３と接触させながら試験片
支持具２で支持するとともに、応力付加ボルト４
で一定の応力を３点から付加しながら、硫化水素
を飽和した0.5％酢酸水溶液中に200時間浸漬し、
それによつて割れを生じない最大応力を
【表】
【表】
第１表および第２表に示される結果から、本発
明によつて製造された鋼は、焼戻しパラメータの
値が本発明の範囲から外れているとともに冷間加
工も再焼戻しを施してない比較法１、冷間加工と
再焼戻しを施していない比較法２および３、およ
び焼戻しパラメータの値が本発明の範囲から外れ
ている比較法４および５と較べて、高強度側でも
耐SSCC性が著しく改善されていることがわか
り、また第３図の顕微鏡写真図によれば、本発明
によつて製造された鋼は微細な炭化物が均一に分
散したフエライト組織を有することが明らかであ
る。 上述のように、この発明によると、高い強度と
ともに、特に優れた耐SSCC性を備えた鋼を提供
できるから、前述のようなサワー環境下において
優れた耐SSCC性を発揮する高強度の鋼が要求さ
れる。例えば油井用の構造部材や装置部材の分野
において産業上有用な効果を得ることができる。
明によつて製造された鋼は、焼戻しパラメータの
値が本発明の範囲から外れているとともに冷間加
工も再焼戻しを施してない比較法１、冷間加工と
再焼戻しを施していない比較法２および３、およ
び焼戻しパラメータの値が本発明の範囲から外れ
ている比較法４および５と較べて、高強度側でも
耐SSCC性が著しく改善されていることがわか
り、また第３図の顕微鏡写真図によれば、本発明
によつて製造された鋼は微細な炭化物が均一に分
散したフエライト組織を有することが明らかであ
る。 上述のように、この発明によると、高い強度と
ともに、特に優れた耐SSCC性を備えた鋼を提供
できるから、前述のようなサワー環境下において
優れた耐SSCC性を発揮する高強度の鋼が要求さ
れる。例えば油井用の構造部材や装置部材の分野
において産業上有用な効果を得ることができる。
第１図はシエルタイプ腐食試験において使用さ
れる試験片の例を示すもので、第１図中、ａはそ
の正面図、ｂはその側面図、第２図は前記試験片
を試験片支持具で支持した状態を示す概略正面
図、そして第３図は実施例１の鋼について、(A)本
発明法４と(B)従来法２で得られた組織を比較して
示す金属顕微鏡による組織写真図である。図にお
いて、 １…試験片、２…支持具、３…ガラス棒、４…
応力付加ボルト。
れる試験片の例を示すもので、第１図中、ａはそ
の正面図、ｂはその側面図、第２図は前記試験片
を試験片支持具で支持した状態を示す概略正面
図、そして第３図は実施例１の鋼について、(A)本
発明法４と(B)従来法２で得られた組織を比較して
示す金属顕微鏡による組織写真図である。図にお
いて、 １…試験片、２…支持具、３…ガラス棒、４…
応力付加ボルト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.10〜0.40％、 Si：0.05〜1.0％、 Mn：0.05〜2.0％、 Cr：0.01〜2.0％、 Mo：0.01〜1.0％、 Al：0.001〜0.1％、 Nb，Ｖ，TiおよびZrのうちの１種または２種
以上：それぞれ0.01〜0.15％、 を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からな
るとともに、前記不可避不純物中のＰ，Ｓおよび
Niの含有量がそれぞれ Ｐ：0.020％以下、 Ｓ：0.010％以下、 Ni：0.10％以下、 である、組成（以上重量％）を有する鋼を、850
℃以上の温度から焼入れした後、500℃〜Ac1変
態点の間の温度範囲において、かつ下記の式で表
わされる焼戻しパラメータ：PLMの値が18.0以下
となる条件の下に、焼戻し、ついで加工率：20％
以上の冷間加工を加えてから、さらに500〜Ac1
変態点の間の温度で再び焼戻すことによつて、微
細な炭化物が均一に分散したフエライト組織とす
ることを特徴とする、耐硫化物応力腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法。 PLM＝Ｔ×（20＋logt）×10-3、 式中、Ｔ：焼戻し温度（絶対温度，〓） ｔ：焼戻し時間（時間、hr）。 ２ Ｃ：0.10〜0.40％、 Si：0.05〜1.0％、 Mn：0.05〜2.0％、 Cr：0.01〜2.0％、 Mo：0.01〜1.0％、 Al：0.001〜0.1％、 Nb，Ｖ，TiおよびZrのうちの１種または２種
以上：それぞれ0.01〜0.15％、 を含有し、さらに Ｂ：0.0003〜0.0030％ を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からな
るとともに、前記不可避不純物中のＰ，Ｓおよび
Niの含有量がそれぞれ Ｐ：0.020％以下、 Ｓ：0.010％以下、 Ni：0.10％以下、 である、組成（以上重量％）を有する鋼を、850
℃以上の温度から焼入れした後、500℃〜Ac1変
態点の間の温度範囲において、かつ下記の式で表
わされる焼戻しパラメータ：PLMの値が18.0以下
となる条件の下に、焼戻し、ついで加工率：20％
以上の冷間加工を加えてから、さらに500〜Ac1
変態点の間の温度で再び焼戻すことによつて、微
細な炭化物が均一に分散したフエライト組織とす
ることを特徴とする、耐硫化物応力腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法。 PLM＝Ｔ×（20＋logt）×10-3 式中、Ｔ：焼戻し温度（絶対温度，〓） ｔ：焼戻し時間（時間、hr）。 ３ Ｃ：0.10〜0.40％、 Si：0.05〜1.0％、 Mn：0.05〜2.0％、 Cr：0.01〜2.0％、 Mo：0.01〜1.0％、 Al：0.001〜0.1％、 Nb，Ｖ，TiおよびZrのうちの１種または２種
以上：それぞれ0.01〜0.15％、 を含有し、さらに Ca：0.001〜0.010％ を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からな
るとともに、前記不可避不純物中のＰ，Ｓおよび
Niの含有量がそれぞれ Ｐ：0.020％以下、 Ｓ：0.010％以下、 Ni：0.10％以下、 である、組成（以上重量％）を有する鋼を、850
℃以上の温度から焼入れした後、500℃〜Ac1変
態点の間の温度範囲において、かつ下記の式で表
わされる焼戻しパラメータ：PLMの値が18.0以下
となる条件の下に、焼戻し、ついで加工率：20％
以上の冷間加工を加えてから、さらに500〜Ac1
変態点の間の温度で再び焼戻すことによつて、微
細な炭化物が均一に分散したフエライト組織とす
ることを特徴とする、耐硫化物応力腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法。 PLM＝Ｔ×（20＋logt）×10-3、 式中、Ｔ：焼戻し温度（絶対温度，〓） ｔ：焼戻し時間（時間、hr）。 ４ Ｃ：0.10〜0.40％、 Si：0.05〜1.0％、 Mn：0.05〜2.0％、 Cr：0.01〜2.0％、 Mo：0.01〜1.0％、 Al：0.001〜0.1％、 Nb，Ｖ，TiおよびZrのうちの１種または２種
以上：それぞれ0.01〜0.15％、 を含有し、さらに Ｂ：0.0003〜0.0030％、 Ca：0.001〜0.010％、 を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からな
るとともに、前記不可避不純物中のＰ，Ｓおよび
Niの含有量がそれぞれ Ｐ：0.020％以下、 Ｓ：0.010％以下、 Ni：0.10％以下、 である、組成（以上重量％）を有する鋼を、850
℃以上の温度から焼入れした後、500℃〜Ac1変
態点の間の温度範囲において、かつ下記の式で表
わされる焼戻しパラメータ：PLMの値が18.0以下
となる条件の下に、焼戻し、ついで加工率：20％
以上の冷間加工を加えてから、さらに500〜Ac1
変態点の間の温度で再び焼戻すことによつて、微
細な炭化物が均一に分散したフエライト組織とす
ることを特徴とする、耐硫化物応力腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法。 PLM＝Ｔ×（20＋logt）×10-3、 式中、Ｔ：焼戻し温度（絶対温度，〓） ｔ：焼戻し時間（時間、hr）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6810585A JPS61227129A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6810585A JPS61227129A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227129A JPS61227129A (ja) | 1986-10-09 |
| JPH0450364B2 true JPH0450364B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=13364124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6810585A Granted JPS61227129A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61227129A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1325967A4 (en) | 2001-07-13 | 2005-02-23 | Jfe Steel Corp | STEEL TUBE WITH HIGH RESISTANCE, HIGHER THAN THAT OF API X6 STANDARD |
| KR20040075971A (ko) | 2002-02-07 | 2004-08-30 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고강도 강판 및 그 제조방법 |
| CN111349847B (zh) * | 2018-12-24 | 2022-03-18 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种耐海水腐蚀钢及其制造方法 |
| BR112021026504A2 (pt) * | 2019-08-27 | 2022-03-03 | Nippon Steel Corp | Material de aço adequado para uso em ambiente ácido |
| WO2024147238A1 (ja) * | 2023-01-05 | 2024-07-11 | 日本製鉄株式会社 | サワー環境での使用に適した鋼材 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP6810585A patent/JPS61227129A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61227129A (ja) | 1986-10-09 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |