JPH05230571A - 耐サワー性と低温靱性に優れたクラッド鋼板のクラッド材用の高Ni超合金 - Google Patents

耐サワー性と低温靱性に優れたクラッド鋼板のクラッド材用の高Ni超合金

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JPH05230571A
JPH05230571A JP3374292A JP3374292A JPH05230571A JP H05230571 A JPH05230571 A JP H05230571A JP 3374292 A JP3374292 A JP 3374292A JP 3374292 A JP3374292 A JP 3374292A JP H05230571 A JPH05230571 A JP H05230571A
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明彦 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、熱処理なしで耐サワー性と母材の
低温靱性に優れたクラッド鋼板の製造を可能とするクラ
ッド材用の高Ni超合金を提供することを目的とする。 【構成】 高Ni超合金をクラッド材とし、低合金鋼を
母材とするクラッド鋼板を熱間圧延で製造するに際し
て、主要成分が60〜65%Ni、20〜25%Cr、
6〜10%Moで、0.01〜2.0%Ti、3〜4.
5%Nbを含有するクラッド材のAl添加量を0.05
%以下とすることにより、最終圧下直前の鋼板表面温度
が900℃でもクラッド材が再結晶組織となり、優れた
耐サワー性を示し、同時に母材の低温圧延が可能で低温
靱性、特に脆性破壊伝播停止特性が確保される。 【効果】 本発明によれば、クラッド材の再結晶温度が
低下するので、大径ラインパイプ用の耐サワー性と低温
靱性に優れたクラッド鋼板が熱処理なしに製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、硫化水素を含有する天
然ガスや原油を輸送するためのラインパイプ用の原板と
して使用される、熱処理なしで耐サワー性と低温靱性に
優れたクラッド鋼板を製造するのに適したクラッド材用
の高Ni超合金に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高温、高圧の硫化水素、炭酸ガスが存在
するサワーガス井、サワー油井では耐食性、耐応力腐食
割れ性(以下耐サワー性と呼ぶ)に優れたオーステナイ
ト系高合金鋼管が油井管あるいはラインパイプとして用
いられるようになっている。しかし、Ni、Cr、Mo
を多量に含有する高価な高合金鋼管をラインパイプとし
て多量に使用することは無用のコスト増をもたらす。そ
こで、腐食性ガスに接する内面側を高合金、外面側を低
合金として高合金の使用量を低減した、いわゆるクラッ
ドラインパイプの使用が注目されている。
【0003】クラッドラインパイプの製造にあたって内
管のクラッド材は、高合金としての耐食性を十分に発揮
するために、溶体化処理が必要になる。しかし、こうし
た鋼管の熱処理をUOE鋼管のような大径ラインパイプ
に適用する場合、大型の熱処理設備が必要になり、しか
も製造工程を繁雑にするので製造コストが増大するとい
う問題がある。市場ニーズとしてUOE鋼管クラスの大
径ラインパイプへの要求が強い傾向を考慮すると、オフ
ラインの鋼管熱処理によらない大径ラインパイプの製造
技術の確立が望まれる。また、大径クラッドラインパイ
プは極地地方でのニーズが大きいので、外管である母材
について従来の高強度ラインパイプと同程度の優れた低
温靱性が求められる。特にラインパイプではシャルピー
試験で測定される靱性に加えて、DWTT試験で測定さ
れる脆性破壊伝播停止特性に優れることが求められる。
【0004】オフラインの鋼管熱処理を行わず、しかも
母材の低温靱性を得る方法としては、クラッド材の耐食
性を低下させない範囲で通常の大径鋼管用素材の厚板で
行われているような低温での制御圧延を行う方法が開示
されている(特開昭60−216984号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の制御圧延によれ
ば、母材の金属組織が微細になるので、母材に関しては
ラインパイプとして要求される低温靱性が達成し易い。
しかし、クラッド材に関しては、一般に再結晶温度以下
での圧延となるので、クラッド圧延後のクラッド材の金
属組織は加工状態がそのまま残った未再結晶組織を呈す
ることになる。クラッド材が未再結晶状態にあれば、耐
孔食性が低下し、サワー環境での耐応力腐食割れ性が劣
化するので、サワー環境での使用を前提とするラインパ
イプにおいてはクラッド材の金属組織が再結晶組織であ
ることが必要である。
【0006】従って、優れた耐サワー性を得るためには
クラッド材の再結晶温度以上の温度域で圧延を行うこと
が必要である。一方で、母材の脆性破壊伝播停止特性を
得るには結晶粒を細かくすることが必要であるため、オ
ーステナイトの未再結晶温度域で圧延することが好まし
く、低温域での圧延が望まれる。かかる観点から、クラ
ッド材の耐食性と母材の低温靱性をともに得る圧延温度
域を確保するために、クラッド材の再結晶温度をできる
限り低くすることが、鋼管熱処理を行わずに大径鋼管用
のクラッド鋼を製造するにあたっての課題となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
有利に解決するもので、クラッド材の化学成分を限定し
てクラッド圧延後の再結晶温度を低下し、クラッド材の
耐食性と母材の脆性破壊伝播停止特性を同時に確保する
というものである。すなわち、本発明の要旨とするとこ
ろは、重量%で、 C:0.03%以下 Si:0.02〜0.5%、 Mn:0.02〜0.5%、 P:0.02%以下、 S:0.0050%以下、 Ni:60〜65%、 Cr:20〜25%、 Mo:6〜10%、 Al:0.05%以下、 Ti:0.01〜2.0%、 Nb:3〜4.5%、 Ca:0.0010〜0.0060% を含み、残部Fe及び不可避的不純物よりなることを特
徴とする熱処理なしで耐サワー性と低温靱性に優れたク
ラッド鋼板を製造するのに適したクラッド材用の高Ni
超合金にある。
【0008】
【作用】本発明者らは、表1に示すAPI規格X65相
当のラインパイプ鋼を母材として用い、表2に示す60
Niクラスの高Ni超合金をクラッド材として用いて、
母材厚162mm、クラッド材厚28mmで母材/クラ
ッド材/クラッド材/母材と構成されたサンドイッチ状
スラブを組み立て、当該スラブを1150℃に加熱し、
最終圧下直前の鋼板表面温度を変化させて、仕上げ全厚
40mmの熱間圧延を行い、圧延終了後当該鋼板を3分
間放冷し、約450℃に30℃/sの冷却速度で水冷し
て、得られたクラッド鋼板のクラッド材の再結晶状態の
観察を行った。その結果、表3に示すようにAl添加量
を規制することによりクラッド材がより低温でも再結晶
するという知見を得た。
【0009】次に本発明におけるクラッド材の成分限定
理由を述べる。Cは多量に添加した場合、粒界における
応力腐食割れ感受性を増大させる。また、ラインパイプ
の溶接時における鋭敏化を促進する。これらの有害な作
用が生じない範囲として、Cは0.03%以下とする。
Si及びMnは脱酸成分として必要な成分で、それぞれ
0.02%以上添加する。しかし、0.5%を越えて添
加すると非金属介在物が残存し、耐食性の低下、熱間加
工性の低下を招くので上限をそれぞれ0.5%とする。
【0010】Pは不純物元素であり、熱間加工性及びサ
ワー環境中での耐応力腐食割れ性を低下する。しかし、
0.02%以下であれば実用上問題ないので0.02%
以下とする。Sも不純物元素であり、多量に存在すれば
熱間加工性を低下するため0.0050%以下とする。
【0011】Ni、Cr、Moはそれぞれサワー環境中
で優れた応力腐食割れ抵抗を得るために添加する。本発
明では、20%NaCl溶液中、硫化水素分圧200気
圧、温度225℃の過酷なサワー環境でも孔食が発生し
ないクラッド材とするためにそれぞれNi:60〜65
%、Cr:20〜25%、Mo:6〜10%添加する。
【0012】Alは有効な脱酸元素であるので、本発明
合金に相当する市販の高Ni超合金では0.15%程度
添加されているのが通常である。しかし、Alは表3に
示したようにクラッド材の再結晶温度を上昇させ、クラ
ッド材の耐食性と母材の脆性破壊伝播停止特性を熱処理
なしでともに満足させることを困難にするので添加量に
限りがある。母材の低温圧延による靱性の向上を期待す
るには最終圧下直前の鋼板表面温度を約900℃以下に
することが望ましい。一方、表3からAlを0.05%
以下にすれば、最終圧下直前の鋼板表面温度が900℃
以下でもクラッド材が再結晶する。以上のことからAl
は0.05%以下とする。
【0013】Tiはラインパイプの溶接時の鋭敏化を防
止するために、0.01%以上添加する。しかし、2.
0%を超えて添加しても鋭敏化防止効果が飽和するばか
りでなく、Tiの析出物の存在により、かえって応力腐
食割れ抵抗が低下するので、添加量の範囲を0.01〜
2.0%とする。Nbは耐孔食性の向上とラインパイプ
の溶接時の鋭敏化を防止するために、3%以上添加す
る。しかし、過度に添加すると低融点の金属間化合物を
形成し、熱間加工性を著しく低下するので上限を4.5
%とする。
【0014】CaはAl添加量を上記理由により限定し
た本発明合金においては重要な脱酸材である。また、C
aは硫化物の形態を制御して熱間加工性を向上する有効
な元素であるので0.0010%以上添加する。しか
し、多量に添加すると鋼中の非金属介在物量が増大し、
かえって熱間加工性、耐食性を低下するので0.006
0%以下とする。
【0015】
【実施例】表1に化学成分を示すAPIグレードX65
のラインパイプ用のスラブを母材とし、表2に化学成分
を示す高Ni超合金をクラッド材として、熱間圧延素材
としてのサンドイッチ状のスラブを組み立てた。母材の
スラブ厚は162mm、クラッド材の厚さは28mm
で、組み立て後のスラブ厚は380mmとなった。この
組み立てスラブを表4に示す圧延条件で全厚が40mm
となるまで圧延した。各条件で製造した1組のクラッド
鋼板の板厚は約20mmで、その内、クラッド材の厚さ
は圧延時に組み合わせた上下のクラッド鋼板の平均で約
3.0mmとなった。
【0016】クラッド鋼板のクラッド材からt 2mm
×w 10mm×l 65mmの4点曲げ試験片を作製
し、オートクレーブ中のサワー環境で応力腐食割れ試験
を行った。環境は20%NaCl溶液、硫化水素分圧2
00気圧、温度225℃で試験期間は2週間とした。応
力負荷は試験材の応力−歪曲線を求め、降伏応力の1.
04倍の応力を示す歪に相当するたわみを4点曲げ試験
片に付与することにより行った。試験後、試験片に割れ
が認められない場合、優れた耐サワー性を有するとみな
した。
【0017】また、クラッド鋼板の母材から圧延方向に
垂直にDWTT試験片を作製し、衝撃試験を行った。母
材の低温靱性はDWTT試験で求められる延性破面率が
85%となる温度で評価し、その温度が−20℃以下と
なる場合優れた靱性を有するとみなした。表5に示すよ
うに、本発明に従う条件でクラッド鋼板を製造した場合
には、優れた耐食性と低温靱性を具備したクラッド鋼板
が得られた。
【0018】しかし、比較例ではAl添加量が本発明に
よる条件を逸脱しているために、クラッド材の耐食性が
所望のレベル以下に低下した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【発明の効果】本発明により、大径ラインパイプ用の耐
サワー性と低温靱性に優れたクラッド鋼板がオフライン
の熱処理を行うことなく製造できるので工業的効果は著
しく大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C:0.03%以下、 Si:0.02〜0.5%、 Mn:0.02〜0.5%、 P:0.02%以下、 S:0.0050%以下、 Ni:60〜65%、 Cr:20〜25%、 Mo:6〜10%、 Al:0.05%以下、 Ti:0.01〜2.0%、 Nb:3〜4.5%、 Ca:0.0010〜0.0060% を含み、残部Fe及び不可避的不純物よりなることを特
    徴とする熱処理なしで耐サワー性と低温靱性に優れたク
    ラッド鋼板を製造するのに適したクラッド材用の高Ni
    超合金。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021508A (zh) * 2009-09-15 2011-04-20 通用电气公司 热处理Ni基超合金制品的方法和由其制造的制品
JP2019531896A (ja) * 2016-08-12 2019-11-07 フェストアルピーネ グロープブレッヒ ゲーエムベーハーVoestalpine Grobblech Gmbh 圧延接合金属シートの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62158849A (ja) * 1986-01-07 1987-07-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 靭性の優れた高耐食性Ni基合金
JPS63137133A (ja) * 1986-11-28 1988-06-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 高耐食性析出硬化型Ni基合金
JPH02296088A (ja) * 1989-05-08 1990-12-06 Kubota Corp 高温・高圧に耐える機械的性質とすぐれた耐食性を備えた複合管

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62158849A (ja) * 1986-01-07 1987-07-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 靭性の優れた高耐食性Ni基合金
JPS63137133A (ja) * 1986-11-28 1988-06-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 高耐食性析出硬化型Ni基合金
JPH02296088A (ja) * 1989-05-08 1990-12-06 Kubota Corp 高温・高圧に耐える機械的性質とすぐれた耐食性を備えた複合管

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021508A (zh) * 2009-09-15 2011-04-20 通用电气公司 热处理Ni基超合金制品的方法和由其制造的制品
JP2019531896A (ja) * 2016-08-12 2019-11-07 フェストアルピーネ グロープブレッヒ ゲーエムベーハーVoestalpine Grobblech Gmbh 圧延接合金属シートの製造方法
US11344968B2 (en) 2016-08-12 2022-05-31 Voestalpine Grobblech Gmbh Method for producing roll-bonded metal sheets

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