JPH06235045A

JPH06235045A - 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた電縫鋼管

Info

Publication number: JPH06235045A
Application number: JP5044392A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamamoto; 康士山本; Akihiro Miyasaka; 明博宮坂
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ｐＨが低く厳しい環境においてもＳＳＣ特性
を劣化することのない耐硫化物応力腐食割れ性に優れた
電縫鋼管を提供する。【構成】Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２
〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｃａ：
０．０００５〜０．００８０％、Ａｌ：０．００５〜
０．１００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００５
％以下を基本組成とし、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）
≦０．５５を満足する鋼で製造した電縫鋼管で、電縫衝
合面を中心として両側３０ｍｍ以内での硬さ測定値がビ
ッカース硬さで２５０以下であり、かつ最大値と最小値
の差がビッカース硬さで３０以内である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湿潤な硫化水素を含む
環境によって引き起こされる硫化物応力腐食割れ（以下
ＳＳＣで表す）に対して高い抵抗性を有する耐硫化物応
力腐食割れ性に優れた電縫鋼管に関し、特に油井やガス
井で使用される構造部材、例えば油井管やラインパイプ
として好適な上記電縫鋼管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年における油田やガス田の開発におい
ては、急速に増大しつつある需要と、それに応える技術
の進歩によって、従来放置されていたかあるいは開発困
難であった、地中深く埋蔵され、かつ硫化水素などの硫
化物でかなり汚染された、いわゆるサワー環境下にある
油やガスにまで次第に開発の目が向けられて来ている。
したがって、石油および天然ガスの生産分野において
は、外圧（地層の圧力）や内圧（油やガスの圧力）、あ
るいは鋼材の自重による引っ張り荷重等に耐えるととも
に、サワー環境下で使用しても充分に所望性能を発揮で
きる、高強度にして耐硫化物応力腐食割れ特性（以後Ｓ
ＳＣ特性で示す）に優れた鋼の開発が、一段と要望され
ている。

【０００３】鋼の耐硫化物応力腐食割れ性を向上させる
手段については、１９５０年来種々の検討が加えられ、
現在では例えばＮＡＣＥＳｔａｎｄａｒｄＭＲ−０
１−７５に示された硬度（強度）の上限以下に鋼の強度
を押えることがＳＳＣ特性向上に最も有効であるとさ
れ、使用者の要望にこたえるため、これに基ずくＬ−８
０がＡＰＩ規格に加えられている。

【０００４】しかしながら、当然上記硬さの上限規制だ
けでＳＳＣ特性を向上できるわけではなく、他の要因が
いくつかあることがわかっている。このＳＳＣ特性向上
要因の１つとしてサワー特性の向上が考えられる。サワ
ー特性の向上は、硫化水素を含む環境中での水素ふくれ
割れを低減することであり、この破壊は外部からの負荷
応力がなくとも発生が認められるものである。サワー環
境中で応力がかかった場合、応力軸と平行にこの水素ふ
くれ割れが発生し、これらが連結することによって破壊
に到る場合があり、この水素ふくれ割れの発生を防止す
ることによってＳＳＣ特性を向上するという考え方であ
る。

【０００５】ところで水素ふくれ割れは、環境中から侵
入した水素が母材中に存在する圧延方向に長く伸びたＮ
ｎＳ等のＡ系硫化物系介在物と地鉄の境界に集積してガ
ス化し、そのガス圧によって発生するもので、ＭｎＳ等
のＡ系硫化物系介在物を割れの核として板面平行割れに
成長し、この板面平行割れが板厚方向に連結されるもの
である。ＭｎＳなどのＡ系硫化物系介在物は、圧延方向
に長く伸びた形状が鋭い切欠となるため割れの核となり
やすく、この種の破壊に最も有害であるとされている。

【０００６】こうした水素ふくれ割れに対する抵抗の高
い鋼について、従来から様々な研究がなされ、種々の案
が提案されている。それらは例えば、特公昭５７−１７
０６５号公報あるいは特公昭５７−１６１８４号公報な
どにその代表例が見られるように、ＣａやＣｏ添加によ
る割れ防止、極低Ｓ化によるＭｎＳの減少、Ｃａあるい
は希土類元素等の添加によるＳの固定等を利用するもの
であって、これらの技術によって現在までにかなり厳し
い環境にまで耐え得る鋼が開発されている。また例えば
Ｃａの添加量に関しては、特開昭５９−７６８１８号公
報に見られるように、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足させるようなＣａの添加が知られている。さら
に、上記サワー特性を向上する種々の手段を用いること
によって、耐ＳＳＣ特性を向上することが可能となって
いる。

【０００７】ところで、電縫鋼管はホットコイル等の鋼
板を成形し電縫溶接するものであって、言うまでもなく
鋼板との決定的な相違は溶接部および溶接熱影響部が存
在することである。しかるに、電縫溶接部周辺部分の耐
ＳＳＣ特性、それもＣ方向について検討された例は従来
ほとんど見あたらない。これは通常の製造工程において
ＭｎＳ等のＡ系硫化物系介在物が多く存在するのは大型
鋼塊では逆偏析部およびＶ偏析部であり、連鋳片では中
心偏析部であって、鋼板のエッジ部には、非常にすくな
いこと、板面平行割れを助長するＭｎ、Ｐのミクロ偏析
が激しいのもＭｎＳなどのＡ系硫化物系介在物が多く存
在する部位と同様の部位であってエッジ部にはほとんど
存在しないことなどの理由から、鋼板のエッジ部同志を
電縫溶接して製造するいわゆる単幅材では、電縫溶接部
周辺部分の耐ＳＳＣ特性は良好であると理解されてきた
からである。

【０００８】また、１つのホットコイルを幅方向に２以
上に分割した上で製造するいわゆる多条取りの電縫鋼管
では、電縫溶接部の一方あるいは両方に逆Ｖ偏析部や中
心偏析部等のＳＳＣ感受性の高い部分が該当するため、
ＳＳＣに対する認識はあった。しかしこの場合にも対策
としては主としてＭｎＳ等のＡ系硫化物系介在物の減少
といった母材と同様の対策が施されてきた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、本発明者
は電縫鋼管の電縫溶接部Ｃ方向について耐ＳＳＣ特性を
詳細に調査した結果、ＭｎＳ等の硫化物系介在物が存在
しない場合でも電縫溶接部のＳＳＣ特性の劣化する場合
のあることを見いだした。ただし、電縫溶接部の場合に
は板面垂直型の水素ふくれ割れがＳＳＣの起点となって
いることが母材部とは異なり、このため母材部に比較し
てよりＳＳＣを起こしやすいことが懸念される。さら
に、この種の水素ふくれ割れを起点としたＳＳＣは、本
質的に鋼板エッジ部にミクロ偏析の少ない単幅材であっ
ても発生することがわかった。この板面に垂直な水素ふ
くれ割れを起点とした電縫溶接部のＳＳＣは従来知られ
ていないものであって、母材の板面平行の水素ふくれ割
れを起点とするＳＳＣ以上に重大な問題である。しかし
この割れは、従来の水素ふくれ割れに対する対策鋼を使
用した電縫鋼管でも発生し、従来技術では防止できない
ことがわかった。

【００１０】本発明者らは、こうした全く新しいタイプ
の板面垂直型水素ふくれ割れを起点とするＳＳＣに対す
る抵抗の高い鋼管を開発せんとして研究を続けた結果、
電縫溶接部のＳＳＣの起点となる水素ふくれ割れの原因
は、電縫衝合部に存在する板状の酸化物系介在物である
ことを突き止めた。さらにこれら板状の酸化物系介在物
のうち、横断面で見た介在物の形状として板厚方向の長
さと円周方向の長さとの比が２以上でかつ長径１０μｍ
以上の介在物が、水素ふくれ割れ発生の核となり、核発
生した水素ふくれ割れが相互に結合して巨視的な割れに
成長してＳＳＣを引き起こすことを見いだした。

【００１１】さらに、本発明者の研究によれば、これら
板状の酸化物系介在物は、母材中に予め存在した球状に
近い酸化物系介在物が電縫溶接時の熱影響によって鋼の
融点近くまで加熱されたうえ、スクイズロールによって
両側から加圧されるために板状に変形して生成すること
が明かとなった。またこの介在物の成分を分析した結
果、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃復合介在物であることがわかっ
た。

【００１２】以上の問題点を解決するために、これまで
にも種々の方法が提案されている。例えば特開昭６３−
１３７１４４号公報に見られるように、鋼中にＺｒを添
加して介在物ＺｒＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃の複合介在物に改質
してその融点を上げ、電縫溶接時に延伸させない方法が
ある。ところがこのＺｒ添加は通常の製鋼作業では一般
的でなく、コストが高いうえに、作業に危険が伴う（発
火性が高い）。

【００１３】そこで本発明は、特別な元素を使用するこ
となく、安価にかつ操業上安全にこの問題を解決しよう
とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、その要旨とするとこ
ろは、以下の通りである。

【００１５】第１の本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５
〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：
０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０
％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、Ｓ、
Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管である。

【００１６】第２の本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５
〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：
０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０
％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、さらに
Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５
％、Ｖ：０．０１〜０．３０％、Ｔｉ：０．００１〜
０．０５０％、Ｂ：０．０００３〜０．００４０％のう
ち１種または２種以上を含み、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管である。

【００１７】第３の本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５
〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：
０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０
％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、さらに
Ｃｕ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．１〜９．５％、Ｃ
ｒ：０．１〜３．０％のうち１種または２種以上を含
み、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管である。

【００１８】第４の本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５
〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：
０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０
％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、さらに
Ｍｏ：０．１０〜２．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５
％、Ｖ：０．０１〜０．３０％、Ｔｉ：０．００１〜
０．０５０％、Ｂ：０．０００３〜０．００４０％のう
ち１種または２種以上およびＣｕ：０．１〜２．０％、
Ｎｉ：０．１〜９．５％、Ｃｒ：０．１〜３．０％のう
ち１種または２種以上を含み、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管である。

【００１９】

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。

【００２０】本発明者らは、上記の問題点を解決するた
めにさらに調査をすすめた。まず、Ｃａを添加したもの
の中でもＳＳＣ特性のレベルに差異のあることから、複
合介在物の成分を調べた。その結果、電縫溶接部で板状
となる介在物が、（ＣａＯ）ｍ・（Ａｌ₂Ｏ₃）ｎの分
子比でｍ／ｎ≧１であることがわかった。つまり介在物
中Ａｌ₂Ｏ₃よりもＣａＯが多く存在する状態である。
また、（ＣａＯ）ｍ・（Ａｌ₂Ｏ₃）ｎの分子比でｍ／
ｎ＜１の介在物では、板状になっておらず、そのためＳ
ＳＣ特性の劣化のないことを突き止めた。ＣａＯとＡｌ
₂Ｏ₃の平衡状態図で見ると、（ＣａＯ）ｍ・（Ａｌ₂
Ｏ₃）ｎの分子比でｍ／ｎ≧１の場合、融点は約１３６
０℃であり、電縫溶接部近傍で延伸することが充分考え
られる。一方、（ＣａＯ）ｍ・（Ａｌ₂Ｏ₃）ｎの分子
比でｍ／ｎ＜１の場合は、その融点が１６００℃以上と
なり、電縫溶接部近傍での延伸を回避することができる
と考えられる。

【００２１】つまり、Ｃａ添加により耐サワー性を向上
させて、かつ板状介在物を起点とした水素ふくれ割れ起
因によるＳＳＣ特性の劣化を回避するためには、脱酸生
成物の組成を（ＣａＯ）ｍ・（Ａｌ₂Ｏ₃）ｎの分子比
でｍ／ｎ＜１に制御すればよいことが判明した。

【００２２】さらに本発明者らは、分子比ｍ／ｎ＜１を
達成するための手段とメカニズムを詳細に検討した結
果、溶鋼中Ａｌ量にかかわらず溶鋼中Ｏ量とＣａ量のみ
で分子比ｍ／ｎの決定ができることを見いだした。図１
にこれを示すが、図中ハッチングした部分を越えてＣａ
を添加するとｍ／ｎ＞１となることがわかった。これは
鋼中Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．
５５を満足することにより達成することができる。

【００２３】以上のように分子比ｍ／ｎが溶鋼中Ａｌ量
によらずＯ量とＣａ量で決定されるという現象は、Ａｌ
よりもＣａのほうが酸化物の生成自由エネルギーが小さ
い（より酸化されやすい）と考えればよい。つまり、Ｏ
がまずＣａと結合し、余剰のＯがＡｌと結合すると考え
ると、溶鋼中にある程度以上のＡｌが存在がすれば分子
比ｍ／ｎはＡｌ量によらないことがわかる。

【００２４】ところで、耐サワー性を改善する手段とし
て本発明ではＣａ添加を採用している。それは水素ふく
れ割れの発生起点となるＭｎＳを消滅させるためにＳ量
を極限まで低減させるよりも、Ｃａを添加してＭｎＳの
形態制御による無害化のほうが工業的規模の生産工程に
おいては有利であるとの考え方、および実験結果による
ものである。

【００２５】つまり、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量を１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５に満足させるようなＣａの添加である。これは、Ｃａが
Ｓよりも酸素との親和力が強いことから、酸素と結合し
たＣａを差し引いた残りのＣａ（有効Ｃａ）がＳと原子
量比で結合し、Ｓ量に見合うだけの有効Ｃａ量があれば
ＭｎＳは完全に形態制御されていることを示すものであ
る。またこの式は、Ｃａを過剰に添加するとクラスター
状介在物が多く生成し有害となり、目的を達成し得ない
ことも示している。

【００２６】つまり上式で示される有効Ｃａ量を、Ｍｎ
Ｓを形態制御させるための下限と、クラスター状介在物
を生成させないための上限の間にコントロールし、それ
によって耐サワー性を確保しようとするものである。

【００２７】また本発明者らは、上記介在物起因による
水素ふくれ割れ以外にも電縫溶接部のＳＳＣ特性を劣化
する要因を詳細に検討した結果、電縫衝合面を中心とし
て両側３０ｍｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカー
ス硬さで２５０以下で、かつ最大値と最小値の差がビッ
カース硬さで３０以内である必要性を見いだした。硬さ
の最大値の規制は従来からの知見であるが、硬さ分布規
制の必要性に関しては、硬さ分布に差のある部位での応
力集中による割れの発生がＳＳＣ特性を劣化するためと
考えた。

【００２８】次に本発明は、耐硫化物応力腐食特性に優
れた電縫鋼管全般を対象とするものであるが、上記成分
を規定する理由は以下の通りである。

【００２９】Ｃは鋼材の強度を高める作用があり、０．
０５％以上添加されるが、０．３５％を越えて添加され
ると靱性を著しく劣化するため、その含有量を０．０５
〜０．３５％とした。

【００３０】Ｓｉは固溶体強化作用並びに鋼材の強度お
よび延性を改善する作用があり、０．０２％以上添加さ
れるが、０．５０％を越えて添加されると鋼材の靱性を
劣化するため、その含有量を０．０２〜０．５０％とし
た。

【００３１】ＭｎもＣと同様、鋼材の強度を高める作用
があり、０．３０％以上添加されるが、その含有量が
２．００％を越えると製鋼作業を困難として経済的でな
いばかりでなく、溶接性を阻害することから、その含有
量を０．３０〜２．００％とした。

【００３２】Ｐは母材の水素ふくれ割れを伝播しやすく
なる元素であるため、その上限を０．０３％とした。

【００３３】ＳはＭｎと結合して母材部の水素ふくれ割
れの起点となるＭｎＳをつくるため、その上限を０．０
０５％とした。

【００３４】Ｃａは硫化物系介在物の形態制御により、
ＳＳＣの起点となる水素ふくれ割れを防止するのに有効
で０．０００５％以上添加されるが、多くなると鋼中介
在物を形成し鋼の性質を悪化させるため、その含有量を
０．０００５〜０．００８０％とした。

【００３５】Ａｌは製鋼段階の脱酸のために必要であ
り、その下限を０．００５％とした。また０．１００％
を越えて添加されると介在物の量が増加して鋼の清浄性
が失われること、および製鋼作業に支障をきたすことな
どから、その範囲を０．００５〜０．１００％とした。

【００３６】Ｍｏは強度上昇に有用で０．１０％以上添
加されるが、多くなると溶接性を阻害するため、その範
囲を０．１０〜２．０％とした。

【００３７】Ｎｂはオーステナイト粒の細粒化や強度上
昇に有用で０．０１％以上添加されるが、多くなると溶
接性を阻害するため、その範囲を０．０１〜０．１５％
とした。

【００３８】Ｖは析出強化に有用で０．０１％以上添加
されるが、多くなると溶接性を阻害するため、その範囲
を０．０１〜０．３０％とした。

【００３９】Ｔｉはオーステナイト粒の細粒化に有用で
０．００１％以上添加されるが、多くなると溶接性を阻
害するため、その範囲を０．００１〜０．０５０％とし
た。

【００４０】Ｂは微量の添加によって鋼の焼入れ性を著
しく高める効果を有する。この効果を有効に得るために
は少なくとも０．０００３％のＢが必要であるが、過多
に添加するとＢ化合物を形成して鋼の靱性を劣化させる
ので、その範囲を０．０００３〜０．００４０％とし
た。

【００４１】Ｃｕは強度上昇、耐食性向上に有効で０．
１％以上添加されるが、２．０％を越えて添加しても強
度の上昇代がほとんどなくなるので、その範囲を０．１
〜２．０％とした。

【００４２】Ｎｉは低温靱性の改善に有効で０．１％以
上添加されるが、高価な元素であるために、その範囲を
０．１〜９．５％とした。

【００４３】Ｃｒは強度上昇や耐食性向上に有効で０．
１％以上添加されるが、多くなると低温靱性、溶接性を
阻害するため、その範囲を０．１〜３．０％とした。

【００４４】また、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足させる必要がある。これは、酸素と結合したＣａ
を差し引いた残りのＣａ（有効Ｃａ）がＳと原子量比で
結合し、Ｓ量に見合うだけの有効Ｃａ量があればＭｎＳ
は完全に形態制御されていることを示すものであり、こ
のためには１．０以上必要である。また、Ｃａを過剰に
添加するとクラスター状介在物が多く生成して有害とな
り、目的を達成し得ないため、その上限を２．５とし
た。

【００４５】また鋼中Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）
／（％Ｏ）≦０．５５を満足させる必要があり、これは
脱酸生成物の組成を（ＣａＯ）ｍ・（Ａｌ₂Ｏ₃）ｎの
分子比でｍ／ｎ＜１に制御するためである。詳細な検討
の結果、（％Ｃａ）／（％Ｏ）＞０．５５の場合、脱酸
生成物の分子比ｍ／ｎ＞１となるため、（％Ｃａ）／
（％Ｏ）の上限を０．５５とした。

【００４６】本発明の鋼の製造工程としては、通常工程
にて電縫溶接後、電縫溶接部近傍のみあるいは鋼管全体
を焼準、焼準＋焼戻し、焼戻し、焼入れ、焼入れ＋焼戻
しする工程を適用しても良い。

【００４７】その際前述のように、硬さ分布に差のある
部位での応力集中による割れ発生を防止するために、電
縫衝合面を中心として両側３０ｍｍ以内での硬さ測定値
の最大値がビッカース硬さで２５０以下であり、かつ最
大値と最小値の差がビッカース硬さで３０以内とする必
要がある。なお鋼管に熱処理を施すか否かは、上述の硬
さの要求以外に強度、靱性等他の機械的性質確保の必要
に応じて決定すればよい。

【００４８】

【実施例】次に本発明の実施例について述べる。

【００４９】表１及び表２に示す組成の鋼を１３ｍｍ厚
の鋼板に熱間圧延後、通常の工程にて電縫鋼管とした。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】次にこれらの電縫鋼管の電縫溶接部Ｃ方向
から、図３に示す容量で電縫鋼管１の衝合部２近傍より
定荷重方式の硫化物応力腐食試験片４を採取した。その
際、電縫溶接部がサンプルの中央部を横切るようにし
た。３は溶接方向である。耐硫化物応力腐食特性を評価
する試験としては、ＮＡＣＥＴＭ−０１−７７標準試
験法により試験し、電縫溶接部Ｃ方向の降状強度（σ
ｙ）に対する限界応力（σｔｈ）の比で評価し、σｔｈ
／σｙ≧０．７５であれば良好であるとした。

【００５３】表３及び表４中に上記試験結果を示す。Ａ
１、Ｂ１、Ｃ１、Ｅ１、Ｆ１の本発明鋼では、良好な電
縫溶接部ＳＳＣ特性を示している。これに対して、比較
鋼では電縫溶接部ＳＳＣ特性が劣化している。

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】上記表３及び表４において注１）Ａ値＝（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２
５（％Ｓ）。注２）介在物構成比は、ＣａＯ：Ａｌ₂Ｏ₃の分子構成
比を示す。注３）Ｈｖｍａｘ−Ｈｖｍｉｎ。注４）及び注５）単位は、Ｋｇｆ／ｍｍ²。注６）表中Ｑは、電縫溶接後電縫溶接部のみ焼入れ処理
したもの。ＱＴは電縫溶接部のみ焼入れ焼戻し処理をし
たもの。Ｎは電縫溶接部のみノルマ処理したもの。また
ＦＢＮは、電縫溶接後管体をノルマ処理したもの。

【００５７】表３及び表４に示すように、Ａ２、Ｂ２、
Ｃ２は△Ｈｖが３０を越えているために電縫溶接部ＳＳ
Ｃ特性が劣化している。Ｄ１はＡ値が１以下のためＣａ
添加量が不足のため、ＭｎＳの形態制御が不十分なため
電縫溶接部ＳＳＣ特性が劣化している。Ｅ２、Ｆ２は硬
さ測定値の最大値が２５０を越えているため電縫溶接部
ＳＳＣ特性が劣化している。Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、
Ｋ１は、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦
０．５５を満足しておらず、介在物の分子構成比ｍ／ｎ
が１を越えているため電縫溶接部ＳＳＣ特性が劣化して
いる。

【００５８】鋼中Ｔ−Ｏ量とＣａ量の関係については、
図１と図２に示す。図１はＯ量とＣａ量の関係の（％Ｃ
ａ）／（％Ｏ）≦０．５５を図で示したものである。図
２は、Ａ値と硬さ分布の良好なＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｅ
１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｉ１、Ｊ１、Ｋ１に関して、Ｏ
量とＣａ量の関係だけでＳＳＣ特性結果を整理したもの
である。

【００５９】

【発明の効果】上記の試験結果からわかるとうり、本発
明はｐＨが低く厳しい環境においてもＳＳＣ特性を劣化
することのない電縫鋼管を提供することを可能にしたも
のであり、産業の発展に貢献するところ極めて大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】分子構成比を満足するためのＯ量とＣａ量の関
係を示す図である。

【図２】分子構成比を満足するためのＯ量とＣａ量の関
係を示す試験結果を示す図である。

【図３】実施例における試験片の採取要領を示す図であ
る。

【符号の説明】

１電縫鋼管２衝合面３溶接方向４試験片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管。
【請求項２】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、さらにＭｏ：０．１〜２．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｖ：０．０１〜０．３０％、Ｔｉ：０．００１〜０．０５０％、Ｂ：０．０００３〜０．００４０％のうち１種または２種以上を含み、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有
量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管。
【請求項３】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、さらにＣｕ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．１〜９．５％、Ｃｒ：０．１〜３．０％のうち１種または２種以上を含み、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有
量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管。
【請求項４】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０２〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．００８０％、Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、さらにＭｏ：０．１０〜２．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｖ：０．０１〜０．３０％、Ｔｉ：０．００１〜０．０５０％、Ｂ：０．０００３〜０．００４０％のうち１種または２種以上およびＣｕ：０．１〜２．０％、Ｎｉ：０．１〜９．５％、Ｃｒ：０．１〜３．０％のうち１種または２種以上を含み、Ｓ、Ｏ、Ｃａの含有
量が１．０≦（％Ｃａ）｛１−７２（％Ｏ）｝／１．２５
（％Ｓ）≦２．５を満足し、Ｏ量とＣａ量の関係が（％Ｃａ）／（％Ｏ）≦０．５５を満足し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼で製
造した電縫鋼管で、電縫衝合面を中心として両側３０ｍ
ｍ以内での硬さ測定値の最大値がビッカース硬さで２５
０以下であり、かつ最大値と最小値の差がビッカース硬
さで３０以内であることを特徴とする、耐硫化物応力腐
食割れ性の優れた電縫鋼管。