JPH06306530A - 溶接部の耐硫化物応力割れ性に優れた低中強度ｕｏｅラインパイプ - Google Patents
溶接部の耐硫化物応力割れ性に優れた低中強度ｕｏｅラインパイプInfo
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- JPH06306530A JPH06306530A JP9984893A JP9984893A JPH06306530A JP H06306530 A JPH06306530 A JP H06306530A JP 9984893 A JP9984893 A JP 9984893A JP 9984893 A JP9984893 A JP 9984893A JP H06306530 A JPH06306530 A JP H06306530A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は低中強度ＵＯＥラインパイプにおい
て、溶接軟化部の耐硫化物応力割れ抵抗が高い、成分、
Ｃａの添加条件、酸化物の群幅の条件を与える。 【構成】 主要成分として、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，
Ｎｂ，Ａｌ，Ｃａ，Ｔｉを含有し、または、更にＶ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏの１種または２種以上を含有する
ＡＰＩグレードＸ４２からＸ５６のラインパイプに関し
て、成分範囲を限定するとともに、硫化物の形態制御に
必要なＣａを添加し、かつ、硫化物応力割れの発生起点
となる群状に存在するＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系またはＡｌ
2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅を制限し、軟化部で
も耐硫化物応力割れ性を得る。 【効果】 本発明により、湿潤硫化水素環境において優
れた溶接部の耐硫化物応力割れ性を有する、ＡＰＩグレ
ードＸ４２からＸ５６のラインパイプが得られる。
て、溶接軟化部の耐硫化物応力割れ抵抗が高い、成分、
Ｃａの添加条件、酸化物の群幅の条件を与える。 【構成】 主要成分として、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，
Ｎｂ，Ａｌ，Ｃａ，Ｔｉを含有し、または、更にＶ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏの１種または２種以上を含有する
ＡＰＩグレードＸ４２からＸ５６のラインパイプに関し
て、成分範囲を限定するとともに、硫化物の形態制御に
必要なＣａを添加し、かつ、硫化物応力割れの発生起点
となる群状に存在するＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系またはＡｌ
2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅を制限し、軟化部で
も耐硫化物応力割れ性を得る。 【効果】 本発明により、湿潤硫化水素環境において優
れた溶接部の耐硫化物応力割れ性を有する、ＡＰＩグレ
ードＸ４２からＸ５６のラインパイプが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、湿潤な硫化水素環境に
おいて優れた溶接部の耐硫化物応力割れ性を有する、Ａ
ＰＩグレードＸ４２からＸ５６のラインパイプに関する
ものである。
おいて優れた溶接部の耐硫化物応力割れ性を有する、Ａ
ＰＩグレードＸ４２からＸ５６のラインパイプに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年生産される石油、天然ガス中に硫化
水素を含む場合が非常に多くなっているため、これらの
石油、天然ガスを輸送するラインパイプは海水等の水が
共存した硫化水素環境（サワー環境）にさらされる可能
性が高くなっている。サワー環境中では、鋼表面の腐食
による鋼中への水素の侵入が硫化水素の触媒作用により
促進される。一方、操業中のラインパイプには内部を通
過する流体の圧力により周方向の応力、即ちフープ応力
が作用する。
水素を含む場合が非常に多くなっているため、これらの
石油、天然ガスを輸送するラインパイプは海水等の水が
共存した硫化水素環境（サワー環境）にさらされる可能
性が高くなっている。サワー環境中では、鋼表面の腐食
による鋼中への水素の侵入が硫化水素の触媒作用により
促進される。一方、操業中のラインパイプには内部を通
過する流体の圧力により周方向の応力、即ちフープ応力
が作用する。
【０００３】このような環境条件のもとで生じるライン
パイプの破壊原因として硫化物応力割れが知られてい
る。特に溶接部の硬度の高い部分で生じる硫化物応力割
れが多く経験されてきた。そこで、硫化物応力割れの防
止方法としては、溶接部の最高硬さを規制することが一
般的となっており、通常はビッカース硬度で２４８以下
とするように求められることが多い。この要求に対応す
るために、鋼管製造メーカーは鋼管材の炭素等量を下
げ、それによる強度低下を補うために制御圧延、加速冷
却からなる加工熱処理法（以下ＴＭＣＰという。）によ
り素材を製造している。ＴＭＣＰ技術の導入は、溶接部
の硬化防止の他、金属組織制御により鋼管母材の耐硫化
物応力割れ性を向上した。
パイプの破壊原因として硫化物応力割れが知られてい
る。特に溶接部の硬度の高い部分で生じる硫化物応力割
れが多く経験されてきた。そこで、硫化物応力割れの防
止方法としては、溶接部の最高硬さを規制することが一
般的となっており、通常はビッカース硬度で２４８以下
とするように求められることが多い。この要求に対応す
るために、鋼管製造メーカーは鋼管材の炭素等量を下
げ、それによる強度低下を補うために制御圧延、加速冷
却からなる加工熱処理法（以下ＴＭＣＰという。）によ
り素材を製造している。ＴＭＣＰ技術の導入は、溶接部
の硬化防止の他、金属組織制御により鋼管母材の耐硫化
物応力割れ性を向上した。
【０００４】しかし、ＴＭＣＰ鋼では、低炭素等量故に
必然的に溶接熱影響部（ＨＡＺ）に母材よりも強度の低
い軟化領域が生じる。特に溶接入熱の大きいＵＯＥ鋼管
では、軟化度が大きい。ラインパイプの耐硫化物応力割
れ性を評価する手法として、ＮＡＣＥ規格ＴＭ０１７７
−９０があるが、この場合、負荷応力の設定基準は母材
の強度に基づいて決定されるため、軟化部を含むＴＭＣ
Ｐ鋼では応力条件が厳しくなる軟化部で優先的に割れが
生じることが知られている。また、最近英国を中心とし
て、ラインパイプの耐硫化物応力割れ性評価試験として
実管で試験を行う試験法、通称ＣＡＰＣＩＳ試験が規格
化されようとしている。ＣＡＰＣＩＳ試験ではＨＡＺ軟
化部を含めて評価される上、評価手段として超音波探傷
が採られるため軟化部に生じた微小な内部割れも問題視
され得るという厳しいものである。
必然的に溶接熱影響部（ＨＡＺ）に母材よりも強度の低
い軟化領域が生じる。特に溶接入熱の大きいＵＯＥ鋼管
では、軟化度が大きい。ラインパイプの耐硫化物応力割
れ性を評価する手法として、ＮＡＣＥ規格ＴＭ０１７７
−９０があるが、この場合、負荷応力の設定基準は母材
の強度に基づいて決定されるため、軟化部を含むＴＭＣ
Ｐ鋼では応力条件が厳しくなる軟化部で優先的に割れが
生じることが知られている。また、最近英国を中心とし
て、ラインパイプの耐硫化物応力割れ性評価試験として
実管で試験を行う試験法、通称ＣＡＰＣＩＳ試験が規格
化されようとしている。ＣＡＰＣＩＳ試験ではＨＡＺ軟
化部を含めて評価される上、評価手段として超音波探傷
が採られるため軟化部に生じた微小な内部割れも問題視
され得るという厳しいものである。
【０００５】この軟化部の硫化物応力割れを防止する方
法として、従来、（１）軟化することを見越して母材強
度を高く設定する方法が採られてきた。また、（２）軟
化を防止する方法として、以下の対策が開示されてい
る。 窒化物等の析出効果によりＨＡＺの強度低下を防止す
る方法（例えば、特開昭６２−２８４０４３号公報）。 溶接後溶接部を熱処理して軟化を改善する方法（例え
ば、特開平４−１６８２２０号公報）。 これらの手段は、軟化部の強度増加あるいは軟化防止と
いう意味では有効であるが、実際にラインパイプの製造
に適用するには次のような問題点がある。
法として、従来、（１）軟化することを見越して母材強
度を高く設定する方法が採られてきた。また、（２）軟
化を防止する方法として、以下の対策が開示されてい
る。 窒化物等の析出効果によりＨＡＺの強度低下を防止す
る方法（例えば、特開昭６２−２８４０４３号公報）。 溶接後溶接部を熱処理して軟化を改善する方法（例え
ば、特開平４−１６８２２０号公報）。 これらの手段は、軟化部の強度増加あるいは軟化防止と
いう意味では有効であるが、実際にラインパイプの製造
に適用するには次のような問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）のように母
材強度を高く設定した場合、例えば、Ｘ４６の需要に対
してＸ６０の強度を有する鋼管を供給した場合、いたず
らに合金コスト等の製造コストを上げることになる。ま
た、需要家によっては、強度の上限を設定するので、こ
のような方法は全く適用できない。
材強度を高く設定した場合、例えば、Ｘ４６の需要に対
してＸ６０の強度を有する鋼管を供給した場合、いたず
らに合金コスト等の製造コストを上げることになる。ま
た、需要家によっては、強度の上限を設定するので、こ
のような方法は全く適用できない。
【０００７】一方、上記（２）ののように析出効果を
利用した場合、確かに軟化の程度は軽減されるが、軟化
部を皆無にするまでには至らない。また、析出元素とし
てＶの窒化物を利用するのでラインパイプにおいて重要
な特性のひとつである溶接部の破壊靭性を低下させるこ
とになる。また、上記（２）のの方法は確かに軟化防
止の手段ではあるが、ＵＯＥ鋼管の製造に適用するため
には大型の熱処理手段を必要とする上に、生産性を阻害
しコスト増となるため現実的な方法とは言えない。
利用した場合、確かに軟化の程度は軽減されるが、軟化
部を皆無にするまでには至らない。また、析出元素とし
てＶの窒化物を利用するのでラインパイプにおいて重要
な特性のひとつである溶接部の破壊靭性を低下させるこ
とになる。また、上記（２）のの方法は確かに軟化防
止の手段ではあるが、ＵＯＥ鋼管の製造に適用するため
には大型の熱処理手段を必要とする上に、生産性を阻害
しコスト増となるため現実的な方法とは言えない。
【０００８】以上のように溶接部の耐硫化物応力割れ性
を得るための方法として、軟化を改善することは手段が
少なく、採り得たとしても工業的に有利な手段とはなら
ない。従って、ＨＡＺ軟化の存在を前提として、軟化部
の耐硫化物応力割れ性を確保することが溶接部の耐硫化
物応力割れ性に優れた低中強度ＵＯＥラインパイプを製
造するにあたっての課題となる。
を得るための方法として、軟化を改善することは手段が
少なく、採り得たとしても工業的に有利な手段とはなら
ない。従って、ＨＡＺ軟化の存在を前提として、軟化部
の耐硫化物応力割れ性を確保することが溶接部の耐硫化
物応力割れ性に優れた低中強度ＵＯＥラインパイプを製
造するにあたっての課題となる。
【０００９】
【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、硫化物の形態制御に必要なＣａ
を添加し、かつ、硫化物応力割れの発生起点となる酸化
物の群の幅を制限し、軟化部でも耐硫化物応力割れ性を
得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 ：０．０３〜０．０９％、Ｓ
ｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｐ
：０．０１５％以下、Ｓ ：０．００１０％以下、Ｎ
ｂ：０．０１０〜０．０５０％、Ａｌ：０．００５〜
０．０３％、Ｃａ：０．００１〜０．００３％、Ｔｉ：
０．００５〜０．０２５％、を含有し、更に必要に応じ
て、Ｖ ：０．０１〜０．１％、Ｎｉ：０．０５〜０．
５％、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜
０．５％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、の１種または２
種以上を含有し、残部が鉄及び不可避不純物からなり、
かつ下記の（１）式を満足し、かつ群状に存在する酸化
物のうち、ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系の酸化物の群の幅が２
００μｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系の酸化物の群の
幅が１００μｍ以下であることを特徴とする溶接部の耐
硫化物応力割れ性に優れた低中強度ＵＯＥラインパイプ
にある。
有利に解決するもので、硫化物の形態制御に必要なＣａ
を添加し、かつ、硫化物応力割れの発生起点となる酸化
物の群の幅を制限し、軟化部でも耐硫化物応力割れ性を
得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 ：０．０３〜０．０９％、Ｓ
ｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｐ
：０．０１５％以下、Ｓ ：０．００１０％以下、Ｎ
ｂ：０．０１０〜０．０５０％、Ａｌ：０．００５〜
０．０３％、Ｃａ：０．００１〜０．００３％、Ｔｉ：
０．００５〜０．０２５％、を含有し、更に必要に応じ
て、Ｖ ：０．０１〜０．１％、Ｎｉ：０．０５〜０．
５％、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜
０．５％、Ｍｏ：０．０５〜０．５％、の１種または２
種以上を含有し、残部が鉄及び不可避不純物からなり、
かつ下記の（１）式を満足し、かつ群状に存在する酸化
物のうち、ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系の酸化物の群の幅が２
００μｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系の酸化物の群の
幅が１００μｍ以下であることを特徴とする溶接部の耐
硫化物応力割れ性に優れた低中強度ＵＯＥラインパイプ
にある。
【数２】
【００１０】
【作用】本発明者らは、溶接軟化部に生じる硫化物応力
割れの破面を観察して割れの発生起点を観察した。実機
で製造したＸ４２からＸ５２グレードの種々のＵＯＥラ
インパイプについて溶接部から溶接線に垂直に厚さ、
幅、長さが１０×１００×４００（mm）の試験片を作製
した。この短冊状試験片を引張治具に取り付け、ＮＡＣ
Ｅ規格ＴＭ０１７７−９０methodＡに従う試験を行っ
た。負荷応力は規格最小降伏応力の７２％とした。７２
０時間の試験後、試験体部分を周波数２５MHzの超音波
で探傷し、割れ位置を決定した後、割れ部分を切り出
し、液体窒素中で破面を現出した。
割れの破面を観察して割れの発生起点を観察した。実機
で製造したＸ４２からＸ５２グレードの種々のＵＯＥラ
インパイプについて溶接部から溶接線に垂直に厚さ、
幅、長さが１０×１００×４００（mm）の試験片を作製
した。この短冊状試験片を引張治具に取り付け、ＮＡＣ
Ｅ規格ＴＭ０１７７−９０methodＡに従う試験を行っ
た。負荷応力は規格最小降伏応力の７２％とした。７２
０時間の試験後、試験体部分を周波数２５MHzの超音波
で探傷し、割れ位置を決定した後、割れ部分を切り出
し、液体窒素中で破面を現出した。
【００１１】その結果、Ｃａによる硫化物の形態制御が
十分に行われていない場合、比較的大きな割れが生じ、
割れは伸長したＭｎＳを起点とすることが判明した。そ
こで、本発明者は軟化部の硫化物応力割れを防止するに
は、まず、硫化物の形態制御を十分に行うことが必要で
あると考えた。実機で製造したＸ４２からＸ５２グレー
ドの種々のＵＯＥラインパイプについて調査した結果、
硫化物の形態制御を十分に行うために必要なＣａ量に関
して、下記（１）式を満足することが必要であることを
知見した。
十分に行われていない場合、比較的大きな割れが生じ、
割れは伸長したＭｎＳを起点とすることが判明した。そ
こで、本発明者は軟化部の硫化物応力割れを防止するに
は、まず、硫化物の形態制御を十分に行うことが必要で
あると考えた。実機で製造したＸ４２からＸ５２グレー
ドの種々のＵＯＥラインパイプについて調査した結果、
硫化物の形態制御を十分に行うために必要なＣａ量に関
して、下記（１）式を満足することが必要であることを
知見した。
【数３】
【００１２】また、Ｃａによる硫化物の形態制御が十分
に行われている場合、比較的小さな割れが生じ、割れの
起点は、群状に存在するＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物ま
たはＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物であり、それらの群
の幅はＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物で２００μｍ、Ａｌ
2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物で１００μｍを超えることが
判明した。そこで、本発明者は硫化物応力割れが生じな
かった軟化部について、更に電解水素チャージを行い、
強制的に水素割れを起こしその破面を観察し、ＮＡＣＥ
規格試験で割れが生じなかった部位では、ＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ3 系酸化物の群幅が２００μｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・
ＳｉＯ2 系酸化物の群幅が１００μｍ以下であるという
ことを知見するに至った。
に行われている場合、比較的小さな割れが生じ、割れの
起点は、群状に存在するＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物ま
たはＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物であり、それらの群
の幅はＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物で２００μｍ、Ａｌ
2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物で１００μｍを超えることが
判明した。そこで、本発明者は硫化物応力割れが生じな
かった軟化部について、更に電解水素チャージを行い、
強制的に水素割れを起こしその破面を観察し、ＮＡＣＥ
規格試験で割れが生じなかった部位では、ＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ3 系酸化物の群幅が２００μｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・
ＳｉＯ2 系酸化物の群幅が１００μｍ以下であるという
ことを知見するに至った。
【００１３】以上の事実に基づき、後述する理由で化学
成分を限定した上で、上記の条件が満足されれば、溶接
部の耐硫化物応力割れ性に優れたＡＰＩグレードＸ４２
からＸ５２の低中強度ＵＯＥラインパイプの製造が可能
であるという結論を得た。
成分を限定した上で、上記の条件が満足されれば、溶接
部の耐硫化物応力割れ性に優れたＡＰＩグレードＸ４２
からＸ５２の低中強度ＵＯＥラインパイプの製造が可能
であるという結論を得た。
【００１４】次に本発明における成分限定理由を述べ
る。Ｃは、強化元素であるため、所望の強度を得るため
に０．０３％以上とする。一方、多量に添加すると、ラ
インパイプの母材、溶接部の硬度が高くなり、靭性が低
下することに加え、硫化水素環境中では、硫化物応力割
れが生じやすくなるため０．０９％以下とする。
る。Ｃは、強化元素であるため、所望の強度を得るため
に０．０３％以上とする。一方、多量に添加すると、ラ
インパイプの母材、溶接部の硬度が高くなり、靭性が低
下することに加え、硫化水素環境中では、硫化物応力割
れが生じやすくなるため０．０９％以下とする。
【００１５】Ｓｉは脱酸元素であり、０．１％未満で
は、十分な脱酸力が得られないため、また、０．４％を
超えると鋼を脆化させるため０．１〜０．４％とする。
Ｍｎは、硫化物応力割れの発生起点となるＭｎＳを形成
するとともに、鋼の脆化を促進するＰと共偏析して、割
れの伝播、進展を助長するので、Ｍｎの添加量は、でき
るだけ低い方が望ましい。しかし、Ｍｎは強度、靭性を
得る上で、不可欠の元素であるため、Ｘ４２からＸ５２
のラインパイプの強度を得るため、０．５〜１．０％と
する。
は、十分な脱酸力が得られないため、また、０．４％を
超えると鋼を脆化させるため０．１〜０．４％とする。
Ｍｎは、硫化物応力割れの発生起点となるＭｎＳを形成
するとともに、鋼の脆化を促進するＰと共偏析して、割
れの伝播、進展を助長するので、Ｍｎの添加量は、でき
るだけ低い方が望ましい。しかし、Ｍｎは強度、靭性を
得る上で、不可欠の元素であるため、Ｘ４２からＸ５２
のラインパイプの強度を得るため、０．５〜１．０％と
する。
【００１６】Ｐは偏析により硫化物応力割れの伝播を起
こしやすくする元素で、低い方が望ましく、０．０１５
％を上限とする。ＳはＭｎと結びついて硫化物応力割れ
の発生起点であるＭｎＳを形成するため、極力低い方が
望ましい。耐割れ性を安定して得る観点から、０．００
１０％を上限とする。
こしやすくする元素で、低い方が望ましく、０．０１５
％を上限とする。ＳはＭｎと結びついて硫化物応力割れ
の発生起点であるＭｎＳを形成するため、極力低い方が
望ましい。耐割れ性を安定して得る観点から、０．００
１０％を上限とする。
【００１７】Ｎｂは圧延組織の細粒化、焼入性の向上と
析出硬化のため０．０１０％以上添加するが、０．０５
０％を超えて添加しても多量に添加する効果は小さく、
むしろ、粗大な炭化物を形成して耐水素誘起割れ性を低
下するので０．０５％を上限とする。Ａｌは脱酸元素と
して重要であるが、多量に添加すると鋼を汚染し、また
靭性を低下させるので、０．００５％から０．０３％と
する。
析出硬化のため０．０１０％以上添加するが、０．０５
０％を超えて添加しても多量に添加する効果は小さく、
むしろ、粗大な炭化物を形成して耐水素誘起割れ性を低
下するので０．０５％を上限とする。Ａｌは脱酸元素と
して重要であるが、多量に添加すると鋼を汚染し、また
靭性を低下させるので、０．００５％から０．０３％と
する。
【００１８】ＣａはＭｎＳ等の硫化物系介在物の形状を
制御するために、０．００１％以上添加するが、多量に
添加すると鋼が汚染されるので０．００３％以下とす
る。Ｔｉ添加量の下限０．００５％は、微細なＴｉＮを
形成し、ミクロ組織の細粒化が期待される最小量であ
り、上限はＴｉＣによる靭性低下が起きない条件から
０．０２５％とする。
制御するために、０．００１％以上添加するが、多量に
添加すると鋼が汚染されるので０．００３％以下とす
る。Ｔｉ添加量の下限０．００５％は、微細なＴｉＮを
形成し、ミクロ組織の細粒化が期待される最小量であ
り、上限はＴｉＣによる靭性低下が起きない条件から
０．０２５％とする。
【００１９】本発明では、上記元素に加えて必要に応じ
て、Ｖ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏの１種または２種以上
を添加する。Ｖは強化元素として０．０１％以上添加
し、過剰に添加すると靭性を低下させるので０．１％以
下とする。Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏはいずれも鋼の焼入
性を増大し、強度を増加する必要がある場合に添加する
が、過度の添加により低温変態生成物が形成され靭性及
び耐水素誘起割れ性が損なわれるので、それぞれ、０．
５％を上限とする。また、０．０５％未満では添加効果
が小さいため、０．０５％を下限とする。
て、Ｖ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏの１種または２種以上
を添加する。Ｖは強化元素として０．０１％以上添加
し、過剰に添加すると靭性を低下させるので０．１％以
下とする。Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏはいずれも鋼の焼入
性を増大し、強度を増加する必要がある場合に添加する
が、過度の添加により低温変態生成物が形成され靭性及
び耐水素誘起割れ性が損なわれるので、それぞれ、０．
５％を上限とする。また、０．０５％未満では添加効果
が小さいため、０．０５％を下限とする。
【００２０】本発明は、上記成分を有するラインパイプ
に関して、比較的大きな硫化物応力割れの原因となる伸
長したＭｎＳの生成を防止するため、硫化物の形態制御
を十分に行うのに必要な条件である式（１）に従いＣａ
添加量を調整する。
に関して、比較的大きな硫化物応力割れの原因となる伸
長したＭｎＳの生成を防止するため、硫化物の形態制御
を十分に行うのに必要な条件である式（１）に従いＣａ
添加量を調整する。
【数４】
【００２１】また、本発明では、比較的小さな硫化物応
力割れの原因となる群状に存在するＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3
系酸化物の群の幅を２００μｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓｉ
Ｏ2系酸化物の群の幅を１００μｍ以下に制限して優れ
た溶接部の耐硫化物応力割れ性を付与する。これらの条
件は、鋼管の母材の耐硫化物応力割れ性を得るためにも
十分な条件である。
力割れの原因となる群状に存在するＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3
系酸化物の群の幅を２００μｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｓｉ
Ｏ2系酸化物の群の幅を１００μｍ以下に制限して優れ
た溶接部の耐硫化物応力割れ性を付与する。これらの条
件は、鋼管の母材の耐硫化物応力割れ性を得るためにも
十分な条件である。
【００２２】
【実施例】表１（本発明例）及び表２（比較例）に示し
た化学成分を有する鋼を溶製し、連続鋳造でスラブを製
造し、厚板圧延を実施後、ＵＯＥ鋼管に造管した。鋼管
のサイズは、外径が約３０インチ、管厚が約２０mmで、
各鋼管は成分により異なるがＡＰＩ規格Ｘ４２からＸ５
２を満足する。シーム溶接部から溶接線に垂直方向にＮ
ＡＣＥ規格ＴＭ０１７７−９０methodＡに従う試験片
を、シーム溶接部から１８０°離れた鋼管の母材部より
同様の試験片を作製した。同規格に従い定荷重試験を実
施し、７２０時間後に試験片が破断しない限界の応力、
σthを求めた。σthを鋼管の規格最小降伏応力、ＳＭＹ
Ｓで規格化しσth／ＳＭＹＳ≧０．８をもって、優れた
耐硫化物応力割れ性を有すると判断した。
た化学成分を有する鋼を溶製し、連続鋳造でスラブを製
造し、厚板圧延を実施後、ＵＯＥ鋼管に造管した。鋼管
のサイズは、外径が約３０インチ、管厚が約２０mmで、
各鋼管は成分により異なるがＡＰＩ規格Ｘ４２からＸ５
２を満足する。シーム溶接部から溶接線に垂直方向にＮ
ＡＣＥ規格ＴＭ０１７７−９０methodＡに従う試験片
を、シーム溶接部から１８０°離れた鋼管の母材部より
同様の試験片を作製した。同規格に従い定荷重試験を実
施し、７２０時間後に試験片が破断しない限界の応力、
σthを求めた。σthを鋼管の規格最小降伏応力、ＳＭＹ
Ｓで規格化しσth／ＳＭＹＳ≧０．８をもって、優れた
耐硫化物応力割れ性を有すると判断した。
【００２３】表１に示すように、本発明に従う条件で
は、いずれの場合も溶接部、母材ともσth／ＳＭＹＳ≧
０．８０％であり優れた耐硫化物応力割れ性が得られ
た。しかし、表２に示すように比較例１では式（１）の
値が、比較例２ではＣａ量と式（１）の値が、比較例３
ではＳ量と式（１）の値が、比較例４ではＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ3 系酸化物の群の幅が、比較例５ではＣａ量とＣａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の群の幅が、比較例６ではＡｌ
2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅が、比較例７ではＡ
ｌ量とＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅が比較例
８ではＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の群の幅とＡｌ2 Ｏ
3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅が本発明の範囲を逸脱す
るために、それぞれ耐硫化物応力割れ性が低下する。
は、いずれの場合も溶接部、母材ともσth／ＳＭＹＳ≧
０．８０％であり優れた耐硫化物応力割れ性が得られ
た。しかし、表２に示すように比較例１では式（１）の
値が、比較例２ではＣａ量と式（１）の値が、比較例３
ではＳ量と式（１）の値が、比較例４ではＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ3 系酸化物の群の幅が、比較例５ではＣａ量とＣａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の群の幅が、比較例６ではＡｌ
2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅が、比較例７ではＡ
ｌ量とＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅が比較例
８ではＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の群の幅とＡｌ2 Ｏ
3 ・ＳｉＯ2 系酸化物の群の幅が本発明の範囲を逸脱す
るために、それぞれ耐硫化物応力割れ性が低下する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】
【発明の効果】本発明により、湿潤な硫化水素環境にお
いて優れた溶接部の耐硫化物応力割れ性を有する、ＡＰ
ＩグレードＸ４２からＸ５２のラインパイプが得られる
ため、工業的効果は著しく大きい。
いて優れた溶接部の耐硫化物応力割れ性を有する、ＡＰ
ＩグレードＸ４２からＸ５２のラインパイプが得られる
ため、工業的効果は著しく大きい。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．０９％、 Ｓｉ：０．１〜０．４％、 Ｍｎ：０．５〜１．０％、 Ｐ ：０．０１５％以下、 Ｓ ：０．００１０％以下、 Ｎｂ：０．０１０〜０．０５０％、 Ａｌ：０．００５〜０．０３％、 Ｃａ：０．００１〜０．００３％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０２５％、 を含有し、残部が鉄及び不可避不純物からなり、かつ下
記の（１）式を満足し、かつ群状に存在する酸化物の
内、ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系の酸化物の群の幅が２００μ
ｍ以下、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系の酸化物の群の幅が１
００μｍ以下であることを特徴とする溶接部の耐硫化物
応力割れ性に優れた低中強度ＵＯＥラインパイプ。 【数１】 - 【請求項２】 請求項１の成分元素のほかに付加元素と
して、重量％で、 Ｖ ：０．０１〜０．１％、 Ｎｉ：０．０５〜０．５％、 Ｃｕ：０．０５〜０．５％、 Ｃｒ：０．０５〜０．５％、 Ｍｏ：０．０５〜０．５％、 のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求
項１記載の溶接部の耐硫化物応力割れ性に優れた低中強
度ＵＯＥラインパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9984893A JPH06306530A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 溶接部の耐硫化物応力割れ性に優れた低中強度ｕｏｅラインパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9984893A JPH06306530A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 溶接部の耐硫化物応力割れ性に優れた低中強度ｕｏｅラインパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306530A true JPH06306530A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14258226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9984893A Withdrawn JPH06306530A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 溶接部の耐硫化物応力割れ性に優れた低中強度ｕｏｅラインパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306530A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100359035C (zh) * | 2005-01-26 | 2008-01-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 酸性环境用x65管线钢及其制造方法 |
| WO2014115548A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 引張強さ５４０ＭＰａ以上の高強度ラインパイプ用熱延鋼板 |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP9984893A patent/JPH06306530A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100359035C (zh) * | 2005-01-26 | 2008-01-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 酸性环境用x65管线钢及其制造方法 |
| WO2014115548A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 引張強さ５４０ＭＰａ以上の高強度ラインパイプ用熱延鋼板 |
| JP5884201B2 (ja) * | 2013-01-24 | 2016-03-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 引張強さ５４０ＭＰａ以上の高強度ラインパイプ用熱延鋼板 |
| JPWO2014115548A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2017-01-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 引張強さ５４０ＭＰａ以上の高強度ラインパイプ用熱延鋼板 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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