JPH0776722A - 硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPH0776722A JPH0776722A JP22617293A JP22617293A JPH0776722A JP H0776722 A JPH0776722 A JP H0776722A JP 22617293 A JP22617293 A JP 22617293A JP 22617293 A JP22617293 A JP 22617293A JP H0776722 A JPH0776722 A JP H0776722A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐硫化物割れ性に優れ且つ低廉なマルテンサ
イト系ステンレス鋼の製造方法を提供する。 【構成】 ＳＵＳ４２０をベースとした鋼（必要に応じ
てＮ，Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭを添加）において、通常の焼
準−焼戻の間にＡｃ1 〜Ａｃ3 の中間温度域に加熱した
後Ｍs 点以下まで冷却する熱処理工程を挿入することに
よって耐硫化物割れ性を改善する。 【効果】 ＮｉやＭｏなど耐食性向上には有効であるが
高価な合金元素を含まない鋼の硫化物割れ抵抗性を大幅
に向上させ得る。
イト系ステンレス鋼の製造方法を提供する。 【構成】 ＳＵＳ４２０をベースとした鋼（必要に応じ
てＮ，Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭを添加）において、通常の焼
準−焼戻の間にＡｃ1 〜Ａｃ3 の中間温度域に加熱した
後Ｍs 点以下まで冷却する熱処理工程を挿入することに
よって耐硫化物割れ性を改善する。 【効果】 ＮｉやＭｏなど耐食性向上には有効であるが
高価な合金元素を含まない鋼の硫化物割れ抵抗性を大幅
に向上させ得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油井管用継目無鋼管を
始め棒鋼、鋼板、型鋼などに用いられる場合に問題とな
る硫化物割れに対し優れた抵抗性を有するマルテンサイ
ト系ステンレス鋼の製造方法に関するものである。
始め棒鋼、鋼板、型鋼などに用いられる場合に問題とな
る硫化物割れに対し優れた抵抗性を有するマルテンサイ
ト系ステンレス鋼の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マルテンサイト系ステンレス鋼中でもＳ
ＵＳ４２０Ｊ1 に代表されるマルテンサイト系ステンレ
ス鋼（Ｃ：０．１６〜０．２５％、Ｓｉ：＜１．０５、
Ｍｎ：＜１．０％、Ｐ：＜０．０４０％、Ｓ：＜０．０
３０％、Ｃｒ：１２〜１４％、Ｆｅ：残）はＣＯ2 に対
する耐食性が優れるため、ＣＯ2 含有油ガス井開発用の
油井管に用いられているが、硫化物割れに対する感受性
が高いため、その適用はＣＯ2 環境に限定され分圧で約
０．００１atm 以上のＨ2 Ｓを含有する油ガス井に対す
る適用が極力避けられている。このようなＨ2 Ｓ含有環
境に対しては、より耐硫化物割れ性に優れた２相ステン
レス鋼が適用されてきた。しかしながら、２相ステンレ
ス鋼は高価であるため、ＣＯ2 耐食性を維持しながら、
さらにできるだけ廉価で且つ硫化物割れ抵抗性の高い材
料への要求が高まってきている。
ＵＳ４２０Ｊ1 に代表されるマルテンサイト系ステンレ
ス鋼（Ｃ：０．１６〜０．２５％、Ｓｉ：＜１．０５、
Ｍｎ：＜１．０％、Ｐ：＜０．０４０％、Ｓ：＜０．０
３０％、Ｃｒ：１２〜１４％、Ｆｅ：残）はＣＯ2 に対
する耐食性が優れるため、ＣＯ2 含有油ガス井開発用の
油井管に用いられているが、硫化物割れに対する感受性
が高いため、その適用はＣＯ2 環境に限定され分圧で約
０．００１atm 以上のＨ2 Ｓを含有する油ガス井に対す
る適用が極力避けられている。このようなＨ2 Ｓ含有環
境に対しては、より耐硫化物割れ性に優れた２相ステン
レス鋼が適用されてきた。しかしながら、２相ステンレ
ス鋼は高価であるため、ＣＯ2 耐食性を維持しながら、
さらにできるだけ廉価で且つ硫化物割れ抵抗性の高い材
料への要求が高まってきている。
【０００３】従来、このニーズに対応すべく幾つかの鋼
種が開発されてきている。たとえば「材料とプロセス，
Ｖｏｌ．４（１９９１）−８０１」に見られるように、
０．０２Ｃ−０．１３Ｓｉ−０．４６Ｍｎ−４．９６Ｎ
ｉ−１２．８９Ｃｒ−２．０Ｍｏの成分系の鋼では、Ｓ
ＵＳ４２０Ｊ1 鋼の割れ発生限界Ｈ2 Ｓ分圧０．００３
atm に対し、０．０３atm 程度まで改善されることが述
べられている。しかしながら、ＳＵＳ４２０Ｊ1 鋼に比
べてＮｉを約５％、Ｍｏを２％（これらの添加量は２相
ステンレス鋼の添加量：Ｎｉ５〜７％、Ｍｏ３％にかな
り近い）も添加するためかなり高価になる上、改善され
た許容Ｈ2 Ｓ分圧は僅か１桁であることから、必ずしも
市場ニーズを満足させるものではなかった。
種が開発されてきている。たとえば「材料とプロセス，
Ｖｏｌ．４（１９９１）−８０１」に見られるように、
０．０２Ｃ−０．１３Ｓｉ−０．４６Ｍｎ−４．９６Ｎ
ｉ−１２．８９Ｃｒ−２．０Ｍｏの成分系の鋼では、Ｓ
ＵＳ４２０Ｊ1 鋼の割れ発生限界Ｈ2 Ｓ分圧０．００３
atm に対し、０．０３atm 程度まで改善されることが述
べられている。しかしながら、ＳＵＳ４２０Ｊ1 鋼に比
べてＮｉを約５％、Ｍｏを２％（これらの添加量は２相
ステンレス鋼の添加量：Ｎｉ５〜７％、Ｍｏ３％にかな
り近い）も添加するためかなり高価になる上、改善され
た許容Ｈ2 Ｓ分圧は僅か１桁であることから、必ずしも
市場ニーズを満足させるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消しようとするもので、油井管などに用いられる
際に問題となる硫化物割れに対する抵抗性に優れ且つ低
廉なマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
点を解消しようとするもので、油井管などに用いられる
際に問題となる硫化物割れに対する抵抗性に優れ且つ低
廉なマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に、炭素鋼、低合金
鋼の分野では鋼の硫化物割れ抵抗性は、鋼強度に依存
し、低強度材ほど優れている。マルテンサイト系ステン
レス鋼についても同様であると考えられる。しかしなが
ら、従来の製造方法（焼準−焼戻処理を施す方法）では
耐力として５５〜６０kg／mm2 以下にすることができ
ず、必然的に得られる硫化物割れ抵抗性にも限界があ
る。そこで、本発明者らは、従来レベル以下にまで鋼強
度を低下させる手段を研究した結果、マルテンサイト主
体の組織からなる鋼を素材としてＡｃ3 〜Ａｃ1 の中間
温度域に加熱した後Ｍs 点以下の温度まで冷却する熱処
理工程（２相域熱処理）を施しさらに引き続いて焼戻処
理を行うことが有効であることを知見した。
鋼の分野では鋼の硫化物割れ抵抗性は、鋼強度に依存
し、低強度材ほど優れている。マルテンサイト系ステン
レス鋼についても同様であると考えられる。しかしなが
ら、従来の製造方法（焼準−焼戻処理を施す方法）では
耐力として５５〜６０kg／mm2 以下にすることができ
ず、必然的に得られる硫化物割れ抵抗性にも限界があ
る。そこで、本発明者らは、従来レベル以下にまで鋼強
度を低下させる手段を研究した結果、マルテンサイト主
体の組織からなる鋼を素材としてＡｃ3 〜Ａｃ1 の中間
温度域に加熱した後Ｍs 点以下の温度まで冷却する熱処
理工程（２相域熱処理）を施しさらに引き続いて焼戻処
理を行うことが有効であることを知見した。
【０００６】本発明はこの知見に基づくものであって、
その要旨は、重量％で Ｃ ：０．１〜０．３％、 Ｓｉ：＜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１〜１．０％、 Ｐ ：＜０．０２％、Ｓ
：＜０．０１％、 Ｃｒ：１１〜１４％、Ｎ
ｉ：＜０．５％を含有し、必要によってはＮ：０．０１
〜０．１％、あるいはさらにＣａ，Ｍｇ，ＲＥＭの１種
または２種以上でそれぞれ０．００１〜０．０３％を含
有し、残部が実質的に鉄からなり、且つマルテンサイト
主体の組織からなる鋼を、Ａｃ3 とＡｃ1 の間の温度に
加熱した後、Ｍs 点以下の温度まで冷却し、さらに、Ａ
ｃ1 以下の温度に加熱してから常温まで冷却する硫化物
割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製
造法である。
その要旨は、重量％で Ｃ ：０．１〜０．３％、 Ｓｉ：＜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１〜１．０％、 Ｐ ：＜０．０２％、Ｓ
：＜０．０１％、 Ｃｒ：１１〜１４％、Ｎ
ｉ：＜０．５％を含有し、必要によってはＮ：０．０１
〜０．１％、あるいはさらにＣａ，Ｍｇ，ＲＥＭの１種
または２種以上でそれぞれ０．００１〜０．０３％を含
有し、残部が実質的に鉄からなり、且つマルテンサイト
主体の組織からなる鋼を、Ａｃ3 とＡｃ1 の間の温度に
加熱した後、Ｍs 点以下の温度まで冷却し、さらに、Ａ
ｃ1 以下の温度に加熱してから常温まで冷却する硫化物
割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製
造法である。
【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。先
ず、成分の限定理由を述べる。 Ｃ：Ｃはマルテンサイト系ステンレス鋼の必須元素であ
り、少な過ぎると熱間加工時にδフェライトが析出し表
面疵の発生を招く。また、多過ぎると熱処理時にＣｒ炭
化物が多量に析出し、耐食性に有効な固溶Ｃｒ量の低下
をもたらす。このことから０．１〜０．３％に限定し
た。 Ｓｉ：Ｓｉは鋼の脱酸目的から添加して鋼中に残留する
成分でフェライトを安定化させるが、過剰な添加は熱間
加工性に有害なδフェライトの生成を招くため、その上
限を１．０％とした。
ず、成分の限定理由を述べる。 Ｃ：Ｃはマルテンサイト系ステンレス鋼の必須元素であ
り、少な過ぎると熱間加工時にδフェライトが析出し表
面疵の発生を招く。また、多過ぎると熱処理時にＣｒ炭
化物が多量に析出し、耐食性に有効な固溶Ｃｒ量の低下
をもたらす。このことから０．１〜０．３％に限定し
た。 Ｓｉ：Ｓｉは鋼の脱酸目的から添加して鋼中に残留する
成分でフェライトを安定化させるが、過剰な添加は熱間
加工性に有害なδフェライトの生成を招くため、その上
限を１．０％とした。
【０００８】Ｍｎ：Ｍｎの０．１％の添加は熱間加工性
に有害なＳを固定するのに有効であるが１．０％より過
剰な含有は耐硫化物割れ性を劣化させる。したがって、
その含有量を０．１〜１．０％とした。 Ｐ：Ｐは熱間加工性および耐硫化物割れ性に有害である
ため可及的に低レベルが望ましい。ただし、０．０２％
以下の含有は実用上問題のないレベルである。 Ｓ：ＳはＰと同様に熱間加工性および耐硫化物割れ性に
悪影響をもたらす不純物元素であるため可及的に低レベ
ルが望ましい。しかしながら、０．０１％以下では実用
上の問題がない。
に有害なＳを固定するのに有効であるが１．０％より過
剰な含有は耐硫化物割れ性を劣化させる。したがって、
その含有量を０．１〜１．０％とした。 Ｐ：Ｐは熱間加工性および耐硫化物割れ性に有害である
ため可及的に低レベルが望ましい。ただし、０．０２％
以下の含有は実用上問題のないレベルである。 Ｓ：ＳはＰと同様に熱間加工性および耐硫化物割れ性に
悪影響をもたらす不純物元素であるため可及的に低レベ
ルが望ましい。しかしながら、０．０１％以下では実用
上の問題がない。
【０００９】Ｃｒ：Ｃｒの１１％以上は耐食性を向上さ
せる。しかし、１４％を超える過剰な添加はδフェライ
トの生成を促進し熱間加工性を低下させる。したがって
１１〜１４％に限定した。 Ｎｉ：Ｎｉはオーステナイト安定化元素であり熱間加工
時のδフェライト析出を抑制すると共にＣＯ2 環境での
全面腐食を抑制するのに有効な元素であるが、０．５％
を超えて含有させると耐硫化物割れ性が低下することか
ら、その上限を０．５％とした。
せる。しかし、１４％を超える過剰な添加はδフェライ
トの生成を促進し熱間加工性を低下させる。したがって
１１〜１４％に限定した。 Ｎｉ：Ｎｉはオーステナイト安定化元素であり熱間加工
時のδフェライト析出を抑制すると共にＣＯ2 環境での
全面腐食を抑制するのに有効な元素であるが、０．５％
を超えて含有させると耐硫化物割れ性が低下することか
ら、その上限を０．５％とした。
【００１０】上記のような鋼成分と後述する本発明にお
ける熱処理によって耐硫化物割れ性の優れたステンレス
鋼を提供する。さらに本発明は、鋼の性質を向上させる
ために、ＮあるいはＣａ，Ｍｇ，ＲＥＭなどを選択して
含有させることができる。 Ｎ：Ｎは強力なオーステナイト安定化元素であり熱間加
工時のδフェライトの生成を抑制し熱間加工時の疵発生
を抑制するが、その効果は０．０１％未満の少ない含有
量では不十分である。また０．１％を超えて含有される
と鋳造時に欠陥を生じることがある。したがって、Ｎの
含有量を０．０１〜０．１％とした。 Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭ：これらは、いずれもＳによる熱間
加工性低下を抑制するものである。しかしその含有量が
０．００１％未満ではその効果は発揮されず、反対に
０．３％を超えて含有しても効果は飽和するため０．０
０１〜０．３％とした。
ける熱処理によって耐硫化物割れ性の優れたステンレス
鋼を提供する。さらに本発明は、鋼の性質を向上させる
ために、ＮあるいはＣａ，Ｍｇ，ＲＥＭなどを選択して
含有させることができる。 Ｎ：Ｎは強力なオーステナイト安定化元素であり熱間加
工時のδフェライトの生成を抑制し熱間加工時の疵発生
を抑制するが、その効果は０．０１％未満の少ない含有
量では不十分である。また０．１％を超えて含有される
と鋳造時に欠陥を生じることがある。したがって、Ｎの
含有量を０．０１〜０．１％とした。 Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭ：これらは、いずれもＳによる熱間
加工性低下を抑制するものである。しかしその含有量が
０．００１％未満ではその効果は発揮されず、反対に
０．３％を超えて含有しても効果は飽和するため０．０
０１〜０．３％とした。
【００１１】次に、本発明の熱処理条件について説明す
る。本発明の熱処理は、図１および図２で説明するよう
に各形状に熱間加工（Ａ）した後、必要によってはＡｃ
3 以上の温度に加熱する焼準処理（Ｂ）を施して、Ａｃ
3 とＡｃ1 の温度域に加熱する２相域熱処理（Ｃ）とＡ
ｃ1 以下の温度に加熱する焼戻処理（Ｄ）によって構成
される。このうち、２相域熱処理は、加熱時にγ単相と
して組織を均一化する目的の従来の焼準処理とは異な
り、加熱時にα相とγ相の２相を存在させることにより
α相のＣをγ相に分配させα相のＣ濃度を低下させるこ
とによる強度低下を目的とした処理である。ここでいう
α相とは焼戻マルテンサイト、フェライトおよび両者の
混合組織を総称するものである。また、その後の焼戻処
理は２相域加熱時のγ相の軟化を目的としたものであ
る。
る。本発明の熱処理は、図１および図２で説明するよう
に各形状に熱間加工（Ａ）した後、必要によってはＡｃ
3 以上の温度に加熱する焼準処理（Ｂ）を施して、Ａｃ
3 とＡｃ1 の温度域に加熱する２相域熱処理（Ｃ）とＡ
ｃ1 以下の温度に加熱する焼戻処理（Ｄ）によって構成
される。このうち、２相域熱処理は、加熱時にγ単相と
して組織を均一化する目的の従来の焼準処理とは異な
り、加熱時にα相とγ相の２相を存在させることにより
α相のＣをγ相に分配させα相のＣ濃度を低下させるこ
とによる強度低下を目的とした処理である。ここでいう
α相とは焼戻マルテンサイト、フェライトおよび両者の
混合組織を総称するものである。また、その後の焼戻処
理は２相域加熱時のγ相の軟化を目的としたものであ
る。
【００１２】熱処理に供する素材は、鋳造品であれ熱間
加工品や熱処理品であれ、高温から一旦Ｍs 点以下の温
度まで冷却されたマルテンサイト主体の組織からなる鋼
でなければならない。ここでいうマルテンサイト主体の
組織とは、完全マルテンサイト組織またはマルテンサイ
トに一部フェライトを含む組織である。鋳造後や熱間加
工後のＭs 点以上の温度では鋼は通常γ相主体の組織で
あり、この状態から２相域温度に入っても多量のα相を
析出させることは困難である上、炭化物が優先的に析出
成長するため著しい耐硫化物割れ性劣化、靭性劣化、耐
ＣＯ2 腐食性劣化などの問題を招く。
加工品や熱処理品であれ、高温から一旦Ｍs 点以下の温
度まで冷却されたマルテンサイト主体の組織からなる鋼
でなければならない。ここでいうマルテンサイト主体の
組織とは、完全マルテンサイト組織またはマルテンサイ
トに一部フェライトを含む組織である。鋳造後や熱間加
工後のＭs 点以上の温度では鋼は通常γ相主体の組織で
あり、この状態から２相域温度に入っても多量のα相を
析出させることは困難である上、炭化物が優先的に析出
成長するため著しい耐硫化物割れ性劣化、靭性劣化、耐
ＣＯ2 腐食性劣化などの問題を招く。
【００１３】本発明で必要とする熱処理前のマルテンサ
イト主体の組織は、前処理の如何に関わらず鋼をＭs 点
以下の温度に冷却した場合に得られる。すなわち、本発
明の成分系では、鋳造後放冷された鋼塊、熱間加工後放
冷された鋼材、焼準処理や焼戻処理された鋼材など、い
ずれも一旦常温（Ｍs 点以下の温度）まで冷却された場
合にはマルテンサイト主体の組織が得られる。
イト主体の組織は、前処理の如何に関わらず鋼をＭs 点
以下の温度に冷却した場合に得られる。すなわち、本発
明の成分系では、鋳造後放冷された鋼塊、熱間加工後放
冷された鋼材、焼準処理や焼戻処理された鋼材など、い
ずれも一旦常温（Ｍs 点以下の温度）まで冷却された場
合にはマルテンサイト主体の組織が得られる。
【００１４】本発明における２相域熱処理は、上述の如
く、α相主体の他にγ相を少量析出させることによりα
相のＣ濃度を低下させ軟化させることを目的に行う。こ
の２相域加熱によって析出するγ相は周辺のα相のＣを
吸収する。このため周辺のα相はＣ濃度が低下すること
により大幅に軟化され、この状態は焼戻処理後まで引き
継がれる。一方、γ相中のＣ濃度は従来の焼準処理にお
ける場合よりも高いが、γ相の分率は小さいため鋼の平
均的な強度は主に周辺のα相の強度低下に引きずられて
低下する。しかしながら、２相域熱処理ままでは、分率
が小さいながらも局所的に高強度のマルテンサイト（旧
γ相）が存在する。この状態では、耐硫化物割れ性や靭
性が不十分である。このため、この少量のマルテンサイ
トを軟化させる必要がある。すなわち、Ａｃ1 以下の温
度に再加熱することによりマルテンサイトを焼戻すこと
が必要である。
く、α相主体の他にγ相を少量析出させることによりα
相のＣ濃度を低下させ軟化させることを目的に行う。こ
の２相域加熱によって析出するγ相は周辺のα相のＣを
吸収する。このため周辺のα相はＣ濃度が低下すること
により大幅に軟化され、この状態は焼戻処理後まで引き
継がれる。一方、γ相中のＣ濃度は従来の焼準処理にお
ける場合よりも高いが、γ相の分率は小さいため鋼の平
均的な強度は主に周辺のα相の強度低下に引きずられて
低下する。しかしながら、２相域熱処理ままでは、分率
が小さいながらも局所的に高強度のマルテンサイト（旧
γ相）が存在する。この状態では、耐硫化物割れ性や靭
性が不十分である。このため、この少量のマルテンサイ
トを軟化させる必要がある。すなわち、Ａｃ1 以下の温
度に再加熱することによりマルテンサイトを焼戻すこと
が必要である。
【００１５】本発明における焼戻処理は、上述の如く、
２相域熱処理によって生成した少量のマルテンサイトを
軟化させて満足すべき耐硫化物割れ性、靭性を得ること
を目的として行うものであり、Ａｃ1 以下の温度に再加
熱した後常温まで冷却する処理である。Ａｃ1 以下の温
度に限定する理由は、高温時にγ相を現出させないため
である。もしＡｃ1 以上に加熱すれば高温でγ相が現わ
れ、このγは冷却した後マルテンサイトに変態する。こ
の現象は２相域熱処理と同じであり、このような処理を
繰り返しても耐硫化物割れ性や靭性は向上しない。
２相域熱処理によって生成した少量のマルテンサイトを
軟化させて満足すべき耐硫化物割れ性、靭性を得ること
を目的として行うものであり、Ａｃ1 以下の温度に再加
熱した後常温まで冷却する処理である。Ａｃ1 以下の温
度に限定する理由は、高温時にγ相を現出させないため
である。もしＡｃ1 以上に加熱すれば高温でγ相が現わ
れ、このγは冷却した後マルテンサイトに変態する。こ
の現象は２相域熱処理と同じであり、このような処理を
繰り返しても耐硫化物割れ性や靭性は向上しない。
【００１６】以上の熱処理によって得られる鋼は、従来
の焼準−焼戻処理による鋼に比べて遥かに低い強度を示
し、その結果として耐硫化物割れ性や靭性が大幅に改善
されると共に、油井管として使用される場合に重要な耐
ＣＯ2 腐食性を損なうことがない。
の焼準−焼戻処理による鋼に比べて遥かに低い強度を示
し、その結果として耐硫化物割れ性や靭性が大幅に改善
されると共に、油井管として使用される場合に重要な耐
ＣＯ2 腐食性を損なうことがない。
【００１７】
【実施例】本発明を実施例に基づいてさらに説明する。
表１に示す化学成分の鋼を供試材とした。この鋼のＡｃ
1 は７８０℃、Ａｃ3は９００℃、Ｍs 点は２９０℃で
ある。熱間圧延材に対し、先ず９９０℃に１５分間保定
した後空冷の条件でＭs 点以下の温度である室温まで冷
却してマルテンサイト主体の組織（微量のフェライトを
含む）を形成させ、その後８００〜８８０℃の２相温度
域（Ａｃ1 とＡｃ3 の間）に３０分間保定した後空冷に
て室温（Ｍs 点以下）まで冷却する２相域熱処理を行
い、さらに引き続き７５０〜６００℃（Ａｃ1 以下）に
３０分保定した後、空冷の条件で室温まで冷却する焼戻
処理を施した。この処理工程は上述の図２の工程と同一
である。
表１に示す化学成分の鋼を供試材とした。この鋼のＡｃ
1 は７８０℃、Ａｃ3は９００℃、Ｍs 点は２９０℃で
ある。熱間圧延材に対し、先ず９９０℃に１５分間保定
した後空冷の条件でＭs 点以下の温度である室温まで冷
却してマルテンサイト主体の組織（微量のフェライトを
含む）を形成させ、その後８００〜８８０℃の２相温度
域（Ａｃ1 とＡｃ3 の間）に３０分間保定した後空冷に
て室温（Ｍs 点以下）まで冷却する２相域熱処理を行
い、さらに引き続き７５０〜６００℃（Ａｃ1 以下）に
３０分保定した後、空冷の条件で室温まで冷却する焼戻
処理を施した。この処理工程は上述の図２の工程と同一
である。
【００１８】熱処理条件および耐力を表２に示す。これ
より、Ｖノッチ付き４点曲げ試験片を採取し応力を付加
した状態で、７２時間にわたり試験溶液に浸漬し硫化物
割れ発生有無を評価した。付加応力はノッチによる応力
集中を考慮せずに２００kg／mm2 とした。試験溶液はＮ
ａＣｌを濃度３％で含有し酢酸および酢酸ナトリウムで
ｐＨを３．５に調整した２５℃の溶液に０．０１〜１at
m の分圧でＨ2 Ｓガスを飽和させて用いた。
より、Ｖノッチ付き４点曲げ試験片を採取し応力を付加
した状態で、７２時間にわたり試験溶液に浸漬し硫化物
割れ発生有無を評価した。付加応力はノッチによる応力
集中を考慮せずに２００kg／mm2 とした。試験溶液はＮ
ａＣｌを濃度３％で含有し酢酸および酢酸ナトリウムで
ｐＨを３．５に調整した２５℃の溶液に０．０１〜１at
m の分圧でＨ2 Ｓガスを飽和させて用いた。
【００１９】割れ有無を表３に示す。これより本発明に
よれば（No．１〜２０）、従来の焼準−焼戻を行う比較
例に比べて遥かに耐硫化物割れ性に優れていることが明
らかである。なお、No．２５は、熱処理条件は本発明の
範囲にあるがＮｉ量が本発明範囲を外れているため満足
すべき耐硫化物割れ性が得られない。
よれば（No．１〜２０）、従来の焼準−焼戻を行う比較
例に比べて遥かに耐硫化物割れ性に優れていることが明
らかである。なお、No．２５は、熱処理条件は本発明の
範囲にあるがＮｉ量が本発明範囲を外れているため満足
すべき耐硫化物割れ性が得られない。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明によって耐硫化物
割れ性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼が得られ
る。
割れ性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼が得られ
る。
【図１】本発明の熱処理工程の例を示したものである。
【図２】本発明の熱処理工程の別の例を示したものであ
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ ：０．１〜０．３％、 Ｓｉ：＜１．０％、 Ｍｎ：０．１〜１．０％、 Ｐ ：＜０．０２％、 Ｓ ：＜０．０１％、 Ｃｒ：１１〜１４％、 Ｎｉ：＜０．５％ を含有して残部が実質的に鉄からなり且つマルテンサイ
ト主体の組織からなる鋼を、Ａｃ3 とＡｃ1 の間の温度
に加熱した後Ｍs 点以下の温度まで冷却し、然る後さら
にＡｃ1 以下の温度に加熱した後常温まで冷却すること
を特徴とする硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト
系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で Ｃ ：０．１〜０．３％、 Ｓｉ：＜１．０％、 Ｍｎ：０．１〜１．０％、 Ｐ ：＜０．０２％、 Ｓ ：＜０．０１％、 Ｃｒ：１１〜１４％、 Ｎｉ：＜０．５％、 Ｎ ：０．０１〜０．１％ を含有して残部が実質的に鉄からなり且つマルテンサイ
ト主体の組織からなる鋼を、Ａｃ3 とＡｃ1 の間の温度
に加熱した後Ｍs 点以下の温度まで冷却し、然る後さら
にＡｃ1 以下の温度に加熱した後常温まで冷却すること
を特徴とする硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト
系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項３】 重量％で Ｃ ：０．１〜０．３％、 Ｓｉ：＜１．０％、 Ｍｎ：０．１〜１．０％、 Ｐ ：＜０．０２％、 Ｓ ：＜０．０１％、 Ｃｒ：１１〜１４％、 Ｎｉ：＜０．５％、 Ｎ ：０．０１〜０．１％ を含有し、さらにＣa,Ｍg,ＲＥＭの１種または２種以上
をそれぞれ０．００１〜０．３％含有して残部が実質的
に鉄からなり且つマルテンサイト主体の組織からなる鋼
を、Ａｃ3 とＡｃ1 の間の温度に加熱した後Ｍs 点以下
の温度まで冷却し、然る後さらにＡｃ1 以下の温度に加
熱した後常温まで冷却することを特徴とする硫化物割れ
抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617293A JPH0776722A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22617293A JPH0776722A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776722A true JPH0776722A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16841013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22617293A Withdrawn JPH0776722A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 硫化物割れ抵抗性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776722A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101974673A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-02-16 | 骆伟强 | 一种利用双相钢材料进行加工牙条及螺栓螺母的方法 |
| JP2015094004A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト系Ｃｒ含有鋼材 |
| WO2015107608A1 (ja) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト系Ｃｒ含有鋼及び油井用鋼管 |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP22617293A patent/JPH0776722A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101974673A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-02-16 | 骆伟强 | 一种利用双相钢材料进行加工牙条及螺栓螺母的方法 |
| JP2015094004A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト系Ｃｒ含有鋼材 |
| WO2015107608A1 (ja) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | 新日鐵住金株式会社 | マルテンサイト系Ｃｒ含有鋼及び油井用鋼管 |
| US10246765B2 (en) | 2014-01-17 | 2019-04-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Martensitic Cr-containing steel and oil country tubular goods |
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