JPS58136715A - 油井用鋼の製造法 - Google Patents
油井用鋼の製造法Info
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- JPS58136715A JPS58136715A JP1710882A JP1710882A JPS58136715A JP S58136715 A JPS58136715 A JP S58136715A JP 1710882 A JP1710882 A JP 1710882A JP 1710882 A JP1710882 A JP 1710882A JP S58136715 A JPS58136715 A JP S58136715A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、降伏強Ｉｌｌ ： ７０ ｋｇ／ｍ１ｉ以
上の高強度と、すぐれた耐硫化物応力腐食割れ性（以下
耐５ＳＣＣ性という）を兼ね備え、特に油井やガス井で
使用される＠−管、例えば掘削用のドリルパイプや生産
用のチュービングおよびケーシング、さらに同じく油井
やガス井で用いられるサッカーロッドや各種バルブ類な
どとして用いるのに適した油井用鋼の製造法に関するも
のである。
上の高強度と、すぐれた耐硫化物応力腐食割れ性（以下
耐５ＳＣＣ性という）を兼ね備え、特に油井やガス井で
使用される＠−管、例えば掘削用のドリルパイプや生産
用のチュービングおよびケーシング、さらに同じく油井
やガス井で用いられるサッカーロッドや各種バルブ類な
どとして用いるのに適した油井用鋼の製造法に関するも
のである。
近年、エネルギー事情の悪化に対処するため油田やガス
田の開発が盛んに行なわれておシ、特に従来放置されて
いた深層にして硫化水素などの腐食性の強いガス（サワ
ーガス）を含む環境下にある油田やガス田の開発の必要
性が強くさけばれている。しかしながら、井戸深さが増
大すると、産出する原油やガスによる圧力や、地層から
の土圧が増加する上、使用する鋼材自身の自重による引
張荷重が増加するようになることから、これらのサワー
環境下の深層油田およびガス田の開発には、これらの力
に耐え得る高い強度と、すぐれた耐Ｓ Ｓ ＣＣ性を兼
ね備えた鋼が必要とされ、具体的には、強度に関しては
７０ｋｇ／−以上の降伏強度を有し、かつ耐５ＳＣＣ性
に関しては゛？０〜７５％以上の「割れ限界比」をもつ
鋼を用いる必要があると云われている。
田の開発が盛んに行なわれておシ、特に従来放置されて
いた深層にして硫化水素などの腐食性の強いガス（サワ
ーガス）を含む環境下にある油田やガス田の開発の必要
性が強くさけばれている。しかしながら、井戸深さが増
大すると、産出する原油やガスによる圧力や、地層から
の土圧が増加する上、使用する鋼材自身の自重による引
張荷重が増加するようになることから、これらのサワー
環境下の深層油田およびガス田の開発には、これらの力
に耐え得る高い強度と、すぐれた耐Ｓ Ｓ ＣＣ性を兼
ね備えた鋼が必要とされ、具体的には、強度に関しては
７０ｋｇ／−以上の降伏強度を有し、かつ耐５ＳＣＣ性
に関しては゛？０〜７５％以上の「割れ限界比」をもつ
鋼を用いる必要があると云われている。
なお、ここで云う「割れ限界比」は、硫化物応力腐食割
れ（以下Ｓ’ＳＣＣという）が硫化水素などを含む湿潤
なサワー環境下で使用される鋼材にある一定の値を越え
る応力が作用した場合に生じるコ一種の環境脆化現象で
あることから、その値以下では５ＳＣＣを生じない最高
応力を測定し、この最高応力をＳ Ｓ ＣＣ発生限界応
力とし、この５ＳＣＣ発生限界応力は銅相強度に依存す
るため降伏強度と５ＳＣＣ発生限界応力との比、すなわ
ち（ＳＳＣＣ発生限界応力）／（降伏強度）×１００（
％）で求めたものであり、この「割れ限界比」をもって
耐５ＳＣＣ性を評価するものである。したがって割れ限
界比が高いほど鋼材の耐５ＳＣＣ性は優れていることに
なり、例えば割れ限界比が１００％に近い場合、すなわ
ち５ＳＣＣ発生限界応力が鋼材のもつ降伏強度に近い場
合には、その鋼材の使用にあたって５ＳＣＣを考慮する
必要はないが、割れ限界比が小さい場合には、５ＳＣＣ
Ｏ問題から鋼材に高い応力をかけることができず、たと
え鋼材が高強度をもつものであっても５ＳＣＣ限界応力
以下でしか使用することができないことに々る。満足す
る耐５ＳＣＣ性を示す割れ限界比として、どの程度の値
が必要かは鋼材設計における安全率の取り方で決まシー
概には云えないが、一般には７０〜７５チ以上の割れ限
界比が必要であると云われている。
れ（以下Ｓ’ＳＣＣという）が硫化水素などを含む湿潤
なサワー環境下で使用される鋼材にある一定の値を越え
る応力が作用した場合に生じるコ一種の環境脆化現象で
あることから、その値以下では５ＳＣＣを生じない最高
応力を測定し、この最高応力をＳ Ｓ ＣＣ発生限界応
力とし、この５ＳＣＣ発生限界応力は銅相強度に依存す
るため降伏強度と５ＳＣＣ発生限界応力との比、すなわ
ち（ＳＳＣＣ発生限界応力）／（降伏強度）×１００（
％）で求めたものであり、この「割れ限界比」をもって
耐５ＳＣＣ性を評価するものである。したがって割れ限
界比が高いほど鋼材の耐５ＳＣＣ性は優れていることに
なり、例えば割れ限界比が１００％に近い場合、すなわ
ち５ＳＣＣ発生限界応力が鋼材のもつ降伏強度に近い場
合には、その鋼材の使用にあたって５ＳＣＣを考慮する
必要はないが、割れ限界比が小さい場合には、５ＳＣＣ
Ｏ問題から鋼材に高い応力をかけることができず、たと
え鋼材が高強度をもつものであっても５ＳＣＣ限界応力
以下でしか使用することができないことに々る。満足す
る耐５ＳＣＣ性を示す割れ限界比として、どの程度の値
が必要かは鋼材設計における安全率の取り方で決まシー
概には云えないが、一般には７０〜７５チ以上の割れ限
界比が必要であると云われている。
一方、従来、降伏強度’ ７０ ｋｇ／ｍａ以上の高強
度を有する各種の油井用鋼が提案されているが、鋼の強
度が高くなると５ＳＣＣが生じ易くなるという特性上の
問題点があることと相まって、これらの従来高強厩油井
用鋼は、いずれも割れ限界比が７０％未満であるのが現
状である。
度を有する各種の油井用鋼が提案されているが、鋼の強
度が高くなると５ＳＣＣが生じ易くなるという特性上の
問題点があることと相まって、これらの従来高強厩油井
用鋼は、いずれも割れ限界比が７０％未満であるのが現
状である。
本発明者等は、上述のような観点から、サワー環境下の
深層油ａ１およびガス田の開発に要求される高強度とす
ぐれた耐Ｓ Ｓ Ｃｔ”、性とを具備した油井用鋼を得
べく研究を行なった結果、ｖ ｈｔφで、Ｃ： ０．１
０〜０４５％、 Ｓｉ： ０．１〜２．０％、 Ｍｎ：
０、３〜：１．．５％、 ｃｒ： ０．１〜２．０％、
Ｃ：ａ ： ０． 、’Ｓ 〜５０％、ＡＭ：０．０
０１〜０１０％を含有し、さらに必要に応じて、Ｎｂ：
０．０１〜０１５％、Ｖ：０．０１〜０５ ％ 、
Ｃｕ ： ０１〜 コ Ｏ％、 Ｃａ：０．０
０３ 〜０．１０チ、Ｍｇ： ０．０００３〜０．１０
係、Ｙ ：Ｏ，０Ｏ０３〜０１０％、ランタニド元素：
ｏ、ｏｏｏ：３〜０．１０係。
深層油ａ１およびガス田の開発に要求される高強度とす
ぐれた耐Ｓ Ｓ Ｃｔ”、性とを具備した油井用鋼を得
べく研究を行なった結果、ｖ ｈｔφで、Ｃ： ０．１
０〜０４５％、 Ｓｉ： ０．１〜２．０％、 Ｍｎ：
０、３〜：１．．５％、 ｃｒ： ０．１〜２．０％、
Ｃ：ａ ： ０． 、’Ｓ 〜５０％、ＡＭ：０．０
０１〜０１０％を含有し、さらに必要に応じて、Ｎｂ：
０．０１〜０１５％、Ｖ：０．０１〜０５ ％ 、
Ｃｕ ： ０１〜 コ Ｏ％、 Ｃａ：０．０
０３ 〜０．１０チ、Ｍｇ： ０．０００３〜０．１０
係、Ｙ ：Ｏ，０Ｏ０３〜０１０％、ランタニド元素：
ｏ、ｏｏｏ：３〜０．１０係。
Ｎｉ： ０．１〜：１．．０％、 Ｚｒ： ０．０１〜
０．５０％、’ｒｉ：。
０．５０％、’ｒｉ：。
０００］〜０．１０％、およびＢ：０．０Ｏ０３〜０．
００５０チのうちの１種または２種以上を含有し、残シ
がＦｅと不可避不純物からなり、かつ不可避不純物とし
てのＰ、Ｓ、Ｍｏ、およびＷの含有量を、それぞれ２２
００２５％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、 Ｍｏ ’
。
００５０チのうちの１種または２種以上を含有し、残シ
がＦｅと不可避不純物からなり、かつ不可避不純物とし
てのＰ、Ｓ、Ｍｏ、およびＷの含有量を、それぞれ２２
００２５％以下、Ｓ ：０．０１０％以下、 Ｍｏ ’
。
０．０５％以下、Ｗ：０．０５％以下とした組成を有す
る鋼を、２以上の圧下比で熱間圧延し、ついで５− この熱間圧延後の鋼に、加熱速度：５〜８０℃人。
る鋼を、２以上の圧下比で熱間圧延し、ついで５− この熱間圧延後の鋼に、加熱速度：５〜８０℃人。
加熱温度： Ａｃ３変態点以上、保持時間：］０秒以上
の条件で焼入れを施して旧オーステナイ）粒！番号：１
０番堤上の細粒オーステナイトとした後、ＡＣ，変態点
以下の温度で焼戻し処理を行なうと、この結果焼戻しマ
ルテンサイトを主体とした細粒にして均一な組織（この
場合３０容量チまでの下部ベーナイトの存在は許容され
るが、上部ベーナイトやフェライトが混入すると鋼の耐
５ＳＣＣ性が劣化するようになることから、これらの組
織の混入は避けなければならない）を有する鋼が得られ
、この鋼は前記の組織によって割れ限界比ニア５％以上
の著しく優れた耐５ＳＣＣ性をもつと共に、降伏強度ニ
アｏｋｇ／−以上の高強度をもつという知見を得たので
ある。
の条件で焼入れを施して旧オーステナイ）粒！番号：１
０番堤上の細粒オーステナイトとした後、ＡＣ，変態点
以下の温度で焼戻し処理を行なうと、この結果焼戻しマ
ルテンサイトを主体とした細粒にして均一な組織（この
場合３０容量チまでの下部ベーナイトの存在は許容され
るが、上部ベーナイトやフェライトが混入すると鋼の耐
５ＳＣＣ性が劣化するようになることから、これらの組
織の混入は避けなければならない）を有する鋼が得られ
、この鋼は前記の組織によって割れ限界比ニア５％以上
の著しく優れた耐５ＳＣＣ性をもつと共に、降伏強度ニ
アｏｋｇ／−以上の高強度をもつという知見を得たので
ある。
この発明は、」二記知見にもとづいてなされたものであ
って、以下に成分組成、圧下比、および焼入れ条件を上
記の通りに限定した理由を説明する、Ａ、成分組成 （ａ） Ｃ ６− Ｃ成分には、鋼の強度を高め、かつ焼入れ性および焼戻
し抵抗性を改善する作用があるが、その含有量がＯ，］
、 Ｏ％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方０４５％を越えて含有させると、焼割れの増加並びに
靭性の劣化をきたすようになることから、その含有量゛
を０１０〜０４５％と定めた。
って、以下に成分組成、圧下比、および焼入れ条件を上
記の通りに限定した理由を説明する、Ａ、成分組成 （ａ） Ｃ ６− Ｃ成分には、鋼の強度を高め、かつ焼入れ性および焼戻
し抵抗性を改善する作用があるが、その含有量がＯ，］
、 Ｏ％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方０４５％を越えて含有させると、焼割れの増加並びに
靭性の劣化をきたすようになることから、その含有量゛
を０１０〜０４５％と定めた。
（ｂ） ５ｊ
Ｓｌ成分には、脱酸作用があるほか、鋼の強度および焼
入れ性を改善する作用があるが、その含有量が０３％未
満では前記作用に所望の効果が？Ｗられす、一方１０％
を越えて含有させると、結晶粒が粗粒化し、靭性が劣化
するようになることから、その含有量を０．１−１．０
％と定めた。
入れ性を改善する作用があるが、その含有量が０３％未
満では前記作用に所望の効果が？Ｗられす、一方１０％
を越えて含有させると、結晶粒が粗粒化し、靭性が劣化
するようになることから、その含有量を０．１−１．０
％と定めた。
（ｃ） Ｍｎ
Ｍｎ成分には、Ｓｌと同様に脱酸作用があるほか、鋼の
強度および靭性な向上させる作用があるが、その含有量
が０３％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方］５％を越えて含有させると、耐５ＳＣＣ性、すなわ
ち割れ限界比、および！靭性が劣化するようになること
から、その含有量を０３〜１５％と定めた。
強度および靭性な向上させる作用があるが、その含有量
が０３％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方］５％を越えて含有させると、耐５ＳＣＣ性、すなわ
ち割れ限界比、および！靭性が劣化するようになること
から、その含有量を０３〜１５％と定めた。
（ｄ） Ｃｒ
Ｃｒ成分には、鋼の強度および焼戻し抵抗性を向上させ
る作用があるが、その含有量が０１％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方２．０係を越えて含有さ
せると、靭性が劣化するようになることから、その含有
量を０．１−２．０％と定めた。
る作用があるが、その含有量が０１％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方２．０係を越えて含有さ
せると、靭性が劣化するようになることから、その含有
量を０．１−２．０％と定めた。
（ｅ） Ｃ。
５ＳＣＣは鋼表面の腐食反応で発生した水素が鋼中に侵
入して生じる水素脆性の１種であり、したがって５ＳＣ
Ｃ防止には水素侵入の抑制が有効な手段であると考えら
れている。ＣＯＣ成分は、サワー環境下での水素侵入を
抑制する作用があるので、すぐれた耐Ｓ Ｓ ＣＣ性（
割れ限界比）を確保するためにはＣＯの含有は不可欠で
ある。しかしｃ。
入して生じる水素脆性の１種であり、したがって５ＳＣ
Ｃ防止には水素侵入の抑制が有効な手段であると考えら
れている。ＣＯＣ成分は、サワー環境下での水素侵入を
抑制する作用があるので、すぐれた耐Ｓ Ｓ ＣＣ性（
割れ限界比）を確保するためにはＣＯの含有は不可欠で
ある。しかしｃ。
の含有量が０３％未満では所望の耐５ＳＣＣ性を得るこ
とができないので０３％以上の含有が必要であるが、５
０％を越えて含有させてもより一層の向上効果は現われ
ず、経済性を考慮して、その含有量を０３〜５．０ ％
と定めた。
とができないので０３％以上の含有が必要であるが、５
０％を越えて含有させてもより一層の向上効果は現われ
ず、経済性を考慮して、その含有量を０３〜５．０ ％
と定めた。
（ｆ） ｓｏＡ、ＡＱ
ｓｏｌ、Ｍ成分には、脱酸作用および細粒化作用がある
が、その含有量が０００１％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
、非金属介在物の量が増加し、鋼が脆化するようになる
ことから、その含有量を０００１〜０．１０％と定めた
。
が、その含有量が０００１％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
、非金属介在物の量が増加し、鋼が脆化するようになる
ことから、その含有量を０００１〜０．１０％と定めた
。
（ｇ） ＮｂおよびＶ
これらの成分には、オーステナイト粒を微細化し、もっ
て強度および耐５ＳＣＣ性の向上に寄与する作用がある
のでよシ一層の耐５ＳＣＣ性が要求される場合に含有さ
れるが、その含有量がそれぞれＮｌ）：０．０１％未満
およびＶ：０．０１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方それぞれＮｂ：０．１５％およびｖ：０
５％を越えて含有させると靭性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を、それぞれＮｂ： ０．０１〜０
．１５％、ｖ：０．０１〜０．５％と定めた。
て強度および耐５ＳＣＣ性の向上に寄与する作用がある
のでよシ一層の耐５ＳＣＣ性が要求される場合に含有さ
れるが、その含有量がそれぞれＮｌ）：０．０１％未満
およびＶ：０．０１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方それぞれＮｂ：０．１５％およびｖ：０
５％を越えて含有させると靭性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を、それぞれＮｂ： ０．０１〜０
．１５％、ｖ：０．０１〜０．５％と定めた。
９ −
（ｈ） Ｃａ ｌ Ｍｇ ｌ Ｙ ｌ およびラ
ンタニド元素これらの成分には、ＣＱとの共存において
耐８３ＣＣ性を一段と向」ニさせる均等的作用があるの
で、特により一層の耐５ＳＣＣ性が要求される場合に必
要に応じて含有されるが、その含有量が、それぞれＯ，
ＯＯＯ３％未満では所望の耐５ＳＣＣ性向上効果が得ら
れず、一方、それぞれ０．１０％を越えて含有させると
耐５ＳＣＣ性に劣化傾向が現われるようになることから
、その含有量を、それぞれＣａ： ０．０００３〜０．
１０％、Ｍｇ：０，０００３〜０．１０係、Ｙ ： ０
．０００３〜０．１０％、ランタニド元素：００つ０３
〜０１０％と定めた。
ンタニド元素これらの成分には、ＣＱとの共存において
耐８３ＣＣ性を一段と向」ニさせる均等的作用があるの
で、特により一層の耐５ＳＣＣ性が要求される場合に必
要に応じて含有されるが、その含有量が、それぞれＯ，
ＯＯＯ３％未満では所望の耐５ＳＣＣ性向上効果が得ら
れず、一方、それぞれ０．１０％を越えて含有させると
耐５ＳＣＣ性に劣化傾向が現われるようになることから
、その含有量を、それぞれＣａ： ０．０００３〜０．
１０％、Ｍｇ：０，０００３〜０．１０係、Ｙ ： ０
．０００３〜０．１０％、ランタニド元素：００つ０３
〜０１０％と定めた。
（ｉ） Ｃｕ
Ｃυ酸成分は、Ｃ（）成分によってもたらされる耐５Ｓ
ＣＣ性（割れ限界比）の向上効果を高める作用があるの
で、より一層の耐５ＳＣＣ性が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量が０１％未満では所望
の耐５ＳＣＣ性向上効果が得られず、一方］０％を越え
て含有させてもより一段の向上効果は現われず、むしろ
加工性の劣１０− 化をきたすように々ることから、その含有−鯉を０１〜
１０％と定めた。
ＣＣ性（割れ限界比）の向上効果を高める作用があるの
で、より一層の耐５ＳＣＣ性が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量が０１％未満では所望
の耐５ＳＣＣ性向上効果が得られず、一方］０％を越え
て含有させてもより一段の向上効果は現われず、むしろ
加工性の劣１０− 化をきたすように々ることから、その含有−鯉を０１〜
１０％と定めた。
（Ｊ Ｉ Ｎ１＋ Ｚ ｒ ＋ Ｔ ｌ 、およびＢ
これらの成分には、鋼の強度を向」ニさせる均等的作用
があるので、上りで層の強度が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量が、それぞれＮｉ：０
．１％未満、Ｚｒ：０．０１％未満、１１］：Ｏ，００
１％未満、およびＢ：Ｏ，０Ｏ０３％未満では、所望の
強度向上効果が得られず、一方Ｎｉ：］、、０％。
これらの成分には、鋼の強度を向」ニさせる均等的作用
があるので、上りで層の強度が要求される場合に必要に
応じて含有されるが、その含有量が、それぞれＮｉ：０
．１％未満、Ｚｒ：０．０１％未満、１１］：Ｏ，００
１％未満、およびＢ：Ｏ，０Ｏ０３％未満では、所望の
強度向上効果が得られず、一方Ｎｉ：］、、０％。
Ｚｒ：０．５０％、１１１°０．１０％、および１３：
ｏ、 ＯＯ５０チをそれぞれ越えて含有させると靭性
劣化をきたすようになることから、その含有量を、それ
ぞれＮｉ： ０．１〜］、、 ０％、 Ｚｒ： ０．０
１〜０．５０％、Ｔ１：０００１〜ＯＩＯ％、Ｂ ：
０．０００３〜０．００５０％と定めた。
ｏ、 ＯＯ５０チをそれぞれ越えて含有させると靭性
劣化をきたすようになることから、その含有量を、それ
ぞれＮｉ： ０．１〜］、、 ０％、 Ｚｒ： ０．０
１〜０．５０％、Ｔ１：０００１〜ＯＩＯ％、Ｂ ：
０．０００３〜０．００５０％と定めた。
（ｋ） 不可避不純物
不可避不純物としてのＰ、Ｓ、Ｍｏ、およびＷがそれぞ
れＰ：０．０２５％、Ｓ ：０．０１０％、Ｍｏ：０．
（’１５％、Ｗ：０．０５％を越えて含有すると鋼の耐
５ＳＣＣ性が著しく劣化するようになるので、その含有
量な、それぞれＰ：０．０２５係以下、 Ｓ ：０．
０１０係以下、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｗ：０．０５％
以下としなければならない。特にＰには、粒界偏析して
粒界割れを助長するばかりでな（、Ｍｎなどと共存した
状態で偏析し、この偏析部分の耐５ｓｃｃ性を劣化させ
る作用があるので、より優れた耐５ＳＣＣ性を確保する
ためにはＯ，ＯＯ５％以下の含有が望ましい。またＳに
も硫化物系介在物を増加させて耐５ＳＣＣ性を劣化させ
る作用があるので、より優れた耐５ＳＣＣ性確保のため
にはＳ：０．００２係以下の含有が望ましい。
れＰ：０．０２５％、Ｓ ：０．０１０％、Ｍｏ：０．
（’１５％、Ｗ：０．０５％を越えて含有すると鋼の耐
５ＳＣＣ性が著しく劣化するようになるので、その含有
量な、それぞれＰ：０．０２５係以下、 Ｓ ：０．
０１０係以下、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｗ：０．０５％
以下としなければならない。特にＰには、粒界偏析して
粒界割れを助長するばかりでな（、Ｍｎなどと共存した
状態で偏析し、この偏析部分の耐５ｓｃｃ性を劣化させ
る作用があるので、より優れた耐５ＳＣＣ性を確保する
ためにはＯ，ＯＯ５％以下の含有が望ましい。またＳに
も硫化物系介在物を増加させて耐５ＳＣＣ性を劣化させ
る作用があるので、より優れた耐５ＳＣＣ性確保のため
にはＳ：０．００２係以下の含有が望ましい。
Ｂ、熱間圧延における圧下比
上記のように、この発明の鋼においては、旧オーステナ
イト粒度番号：１０番以上とした場合に、優れた耐５Ｓ
ＣＣ性と高強度を確保することができるものであるが、
圧下比が２未満の熱間圧延では、焼入れ処理後、粗粒と
細粒の混粒オーステナイトとなり、この粗粒オーステナ
イトは粒度番号：１０番以下となることから、熱間圧延
における圧下比を２以上と定めた。
イト粒度番号：１０番以上とした場合に、優れた耐５Ｓ
ＣＣ性と高強度を確保することができるものであるが、
圧下比が２未満の熱間圧延では、焼入れ処理後、粗粒と
細粒の混粒オーステナイトとなり、この粗粒オーステナ
イトは粒度番号：１０番以下となることから、熱間圧延
における圧下比を２以上と定めた。
Ｃ０焼入れ条件
（ａ） 加熱速度
焼入れ処理時における加熱速度が５℃／ｓｅｃ未満の場
合には、遅い加熱となるためオーステナイト粒が成長し
、粗粒となって旧オーステナイト粒度番号：１０番以上
を満足させることができず、一方８０℃／ｓｅｃを越え
た急速加熱を行なうと、一部のオーステナイトに異常成
長が起る場合があり、この場合にも旧オーステナイト粒
度番号：１ｏ番以上を満足しないものとなることから、
加熱速度を５〜ｂ （ｂ） 保持時間 ＡＣ３変態点以上の加熱温度での保持時間が１０秒を越
えると、粒成長を起して混粒または粗粒オーステナイト
を生成し、同様に旧オーステナイト粒度番号：１０番以
上の細粒を確保することができないことから、その保持
時間を１０秒以下と定めた。
合には、遅い加熱となるためオーステナイト粒が成長し
、粗粒となって旧オーステナイト粒度番号：１０番以上
を満足させることができず、一方８０℃／ｓｅｃを越え
た急速加熱を行なうと、一部のオーステナイトに異常成
長が起る場合があり、この場合にも旧オーステナイト粒
度番号：１ｏ番以上を満足しないものとなることから、
加熱速度を５〜ｂ （ｂ） 保持時間 ＡＣ３変態点以上の加熱温度での保持時間が１０秒を越
えると、粒成長を起して混粒または粗粒オーステナイト
を生成し、同様に旧オーステナイト粒度番号：１０番以
上の細粒を確保することができないことから、その保持
時間を１０秒以下と定めた。
つぎに、この発明の方法を実施例によシ比較例と対比し
ながら説明する。
ながら説明する。
一］３一
実施例
通常の溶解法により、それぞれ第１表に示される成分組
成をもった鋼を溶製し、通常の条件で鋳造し、ついで第
２表に示される条件で熱間圧延を施して板厚：１２ｍ、
の熱延板とした後、同じく第２表に示される条件で焼入
れを行なった後４００〜７００℃の温度範囲内の所定温
度で焼戻し処理を行なうことによって本発明鋼１〜４日
および比較鋼１〜１４をそれぞれ製造した。
成をもった鋼を溶製し、通常の条件で鋳造し、ついで第
２表に示される条件で熱間圧延を施して板厚：１２ｍ、
の熱延板とした後、同じく第２表に示される条件で焼入
れを行なった後４００〜７００℃の温度範囲内の所定温
度で焼戻し処理を行なうことによって本発明鋼１〜４日
および比較鋼１〜１４をそれぞれ製造した。
なお、比較鋼１−１４は、いずれも構成成分（不可避不
純物も含む）のうちのいずれかの成分含有量および製造
条件（第１表および第２表に※印を付したもの）がこの
発明の範囲から外れた条件で製造されたものである。
純物も含む）のうちのいずれかの成分含有量および製造
条件（第１表および第２表に※印を付したもの）がこの
発明の範囲から外れた条件で製造されたものである。
ついで、この結果得られた本発明鋼１〜４８および比較
鋼１〜１４について、降伏強度を測定すると共に、割れ
限界比を求めた。
鋼１〜１４について、降伏強度を測定すると共に、割れ
限界比を求めた。
耐５ｓｃｃ性を評価するための割れ限界比は、第１図に
概略図で示される定荷重法による５Ｓｃｃ試験装置を用
い、平行部の外径が６．４ ｍｍの丸棒１４− 引張り試験片１を、硫化水素を飽和した０、５％ＣＨ３
ＣＯ０Ｈ−５％Ｎａ、Ｃｔ水溶液（ＰＨ： ２．８〜３
．６ ）で満した容器２内に浸漬した状態で、これに一
定の引張り荷重３を加え、７２０時間以内に割れを生じ
ない応力値を５ＳＣＣ発生限界応力として求め、この５
ＳＣＣ発生限界応力と、先に測定した降伏強度との比、
すなわち（ｓｓｃｃ発生限界応力）／（降伏強度）Ｘ］
、ＯＯ（％）を算出することにより求めた。これらの結
果を第２表に旧オーステナイト粒度番号と共に示した。
概略図で示される定荷重法による５Ｓｃｃ試験装置を用
い、平行部の外径が６．４ ｍｍの丸棒１４− 引張り試験片１を、硫化水素を飽和した０、５％ＣＨ３
ＣＯ０Ｈ−５％Ｎａ、Ｃｔ水溶液（ＰＨ： ２．８〜３
．６ ）で満した容器２内に浸漬した状態で、これに一
定の引張り荷重３を加え、７２０時間以内に割れを生じ
ない応力値を５ＳＣＣ発生限界応力として求め、この５
ＳＣＣ発生限界応力と、先に測定した降伏強度との比、
すなわち（ｓｓｃｃ発生限界応力）／（降伏強度）Ｘ］
、ＯＯ（％）を算出することにより求めた。これらの結
果を第２表に旧オーステナイト粒度番号と共に示した。
なお、第１図において、４は流量側、５はコック、６は
ポンプ、７は恒温槽である。
ポンプ、７は恒温槽である。
第２表に示される結果から、本発明鋼１〜４Ｂは、いず
れも旧オーステナイト粒度番号：１０番以上の細粒を有
し、かつ７０に９７ｍＡ以上の降伏強度と、７５％以上
の割れ限界比を示し、高強度と優れた耐５ＳＣＣ性を具
備することが明らかである。これに対して、比較鋼１〜
］４は、いずれも満足する高強度と耐５ＳＣＣ性を具備
していないものである。
れも旧オーステナイト粒度番号：１０番以上の細粒を有
し、かつ７０に９７ｍＡ以上の降伏強度と、７５％以上
の割れ限界比を示し、高強度と優れた耐５ＳＣＣ性を具
備することが明らかである。これに対して、比較鋼１〜
］４は、いずれも満足する高強度と耐５ＳＣＣ性を具備
していないものである。
上述のように、この発明の方法によれば、降伏強度ニア
０ｋｇ／−以上の高強度と、割れ限界比ニア５％以上の
優れた耐５ＳＣＣ性とを兼ね備えた鋼を製造することが
でき、したがってこの鋼を、これらの特性が要求される
深層にしてサワー環境下の油田やガス田の開発に、掘削
用のドリルパイプや生産用のチュービングおよびケーシ
ングなどの鋼管や、サッカーロッド、さらに各種バルブ
類などとして用いた場合に著しく優れた性能を発揮する
のである。
０ｋｇ／−以上の高強度と、割れ限界比ニア５％以上の
優れた耐５ＳＣＣ性とを兼ね備えた鋼を製造することが
でき、したがってこの鋼を、これらの特性が要求される
深層にしてサワー環境下の油田やガス田の開発に、掘削
用のドリルパイプや生産用のチュービングおよびケーシ
ングなどの鋼管や、サッカーロッド、さらに各種バルブ
類などとして用いた場合に著しく優れた性能を発揮する
のである。
第１図は定荷重法による５ＳＣＣ試験装置の概略図であ
る。図面において、 ｌ・・・試験片、 ２・・・容器、 ３・・・荷重。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 富 １） 和 夫
る。図面において、 ｌ・・・試験片、 ２・・・容器、 ３・・・荷重。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 富 １） 和 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃ二 ０．１ ０ 〜０．４ ５ ％、 ｓｉ
： ０．１ 〜２．０ ％ 、（＼）１ｎ；
０３〜］５％、 Ｃｒ： ０．１〜２．０ ％＋ ＣＯ
： ０．３〜５．０％、Ａｅ ：０ＯＯ１〜０１０％を
含有し、かつ不可避不純物としてのＰ、Ｓ、Ｍｏ、およ
びＷの含有量を、それぞれＰ：０．０２５％以下、
Ｓ ： Ｏ，（’ｌ １−０％以下、Ｍｏ：０．０５％
以下、Ｗ：００５％以下とした鋼を、２以上の圧下比で
熱間圧延し、ついでこの熱間圧延後の鋼に、加熱速度４
５〜８０℃／ｓｅｅ 。 加熱温度： ＡＣ，変態点以上、保持時間；１０秒以下
の条件で焼入れを施して旧オーステナイト粒度番号：１
０番以上の細粒オーステナイトとした後、Ａｃ、変態点
以下の温度で焼戻し処理を行なって主体が焼戻しマルテ
ンサイトからなる組織とするととを特徴とする降伏強度
： ７０ ｋｇ７７以上の高強度を有する耐硫化物応力
腐食割れ性の優れた油井用鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1710882A JPS58136715A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 油井用鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1710882A JPS58136715A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 油井用鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58136715A true JPS58136715A (ja) | 1983-08-13 |
Family
ID=11934829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1710882A Pending JPS58136715A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 油井用鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58136715A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4946515A (en) * | 1987-01-29 | 1990-08-07 | Iscor Limited | High strength, high toughness steel and method of manufacturing thereof |
| JPH04358026A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-12-11 | Nippon Steel Corp | 細粒化組織の低合金シームレス鋼管の製造法 |
| JP2018188696A (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材及び油井用継目無鋼管 |
| EP3508603A4 (en) * | 2016-09-01 | 2020-06-03 | Nippon Steel Corporation | STEEL AND OIL HOLE PIPE |
-
1982
- 1982-02-05 JP JP1710882A patent/JPS58136715A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4946515A (en) * | 1987-01-29 | 1990-08-07 | Iscor Limited | High strength, high toughness steel and method of manufacturing thereof |
| JPH04358026A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-12-11 | Nippon Steel Corp | 細粒化組織の低合金シームレス鋼管の製造法 |
| EP3508603A4 (en) * | 2016-09-01 | 2020-06-03 | Nippon Steel Corporation | STEEL AND OIL HOLE PIPE |
| JP2018188696A (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材及び油井用継目無鋼管 |
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