JPS5858256A - 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 - Google Patents
耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼Info
- Publication number
- JPS5858256A JPS5858256A JP15711281A JP15711281A JPS5858256A JP S5858256 A JPS5858256 A JP S5858256A JP 15711281 A JP15711281 A JP 15711281A JP 15711281 A JP15711281 A JP 15711281A JP S5858256 A JPS5858256 A JP S5858256A
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- JP
- Japan
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- steel
- high tensile
- corrosion cracking
- stress corrosion
- rare earth
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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】
この出願の発明は硫化物を含む酸性液環境中で応力腐食
割れに対して強い高張力鋼に係る。
割れに対して強い高張力鋼に係る。
調質型高張力鋼を溶接して作った都市ガス球形ホルダや
I、PG貯蔵タンクでは硫化水素(H2S)lζよる応
力腐食割れがしばしば問題になって来た。
I、PG貯蔵タンクでは硫化水素(H2S)lζよる応
力腐食割れがしばしば問題になって来た。
すなわち例えば都市ガス球形ホルダの開放検査で検出さ
れる割れの発生場所は例えば8ON#級高儀力鋼(HT
80)の場合、多層盛り溶接継手詔よび仮付は溶接(ま
たは治具取付跡)の上端部の熱影響部である硬化域(ビ
ッカース硬さHv約4001度)であると信じられて来
た。これはHT60ないしHT 80級の調質型高張力
鋼はいずれもオーステナイト化温度から焼入れ後、溶接
予熱温度の100〜150℃に焼戻した硬化組織の場合
、特に硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食割れに対す
る強度が著しく低下することが知られているこきに基づ
くのであろう。
れる割れの発生場所は例えば8ON#級高儀力鋼(HT
80)の場合、多層盛り溶接継手詔よび仮付は溶接(ま
たは治具取付跡)の上端部の熱影響部である硬化域(ビ
ッカース硬さHv約4001度)であると信じられて来
た。これはHT60ないしHT 80級の調質型高張力
鋼はいずれもオーステナイト化温度から焼入れ後、溶接
予熱温度の100〜150℃に焼戻した硬化組織の場合
、特に硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食割れに対す
る強度が著しく低下することが知られているこきに基づ
くのであろう。
しかしながら本発明者が調査した結果によれば上記の都
市ガス球形ホルダに見られる割れの発生個所はおよそH
v300〜360の軟化域で、組織は主として焼戻しマ
ルテンサイト組織の個所であることを知った。この硬さ
は研究室に$ける熱処理再現テストによると約400℃
付近の焼戻しマルテンサイト組織の硬さに相当している
。而もこの組織は硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食
割れに対する強度が著しく低下することを確認した。
市ガス球形ホルダに見られる割れの発生個所はおよそH
v300〜360の軟化域で、組織は主として焼戻しマ
ルテンサイト組織の個所であることを知った。この硬さ
は研究室に$ける熱処理再現テストによると約400℃
付近の焼戻しマルテンサイト組織の硬さに相当している
。而もこの組織は硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食
割れに対する強度が著しく低下することを確認した。
本発明は上記の知見に基づき焼戻し栂導4一応力腐食割
れ感受性の小さな、換言すれば硫化物を含む酸性の環境
に招いても割れを生じ難い調質型高張力鋼を提供するこ
とを目的きし、C0,16%以下、Mn O,60〜1
.20%、Cr0.60〜1.20%、Mo 0.30
〜0.60%、Cu0.15〜0.50%、Vo、10
%以下、80.006%以下で、カ”) St O,Q
5%以下、希土類元素0.01〜0.1%、残部実質
的IζFeの化学組成を有し、焼入れ後に350〜42
0℃に焼戻された状態で硫化物を含む酸性液に対する耐
応力腐食割れ性の大きなCr−Mo−V系調質型高張力
鋼に係る。
れ感受性の小さな、換言すれば硫化物を含む酸性の環境
に招いても割れを生じ難い調質型高張力鋼を提供するこ
とを目的きし、C0,16%以下、Mn O,60〜1
.20%、Cr0.60〜1.20%、Mo 0.30
〜0.60%、Cu0.15〜0.50%、Vo、10
%以下、80.006%以下で、カ”) St O,Q
5%以下、希土類元素0.01〜0.1%、残部実質
的IζFeの化学組成を有し、焼入れ後に350〜42
0℃に焼戻された状態で硫化物を含む酸性液に対する耐
応力腐食割れ性の大きなCr−Mo−V系調質型高張力
鋼に係る。
本発明に係る調質型高張力鋼の成分組成は8i含有量の
相違詔よび希土類元素を含有する点を除けば通例のいわ
ゆるCr−Mo−V系の80キロ級調質型高張力鋼と同
様である。
相違詔よび希土類元素を含有する点を除けば通例のいわ
ゆるCr−Mo−V系の80キロ級調質型高張力鋼と同
様である。
すなわちCは焼もどしマルテンサイトにおいて基地のF
eと撫細な炭化物を作り、所要の調質組織とするのに必
要であり、その含有量は0.16%以下とし、Mnは基
地に溶解して基地を強化し、0.60〜1.20%とす
る。Crは焼入れ性の付与および炭化物生成のため0.
60〜1.20%とし、Moも同様な目的で0.30−
0.60%とする。
eと撫細な炭化物を作り、所要の調質組織とするのに必
要であり、その含有量は0.16%以下とし、Mnは基
地に溶解して基地を強化し、0.60〜1.20%とす
る。Crは焼入れ性の付与および炭化物生成のため0.
60〜1.20%とし、Moも同様な目的で0.30−
0.60%とする。
Cuは基地への固溶強化ならびに耐候性の付与の目的で
0.15〜0.50%きし、■は炭化物を生成して焼も
どし軟化抵抗を示し、強度を維持するのに必要で、その
量は0.10%以下とする。Bは焼入れ性の付与のため
0.006%以下含有させる。
0.15〜0.50%きし、■は炭化物を生成して焼も
どし軟化抵抗を示し、強度を維持するのに必要で、その
量は0.10%以下とする。Bは焼入れ性の付与のため
0.006%以下含有させる。
またP、8 は不純物として通例のとおりo、oa。
%以下含有される。これら元素の含有量の上@勿よび下
限は上記のそれぞれの目的効果を奏する適当な量で限定
されていることは通例のCr−Mo−V系のHT 80
級高張力鋼のそれらと同様である。
限は上記のそれぞれの目的効果を奏する適当な量で限定
されていることは通例のCr−Mo−V系のHT 80
級高張力鋼のそれらと同様である。
本発明の高張力鋼においては8i含有量を0.05%以
下と低く押えていることが従来の調質型高張力鋼と相違
する。
下と低く押えていることが従来の調質型高張力鋼と相違
する。
8i含有量を低減することは従来から溶接低温割れ感受
性の改善に有効なことが知られている。
性の改善に有効なことが知られている。
よって本発明の鋼においては8iは目標の微量添加を行
なうか、または特に添加することなく、付随的に含有さ
れる0、05%以下とする。
なうか、または特に添加することなく、付随的に含有さ
れる0、05%以下とする。
一方、8iは鋼溶製の際脱酸剤の役をするので、代りに
若干のAJならびに脱酸、脱硫の作用のある希土類元素
を添加することとした。希土類元素(R1i!で示す)
はそのほかに基地において微細な炭化物の析出を助長す
るため基地中の遊1IllCが少なくなり、その結果オ
ー゛ステナイト粒界に炭化物の析出するのを減少させる
という効果を有するとも言われている。
若干のAJならびに脱酸、脱硫の作用のある希土類元素
を添加することとした。希土類元素(R1i!で示す)
はそのほかに基地において微細な炭化物の析出を助長す
るため基地中の遊1IllCが少なくなり、その結果オ
ー゛ステナイト粒界に炭化物の析出するのを減少させる
という効果を有するとも言われている。
硫化物を含む酸性溶液中での応力腐食割れは主として粒
界割れをひきおこす水素脆性割れとされているため、本
発明においてはS1含有量の低減き希土類元素の添加と
の二つの手段を組合わせてその相乗効果を狙った。希土
類元素の含有量が0.01%以下ではその添加の効果は
僅かで認めるほどの効果はなく、また0、1%以上加え
てもその効果の著しい増加は認められなくなるので、そ
の含有量は0.01−0.1%とした。
界割れをひきおこす水素脆性割れとされているため、本
発明においてはS1含有量の低減き希土類元素の添加と
の二つの手段を組合わせてその相乗効果を狙った。希土
類元素の含有量が0.01%以下ではその添加の効果は
僅かで認めるほどの効果はなく、また0、1%以上加え
てもその効果の著しい増加は認められなくなるので、そ
の含有量は0.01−0.1%とした。
次に実施例および試験結果について説明する。
第1表(wt0%)
I 2:対比材1、BE添加せず
I 3:対比材2、市販品
B含有量:試料」、2は0.001%以下、試料3は0
.001% 第1表には本発明に係る試験材(試料1)の化学成分組
成を対比材のそれと対比して示しである。
.001% 第1表には本発明に係る試験材(試料1)の化学成分組
成を対比材のそれと対比して示しである。
試料2は本発明に係る試験材とほぼ同様な化学組成を有
する対比材1で、ミツシュメタルを添加しなかったもの
であり、試料3は従来のCr−Mo−V系の調質型高張
力鋼HT g Q市販品の対比材2である。
する対比材1で、ミツシュメタルを添加しなかったもの
であり、試料3は従来のCr−Mo−V系の調質型高張
力鋼HT g Q市販品の対比材2である。
試験材右よび対比材1(試料2)は対比を容異にするた
め市販品の対比材2(試料3)の成分組成を基本組成と
して、8iを低減して501#高周波誘導電気炉で溶製
した。なお試験材に希土類元素を含有させるのには市販
のミツシュメタルを使用した。
め市販品の対比材2(試料3)の成分組成を基本組成と
して、8iを低減して501#高周波誘導電気炉で溶製
した。なお試験材に希土類元素を含有させるのには市販
のミツシュメタルを使用した。
溶鋼は押湯付き50階インゴットに鋳造したのち小形圧
延機で171111厚の板に圧延した。各試料は110
0℃に30分加熱して水冷し、次に各温度に焼戻しを施
した。
延機で171111厚の板に圧延した。各試料は110
0℃に30分加熱して水冷し、次に各温度に焼戻しを施
した。
このように熱処理した各試料板から切欠付丸棒試験片(
応力集中係数Kt=6.0)を加工し、加速試験液とし
てNa28・9H20を希硫酸に添加した(0,1%H
g804+10 ppm: 8 )(DPH2,20℃
の液を使用し、静的定荷重の応力腐食割れ試験を行なっ
て、下限界応力(のa s ) (kef/−) を
求めて比較した。
応力集中係数Kt=6.0)を加工し、加速試験液とし
てNa28・9H20を希硫酸に添加した(0,1%H
g804+10 ppm: 8 )(DPH2,20℃
の液を使用し、静的定荷重の応力腐食割れ試験を行なっ
て、下限界応力(のa s ) (kef/−) を
求めて比較した。
第2表は試験結果を示しており、第1図は焼戻し温度と
下限界応力との関係をプロットしたものである。
下限界応力との関係をプロットしたものである。
第2表
第2表および第1図から判るように本発明に係る試験材
は400℃X1hr加熱、空冷の焼戻しニヨッテ35′
kff/−の高い608を示しているのに対し、従来品
の対比材2では(7”i、 o sは僅かに10 kt
f/−に過ぎなかった。また希土類元素を添加しなかっ
た対比材1では25 kgf/−で市販品の約2.5倍
のCOSを示したが、希土類元素を添加した試験材の3
5 kyf/−には及ばず、希土類元素添加の有無によ
る効果の差が明らかに認められた。
は400℃X1hr加熱、空冷の焼戻しニヨッテ35′
kff/−の高い608を示しているのに対し、従来品
の対比材2では(7”i、 o sは僅かに10 kt
f/−に過ぎなかった。また希土類元素を添加しなかっ
た対比材1では25 kgf/−で市販品の約2.5倍
のCOSを示したが、希土類元素を添加した試験材の3
5 kyf/−には及ばず、希土類元素添加の有無によ
る効果の差が明らかに認められた。
また本発明に係る試料lの硬度について言えば、400
℃X 1 hr、加熱、空冷の焼もどしの場合Hv34
5であり、前述したように都市ガス球形ホルダの開放検
査の割れ発生個所の硬さHv300〜360にほぼ相当
しているにもかかわらず、上記の如〈従来品に比して高
い下限界応力値を示していることが判る。
℃X 1 hr、加熱、空冷の焼もどしの場合Hv34
5であり、前述したように都市ガス球形ホルダの開放検
査の割れ発生個所の硬さHv300〜360にほぼ相当
しているにもかかわらず、上記の如〈従来品に比して高
い下限界応力値を示していることが判る。
以上の結果から本発明の高張力鋼は、調質型高張力鋼の
溶接で熱影響を受は約400℃に加熱されたのち空冷さ
れる個所、すなわち400℃に焼戻されたと同様な効果
を受ける個所において応力腐食割れ試験により従来品よ
りも著しく高い下限界応力を示し、硫化物を含む酸性水
溶液による応力腐食割れに強い耐性を有する。従って都
市ガス球形ホルダとかLPG貯蔵タンクなどの溶接構造
物に使用して耐硫化物応力腐食割れ性において大きな効
果が得られる。
溶接で熱影響を受は約400℃に加熱されたのち空冷さ
れる個所、すなわち400℃に焼戻されたと同様な効果
を受ける個所において応力腐食割れ試験により従来品よ
りも著しく高い下限界応力を示し、硫化物を含む酸性水
溶液による応力腐食割れに強い耐性を有する。従って都
市ガス球形ホルダとかLPG貯蔵タンクなどの溶接構造
物に使用して耐硫化物応力腐食割れ性において大きな効
果が得られる。
なお本発明の81含有量を0.05%以下に低減するこ
とおよび希土類元素を0.01〜0.1%添加すること
はCr−Mo−V系調質型高張力鋼のみならず、低合金
系の調質型高強度鋼に見られる中温焼戻しによる応力腐
食割れ敏感性を改善することもできることはいずれも調
質型であることから容易に理解されよう。
とおよび希土類元素を0.01〜0.1%添加すること
はCr−Mo−V系調質型高張力鋼のみならず、低合金
系の調質型高強度鋼に見られる中温焼戻しによる応力腐
食割れ敏感性を改善することもできることはいずれも調
質型であることから容易に理解されよう。
第1図は応力腐食割れ試験結果を示すグラフであるO
出願人代理人 弁稗士 鴨志田次男
Claims (1)
- C0,16%以下、Mn 0.60〜1.20%、Cr
O,60〜1.20%、Mo 0.30〜0.60%、
CuO,15〜0.50%、Vo、10%以下、80
.006%以下で、かつ8i0.05%以下、希土類元
素0.01〜0.1%、残部実質的にFeの化学組成を
有し、焼入れ後に350〜420℃に焼戻された状態で
硫化物を含む酸性液に対する耐応力腐食割れ性の大きな
Cr−Mo−V系調質型高張力鋼
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15711281A JPS6020459B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15711281A JPS6020459B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5858256A true JPS5858256A (ja) | 1983-04-06 |
JPS6020459B2 JPS6020459B2 (ja) | 1985-05-22 |
Family
ID=15642484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15711281A Expired JPS6020459B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6020459B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113265588A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种可提高冲击性能的铬钼合金钢锻件及其制造工艺 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP15711281A patent/JPS6020459B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6020459B2 (ja) | 1985-05-22 |
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