JPS59232221A - 耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法 - Google Patents
耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法Info
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- JPS59232221A JPS59232221A JP10555983A JP10555983A JPS59232221A JP S59232221 A JPS59232221 A JP S59232221A JP 10555983 A JP10555983 A JP 10555983A JP 10555983 A JP10555983 A JP 10555983A JP S59232221 A JPS59232221 A JP S59232221A
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-
- 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
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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、油井或いはガス井用鋼管材とじて好適な、
特に、いわゆるサワー油井やサワーがス井に適用して優
れた効果を発揮するところの、硫化物腐食割れ（以下、
５ＳＣＣと略称する）に対して高い抵抗性を有する高強
度鋼の製造方法に関するものである。
特に、いわゆるサワー油井やサワーがス井に適用して優
れた効果を発揮するところの、硫化物腐食割れ（以下、
５ＳＣＣと略称する）に対して高い抵抗性を有する高強
度鋼の製造方法に関するものである。
５ＳＣＣは、前記サワー油井やサワーガス井等の硫化水
素を含む湿潤な環境（サワー環境）下で使用される鋼材
に応力が作用して生ずる現象であり、一般に、材料強度
（例えば降伏強度）が高くなるほど耐５ＳＣＣ性は劣化
することが知られていて、高強度材では極く小さな応力
が作用しても割れを生ずることが確認されている。
素を含む湿潤な環境（サワー環境）下で使用される鋼材
に応力が作用して生ずる現象であり、一般に、材料強度
（例えば降伏強度）が高くなるほど耐５ＳＣＣ性は劣化
することが知られていて、高強度材では極く小さな応力
が作用しても割れを生ずることが確認されている。
そして、従来からの多くの研究や実際の経験から、鋼材
の５ＳＣＣを防止するには、その強度をロックウェルＣ
スケールＷ 度（ＨＲＣ）で２０〜２２程度以下に規制
するのが有効であるとされており、従ってサワー環境に
適用される鋼材は、通常、前記硬度に対応した７ ０
ｋｇｆ／ｍｉ１以下の降伏強度のものに制限されざるを
得なかった。
の５ＳＣＣを防止するには、その強度をロックウェルＣ
スケールＷ 度（ＨＲＣ）で２０〜２２程度以下に規制
するのが有効であるとされており、従ってサワー環境に
適用される鋼材は、通常、前記硬度に対応した７ ０
ｋｇｆ／ｍｉ１以下の降伏強度のものに制限されざるを
得なかった。
しかしながら、近年のエネルギー事情は地層深層部の油
田、ガス田にまで開発の手を伸ばすことを要求するよう
になってきておシ、油井やガス井の深さ増大から、これ
らに使用する油井管等の鋼材強度の上昇が切実に叫ばれ
ているのが現状であった。
田、ガス田にまで開発の手を伸ばすことを要求するよう
になってきておシ、油井やガス井の深さ増大から、これ
らに使用する油井管等の鋼材強度の上昇が切実に叫ばれ
ているのが現状であった。
そこでこれらの要求に応えるため、Ｔｉ−Ｂ添加鋼を急
速加熱後焼入れし、更に焼もどすことによ。
速加熱後焼入れし、更に焼もどすことによ。
つて高強度と優れた耐５ＳＣＣ性を兼ね備えた鋼の製造
方法（特開昭５ｚ−５２１１４号公報）や、Ｃｒ−Ｍｏ
添加鋼を急速加熱後焼入れし、更に焼もどすことによっ
て高強度と優れた耐５ＳＣＣ性を兼ね備えだ鋼の製造方
法（特開昭５４−１１９３２４号公報）等も提案された
が、いずれも高強度化に限界があり（サワー環境下では
、降伏強度を７５ｋｇｆ／７＋ｆｒよシも小さくしない
と５ＳＣＣを生ずる）、しかも割れ限界応力比が７５％
未満にしか達しないものであった。ここで「割れ限界比
」とは、サワー環境下で５ＳＣＣを発生しない最高応力
と材料の降伏強度との比を百分率で表わしたものである
。
方法（特開昭５ｚ−５２１１４号公報）や、Ｃｒ−Ｍｏ
添加鋼を急速加熱後焼入れし、更に焼もどすことによっ
て高強度と優れた耐５ＳＣＣ性を兼ね備えだ鋼の製造方
法（特開昭５４−１１９３２４号公報）等も提案された
が、いずれも高強度化に限界があり（サワー環境下では
、降伏強度を７５ｋｇｆ／７＋ｆｒよシも小さくしない
と５ＳＣＣを生ずる）、しかも割れ限界応力比が７５％
未満にしか達しないものであった。ここで「割れ限界比
」とは、サワー環境下で５ＳＣＣを発生しない最高応力
と材料の降伏強度との比を百分率で表わしたものである
。
本発明者等は、上述のような観点から、降伏強度で７５
ｋｇｆ／、、１以上の強度を有するとともに、割れ限
界比が９０％以上という、極めて高い強度を有する上に
耐５ＳＣＣ性にも優れた、従来不可能とされてりだ高強
度鋼をコスト安く製造すべく長年にわたって研究を重ね
た結果、 （ａ） Ｐ及びＳの含有量を特定の値に抑えて粒界偏
析や介在物を減少させたＣ −Ｍｎ−Ｃｒ −Ｍｏ系の
鋼をまず直接焼入れ（圧延後、一旦冷却することなく直
接に行う焼入れ）し、次いでこれに再度焼入れを行って
から焼戻すと、Ｃｒ及びＭＯによる強度上昇作用、低Ｐ
及び低Ｓによる耐食性向上効果、繰返し焼入れによる偏
析元素の分散化と組織の均一化作用、同じく繰返し焼入
れによる介在物の球状化作用、焼戻しによるマルテンサ
イトの内部応力除去作用、セメンタイトの球状化作用及
び耐食性向上作用等が相互に絡み合って、降伏強度、８
０ｋｇｆ／／７１Ｉｉ１以上の高強度を有するとともに
、割れ限界応力比が従来鋼における上限の７５％をはる
かに越える極めて優れた耐５ＳＣＣ鋼材が得られること
。特に熱間圧延後に直接圧延を導入すると、結晶粒が粗
粒となる上、圧延歪等のために変態核が多くなって鋼の
焼入れ性が極めて良くなシ、従って同じ強度を達成しよ
うとする場合にはＭｎ含有量を低く抑えることが可能と
なって介在物及び偏析の軽減がなされるので、この点か
らも耐５ＳＣＣ性の改善がなされること、 （′Ｏ） この場合、第２回目の焼入れ時の加熱を高
周波誘導加熱等によって、ＡＣ１変態点〜Ａｃ３変態点
までの温度範囲の平均昇温速度：ｌＯ〜５０℃／ ｓｅ
ｅの条件にすると、鋼材の結晶粒が更に微細化し、割れ
限界応力比：９０％以上という極めて優れた耐５ＳＣＣ
性能を付与できること、（Ｃ）前記熱処理の際、直接焼
入れの後にも焼もどしを行うと、直接焼入れによる歪が
十分に除去されて置き割れが防止される上、第２回目の
焼入れ効果が一層向上し、よシ均一な組織を有する耐５
ＳＣＣ性に一段と優れた鋼材が得られること、以上（ａ
）乃至（ｃ）に示される如き知見を得るに至ったのであ
る。
ｋｇｆ／、、１以上の強度を有するとともに、割れ限
界比が９０％以上という、極めて高い強度を有する上に
耐５ＳＣＣ性にも優れた、従来不可能とされてりだ高強
度鋼をコスト安く製造すべく長年にわたって研究を重ね
た結果、 （ａ） Ｐ及びＳの含有量を特定の値に抑えて粒界偏
析や介在物を減少させたＣ −Ｍｎ−Ｃｒ −Ｍｏ系の
鋼をまず直接焼入れ（圧延後、一旦冷却することなく直
接に行う焼入れ）し、次いでこれに再度焼入れを行って
から焼戻すと、Ｃｒ及びＭＯによる強度上昇作用、低Ｐ
及び低Ｓによる耐食性向上効果、繰返し焼入れによる偏
析元素の分散化と組織の均一化作用、同じく繰返し焼入
れによる介在物の球状化作用、焼戻しによるマルテンサ
イトの内部応力除去作用、セメンタイトの球状化作用及
び耐食性向上作用等が相互に絡み合って、降伏強度、８
０ｋｇｆ／／７１Ｉｉ１以上の高強度を有するとともに
、割れ限界応力比が従来鋼における上限の７５％をはる
かに越える極めて優れた耐５ＳＣＣ鋼材が得られること
。特に熱間圧延後に直接圧延を導入すると、結晶粒が粗
粒となる上、圧延歪等のために変態核が多くなって鋼の
焼入れ性が極めて良くなシ、従って同じ強度を達成しよ
うとする場合にはＭｎ含有量を低く抑えることが可能と
なって介在物及び偏析の軽減がなされるので、この点か
らも耐５ＳＣＣ性の改善がなされること、 （′Ｏ） この場合、第２回目の焼入れ時の加熱を高
周波誘導加熱等によって、ＡＣ１変態点〜Ａｃ３変態点
までの温度範囲の平均昇温速度：ｌＯ〜５０℃／ ｓｅ
ｅの条件にすると、鋼材の結晶粒が更に微細化し、割れ
限界応力比：９０％以上という極めて優れた耐５ＳＣＣ
性能を付与できること、（Ｃ）前記熱処理の際、直接焼
入れの後にも焼もどしを行うと、直接焼入れによる歪が
十分に除去されて置き割れが防止される上、第２回目の
焼入れ効果が一層向上し、よシ均一な組織を有する耐５
ＳＣＣ性に一段と優れた鋼材が得られること、以上（ａ
）乃至（ｃ）に示される如き知見を得るに至ったのであ
る。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
Ｃ：０．１５〜０．３５係（以下、成分組成割合を示す
チは重量％とする）。
チは重量％とする）。
Ｓｉ： ０．１〜１．０％、 Ｍｎ： ０．１〜０
．５ ’％。
．５ ’％。
Ｃｒ： ０．１〜１．５ ％、 Ｍｏ： ０．１〜
１．０ ％。
１．０ ％。
ＡＱ ： ０．０１〜０．１０ ％、 Ｐ ： ０１０
１０％以下。
１０％以下。
Ｓ：０．００５％以下。
Ｎ ： ｏ、 ｏ Ｏ３〜００１５％。
を含有するとともに、必要に応じて更に、Ｎｂ： ０．
０１〜０．１０チ、Ｖ：０．０１〜０．１０係。
０１〜０．１０チ、Ｖ：０．０１〜０．１０係。
Ｔｉ： ０．０ ０５〜０．０ ５０ ％。
Ｂ ： ０．０００１〜０．００５０％。
Ｃａ： ０．０００５〜０．０１００％。
Ｃｕ： ０．１〜０．５ ％。
の１種以上をも含み、
Ｆｅ及びその他の不可避不純物：残り。
から成る成分組成の鋼を、ＡＣ３変態点以上の温度域で
熱間圧延した後直ちに該温度域から焼入れし、更に必要
に応じて［Ａｃｌ変態点−５０℃〕以下の温度で焼戻し
、次いでこれを、ＡＣＩ変態点〜Ａｃ３変態点間の平均
昇温速度：１０〜ｂ Ａｃ３変態点以上結晶粒粗大化開始温度未満の温度域に
まで加熱した後、該温度域から再度焼入れし、その後、
ＡＣＩ変態点以下の温度で焼戻すことにより、降伏強度
： ８０ ｋｇｆ／ｍｍ以上の強度を有し、割れ限界比
が９０％以上という優れた耐５ＳＣＣ性を備えだ高強度
鋼を得る点に特徴を有するものである。
熱間圧延した後直ちに該温度域から焼入れし、更に必要
に応じて［Ａｃｌ変態点−５０℃〕以下の温度で焼戻し
、次いでこれを、ＡＣＩ変態点〜Ａｃ３変態点間の平均
昇温速度：１０〜ｂ Ａｃ３変態点以上結晶粒粗大化開始温度未満の温度域に
まで加熱した後、該温度域から再度焼入れし、その後、
ＡＣＩ変態点以下の温度で焼戻すことにより、降伏強度
： ８０ ｋｇｆ／ｍｍ以上の強度を有し、割れ限界比
が９０％以上という優れた耐５ＳＣＣ性を備えだ高強度
鋼を得る点に特徴を有するものである。
次に、この発明において、鋼の化学成分組成及び熱処理
条件を前記のように限定した理由を説明する。
条件を前記のように限定した理由を説明する。
Ａ、鋼の化学成分組成
■ Ｃ
Ｃ成分には、鋼の強度を確保する作用のほか、焼入れ性
や焼戻し抵抗性を向上することにより均一焼入れ組織化
、高温焼戻し均一組織化を促進して耐５ＳＣＣ性を向上
する作用をも有しているが、その含有量が０１５％未満
では前記作用に所望の効果が得られず、他方０．３５９
６を越えて含有させると熱処理時の焼割れ発生、或いは
靭性劣化な来たすこととなるので、Ｃ含有量を０．１５
〜０３５係と定めだ。
や焼戻し抵抗性を向上することにより均一焼入れ組織化
、高温焼戻し均一組織化を促進して耐５ＳＣＣ性を向上
する作用をも有しているが、その含有量が０１５％未満
では前記作用に所望の効果が得られず、他方０．３５９
６を越えて含有させると熱処理時の焼割れ発生、或いは
靭性劣化な来たすこととなるので、Ｃ含有量を０．１５
〜０３５係と定めだ。
■ ５ｉ
Ｓｉ成分には、鋼の脱酸剤としての作用のほか、調料強
度を向上する作用がちるので０１％以上の添加を必要と
するものであるが、１０係を越えて含有させると靭性の
劣化を来たすようになることから、Ｓ１含有量を０１〜
１．０％と定めた。
度を向上する作用がちるので０１％以上の添加を必要と
するものであるが、１０係を越えて含有させると靭性の
劣化を来たすようになることから、Ｓ１含有量を０１〜
１．０％と定めた。
■Ｍｎ
Ｍｎ成分にも、鋼の脱酸剤としての作用があシ、そのほ
か強度及び靭性を向上せしめる作用をも有しているが、
その含有量が０．１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、他方０．５％を越えて含有させると鋼の靭性
を劣化するようになることから、Ｍｎ含有量を０，１〜
０５チと定めた。
か強度及び靭性を向上せしめる作用をも有しているが、
その含有量が０．１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、他方０．５％を越えて含有させると鋼の靭性
を劣化するようになることから、Ｍｎ含有量を０，１〜
０５チと定めた。
■ Ｃｒ
Ｃｒ成分には、鋼の強度を増加し、また焼戻し抵抗性を
高める作用があるが、その含有量が０１％未満では前記
作用に所望の効果を得ることができず、他方１．５ ％
を越えて含有させると鋼の靭性劣化を来たすようになる
ことがら、ｃｒ含有量を。、１〜１．５％と定めた。
高める作用があるが、その含有量が０１％未満では前記
作用に所望の効果を得ることができず、他方１．５ ％
を越えて含有させると鋼の靭性劣化を来たすようになる
ことがら、ｃｒ含有量を。、１〜１．５％と定めた。
ＭＯ
ＭＯ酸成分は、鋼の焼戻し抵抗性を高める作用があるが
、その含有量が０．１％未満では前記作用に所望の効果
を得ることができず、他方１．０％を越えて含有させる
と鋼の靭性劣化を来たすようになるので、ＭＯ含有量を
０．１〜１０％と定めた。
、その含有量が０．１％未満では前記作用に所望の効果
を得ることができず、他方１．０％を越えて含有させる
と鋼の靭性劣化を来たすようになるので、ＭＯ含有量を
０．１〜１０％と定めた。
■ 八２
ＡＰ、成分は鋼の脱酸剤として有用な元素であり、また
鋼中のＮと結合して窒化物を形成することによってＢの
作用を有効化するものであるが、その含有量が０．０１
％未満では所望の効果を得ることができず、他方０．
１０％を越えて含有させると介在物の増加を招いて鋼を
脆化するようになることから、Ａｎ含有量を０．０１〜
０．１０％と定めた。
鋼中のＮと結合して窒化物を形成することによってＢの
作用を有効化するものであるが、その含有量が０．０１
％未満では所望の効果を得ることができず、他方０．
１０％を越えて含有させると介在物の増加を招いて鋼を
脆化するようになることから、Ａｎ含有量を０．０１〜
０．１０％と定めた。
＠ Ｐ
Ｐは鋼中に不可避的に随伴される不純物であり少なけれ
ば少ない程良好なものであるが、特にその含有量が０．
０１０％を越えると耐５ＳＣＣ性を劣化する上、焼割れ
感受性も高くなることから、その含有量を０．０１０係
以下と定めた。
ば少ない程良好なものであるが、特にその含有量が０．
０１０％を越えると耐５ＳＣＣ性を劣化する上、焼割れ
感受性も高くなることから、その含有量を０．０１０係
以下と定めた。
■ Ｓ
Ｓも鋼中に不可避的に随伴される不純物であり少ないほ
ど良好なものであるが、特にその含有量が０．００５係
を越えると、やはり耐５ＳＣＣ性を著しく劣化するよう
になることから、Ｓ含有量を０００５％以下と定めた。
ど良好なものであるが、特にその含有量が０．００５係
を越えると、やはり耐５ＳＣＣ性を著しく劣化するよう
になることから、Ｓ含有量を０００５％以下と定めた。
■ １寸
Ｎ成分には、窒化物を形成して鋼の粒成長を抑制し、組
織を均一化する作用があるが、その含有量がｏ、ｏｏ３
％未満では前記作用に所望の効果が得られず鋼材靭性を
劣化することとなシ、他方、０．０１５％を越えて含有
させるとＢ添加の効果を減少して焼入れ性劣化を招くよ
うになるので、Ｎ含有量を０．０’０３〜００１５％と
定めだ。
織を均一化する作用があるが、その含有量がｏ、ｏｏ３
％未満では前記作用に所望の効果が得られず鋼材靭性を
劣化することとなシ、他方、０．０１５％を越えて含有
させるとＢ添加の効果を減少して焼入れ性劣化を招くよ
うになるので、Ｎ含有量を０．０’０３〜００１５％と
定めだ。
■ Ｎｂ、及びＶ
これらの成分には、オーステナイト粒を微細化し、焼戻
し抵抗性を向上する作用があるので必要に応じて添加含
有せしめられるものであるが、Ｎｌ）及びＶの含有量が
それぞれ０．０１％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、他方、それぞれの含有量が０．１０％を越えて
もより以上の向上効果を得られないばかりか、靭性低下
を招くようになることから、 Ｎｂ及びＶの含有量をそ
れぞれ０．０１〜０．１０係と定めた。
し抵抗性を向上する作用があるので必要に応じて添加含
有せしめられるものであるが、Ｎｌ）及びＶの含有量が
それぞれ０．０１％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、他方、それぞれの含有量が０．１０％を越えて
もより以上の向上効果を得られないばかりか、靭性低下
を招くようになることから、 Ｎｂ及びＶの含有量をそ
れぞれ０．０１〜０．１０係と定めた。
■ Ｔｌ
Ｔ１成分には、Ｂとともに鋼の焼入れ性を向上し焼戻し
抵抗性を高める作用があるので必要に応じて添加含有せ
しめられるものであるが、その含有量がＯ，ＯＯ５％未
満では前記作用に所望の効果を得ることができず、他方
０．０５０％を越えて含有させると炭窒化析出物の増加
による靭性劣化を招くこととなるので、Ｔ１含有量を０
．００５〜０．０５０係と定めた。
抵抗性を高める作用があるので必要に応じて添加含有せ
しめられるものであるが、その含有量がＯ，ＯＯ５％未
満では前記作用に所望の効果を得ることができず、他方
０．０５０％を越えて含有させると炭窒化析出物の増加
による靭性劣化を招くこととなるので、Ｔ１含有量を０
．００５〜０．０５０係と定めた。
■ Ｂ
Ｂ成分には、銅の焼入れ性向上、オーステナイト粒の微
細化、焼戻し抵抗性の向上環の作用があり、必要に応じ
て０． ＯＯ０１％以上を含有せしめられるものである
が、その含有量が０．００５０％を越えても更なる向上
効果を得ることができないばかシでなく、靭性低下を来
たすこととなるのでＳ含有量を０．０００１〜０．００
５０％と定めた。
細化、焼戻し抵抗性の向上環の作用があり、必要に応じ
て０． ＯＯ０１％以上を含有せしめられるものである
が、その含有量が０．００５０％を越えても更なる向上
効果を得ることができないばかシでなく、靭性低下を来
たすこととなるのでＳ含有量を０．０００１〜０．００
５０％と定めた。
■ Ｃａ
Ｃａ成分には、硫化物系介在物を球状化させ耐５ｓｃｃ
性を向上させる作用があるので、必要に応じてｏ、 ｏ
ｏ Ｏ５％以上添加されるものであるが、その含有量
がｏ、 ｏ ｌｏ ｏ ％を越えると介在物が増加して
靭性劣化を来たすようになることから、Ｃａ含有量を０
．０００５〜０．０１００％と定めた。
性を向上させる作用があるので、必要に応じてｏ、 ｏ
ｏ Ｏ５％以上添加されるものであるが、その含有量
がｏ、 ｏ ｌｏ ｏ ％を越えると介在物が増加して
靭性劣化を来たすようになることから、Ｃａ含有量を０
．０００５〜０．０１００％と定めた。
■ Ｃｕ
Ｃｕ成分には、鋼の耐食性を向上させる作用があるので
、必要に応じて０１係以上含有せしめられるものである
が、０．５％を越えて含有させると高温割れを発生する
ようになることから、Ｃｕ含有量を０１〜０５％と定め
た。
、必要に応じて０１係以上含有せしめられるものである
が、０．５％を越えて含有させると高温割れを発生する
ようになることから、Ｃｕ含有量を０１〜０５％と定め
た。
Ｂ、熱処理条件
■ 直接焼入れ温度
熱間圧延後の直接焼入れ温度がＡｒ１点の温度よシも低
くなると均一な鋼材組織が得られなくなり、耐５ｓｃｃ
性を劣化するようになることから、該温度なＡｒｃ変態
点以上と定めた。
くなると均一な鋼材組織が得られなくなり、耐５ｓｃｃ
性を劣化するようになることから、該温度なＡｒｃ変態
点以上と定めた。
■ 直接焼入れ後の焼戻し温度
第１回目の焼入れ後の焼戻し温度がＣＡＣ１変態点−５
０℃〕の値を越えると製品の細粒化効果が小となシ、強
度不足を来だすこととなるので、該焼戻し温度を（Ａｃ
、１変態点−５０℃〕以下と定めた。
０℃〕の値を越えると製品の細粒化効果が小となシ、強
度不足を来だすこととなるので、該焼戻し温度を（Ａｃ
、１変態点−５０℃〕以下と定めた。
■ 第２回目焼入れ時の平均昇温速度
第２回目の焼入れの際の平均昇温速度が１０℃／ｓｅｃ
未満では、鋼材結晶粒細粒化の程度が小さくなって耐５
ＳＣＣ性向上作用に所望の効果を得ることができず、他
方、前記温度域での平均昇温速度が５０℃／ ｓｅｃを
越えるとオーステナイト粒が粗大化して混粒となるため
、やは９耐５ｓｃｃ性の低下を招くことから、該平均昇
温速度を１０〜５０℃７ｓｅｃと定めた。
未満では、鋼材結晶粒細粒化の程度が小さくなって耐５
ＳＣＣ性向上作用に所望の効果を得ることができず、他
方、前記温度域での平均昇温速度が５０℃／ ｓｅｃを
越えるとオーステナイト粒が粗大化して混粒となるため
、やは９耐５ｓｃｃ性の低下を招くことから、該平均昇
温速度を１０〜５０℃７ｓｅｃと定めた。
■ 第２回目の焼入れ温度
第２回目の焼入れの際の温度がＡＣ３変態点の温度より
も低くなると（α＋γ）の２相域焼入れとなるので鋼材
組織が不均一となり、他方焼入れ温度が結晶粒粗大化開
始温度以上になると、鋼材に所望の細粒組織を得ること
ができなくなって耐５ＳＣＣ性劣化を来たすことから、
焼入れ温度をＡｃ３変態点以上結晶粒粗大化開始温度未
満と定めた。
も低くなると（α＋γ）の２相域焼入れとなるので鋼材
組織が不均一となり、他方焼入れ温度が結晶粒粗大化開
始温度以上になると、鋼材に所望の細粒組織を得ること
ができなくなって耐５ＳＣＣ性劣化を来たすことから、
焼入れ温度をＡｃ３変態点以上結晶粒粗大化開始温度未
満と定めた。
■ 第２回目の焼入れ後の焼戻し温度
第２回目の焼入れ後の焼戻しは、焼入れによって生成さ
れたマルテンサイトを十分焼戻すことでマルテンサイト
の内部応力の除去やセメンタイトの球状化を図り、耐食
性を向上させるだめのものであって、焼戻し温度の下限
は特に限定しないがこの温度は高いほど良結果を得るこ
とができる。
れたマルテンサイトを十分焼戻すことでマルテンサイト
の内部応力の除去やセメンタイトの球状化を図り、耐食
性を向上させるだめのものであって、焼戻し温度の下限
は特に限定しないがこの温度は高いほど良結果を得るこ
とができる。
しかしながら、該温度がＡｔ４変態点を越えるとＣやＭ
ｎ等の濃縮したオーステナイトが生成され、冷却時に島
状マルテンサイ）・ができて耐５ＳＣＣ性に悪影響を及
ぼすことから、第２回目の焼入れ後の焼戻し温度なＡｃ
１変態点以下と定めた。
ｎ等の濃縮したオーステナイトが生成され、冷却時に島
状マルテンサイ）・ができて耐５ＳＣＣ性に悪影響を及
ぼすことから、第２回目の焼入れ後の焼戻し温度なＡｃ
１変態点以下と定めた。
次に、この発明を実施例によシ、比較例と対比しながら
説明する。
説明する。
実施例 １
まず、常法によって第１表に示される如き化学成分組成
の鋼を溶製し、これに熱間圧延を施すとともに８００℃
で仕上げ、該温度から直ちに水焼入れして厚さ：１０朋
の鋼板を得た。
の鋼を溶製し、これに熱間圧延を施すとともに８００℃
で仕上げ、該温度から直ちに水焼入れして厚さ：１０朋
の鋼板を得た。
次いで、該鋼板を、ＡＣ□変態点〜Ａｃ３変態点間の平
均昇温速度：３０℃／ｓｅｃにて９２０℃まで加熱した
後、直ちに該温度から水焼入れし、７００℃に３０分保
持後空冷するという焼戻しを行ってから、その降伏強度
並びに割れ限界応力比を調べた。この結果も第１表に併
せて示した。
均昇温速度：３０℃／ｓｅｃにて９２０℃まで加熱した
後、直ちに該温度から水焼入れし、７００℃に３０分保
持後空冷するという焼戻しを行ってから、その降伏強度
並びに割れ限界応力比を調べた。この結果も第１表に併
せて示した。
なお、割れ限界応力比は次のようにして測定したもので
ある。
ある。
即ち、第１図に示されるように、熱処理終了後の各鋼板
から切シ出した平行部：６．４ｍｍφの丸棒引張り試験
片１を試験容器２内に保持し、この試験容器２内をＨ２
Ｓ飽和０．５％酢酸−５％食塩水溶液で満たすとともに
丸棒引張シ試験片ｌに重錘３にて一定荷重を加え、７２
０時間内で割れを生じない最大応力を求め、これを５Ｓ
ＣＣ限界応力とする方法によった。なお、第１図中にて
符号４で示されるものはＨ，Ｓガス流路内のコックであ
シ、符号５で示されるものは前記水溶液循環ポンプ、符
号６で示されるものは該水溶液貯蔵タンクである。
から切シ出した平行部：６．４ｍｍφの丸棒引張り試験
片１を試験容器２内に保持し、この試験容器２内をＨ２
Ｓ飽和０．５％酢酸−５％食塩水溶液で満たすとともに
丸棒引張シ試験片ｌに重錘３にて一定荷重を加え、７２
０時間内で割れを生じない最大応力を求め、これを５Ｓ
ＣＣ限界応力とする方法によった。なお、第１図中にて
符号４で示されるものはＨ，Ｓガス流路内のコックであ
シ、符号５で示されるものは前記水溶液循環ポンプ、符
号６で示されるものは該水溶液貯蔵タンクである。
第１表に示される結果からも、本発明法によれば降伏強
度でｓ ｏ ｋｇｆ／ｍｍ以上の高強度を有するととも
に割れ限界応力比が９０チ以上という優れた耐Ｓ Ｓ
Ｃ’Ｃ性を有する鋼が得られるのに対して、鋼の成分が
本発明の範囲から外れだ比較法では所望の特性を達成で
きないことが明らかである。
度でｓ ｏ ｋｇｆ／ｍｍ以上の高強度を有するととも
に割れ限界応力比が９０チ以上という優れた耐Ｓ Ｓ
Ｃ’Ｃ性を有する鋼が得られるのに対して、鋼の成分が
本発明の範囲から外れだ比較法では所望の特性を達成で
きないことが明らかである。
実施例 ２
第１表中の試験番号１で使用した成分組成と同一組成の
鋼に対して、仕上温度を第２表に示しだ如き熱間圧延を
施しだ後直ちに水焼入れし、続いて、同じく第２表に示
すような熱処理を施した。
鋼に対して、仕上温度を第２表に示しだ如き熱間圧延を
施しだ後直ちに水焼入れし、続いて、同じく第２表に示
すような熱処理を施した。
このようにして得られた鋼板の降伏強度及び割れ限界応
力比を実施例１と同様にして調べ、その結果を第２表に
併せて示した。
力比を実施例１と同様にして調べ、その結果を第２表に
併せて示した。
第２表に示される結果からも、本発明法によれば降伏強
度で８０ｋｇｆ／−以上の高強度を有するとともに割れ
限界応力が９０％以上という優れた耐５ＳＣＣ性を有す
る鋼が得られるのに対して、熱処理条件が本発明範囲か
ら外れた比較法では所望の特性を達成できないことがわ
かる。
度で８０ｋｇｆ／−以上の高強度を有するとともに割れ
限界応力が９０％以上という優れた耐５ＳＣＣ性を有す
る鋼が得られるのに対して、熱処理条件が本発明範囲か
ら外れた比較法では所望の特性を達成できないことがわ
かる。
上述のように、本発明によれば、優れた耐５ＳＣＣ性を
有する高強度鋼をコスト安く製造することができ、深層
にしてサワー環境という苛酷な条件下に存在する天然資
源の開発が可能となるなど、工業上有用な効果がもたら
されるのである。
有する高強度鋼をコスト安く製造することができ、深層
にしてサワー環境という苛酷な条件下に存在する天然資
源の開発が可能となるなど、工業上有用な効果がもたら
されるのである。
第１図は割の割れ限界応力比を測定する装置の概略模式
図である。 図面において、 １・・・丸棒引張り試験片、 ２・・・試験容器、３
・・・重錘、 ４・・・コック、５・・・
ポンプ、 ６・・・溶液貯蔵タンク。 出願人 住友金属工業株式会社
図である。 図面において、 １・・・丸棒引張り試験片、 ２・・・試験容器、３
・・・重錘、 ４・・・コック、５・・・
ポンプ、 ６・・・溶液貯蔵タンク。 出願人 住友金属工業株式会社
Claims (2)
- （１）重量割合で、 Ｃ：０．１５〜０．３５％、 Ｓｉ：０．１〜１０チ
。 Ｍｎ ： ０．１〜０．５％、 Ｃｒ： ０．１
〜１．５ ％。 Ｍｏ：０．１〜１．０％。 ＡＡ ： ０．０１〜０１０％。 Ｐ：０．０１０％以下、 Ｓ：０．００５％以下
。 Ｎ：０．００３〜０．０１５係。 を含有するとともに、必要に応じて更に、Ｎｂ：０．０
１〜０．１０％。 Ｖ：０．０１〜０．１０％。 Ｔｉ：０．００５〜００５０％。 １３：Ｑ、ｏｏｏ１〜０．００５０係。 Ｃａ ： ０．０００５〜０．０１００ ％。 Ｃｕ：Ｑ、１〜０．５ ％。 のうちの１種以上をも含み、 Ｆｅ及びその他の不可避不純物、残シ。 から成る成分組成の鋼を、Ａｒ１変態点以上の温度域で
熱間圧延した後直ちに該温度域から焼入れし、次いでこ
れを、Ａ、ｃ１１変態〜ＡＣ３変態点間の平均昇温速度
：ｌＯ〜５０℃／ｓｅｃにてＡ、Ｃ３変態点以上結晶粒
粗大化開始温度未満の温度域に捷で加熱した後、該温度
域から再度焼入れし、その後Ａｃｌ変態点以下の温度で
焼戻すことを特徴とする、耐硫化物腐食割れ性に優れた
高強度鋼の製造方法。 - （２）重量割合で、 ｅ：０．１５〜０．３５％、 Ｓｌ：０．１〜１．０
％。 Ｍｎ： ０．１〜０．５ ％、 Ｃｒ： ０．１
〜１．５％。 Ｍｏ：０．１〜１０％。 Ａｔ！ ： ０．０１〜０．１０％。 Ｐ：０．０１０％以下、 Ｓ：０．００５係以下
。 Ｎ：０．００３〜０．０１５チ。 を含有するとともに、必要に応じて更に。 Ｎｂ：０．０１〜０．１０ 係。 Ｖ ： ０．０ １−０．１ ０ 係。 Ｔｉ ： ０．０ ０ ５〜０．０ ５ ０ ％
。 Ｂ：０．０００１〜０．００５０飴。 Ｃａ：Ｏ，Ｏ○０５〜０．０１００ ％。 Ｃｕ： ０．１〜０．５ ％。 のうちの１種以上をも含み、 Ｆｅ及びその他の不可避不純物：残り。 から成る成分組成の鋼を、Ａｒｃ変態点以上の温度域で
熱間圧延した後直ちに該温度域から焼入れし、更にＣＡ
ＣＩ変態点−５０℃〕以下の温度で焼戻し、次いでこれ
を、Ａ’Ｃ４変態点〜ＡＣ３変態点間の平均昇温速度、
１０〜ｂ 結晶粒粗大化開始温度未満の温度域にまで加熱した後、
該温度域から再度焼入れし、その後ＡＣ１変態点以下の
温度で焼戻すことを特徴とする、耐硫化物腐食割れ性に
優れた高強度鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10555983A JPS59232221A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10555983A JPS59232221A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232221A true JPS59232221A (ja) | 1984-12-27 |
Family
ID=14410897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10555983A Pending JPS59232221A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 耐硫化物腐食割れ性に優れた高強度鋼の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232221A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62284043A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 溶接部の耐硫化物応力腐食割れ性に優れた鋼の製造法 |
| JPS62290847A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 硫化水素を含む湿潤環境で使用される母材鋼の製造方法 |
| WO2011093117A1 (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-04 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管の製造方法及びラインパイプ用継目無鋼管 |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP10555983A patent/JPS59232221A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62284043A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 溶接部の耐硫化物応力腐食割れ性に優れた鋼の製造法 |
| JPH0543765B2 (ja) * | 1986-06-03 | 1993-07-02 | Nippon Kokan Kk | |
| JPS62290847A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 硫化水素を含む湿潤環境で使用される母材鋼の製造方法 |
| JPH0543766B2 (ja) * | 1986-06-11 | 1993-07-02 | Nippon Kokan Kk | |
| WO2011093117A1 (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-04 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管の製造方法及びラインパイプ用継目無鋼管 |
| JP4930652B2 (ja) * | 2010-01-27 | 2012-05-16 | 住友金属工業株式会社 | ラインパイプ用継目無鋼管の製造方法及びラインパイプ用継目無鋼管 |
| AU2011210499B2 (en) * | 2010-01-27 | 2013-07-11 | Nippon Steel Corporation | Production method for seamless steel pipe used in line pipe, and seamless steel pipe used in line pipe |
| US9175360B2 (en) | 2010-01-27 | 2015-11-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for manufacturing seamless steel pipe for line pipe and seamless steel pipe for line pipe |
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