JPS5996244A - 耐溝食性のすぐれたスラリ−パイプ用鋼 - Google Patents

耐溝食性のすぐれたスラリ−パイプ用鋼

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JPS5996244A
JPS5996244A JP20694382A JP20694382A JPS5996244A JP S5996244 A JPS5996244 A JP S5996244A JP 20694382 A JP20694382 A JP 20694382A JP 20694382 A JP20694382 A JP 20694382A JP S5996244 A JPS5996244 A JP S5996244A
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JP
Japan
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steel
slurry
wtx
slurry pipe
wear
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JP20694382A
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Takashi Zaizen
財前 孝
Tsuneyasu Watanabe
渡辺 常安
Shiro Inoue
史朗 井上
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 良したOu添加釘に係わるものである。
スラリー輸送は、固体の輸送方法として、輸送費が安上
シで、&塵公害の少ないことから、益々利用さnる趨勢
にある。しかし、安価な条件で製造でき、使用寿命の長
いスラリーパイプがないことが1つの悩みであった。こ
れまでの安価なSGF鋼管では、耐スラリー損耗性が悪
く、また、すぐれた耐損耗性を有する鏑管は、例えば、
ステンレス鋼管のような高価なもののみであった。スラ
リーは、固体を多量に含む水又は海水であるため、スラ
リーノ々イプの損耗は腐食が関与するが、主として庁粍
によるものと一般に考えら九、それがため回伝式庁耗試
験機による損耗データーに基づいて硬質材料の開発研究
がこn7才で進められてきた。
然るに、本発明者ら(ホ、スラリーノ々イゾの損耗機第
1、1は直管部と曲管部とでは異な9,、量的にスラリ
ー損耗ゾの大部分を占める水平直管部の損耗機描け、回
゛転式尽耗試験機によって得らnる摩耗機ζダと異なる
ものであることを見出した。この知見をもとに研死した
結果、水平直管部のスラリー損耗を防止するには%腐食
の起点となるひつかき損耗を少なくシ、水中および海水
中における堆積物腐食の抵抗を増大させることが最も効
果的であることを知った。そ−して、実例に近いパイプ
を用いたスラリー損耗試鉄を種々重ねた結果, Ouを
添加した中炭素系釣管が、水平直管部のスラリー損耗を
著しく小さくすることを見出した。Ouは、従来から耐
候性鋼には広く用いらnている元素であるが、海水用鍋
などでは、その効果は重要視さnていなかった。しかし
ながら、スラリーノξイプのようにほぼ中性液で、ひつ
かき損耗を起点とする堆積物腐食に対しては、Ouは非
常にすぐれた効果を示した。
そこで本発明者らは、こn−らの実験に基き、先に4?
願昭5 6 − 190787号姉より、耐湯食性がす
ぐ九た新規なスラリーパイプ用鋼を出願した。
このスラリーパイプ用鋼は、C: 0. 1 0〜0.
35wt%、Si: lwt %以下、M.n : O
− 1 〜3 wtX、P:0、0 0 5〜0. 0
 5 wtX、S:0.02wt%以下、Cu:0、1
〜lwt%を基本成分とするものであって、特に、Cを
α10〜0.35wt%として鋼の硬質化を期待し、さ
らにSiを1wtX以下と比較的高目に含有せしめるこ
とによシ固溶硬化を期待したものである。
ところで、本発明者らは、その後さらに検討を進めた結
果, Si量を減少するにっ九て、溝状腐食型は孔食状
腐食に変シ、孔食状腐食はブC沢のある滑らかな表面性
状へと変化する傾向を示し、8iの減少がスラリー損耗
に対し、特別な効果のあることを更らに見出した。即ち
、実験観察の結果、低S − Ou 系鋼においてはS
i貸を製鋼上止むを得ず含有されるトランプエレメント
の範囲に迄低減させ、実質的に含有しない程度にまで下
げると、銀材の腐食形に七が著しく改善さnることを見
出した。
この知見から本発明者らは、さらに耐湯食性のすぐれた
スラリー用銅を発明するに至ったものである。即ち、本
発明はO : 0. 0 3〜Q,35wt%、Mn 
: 0. 1 〜3 wtX、P : 0.005〜0
. 0 7 wtX、S : 0. 0 2 wtX以
下、Ou : 0. 1 〜1 ”N t 56を含有
し、Siを実質的に含1ず、残部鉄および不可避的不純
物よりなることを特徴とする耐湯食性のすぐ几だスラリ
ーノンイブ用【1であり、この■1□1にCr:0、 
2 〜1 wtX、Nに 〇. 1 〜1 wtX、の
1才重又(り2種を含有するスラリーパイプ用鍋、又は
N b : 0.0 1〜Q2wt%、各々が0.02
〜0.5wt%の■、T1、Zrの1種以上を含有する
スラリーパイプ用鍋、前記Or,Niの1脛又は20、
前記Nb,V、Ti1Zrの1イニ以上を含有するスラ
リーパイプ用鋼である。
以下に本発明について詳細に説明する。
先ず、第1に本発明の最大の特徴は本発明のパイブ用銅
が実質的に8+ を含有しない点である。
前にも述べたように、本発疹]者らの知見によると、低
5−CIJ系岨では実質的にSlを含イエしない程度に
まで下げると缶材の腐食形態が著しくαζ善さ九る。S
tの含有旦(1低いほど良いのであるが、本発明でSi
を実質的に含1ないとは、実際の製鋼操菜上止むを得ず
入る程度、現在では、0.04%程度までの含有を云う
この8iが鋼材の腐食に及ぼすSlの影響(ζ次のよう
な実験によシたしかめら几た。O:0.05wt%、M
n: 0.35 wtX、P : 0.021wt%、
S :0.006w t%、Ou: 0.027wt%
を基本成分として、Si  を0、004 w t%、
0.01wt%、0.04wt%、0.06 w t%
0、09 wt9J  O,l 4 wtX%0.20
 wtXの各水準にした缶材を用いて、3mX 30m
X 100cmの試検片を製作し、50φのパイプの底
部に挿入し、その上を40wt%の硅砂・水道水スラリ
ーを流速2.4m/set、で750時間通過させ、そ
の損耗重量比を調べた。第1図にその結果を示す。なお
、第1図においては、8+  0.20wt%を含有す
る缶の損耗重分を基準即ち「1.0」として、各Si 
含有分における損耗Tu ffiと対比したものを損耗
重量比として示した。同図から明らかなように 81含
有量がQ、Q9wtXよ)多い揚台は令状腐食面になる
が、0.09wt%より小さくなると、芯状と礼状とが
混在する中間型腐食面となり1. S 1が0.05w
t%あたシで、損耗重量比が8.敢に減少し始め、 0
.04wt%程度以下になると礼状腐食面になるととも
に損耗重量比も低位に安定することがわかる。而して、
0.04wt%は、現在の実操業上、止むを得ず残存す
るSi含有−1八二にほぼ等しい。このような知見に基
いて、本発明においては、SLを実質的に含有しないと
規定した。
次に、 Si以外の成分組成についての限定理由を述べ
る。
まず、Cは曇ミ鋼の硬質化に有効な元素で、高い程鋼の
硬質化に見合ったひつかき損耗、摩耗に対して効果を発
揮するが、これらはスラリーパイプ用鍋の主損耗ではな
いので、Cの含有割合いが低くなってもスラリー用例と
して十分な性能のものがつくられる。Cの下限を0.0
3%にしたのは、Cを0.03 X未満にすると、鍋が
軟質になシすぎるのと、特殊な製鋼法を必要とするので
、工程が煩雑になるためである。一方上限は鋼管の製造
上欠陥が生じやすぐなるのを防ぐため0.35%に限定
した。
その他の組成元素の含有割合いは、前記の先に出願した
スラリーパイプ用例と同じである。そ庇ぞnの元素の制
限理由は次の通りである。
Mnは銅の脱酸′rA整に強い係わシをもつ元素である
ので、鋼の脱酸を容易にする観点から下限を0,1%と
した。またMnは銅の硬質化、溶接部の靭性およびペネ
トレーションの防止等に有効な元素であるが、現状の製
鋼設備でMn蒸気が作梨者に とくに有害にならない範
囲を考え、3%を上限とした。
PはO,Mnとの組合せによシ、スラリー損耗を減少す
る上で好ましい緻密な庖状炭化物絹織を生成するなど有
効な元素と考えられるが、機械的性質を劣化させる。そ
こで上限を機械的性質とくに脆性破壊の問題がおこらな
いように0.07%と定め、下限は製鎖上の経済性から
通常の製(ト)条件内で得ら几る値即ち0.005%に
限定した。
Sは機械的性質および○食発生防止の立場からす几ば、
低い方がよい。そこでOu を添加した本発明のスラリ
ーノミイブの寿命に有害になる程の消衰の進展を防ぐた
めに、上限のみを規制し、その値を0.02%とした。
Ouは消衰発生の防止と水平直管のスラリーによる損耗
速度を支配する腐食抵抗を増大させ、スラリー損耗を少
なくする上に極めて有効な元素で、0.1%以上でその
効果が認めらfる。しかし、1u(、超で(・址、その
効果の増大傾向は少なくなシ、経済的でない。よって0
.1〜1%に限定した。
本発明鋼は以上の範囲のO,Mn、 P、 Ouを含有
し、Siを実質的に含1ない基本成分系でSGP系パイ
プよシ1.3倍以上耐スラリー損耗寿命を大きくするこ
とができるが、さらに、Or、Niの1g類又は2種類
あるいはNb、 V、Ti、 Zrの1種類以上を一方
又は両方重畳させるとその効果はさらに大きくなる。
まず、Orは耐食性向上に有効な元素で、0.2%以上
で、十分その効果が認めらnる。しかし同時にOr は
電縫部に溶接欠陥をつくシやすくする。
1%超Or を含有すると、電縫部をA「ガス等で完全
にシールするなど特別な対策をとらないと健全な溶接鋼
管ができにくくなる。そこで上限を1%におさえた。
Niは自然電位を貴にする元素でOrと同様有効な元素
であるが、極めて高価であるので効果が現わn始める0
、 1%からほぼ直線的にその効果が上昇する範囲内に
限足し、上限を1%とした。
Nbは少量の添加で鋼f:硬化させる元素である。
しかし、同時に銅を脆化させるので、上限を0.2%に
おさえた。下限は析出効果かはつきシ認めら几る0、0
1%とした。
7%Ti、 ZrはNbと同じく、析出効果を有する元
素であるが、やはり多量に添加すると9.iJlを脆化
させるのでその上限を0.5%とし、下限は析出効果が
はっきり認めらルる最底値の0.02%とした。
以下、実施例により、本発明鋼の効果をさらに具体的に
示す。
実施例I Siを実質的に含寸ない0−Mn系にOu を添加した
本発明ぐ1とCuを無添加の通常侶との耐スラリー損耗
性の比較を第1表に示した。試験方法としては、水道水
に、川砂2号を40wt%になるように混ぜてスラリー
とし、内径50φのパイプ内を流速2.4 m / s
ecで通過させ、600時間運転し、その間の水平直管
部の肉厚減少分を測定した。第1表の値は各試料につき
、任意の点10ケ所の肉厚減少ツ11を測定したときの
平均肉厚減少量を記したものである。本発明ぐlは比較
銅損純量のほぼ70%以下でアシ、すぐnたスラリー用
◇;+′aであることがわかる。
なお、本発明銀の試験後の表面状態は主として礼状腐食
面で溶接部でもほとんど消衰は生じていないといえる状
態であった。一方、比較価は、よく知ら九でいるように
約008謂の深さの消衰が認めら几た。
第  1  表 実施例2 腐食電位を■にする元素Or やNiを添加した例を示
す。実験条件は実施例1と同じである。
第2表に示すように、少量のOr、 Niの添加は相応
の効果が認められる。本発明のスラリー損耗量は第1表
比二茂ω1の半分」ン、下になっており、本発明鋼1テ
よるスラリーノ々イブの使用寿命は比較鋼パイプの倍に
伸びることが期待さ几る。本実施例はOu、 Or、 
Niと低Siの効果で、?I′ケ食は認めら九なくなっ
ていた。
実施例 実施例1と同様の実験をNb、 V 、 Ti、 Zr
を1種又は2種以上添加して、析出効果させた材料で行
なった。第3表に示すような良好な結果が得ら牡、溶1
.(部の消衰もほとんど認めらnなかった。
実施例4 耐食性向上元素と析出効果を有する元素を復合添加した
例を第4表に示す。実験条件は実施例1と同じである。
なお、海食は実質的に生じなかった。
実施例5 海水を用いた以外は実施例1と同じ試検条件での実験結
果f第5表に示す。本発明輯は比較鋼よシも40%以上
、耐スラリー損耗性がすぐれている。また、海水中にも
かかわらず、本発明鋼は、極〈軽い蔵換様が生じた程度
であった。
【図面の簡単な説明】
第1図はSrと損耗型片比との関係を示す図でる。 代理人 弁理士 秋 沢 政 プ・を 外2名 あ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)O:0.03〜0.35wt%、Mn: 0.1
    〜3 w t%、 P:Q、005〜0.07wt%、 S: 0.02 wt%以下、 Cu:0.1〜1wt%を含有し、 Siを実質的に含まず、 残部鉄および不可避的不純物よシすることを特徴とする
    耐性食性のすぐnたスラリーパイプ用鍋。
  2. (2)  C:0.03〜Q、 35 W Of; s
    Mn: o、 1〜3 wtX、 P : 0.005〜0.07 wtX、S:0.02
    wt%以下、 Ou: 0.1〜1 wtX、 さらにOr: 0.2〜l wtX、 Ni : 0.1〜1 wtXの1種又は2粁を含有し
    、 S+を実質的に含まず、 残部鉄および不可避的不純物よシなることを特徴とする
    耐溌食性のすぐnたスラリパイプ用鍋。
  3. (3)   C二 0.03〜0.35wt   % 
    、Mn :  0.1〜3 wt  %、P:0.00
    5〜Q、Q7Wt  %、S:0.02wt%以下、 Ou :  0.1〜1 wt  %、さらにNb:0
    .01〜0.2wt%、各々0,02〜(15w t 
    9(の■、Ti、、Zrの1種以上を含有し。 Siを実質的に含まず、 残部鉄および不可避的不純物よシなることを特徴とする
    耐41)食性のすぐnたスラリーノぐイブ用鋼。
  4. (4)  c : o、o a〜0.35wt %、M
    n : Q、 1〜3 wtX、 P:0.005〜0.07wt%、 S : 0.02 wtX 以下、 Ou :0.1〜1 w t X s さらにOr: 0.2〜1 wtX、Ni:0.1〜1
    wt%の1種又は2秤 およびNb: 0.01〜0.2 wtX、各々o、0
    2〜0、5 w’t%のV、 Ti、 Zrの1種以上
    を含有し、 Siを実質的に含1ず、 残部鉄および不可避的不純物よ)なることを特徴とする
    耐性食性のすぐ几たスラリーパイプ用ケ゛1゜
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016535171A (ja) * 2013-09-10 2016-11-10 ポスコPosco 耐磨耗性及び表面品質に優れた硫酸及び塩酸複合耐食用鋼板及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016535171A (ja) * 2013-09-10 2016-11-10 ポスコPosco 耐磨耗性及び表面品質に優れた硫酸及び塩酸複合耐食用鋼板及びその製造方法
US10196704B2 (en) 2013-09-10 2019-02-05 Posco Steel for resistance to complex corrosion from hydrochloric acid and sulfuric acid, having excellent wear resistance and surface qualities

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