JPS6043424A - 耐硫化物割れ性の優れた鋼の製造方法 - Google Patents

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】 この発り」は、耐硫化物割れ性の優れた鋼の製造方法、
特に降伏強さ：　６５　Ｋｙｆ／ｍｎ？以上の高強度を
有するとともに湿間硫化水素環境において優れた耐硫化
物割れ性を発揮し、油井やガス井で使用される構造部材
１例えば油井管やラインパイプ、更には油井・ガス井の
月間に使用される装置用部材として用いるのに好適な油
井用鋼をコスト安く製造する方法に関するものである。

近年における新油田或いは新ガス田開発の目立った１１
ケ徴として、従来は放置されていたような、深層にして
、しかも曲やガスが硫化水素（Ｈ２Ｓ）で汚染された所
謂ザワー環境下にあるものにまで開発の目が向けられる
ようになったことをあげることができる。

従って、石油及び天然ガスの生産分野においては、近年
、土庄（地層の圧力）やガス圧、或いは階例の自重によ
る引張りＮ、ｉ　Ｎ、にＩｔｌえるとともに、ツワー身
゛を境で使用しても十分に所望性能を発揮するところの
、高強度にして硫化物割れ（以下、５ｓｃｃと称す）に
も強い抵抗力を佑えた鉋に対する要望が一段１と大きく
なっている。

銅の耐８８ＣＣ性を向上させる手段については１９５０
年来種々の検討が加えられてきているが、現？ＦＴは、
例えばＮＡＣＥ　ＳｔａｎｄａｒｄＭｌ（、−０１−７
５（１９７７Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　）に示された硬度（強
度）の上限以下に銅の強度を抑えることが５ＳＣＣ防止
に最も有効であるとされておシ、これに基づくＬ−８０
［降伏強さの下限が８００００ｐＳｉ　（５６，２Ｋｙ
ｆ／ｍｎ？）　）がＡＰＩ規格に加えられて需要者の要
望に応えてきた。。

ところが、上述のような酸性深井戸においては、油井慣
として強度を抑えたものを用いると、その必要肉厚を必
然的に厚くせざるを得す、経済性及び作業性の点で著し
い不利を招くようになるという問題があったのである。

このようなことから、Ｌ−８０よシも更に強度が高く、
かつ耐５ｓｃｃ性に優れた銅相が切望されるようになっ
てきており、特に最近では、降伏強さのＦ限が９０００
０　ｐｓｉ（Ｇ　３．３Ｋｆｆ／ｍｒｒ？）を越す高強
度油井管に対する要望も太きくなっている。

従来、このような高強度φ高耐５ｓｃｃ性に対する要求
に対しては、焼入れ一焼戻し処理によって形成これた均
一な焼戻しマルテンサイト組織を有するＡｌ５Ｉ４１３
０系釧を使用したり、或いは鋼の水素吸収を防止するた
めのＣＯ添加を実施したりすることが試みられてなたが
、それでも、○　Ａｌ５Ｉ　４１３０系鋼では、依然と
して十分に満足できる耐食性を実現できない。

○　Ｃｏ　添加鋼では、ＣＯの水素吸収防止効果を効か
せるためにＭＯとの複合添加を避ける必要があるので、
Ｃ，Ｃｒ又はＶといった強化元素の多縦添加によって鋼
を強化しなければならず、靭性劣化を招くこととなるほ
か、十分な水垢吸収防止効果を発揮せしめるために高価
なＣＯ元素を１％（以下、成分割合を表わす％紘重量％
とする）をはるかに越える惜で添加する必要があるので
鋼材製造コストが大幅に上昇する、 という問題を避けることができなかった。

ところで、耐８８ＣＣ性を確認する方法として、Ｈ２Ｓ
を飽和した０、５％ＣＨｓＣＯＯＨ溶液から成る腐食液
中で行うシェルタイブ試験法が多数の現場実績との対比
による研究の積み重ねによって開発されており、この試
験によって測定される５ＳＣＣ限界応力値（、５ｃｒｉ
ｐ）が、式、 Ｓｃ上（８ＭＹ８１０．７５　）　Ｘ　１０を満足すれ
ば割れの発生がないとされているけれども、従来の低コ
スト型１氏合金晶強度階においてはこのような厳しい基
準を満足するものがなかったのである。

なお、シェルタイブ試験法とは、第１図に示されるよう
な、長さ方向の中央部にキリ孔を設けた試験片１に、第
２図に示す如く３点支持曲けでその中央部に応力を付加
して腐食液中に浸漬し、割れ率が５０％となる見抄１け
の応力を測足して、これをＳｃ値とするものである。ｗ
ｃ２図において、ｔ）号２で示されるものは直径４１１
１１のガラス丸棒、符号３で示されるものは荷１（応力
）を付加するためのボルトである。

オた、こうした材料自身の改良のほかに、鋼材をコーテ
ィングしたり、腐食環境にインヒビターを注入する等の
方法も講じられているが、いずれも十分な効宋を期待で
きるものではなかった。。

本発明者等は、上述のような観点から、Ｓｃ　値が、式
、 Ｓｃ上（ｓＭｙｓｌｏ、’ｙ　５　）　Ｘｉ　Ｏ’を満
たすとともに、降伏強さが６５　Ｋｙｆ／ｍｎ？　以上
の高強度を有し、サワー環境下で使用される油井管とし
ても十分に満足できる性能を持つ比較的コストの安い鋼
材を得るべく研究を行つ九結釆、以下（ａ）〜（ｄ）に
示されるような知見を得るに至ったのである。即ち、 （ａ）　前記所定値以上の８Ｃ値を満たし、かつ降伏強
さ：　６５Ｋｇｆ／ｍｍ’以上の高強度を実現するには
、銅相組織を極微細な焼戻し低温’Ｉ！、Ｘ態組織、即
ち極微細焼戻しマルテンサイト相識、或いは極微細焼戻
しマルテンサイトと極微細焼戻し低温ベイナイトとの混
合組織とするのが有効であること、（ｂ）　該極微細焼
戻し１１！：温変態組織を得るには焼戻しＭｆ＋の１氏
臨変態組織が極微細でなければならず、また、極微細な
吐温変態組餓は、焼入れ前の組織がマルテンサイト細織
、或いはマルテンサイトと低温ベイナイトとの混合組織
、それもマルテンサイトや低温ベイナイトのラス（ｌａ
ｔｌ＋）の崩れの小さい細粒組織でないと実現できない
こと、（Ｃ）　σ（・′Ｔ相の！５百晶ね微細化のため
には、誘導加熱法等の急速加熱手段を用いて１回以上の
焼入れを施すのが有効であることが知られ°Ｃいるが、
特定成分組成の輪については、熱間加工の後に直接焼入
れし、次いでＡｃａ点以上オーステナイト結晶粒粗大化
開始温朋以上の温ｒ工域に加熱後焼入れる処理を１回収
上船’ｈシ返すことによって、例え焼入れ処理の際の加
熱速度を市、気炉加熱のように１℃斗以下程度のゆっく
りしたものにしたとしても、十分に細粒の吐彪変態組織
が得られること、（ｄ）　上述の、しうに、直接焼入れ
とゆつくシとした加と・、速度での１回以上の焼入れと
によって鐸〇絢粒化ケ実現するには、銅の成分粗成を、
特に０．１５％以上のＣ成分と０．０１−以上のＮｂ　
成分とを同「ンに６有するものとし、かつ該鋼を直接焼
入れする削の熱間加工にて、１１００℃以下での下記０
式で表わされる断面圧縮率が２０％以上となる−ように
する心間があること。

ｏ−８ｘ ｌもＡ（％ｉ＝　−Ｘ　ｌ　００　・・・・・・・・・
■０ （ｄＩＦ４に、鋼中の不可避不純物でらるＰ及びＳの名
有６を特定１直以下に抑え、かつ（８ｉ＋Ｍｎ）　社、
＋ｔＴｈにＭｎ　含有ｙｈをも特Ｗ値以下に制限すると
、その耐５ＳＣＣ性が一層向上すること。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 Ｃ：　０．１５〜０．４５％、　Ｓｉ：　０．８０％以
下。

Ｍｎ：　０．０　］　’％以上０．３０％未満。

Ｃｒ：　０．２０〜１．５０％、　Ｍｏ：　（１，０５
〜０．８　（１％　。

Ｎｂ：　ｏ、ｏ　１〜０．１０％、　Ａｌ：　０．０１
〜０．１０％。

を含有し、心安によシ更に、 第１区分・・ Ｂ　：　ｏ、ｏ　ｏ　Ｏ５〜０．００５０％。

第２区分・・・ Ｕｕ：　ｏ、ｏ　５−（１，５０％。

Ｖ　：　０．０１〜０．１０係。

第３区分・・・ Ｃａ：　ｏ、ｏ　Ｏ１〜０．０３０　ｔｓ　。

ＲＥＭ：　０．ｇ　Ｏ１〜０．０５０％。

のうちの１種以上をも含むとともに、 “Ｆｅ及び不可避不純物：残シ から成シ、かつ不純物中のＰ及びＳの含イイサがそれぞ
れ、 Ｐ　：　０．０１５％以下、　Ｓ　：　０．０１ｏ％以
下。

である鋼をオーステナイト化した彼、１１００℃以下で
の前記０式で表わされる断面圧縮率（ＲＡ）が２０襲以
上となる熱間加工を施し、続いてオーステナイト状態か
ら直接焼入れし、次いで、Ａｅ１点〜（Ａｃｇ点＋２０
０℃〕の温度域に加熱後焼入れする処理を１回以上繰シ
返して行い、その後Ａｃ１点以下の温度で焼戻し処理す
ることによって、耐５ＳＣＣ性に優れ、カッ６５ｋｇｆ
／ｊｌｊ以上の降伏強さを有する鋼を得る点に特徴を有
するものである。

つまり、この発明は、ｒ％定負のＣ成分と線成分を同時
に含有する鋼においては、熱間加工における加工温度と
加工量（断面圧縮率）を適正に選んで、熱間加工終了後
オーステナイト状態から直ちに直接焼入わすれば、その
後電気炉加熱のようにゆっくりとした加熱速度で加熱し
てもＡ　ｅ３点以上オーステナイト結晶粒粗大化開始温
度以下の温度に加熱後焼入れる処理を少なくとも１回以
上繰り返すことによって鋼が極めて細粒化する。従つて
、これをＡＣ１点以下の温度で焼戻しすれば非常に微細
な焼戻し低温変り組織となって、十分な強度と優れた耐
５ｓｃｃ性を共に具備することが可能となる。」との技
術的事項を骨子としたものである。もちろん、直接焼入
れ後の焼入れに際して急速加熱を採用すればよシ一層の
細粒組織を得られるが、この発明の方法では特にこのよ
うな烏、速加熱を施さなくても所望の細粒化を十分に達
成することができる。

なお、この発明の方法において、直接焼入れの後、ゆつ
くシとした加熱速度での焼入れ処理を２回以上繰υ返す
場合には、２回目以降ｎ回目の焼入れに際してのオルス
テナイト化のための加熱温度を（ｎ−１）回目のオース
テナイト化加熱献度よシも低くするのが好ましく、この
ようにすることによって鋼の組織は一層細粒で、がっ整
粒となシ、耐５ＳＣＣ性がより改善されることとなる。

また、直接焼入れ処理やこれにむｎ〈焼入れ処理の後、
次の焼入れに際しての加熱の前に、置き割れ等を防止す
るために行う焼戻し処理（以下、ラフテンパーと称す）
を′６法通シ実施するときには、ラフテンパー免バーを Ａｌ　−Ｔ　（Ａ２＋７ｏｇ　ｔ　） なる式で計算されるＡ１が、 Ａｌ≦１９．ＯＸ　１０３ を泊足するように設定するのが好ましく、このようにす
ることによってラフテンパーによるマルテンザイトラス
や低融ベイナイトラスの崩れが小々〈抑えられ、ｍ回目
の焼入れで（ｉｎ−１）回目よシも細粒の組織を得るこ
°とができる。

次に、この発明の方法において、鋼の化学成分組成、及
びｌｆ廷・熱処理条件を前記の如くに数値限定した理由
を説明する。

Ａ、鋼の化学成分組成 ■　Ｃ Ｃ成分は銅の焼入れ性増加、強度増加に加えて卸］粒化
のために必須の元素であるが、その含有猷が０，１５％
を下回ると強度低下及び焼入れ性省化を来たし、従って
所望強度に対して低温での焼戻しを余儀なくされる上、
直接焼入れ処理後に、特にゆつ〈シとした加熱速度では
１回以上の繰）返し焼入れ処理を行っても細粒化がさ成
できす、８８ＣＣ１べ受性が大となる。−力０．４５％
を越えてＣを含有させると、焼入れ時の焼割れ感受性が
増加し、また靭性劣化をも招くことから、Ｃ會有鼠を０
．１５〜０．４５％と足めた。

［有］　旧 Ｓｉ　成分は鋼の脱酸剤として有効な元素であるが、そ
の含イｉｋＭが０．８０％を越えると靭性を劣化するよ
うになシ、また５ｓｅＣ感受性を増大させることともな
るので、Ｓｉ含有鼠は０．８０％以下と足めた。

なお、血＞８ＳＣＣ性を一層同上させるためにはＰや８
、或いはＭｎ　の低減とともに（Ｓｉ＋Ｍｎ）の値を０
．１６％未満とすることが好ましい。

＠　人動 Ｍｎ成分には、ＰやＳの粒界偏析を助長して高強度材の
耐８８ＣＣ性を劣化させる作用があシ、この作用はＭｎ
　含有ｌ　：　０．３０％以上で顕著に現われる傾向に
ある。なお、高強度材においては、ＰやＳの量をできる
だけ１氏減し、かつ（Ｓｉ＋Ｍｎ）の値を０．１６％未
満と可能な限り低減することが５ＳＣＣを防止する上で
有効であるが、Ｍｎ　含有量を０．０１％未満とするこ
とは鋼の製造上極めて困難であり、コスト上昇を招くこ
とから、Ｎｎ　含有量を０．０１％以上帆３０％未満と
定めた。、（ｉｆ）　Ｃｒ Ｃｒ　成分には、鋼の焼入れ性、強度、及び焼戻し軟化
抵抗性を増大させる作用がらり、高強度化のために極め
て有効であるほか、５ｓｃｃ抵抗性改善作用もあるが、
その含有針が０．２０％未満では前記作用に所望の効果
を得ることができず、−力１．５０％を越えて含有させ
ると靭性の劣化及び焼割れ感受性の増大を来たすことか
ら、Ｃｒ　含有量を０．２０〜１．５０％と定めた。

■　ＭＯ ＭＯ酸成分、鋼の焼入れ性、強度、及び焼戻し軟化抵抗
性を増大させ、また靭性改善に有効な成分であるほか、
焼戻し過程での不純物の粒界偏析を抑えて耐５ＳＣＣ性
を同上させる作用がめるが、その含有針が０．０５％未
満ではｆｉｉＪ記作用に所望の効果を得ることができず
、−力帆８０％を越えて含有させても前記効果が飽和し
てしまう上、ＭＯは非常に高価な元素であることから、
ＭＯ＠有量をし０５〜０．８０％と定めた。

■　Ｎｂ Ｎｂ　成分は、鋼の強度増加、焼戻し軟化抵抗の増大、
耐Ｓ　ＳＣＣ性の向上に加えて、細粒化のために必須の
元素でおるが、その含有量が０．０１％未満では、特に
ゆっくりとした加熱速吐又あると２回以上の縁り返し焼
入れ処理を行っても所望の細粒化が達成できず、−力帆
１０％を越えて含有させでも前記効果が飽和してしまい
、１だ靭性の劣化をも招くことになるので、Ｎｂ　含有
量を帆０１〜０．１０％と定めた。

■　Ａｉ ｋｌ成分は、鋼の脱酸の安定化、均質化及び細粒化を図
るために添加するものであるが、その含有ｂ１が０．０
１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、他力０
．１０％を越えて含有させると脱酸効果に、飽和してし
まい、また介在物増大による疵の発生や靭性の劣ｒヒを
も招くことから、ＡＩ　含有１辻を０．０１〜０．１０
％とだめだ。

■　Ｂ １３成分は微量の添加で焼入れ性を向上させ、強電、靭
性、耐Ｓ・ＳＣＣ性を改善する作用を１しているので、
これらの特性をよシ向上させる必要があるｆＡ合に添加
・含有せしめられるものであるがその含有針が（１，０
００５％未満では前記作用に所望の効果をイクることか
できず、他力０．００５０％を越えて含有させてもそれ
以上の向上効果がｉ３められず、逆に靭性劣化を招く場
合も生ずることから、Ｂ含有量は０．０００５〜０．０
０５０％と定めた。

■　Ｃｕ　、及びＶ これらの成分には、それぞれ銅の強度及び耐８８０Ｃ性
を向上させる作用を有するので必要に応じて１種以上添
加含有させるものであるが、Ｃｕ含有駄が０．０５％未
満、そしてＶ含有量が０．（＋１チ未満では前記作用に
所望の効果を得ることができず、他力、Ｃｕ　が０６５
０％を越えて含有されると熱間加工性が劣化し、またＶ
が０．１０％を越えて含有されると靭性が劣化すること
となるので、Ｃｕ　含有量を０．０５〜０．５’　０％
、ｖｌｌ針鼠帆０１〜０．１０％とそれぞれ定めた。

■　Ｃａ　、及びｌ（ＥＭ Ｃａ及び几ＥＭ（希土類元素）は、いずれも鋼中介在物
を球状化するとともに鋼を清浄化して５ＳＣＣ感受性を
低減する作用があるので必要に応じて１種以上添加含有
させるものであるが、いずれもその含有針がｏ、ｏ　ｏ
　ｉ％未満では前記作用に所望の効果が得られず、他力
、Ｃａ　が０．０３０％を、１（、ＢＭ　が０．０５０
％をそれぞれ越えて含有されると、その添加効撃が飽和
するのみならず、それらの酸化物等の非金属介在物が増
加して鋼の清浄性が低下し、５ｓｃｃ感受性をかえって
高めることとなるので、Ｃａ　含有量を０．Ｑ　０１〜
０．０３０　％　。

ＲＥＭ　１有ｒｒを０．００１〜０．０５０　％とそレ
−ｔ’　し定めし くｊ３）Ｐ、及び８ ｆ鳩の靭性向上を図り、また耐ｂ８ｃｃ性同上のために
は、不純物であるＰ及びｓｌｌを可及的に少なくするの
が望ましいが、鋼の製造コストとのバランスを考慮して
Ｐ含有号の上限ｔ　Ｏ，０１５％。

Ｓ含有νの上限を帆０１０％とそれぞれ定めた。

Ｂ、圧延、及び熱処理条件 この発明の方法は、以上のように構成された鋼を溶製し
、通常の方法にて厚板、形鋼、Ｍ％等に８：延加工した
後、熱処理を施すものでおるか、その圧延・熱処理条件
は次の通シで必る１、■　圧延条件 圧延は、１１００℃以下のオーステナイトｒｉ＃、　ｕ
域での前記（ｉ）式で示される断面圧縮率が２０％以上
になるように行うものであるが、このようにすることに
よってオーステナイト粒が数組となシ、従って、本発明
で対象とする成分の鋼を熱間圧延後、直ちにオーステナ
イト状態から適当な冷却媒体で直接焼入れして生ずる低
温変態組織をも微細化できるのである。このことは、直
接焼入れに際しての焼割ｔＬ感受性の低減に有効である
という２次的効果をも生ずるが、その第１義とするとこ
ろは、電気炉加熱のようなゆり〈シとした加熱速度であ
ったとしても、続いて、Ａｃａ点以上で、かつオーステ
ナイト結晶粒粗大化開始＠度であるところの（Ａｃｓ点
＋２００℃〕の温度以下に加熱後焼入れる処理を１回以
上行うのみで鋼の細粒化を達成できるような下地を作る
点にある。

即ち、直接焼入れ処理後に行う焼入れに際しての前組織
が依〜ｌ低温変態組織であれば、それもラスの崩れの小
さい細粒組織であれは、次の焼入れによって極めて微細
な組織を得ることができるのである。従っで、直接焼入
れで微細な低渦変郭、１１１ｔｃが４３られるように熱
間加工の温度及び加工象を制限することは、本発明方法
の大きな特徴の１つである。

もちろん、直接焼入れによって粗大な低温変態組織を生
じたとしても５次にＡｅａ点〜［Ａｃ　ａ息子り００℃
〕の温度にてオーステナイト化し、焼入れる処理を１回
以上繰り返すことによって細粒化は可能であるが、微細
な低温変態組織を前組織とするものに比べてその効果は
／」１さい。

そして、オーステナイト域での圧延であっても、１１０
０℃以下の温度での断面圧縮率（ＲＡ）が２０％未満で
あると、所望の微細組織を達成することができないので
おる。

なお、断面圧縮率の上限は格別に規制されるものではな
く、それは製品寸法と圧延機のパワーによって規制され
てしまうことになる。

■　直接焼入れ処理に続く再度の焼入れ処理の条件 焼入れは、直接焼入れ材又昧直接焼入れ後の２フテンパ
ー材をＡｃｓ点〜［Ａｃｓ点＋２００℃〕の温度に加熱
して組織を完全にオーステナイト化した後、適当な冷却
媒体によって焼入れして低温変態組織とする操作を１回
以上繰シ返すものであるが、その際の加熱温度がＡｃａ
点未満であると当然のことながらオーステナイト化が達
成できず、一方、［Ａｃａ点＋２００℃］を越えて加熱
するとオーステナイト結晶粒が粗大化してしまって、本
発明処理によっても所望の微細組織を得ることができな
くなる。従って、直接焼入れ処理に続く再度の焼入れ処
理における加熱＠度をＡｃｓ点〜［Ａｃ　ａ点＋２００
℃］と定めた。

なお、前述したように、２回目以降の焼入れ時の加熱は
前回のそれのｉ度よシも低くすることが好ましく、これ
によって一層の細粒かつ整粒組織が笑現され、調料性能
を向上することができる。

ｔｆｃ、鋼の成分元素“としてＢを含有するものを対象
とするときには、Ｂ成分の焼入れ性同上効果を十分に発
揮させるためにオーステナイト化温度を１０７５℃以下
にすることが望ましい。

そして、各焼入れ処理に先立つてラフテンパーを施す場
合には、先にも述べたように、１゛ニラフチ゛ンパ一温
度ｃ　Ｋ）、 ｔ：ラフテンパ一温度での保持時ｒ＆！１（ｈｒ）、Ａ
ｓ−２２−４Ｘｃ＠−１０ｘＮｂ（ｓ）、としたときの Ａ１−　Ｔ　（Ａ２＋ｌｏｇ　ｔ　） なる式で計算されるＡ１　が（１９，０Ｘ１０Ｊ以下の
値になるようにその条件を設定するのが良い。

■　焼戻し温度 上述のような焼入れ処理によって得た微細な低温変態組
織を、次にＡｃ１点以下の温度で焼戻し処理すると、鋼
に所望の強度と耐５ＳＣＣ性が付与されることとなる。

即ち、Ａｃ１点以下の温度で焼戻すことによってはじめ
て、それぞれの用途に適した６　５　Ｋｆｆ／ｍ−以上
の降伏強さと耐５ＳＣＣ性の優れた鋼を得ることができ
るのである。

なお、焼戻し温度に格別な下限を設ける必侠はないが、
高温の焼戻し処理が、焼入れによって生成したマルテン
サイトや低温ベイナイトの内部応力を除去し、かつセメ
ンタイトを球状化して鋼材性能の向上をもたらすことか
らみて、出来れば６５０℃以上のｉ２！度で焼戻し処理
を行うのが望ましい。

次に、仁の発明を実施例によって比較例と対比しながら
具体的に説明する。

実施例１ まず、ｆｊＸｒ、１表に示す如き、本発すＪの範囲内の
組成を有するω４Ａ及びＢを溶製した後銅片となし、こ
れを１２００℃に均熱した後熱間圧延機にかけて、１１
００℃以下での断面圧縮率（１’ＬＡ）が各机の値をと
るように熱間圧延した。

続いて、直ちに９４０　℃がら水焼入れし、その後０．
７５℃／秒のゆっ〈シした加熱速度で９１０’Ｃに加熱
し、１５分保持してから杓度水焼入れを行った。

次いで、これを更に６９５〜７２５℃程度にて焼戻しし
て、各鋼材の降伏強きを＃１は７０　Ｋｆｆ／ｍｙ／に
揃え、その耐５ｓｃｃ性を測定した。

＠　ｓ　ｓ　ｃ　ｃ性については、各州がらｖ、１図に
示したような航験片１を切り出し、部、２図に示したよ
うな治具にて応力を付加しながら、岐ｉＫＡ：２０’Ｃ
ノＨｚｓを飽和＃セタｏ、５％ＣＨ３Ｃ（ＪＯＨ溶液中
に２０日間浸漬してＳｃ値を測定し、その値で示した。

なお％第２図において、符号２で示でれるものはガラス
丸棒、符号３で示されるものは応力付加ボルトである。

そして、このようにして得られたＳｃ　値と断面圧縮率
（ＲＡ）との関係を第３図に示す。

第３図からも明らかな如く、１１００℃以下での断面圧
縮率（）ＬＡ）が２０チ以上であれば良好な８Ｃ値を確
保することができ、本発明法の効果の大きいことがわか
る。

実施例２ 的記第１表に示す如き成分組成の鋼Ａ、Ｕを通常の方法
！こよって溶製した。

次に、これらを鋼片にした後１２００℃に均熱して熱間
圧廷機にかけ、１１００℃以下での断面圧縮率（ｌｔＡ
）が３５％程度になるように熱間圧延した。そして、そ
の後の大気中放冷によって第２表に示す温度に達した時
点で該温度から直接焼入れし、次いで同じく第２表に示
す条件にて焼入れ・焼戻し処理した後、強度及び耐５ｓ
ｃｃ性を訓電し、その結采も第２表に併せて示した。

なお、耐１Ｍ８ｃｃ性については、実施例１と同様のテ
スト条件にてＳｃ　ａｔｉをめて訓電した。

第２表に示される結果からは、鋼の成分組成及び直接焼
入れの条件と熱処理条件とが本発明の範囲内でられは優
れた強ＩＷ・耐５ＳＣＣ性バランスの（Ｉられることか
明白である。

実施例３ 前記第１表中の本発明対象鋼でめる鋼Ｍを１２２０℃に
均熱後、熱間圧延機にかけて１１００℃以下での断面圧
縮率（ＲＡ）が３０％程度になるように熱間圧延した。

そして、その後の大気中放冷によって紀３表に示す温度
に達した時点で核晶ＩＳＫから直接焼入れし、次いで同
じく第３表に示す条Ｐトにて焼入れ・焼戻し処理した後
、強度及び耐５ｓＣｃ性？Ｉ−測定し、その結果を第３
表に併せて示した。なお、耐８８ＣＣ性の測定は、一実
施例１と同様のテスト条ｒ「にて８Ｃ値をめて行った。

ｔＰ、３衣に示される結城からも、本発明方法によれば
強舵と耐５ｓｃＣ性バランスの優れた鋼を得られること
が明白でらる。

実施例４ 前記第１表中の本発明対象鋼であるｉｉＭを１２５０℃
に均熱後熱間圧延機にかけて、１１００℃以下での断面
圧縮率（ＲＡ）が１０％と３５％になるように熱間圧延
した。続いてこれを大気中放冷し、温則が９５０℃又は
２５０℃に達したならは該温間から直接焼入れを行い、
更に第４表に示す条件にて焼入れ処理してそのオーステ
ナイトｔ１度番号（Ａ８ＴＭ　Ａ）を測定した。

得られた結果を第４表に併せて示す。

第４表に示される結果からも、本発明条件を満たす処理
によって銅相の細粒組織を実現できることが明らかでろ
る。

夾７１１例５ ＦＩＩＩ記第１表中の本発明対象鋼である鋼Ａを、１２
００℃に均熱後熱間圧延機にかけて、１１００℃以下で
の断面圧縮率（ＩＬＡ）が４（１％程度になるように熱
間圧延した。続いて８４０℃から直接焼入れし、その後
第５表に示す条件にてラフテンパー処理を行い、引き続
いて焼入れ・焼戻し処理し、強度及び耐５ｓｃｃ性を測
定した。

得られた結果を第５表に併せて示す。なお、耐５ｓｃｃ
性は男施例１と同様のテスト条件にてＳｃ値をめること
によって測定した。

第５表に示される結縦からは、直接焼入れの後に行う焼
入れ処理の前に、置き割れ防止等の意味でラフテンパー
処理を施しても強度及び耐５８ｃｅ性の優れた鋼材が得
られる仁とが明白であシ、また、この際のラフテンパー
条件を、 Ａ１≦　１９．ＯＸ　１０” にすると１強度・耐８８ＣＣ性バランスの面で−ｋｔぐ
れた鋼材になることもわかる。

上述のように、この発明は、直接焼入れ処理と　′＼通
？１この再加熱焼入れ処理を組合せて細粒組ａｔ−得、
優れた強度と耐８８ＣＣ性を有する鋼を実現するもので
あって、この発明によれば、細粒化のために何らの複雑
な処理を必要とするものではなく、深層にして、かつサ
ワー環境下に存在する油田やガス田開発に使用する油井
管その他の機器類に好適な高強度俸を、簡単容易に、そ
して低コストで製造できるなど、工業上有用な効果がも
たらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はシェルタイブ腐食試験片の例を示すもので　９
Ｂ　３図（ａ）はその正面図、鮮１図（ｂ）はその側０
１図で心り、第２図はシェルタイブ腐食試駆において試
験ハを支持治具で支持した状態を示す概略模式図、第３
図は本発明実施例における１１００℃以下での訂１面圧
縮率（几Ａ）と８Ｃ値との関係を示す線図である。 図面において。 １・・・試験片、２・・・ガラス丸棒、３・・・応力付
加ボルト。 出艮人　住友金属工業株式会社 代理人　富　１）和　夫　ｔ′ｉか１名ｖ１履 （０）（ｂ） 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重〔ニジ問合で。 Ｃ：　０．１５〜０．４５％。 Ｓｉ：　ｏ、ｓ　ｏ％以下、 Ｍｎ：　０．０１　ｔｓ以上帆３０％未満、Ｃｒ：　０
   ．２０−１．５０　ｓ、 ＭＯ：　０．０５〜０．８０％、 Ｎｂ：　０．０１−０．１０％、 Δａ：　０．０１〜０．１０％ を含有し、必要により更に、 第１区分・・・ Ｂ　：　ｏ、ｏｏｏｓ〜０．００５０％、第２区分・・
   ・ Ｃｕ：　ｏ、ｏ　５−０．５０　％、 Ｖ　：　０．０１〜０．１０％、 第３区分・・・ Ｃａ：　ｏ、ｏ　Ｏ１−０，０３０％　。 ＲＥＭ：　０．００１〜０．０５０％、のうちの１種以
   上をも含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り から成り、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
   、 Ｐ　：　０．０１５％以下。 Ｓ　：　０．０１０％以下、 である鋼をオーステナイト化した後、１１００℃以下で
   の式 ％式％ で表わされる断面圧縮率（凡人）が２０％以上となる熱
   間加工を施し、続いてオーステナイト状態から直接焼入
   れし１次いで、Ａｃ３点〜［ＡＣ，点＋２００℃］の温
   ＩＩ域に加熱後焼入れする処理を１回収１繰り返して行
   い、その後ＡＣ１点以下の温度で焼戻し処理することを
   特徴とする耐硫化物割れ性の優れた鋼の製造方法。