JPS6086216A - 耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法 - Google Patents

耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法

Info

Publication number
JPS6086216A
JPS6086216A JP19419683A JP19419683A JPS6086216A JP S6086216 A JPS6086216 A JP S6086216A JP 19419683 A JP19419683 A JP 19419683A JP 19419683 A JP19419683 A JP 19419683A JP S6086216 A JPS6086216 A JP S6086216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
steel
weight
resistance
ssc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19419683A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Totsuka
戸塚 信夫
Mitsuo Kimura
光男 木村
Takao Kurisu
栗栖 孝雄
Yoichi Nakai
中井 揚一
Shigeo Kimura
木村 茂男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP19419683A priority Critical patent/JPS6086216A/ja
Publication of JPS6086216A publication Critical patent/JPS6086216A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 油井用鋼管として使用すべき電気抵抗溶接鋼管用鋼の製
造方法に関連して、この明細書に述べる技術内容は、耐
硫化物応力腐食割れ性の改善についての開発成果を提案
するものである。
背景技術 油井用鋼管の使途に供される電気抵抗溶接鋼管用素材は
、強度上の要請から、0.2〜0.5重量%(以下%で
示す)の炭素含有量とされる。
油井用鋼管は、硫化水素を含む湿@環境下にて、いわゆ
る硫化物応力腐食割れ(以下SSCと略す)という劣化
、破壊現象の生ずることが知られているとおりであり、
とくに近年エネルギー消費の増大および入手容易な良質
石油資源の減少に伴ない、硫化水素含有量の多いガス田
、オイル田が多く開発されるようになって来たすう勢の
下ではますます過酷な使用条件に充分耐え得る、耐SS
C性のすぐれた油井用鋼管が多量に必要とされるに至っ
たわけである。
従来SSCは硫化水素を含む環境中での鋼の腐食反応に
よって発生した水素が鋼中に侵入することによって起こ
る水素脆化現象の一つとされてきたが、その機構は未だ
不明の部分も多く、鋼の組成、組織などの冶金学的因子
や鋼に加わる応力などの種々な要因が複雑に関連する現
象である。
鋼の成分を考慮した熱処理などにより、耐SSC性を向
上させる方法については、以前から種々提案されている
が、いずれも完全な方策となり得す、方法によっては、
高価な合金元素を用いたり、複雑な熱処理を妥すること
となって製造コストを著しく上昇させ現実的でない。
とくにこの発明の対象とする電気抵抗溶接鋼管用鋼につ
いては、熱処理がしにくいこともあって今まで有効な耐
SSC対策がほとんど講じられてはいなかったのである
発明の動機 発明者らは、油井用鋼管に使用すべき電気抵抗溶接鋼管
用鋼のホットコイルについて耐SSC性を調食したとこ
ろ、同一成分のコイルでもコイル単重の大きいもの程、
またコイルの内側のものほど、耐SSC性が良いことが
見出された。そこで該コイルの冷却速度と耐SSC性の
関係について解明を試み、以下の知見を得た。
ポットコイルの表面側か内側かによって耐SSC性の差
異を生じる所以は、それらの各部分にて冷却速度が異な
るが、その如何に由来する鋼材硬度の不均一性としてあ
られれる材質不同と、これに加えて鋼中の介在物の形態
とがSSC挙動と密接に関連していることである。
すなわち硫化水素環境下における腐食によって発生し、
鋼中に侵入した水素は、冷却速度の不均一によって生じ
る部分的に硬度の高い組織に集中し易く、また介在物、
とくに圧延方向に伸長したMnS系介在物の周辺に集中
し易いところ、SSCはこれらの水素の集中した組織あ
るいは介在物を起点として発生するものであり、従つ工
これら硬度不均一の解消と、上記介在物の減少とによっ
て耐SSC性を向上させ得ることが想定され得たのであ
る。
このような観点に立って種々の実験を行った結果、まず
低S化Ca処理による介在物の形態制御と、これに加え
て圧延後のコイルの適切な保温・徐冷とを同時に実施す
ることによって耐SSC性にすぐれた鋼材を安価に製造
し得ることの基本的認識に到達した。
発明の目的 この発明は、油井用鋼管の使途に適合すべき耐SSC性
を完備した電気抵抗溶接用釧管の簡便、安価な製造方法
を与えることを目的とするものである。
発明の構成 上記の目的は、次の事項を骨子とする手順により有利に
成就される。
c : 0.2〜0.5%、 Si : 0.01〜0
.50%。
Mn : 0.5〜2.0%およびAl : 0.01
〜0.10%を含み、Ni : 0.05%以下、 P
 : 0.080%以下であって必要によりさらに8.
0%以下のOr 、 0.10%以下のTi 、 1.
0%以下のMo 、 0.10%以下のNb。
0.15%以下(IDV 、 0.1%以下)Zr、お
よび0.0050%以下のBのうち少くとも12iを含
有する電気抵抗溶接鋼管用素材につき、s : o、o
oz。
%以下でかつGa : ’0.0005〜0.0050
%を含有する組成に成分調整を行うこと、この素材スラ
ブを熱間圧延したホットストリップのコイル巻取り後に
該コイルを0.5’C/分以下の冷却速度で徐冷するこ
との結合に成る、耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電
気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法。
この発明ではまず、熱間圧延に伴い鋼中に伸長して介在
し、330の起点となるMnSにつき、とくに個中Sを
0.0020%以下に低減した上で0.0005〜0.
0050%のOaを添加することによって、伸長し難い
CaS系の介在物に変換することに加え、圧延後のコイ
ルを保温・徐冷し、とくにその冷却速度を0.5”C/
分以下とすることによって組織中の硬度の不均一を解消
することでSSO挙動の抑止を実現する。
ここで上記の冷却速度は、500〜400°Cのコイル
温度領域における平均冷却速度である。
なおこの徐冷によって鋼材の偏析に起因する材質の不均
一も解消することができ、これもまた耐SSa性の向上
に寄与する。
かくしてこの発明により、圧延のままですぐれた耐SS
C性を有する電気抵抗溶接鋼管用((mlを得るもので
ある。
この発明は本質的に、c : 0.2〜0.5%、Sl
:0.01〜0.50%、 Mn : 0.5〜2.0
%およびAl:0.01〜0.10%を含み、とくにN
i : 0.05%以下。
P : 0.080%以下に抑制し、S : 0.00
20箋諷%以下でかつCa : 0.0005〜0.0
050%を食材した成分組成の電気抵抗溶接鋼管用鋼に
適用して有効であるが強度、靭性力どの要請に従い、0
.1〜8.0%のOr 、 0.01〜0.10%のT
i 、 0.01〜1.0%のMo 、 0.01〜0
.10%のNb 、 0.01〜0.15%のV 、’
0.01〜0.1%〕Zrおよび0.0005〜0.0
05%のBのうち少くともINをさらに含有する組成に
もよく適合する。
これら各成分の寄与は次のとおりである。
0 : 0.2〜0.5% Cは鋼の強度を向上させる最も有効かつ安価な元素であ
り、油井用鋼管としての必要強度を得るために最低限0
.2%の含有を不可欠とするが、0.5%を越えると鋼
の靭性に悪影響を与え、0.2〜0.5%の範囲で適合
する。
Si : 0.01〜0.50% Slは、脱酸上必要な元素であるが0.01%未満では
脱酸効果がない反面、0.50%を越して過多となると
鋼の靭性を劣化させ、従って0.01〜0.50%の範
囲を必要とする。
In 0.5 〜2.0 % Mnは鋼の強度を確保するために必要な元素であるが、
そのためには少くとも0.5%を必要とし、反面2.0
%を越えると靭性に悪影響を与えることから0.5〜2
゜0%の範囲とする。
Al: 0.01〜0.10% Alは強力な脱酸作用を有し、それにより後述Oaの歩
留向上にも寄与させるため少くとも0.01%を必要と
するが、0.1%を越す添加は靭性に悪F 41を与え
るので0.01〜0.1θ%の範囲とする。
Ni : 0.05%以下 Niは耐食性の向上に役立つ反面、硫化水素を含む環墳
中では、とくに鋼表面におけるSSCの発生を助長する
作用があって、その弊害が0.05%を越えると、より
著しくなるので0.05%以下に市1]限するを要する
p : o、oso%以下 Pは有害な不純物で、耐SSC性のためにも少ないほう
が望ましいけれども、低P化に伴う製造コストの上昇を
考慮してo、oso%以下ならば許容される。
sho。0020%以下 Sは上述のPとともに有害な元素であるが、とくに0.
0020%を越えるともはや硫化物形態制御に拘らず耐
SSC性を劣化させるので0.0020%以下に限定さ
れる。
Oa : 0.0005〜0.0050%Cδは非金属
介在物の分散、球状化の効果を、0.0005%以上で
もたらすが、0.0050%を越えるとかえってCa系
介在物の増加によって耐SSC性に悪影#會央すように
なるため0.0005〜0.0050%の範囲に限定さ
れる。
一上記の基本組成の鋼スラブをホットストリップミルに
より圧延して得られた熱蝋コイルを、圧延終了・巻取り
後直ちに保温徐冷し、コイル温度が500〜400°C
の間の平均冷却速度を0.5°C/分以下とすることに
よって耐水素誘起割れ性を著しく向上させることができ
、また上記の基本組成において、強度上の要請をより有
利に充足するためには、叶、 Ti 、 Mo 、 N
b 、 V 、 ZrおよびBのうちから選んだ1種又
は2種以上を、以下の成分範囲で同時に含有させること
によってもこの発明の目的を同時に達成し得る。
Cr : 8゜0%以下 Orは耐食性向上・強度・靭性向上に0.1%程)W以
上にて効果を生じるが、8.0%を越えてもそれによる
効果の増進はなく徒らに経済的不利を来す。
T1:0゜10%以下 Tiは強度の向上および耐食性の向上に0.O1%程度
以上にて効果があるほか、とくに後述のBと共存してB
の効果を強化する作用が著しいが、0.10%を備える
添加は靭性に悪影響を4先ろ。
No : 1.0%以下 Moは焼入性、強度の向上に0.01%程度以上で効果
があるが、1.0%を越えるとかえって靭性に悪影響を
与える。
Nb : 0.1%以下、 V : 0.15%以下、
 Zr :0.1%以下 Nb 、 V 、 ZrはMOとほぼ同様な効果が何れ
も0.01%以上でももたらされ、反面Nb O,1%
またV O,15%そしてZr 0.1%をこえると靭
性に悪影響がある。
B : 0.005%以下 Bは焼入性を向上させる元素であり、0.0005%程
度以上、それもとくに0.01〜0.1%のT1との共
存で著しい効果をもたらすが、O,005%を越えると
靭性を却ってそこなう。
上記したところに従う適切な成分調整の下で得られた素
材スラブに熱間圧延を適用して得られるホットストリッ
プは、コイル巻取り後に、500〜400″Cの間にコ
イルの平均冷却速度を0.5”C/分以下とする。
この冷却速度が0.5°C/分をこえるとき、硬度分布
の不均一を来し、耐SSC性の増強に実効をあげること
ができない。
実験例 この発明に従う耐SSC性の改善挙動を明らかにするた
め以下の実験を行った。
工程材と同程度の偏析を生じるように工夫した凝固冷却
速度の調整下に表1に示す各成分の100k17鋼塊を
数本づつ溶製した。
この鋼塊に、ホットストリップミルの圧延条件を模似的
に実現する条件で?順の厚さまで熱間圧延を行い、ホッ
トストリップミルの巻取り温度(600℃)に対応する
温度から、種々の冷却速度で徐冷して得た板のssc試
験を行った。
ここに耐SSC性の評価は、第1図に示した45゜V形
、底九半径0.1m、深さllI++ノノッチ入すの5
 X 15 X 105+amの短冊型試験片を用いて
第2図の応力付加用ジグによる定歪4点曲げ方式による
付加応力下K、硫化水素飽和0.5%酢酸+5%食塩水
を試験液として、この液中に7’20時間浸漬した後、
割れの有無を判定した。
第8図、第4図に冷却速度と耐SSC性の関係を、それ
ぞれ供試鋼のうち発明鋼#l、2と比較鋼≠3.+につ
いて示す。図中黒ぬりの印はsscを生じたことを示す
両図の対比から明らかなように発明鋼では0.5”C/
分以下の冷却速度にすることによって顕著に耐SSC性
が改善されるのに対して比較鋼では何らの改善効果は見
られない。
ここに第8図、第4図の縦軸にとった付加応力は、各試
料の0.5%耐力(0,5σY)を基準に、その0,2
〜1.4倍にわたる倍数に目盛っである。
次に表2には供試鋼+1−4+15について冷却速度を
何れも0.5℃/分以下とした場合の機械的性質を示し
、その時のSSC試験結果を表8にまとめて示す。表中
○印は割れなし、×は割れ有りを示し、同一応力で8本
試験を行った。
表3から明らかなように、発明鋼−1l−1、2、5〜
8,11〜18はいずれも良好な耐SSC性を示すのに
対して比較鋼+−f3,10はS量が高すぎるため充分
な耐SSC性が得られず、また比較鋼寺9はGa fl
jが少なすぎるため充分な耐SSC性が得られない。ま
た比較鋼=#4・はGa添加量が多すぎてかえって耐S
SC性が劣化し、充分な耐SSC性が得られない。さら
に比較鋼14 、15はNiを0.05%以上含むため
充分な耐SSC性が得られない。
発明の効果 以上の結果から明らかなようにこの発明によれば、成分
調整とホットストリップ巻取り後の冷却速度の制御を行
うだけで熱間圧延ままの耐SSC性の顕著な改善を達成
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は4点曲げ試験片の斜視図、 第2図は4点曲げ用ジグと試験片の装着状態を示す説明
図、 第8図は発明鋼−11−1,2の冷却速度とSSC発生
挙動の関係グラフ、 第4図は比較鋼≠8,4の冷却速度とSSC発生挙動の
関係グラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第1図 第2図 第3図 冷却速度(ζ4諭)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 LO:0.2〜0.5重量%、 Si : 0.01〜
    0.50重量%、 Mn : 0.5〜2,0重量%お
    よびAl : 0.01〜0.10重量%を含み、Ni
     : 0.05重貨%以下、 P : 0.080重量
    %以下であって、必要によりさらに3.0重量%以下の
    Or、 0.10重量%以下のTi 、 1.01it
    ii%以下のMo 、 0.10重童%以下のNb 、
     0.15重量%以下のV、0.1.を量%以下のZr
    および0.0050 ffi jlit%以下のBのう
    ち少くとも1種を含有する電気抵抗溶接鋼管用素材につ
    き、S : 0.0020 重量%以下でかつCa :
     0.0005〜0.0050重量%を含有する組成に
    成分調整を行うこと、 この素材スラブを熱間圧延したホットストリップのコイ
    ル巻取り後に該コイルを0.5”C/分以下の冷却速度
    で徐冷することの結合に成ることを特徴とする耐硫化物
    応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造
    方法。
JP19419683A 1983-10-19 1983-10-19 耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法 Pending JPS6086216A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19419683A JPS6086216A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19419683A JPS6086216A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6086216A true JPS6086216A (ja) 1985-05-15

Family

ID=16320545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19419683A Pending JPS6086216A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6086216A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093161A1 (ja) * 2014-12-12 2016-06-16 新日鐵住金株式会社 油井管用低合金鋼及び低合金鋼油井管の製造方法
CN108504945A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 宝山钢铁股份有限公司 一种高强精密焊管用钢及其制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093161A1 (ja) * 2014-12-12 2016-06-16 新日鐵住金株式会社 油井管用低合金鋼及び低合金鋼油井管の製造方法
JPWO2016093161A1 (ja) * 2014-12-12 2017-04-27 新日鐵住金株式会社 油井管用低合金鋼及び低合金鋼油井管の製造方法
CN108504945A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 宝山钢铁股份有限公司 一种高强精密焊管用钢及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103717776B (zh) 弹簧钢及弹簧
KR101940880B1 (ko) 저온인성 및 후열처리 특성이 우수한 내sour 후판 강재 및 그 제조방법
JPS59211528A (ja) 低降伏比非調質鋼の製造方法
JPH11229075A (ja) 耐遅れ破壊特性に優れる高強度鋼およびその製造方法
JPH06929B2 (ja) 溶接性,低温靭性の優れた厚手高張力鋼板の製造方法
JP2022505840A (ja) 硫化物応力腐食割れ抵抗性に優れた高強度鋼材及びその製造方法
JPH06179910A (ja) 耐水素誘起割れ性にすぐれた鋼板の製造方法
JPS6086216A (ja) 耐硫化物応力腐食割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法
JPH0581651B2 (ja)
JP2000017379A (ja) 結晶方位制御による疲労亀裂伝播特性の良好な鋼板及びその製造方法
JPH07179943A (ja) 耐食性に優れた高靭性マルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管の製造法
JPH08232042A (ja) 耐食性電縫溶接鋼管用鋼
JP4848651B2 (ja) 捻り剛性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法
JPH07268467A (ja) 高靭性耐サワー鋼管用ホットコイルの製造方法
JPH0569884B2 (ja)
KR20150124811A (ko) 라인파이프용 강판 및 그 제조 방법
JP4803077B2 (ja) 浸炭焼入用鋼板およびその製造方法
KR102164094B1 (ko) 황화물 응력부식 균열 저항성이 우수한 고강도 강재의 제조방법
JP2001158936A (ja) 耐水素誘起割れ性に優れた薄肉鋼板およびその製造方法
JP2006206958A (ja) 非調質高張力鋼の製造方法
JPH06179911A (ja) 耐水素誘起割れ性にすぐれた鋼板の製造方法
JPH07268561A (ja) 熱間加工性に優れ溶接軟化のない高強度ステンレス鋼
JPS6086217A (ja) 耐水素誘起割れ性を改善した電気抵抗溶接鋼管用鋼の製造方法
JPH0641638A (ja) 靭性および耐応力腐食割れ性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管の製造法
JPH09256103A (ja) 熱間成形後に低降伏比の鋼板部材が得られる熱延鋼板及びその熱延鋼板部材