JPS6089518A - オ−ステナイト系材料の製造方法 - Google Patents

オ−ステナイト系材料の製造方法

Info

Publication number
JPS6089518A
JPS6089518A JP19792783A JP19792783A JPS6089518A JP S6089518 A JPS6089518 A JP S6089518A JP 19792783 A JP19792783 A JP 19792783A JP 19792783 A JP19792783 A JP 19792783A JP S6089518 A JPS6089518 A JP S6089518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
temperature
austenitic
solution treatment
worked
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
JP19792783A
Other languages
English (en)
Inventor
Terutaka Tsumura
津村 輝隆
Yasuo Otani
大谷 泰夫
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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 Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP19792783A priority Critical patent/JPS6089518A/ja
Publication of JPS6089518A publication Critical patent/JPS6089518A/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
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (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 Steel (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】 本発明はNi 、 Or 、 Mo を含有するオース
テナイト系材料、特にオーステナイト系油井管材料の製
造方法に関し、耐食性、就中耐応力腐食割れ性にすぐれ
た油井管用オーステナイト系材料の製造方法に関するも
のである。
近年、油井及び天然カス井は深井戸化の傾向が著しく、
そのため高強度の油井管が要求され、加えて産出油やガ
ス中には湿潤な硫化水素(Has)をはじめ、炭酸ガス
(Cot ) や塩素イオン<at−>などの腐食性物
質が含まれることが多くなってきている。このような傾
向とともに油井管の使用条件が苛酷となり、安定操業上
、その腐食対策がより一層重要なこと\なっている。
油井管の腐食対策としては腐食抑制剤(インヒビター)
を投入するのが最も一般的な方法であるが、この方法は
海上油井、カス井のときなどの場合には有効に活用でき
ないことが多く、また十分な成果も期待できないことが
多い。このほか、管の保護コーティングなどの手段も用
いられているが、これも十分な成果は期待できない状況
である。
このような事情に鑑み、最近では、より高級な耐食性材
料が用いられる傾向にあり、オーステナイト系ス・テン
レス鋼やインコロイヤハステロイ(いずれも西品名)と
いった高台金利料が採用され出している。
然しながら、これらの材料はオーステナイト系のステン
レス鋼又は合金であるため通常の製造方法である溶体化
処理のま\では強度、特に降伏強さく0.2%耐力)が
低く、深井戸用油井管としての強度を満足し得ないもの
である。
従ってこれらの材料に、Nb やT1 などの析出強化
元素を多量に添加したシ、固m強化のためにNを殊更に
添加したり、冷間加工f:#jしたυして深井戸用油井
管に要求される高強度を共軸させることが行なわれてい
るのが現状である。
然るに本発明者らの実験、研究によれば馬8−co、 
−az−の油井、ガス井環境下における腐食の生たるも
の鉱応力腐食割れ(sea )であるが、この場合のS
CCはオーステナイト系ステンレス鋼における一般的な
それとは$動を全く異にするものである。即ち、一般の
seaがaZ−の存在と深く関連するものであるのに対
し、上記の油井、ガス井環境下におけるものではCZ−
もさることながらそれ以上にH,Sの影響が大きいとい
う事実が明らかになったのである。
一方、油井管として実用に供される鋼管に対し、強度上
の必要から析出強化元素を多量に添加した場合、これら
の元素によって熱間加工性が害なわれることがあシ、こ
れに加えて、析出のための熱処理が必要となるので工数
が増える上に、析出物が上記seaに対する抵抗性を著
しく減少させるという問題がある。また、冷間加工を施
して強化する場合は大きな加工量(圧下量)が必要とな
り、設備上の制約が生ずる場合があるばかシでなくこう
した強冷間加工は上記seaに対する抵抗性をも著しく
減少させる場合も生ずる。又固溶強化のためにNを多量
添加する場合には、溶製、造塊が困難となるという問題
がある。
このような現状に鑑み、本発明者らは析出強化や固溶強
化のための元素を殊更に添加するととなく而もsea抵
抗性に悪影響を及ばす冷間加工量をできるだけ低減して
極めて腐食性の強いH,S −co!−Ot−の油井、
ガス井環境下でもすぐれた耐久性を発揮するとともに深
井戸に適する高強度の油井管の提供を目的として検討を
行なった結果、下記に示すような知見を得たのである。
(a) オーステナイト系のステンレス鋼や高合金は、
熱間加工後、そのま\の状態で直接に急冷する処理(直
接溶体化処理)を行なえば歪が凍結されて強度が大巾に
向上すること。
(b)′#4SCC性向上のためには材料のC量を0.
1wt%未満とすることが好ましいが、そうした低C材
でも上記直接溶体化処理による強化作用は十分に大きい
こと。
(c)800℃以上の温度からの直接溶体化処理によっ
て良好な組織と耐sea性が得られること。
(d) さらに上記直接溶体化処理後に冷間加工を施せ
ば小さな加工量(圧下量)で、より太きな強度が得られ
ること。
鋼の加工熱処理のうちには、上記の溶体化処理と類似し
たものとして直接焼入れ処理やオースフォーミングが知
られている。しかしながら、それらは上記溶体化処理と
次の点において全く異なっている。即ち、 (1) 直接焼入れ処理は鋼を安定オーステナイト範囲
で熱間加工した後、直ちに焼入れを行ない、マルテンサ
イト変態を起させる処理であシ、その後焼戻しをして使
用される場合が多いが、熱間加工後、直ちに焼入れする
ことによって再加熱焼入れする場合よりもオーステナイ
ト粒が大きいため、鋼の硬化能が著しく上昇して、即ち
焼きが入シ易くなり、そのために強度が上昇する。然る
に本発明の直接溶体化処理による強化は、この変態によ
る強化を利用するものではない。
し、オーステナイトのままの組織のものにその温度で適
当な塑性変形を与えてから、焼入れしてマルテンサイト
変態を起させ、然る後に焼戻しを行なう処理であって、
一定温度での加工及び変態を生じさせるという点で、本
発明のオーステナイト系材料の直接溶体化処理とは大い
に異なっている。而も、オースフォーミングによって顕
著な強化を起すためには、は”i 0.1 wt%以上
のC量が必要であるが、本発明のオーステナイト系材料
の直接溶体化処理による場合は0.1 wt%未満の低
C材でも後述の実施例において示すように大きな強化効
果が得られる。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであって N
4 、 Or 、 Mo を含有するオーステナイト系
材料、即ち5US316.317Lなどのオーステナイ
ト系のステンレス鋼やN1 基合金などのような高合金
を1000℃以上の温度に加熱して熱間加工を行ない、
熱間加工後そのままの状態で800℃以上の温度から急
冷(直接溶体化)処理するか、或はさらに冷間加工を施
して削sea性にすぐれたオーステナイト系材料を強化
することにその特徴を有するものである。
以下、本発明についてさらに詳述する。
本発明者らはオーステナイト系材料を茜温に加熱して炭
化物や析出物などをオーステナイト中に固溶せしめた後
熱間で加工を行ない、その後急冷処理すれば、炭化物や
析出物などはオーステナイト中に固溶したま\、熱間加
工歪が凍結されて強度が大1】に上昇し、さらに大きな
強度を付与するために冷間加工するとき、その加工量が
大11Jに低減でき、sea抵抗性の劣化を防止できる
ばかりか、設備的にはパワーの小さいミルでも強化が可
能となることを知見した。
又、従来の溶体化処理は熱間加工後一旦常温まで大気中
冷却したものを高温に再加熱して急冷するというもので
あるが、本発明による直接溶体化処理は、この溶体化温
度への加熱と保持の熱エネルギー金節約できるという副
次的効果をも有するものである。
次に本発明において、オーステナイト系月利を熱間加工
するための加熱下限温度を1000℃としたのは、この
温度を下まわる低温域での加熱では材料の変形抵抗が大
きくなって熱間加工が困難となるほか、炭化物や析出物
などのオーステナイト中への固溶が不十分となって、熱
間加工性が劣化し、加えて直接溶体化処理のま\では所
望のミクロ組織が得られず耐sea性の劣化を招くとと
゛となるからである。この加熱の上限温度は特定される
ものではなく、材料加工時に高温での脆性の生じない温
度とすればよく、グリ−プル試験機を用いた高温引張り
試験での絞p値が50チ以上となるような温度(例えば
1250〜1goo℃)を選べばよい。
一方、熱間加工後の急冷、即ち直接溶体化の下限温度を
800℃としたのは、この温度以下に徐冷すると炭化物
の析出が生じ、耐SCC性が劣化するので、これを防止
するためである。又直接溶体化処理して強化したものに
、さらに強度を付与する必要があるときは冷間加工を施
すが、このときの冷間加工量は従来の再加熱溶体化処理
したものに冷間加工を施して同一強度レベルを得る場合
に比べて著しく小さくすることができる。一方、前述し
たように強冷間加工は耐SCC性を劣化させるので、直
接溶体化処理後の冷間加工量は断面圧縮率で30チ以下
とすることが好ましい。韮において、断面圧縮率(RA
)は次式によって定義されるものである。
さらに直接溶体化処理によって炭化物などの固溶を十分
に行なわせて、大きな耐sea性を得るためには該処理
をC含有量が0.1 wt%未満、好ましくは[103
wt%以下の材料に対して適用するのがよい。
次に、本発明の実施例について説明する。
実施例1 通常の方法によって第1表に示す成分組成を有するオー
ステナイト系材料を溶製した。
次にこれらの鋼片(合金片)を1180℃に均熱した後
、熱間圧延を行ない、その後直接溶体化処理又は通常の
再加熱浴体化処理と冷間加工処理を行なって、降伏強さ
く 0.2 %耐力)及び伸びを測定した。第2表に熱
間圧延後の各種処理の条件とともに降伏強さ及び伸びの
測定結果を示す。
第 1 表 第2表の結果より、本発明の直接溶体化処理加工を施し
たものに匹敵する高強度が得られることが明らかである
実施例2 前記第1表の合金3を1150℃に均熱した後、熱間圧
延を行ない、その後第3表に示す条件にて直接溶体化処
理又は再加熱による溶体化処理を行ない、冷間加工処理
を行なって降伏強さく0.2%耐力)及び伸びを測定し
、その結果この第6表からも本発明処理によって容易に
強化が可能なことが明らかである。
実施例6 前記第1表中の合金1を1080℃又は1200℃に均
熱した後、熱間圧延を行ないその後直接溶体化処理又は
通常の再加熱溶体化処理と冷「用加工処理を行ない、得
られた板材から圧延方向と直角に2闘厚さ×10闇巾×
75醪長さの試験片を採取してSaC試験を実施した。
こ\におけるsea試験は添付図面に示す3点にて支持
(4)している6点支持ビーム冶具(2)を用いて、上
記の試験片(1)に降伏強さく0.2%耐力)に相当す
る引張応力を付加し、10気圧H,S、10気圧Co、
でH,S 、 co、を飽和させた10%Napl 溶
液(温度175℃)中に20日間浸漬し、割れ発生の有
無を観察する方法によった。第4表に熱間圧延後の各種
処理の条件とともに降伏強さ、Soo試験結果を纏めて
示す。
第4表によれば本発明処理を施したものは大きな強度を
有し800℃を下回る低温域から直接溶体化処理した後
冷間加工したものに比べ耐sea性がすぐれ、又同一強
度レベルの従来の再加熱溶体化処理手強冷間加工処理材
に比べても耐sea性が良好なことが明らかである。
以上説明したように本発明の効果は頗る大きく、その工
業的価値は高いものである。
【図面の簡単な説明】
添付図面は板状試験片用sea試験冶具を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 j、Ni 、 Or 、 Mo を含有するオーステナ
    イト系材料を1000℃以上の温度に加熱して熱間加工
    を行ない、熱間加工後そのま\の状態で800℃以上の
    温度から急冷処理することを特徴とするNi 、 01
    − 、 Mo を含有するオーステナイト系材料の製造
    方法。 2、Ni 、 Or 、 Mo を含有するオーステナ
    イト系材料を1000℃以上の温度に加熱して熱間加工
    を行ない、熱間加工後そのま\の状態で800℃以上の
    温度から急冷処理し、さらに冷間加工を施すことを特徴
    とするNi 、 Or 。 M、を含有するオーステナイト系材料の製造方法。
JP19792783A 1983-10-22 1983-10-22 オ−ステナイト系材料の製造方法 Pending JPS6089518A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19792783A JPS6089518A (ja) 1983-10-22 1983-10-22 オ−ステナイト系材料の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19792783A JPS6089518A (ja) 1983-10-22 1983-10-22 オ−ステナイト系材料の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6089518A true JPS6089518A (ja) 1985-05-20

Family

ID=16382591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19792783A Pending JPS6089518A (ja) 1983-10-22 1983-10-22 オ−ステナイト系材料の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6089518A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244523A (ja) * 1985-08-20 1987-02-26 Sumitomo Metal Ind Ltd オ−ステナイト系ステンレス棒鋼の製造方法
EP0241553A1 (en) * 1985-10-15 1987-10-21 Aichi Steel Works, Ltd. High strength stainless steel, and process for its production

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55107729A (en) * 1979-02-13 1980-08-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Solution-treating method for austenitic stainless steel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55107729A (en) * 1979-02-13 1980-08-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Solution-treating method for austenitic stainless steel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244523A (ja) * 1985-08-20 1987-02-26 Sumitomo Metal Ind Ltd オ−ステナイト系ステンレス棒鋼の製造方法
EP0241553A1 (en) * 1985-10-15 1987-10-21 Aichi Steel Works, Ltd. High strength stainless steel, and process for its production
EP0241553B1 (en) * 1985-10-15 1992-06-17 Aichi Steel Works, Ltd. High strength stainless steel, and process for its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5861786B2 (ja) 油井用ステンレス継目無鋼管およびその製造方法
JP5582307B2 (ja) 油井用高強度マルテンサイト系ステンレス継目無鋼管
FI68863B (fi) Foerfarande foer vaermebehandling av ett staolarbetsstycke
JPH04231414A (ja) 高耐食性油井管の製造法
JP2952929B2 (ja) 2相ステンレス鋼およびその鋼材の製造方法
JP3241263B2 (ja) 高強度二相ステンレス鋼管の製造方法
CN106399829B (zh) 高强高韧耐腐蚀马氏体不锈钢油井管及其制造方法
JPH02243740A (ja) 油井用マルテンサイト系ステンレス鋼材とその製造方法
JPH0375337A (ja) 高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
JPH0545651B2 (ja)
JPH10287924A (ja) マルテンサイト単相のステンレス鋼管の製造方法
JPS6089518A (ja) オ−ステナイト系材料の製造方法
JPH07207337A (ja) 高強度2相ステンレス鋼材の製造方法
JPH0559168B2 (ja)
JPS586927A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
JPS613832A (ja) 耐食性のすぐれた高強度油井管用オーステナイト系材料の製造方法
JPS6123713A (ja) 高強度2相ステンレス鋼の製造方法
JPH0375336A (ja) 耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP3873306B2 (ja) 中・高炭素含有鋼管の焼割れを防止する焼入れ方法
JPS6089519A (ja) 2相ステンレス鋼の製造方法
JPH08188827A (ja) マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法
JP2580407B2 (ja) 耐食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
JPH02225622A (ja) クラッド管の熱処理方法
JP7323784B2 (ja) ステンレス鋼管の製造方法
JPH11100613A (ja) 2相ステンレス鋼の光輝焼鈍方法