WO2008026594A1

WO2008026594A1 - Acier inoxydable martensitique pour structure soudee

Info

Publication number: WO2008026594A1
Application number: PCT/JP2007/066674
Authority: WO
Inventors: Hisashi Amaya; Kazuhiro Ogawa; Akira Taniyama; Masakatsu Ueda; Hideki Takabe
Original assignee: Sumitomo Metal Industries, Ltd.
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-03-06
Also published as: CN101512032A; JP5088323B2; NO20090419L; AR062599A1; CA2661655C; JP2012177205A; JP5370537B2; US8163233B2; JPWO2008026594A1; US20090232694A1; AU2007289709A1; CN101512032B; BRPI0715094B1; RU2009111603A; BRPI0715094A2; EP2058412A1; RU2421539C2; MX2009002207A; CA2661655A1; EP2058412A4

Description

明細書

溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼

技術分野

[0001] 本発明は、溶接構造物に使用するのに適したマルテンサイト系ステンレス鋼に関し

、特に、耐応力腐食割れ性に優れた溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。

背景技術

[0002] 油田またはガス田から産出される石油または天然ガス中には、炭酸ガス（CO 2 )、硫化水素 (H 2 S)などの高い腐食性を有する随伴ガスが含まれる。そのような高い腐食性の流体を輸送するパイプラインなどの溶接構造物に用いられる鋼材には優れた耐食性が要求される。従来、溶接構造物用鋼材については、炭酸ガスによる全面腐食および硫化水素による硫化物応力割れ (以下、「ssc」いう。）に対する検討が数多くなされてきた。

[0003] 例えば、 Crを添加することによって腐食速度を低減できることが知られている。そして、高温の炭酸ガス環境において用いられるラインパイプ用鋼材としては、鋼中の Cr 添加量を増やした、 13Cr鋼などのマルテンサイト系ステンレス鋼が用いられてきた。

[0004] しかしながら、マルテンサイト系ステンレス鋼は、微量の硫化水素が含まれる環境下では SSCを生じる。 SSCは、割れが進行して肉厚を貫通するまでの時間が短ぐしかも局所的に生じる現象であるので、耐硫化物応力割れ性（以下、「耐 SSC性」という。

)を高めることは耐全面腐食性を高めることよりも重要である。

[0005] 耐 SSC性を改善するためには、マルテンサイト系ステンレス鋼に Mo及び Niを適正量添加し、硫化水素環境下での耐食皮膜を安定化させることが有効である。また、特許文献 1には、 Ti、 Zr及び REM (希土類元素）を添加して耐 SSC性を劣化させる P を固定し、固溶 Pを減少させて実質的な低 P化を図る技術が開示されている。

[0006] 非特許文献 1には、母材の C含有量を低減し、溶接熱影響部 (以下、「熱影響部」を「HAZ」という。）での硬さ上昇を抑制することにより、溶接部での耐 SSC性を向上すること力提案されている。 [0007] 近年、 80〜200°C程度の高温で且つ塩化物イオンおよび COを含有する高温炭

2

酸ガス環境（以下、「Sweet環境」という。）に使用されるマルテンサイト系ステンレス鋼材においては、その溶接部で応力腐食割れ (以下、「SCC」という。）が生じるという問題が顕在化してきた。 SCCは、 SSCと同様に、割れが進行して肉厚を貫通するまでの時間が短ぐし力、も局所的に生じる現象である。

[0008] Sweet環境におけるマルテンサイト系ステンレス鋼材の HAZの耐応力腐食割れ性

(以下、「耐 SCC性」という。）の向上に関しては、例えば、特許文献 2において、 Pの含有量を 0. 010%以下に制限する円周溶接継手の製造方法が開示されている。

[0009] 特許文献 1 :特開平 5— 263137号公報

特許文献 2：特開 2006— 110585号公報

非特許文献 1 : M. Ueda et al.: Corrosion/96 Paper No. 58， Denver

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 各文献に開示された技術では、以下に示すように、 Sweet環境において、マルテンサイト系ステンレス鋼の溶接部における SCCを回避することができない。

[0011] 即ち、 REMは、 Pとの結合力が高いが、 Oとの結合力が極めて高ぐ O量が十分に低くコントロールされていなければ、 REMによる P固定の機能が十分に発揮されない。しかし、特許文献 1に記載の発明では、鋼中 O量について特段の注意が払われておらず、耐 SSC性を向上できても、耐 SCC性の向上には至らない。

[0012] 非特許文献 1に記載の技術のように、硫化水素環境における SSCに対しては硬度規制が有効であるが、 Sweet環境における SCC感受性に対しては、硬度は無関係である。また、この文献に記載の技術では、固溶 P量の制限についてはなんら注意が払われていない。

[0013] 特許文献 2に記載の発明では、 REMを熱間加工性および連続铸造における安定製造性の観点から添加しているにすぎない。このことは、特許文献 2の実施例からも分かる。即ち、特許文献 2の実施例の鋼 Lは、 REM添加鋼の例である力 S、 Bおよび M gとともに添加されており、その添加目的が熱間加工性および連続铸造における安定製造性であることがわかる。また、特許文献 2に記載の発明でも、鋼中 O量については考慮されていない。

[0014] 従って、 Sweet環境において、マルテンサイト系ステンレス鋼の溶接部における SC Cを回避するためには、非常に厳しい固溶 P量の制限が必要となる。

[0015] 本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、耐 SCC性に優れた溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0016] SCCの発生原因としては、従来、 Crカーバイド（Cr炭化物）の析出に伴って Cr欠乏層が生成する、いわゆる「鋭敏化」が知られている。鋭敏化は、特に、オーステナイト系ステンレス鋼において発生する力、フェライト系またはマルテンサイト系のステンレス鋼であっても発生することがある。鋭敏化の防止方法としては、 Ti、 Nbなどの炭化物を生成しやすい元素を適量添加して、 Crカーバイドの析出を抑制する方法が知られている。

[0017] そこで、本発明者らは、 Ti添加および Ti非添加のマルテンサイト系ステンレス鋼の溶接継手を用いて、 Sweet環境における SCCの発生の状況を詳細に調査したところ

、下記 (a)〜（e)の知見を得た。

[0018] (a)溶接部の HAZにおいて、溶接酸化スケールが形成した部分の母材表層における粒界に微小な Cr欠乏部が存在すると、これを起点として SCCが発生する。

[0019] (b)Ti添加マルテンサイトステンレス鋼に生じた SCCのクラックは、主として溶接部の溶融線に近レ、高温 HAZ組織部にお!/、て、旧オーステナイト粒界に沿って伝播して形成される。しかし、 Ti添加マルテンサイトステンレス鋼では、鋭敏化領域となる熱履歴を受けた低温 HAZ組織部にお!/、て SCCは発生しな!/、。

[0020] (c)Ti非添加のマルテンサイト系ステンレス鋼では、低温 HAZ組織部および高温 H

AZ組織部の双方で SCCが発生する。

[0021] (d) SCCのクラックは、溶接継手の母材が適量の REMを含み、 Pの含有量が低ぐかつ、 P≤0. 6 X REMの関係を満たす場合には発生しない。

[0022] (e) Bは粒界偏析しゃすぐ HAZにおける SCC感受性を高める元素であるので、非添加とする。

[0023] 本発明者らは、 Ti等の「安定化元素」を添加したマルテンサイト系ステンレス鋼の溶接継手について、高温 HAZ組織部における旧オーステナイト粒界と P及び REMとの関係につ!/、て詳細に検討した結果、下記 (f)〜 (j)の重要な知見を得た。

[0024] (f)高温 HAZ組織部における SCCの発生を抑制するためには、母材の成分組成を調整して高温 HAZ組織部における δ フェライトの生成を抑制すればよい。

[0025] (g)高温 HAZ組織部に δ フェライトが生成した場合であっても、母材に適量の R

ΕΜを含有させて Ρを固定し、 Ρ含有量を 0. 03%以下に低減すれば、高温 ΗΑΖ組織部おける SCCの発生を抑制することができる。

[0026] (h)旧オーステナイト粒界に偏析する Pは、 SCCに大きな影響を及ぼす。

[0027] (i) REMは、溶接後の冷却過程において、旧オーステナイト粒界に偏析しゃすい。

この REMは、旧オーステナイト粒界に偏析した Pと、 REM— P O化合物または RE

M— P化合物を形成して Pを固定するため、 SCCの発生抑制に極めて大きな効果を有する。

[0028] (j) REMは、溶製過程において、 Pおよび Oと、 REM— P O化合物、 REM O 化合物および REM— P化合物を形成するが、鋼中の O量が多い場合には、 REM— O化合物が優先的に形成される。 REM O化合物の一部は溶接時に一旦分解されるものの、溶接後の冷却過程において Pに作用する REMの量が減少する。従って、鋼中の O含有量を低減させることが上記 (i)の効果を得るための必要条件である。

[0029] なお、「高温 HAZ]における δ フェライトと旧オーステナイト粒界に偏析した Ρが S CCに及ぼす影響については、以下のように考えられる。

[0030] マルテンサイトステンレス鋼は、溶接による熱で温度が上昇すると、オーステナイト ( 以下、「γ」ともいう。）に逆変態し、更に高温になると、 δ—フェライトが生成する。そして、フェライト形成元素である Ρは、オーステナイト中よりも δ—フェライト中での濃度が高くなる。溶接後の冷却過程において、オーステナイトは、 Ms点以下になると再びマルテンサイトに変態するが、 δ フェライトは、少しずつ小さくなる。そして、 δーフエライトとオーステナイトの比率は、冷却時の温度に応じて変化し、フェライト形成元素は、 δ—フェライト中に濃縮する。

[0031] その結果、 Γ δ / γ j界面の δ—フェライト側でフェライト形成元素である Ρの濃度が高くなる。冷却が更に進んで室温に至ると、溶接 ΗΑΖにおける組織は、一部に δ― フェライトが残存するが、大部分は再びマルテンサイトになる。高温で存在する δ フェライト中に Ρが濃化しているので、高温 ΗΑΖ組織部における旧オーステナイト粒界では、 Ρの偏析濃度が高くなり、 SCCのクラックを発生させる。

[0032] 本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記（1)〜

(4)に示す溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼にある。

[0033] (1)質量％で、 C:0.001—0.05%、 Si:0.05—1%, Mn:0.05—2%, P:0.0 3%以下、 REM:0.0005—0. 1%、 Cr： 8〜； 16%、 Ni: 0.；!〜 9%及び sol. A1:0. 001—0.1%を含むとともに、 Ti:0.005—0.5%、Zr:0.005—0.5%、Hf:0.0 05—0.5%、V:0.005—0.5%及び Nb:0.005—0.5%のうちの 1種以上を含有し、 0:0.005%以下、 N:0. 1%以下、残部は Fe及び不純物からなり、 Pと REM の含有量が、 P≤0.6 X REMを満たすことを特徴とする溶接構造物用マルテンサイト系ステンレスま岡。

[0034] (2)Feの一部に代えて、 Μο + 0· 5W: 7%以下を含有することを特徴とする上記（

1 )に記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。

[0035] (3) Feの一部に代えて、 Cu： 3%以下を含有することを特徴とする上記（1)または（

2)に記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。

[0036] (4)Feの一部に代えて、 Ca:0.0005—0.1%、 Mg:0.0005—0.1%のうちの 1 種以上を含有することを特徴とする上記（1)から（3)までのいずれかに記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。

[0037] 以下、上記（1)〜（4)の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼に係る発明を

、それぞれ、「本発明（1)」〜「本発明（4)」とレ、う。また、総称して「本発明」と!/、うこと力 ^sある。

発明の効果

[0038] 本発明の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、 Sweet環境における溶接部の耐 SCC性に優れているので、例えば、高温の炭酸ガス及び塩化物イオンを含む石油、天然ガスなど金属に対する腐食性を有する流体を輸送するためのパイプラインなどの溶接構造物として使用することができる。

発明を実施するための最良の形態 [0039] 以下、本発明の各要件について詳しく説明する。なお、化学成分の含有量の「％」は「質量％」を意味する。

[0040] C : 0. 001—0. 05%

Cは、 Crなどとカーバイドを形成して高温炭酸ガス環境中での耐食性を低下させる元素である。また、 HAZの硬度を上昇させるので、 HAZにおける耐食性を劣化させる元素でもある。溶接性を劣化させる元素でもある。このため C含有量は低いほど好ましぐ上限を 0. 05%とする。但し、 C含有量の実質的に制御可能な下限は 0. 001 %程度である。したがって、 Cの含有量を 0. 001-0. 05%とした。

[0041] Si : 0. 05〜； 1 %

Siは、鋼の精鍊過程で脱酸剤として添加される元素である。脱酸剤としての効果を十分に得るには、 0. 05%以上含有させる必要がある。し力、し、 1 %を超えて含有させてもその効果が飽和する。従って、 Siの含有量を 0. 05〜1 %とした。

[0042] Mn : 0. 05〜2%

Mnは、熱間加工性を改善する元素であり、その効果を得るためには 0. 05%以上の含有量が必要となる。しかし、 Mnの含有量が 2%を超えると、铸片ゃ鋼塊の内部に Mnの偏析が生じやすぐその偏析に伴う靱性の低下または硫化水素を含む環境中での耐 SSC性の劣化を招く傾向がある。このため、 Mnの含有量を 0. 05〜2%とした。

[0043] P : 0. 03%以下

Pは、本発明において極めて重要な元素であって、その含有量は低く制限されなければならない。従って、 Pの含有量を 0. 03%以下とした。なお、 Pの含有量は 0. 01 3%以下とすること力 S好ましい。 Pは 0. 010%以下とすること力 S更に好ましく、 0. 005 %以下とすれば極めて好ましい。なお、 Pを低減するだけでは、 SCCの防止には不十分であり、 REMを添加し、 Oを低減した上で、 P含有量を上記範囲に制限することが重要である。

[0044] REM : 0. 0005〜0· 1 %

REMは、本発明において極めて重要な元素である。すなわち、 Pの含有量を 0. 0 3%以下、 Oの含有量を 0. 005%以下に制限した鋼に REMを含有させて Pを固定することにより、溶接部における SCCが生じ難くなるからである。この効果は、 REMの含有量が 0. 0005%以上で得られる力 S、 0. 1 %以上含有させてもその効果が飽和し、コストが嵩むばかりである。したがって、 REMの含有量を 0. 0005-0. 1 %とした。なお、 REMの含有量は 0. 026-0. 1 %とすることが好ましい。

[0045] Cr: 8〜； 16%

Crは、炭酸ガス環境中での耐食性を確保するために必須の元素であり、高温炭酸ガス環境中での耐食性を得るためには、 8%以上含有させる必要がある。し力もながら、 Crはフェライト形成元素であるため、 Crの含有量が過剰な場合、 δ—フェライトが生成し、熱間加工性の低下を招く。従って、 Crの含有量を 8〜； 16%とした。

[0046] Ni : 0. ；!〜 9%

Niは、耐食性を向上させる作用に加えて、靱性を向上させる作用を有する。これらの効果を得るには、 Niの含有量は 0. 1 %以上とする必要がある。し力もながら、 Niはオーステナイト形成元素であるため、含有量が多くなると残留オーステナイトが生成して強度及び靱性が低下する。この傾向は、 Niの含有量が 9%を超えると顕著となる。したがって、 Niの含有量を 0. ；!〜 9%とした。

[0047] sol. A1 : 0. 001—0. 1 %

A1は、鋼の精鍊過程で脱酸剤として添加される元素である。この効果を得るためには、 A1の含有量は sol. A1で 0. 001 %以上とする必要がある。一方、 A1を多量に添加するとアルミナ介在物の量が多くなつて靱性の低下を招く。特に、 A1の含有量が so 1. A1で 0. 1 %を超えると、靱性の低下が著しくなる。したがって、 A1の含有量を sol. A1で 0. 001—0. 1 %とした。

[0048] Ti : 0. 005—0. 5%、 Zr : 0. 005—0. 5%、 Hf : 0. 005—0. 5%、 V: 0. 005—0 . 5%及び Nb : 0. 005—0. 5%のうちの 1種以上

Ti、 Zr、 Hf、 V及び Nbはいずれも、 Cとの親和力が Crより大きいため、 Crカーバイドの生成を抑制し、 Crカーバイド周囲での Cr欠乏層を原因とした低温 HAZ組織部での SCC及び局部腐食の発生を抑制する作用を有する。これらの元素は、ステンレス鋼における「安定化元素」と呼ばれる。この効果は、 Ti、 Zr、 Hf、 V及び Nbのいずれについても、その含有量が 0. 005%以上で得られる。しかしながら、これらの元素のいずれについても、その含有量が 0. 5%を超えると、粗大介在物を形成して靭性の劣化を招く。したがって、 Ti、 Zr、 Hf、 V及び Nbのうちの 1種以上を含有させる場合の含有量はいずれも、 0. 005—0. 5%とした。

[0049] なお、上記の Ti、 Zr、 Hf、 V及び Nbは、そのうちのいずれか 1種のみ、又は 2種以上の複合で含有する必要がある。

[0050] 上記の理由から、本発明（1)に係る溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼を

、上述した範囲の C、 Si、 Mn、 P、 REM, Cr、 Ni及び sol. Alを含むとともに、上述した範囲の Ti、 Zr、 Hf、 V及び Nbのうちの 1種以上を含有し、残部は Fe及び不純物からなることと規定した。

[0051] ここで、以下に示す理由により、不純物中の Oは 0. 005%以下、 Nは 0. 1 %以下に制限することが必要である。また、 Sなどのその他の不純物についても、通常のステンレス鋼の場合と同様に、耐食性ゃ靱性を低下させるので、その含有量はできるだけ少なくすることが好ましい。

[0052] 0 : 0. 005%以下

Oは、 REMと酸化物を形成するので、鋼中に Oが多量に存在すると、 Pを固定する

REMの量が少なくなり、溶接部における SCCが生じやすくなる。従って、 Oの含有量は出来る限り少ないのが望ましぐ 0. 005%以下に制限する。

[0053] N : 0. 1 %以下

Nは、 Cと同様、 HAZにおける耐食性を劣化させるので、その上限 1. 0%とした。

[0054] なお、マルテンサイト系ステンレス鋼は、 Pと REMの含有量が「Ρ≤0· 6 X REM」を満たす場合には、 Sweet環境で溶接部における SCCは生じなくなる。

[0055] これは、溶接後の冷却過程で旧オーステナイト粒界に偏析した REM力、旧オーステナイト粒界に偏析した Pと REM— P— O化合物または REM— P化合物を形成し、

Pを固定するからからである。

[0056] したがって、本発明（1)に係る溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、 P≤

0. 6 X REMを満たすこととした。

[0057] 本発明に係る溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、より優れた特性を得るために、本発明（1)の鋼における Feの一部に代えて、第 1群： Mo + 0. 5W: 7%以下、

第 2群： Cu : 3%以下、

第 3群： Ca : 0. 01 %以下及び Mg : 0. 01 %以下のうちの 1種以上、

の少なくとも 1つの群の元素のうち 1種以上を含有させてもよい。

[0058] 以下、上記の元素に関して説明する。

第 1群： Mo + 0. 5W: 7%以下

Mo及び Wは、 Crとの共存下において耐孔食性及び耐 SSC性を改善する作用を有するので、いずれか一方又は双方を含有させてもよい。しかしながら、 Moと Wの含有量が多くなり、特に、 Mo + 0. 5Wで 7%を超えると、フェライトの生成を招き、熱間加工性が低下する。したがって、 Moと Wを含有させる場合には、その単体又は合計の含有量を Mo + 0. 5Wで 7%以下とするのが好ましい。なお、前記の効果を確実に得るためには、その含有量を Mo + 0. 5Wで 0. 1 %以上とすることが好ましい。

[0059] なお、 Wを含まない場合には Moを 7%含んでもよいし、 Moを含まない場合には W を 14%含んでもよい。

[0060] 第 2群： Cu : 3%以下

Cuは、低 pH環境での溶出速度を低減する作用を有する。しかしながら、 Cuの含有量が多くなつて 3%を超えると熱間加工性が低下する。したがって、 Cuを含有させる場合には、その含有量を 3%以下とするのが好ましい。なお、前記の効果を確実に得るためには、その含有量を 0. 1 %以上とすることが好ましい。

[0061] 但し、 Cuを含有させる場合には、 Cuチヱッキングを生じないように、その含有量は Ni含有量の（1/2)程度までに制限するのがよい。

[0062] 第 3群： Ca : 0. 01 %以下及び Mg : 0. 01 %以下のうちの 1種以上

Caは、鋼の熱間加工性を改善する作用を有する。し力、しながら、 Caの含有量が多くなつて、特に、 0. 01 %を超えると、粗大な介在物として存在し、耐 SSC性ゃ靱性の低下をきたす。したがって、 Caを含有させる場合には、その含有量を 0. 01 %以下とするのが好ましい。なお、前記の効果を確実に得るためには、その含有量を 0. 0005 %以上とすることが好ましい。

[0063] Mgは、鋼の熱間加工性を改善する作用を有する。し力、しながら、 Mgの含有量が多くなつて、特に、 0. 01 %を超えると、粗大な介在物として存在し、耐 SSC性ゃ靱性の低下をきたす。したがって、 Mgを含有させる場合には、その含有量を 0. 01 %以下とするのが好ましい。なお、前記の Mgの効果を確実に得るためには、その含有量を 0. 0005%以上とすること力 S好ましい。

[0064] なお、上記の Ca及び Mgは、そのうちのいずれか 1種のみ、又は 2種の複合で含有すること力 Sでさる。

[0065] 上記の理由から、本発明（2)に係る溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、本発明（1)の鋼の Feの一部に代えて、 Mo + 0. 5W : 7%以下を含有することとした

〇

[0066] 本発明（3)に係る溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、本発明（1)または（2)の鋼の Feの一部に代えて、 Cu： 3%以下を含有することとした。

[0067] 本発明（4)に係る溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、本発明（1)から（ 3)までのいずれかの鋼の Feの一部に代えて、 Ca : 0. 01 %以下及び Mg : 0. 01 % 以下のうちの 1種以上を含有することとした。

[0068] 以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。

実施例

[0069] 表 1に示す化学組成を有するマルテンサイト系ステンレス鋼 A〜Rを溶製し、幅： 10

Ommで厚さ： 12mmのま岡板を製造した。

[0070] [表 1]

*：本発明で規定する範囲を外れることを意味する。

①：「P- 0.6 X REM」の計算値を意味する。

[0071] 次いで、上記鋼板の幅及び厚さの中央部から、平行部における直径 6mm、長さ 65 mmの丸棒引張試験片を採取し、室温で引張試験を行い、降伏強度 (YS)を測定した。一方、上記鋼板の圧延方向と垂直方向に、開先角度 15度の V開先を設け、 MA G溶接により、開先の片側から多層溶接し、溶接継手を作製した。 MAG溶接には「2 5Cr—7Ni— 3Mo— 2W」系の二相ステンレス鋼溶接材料を用いた。また、 MAG溶接は、溶融金属を保持するため、図 1に示すように、開先裏面に銅板を当てて行った。銅板としては、溶接線と垂直な方向に幅 5mm、深さ 2mmの溝を有する幅 25mm、厚さ 8mmのものを用いた。

[0072] このようにして得た溶接継手の初層側から溶接ビード及び溶接スケールを表面に有し、溶接線と垂直な方向が試験片の長さ方向となるように、厚さ 2mm、幅 10mm、長さ 75mmの SCC試験片を採取し、 SCC試験を実施した。 SCC試験の条件を表 2 に、引張試験及び SCC試験の結果を表 3にそれぞれ示す。

[0073] [表 2] 表 2

[0074] [表 3]

表 3

*：本発明で規定する範囲を外れることを意味する。

[0075] 表 3ίこ示すよう ίこ、本発明 ί列でる No. 1、 4、 5、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 16、 17 および 18は、降伏強度が十分に確保されていると共に、 SCCが発生せず、優れた耐食性を有していた。一方、比較例である No. 2、 3、 6、 7、 8および 15は、 SCC力 S 発生した。なお、ミクロ組織観察の結果、 No. 2の例で生じた SCCのクラックは、高温 HAZ組織部における旧オーステナイト粒界に沿って伝播していることが確認できた。産業上の利用可能性

[0076] 本発明の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼は、 Sweet環境での溶接部における耐 sec性に優れるため、例えば、石油や天然ガスなど金属に対する腐食性を有する流体を輸送するためのパイプラインなどの溶接構造物として使用することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]溶接状態を示す模式図

Claims

請求の範囲

[1] 質量⁰ /oで、 C:0.001—0.05%、 Si:0.05—1%, Mn:0.05—2%, P:0.03% 以下、 REM:0.0005—0. 1%、 Cr:8~16%, Ni:0.；!〜 9%及び sol. A1:0.00 1—0.1%を含むとともに、 Ti:0.005—0.5%、Zr:0.005—0.5%、Hf:0.005 〜0.5%、V:0.005—0.5%及び Nb:0.005—0.5%のうちの 1種以上を含有し、0:0.005%以下、 N:0.1%以下、残部は Fe及び不純物からなり、 Pと REMの含有量が、 P≤0.6 X REMを満たすことを特徴とする溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。

[2] Feの一部に代えて、 Mo + 0.5W: 7%以下を含有することを特徴とする請求項 1に記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。

[3] Feの一部に代えて、 Cu: 3%以下を含有することを特徴とする請求項 1または 2に記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。

[4] Feの一部に代えて、 Ca:0.0005—0.1%、 Mg:0.0005—0.1%のうちの 1種以上を含有することを特徴とする請求項 1または 2に記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレスま岡。

[5] Feの一部に代えて、 Ca:0.0005—0.1%、 Mg:0.0005—0.1%のうちの 1種以上を含有することを特徴とする請求項 3に記載の溶接構造物用マルテンサイト系ステンレス鋼。