WO2018225869A1 - オーステナイト系合金管及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
化学組成が、
質量%で、
C:0.004~0.030%、
Si:1.00%以下、
Mn:0.30~2.00%、
P:0.030%以下、
S:0.0020%以下、
Al:0.001~0.100%、
Cu:0.50~1.50%、
Ni:25.00~55.00%、
Cr:20.00~30.00%、
Mo:2.00~10.00%、
N:0.005~0.100%、
Ti:0~0.800%、
W:0~0.30%、
Nb:0~0.050%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Nd:0~0.050%、及び、
残部:Fe及び不純物、からなり、
オーステナイト結晶粒の結晶粒度番号が2.0~7.0であり、かつ、混粒率が5%以下であり、
圧縮試験により得られた降伏強度を圧縮YS(MPa)と定義し、引張試験により得られた降伏強度を引張YS(MPa)と定義した場合、引張YSは758MPa以上であり、圧縮YS/引張YSは0.85~1.10であり、
外径が170mm以上である。
素材製造工程では、連続鋳造法により製造され、上述の化学組成を有する鋳片を1100~1350℃で加熱した後、50.0~90.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd0で熱間加工して素材を製造する。
素管製造工程では、素材を1100~1300℃で加熱した後、80.0~95.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd1で熱間加工して素管を製造する。
中間冷間加工工程では、10.0~30.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd2で素管を冷間引抜する。
結晶粒微細化工程では、中間冷間加工工程後の素管を1000~1250℃で1~30分保持した後、急冷する。
最終冷間加工工程では、結晶粒微細化工程後の素管を20.0~35.0%の減面率Rd3で冷間引抜して外径が170mm以上のオーステナイト系合金管を製造する。
5×Rd0+10×Rd1+20×Rd2≧1300 (1)
異方性指標AN=圧縮YS/引張YS
5×Rd0+10×Rd1+20×Rd2≧1300 (1)
ここで、式(1)中の「Rd0」には、素材製造工程での減面率Rd0(%)が代入される。「Rd1」には、素管製造工程での減面率Rd1(%)が代入される。「Rd2」には、中間冷間加工工程での減面率Rd2(%)が代入される。F1=5×Rd0+10×Rd1+20×Rd2と定義したとき、得られたF1の値の小数点第一位を四捨五入する。
化学組成が、
質量%で、
C:0.004~0.030%、
Si:1.00%以下、
Mn:0.30~2.00%、
P:0.030%以下、
S:0.0020%以下、
Al:0.001~0.100%、
Cu:0.50~1.50%、
Ni:25.00~55.00%、
Cr:20.00~30.00%、
Mo:2.00~10.00%、
N:0.005~0.100%、
Ti:0~0.800%、
W:0~0.30%、
Nb:0~0.050%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Nd:0~0.050%、及び、
残部:Fe及び不純物、からなり、
オーステナイト結晶粒の結晶粒度番号が2.0~7.0であり、かつ、混粒率が5%以下であり、
圧縮試験により得られた降伏強度を圧縮YS(MPa)と定義し、引張試験により得られた降伏強度を引張YS(MPa)と定義した場合、引張YSは758MPa以上であり、圧縮YS/引張YSは0.85~1.10であり、
外径が170mm以上である。
Ti:0.005~0.800%、
W:0.02~0.30%、及び、
Nb:0.001~0.050%、からなる群から選択される1種又は2種以上を含有してもよい。
Ca:0.0003~0.0100%、
Mg:0.0005~0.0100%、及び、
Nd:0.010~0.050%、からなる群から選択される1種又は2種以上を含有してもよい。
素材製造工程では、連続鋳造法により製造され、上述の化学組成を有する鋳片を1100~1350℃で加熱した後、50.0~90.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd0で熱間加工して素材を製造する。
素管製造工程では、素材を1100~1300℃で加熱した後、80.0~95.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd1で熱間加工して素管を製造する。
中間冷間加工工程では、10.0~30.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd2で素管を冷間引抜する。
結晶粒微細化工程では、中間冷間加工工程後の素管を1000~1250℃で1~30分保持した後、急冷する。
最終冷間加工工程では、結晶粒微細化工程後の素管を20.0~35.0%の減面率Rd3で冷間引抜して、外径が170mm以上のオーステナイト系合金管を製造する。
5×Rd0+10×Rd1+20×Rd2≧1300 (1)
本実施形態のオーステナイト系合金管は、いわゆる大径の合金管を対象としている。具体的には、本実施形態のオーステナイト系合金管の直径は170mm以上である。オーステナイト系合金管の直径の好ましい下限はたとえば、180mmであり、さらに好ましくは190mmであり、さらに好ましくは200mmであり、さらに好ましくは210mmであり、さらに好ましくは220mmである。本実施形態のオーステナイト系合金管の直径の上限は特に限定されないが、たとえば、350mmである。オーステナイト系合金管の直径の好ましい上限はたとえば、340mmであり、さらに好ましくは320mmである。本実施形態によるオーステナイト系合金管の肉厚は特に限定されないが、たとえば、7~40mmである。
本実施形態の大径オーステナイト系合金管の化学組成は、次の元素を含有する。
C:0.004~0.030%
炭素(C)は、大径オーステナイト系合金管の強度を高める。C含有量が0.004%未満であれば、上記効果が十分に得られない。一方、C含有量が0.030%を超えれば、結晶粒界にCr炭化物が生成する。Cr炭化物は、粒界での割れ感受性を高める。その結果、大径オーステナイト系合金管の耐SCC性が低下する。したがって、C含有量は0.004~0.030%である。C含有量の好ましい下限は0.006%であり、さらに好ましくは0.007%であり、さらに好ましくは0.008%である。C含有量の好ましい上限は0.024%であり、さらに好ましくは0.023%であり、さらに好ましくは0.020%である。
シリコン(Si)は不可避に含有される。したがって、Si含有量は0%超である。Siは合金を脱酸するために使用され、その結果、大径オーステナイト系合金管内に含有される。Si含有量が1.00%を超えれば、大径オーステナイト系合金管の熱間加工性が低下する。したがって、Si含有量は1.00%以下である。Si含有量の好ましい上限は0.80%であり、さらに好ましくは0.60%であり、さらに好ましくは0.50%である。Si含有量の下限は特に限定されない。しかしながら、Si含有量の過剰な低減は製造コストを高める。したがって、工業上の操業を考慮すれば、Si含有量の好ましい下限は0.0005%であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.10%であり、さらに好ましくは0.20%である。
マンガン(Mn)は、オーステナイト形成元素であり、合金中のオーステナイトを安定化する。Mnはさらに、Nの合金中への溶解度を高める。そのため、Mnは特に、合金の強度を高めるためにN含有量を多くした場合に、大径オーステナイト系合金管の表面近傍にピンホールが発生するのを抑制する。Mn含有量が0.30%未満であれば、これらの効果が十分に得られない。一方、Mn含有量が2.00%を超えれば、大径オーステナイト系合金の熱間加工性が低下する。したがって、Mn含有量は0.30~2.00%である。Mn含有量の好ましい下限は0.40%であり、さらに好ましくは0.45%であり、さらに好ましくは0.50%である。Mn含有量の好ましい上限は1.50%であり、さらに好ましくは1.20%であり、さらに好ましくは0.90%であり、さらに好ましくは0.80%である。
リン(P)は不可避に含有される不純物である。つまり、P含有量は0%超である。Pは、サワー環境下における合金の応力腐食割れ感受得性を高める。したがって、P含有量は0.030%以下である。P含有量の好ましい上限は0.028%であり、さらに好ましくは0.025%である。P含有量はなるべく少ない方が好ましい。ただし、P含有量の極端な低減は、製造コストを高める。したがって、工業生産を考慮した場合、P含有量の好ましい下限は0.0001%であり、より好ましくは0.0005%であり、さらに好ましくは0.001%である。
硫黄(S)は不可避に含有される不純物である。つまり、S含有量は0%超である。Sは、合金の熱間加工性を低下する。したがって、S含有量は0.0020%以下である。S含有量の好ましい上限は0.0015%であり、さらに好ましくは0.0012%であり、さらに好ましくは0.0009%であり、さらに好ましくは0.0008%である。S含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、P含有量の極端な低減は、製造コストを高める。したがって、工業生産を考慮した場合、P含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0005%である。
アルミニウム(Al)は、合金を脱酸する。Alは酸化物を生成して酸素を固定し、Si酸化物及びMn酸化物の生成を抑制する。これにより、合金の熱間加工性が高まる。Al含有量が0.001%未満であれば、この効果が十分に得られない。一方、Al含有量が0.100%を超えれば、Al酸化物が過剰に生成して、合金の熱間加工性がかえって低下する。したがって、Al含有量は0.001~0.100%である。Al含有量の好ましい下限は0.005%であり、さらに好ましくは0.010%であり、さらに好ましくは0.012%である。Al含有量の好ましい上限は0.080%であり、さらに好ましくは0.060%であり、さらに好ましくは0.050%である。
銅(Cu)はサワー環境下において、合金の耐SCC性を高める。Cu含有量が0.50%未満であれば、この効果が十分に得られない。一方、Cu含有量が1.50%を超えれば、合金の熱間加工性が低下する。したがって、Cu含有量は質量%で0.50~1.50%である。Cu含有量の好ましい下限は0.60%であり、さらに好ましくは0.65%であり、さらに好ましくは0.70%である。Cu含有量の好ましい上限は1.40%であり、さらに好ましくは1.20%であり、さらに好ましくは1.00%である。
ニッケル(Ni)はオーステナイト形成元素であり、合金中のオーステナイトを安定化する。Niはさらに、合金の表面にNi硫化物皮膜を形成して、合金の耐SSC性を高める。Ni含有量が25.00%未満であれば、これらの効果が十分に得られない。一方、Ni含有量が55.00%を超えれば、N固溶限が低下してオーステナイト系合金管の強度が低下する。したがって、Ni含有量は25.00~55.00%である。Ni含有量の好ましい下限は27.00%であり、さらに好ましくは28.00%であり、さらに好ましくは29.00%である。Ni含有量の好ましい上限は53.00%であり、さらに好ましくは52.0%であり、さらに好ましくは51.00%である。
クロム(Cr)は、Niとの共存下において、合金の耐SSC性を高める。Crはさらに、固溶強化により合金の強度を高める。Cr含有量が20.00%未満であれば、これらの効果が十分に得られない。一方、Cr含有量が30.00%を超えれば、合金の熱間加工性が低下する。したがって、Cr含有量は20.00~30.00%である。Cr含有量の好ましい下限は21.00%であり、さらに好ましくは22.00%であり、さらに好ましくは23.00%である。Cr含有量の好ましい上限は29.00%であり、さらに好ましくは27.00%であり、さらに好ましくは26.00%である。
モリブデン(Mo)は、Cr及びNiとの共存下において、合金の耐SCC性を高める。Moはさらに、固溶強化により合金の強度を高める。Mo含有量が2.00%未満であれば、これらの効果が十分に得られない。一方、Mo含有量が10.00%を超えれば、合金の熱間加工性が低下する。したがって、Mo含有量は2.00~10.00%である。Mo含有量の好ましい下限は2.20%であり、さらに好ましくは2.40%であり、さらに好ましくは2.50%である。Mo含有量の好ましい上限は9.50%であり、さらに好ましくは9.00%であり、さらに好ましくは7.00%である。
窒素(N)は、固溶強化により合金の強度を高める。本実施形態によるオーステナイト系合金管では、耐SCC性を高めるためにC含有量が低く抑制される。そのため、Cに代えてNを多く含有することにより、合金の強度を高める。N含有量が0.005%未満であれば、これらの効果が十分に得られない。一方、N含有量が0.100%を超えれば、合金の凝固時に合金の表面近傍にピンホールが発生しやすくなる。N含有量が0.100%を超えればさらに、合金の熱間加工性が低下する。したがって、N含有量は0.005~0.100%である。N含有量の好ましい下限は0.008%であり、さらに好ましくは0.010%である。N含有量の好ましい上限は0.095%であり、さらに好ましくは0.090%である。
O:0.0010%以下
本実施形態によるオーステナイト系合金管の化学組成はさらに、Ti、W、及び、Nbからなる群から選択される1種又は2種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも、合金の強度を高める。
チタン(Ti)は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ti含有量は0%であってもよい。含有される場合、Tiは、CやNとの共存下において、細粒化を促進する。Tiはさらに、析出強化により合金の強度を高める。しかしながら、Ti含有量が0.800%を超えれば、合金の熱間加工性が低下する。したがって、Ti含有量は質量%で0~0.800%である。Ti含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.030%であり、さらに好ましくは0.050%である。Ti含有量の好ましい上限は0.750%であり、さらに好ましくは0.700%である。
タングステン(W)は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、W含有量は0%であってもよい。含有される場合、Wは、Cr及びNiとの共存下において、合金の耐SCC性を高める。Wはさらに、固溶強化により合金の強度を高める。しかしながら、W含有量が0.30%を超えれば、合金の熱間加工性が低下する。したがって、W含有量は質量%で0~0.30%である。W含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.04%である。W含有量の好ましい上限は0.25%であり、さらに好ましくは0.20%である。
ニオブ(Nb)は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Nb含有量は0%であってもよい。含有される場合、Nbは、CやNとの共存下において、細粒化を促進する。Nbはさらに、析出強化により合金の強度を高める。しかしながら、Nb含有量が高すぎれば、合金の熱間加工性が低下する。したがって、Nb含有量は0~0.050%である。Nb含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.001%であり、さらに好ましくは0.008%であり、さらに好ましくは0.010%である。Nb含有量の好ましい上限は0.045%であり、さらに好ましくは0.040%である。
カルシウム(Ca)は、任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ca含有量は0%であってもよい。含有される場合、Caは、Sと結合して硫化物を形成し、固溶Sを低減する。これにより、Caは、合金の熱間加工性を改善する。しかしながら、Ca含有量が0.0100%を超えれば、粗大な酸化物が生成して、合金の熱間加工性がかえって低下する。したがって、Ca含有量は0~0.0100%である。Ca含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0005%である。Ca含有量の好ましい上限は0.0080%であり、さらに好ましくは0.0060%である。
マグネシウム(Mg)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Mg含有量は0%であってもよい。含有される場合、Mgは、Caと同様に、Sと結合して硫化物を形成し、固溶Sを低減する。これにより、Mgは、合金の熱間加工性を改善する。しかしながら、Mg含有量が0.0100%を超えれば、粗大な酸化物が生成して、合金の熱間加工性がかえって低下する。したがって、Mg含有量は0~0.0100%である。Mg含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0005%であり、さらに好ましくは0.0007%である。Ca含有量の好ましい上限は0.0080%であり、さらに好ましくは0.0060%であり、さらに好ましくは0.0050%である。
ネオジム(Nd)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Nd含有量は0%であってもよい。含有される場合、Ndは、Ca及びMgと同様に、Sと結合して硫化物を形成し、固溶Sを低減する。これにより、Ndは、合金の熱間加工性を改善する。しかしながら、Nd含有量が0.050%を超えれば、粗大な酸化物が生成して、合金の熱間加工性がかえって低下する。したがって、Nd含有量は0~0.050%である。Nd含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.010%であり、さらに好ましくは0.020%である。Nd含有量の好ましい上限は0.040%であり、さらに好ましくは0.035%である。
本実施形態のオーステナイト系合金管のミクロ組織において、オーステナイト結晶粒のASTM E112に準拠した結晶粒度番号は2.0~7.0である。また、本実施形態のオーステナイト系合金管のミクロ組織において、混粒率は5%以下である。
オーステナイト系合金管でのオーステナイト結晶粒の結晶粒度番号の測定方法は次のとおりである。図2に示す本体領域100を合金管の軸方向に5等分する。各区分において、管周方向に90度ピッチでサンプル採取位置を選定する。選定されたサンプル採取位置の肉厚中央部からサンプルを採取する。サンプルの観察面は、オーステナイト系高合金管の軸方向(長手方向)に垂直な断面とし、観察面の面積は、たとえば、40mm2とする。
本実施形態のオーステナイト系合金管ではさらに、ミクロ組織が実質的に整粒である。より具体的には、オーステナイト系合金管の肉厚中央部から採取した20個のサンプルのうち、「混粒」が発生しているサンプルの個数の割合(混粒率)が5%以下である。
混粒率は、次の方法で求めることできる。図2に示す本体領域100を合金管の軸方向(長手方向)に5等分する。各区分において、管周方向に90度ピッチでサンプル採取位置を選定する。選定されたサンプル採取位置の肉厚中央部からサンプルを採取する。サンプルの観察面は、オーステナイト系高合金の軸方向に垂直な断面とし、観察面の面積は、たとえば、40mm2とする。
混粒率(%)=混粒サンプルの総数/サンプル総数×100
本実施形態のオーステナイト系合金管において、引張試験により得られた降伏強度を「引張YS」と定義したとき、引張YSは758MPa以上である。さらに、圧縮試験により得られた降伏強度を「圧縮YS」と定義した場合、圧縮YS/引張YSは0.85~1.10である。
本実施形態のオーステナイト系合金管の製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態のオーステナイト系合金管の製造方法は、本製造方法に限定されない。
素材製造工程では、連続鋳造法により製造された鋳片を熱間加工して素材を製造する。素材製造工程で製造される素材は、たとえば丸ビレットである。以下、素材製造工程について説明する。
減面率Rd0={1-(Arm/Acc)}×100
素管製造工程では、素材を熱間加工して素管(Hollow Shell)を製造する。具体的には、準備された素材を加熱する。素材の加熱はたとえば、加熱炉又は均熱炉にて実施する。素材の加熱温度はたとえば、1100~1300℃である。
減面率Rd1={1-(Ahs1/Arm)}×100
中間冷間加工工程では、製造された素管に対してさらに、冷間加工を実施する。これにより素管にひずみを導入し、次工程の結晶粒微細化工程において再結晶を起こして、結晶粒を微細化する。冷間加工は冷間引抜である。
減面率Rd2={1-(Ahs2/Ahs1)}×100
中間冷間加工後の素管に対して結晶粒微細化処理を実施する。具体的には、中間冷間加工後の素管を加熱する。加熱温度は1000~1250℃である。加熱温度が1000℃未満であれば、素管の耐SCC性が低下する場合がある。一方、加熱温度が1250℃を超える場合、再結晶粒が粗大化してしまい、最終冷間加工後のオーステナイト系合金管の結晶粒度番号が2.0未満となる。したがって、結晶粒微細化処理での加熱温度は1000~1250℃である。結晶粒微細化処理での加熱温度の好ましい下限は1050℃である。結晶粒微細化処理での加熱温度の好ましい上限は1200℃であり、さらに好ましくは1150℃である。上記加熱温度での保持時間は1~30分である。保持時間が短すぎれば、再結晶が十分に促進されない。一方、保持時間が長すぎれば、再結晶粒が粗大化してしまい、最終冷間加工工程後のオーステナイト系合金管の結晶粒度番号が2.0未満となる。さらに、引張YSが758MPa未満になる場合がある。したがって、上記加熱温度での保持時間は1~30分である。
結晶粒微細化処理後の素管に対してさらに、冷間加工を実施して、外径が170mm以上のオーステナイト系合金管を製造する。この最終冷間加工工程は、オーステナイト系合金管の外径及び降伏強度を調整することを目的とする。
減面率Rd3={1-(Ahs3/Ahs2)}×100
上記製造工程においてさらに、素材製造工程での減面率Rd0、素管製造工程での減面率Rd1、及び、中間冷間加工工程での減面率Rd2が式(1)を満たすようにする。
5×Rd0+10×Rd1+20×Rd2≧1300 (1)
ここで、式(1)中の「Rd0」には、素材製造工程での減面率Rd0(%)が代入される。「Rd1」には、素管製造工程での減面率Rd1(%)が代入される。「Rd2」には、中間冷間加工工程での減面率Rd2(%)が代入される。
表1の化学組成を有するブルーム又はインゴットを製造した。
[結晶粒度番号測定試験]
各試験番号のオーステナイト系合金管において、図2に示す本体領域100を合金管の軸方向に5等分した。そして、各区分において、管周方向に90度ピッチでサンプル採取位置を選定した。選定されたサンプル採取位置(4箇所)の肉厚中央部からサンプルを採取した。サンプルの観察面は、オーステナイト系高合金の軸方向に垂直な断面とし、観察面の面積は、40mm2とした。
各試験番号のオーステナイト系合金管の混粒率を、次の方法で求めた。図2に示す本体領域100を合金管の軸方向に5等分した。そして、各区分において、管周方向に90度ピッチでサンプル採取位置を選定した。選定されたサンプル採取位置(4箇所)の肉厚中央部からサンプルを採取した。サンプルの観察面は、オーステナイト系合金管の軸方向に垂直な断面とし、観察面の面積は、40mm2とした。
混粒率(%)=混粒サンプルの総数/サンプル総数×100
各試験番号のオーステナイト系合金管の引張YSを次の方法で測定した。図2に示す本体領域100を合金管の軸方向に5等分した。各区分の肉厚中央部から、引張試験片を採取した。つまり、各試験番号のオーステナイト系合金管から、5つの引張試験片を採取した。引張試験片はASTM E8M-16aに規定された寸法を有し、具体的には、引張試験片の平行部の直径は6mmであり、平行部の長さは30mmであった。引張試験片の平行部は、オーステナイト系合金管の軸方向(長手方向)と平行であった。採取した5つの引張試験片を用いて、ASTM E8M-16aに準拠して、大気中の室温(25℃)にて引張試験を実施した。得られた5つの降伏強度(0.2%耐力)の平均を、引張試験により得られた降伏強度(引張YS、単位はMPa)と定義した。
各試験番号のオーステナイト系合金管の圧縮YSを次の方法で測定した。図2に示す本体領域100を合金管の軸方向に5等分した。各区分の肉厚中央部から、圧縮試験片を採取した。つまり、各試験番号のオーステナイト系合金管から、5つの圧縮試験片を採取した。圧縮試験片は円柱状であり、直径が6.35mmであり、長さが12.7mmであった。圧縮試験片の長さ方向は、オーステナイト系合金管の軸方向(長手方向)と平行であった。採取した5つの圧縮試験片に対して、インストロン型の圧縮試験機を用いて、大気中、室温(25℃)にて、ASTM E9-09に準拠して圧縮試験を実施した。得られた5つの降伏強度(0.2%耐力)の平均を、圧縮試験により得られた降伏強度(圧縮YS、単位はMPa)と定義した。
各試験番号のオーステナイト系合金管の本体領域100を合金管の軸方向に5等分した。各区分から、合金管の軸方向の長さが100mmの円環状のサンプルを採取した。図3に示すとおり、サンプルの内周面の軸方向中央部に、肉厚方向に延びる人工疵(穴)200を作製した。人工疵200の直径は3mmであった。
各試験番号のオーステナイト系合金管の本体領域100の肉厚中央部から、2つの引張試験片を採取した。引張試験片はNACE TM0198(2016)に規定の試験片に相当し、平行部の直径は3.81mmであり、平行部の長さは25.4mmであった。引張試験片の平行部は、オーステナイト系合金管の軸方向(長手方向)と平行であった。
表3に試験結果を示す。
12 第2管端
100 本体領域
110 第1管端領域
120 第2管端領域
Claims (4)
- オーステナイト系合金管であって、
化学組成が、
質量%で、
C:0.004~0.030%、
Si:1.00%以下、
Mn:0.30~2.00%、
P:0.030%以下、
S:0.0020%以下、
Al:0.001~0.100%、
Cu:0.50~1.50%、
Ni:25.00~55.00%、
Cr:20.00~30.00%、
Mo:2.00~10.00%、
N:0.005~0.100%、
Ti:0~0.800%、
W:0~0.30%、
Nb:0~0.050%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Nd:0~0.050%、及び、
残部:Fe及び不純物、からなり、
オーステナイト結晶粒の結晶粒度番号が2.0~7.0であり、かつ、混粒率が5%以下であり、
圧縮試験により得られた降伏強度を圧縮YS(MPa)と定義し、引張試験により得られた降伏強度を引張YS(MPa)と定義した場合、引張YSは758MPa以上であり、圧縮YS/引張YSは0.85~1.10であり、
外径が170mm以上である、オーステナイト系合金管。 - 請求項1に記載のオーステナイト系合金管であって、
前記化学組成は、
Ti:0.005~0.800%、
W:0.02~0.30%、及び、
Nb:0.001~0.050%、からなる群から選択される1種又は2種以上を含有する、オーステナイト系合金管。 - 請求項1又は請求項2に記載のオーステナイト系合金管であって、
前記化学組成は、
Ca:0.0003~0.0100%、
Mg:0.0005~0.0100%、及び、
Nd:0.010~0.050%、からなる群から選択される1種又は2種以上を含有する、オーステナイト系合金管。 - オーステナイト系合金管の製造方法であって、
連続鋳造法により製造され、請求項1に記載の化学組成を有する鋳片を1100~1350℃で加熱した後、50.0~90.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd0で熱間加工して素材を製造する素材製造工程と、
前記素材を1100~1300℃で加熱した後、80.0~95.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd1で熱間加工して素管を製造する素管製造工程と、
10.0~30.0%の範囲内であって、かつ、式(1)を満たす減面率Rd2で前記素管を冷間引抜する中間冷間加工工程と、
前記中間冷間加工工程後の前記素管を1000~1250℃で1~30分保持した後、急冷する結晶粒微細化工程と、
結晶粒微細化工程後の前記素管を20.0~35.0%の減面率Rd3で冷間引抜して外径が170mm以上の前記オーステナイト系合金管を製造する最終冷間加工工程とを備える、オーステナイト系合金管の製造方法。
5×Rd0+10×Rd1+20×Rd2≧1300 (1)
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