JPH0127126B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0127126B2 JPH0127126B2 JP9304480A JP9304480A JPH0127126B2 JP H0127126 B2 JPH0127126 B2 JP H0127126B2 JP 9304480 A JP9304480 A JP 9304480A JP 9304480 A JP9304480 A JP 9304480A JP H0127126 B2 JPH0127126 B2 JP H0127126B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seconds
- tempering
- temperature range
- less
- steel
- Prior art date
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
本発明は60Kgｆ／mm2以上80Kgｆ／mm2以下の降伏
点をもち、かつ耐硫化物応力腐食割れ特性の優れ
た鋼の製造法に関するものである。 油井における流動体中の硫化水素の存在は鋼管
に硫化物応力腐食割れを生ぜしめるため、特に高
強度鋼の使用に対しては厳しい制限が加えられて
いる。近年、油井はより深井戸化する傾向にあり
硫化水素の濃度の高い環境下でより強度の高い鋼
が必要とされ、従つて硫化物応力腐食割れ特性の
改善が必要となつている。強度の上昇とともに硫
化物応力腐食割れが厳しくなる原因は、鋼の水素
脆性感受性が鋼の強度とともに高まるからであ
る。 このような要求に対し、降伏点60〜80Kgｆ／mm2
級の鋼では焼入れ焼戻しで製造された均一な焼戻
しマルテンサイト組織が最も良く、成分系として
はCrを１％程度含有し、0.5〜0.75％のMoの含有
が必須とされている。しかしながらこれらの結果
は0.5〜１時間以上の焼戻しを前提とした場合で
あり、誘導加熱炉による焼戻しの場合のように短
時間焼戻しの場合には成立たない。またMoの必
要理由は必ずしも明確でない。 本発明者らは誘導加熱のように急熱短時間焼戻
しを行う場合においても焼戻条件を適切に選ぶこ
とにより優れた耐硫化物応力腐食割れ特性を得る
ことができることを見出した。 第１図は第１表の記号１に示す化学成分の鋼を
焼入れて完全にマルテンサイト組織にしたものを
誘導加熱により10〜300秒焼戻した場合の硫化物
応力腐食割れ（以下SSCと略す）特性と降伏点の
関係を示す。ここで耐SSC特性はPHを３から４の
間に制御したNACE溶液中での定歪速度引張試
験（歪速度〜10-6sec-1）での破断強度σf
（inNACE）で評価した。 この試験法は最適な材料の選択に広く活用され
はじめており、従来の定荷重試験、定ひずみ試験
との相関も見出されている。図中の数字は焼戻し
温度を示すが、10秒焼戻しの場合でも700℃以上
でσf（inNACE）＞σy、即ち厳しい硫化水素環境中
でも試料が全面降伏したのちはじめて破断する条
件を満すことがわかる。焼戻し時間が30秒以上で
680℃以上で耐SSC特性は良くなる。この要因は
これ以下の温度の焼戻しではＰなどの不純物の粒
界偏析のため粒界脆化が生じ水素脆化を生じやす
くなること、焼戻しが不十分なため転位密度が高
いことと析出物が微細なために水素割れ先端の応
力集中部の転位密度が上昇しこのため水素が集ま
りやすくなり水素脆化を起こしやすくするためで
ある。この条件以上の焼戻しでは転位密度は十分
低下しまた析出物も均一分散し粒界脆化も減少す
るので水素脆化は起りにくくなる。なお、焼戻し
温度が750℃以上になるとふたたびSSC特性は低
下する。これは焼戻しの温度がこの鋼のAc1点を
越えるため一部が逆変態によりオーステナイトに
なり、その領域が焼戻し後の冷却によりマルテン
サイトおよびベイナイトになるので水素脆性を起
しやすくするためである。 以上の結果を焼戻し温度と時間の関係で整理す
ると、700℃以上Ac1変態点以下の温度域で10秒
以上300秒以下の時間焼戻し処理を施すと厳しい
硫化水素環境での脆性化が抑制される。また、
680℃以上700℃未満の温度域では焼戻し時間は30
秒以上300秒以下とすればよい。 焼入れ条件は焼入れ組織の均一なマルテンサイ
トであることが好ましいが、10％未満の他の組織
の混入はSSC特性にあまり悪影響を与えないので
許容される。焼入れ時のオーステナイト化条件は
限定しないが、一般にオーステナイト結晶粒が小
さいほど水素脆性を生じにくいのでできるだけ細
粒にすることが好ましい。 次に化学成分の限定理由について述べる。焼入
れ焼戻しにより強度レベルを降伏点60〜80Kgｆ／
mm2を満たすためにはC0.05〜0.35％、Mn0.15〜
1.50％の範囲が必要である。Siは脱酸のためには
0.01％は必要であり、また0.30％を越える量は特
に必要ではない。尚、Alはキルド鋼では通常
0.005〜0.10程度含有されるものである。この主
成分以外にオーステナイト結晶粒を微細にしてか
つ強度レベルを60〜80Kgｆ／mm2（降伏点）に保持
するにはCr1.5％以下、Mo0.4％以下、Ti0.03％
以下の１種以上を含むことが実用上好ましい。
尚、0.5％以下のCu、1.0％以下のCo添加は耐SSC
特性向上に有効であることは公知であり、従つて
本発明の出発鋼に之等の元素を含有せしめること
も有利である。 実施例 第２表は第１表の記号２および３に示す化学成
分をもつ鋼を各温度で30秒焼戻しを行つた場合の
SSC特性を示す。鋼２の本発明条件を満すもので
は降伏点６〜70Kgｆ／mm2でかつNACE溶液中の
定歪速度引張試験の破断強度σfが降伏点σyより十
分高い。鋼３はMo、Tiを含有しているため強度
が高いが、本発明条件では十分に良い耐SSC特性
を示す。
点をもち、かつ耐硫化物応力腐食割れ特性の優れ
た鋼の製造法に関するものである。 油井における流動体中の硫化水素の存在は鋼管
に硫化物応力腐食割れを生ぜしめるため、特に高
強度鋼の使用に対しては厳しい制限が加えられて
いる。近年、油井はより深井戸化する傾向にあり
硫化水素の濃度の高い環境下でより強度の高い鋼
が必要とされ、従つて硫化物応力腐食割れ特性の
改善が必要となつている。強度の上昇とともに硫
化物応力腐食割れが厳しくなる原因は、鋼の水素
脆性感受性が鋼の強度とともに高まるからであ
る。 このような要求に対し、降伏点60〜80Kgｆ／mm2
級の鋼では焼入れ焼戻しで製造された均一な焼戻
しマルテンサイト組織が最も良く、成分系として
はCrを１％程度含有し、0.5〜0.75％のMoの含有
が必須とされている。しかしながらこれらの結果
は0.5〜１時間以上の焼戻しを前提とした場合で
あり、誘導加熱炉による焼戻しの場合のように短
時間焼戻しの場合には成立たない。またMoの必
要理由は必ずしも明確でない。 本発明者らは誘導加熱のように急熱短時間焼戻
しを行う場合においても焼戻条件を適切に選ぶこ
とにより優れた耐硫化物応力腐食割れ特性を得る
ことができることを見出した。 第１図は第１表の記号１に示す化学成分の鋼を
焼入れて完全にマルテンサイト組織にしたものを
誘導加熱により10〜300秒焼戻した場合の硫化物
応力腐食割れ（以下SSCと略す）特性と降伏点の
関係を示す。ここで耐SSC特性はPHを３から４の
間に制御したNACE溶液中での定歪速度引張試
験（歪速度〜10-6sec-1）での破断強度σf
（inNACE）で評価した。 この試験法は最適な材料の選択に広く活用され
はじめており、従来の定荷重試験、定ひずみ試験
との相関も見出されている。図中の数字は焼戻し
温度を示すが、10秒焼戻しの場合でも700℃以上
でσf（inNACE）＞σy、即ち厳しい硫化水素環境中
でも試料が全面降伏したのちはじめて破断する条
件を満すことがわかる。焼戻し時間が30秒以上で
680℃以上で耐SSC特性は良くなる。この要因は
これ以下の温度の焼戻しではＰなどの不純物の粒
界偏析のため粒界脆化が生じ水素脆化を生じやす
くなること、焼戻しが不十分なため転位密度が高
いことと析出物が微細なために水素割れ先端の応
力集中部の転位密度が上昇しこのため水素が集ま
りやすくなり水素脆化を起こしやすくするためで
ある。この条件以上の焼戻しでは転位密度は十分
低下しまた析出物も均一分散し粒界脆化も減少す
るので水素脆化は起りにくくなる。なお、焼戻し
温度が750℃以上になるとふたたびSSC特性は低
下する。これは焼戻しの温度がこの鋼のAc1点を
越えるため一部が逆変態によりオーステナイトに
なり、その領域が焼戻し後の冷却によりマルテン
サイトおよびベイナイトになるので水素脆性を起
しやすくするためである。 以上の結果を焼戻し温度と時間の関係で整理す
ると、700℃以上Ac1変態点以下の温度域で10秒
以上300秒以下の時間焼戻し処理を施すと厳しい
硫化水素環境での脆性化が抑制される。また、
680℃以上700℃未満の温度域では焼戻し時間は30
秒以上300秒以下とすればよい。 焼入れ条件は焼入れ組織の均一なマルテンサイ
トであることが好ましいが、10％未満の他の組織
の混入はSSC特性にあまり悪影響を与えないので
許容される。焼入れ時のオーステナイト化条件は
限定しないが、一般にオーステナイト結晶粒が小
さいほど水素脆性を生じにくいのでできるだけ細
粒にすることが好ましい。 次に化学成分の限定理由について述べる。焼入
れ焼戻しにより強度レベルを降伏点60〜80Kgｆ／
mm2を満たすためにはC0.05〜0.35％、Mn0.15〜
1.50％の範囲が必要である。Siは脱酸のためには
0.01％は必要であり、また0.30％を越える量は特
に必要ではない。尚、Alはキルド鋼では通常
0.005〜0.10程度含有されるものである。この主
成分以外にオーステナイト結晶粒を微細にしてか
つ強度レベルを60〜80Kgｆ／mm2（降伏点）に保持
するにはCr1.5％以下、Mo0.4％以下、Ti0.03％
以下の１種以上を含むことが実用上好ましい。
尚、0.5％以下のCu、1.0％以下のCo添加は耐SSC
特性向上に有効であることは公知であり、従つて
本発明の出発鋼に之等の元素を含有せしめること
も有利である。 実施例 第２表は第１表の記号２および３に示す化学成
分をもつ鋼を各温度で30秒焼戻しを行つた場合の
SSC特性を示す。鋼２の本発明条件を満すもので
は降伏点６〜70Kgｆ／mm2でかつNACE溶液中の
定歪速度引張試験の破断強度σfが降伏点σyより十
分高い。鋼３はMo、Tiを含有しているため強度
が高いが、本発明条件では十分に良い耐SSC特性
を示す。
【表】
第１図は第１表の記号１の鋼の焼戻しによる耐
SSC特性の変化を示す図である。図中の数字は焼
戻し温度、〇中の数字は秒単位で示した焼戻し時
間を示す。
SSC特性の変化を示す図である。図中の数字は焼
戻し温度、〇中の数字は秒単位で示した焼戻し時
間を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ C0.05〜0.35％、Si0.01〜0.30％、Mn0.15〜
1.50％を含み、残部は実質的にFeよりなる低合金
Alキルド鋼を、オーステナイト温度域から焼入
れて90％以上をマルテンサイト組織としたものを
700℃以上Ac1変態点以下の温度域に10秒以上300
秒以下の時間焼戻し処理を施すか、もしくは680
℃以上700℃未満の温度域に30秒以上300秒以下の
時間焼戻し処理を施すことを特徴とする低合金
Alキルド鋼の硫化物応力腐食割れの改善法。 ２ C0.05〜0.35％、Si0.01〜0.30％、Mn0.15〜
1.50％に加えて、Cr1.5％以下、Mo0.4％以下、
Ti0.03％以下のうち１種以上を含み、残部が実質
的にFeよりなる低合金Alキルド鋼を、オーステ
ナイト温度域から焼入れて90％以上をマルテンサ
イト組織としたものを700℃以上Ac1変態点以下
の温度域に10秒以上300秒以下の時間焼戻し処理
を施すか、もしくは680℃以上700℃未満の温度域
に30秒以上300秒以下の時間焼戻し処理を施すこ
とを特徴とする低合金Alキルド鋼の硫化物応力
腐食割れの改善法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9304480A JPS5719321A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Improvement for sulfide stress corrosion cracking of low alloy steel |
| CA000381289A CA1188963A (en) | 1980-07-08 | 1981-07-07 | Method for producing steels having improved resistance to sulfide stress corrosion cracking |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9304480A JPS5719321A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Improvement for sulfide stress corrosion cracking of low alloy steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5719321A JPS5719321A (en) | 1982-02-01 |
| JPH0127126B2 true JPH0127126B2 (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=14071499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9304480A Granted JPS5719321A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Improvement for sulfide stress corrosion cracking of low alloy steel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5719321A (ja) |
| CA (1) | CA1188963A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101418416B (zh) | 2007-10-26 | 2010-12-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 屈服强度800MPa级低焊接裂纹敏感性钢板及其制造方法 |
| CN102814630B (zh) * | 2012-09-19 | 2013-06-05 | 南通超达机械科技有限公司 | 一种提升epp发泡模具模仁硬度的方法 |
| CN105603315B (zh) * | 2016-03-24 | 2017-07-18 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢的热轧生产方法 |
| CN105624552B (zh) * | 2016-03-24 | 2017-08-01 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢及其冶炼方法 |
| CN113403530A (zh) * | 2021-05-22 | 2021-09-17 | 江苏铸鸿重工股份有限公司 | 一种高强度耐腐蚀合金钢锻圆及其制备方法 |
-
1980
- 1980-07-08 JP JP9304480A patent/JPS5719321A/ja active Granted
-
1981
- 1981-07-07 CA CA000381289A patent/CA1188963A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5719321A (en) | 1982-02-01 |
| CA1188963A (en) | 1985-06-18 |
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