JPH0772304B2 - クラッド管の熱処理方法 - Google Patents
クラッド管の熱処理方法Info
- Publication number
- JPH0772304B2 JPH0772304B2 JP4470689A JP4470689A JPH0772304B2 JP H0772304 B2 JPH0772304 B2 JP H0772304B2 JP 4470689 A JP4470689 A JP 4470689A JP 4470689 A JP4470689 A JP 4470689A JP H0772304 B2 JPH0772304 B2 JP H0772304B2
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- JP
- Japan
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- less
- heat treatment
- heating
- clad tube
- treatment method
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、H2S分が多いサワー環境の油井等におえるラ
インパイプに使用されるクラッド管の熱処理方法に関す
る。
インパイプに使用されるクラッド管の熱処理方法に関す
る。
（従来技術とその問題点） 近年の石油・天然ガス油井においては、井戸の深度が深
くなってきており、このため、塩素イオン、硫化水素ガ
ス等の腐食因子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、ま
た油井を回復するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入
することも行なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。
くなってきており、このため、塩素イオン、硫化水素ガ
ス等の腐食因子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、ま
た油井を回復するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入
することも行なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。
ここで使用されるラインパイプ材は、高温・高圧に耐え
る機械的性質と、すぐれた耐食性が要求される。この機
械的性質について、API（アメリカ石油協会）規格で
は、耐力36.6kg/mm2以上、降伏比（耐力／引張強度）0.
85以下、更に場合によっては−30℃における衝撃吸収エ
ネルギーが3.5kg・ｍ以上の特性を具備せねばならない
ことを規定している。その理由は、耐力が低いと管の強
度が弱く、管の肉厚を大きくせねばならないからであ
り、降伏比が大きいと僅かの塑性変形で破壊に至るため
である。また−30℃における高い衝撃吸収エネルギーを
必要とするのはラインパイプが低温環境で使用されるこ
とを考慮したためである。
る機械的性質と、すぐれた耐食性が要求される。この機
械的性質について、API（アメリカ石油協会）規格で
は、耐力36.6kg/mm2以上、降伏比（耐力／引張強度）0.
85以下、更に場合によっては−30℃における衝撃吸収エ
ネルギーが3.5kg・ｍ以上の特性を具備せねばならない
ことを規定している。その理由は、耐力が低いと管の強
度が弱く、管の肉厚を大きくせねばならないからであ
り、降伏比が大きいと僅かの塑性変形で破壊に至るため
である。また−30℃における高い衝撃吸収エネルギーを
必要とするのはラインパイプが低温環境で使用されるこ
とを考慮したためである。
従来、このパイプ材として、炭素鋼又は低合金鋼の単層
管が使用されていた。ラインパイプとして使用するため
にはパイプ連結のための溶接工程が不可欠であり、溶接
性を考慮し、更には溶接による脆化を防止するために、
低炭素の材料を選択せばならなかったかあである。しか
し、炭素鋼や低合金鋼の単層管では耐食性に欠ける問題
があった。
管が使用されていた。ラインパイプとして使用するため
にはパイプ連結のための溶接工程が不可欠であり、溶接
性を考慮し、更には溶接による脆化を防止するために、
低炭素の材料を選択せばならなかったかあである。しか
し、炭素鋼や低合金鋼の単層管では耐食性に欠ける問題
があった。
そこで、ラインパイプとしての使用条件を考慮し、ライ
ンパイプ材として所定の強度と耐食性の両特性を満足さ
せるため、外側を炭素鋼又は低合金鋼、内側をNi基合金
から形成したいわゆるクラッド管の使用が提案されてい
るが、適正な熱処理条件の設定が困難であったため、材
質に相応した特性を確保することができなかった。
ンパイプ材として所定の強度と耐食性の両特性を満足さ
せるため、外側を炭素鋼又は低合金鋼、内側をNi基合金
から形成したいわゆるクラッド管の使用が提案されてい
るが、適正な熱処理条件の設定が困難であったため、材
質に相応した特性を確保することができなかった。
即ち、炭素鋼又は低合金鋼に所定の強度及び靭性を付与
するためには、約950℃で加熱後焼入れを行なう必要が
あり、一方、Cr−Mo−Ni系のNi基合金の場合、所定の耐
食性を付与するために、約1050℃にて加熱後急冷するこ
とにより、炭素分を基地中に固溶させるいわゆる液体化
熱処理が必要である。
するためには、約950℃で加熱後焼入れを行なう必要が
あり、一方、Cr−Mo−Ni系のNi基合金の場合、所定の耐
食性を付与するために、約1050℃にて加熱後急冷するこ
とにより、炭素分を基地中に固溶させるいわゆる液体化
熱処理が必要である。
しかし、1050℃に加熱後水冷、950℃に加熱後水冷、690
℃に加熱後空冷の熱処理を施すことにより、耐食性、耐
力及び靭性の点では満足すべき結果が得られても、降伏
比は約0.9又はそれ以上にもなり、前述したAPI規格をク
リアすることはできないのである。外層（炭素鋼又は低
合金鋼）及び内層（Ni基合金）の熱処理条件（加熱温
度、冷却方法）の妥協点として、冷えば1050℃にて加熱
後空冷すると冷却速度が遅いために、今度は十分な耐力
を得ることができない。このようにクラッド管は、材質
の相違から適正な熱処理を実施することは極めて困難で
あった。
℃に加熱後空冷の熱処理を施すことにより、耐食性、耐
力及び靭性の点では満足すべき結果が得られても、降伏
比は約0.9又はそれ以上にもなり、前述したAPI規格をク
リアすることはできないのである。外層（炭素鋼又は低
合金鋼）及び内層（Ni基合金）の熱処理条件（加熱温
度、冷却方法）の妥協点として、冷えば1050℃にて加熱
後空冷すると冷却速度が遅いために、今度は十分な耐力
を得ることができない。このようにクラッド管は、材質
の相違から適正な熱処理を実施することは極めて困難で
あった。
本発明は上記問題に鑑み、クラッド管の新規な熱処理方
法を提供するものであって、焼入れ加熱温度をオーステ
ナイト化温度まで上昇させず、焼入れ加熱温度としては
比較的低温のフェライト−オーステナイトの二相域温度
にて加熱することに最大の特徴を有する。
法を提供するものであって、焼入れ加熱温度をオーステ
ナイト化温度まで上昇させず、焼入れ加熱温度としては
比較的低温のフェライト−オーステナイトの二相域温度
にて加熱することに最大の特徴を有する。
（技術的手段及び作用） 本発明は、重量％にて、C:0.16％以下、Si:0.50％以
下、Mn:1.55％以下、Ni:0.60％以下、Ci:0.20％以下、M
o:0.30％以下、V:0.10％以下を含有し、炭素当量値が0.
42以下、残部実質的にFeからなる炭素鋼又は低合金鋼の
外層と、Ni基合金の内層とから構成されるクラッド管の
熱処理に於て、鋳造後、1050±25℃のオーステナイト化
温度にて加熱後水冷することにより外層の拡散処理及び
内層の溶体化処理を行ない、次に820±30のフェライト
−オーステナイト温度にて加熱後水冷することにより焼
入れ処理を行なうものである。
下、Mn:1.55％以下、Ni:0.60％以下、Ci:0.20％以下、M
o:0.30％以下、V:0.10％以下を含有し、炭素当量値が0.
42以下、残部実質的にFeからなる炭素鋼又は低合金鋼の
外層と、Ni基合金の内層とから構成されるクラッド管の
熱処理に於て、鋳造後、1050±25℃のオーステナイト化
温度にて加熱後水冷することにより外層の拡散処理及び
内層の溶体化処理を行ない、次に820±30のフェライト
−オーステナイト温度にて加熱後水冷することにより焼
入れ処理を行なうものである。
但し、炭素当量値は次式によって表される。
なお、焼入れ処理後、必要に応じて低温靭性を向上させ
るため、600±30℃にて加熱後空冷する焼戻し処理を行
なうものである。
るため、600±30℃にて加熱後空冷する焼戻し処理を行
なうものである。
本発明の熱処理方法を実施することによって、耐力36.6
kg/mm2以上、降伏比0.85以下、−30℃における衝撃吸収
エネルギーが3.5kg・ｍ以上の特性を備えた外層と、す
ぐれた耐食性を備えた内層とから構成されるクラッド管
を得ることができる。
kg/mm2以上、降伏比0.85以下、−30℃における衝撃吸収
エネルギーが3.5kg・ｍ以上の特性を備えた外層と、す
ぐれた耐食性を備えた内層とから構成されるクラッド管
を得ることができる。
（実施例） クラッド管は、炭素鋼又は低合金鋼の外層と、Ni基合金
の内層とから構成される。
の内層とから構成される。
遠心力鋳造法にて４種類（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のクラッド
管を供試管として製造した。その合金成分を第１表に示
す。なお、供試管のサイズは、外径168.3mm、肉厚15.7m
m（外層12.7mm、内層3mm）、長さ5mである。
管を供試管として製造した。その合金成分を第１表に示
す。なお、供試管のサイズは、外径168.3mm、肉厚15.7m
m（外層12.7mm、内層3mm）、長さ5mである。
供試管No.1〜８について、種々の条件にて熱処理を行な
い、熱処理後の機械的性質及び耐食性を調べた。熱処理
条件を第２表、機械的性質第３表に示す。供試管No.１
及び２は、本発明の方法と比較するために行なったもの
で、当業者が一般的に考える熱処理条件である。供試管
No.3〜８は何れも本発明の熱処理条件によった。
い、熱処理後の機械的性質及び耐食性を調べた。熱処理
条件を第２表、機械的性質第３表に示す。供試管No.１
及び２は、本発明の方法と比較するために行なったもの
で、当業者が一般的に考える熱処理条件である。供試管
No.3〜８は何れも本発明の熱処理条件によった。
第３表の結果から明らかな如く、本発明の熱処理方法に
よってクラッド管は、前述したAPI規格における、耐力3
6.6kg/mm2以上、降伏比0.85以下、−30℃における衝撃
吸収エネルギー3.5kg・ｍ以上の特性を具備している。
一方、供試管No.1は耐力が低く、供試管No.2は降伏比が
高い。
よってクラッド管は、前述したAPI規格における、耐力3
6.6kg/mm2以上、降伏比0.85以下、−30℃における衝撃
吸収エネルギー3.5kg・ｍ以上の特性を具備している。
一方、供試管No.1は耐力が低く、供試管No.2は降伏比が
高い。
供試管No.6〜No.8は、焼戻し処理を行なっているため、
低温における衝撃吸収エネルギーは更に大きく、低温靭
性に特にすぐれていると言える。
低温における衝撃吸収エネルギーは更に大きく、低温靭
性に特にすぐれていると言える。
更に、本発明の熱処理方法によったクラッド管の耐食性
を評価するため、供試管No.4及びNo.7について分極テス
ト及び粒界腐食テストを行なった。その結果を第４表に
示す。なお、分極テストは、40℃、３％NaC1、pH3.90中
にて行なった。粒界腐食テストはASTM A262プラクティ
スＣ（沸騰65％HNO3）に準拠して行なった。
を評価するため、供試管No.4及びNo.7について分極テス
ト及び粒界腐食テストを行なった。その結果を第４表に
示す。なお、分極テストは、40℃、３％NaC1、pH3.90中
にて行なった。粒界腐食テストはASTM A262プラクティ
スＣ（沸騰65％HNO3）に準拠して行なった。
耐食性を評価するため、内層成分と同種の材料であるIN
625材のプレート材について、所定の溶体化処理後にお
ける孔食電位及び腐食減量を調べたところ、夫々孔食電
位758mV、腐食減量0.45g/m2hであり、本発明の方法によ
ったものと同程度の性能であった。
625材のプレート材について、所定の溶体化処理後にお
ける孔食電位及び腐食減量を調べたところ、夫々孔食電
位758mV、腐食減量0.45g/m2hであり、本発明の方法によ
ったものと同程度の性能であった。
（発明の効果） 本発明の熱処理方法を実施したクラッド管は、高い強度
及び低温靭性並びにすぐれた耐食性を備えてい。従っ
て、サワー環境での油井ラインパイプ部材として使用す
るのに最適である。また、同様な特性が要求される化学
機器用の配管材の熱処理にも適用できる。
及び低温靭性並びにすぐれた耐食性を備えてい。従っ
て、サワー環境での油井ラインパイプ部材として使用す
るのに最適である。また、同様な特性が要求される化学
機器用の配管材の熱処理にも適用できる。
Claims (2)
- 【請求項１】重量％にて、C:0.16％以下、Si:0.50％以
下、Mn:1.55％以下、Ni:0.60％以下、Cr:0.20％以下、M
o:0.30％以下、V:0.10％以下を含有し、炭素当量値が0.
42以下、残部実質的にFeからなる炭素鋼又は低合金鋼の
外層と、Ni基合金の内層とから構成されるクラッド管の
熱処理に於て、鋳造後、1050±25℃にて加熱後水冷し、
次に820±30℃にて加熱後水冷することを特徴とするク
ラッド管の熱処理方法。 但し、炭素当量値は次式によって表わされる。 - 【請求項２】1050±25℃にて加熱後水冷し、次に820±3
0℃にて加熱後水冷した後、更に600±30℃にて加熱後空
冷する請求項１に記載のクラッド管の熱処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4470689A JPH0772304B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | クラッド管の熱処理方法 |
| SU4831630 RU2058676C1 (ru) | 1989-02-23 | 1990-10-22 | Способ охлаждения пучка заряженных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4470689A JPH0772304B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | クラッド管の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225622A JPH02225622A (ja) | 1990-09-07 |
| JPH0772304B2 true JPH0772304B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=12698863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4470689A Expired - Lifetime JPH0772304B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | クラッド管の熱処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772304B2 (ja) |
| RU (1) | RU2058676C1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2721761B2 (ja) * | 1991-10-07 | 1998-03-04 | 新日本製鐵株式会社 | 耐磨耗特性に優れた溶接鋼管の製造方法 |
| JP2681591B2 (ja) * | 1993-03-08 | 1997-11-26 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性と低温靱性に優れた複合鋼板の製造法 |
| KR100338706B1 (ko) * | 1997-07-25 | 2002-09-19 | 주식회사 포스코 | 몰리브덴함유스테인레스강의충격인성을향상시키기위한소둔열처리방법 |
| KR100505730B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2005-08-03 | 두산중공업 주식회사 | 고강도와 고인성을 갖는 롤쉘의 열처리 방법 |
| KR101301994B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-09-03 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 클래드강 제조 방법 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4470689A patent/JPH0772304B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-10-22 RU SU4831630 patent/RU2058676C1/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2058676C1 (ru) | 1996-04-20 |
| JPH02225622A (ja) | 1990-09-07 |
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