JPH0967624A - 耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法 - Google Patents
耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法Info
- Publication number
- JPH0967624A JPH0967624A JP24073695A JP24073695A JPH0967624A JP H0967624 A JPH0967624 A JP H0967624A JP 24073695 A JP24073695 A JP 24073695A JP 24073695 A JP24073695 A JP 24073695A JP H0967624 A JPH0967624 A JP H0967624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel pipe
- temperature
- resistance
- sscc resistance
- 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
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度で優れた耐SSCC性を有する油井用
に適した鋼管を低コストで工業的に製造する。 【解決手段】 C:0.15〜0.30%、Si:0.
05〜1.00%、Mn:0.20〜1.50%、P:
0.02%以下、Cr:0.3〜1.5%、Mo:0.
10〜1.00%、Al:0.01〜0.07%、N:
0.015%以下、S:0.0015%以下、Ca:
0.0002〜0.0010%を含み、かつ、Nb:
0.01〜0.05%、Ti:0.01〜0.05%、
V:0.01〜0.10%、B:0.001〜0.00
5%のうちの1種または2種以上を含有し、残部がFe
および不可避的不純物からなる鋼管に対し、Ac3変態
点以上、結晶粗大化開始温度未満の温度から焼入れし、
ついでAc1変態点以下の温度で焼戻しを行う。
に適した鋼管を低コストで工業的に製造する。 【解決手段】 C:0.15〜0.30%、Si:0.
05〜1.00%、Mn:0.20〜1.50%、P:
0.02%以下、Cr:0.3〜1.5%、Mo:0.
10〜1.00%、Al:0.01〜0.07%、N:
0.015%以下、S:0.0015%以下、Ca:
0.0002〜0.0010%を含み、かつ、Nb:
0.01〜0.05%、Ti:0.01〜0.05%、
V:0.01〜0.10%、B:0.001〜0.00
5%のうちの1種または2種以上を含有し、残部がFe
および不可避的不純物からなる鋼管に対し、Ac3変態
点以上、結晶粗大化開始温度未満の温度から焼入れし、
ついでAc1変態点以下の温度で焼戻しを行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高強度でかつ耐
硫化物応力腐食割れ性(以下耐SSCC性という)に優
れた油井およびガス井用として適した鋼管の製造方法に
関する。
硫化物応力腐食割れ性(以下耐SSCC性という)に優
れた油井およびガス井用として適した鋼管の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、石油の油井や天然ガスのガス井
は、近い将来に予想される石油資源の枯渇化を目前にし
て、従来は顧みられなかったような深層油田の発掘や、
開発が一旦放棄されたサワーガス田などに対する開発が
世界的規模で盛んに行われている。
は、近い将来に予想される石油資源の枯渇化を目前にし
て、従来は顧みられなかったような深層油田の発掘や、
開発が一旦放棄されたサワーガス田などに対する開発が
世界的規模で盛んに行われている。
【0003】このような油井、ガス井は、一般に深度が
数千mと極めて深く、長い油井管、ガス井管(以下総称
して油井管という)を吊り下げる形となるため、地上付
近の油井管には大きな荷重がかかるので、高強度である
ことが要求されている。また、その油井、ガス井の雰囲
気は、H2S、CO2、Cl-等を含有する湿潤下の極め
て厳しい腐食環境の場合が多く、耐食性、特に耐SSC
C性に優れた油井管が要求される。このため、油井、ガ
ス井の掘削、および採油、採ガスなどの油井管として
は、高強度でかつ耐食性、特に耐SSCC性に対する要
求が以前にも増して厳しくなってきている。
数千mと極めて深く、長い油井管、ガス井管(以下総称
して油井管という)を吊り下げる形となるため、地上付
近の油井管には大きな荷重がかかるので、高強度である
ことが要求されている。また、その油井、ガス井の雰囲
気は、H2S、CO2、Cl-等を含有する湿潤下の極め
て厳しい腐食環境の場合が多く、耐食性、特に耐SSC
C性に優れた油井管が要求される。このため、油井、ガ
ス井の掘削、および採油、採ガスなどの油井管として
は、高強度でかつ耐食性、特に耐SSCC性に対する要
求が以前にも増して厳しくなってきている。
【0004】このような観点から従来の油井管は、通常
Mn−Cr鋼またはCr−Mo鋼から製造した油井管
に、焼入れ、焼戻し処理を行って製造されている。すな
わち、油井管の焼入れ、焼戻し処理は、高強度化と高靭
性化に寄与し、焼戻しマルテンサイト組織は、耐SSC
C性に優れた性能を示す。しかしながら、耐SSCC性
と強度とは、相反する関係に有り、高強度になるほど高
い耐SSCC性が要求される。このため、従来は、耐S
SCC性確保の制約から、降伏強さ655〜758N/
mm2が限界とされていた。
Mn−Cr鋼またはCr−Mo鋼から製造した油井管
に、焼入れ、焼戻し処理を行って製造されている。すな
わち、油井管の焼入れ、焼戻し処理は、高強度化と高靭
性化に寄与し、焼戻しマルテンサイト組織は、耐SSC
C性に優れた性能を示す。しかしながら、耐SSCC性
と強度とは、相反する関係に有り、高強度になるほど高
い耐SSCC性が要求される。このため、従来は、耐S
SCC性確保の制約から、降伏強さ655〜758N/
mm2が限界とされていた。
【0005】降伏強さ690N/mm2以上の油井管の
製造方法としては、C:0.15〜0.45%、Si:
0.1〜1.0%、Mn:0.3〜1.8%、sol.
Al:0.01%以下、Ti:を0.005〜0.1%
とZr:0.01〜0.2%の1種または2種以上、
N:{0.002+[Ti(%)+Zr(%)]/8}
%以下、AlN:0.005%以下を含み、残部実質的
にFeからなる低合金鋼管に対し、880〜980℃か
ら焼入れを行った後、600〜730℃で焼戻しを行う
と共に、600〜730℃の温度域において塑性加工を
全歪量が1〜20%となるよう1回または複数回行い、
しかる後に800〜950℃からの焼入れと600〜7
30℃での焼戻しとを行う方法(特開平1−28332
2号公報)、C:0.15〜0.50%、Si:0.1
0〜1.0%、Mn:0.3〜1.8%、Cr:0.0
4%以下、Mo:0.82〜3.0%、sol.Al:
0.005〜0.07%、N:0.01%以下を含み、
必要であれば、Nb:0.005〜0.10%、Ti:
0.005〜0.15%、B:0.0010〜0.00
50%、Zr:0.01〜0.2%の1種または2種以
上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼
管に対し、840〜950℃で0.1〜2.0時間の加
熱から焼入れを行い、ついで600〜740℃で0.1
〜5.0時間の焼戻しを行う方法(特開平3−2044
3号公報)が提案されている。
製造方法としては、C:0.15〜0.45%、Si:
0.1〜1.0%、Mn:0.3〜1.8%、sol.
Al:0.01%以下、Ti:を0.005〜0.1%
とZr:0.01〜0.2%の1種または2種以上、
N:{0.002+[Ti(%)+Zr(%)]/8}
%以下、AlN:0.005%以下を含み、残部実質的
にFeからなる低合金鋼管に対し、880〜980℃か
ら焼入れを行った後、600〜730℃で焼戻しを行う
と共に、600〜730℃の温度域において塑性加工を
全歪量が1〜20%となるよう1回または複数回行い、
しかる後に800〜950℃からの焼入れと600〜7
30℃での焼戻しとを行う方法(特開平1−28332
2号公報)、C:0.15〜0.50%、Si:0.1
0〜1.0%、Mn:0.3〜1.8%、Cr:0.0
4%以下、Mo:0.82〜3.0%、sol.Al:
0.005〜0.07%、N:0.01%以下を含み、
必要であれば、Nb:0.005〜0.10%、Ti:
0.005〜0.15%、B:0.0010〜0.00
50%、Zr:0.01〜0.2%の1種または2種以
上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼
管に対し、840〜950℃で0.1〜2.0時間の加
熱から焼入れを行い、ついで600〜740℃で0.1
〜5.0時間の焼戻しを行う方法(特開平3−2044
3号公報)が提案されている。
【0006】また、C:0.15〜0.40%、Si:
0.1〜1.0%、Mn:0.3〜1.0%、Cr:
0.1〜1.5%、Mo:0.1〜1.0%、Al:
0.01〜0.10%、P:0.015以下、S:0.
005%以下、N:0.003〜0.015%を含有す
ると共に、必要に応じてさらに、Nb:0.01〜0.
10%、V:0.01〜0.10%、Ti:0.005
〜0.050%、B:0.0001〜0.0050%、
Ca:0.0005〜0.0100%、Cu:0.1〜
0.5%のうちの1種以上を含み、残部がFeおよび不
可避的不純物からなる成分組成の鋼を、Ac3変態点以
上結晶粒粗大化開始温度未満の温度域から焼入れし、続
いてこれを再びAc3変態点以上結晶粒粗大化開始温度
未満の温度域にまで加熱した後、該温度域から再度焼入
れし、その後Ac1変態点以下の温度で焼戻すか、ある
いはAc3変態点以上結晶粒粗大化開始温度未満の温度
域にまで加熱した後、(Ac1変態点−50℃)以下の
温度で焼戻し、続いてこれを再びAc3変態点以上結晶
粒粗大化開始温度未満の温度域にまで加熱した後、該温
度域から再度焼入れし、その後Ac1変態点以下の温度
で焼戻す方法(特開昭59−232220号公報)、
C:0.30%以下、Si:0.05〜1.00%、M
n:0.30〜1.00%、P:0.03%以下、S:
0.03%以下、Cr:0.30〜1.50%、Mo:
0.10〜2.00%、Al:0.01〜0.05%、
N:0.015%以下を含み、Nb:0.01〜0.0
4%、V:0.03〜0.10%、Ti:0.01〜
0.05%、B:0.0010〜0.0050%、C
a:0.0010〜0.0050%のうちの1種または
2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる鋼管に対し、焼入れ焼戻しを2回繰り返す高強度
耐食性鋼管の製造方法において、1回目の焼入れ焼戻し
後に冷間もしくは温間で完全な曲がり取りを行い、2回
目の焼入れ焼戻し後は温間で軽微な曲がり取りを行う
か、もしくは曲がり取りを行わない方法(特開平5−2
87381号公報)が提案されている。
0.1〜1.0%、Mn:0.3〜1.0%、Cr:
0.1〜1.5%、Mo:0.1〜1.0%、Al:
0.01〜0.10%、P:0.015以下、S:0.
005%以下、N:0.003〜0.015%を含有す
ると共に、必要に応じてさらに、Nb:0.01〜0.
10%、V:0.01〜0.10%、Ti:0.005
〜0.050%、B:0.0001〜0.0050%、
Ca:0.0005〜0.0100%、Cu:0.1〜
0.5%のうちの1種以上を含み、残部がFeおよび不
可避的不純物からなる成分組成の鋼を、Ac3変態点以
上結晶粒粗大化開始温度未満の温度域から焼入れし、続
いてこれを再びAc3変態点以上結晶粒粗大化開始温度
未満の温度域にまで加熱した後、該温度域から再度焼入
れし、その後Ac1変態点以下の温度で焼戻すか、ある
いはAc3変態点以上結晶粒粗大化開始温度未満の温度
域にまで加熱した後、(Ac1変態点−50℃)以下の
温度で焼戻し、続いてこれを再びAc3変態点以上結晶
粒粗大化開始温度未満の温度域にまで加熱した後、該温
度域から再度焼入れし、その後Ac1変態点以下の温度
で焼戻す方法(特開昭59−232220号公報)、
C:0.30%以下、Si:0.05〜1.00%、M
n:0.30〜1.00%、P:0.03%以下、S:
0.03%以下、Cr:0.30〜1.50%、Mo:
0.10〜2.00%、Al:0.01〜0.05%、
N:0.015%以下を含み、Nb:0.01〜0.0
4%、V:0.03〜0.10%、Ti:0.01〜
0.05%、B:0.0010〜0.0050%、C
a:0.0010〜0.0050%のうちの1種または
2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる鋼管に対し、焼入れ焼戻しを2回繰り返す高強度
耐食性鋼管の製造方法において、1回目の焼入れ焼戻し
後に冷間もしくは温間で完全な曲がり取りを行い、2回
目の焼入れ焼戻し後は温間で軽微な曲がり取りを行う
か、もしくは曲がり取りを行わない方法(特開平5−2
87381号公報)が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平1−283
322号公報、特開平3−20443号公報に開示の方
法は、1回目の焼入れ焼戻し後塑性加工を実施し、再度
焼入れ焼戻しを行うため、多数の熱処理が必要であり、
製造コストが増加して高価となる。また、特開昭59−
232220号公報、特開平5−287381号公報に
開示の方法は、前記特開平1−283322号公報、特
開平3−20443号公報に開示の方法と同様に、2回
の焼入れ焼戻しを行うため、多数の熱処理が必要であ
り、製造コストが増加して高価となるという欠点を有し
ている。
322号公報、特開平3−20443号公報に開示の方
法は、1回目の焼入れ焼戻し後塑性加工を実施し、再度
焼入れ焼戻しを行うため、多数の熱処理が必要であり、
製造コストが増加して高価となる。また、特開昭59−
232220号公報、特開平5−287381号公報に
開示の方法は、前記特開平1−283322号公報、特
開平3−20443号公報に開示の方法と同様に、2回
の焼入れ焼戻しを行うため、多数の熱処理が必要であ
り、製造コストが増加して高価となるという欠点を有し
ている。
【0008】上記のとおり、690N/mm2以上の高
強度と耐SSCC性の双方を満足させるためには、二次
加工によって細粒の焼戻しマルテンサイト組織を得る方
法が多数提案されているが、例えば、特開平5−287
381号公報の方法により製造された鋼管でも、耐SS
CC性試験の1種であるNACE定荷重試験(室温下、
H2Sを飽和させた5%NaCl水溶液に0.5%CH3
COOHを添加した溶液中で、直径6.4mmの丸棒引
張試験片に定荷重を負荷し、720時間で破断しない限
界負荷応力により耐SSCC性を評価する試験)を行う
と、高降伏強さ材では、高負荷応力側で時々短時間で破
断する現象が起こることがあり、耐SSCC性の性能上
の問題を有している。
強度と耐SSCC性の双方を満足させるためには、二次
加工によって細粒の焼戻しマルテンサイト組織を得る方
法が多数提案されているが、例えば、特開平5−287
381号公報の方法により製造された鋼管でも、耐SS
CC性試験の1種であるNACE定荷重試験(室温下、
H2Sを飽和させた5%NaCl水溶液に0.5%CH3
COOHを添加した溶液中で、直径6.4mmの丸棒引
張試験片に定荷重を負荷し、720時間で破断しない限
界負荷応力により耐SSCC性を評価する試験)を行う
と、高降伏強さ材では、高負荷応力側で時々短時間で破
断する現象が起こることがあり、耐SSCC性の性能上
の問題を有している。
【0009】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、690N/mm2以上の高強度で、しかも、そ
の高強度に見合う優れた耐SSCC性を有する油井用に
適した鋼管を低コストで工業的に製造できる耐SSCC
性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法を提供すること
にある。
解消し、690N/mm2以上の高強度で、しかも、そ
の高強度に見合う優れた耐SSCC性を有する油井用に
適した鋼管を低コストで工業的に製造できる耐SSCC
性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく硫化物応力腐食割れ試験後の試験片を詳
細に調査した結果、硫化物応力腐食割れの発生は、Ca
−Al−O系の大型非金属介在物および伸延したMnS
系の非金属介在物が起点となっていることを解明した。
そこで、本発明者らは、耐SSCC性に及ぼす合金成分
の影響について種々調査を実施し、所定の化学成分範囲
に限定することによって製品での非金属介在物の最大粒
径を20μm以下に制御でき、非金属介在物を微小に分
散して耐SSCC性が大幅に向上できること、特にS、
Caの含有量を微少に限定することにより達成できるこ
とを究明し、この発明に到達した。
的を達成すべく硫化物応力腐食割れ試験後の試験片を詳
細に調査した結果、硫化物応力腐食割れの発生は、Ca
−Al−O系の大型非金属介在物および伸延したMnS
系の非金属介在物が起点となっていることを解明した。
そこで、本発明者らは、耐SSCC性に及ぼす合金成分
の影響について種々調査を実施し、所定の化学成分範囲
に限定することによって製品での非金属介在物の最大粒
径を20μm以下に制御でき、非金属介在物を微小に分
散して耐SSCC性が大幅に向上できること、特にS、
Caの含有量を微少に限定することにより達成できるこ
とを究明し、この発明に到達した。
【0011】すなわちこの発明は、C:0.15〜0.
30%、Si:0.05〜1.00%、Mn:0.20
〜1.50%、P:0.02%以下、Cr:0.3〜
1.5%、Mo:0.10〜1.00%、Al:0.0
1〜0.07%、N:0.015%以下、S:0.00
15%以下、Ca:0.0002〜0.0010%を含
み、かつ、Nb:0.01〜0.05%、Ti:0.0
1〜0.05%、V:0.01〜0.10%、B:0.
001〜0.005%のうちの1種または2種以上を含
有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼管に
対し、Ac3変態点以上、結晶粗大化開始温度未満の温
度から焼入れし、ついでAc1変態点以下の温度で焼戻
しを行うことを特徴とする耐SSCC性に優れた高強度
油井用鋼管の製造方法である。
30%、Si:0.05〜1.00%、Mn:0.20
〜1.50%、P:0.02%以下、Cr:0.3〜
1.5%、Mo:0.10〜1.00%、Al:0.0
1〜0.07%、N:0.015%以下、S:0.00
15%以下、Ca:0.0002〜0.0010%を含
み、かつ、Nb:0.01〜0.05%、Ti:0.0
1〜0.05%、V:0.01〜0.10%、B:0.
001〜0.005%のうちの1種または2種以上を含
有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼管に
対し、Ac3変態点以上、結晶粗大化開始温度未満の温
度から焼入れし、ついでAc1変態点以下の温度で焼戻
しを行うことを特徴とする耐SSCC性に優れた高強度
油井用鋼管の製造方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の油井用鋼管の化
学成分の限定理由を説明する。Cは鋼の強度、靭性を確
保するのに必要不可欠な元素であるが、0.15%未満
では十分でなく、0.30%を超えると焼入れ時に焼割
れが発生するので、0.15〜0.30%とした。
学成分の限定理由を説明する。Cは鋼の強度、靭性を確
保するのに必要不可欠な元素であるが、0.15%未満
では十分でなく、0.30%を超えると焼入れ時に焼割
れが発生するので、0.15〜0.30%とした。
【0013】Siは脱酸および強度確保のために必要な
元素であるが、0.05%未満では脱酸が十分でなく、
1.00%を超えると靭性の劣化をきたすので、0.0
5〜1.00%とした。
元素であるが、0.05%未満では脱酸が十分でなく、
1.00%を超えると靭性の劣化をきたすので、0.0
5〜1.00%とした。
【0014】MnはSiと同様脱酸および強度確保のた
めに必要な元素であるが、0.20%未満では脱酸が十
分でなく、1.50%を超えると靭性の劣化をきたすの
で、0.20〜1.50%とした。
めに必要な元素であるが、0.20%未満では脱酸が十
分でなく、1.50%を超えると靭性の劣化をきたすの
で、0.20〜1.50%とした。
【0015】Pは鋼中に存在する不純物であり、鋼の清
浄性を損ない靭性ならびに延性を劣化させるので、少な
い方がよく、0.02%以下とした。
浄性を損ない靭性ならびに延性を劣化させるので、少な
い方がよく、0.02%以下とした。
【0016】Crは焼入れ性および耐食性を確保するの
に必要な元素であるが、0.3%未満ではその効果が十
分でなく、1.5%を超えると鋼中への水素侵入を助長
し、耐SSCC性を劣化させるので、0.3〜1.5%
とした。
に必要な元素であるが、0.3%未満ではその効果が十
分でなく、1.5%を超えると鋼中への水素侵入を助長
し、耐SSCC性を劣化させるので、0.3〜1.5%
とした。
【0017】MoはCrと同様焼入れ性および耐食性を
向上させ、かつ焼戻し軟化抵抗を高め、高強度化であっ
ても高温焼戻しを可能にし、耐SSCC性を向上させる
元素であるが、0.10%未満ではその効果が十分でな
く、1.00%を超えるとその効果が飽和し、粗大な炭
化物を生成して逆に靭性と耐SSCC性を劣化させるの
で、0.10〜1.00%とした。
向上させ、かつ焼戻し軟化抵抗を高め、高強度化であっ
ても高温焼戻しを可能にし、耐SSCC性を向上させる
元素であるが、0.10%未満ではその効果が十分でな
く、1.00%を超えるとその効果が飽和し、粗大な炭
化物を生成して逆に靭性と耐SSCC性を劣化させるの
で、0.10〜1.00%とした。
【0018】Alは脱酸および靭性確保に有効な元素で
あるが、0.01%未満ではその効果が十分でなく、
0.07%を超えるとアルミナ系のクラスター状介在物
を生成し、靭性を劣化させるので0.01〜0.07%
とした。
あるが、0.01%未満ではその効果が十分でなく、
0.07%を超えるとアルミナ系のクラスター状介在物
を生成し、靭性を劣化させるので0.01〜0.07%
とした。
【0019】Nは耐SSCC性を支配するAlN形成に
必要な元素であるが、0.015%を超えると耐食性、
靭性を劣化させるので、0.015%以下とした。
必要な元素であるが、0.015%を超えると耐食性、
靭性を劣化させるので、0.015%以下とした。
【0020】SはPと同様に鋼中に不可避的に存在する
不純物であり、鋼の清浄性を損ない靭性、延性を劣化さ
せるので少ないほどよく、かつ製品段階で伸延したMn
Sを形成し、耐SSCC性を著しく結果させるので、
0.0015%以下とした。
不純物であり、鋼の清浄性を損ない靭性、延性を劣化さ
せるので少ないほどよく、かつ製品段階で伸延したMn
Sを形成し、耐SSCC性を著しく結果させるので、
0.0015%以下とした。
【0021】Caは介在物の形態制御により靭性向上、
耐SSCC性向上に有効な元素であるが、0.0002
%未満ではその効果が十分でなく、0.0010%を超
えるとCa−Al−O系のクラスター状の非金属介在物
が局部的に散在することがあり、耐食性試験時に硫化物
応力腐食割れ発生の起点となるので、0.0002〜
0.0010%とした。
耐SSCC性向上に有効な元素であるが、0.0002
%未満ではその効果が十分でなく、0.0010%を超
えるとCa−Al−O系のクラスター状の非金属介在物
が局部的に散在することがあり、耐食性試験時に硫化物
応力腐食割れ発生の起点となるので、0.0002〜
0.0010%とした。
【0022】また、Ti、Nb、V、Bは、それぞれ耐
SSCC性の向上に有効な元素であり、これらを1種以
上添加することとした。
SSCC性の向上に有効な元素であり、これらを1種以
上添加することとした。
【0023】Ti、Nbはいずれも結晶粒を微細化し、
靭性ならびに耐SSCC性を向上させる元素であるが、
0.01%未満ではその効果が十分でなく、0.05%
を超えるとその効果が飽和すると共に、NbC析出物が
増加して耐SSCC性を劣化させるので、いずれも0.
01〜0.05%とした。
靭性ならびに耐SSCC性を向上させる元素であるが、
0.01%未満ではその効果が十分でなく、0.05%
を超えるとその効果が飽和すると共に、NbC析出物が
増加して耐SSCC性を劣化させるので、いずれも0.
01〜0.05%とした。
【0024】Vは焼戻し軟化抵抗を高める元素である
が、0.01%未満ではその効果が十分でなく、0.1
0%を超えると靭性が劣化するので、0.01〜0.1
0%とした。
が、0.01%未満ではその効果が十分でなく、0.1
0%を超えると靭性が劣化するので、0.01〜0.1
0%とした。
【0025】Bは焼入れ性および耐SSCC性の向上に
有効な元素であるが、0.001%未満ではその効果が
十分でなく、0.005%を超えると靭性が劣化するの
で、0.001〜0.005%とした。
有効な元素であるが、0.001%未満ではその効果が
十分でなく、0.005%を超えると靭性が劣化するの
で、0.001〜0.005%とした。
【0026】この発明における鋼管の製造は、前記化学
成分の鋼を溶製し、脱ガスを十分に行ったのち、鋳込み
温度を制御して大型のクラスター状介在物の浮上分離を
十分にさせながら鋳込みを行い、耐SSCC性に優れた
高清浄性の鋼塊または連続鋳造によるブルームを製造す
る。次いで分塊圧延で所定径のビレットとした後、マン
ネスマン方式による熱間加工によって所定寸法の鋼管と
する。
成分の鋼を溶製し、脱ガスを十分に行ったのち、鋳込み
温度を制御して大型のクラスター状介在物の浮上分離を
十分にさせながら鋳込みを行い、耐SSCC性に優れた
高清浄性の鋼塊または連続鋳造によるブルームを製造す
る。次いで分塊圧延で所定径のビレットとした後、マン
ネスマン方式による熱間加工によって所定寸法の鋼管と
する。
【0027】その後鋼管は、耐SSCC性に優れた炭化
物の微細分散した焼戻しマルテンサイト組織とするため
の焼入れ、焼戻し処理を実施し、炭化物の微細に分散し
た焼戻しマルテンサイト組織とする。この場合における
焼入れ温度は、Ac3変態点以上のオーステナイト温度
域であるが、850℃未満では前段の熱間加工の影響が
残存し、焼戻し後の強度のバラツキが発生する。一方、
焼入れ温度が950℃を超える結晶粒度が粗大化し、耐
SSCC性を低下させるので、好ましくは850〜95
0℃の範囲である。690N/mm2以上の強度とする
ための焼戻し温度は、600℃未満では強度が高くなり
すぎて耐食性が悪化し、750℃を超えると所望の強度
が得られないので、好ましくは600〜750℃の範囲
である。
物の微細分散した焼戻しマルテンサイト組織とするため
の焼入れ、焼戻し処理を実施し、炭化物の微細に分散し
た焼戻しマルテンサイト組織とする。この場合における
焼入れ温度は、Ac3変態点以上のオーステナイト温度
域であるが、850℃未満では前段の熱間加工の影響が
残存し、焼戻し後の強度のバラツキが発生する。一方、
焼入れ温度が950℃を超える結晶粒度が粗大化し、耐
SSCC性を低下させるので、好ましくは850〜95
0℃の範囲である。690N/mm2以上の強度とする
ための焼戻し温度は、600℃未満では強度が高くなり
すぎて耐食性が悪化し、750℃を超えると所望の強度
が得られないので、好ましくは600〜750℃の範囲
である。
【0028】
【実施例】表1に示す化学成分の鋼No.1〜8の鋼を
溶製し、脱ガスを十分に行ったのち、鋳込み温度を制御
して大型のクラスター状介在物の浮上分離を十分にさせ
ながら鋳込みを行って鋼塊または連続鋳造によるブルー
ムとなし、分塊圧延して丸ビレットとしたのち、各丸ビ
レットからマンネスマン方式による熱間圧延によって外
径250mm、肉厚15.0mmの継目無鋼管を製造し
た。次いで各継目無鋼管を920℃で20分加熱後、水
冷焼入れしたのち、焼戻し温度を変化させて熱処理を行
って強度の異なる供試材とした。各供試材は、清浄性を
評価するため、ミクロ研磨後、非金属介在物の大きさを
測定した。
溶製し、脱ガスを十分に行ったのち、鋳込み温度を制御
して大型のクラスター状介在物の浮上分離を十分にさせ
ながら鋳込みを行って鋼塊または連続鋳造によるブルー
ムとなし、分塊圧延して丸ビレットとしたのち、各丸ビ
レットからマンネスマン方式による熱間圧延によって外
径250mm、肉厚15.0mmの継目無鋼管を製造し
た。次いで各継目無鋼管を920℃で20分加熱後、水
冷焼入れしたのち、焼戻し温度を変化させて熱処理を行
って強度の異なる供試材とした。各供試材は、清浄性を
評価するため、ミクロ研磨後、非金属介在物の大きさを
測定した。
【0029】また、各供試材は、引張試験を行い、降伏
点と引張強さを測定すると共に、直径6.4mm、平行
部25.4mmの丸棒引張試験片を肉厚中央部から採取
し、NACE TM−0177 Method−Aに規
定される耐SSCC試験を実施した。なお、耐SSCC
試験は、室温下、H2Sを飽和させた5%NaCl水溶
液に0.5%CH3COOHを添加した溶液中で、引張
試験片にその降伏応力の80%の荷重をかけて720時
間浸漬し、破断の有無により合否を評価した。その結果
を表2に示す。
点と引張強さを測定すると共に、直径6.4mm、平行
部25.4mmの丸棒引張試験片を肉厚中央部から採取
し、NACE TM−0177 Method−Aに規
定される耐SSCC試験を実施した。なお、耐SSCC
試験は、室温下、H2Sを飽和させた5%NaCl水溶
液に0.5%CH3COOHを添加した溶液中で、引張
試験片にその降伏応力の80%の荷重をかけて720時
間浸漬し、破断の有無により合否を評価した。その結果
を表2に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】表2に示すとおり、鋼No.1〜4から製
造した本発明鋼管は、非金属介在物の最大長さがいずれ
も20μm以下と大幅に減少し、耐SSCC性試験にお
いていずれも破断がなく合格している。これに対し鋼N
o.5〜8から製造した比較鋼管は、SまたはCaの不
純物が多量に含有する鋼No.6、7、8は、かえって
非金属介在物が生長し、また、Ca含有量の少ない鋼N
o.5は、非金属介在物の生長を抑制できず、非金属介
在物の最大長さがいずれも25μmを超えており、耐S
SCC性試験において最大62.5%が破断して不合格
となっている。
造した本発明鋼管は、非金属介在物の最大長さがいずれ
も20μm以下と大幅に減少し、耐SSCC性試験にお
いていずれも破断がなく合格している。これに対し鋼N
o.5〜8から製造した比較鋼管は、SまたはCaの不
純物が多量に含有する鋼No.6、7、8は、かえって
非金属介在物が生長し、また、Ca含有量の少ない鋼N
o.5は、非金属介在物の生長を抑制できず、非金属介
在物の最大長さがいずれも25μmを超えており、耐S
SCC性試験において最大62.5%が破断して不合格
となっている。
【0033】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、化学成分を特定範囲に限定して非金属介在物の粒径
を小さくすることによって、1回の焼入れ焼戻しにより
耐SSCC性に優れた高強度油井用鋼管を得ることがで
き、比較的低コストで供給することができる。
ば、化学成分を特定範囲に限定して非金属介在物の粒径
を小さくすることによって、1回の焼入れ焼戻しにより
耐SSCC性に優れた高強度油井用鋼管を得ることがで
き、比較的低コストで供給することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 C:0.15〜0.30%、Si:0.
05〜1.00%、Mn:0.20〜1.50%、P:
0.02%以下、Cr:0.3〜1.5%、Mo:0.
10〜1.00%、Al:0.01〜0.07%、N:
0.015%以下、S:0.0015%以下、Ca:
0.0002〜0.0010%を含み、かつ、Nb:
0.01〜0.05%、Ti:0.01〜0.05%、
V:0.01〜0.10%、B:0.001〜0.00
5%のうちの1種または2種以上を含有し、残部がFe
および不可避的不純物からなる鋼管に対し、Ac3変態
点以上、結晶粗大化開始温度未満の温度から焼入れし、
ついでAc1変態点以下の温度で焼戻しを行うことを特
徴とする耐SSCC性に優れた高強度油井用鋼管の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24073695A JPH0967624A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24073695A JPH0967624A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967624A true JPH0967624A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=17063943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24073695A Pending JPH0967624A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0967624A (ja) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000068450A1 (fr) * | 1999-05-06 | 2000-11-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Produit en acier pour puits de petrole, dote d'une grande solidite et d'une excellente resistance a la corrosion fissurante provoquee par l'hydrogene sulfure |
| KR100340545B1 (ko) * | 1997-11-25 | 2002-09-18 | 주식회사 포스코 | 열처리간략형80kgf/㎟급강관용열연강대의제조방법 |
| WO2008123425A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 低合金油井管用鋼および継目無鋼管 |
| US7862667B2 (en) | 2007-07-06 | 2011-01-04 | Tenaris Connections Limited | Steels for sour service environments |
| US8002910B2 (en) | 2003-04-25 | 2011-08-23 | Tubos De Acero De Mexico S.A. | Seamless steel tube which is intended to be used as a guide pipe and production method thereof |
| EP2447386A1 (en) | 2009-06-24 | 2012-05-02 | JFE Steel Corporation | High-strength seamless steel tube for use in oil wells, which has excellent resistance to sulfide stress cracking and production method for same |
| US8221562B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-07-17 | Maverick Tube, Llc | Compact strip or thin slab processing of boron/titanium steels |
| CN101688505B (zh) | 2007-07-10 | 2012-08-22 | 臼井国际产业株式会社 | 燃料喷射管用钢管以及其制造方法 |
| WO2013094179A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Jfeスチール株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた油井用高強度継目無鋼管およびその製造方法 |
| JP2013227611A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Jfe Steel Corp | 耐ssc性に優れた高強度鋼材およびその製造方法 |
| EP2749664A4 (en) * | 2011-08-22 | 2015-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | STEEL TUBE FOR OIL DRILLING WITH EXCELLENT SULPHIDE TENSION RISK RESISTANCE |
| JP2016094649A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | Jfeスチール株式会社 | 継目無鋼管およびその製造方法 |
| US9644248B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-09 | Dalmine S.P.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9657365B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-23 | Dalmine S.P.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9803256B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-31 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| CN107338396A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-10 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 高淬透性储气库用无缝钢管及其生产方法 |
| US9970242B2 (en) | 2013-01-11 | 2018-05-15 | Tenaris Connections B.V. | Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe |
| US10844669B2 (en) | 2009-11-24 | 2020-11-24 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint sealed to internal and external pressures |
| US11105501B2 (en) | 2013-06-25 | 2021-08-31 | Tenaris Connections B.V. | High-chromium heat-resistant steel |
| US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
| JPWO2020196019A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2021-12-09 | 日本製鉄株式会社 | サワー環境での使用に適した継目無鋼管 |
| CN115584435A (zh) * | 2022-08-30 | 2023-01-10 | 浙江钱富万向节有限公司 | 一种用于重型十字轴冷挤成型的高强度钢及其制备方法 |
| US11952648B2 (en) | 2011-01-25 | 2024-04-09 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method of forming and heat treating coiled tubing |
| US12129533B2 (en) | 2015-04-14 | 2024-10-29 | Tenaris Connections B.V. | Ultra-fine grained steels having corrosion- fatigue resistance |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP24073695A patent/JPH0967624A/ja active Pending
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100340545B1 (ko) * | 1997-11-25 | 2002-09-18 | 주식회사 포스코 | 열처리간략형80kgf/㎟급강관용열연강대의제조방법 |
| WO2000068450A1 (fr) * | 1999-05-06 | 2000-11-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Produit en acier pour puits de petrole, dote d'une grande solidite et d'une excellente resistance a la corrosion fissurante provoquee par l'hydrogene sulfure |
| US8002910B2 (en) | 2003-04-25 | 2011-08-23 | Tubos De Acero De Mexico S.A. | Seamless steel tube which is intended to be used as a guide pipe and production method thereof |
| EA012501B1 (ru) * | 2007-03-30 | 2009-10-30 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Низколегированная сталь для нефтегазопромысловых труб и бесшовная стальная труба |
| EP2133443A4 (en) * | 2007-03-30 | 2010-05-05 | Sumitomo Metal Ind | STEEL WITH LOW ALLOY FOR A TUBE FOR OIL DRILL AND SEAMLESS STEEL TUBE |
| WO2008123425A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 低合金油井管用鋼および継目無鋼管 |
| US7862667B2 (en) | 2007-07-06 | 2011-01-04 | Tenaris Connections Limited | Steels for sour service environments |
| CN101688505B (zh) | 2007-07-10 | 2012-08-22 | 臼井国际产业株式会社 | 燃料喷射管用钢管以及其制造方法 |
| US8795450B2 (en) | 2007-07-10 | 2014-08-05 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha | Manufacturing method for a steel pipe for fuel injection pipe |
| US8221562B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-07-17 | Maverick Tube, Llc | Compact strip or thin slab processing of boron/titanium steels |
| US9234254B2 (en) | 2009-06-24 | 2016-01-12 | Jfe Steel Corporation | High-strength seamless steel tube, having excellent resistance to sulfide stress cracking, for oil wells and method for manufacturing the same |
| EP2447386A1 (en) | 2009-06-24 | 2012-05-02 | JFE Steel Corporation | High-strength seamless steel tube for use in oil wells, which has excellent resistance to sulfide stress cracking and production method for same |
| CN102459677A (zh) * | 2009-06-24 | 2012-05-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐硫化物应力破裂性优良的油井用高强度无缝钢管及其制造方法 |
| EP2447386A4 (en) * | 2009-06-24 | 2016-06-15 | Jfe Steel Corp | HIGH RESISTANCE WELDED STEEL TUBE FOR USE IN OIL WELL, WITH EXCELLENT SULFIDE STRESS CRACK RESISTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US10844669B2 (en) | 2009-11-24 | 2020-11-24 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint sealed to internal and external pressures |
| US11952648B2 (en) | 2011-01-25 | 2024-04-09 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method of forming and heat treating coiled tubing |
| EP2749664A4 (en) * | 2011-08-22 | 2015-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | STEEL TUBE FOR OIL DRILLING WITH EXCELLENT SULPHIDE TENSION RISK RESISTANCE |
| US9777352B2 (en) | 2011-08-22 | 2017-10-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Oil-well steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance |
| CN104011251A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-08-27 | 杰富意钢铁株式会社 | 抗硫化物应力开裂性优良的油井用高强度无缝钢管及其制造方法 |
| JP2013129879A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Jfe Steel Corp | 耐硫化物応力割れ性に優れた油井用高強度継目無鋼管およびその製造方法 |
| WO2013094179A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Jfeスチール株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた油井用高強度継目無鋼管およびその製造方法 |
| US9708681B2 (en) | 2011-12-22 | 2017-07-18 | Jfe Steel Corporation | High-strength seamless steel pipe for oil well use having excellent resistance to sulfide stress cracking |
| JP2013227611A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Jfe Steel Corp | 耐ssc性に優れた高強度鋼材およびその製造方法 |
| US9970242B2 (en) | 2013-01-11 | 2018-05-15 | Tenaris Connections B.V. | Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe |
| US10378074B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-08-13 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US11377704B2 (en) | 2013-03-14 | 2022-07-05 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US9803256B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-31 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US10378075B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-08-13 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US9657365B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-23 | Dalmine S.P.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9644248B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-09 | Dalmine S.P.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US11105501B2 (en) | 2013-06-25 | 2021-08-31 | Tenaris Connections B.V. | High-chromium heat-resistant steel |
| JP2016094649A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | Jfeスチール株式会社 | 継目無鋼管およびその製造方法 |
| US12129533B2 (en) | 2015-04-14 | 2024-10-29 | Tenaris Connections B.V. | Ultra-fine grained steels having corrosion- fatigue resistance |
| US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
| CN107338396A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-10 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 高淬透性储气库用无缝钢管及其生产方法 |
| JPWO2020196019A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2021-12-09 | 日本製鉄株式会社 | サワー環境での使用に適した継目無鋼管 |
| US12371765B2 (en) | 2019-03-22 | 2025-07-29 | Nippon Steel Corporation | Seamless steel pipe suitable for use in sour environment |
| CN115584435A (zh) * | 2022-08-30 | 2023-01-10 | 浙江钱富万向节有限公司 | 一种用于重型十字轴冷挤成型的高强度钢及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8617462B2 (en) | Steel for oil well pipe excellent in sulfide stress cracking resistance | |
| JP6107437B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管の製造方法 | |
| JPH0967624A (ja) | 耐sscc性に優れた高強度油井用鋼管の製造方法 | |
| EP2824198B1 (en) | Method for producing seamless steel pipe having high-strength and excellent sulfide stress cracking resistance | |
| CN101542002B (zh) | 低合金钢、油井用无缝钢管和无缝钢管的制造方法 | |
| US9708681B2 (en) | High-strength seamless steel pipe for oil well use having excellent resistance to sulfide stress cracking | |
| EP3173501B1 (en) | Low alloy oil-well steel pipe | |
| US10752979B2 (en) | Low alloy oil-well steel pipe | |
| JP5958450B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管およびその製造方法 | |
| KR102513656B1 (ko) | 적어도 100 밀리미터의 두께를 갖는 강 섹션 및 그 제조 방법 | |
| US10988819B2 (en) | High-strength steel material and production method therefor | |
| WO2017149571A1 (ja) | 油井用低合金高強度継目無鋼管 | |
| JP6131890B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管の製造方法ならびにその選定方法 | |
| EP3330398B1 (en) | Steel pipe for line pipe and method for manufacturing same | |
| JPH06116635A (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度低合金油井用鋼の製造方法 | |
| JPH05287381A (ja) | 高強度耐食性鋼管の製造方法 | |
| JP3733229B2 (ja) | 冷間加工性及び耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用棒鋼の製造方法 | |
| JP6152929B1 (ja) | 油井用低合金高強度継目無鋼管 | |
| JPH05171361A (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼と製造方法 | |
| JPH0229727B2 (ja) | Dorirukaraayobokonoseizohoho | |
| JPS6130650A (ja) | 高強度ばね鋼 |