JPH101752A - Martensitic stainless steel and martensitic stainless steel pipe with excellent pitting resistance - Google Patents
Martensitic stainless steel and martensitic stainless steel pipe with excellent pitting resistanceInfo
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- JPH101752A JPH101752A JP15361196A JP15361196A JPH101752A JP H101752 A JPH101752 A JP H101752A JP 15361196 A JP15361196 A JP 15361196A JP 15361196 A JP15361196 A JP 15361196A JP H101752 A JPH101752 A JP H101752A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、石油や天然ガスを
輸送するラインパイプに用いて好適なマルテンサイト系
ステンレス鋼およびマルテンサイト系ステンレス鋼管に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a martensitic stainless steel and a martensitic stainless steel pipe suitable for use in line pipes for transporting oil and natural gas.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、石油・天然ガスは、掘削が容易な
ものは掘り尽くされ、腐食が厳しい、深度が深い、寒冷
地や海底といった掘削環境が厳しい坑井にも手をつけざ
るを得なくなっている。このような坑井から生産される
石油・天然ガスの中には、炭酸ガスを多量に含む場合が
多く、このような環境では、炭素鋼あるいは低合金鋼で
は著しく腐食されるので、従来、その防食手段としてイ
ンヒビタを添加することが行われてきた。しかし、イン
ヒビタの使用は、高コストとなることや、高温では効果
が不十分なことから、近年ではインヒビタを用いる必要
のない耐食材料を用いる傾向にある。このような耐食材
料として油井管では、Crを13%含有するマルテンサイト
系ステンレス鋼が広く用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, oil and natural gas, which are easily drilled, have been exhausted. Is gone. Oil and natural gas produced from such wells often contain a large amount of carbon dioxide gas. In such an environment, carbon steel or low alloy steel is significantly corroded. Inhibitors have been added as anticorrosion measures. However, since the use of inhibitors is expensive and the effect is insufficient at high temperatures, there is a tendency in recent years to use corrosion-resistant materials that do not require the use of inhibitors. As such a corrosion-resistant material, a martensitic stainless steel containing 13% of Cr is widely used in oil country tubular goods.
【0003】一方、ラインパイプでは、API規格中に
C量を低減した12%Cr系マルテンサイト系ステンレス鋼
が規定されているが、この鋼は、円周溶接に予熱、後熱
が必要であり高コストとなることや、溶接部の靱性に劣
るという欠点があることから、ラインパイプとして一般
にはほとんど採用されていない。そのため、耐食性ライ
ンパイプ用材料としては、溶接性と耐食性に優れている
との理由で、Crを高めNi、Moを含有する二相ステンレス
鋼が用いられてきた。しかし、二相ステンレス鋼は坑井
によっては過剰品質であったり、高コストとなるという
問題があった。[0003] On the other hand, for line pipes, 12% Cr martensitic stainless steel with a reduced C content is specified in the API standard, but this steel requires preheating and postheating for circumferential welding. Due to the high cost and the drawback of poor toughness of the weld, they are rarely generally used as line pipes. For this reason, duplex stainless steel containing higher Cr and containing Ni and Mo has been used as a corrosion-resistant line pipe material because of its excellent weldability and corrosion resistance. However, duplex stainless steel has the problem that it is of excessive quality or high cost in some wells.
【0004】上記問題を克服する技術として、例えば特
開平4-99128 号公報にはマルテンサイト系ステンレス鋼
ラインパイプの製造方法が提案されている。同公報に
は、13%Cr系ステンレス鋼において、CおよびNを低減
し、さらにCuを 1.2〜 4.5%添加し、造管後の焼入れ冷
却速度を水冷以上の冷却速度で冷却することにより、炭
酸ガスを含む腐食環境においても優れた耐食性を示し、
溶接熱影響部の硬さが低く、かつ、焼割れの問題がな
く、生産性にも優れた高強度ラインパイプの製造方法が
示されている。しかしながら、この方法によってもな
お、溶接熱影響部(HAZ部)の靱性が十分でないとい
う問題を残していた。As a technique for overcoming the above problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-99128 proposes a method for producing a martensitic stainless steel line pipe. This publication discloses that carbon and carbon are reduced by reducing C and N in 13% Cr stainless steel, adding 1.2 to 4.5% of Cu, and cooling the pipe after quenching at a cooling rate higher than water cooling. Shows excellent corrosion resistance even in corrosive environments containing gases,
A method for manufacturing a high-strength line pipe in which the hardness of the weld heat affected zone is low, there is no problem of fire cracking, and the productivity is excellent. However, this method still has a problem that the toughness of the heat affected zone (HAZ portion) is not sufficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、炭酸ガスおよび塩化物を含有する腐食環境に
おいても高い耐全面腐食性、耐孔食性を有し、かつ、溶
接割れ性および溶接部の靱性に優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼およびマルテンサイト系ステンレス鋼管を
提供することを目的とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems and has high general corrosion resistance and pitting corrosion resistance even in a corrosive environment containing carbon dioxide and chloride, and has a weld cracking resistance. Another object of the present invention is to provide a martensitic stainless steel and a martensitic stainless steel pipe having excellent weld toughness.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するため鋭意検討した結果、C量を0.02%以下に
低減し、Cuを添加し、さらにN量を0.03〜0.07%とする
ことにより、炭酸ガスおよび塩化物を含有する腐食環境
でもマルテンサイト系ステンレス鋼の耐孔食性が著しく
向上することを新たに見いだし、本発明を構成した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have reduced the amount of C to 0.02% or less, added Cu, and further increased the amount of N to 0.03 to 0.07%. The present inventors newly found that the pitting corrosion resistance of the martensitic stainless steel was significantly improved even in a corrosive environment containing carbon dioxide and chloride, and constituted the present invention.
【0007】すなわち、本発明は、重量%で、C:0.02
%以下、Si:0.5 %以下、Mn:0.8〜3.0 %、Cr:10.0
〜14.0%、Ni:0.2 〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0 %、N:
0.03〜0.07%を含有し、残部Feおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする耐孔食性に優れたマルテンサイ
ト系ステンレス鋼である。また、本発明は、重量%で、
C:0.02%以下、Si:0.5 %以下、Mn:0.8 〜3.0 %、
Cr:10.0〜14.0%、Ni:0.2 〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0
%、N:0.03〜0.07%を含み、さらにTi、V、Zr、Nb、
Taのうちから選ばれた1種または2種以上を合計で 0.3
%以下含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐孔食性に優れたマルテンサイト系ステ
ンレス鋼である。That is, according to the present invention, C: 0.02
%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.8-3.0%, Cr: 10.0
114.0%, Ni: 0.2-2.0%, Cu: 0.2-1.0%, N:
It is a martensitic stainless steel excellent in pitting corrosion resistance, characterized by containing 0.03 to 0.07%, the balance being Fe and unavoidable impurities. Also, the present invention provides, in weight%,
C: 0.02% or less, Si: 0.5% or less, Mn: 0.8 to 3.0%,
Cr: 10.0 to 14.0%, Ni: 0.2 to 2.0%, Cu: 0.2 to 1.0
%, N: 0.03-0.07%, Ti, V, Zr, Nb,
0.3 or more of one or more selected from Ta
% Martensitic stainless steel excellent in pitting corrosion resistance, characterized by containing not more than 0.1% and the balance being Fe and unavoidable impurities.
【0008】さらに、本発明は、重量%で、C:0.02%
以下、Si:0.5 %以下、Mn:0.8 〜3.0 %、Cr:10.0〜
14.0%、Ni:0.2 〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0 %、N:0.
03〜0.07%を含有し、残部Feおよび不可避的不純物から
なることを特徴とする耐孔食性に優れたマルテンサイト
系ステンレス鋼管である。また、本発明は、重量%で、
C:0.02%以下、Si:0.5 %以下、Mn:0.8 〜3.0 %、
Cr:10.0〜14.0%、Ni:0.2 〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0
%、N:0.03〜0.07%を含み、さらにTi、V、Zr、Nb、
Taのうちから選ばれた1種または2種以上を合計で 0.3
%以下含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐孔食性に優れたマルテンサイト系ステ
ンレス鋼管である。[0008] Further, the present invention relates to a method for producing C: 0.02% by weight.
Hereinafter, Si: 0.5% or less, Mn: 0.8 to 3.0%, Cr: 10.0 to
14.0%, Ni: 0.2-2.0%, Cu: 0.2-1.0%, N: 0.
It is a martensitic stainless steel tube excellent in pitting corrosion resistance, characterized in that it contains from 03 to 0.07% and the balance is Fe and unavoidable impurities. Also, the present invention provides, in weight%,
C: 0.02% or less, Si: 0.5% or less, Mn: 0.8 to 3.0%,
Cr: 10.0 to 14.0%, Ni: 0.2 to 2.0%, Cu: 0.2 to 1.0
%, N: 0.03-0.07%, Ti, V, Zr, Nb,
0.3 or more of one or more selected from Ta
% Martensitic stainless steel pipe excellent in pitting corrosion resistance, characterized by containing not more than 0.1% by weight and the balance being Fe and unavoidable impurities.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】まず、本発明鋼の成分組成の限定
理由について説明する。 C:0.02%以下 Cは、溶接熱影響部の硬さ低減、靱性向上、耐溶接割れ
性の向上、炭酸ガスおよび塩化物を含む環境下での耐全
面腐食性、耐孔食性の向上などの点からできるだけ低減
することが望ましい。とくに、予熱なしで溶接ができる
ためには、Cは0.02%以下とすることが必要となり、C
量の上限は0.02%とした。なお、より良好な溶接性確保
の点から0.015 %以下が好ましい。First, the reasons for limiting the composition of the steel of the present invention will be described. C: 0.02% or less C is for reducing the hardness of the heat affected zone, improving the toughness, improving the resistance to weld cracking, and improving the overall corrosion resistance and pitting resistance in an environment containing carbon dioxide and chloride. It is desirable to reduce as much as possible from the point. In particular, in order to be able to perform welding without preheating, C must be set to 0.02% or less.
The upper limit of the amount was 0.02%. The content is preferably 0.015% or less from the viewpoint of ensuring better weldability.
【0010】Si: 0.5%以下 Siは脱酸剤として添加されるが、フェライト生成元素で
あるので、多量に含有するとフェライトが生成しやすく
なり、母材および溶接熱影響部の靱性を劣化させる。ま
た、継目無鋼管においてはフェライトが存在すると、熱
間加工性が低下し、製造に支障をきたす恐れがある。し
たがって、Si量は 0.5%以下に限定する。好ましくは
0.3%以下である。Si: 0.5% or less Si is added as a deoxidizing agent. However, since it is a ferrite-forming element, if it is contained in a large amount, ferrite is likely to be formed, thereby deteriorating the toughness of the base material and the weld heat affected zone. Further, if ferrite is present in a seamless steel pipe, hot workability is reduced, which may hinder production. Therefore, the amount of Si is limited to 0.5% or less. Preferably
0.3% or less.
【0011】Mn: 0.8〜 3.0% Mnは、脱酸剤として作用し、さらに強度を増加させる元
素である。さらにオーステナイト生成元素であるため、
フェライト生成を抑制し、母材および溶接熱影響部の靱
性を向上させる働きも有している。このような効果を得
るためには、 0.8%以上必要であるが、 3.0%を超えて
添加しても効果は飽和するため、Mn量は0.8〜 3.0%、
好ましくは 1.1〜 2.7%とする。Mn: 0.8-3.0% Mn is an element that acts as a deoxidizing agent and further increases the strength. Furthermore, because it is an austenite forming element,
It also has the function of suppressing ferrite formation and improving the toughness of the base metal and the heat affected zone. In order to obtain such an effect, 0.8% or more is necessary. However, even if added over 3.0%, the effect is saturated.
Preferably, it is set to 1.1 to 2.7%.
【0012】Cr:10.0〜14.0% Crはマルテンサイト組織を確保し、かつ炭酸ガスを含む
腐食環境における耐食性および耐孔食性を高めるために
必要な基本元素である。これらの効果を得るためには1
0.0%以上の添加が必要である。また、14.0%を超えて
含有するとフェライトの生成が容易となり、マルテンサ
イト組織を安定して得るため、または熱間加工性の低下
を防止するためには、多量のオーステナイト生成元素の
添加が必要となり、コスト高となる。よって、Cr量は1
0.0〜14.0%とする。Cr: 10.0 to 14.0% Cr is a basic element necessary to secure a martensitic structure and to enhance corrosion resistance and pitting corrosion resistance in a corrosive environment containing carbon dioxide gas. To get these effects one
It is necessary to add 0.0% or more. In addition, when the content exceeds 14.0%, ferrite is easily formed, and in order to stably obtain a martensitic structure or to prevent a decrease in hot workability, it is necessary to add a large amount of austenite forming element. , Resulting in high costs. Therefore, the amount of Cr is 1
0.0-14.0%.
【0013】Ni: 0.2〜 2.0% Niはオーステナイト生成元素であり、フェライトの生成
を抑制し、母材および溶接熱影響部の靱性を向上させ、
熱間加工性の低下を抑制する働きがある。また、炭酸ガ
スを含む腐食環境下における耐食性、耐孔食性を向上さ
せる。このような効果を得るためには 0.2%以上の添加
が必要であるが、 2.0%を超えて添加すると変態点が低
下し、焼戻し温度が低くなり、所定の強度・靱性を得る
ために長時間の焼戻しを必要とする。したがって、Ni量
は 0.2〜 2.0%の範囲とした。なお、好ましくは、より
安定な耐食性および焼戻し特性の確保の点から 0.5〜
1.7%である。Ni: 0.2 to 2.0% Ni is an austenite forming element, suppresses the formation of ferrite, improves the toughness of the base material and the weld heat affected zone,
It has a function of suppressing a decrease in hot workability. Further, the corrosion resistance and pitting corrosion resistance in a corrosive environment containing carbon dioxide are improved. To achieve this effect, 0.2% or more must be added. However, if it exceeds 2.0%, the transformation point decreases, the tempering temperature decreases, and a long time is required to obtain the specified strength and toughness. Requires tempering. Therefore, the amount of Ni is set in the range of 0.2 to 2.0%. In addition, preferably, from the viewpoint of securing more stable corrosion resistance and tempering characteristics, 0.5 to
1.7%.
【0014】Cu: 0.2〜 1.0% CuはNi、Mnとともにオーステナイト生成元素であり、フ
ェライトの生成を抑制し、溶接熱影響部の靱性向上、耐
全面腐食性向上に効果があり、また、熱間加工性の低下
を抑制する効果もある。さらに、Cuは炭酸ガスおよび塩
化物を含有する環境で不動態皮膜を安定化する効果があ
り、耐孔食性の向上に寄与する。これらの効果を得るに
は 0.2%以上の添加が必要である。しかし、 1.0%を超
えて含有すると一部が固溶せず析出するようになり、溶
接熱影響部の靱性に悪影響を与える。よって、Cuは 0.2
〜 1.0%の範囲とした。なお、好ましくは 0.3〜 0.7%
である。Cu: 0.2 to 1.0% Cu is an austenite-forming element together with Ni and Mn, suppresses the formation of ferrite, is effective in improving the toughness of the weld heat affected zone, and improving the overall corrosion resistance. There is also an effect of suppressing a decrease in workability. Further, Cu has an effect of stabilizing a passive film in an environment containing carbon dioxide and chloride, and contributes to improvement of pitting corrosion resistance. To obtain these effects, it is necessary to add 0.2% or more. However, if it is contained in excess of 1.0%, a portion will not be dissolved and will precipitate, adversely affecting the toughness of the heat affected zone. Therefore, Cu is 0.2
~ 1.0%. Preferably, 0.3-0.7%
It is.
【0015】N:0.03〜0.07% Nは、炭酸ガスおよび塩化物を含有する環境下での耐孔
食性を高める効果がある。また、オーステナイト生成元
素であるため、フェライトの生成を抑制し、溶接熱影響
ブラストの靱性向上に効果がある。さらに、熱間加工性
の低下を抑制する働きも有している。これらの効果を得
るためには、0.03%以上の添加を必要とするが、しか
し、0.07%を超えると溶接割れが発生し、溶接熱影響部
の靱性が劣化することから、N量は0.03〜0.07%の範囲
とした。なお、好ましくは0.04〜0.06%である。N: 0.03 to 0.07% N has the effect of improving the pitting corrosion resistance in an environment containing carbon dioxide and chloride. Further, since it is an austenite forming element, it is effective in suppressing the formation of ferrite and improving the toughness of the welding heat affected blast. Further, it also has a function of suppressing a decrease in hot workability. To obtain these effects, it is necessary to add 0.03% or more. However, if it exceeds 0.07%, welding cracks occur and the toughness of the heat affected zone deteriorates. The range was 0.07%. In addition, it is preferably 0.04 to 0.06%.
【0016】Ti、V、Zr、Nb、Taのうちの1種または2
種以上の合計: 0.3%以下 Ti、V、Zr、Nb、TaはCとの親和力が強く、炭化物を形
成する傾向が強い。Ti、V、Zr、Nb、Taの1種または2
種以上を添加し、Cr炭化物をTi、V、Zr、Nb、Taの炭化
物に置換する。これによりCr炭化物量が減少し、耐食性
とくに耐孔食性に有効な有効Cr量を増加させることがで
きる。One or more of Ti, V, Zr, Nb and Ta
Total of species or more: 0.3% or less Ti, V, Zr, Nb, and Ta have a strong affinity for C and a strong tendency to form carbides. One or two of Ti, V, Zr, Nb, Ta
At least one species is added to replace Cr carbide with Ti, V, Zr, Nb, and Ta carbides. As a result, the amount of Cr carbide decreases, and the effective Cr amount effective for corrosion resistance, particularly pitting corrosion resistance, can be increased.
【0017】Ti、V、Zr、Nb、Taは母材、溶接熱影響部
の靱性向上に効果があるが、合計で0.3%を超えると溶
接割れ感受性が増加することや靱性を劣化させることか
ら、合計 0.3%を上限とした。なお、Ti単独では0.01〜
0.2 %、V単独では0.01〜0.1 %、Zr単独では0.01〜0.
1 %、Nb単独では0.01〜0.1 %、Ta単独では0.01〜0.1
%が好ましい。複合添加した場合には合計で0.03〜0.2
%が好ましい。Ti, V, Zr, Nb, and Ta are effective in improving the toughness of the base metal and the heat affected zone. However, if the total exceeds 0.3%, the weld cracking susceptibility increases and the toughness deteriorates. , And the upper limit was 0.3% in total. In addition, Ti alone is 0.01 ~
0.2%, V alone 0.01-0.1%, Zr alone 0.01-0.
1%, Nb alone 0.01-0.1%, Ta alone 0.01-0.1
% Is preferred. 0.03-0.2 in total when combined
% Is preferred.
【0018】その他元素は、不可避的に含有するが、で
きるだけ低減するのが望ましい。例えば、P、Sはそれ
ぞれ0.03%、0.01%までは許容できるが、できるだけ低
減する。Oは0.01%まで許容できる。上記した組成を有
するステンレス鋼は、転炉あるいは電気炉で溶製し、連
続鋳造法あるいは造塊法で凝固させる。溶鋼の取鍋精
錬、真空脱ガス等は必要に応じ実施してよい。Other elements are inevitably contained, but it is desirable to reduce them as much as possible. For example, P and S are acceptable up to 0.03% and 0.01%, respectively, but are reduced as much as possible. O is acceptable up to 0.01%. The stainless steel having the above composition is melted in a converter or an electric furnace and solidified by a continuous casting method or an ingot-making method. Ladle refining, vacuum degassing, etc. of molten steel may be performed as necessary.
【0019】凝固した鋼管素材は、プラグミル方式、マ
ンドレルミル方式などの熱間圧延によって継目無鋼管と
するか、あるいは熱間圧延により鋼板としたのち溶接に
よってUOE鋼管、電縫鋼管、スパイラル鋼管などにす
る。継目無鋼管製造方法、溶接鋼管製造方法いずれも本
発明に適用できる。造管後、熱処理を施す。The solidified steel pipe material is made into a seamless steel pipe by hot rolling such as a plug mill method or a mandrel mill method, or into a UOE steel pipe, an electric resistance welded steel pipe, a spiral steel pipe, etc. by forming a steel sheet by hot rolling and then welding. I do. Both the method for producing a seamless steel pipe and the method for producing a welded steel pipe can be applied to the present invention. After pipe formation, heat treatment is performed.
【0020】熱処理は、焼入れ焼戻しを基本とする。焼
入れはAc3点以上1000℃以下に加熱後、空冷以上の冷却
速度で 200℃以下まで冷却する。焼戻しは、 600℃以上
Ac1点以下で行うのが好ましい。上記温度に加熱保持後
水冷あるいは空冷する。The heat treatment is based on quenching and tempering. After quenching, the material is heated to a temperature from the Ac 3 point to 1000 ° C, and then cooled to 200 ° C or less at a cooling rate higher than air cooling. Tempering is preferably performed at a temperature of 600 ° C. or more and an Ac 1 point or less. After heating and holding at the above temperature, water cooling or air cooling is performed.
【0021】[0021]
(実施例1)表1に示す組成の鋼を溶製し、造塊したの
ち、熱間圧延により板厚15mmの鋼板とした。ついで、A
c3点以上に加熱し空冷により焼入れたのち、Ac1点以下
で焼戻し、降伏強さ(YS)を550 〜600MPaとした。(Example 1) A steel having a composition shown in Table 1 was melted, ingot-formed, and then hot-rolled into a steel sheet having a thickness of 15 mm. Then, A
After quenching by heating air above c3 point, tempering below A c1 point, yield strength and (YS) and 550 ~600MPa.
【0022】これらの鋼板に対して、JIS Z 3158にした
がい予熱30℃で斜めY形溶接割れ試験を行い、溶接割れ
性を評価した。割れの発生したものを×、発生しなかっ
たものを○とした。この試験にて断面割れの発生しなか
ったものについては、TIG溶接法(予熱、後熱はとも
に行わず)により、入熱15kJ/cmで溶接して溶接継手を
作製し、溶接熱影響部のシャルピー衝撃試験を実施し
た。シャルピー衝撃試験は熱影響部(ノッチ位置:ボン
ド部から1mm)からJIS4号試験片を採取し、実施し
た。破面遷移温度が-40 ℃以下となった場合を○、-40
℃を超えた場合を×で表示した。These steel sheets were subjected to an oblique Y-shaped weld cracking test at 30 ° C. according to JIS Z 3158 to evaluate weld cracking properties. Those with cracks were rated as x, and those without cracks were rated as o. If no cross-sectional cracks were generated in this test, welded joints were prepared by welding at a heat input of 15 kJ / cm using the TIG welding method (preheating and post-heating were not performed). A Charpy impact test was performed. The Charpy impact test was performed by collecting a JIS No. 4 test piece from the heat-affected zone (notch position: 1 mm from the bond portion). ○, -40 when the fracture surface transition temperature is -40 ° C or less
The case where the temperature exceeded ℃ was indicated by x.
【0023】また、全鋼板に対して、母材の炭酸ガス腐
食試験を実施し、耐孔食性と耐全面腐食性を評価した。
炭酸ガス腐食試験は、オートクレーブ中で3.0MPaの炭酸
ガスを飽和させた20%NaCl水溶液中に、母材から採取し
た 3.0mm×25mm×50mmの試験片を浸漬し、80℃で7日間
保持した。耐孔食性は、試験後、試験片を水洗、乾燥し
たのち肉眼で試験片表面を観察し、孔食の有無を調査し
た。1個以上孔食が発生したとき×、それ以外は○とし
て評価した。Further, a carbon dioxide corrosion test of the base material was performed on all the steel sheets, and the pitting corrosion resistance and the general corrosion resistance were evaluated.
In the carbon dioxide gas corrosion test, a specimen of 3.0 mm × 25 mm × 50 mm collected from a base material was immersed in a 20% aqueous NaCl solution saturated with 3.0 MPa of carbon dioxide in an autoclave, and kept at 80 ° C. for 7 days. . After the test, the test piece was washed with water and dried, and then the surface of the test piece was observed with the naked eye to check for pitting corrosion. When one or more pits occurred, the evaluation was x, and the others were evaluated as ○.
【0024】耐全面腐食性は、試験後、試験片を水洗、
乾燥したのち重量を測定し、重量減少速度を1年間での
厚み減少量に換算して評価した。厚み減少量が0.1mm/年
未満の場合を○、0.1mm/年以上の場合を×で表示した。
これらの試験結果を表2に示す。After the test, the test piece was washed with water,
After drying, the weight was measured, and the rate of weight loss was evaluated by converting it to the amount of thickness reduction in one year. The case where the thickness reduction amount was less than 0.1 mm / year was indicated by "O", and the case where the thickness reduction was 0.1 mm / year or more was indicated by "X".
Table 2 shows the test results.
【0025】[0025]
【表1】 [Table 1]
【0026】[0026]
【表2】 [Table 2]
【0027】本発明例は、予熱30℃の斜めY形溶接割れ
試験においても断面割れの発生は認められず、優れた耐
溶接割れ性を有し、また、溶接熱影響部のシャルピー衝
撃試験破面遷移温度は、いずれも-40 ℃以下であり、優
れた溶接熱影響部靱性を有している。さらに、本発明例
は孔食の発生もみられず、厚み減少量も 0.1mm/年未満
と、実用的に使用可能なレベルであり、優れた耐孔食
性、耐全面腐食性を有している。The example of the present invention shows no cross-sectional cracking even in the oblique Y-shaped welding crack test at a preheating temperature of 30 ° C., has excellent weld cracking resistance, and has a Charpy impact test failure of the weld heat affected zone. The plane transition temperatures are all -40 ° C or less, and have excellent weld heat affected zone toughness. Further, in the examples of the present invention, no pitting corrosion was observed, and the thickness reduction was less than 0.1 mm / year, which is a practically usable level, and has excellent pitting corrosion resistance and general corrosion resistance. .
【0028】本発明の範囲をはずれた鋼板は、溶接割れ
が発生し、溶接熱影響部靱性が低く、また孔食が発生
し、厚み減少量が大きいなど、本発明例に比較し特性は
劣化している。 (実施例2)表2に示す成分組成を有する溶鋼を転炉で
溶製し、連続鋳造により鋼管素材とした。この鋼管素材
をプラグミル圧延により 273mmφの鋼管とした。造管
後、A c3点以上に加熱たのち、水焼入れし、その後Ac1
点以下に加熱保持し空冷し、YSを580MPaとした。Steel sheets outside the scope of the present invention may have weld cracks.
Causes low toughness in the heat affected zone and pitting
However, compared to the present invention, such as a large thickness reduction amount, the characteristics are
Has deteriorated. (Example 2) Molten steel having the composition shown in Table 2 was converted in a converter.
It was melted and made into a steel pipe material by continuous casting. This steel pipe material
Into a 273 mmφ steel pipe by plug mill rolling. Pipe making
Later, A c3After heating above the point, water quenching, then Ac1
The temperature was kept below the temperature and air-cooled, and the YS was adjusted to 580 MPa.
【0029】このように処理した鋼管から試片を採取
し、機械的特性および腐食試験を実施した。腐食試験条
件は実施例1と同様とした。TIG溶接(電圧:15V、
電流:200 A、溶接速度:10cm/min、入熱18kJ/cm)で鋼
管継手を作製し、溶接熱影響部部(ノッチ位置: ボンド
から1mm)シャルピー試験を-40 ℃で行い、吸収エネル
ギー VE-40(J)を求めた。Specimens were collected from the thus treated steel pipes and subjected to mechanical properties and corrosion tests. The corrosion test conditions were the same as in Example 1. TIG welding (voltage: 15V,
Current: 200 A, welding speed: 10 cm / min, to prepare a steel pipe joint in heat input 18 kJ / cm), the weld heat affected zone portion (notch position: a 1mm) Charpy test from the bond carried out at -40 ° C., the absorption energy V E- 40 (J) was determined.
【0030】その結果を表3に示す。本発明例は孔食の
発生もみられず、厚み減少量も 0.1mm/年未満であり、
耐孔食性、耐全面腐食性に優れ、さらに、溶接熱影響部
の-40 ℃におけるシャルピー吸収エネルギーも高く、溶
接熱影響部靱性は優れており、ラインパイプ用として十
分な特性である。Table 3 shows the results. In the present invention example, no pitting corrosion was observed, and the thickness reduction was less than 0.1 mm / year.
It has excellent resistance to pitting corrosion and general corrosion, as well as high Charpy absorbed energy at -40 ° C in the heat affected zone of welding, and excellent toughness in the heat affected zone of welding.
【0031】[0031]
【表3】 [Table 3]
【0032】[0032]
【発明の効果】このように本発明によれば、炭酸ガスお
よび塩化物を含有する環境で優れた耐孔食性および耐全
面腐食性を示し、かつ溶接熱影響部の靱性、溶接性に優
れたマルテンサイト系ステンレス鋼が提供でき、さら
に、石油・天然ガスなどを輸送するためのラインパイプ
用鋼管が安価に提供でき、産業の発展に寄与するところ
が極めて大きい。As described above, according to the present invention, excellent pitting corrosion resistance and general corrosion resistance are exhibited in an environment containing carbon dioxide gas and chloride, and the toughness and weldability of the heat affected zone are excellent. Martensitic stainless steel can be provided, and furthermore, steel pipes for line pipes for transporting oil, natural gas, etc. can be provided at low cost, which greatly contributes to industrial development.
フロントページの続き (72)発明者 小関 智也 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 豊岡 高明 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内Continuing from the front page (72) Inventor Tomoya Koseki 1-1-1, Kawasaki-cho, Handa-shi, Aichi Kawasaki Steel Corporation Chita Works (72) Inventor Takaaki Toyooka 1-1-1, Kawasaki-cho, Handa-shi, Aichi Prefecture Kawasaki Steel Co., Ltd. Chita Works
Claims (4)
以下、Mn:0.8 〜3.0 %、Cr:10.0〜14.0%、Ni:0.2
〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0 %、N:0.03〜0.07%を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴と
する耐孔食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。(1) In terms of% by weight, C: 0.02% or less, Si: 0.5%
Hereinafter, Mn: 0.8 to 3.0%, Cr: 10.0 to 14.0%, Ni: 0.2
A martensitic stainless steel having excellent pitting corrosion resistance, containing up to 2.0%, Cu: 0.2 to 1.0%, and N: 0.03 to 0.07%, the balance being Fe and unavoidable impurities.
以下、Mn:0.8 〜3.0 %、Cr:10.0〜14.0%、Ni:0.2
〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0 %、N:0.03〜0.07%を含
み、さらにTi、V、Zr、Nb、Taのうちから選ばれた1種
または2種以上を合計で 0.3%以下含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物からなることを特徴とする耐孔食性に
優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。2. In% by weight, C: 0.02% or less, Si: 0.5%
Hereinafter, Mn: 0.8 to 3.0%, Cr: 10.0 to 14.0%, Ni: 0.2
-2.0%, Cu: 0.2-1.0%, N: 0.03-0.07%, and further contains one or more selected from Ti, V, Zr, Nb and Ta in a total of 0.3% or less. A martensitic stainless steel having excellent pitting corrosion resistance, comprising a balance of Fe and unavoidable impurities.
以下、Mn:0.8 〜3.0 %、Cr:10.0〜14.0%、Ni:0.2
〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0 %、N:0.03〜0.07%を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴と
する耐孔食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
管。3. In% by weight, C: 0.02% or less, Si: 0.5%
Hereinafter, Mn: 0.8 to 3.0%, Cr: 10.0 to 14.0%, Ni: 0.2
A martensitic stainless steel pipe excellent in pitting corrosion resistance, containing up to 2.0%, Cu: 0.2 to 1.0%, and N: 0.03 to 0.07%, the balance being Fe and unavoidable impurities.
以下、Mn:0.8 〜3.0 %、Cr:10.0〜14.0%、Ni:0.2
〜2.0 %、Cu:0.2 〜1.0 %、N:0.03〜0.07%を含
み、さらにTi、V、Zr、Nb、Taのうちから選ばれた1種
または2種以上を合計で 0.3%以下含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物からなることを特徴とする耐孔食性に
優れたマルテンサイト系ステンレス鋼管。4. In% by weight, C: 0.02% or less, Si: 0.5%
Hereinafter, Mn: 0.8 to 3.0%, Cr: 10.0 to 14.0%, Ni: 0.2
-2.0%, Cu: 0.2-1.0%, N: 0.03-0.07%, and further contains one or more selected from Ti, V, Zr, Nb and Ta in a total of 0.3% or less. A martensitic stainless steel pipe excellent in pitting corrosion resistance, characterized by being composed of, the balance being Fe and unavoidable impurities.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15361196A JPH101752A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Martensitic stainless steel and martensitic stainless steel pipe with excellent pitting resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15361196A JPH101752A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Martensitic stainless steel and martensitic stainless steel pipe with excellent pitting resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH101752A true JPH101752A (en) | 1998-01-06 |
Family
ID=15566276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15361196A Pending JPH101752A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Martensitic stainless steel and martensitic stainless steel pipe with excellent pitting resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH101752A (en) |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP15361196A patent/JPH101752A/en active Pending
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