JPS6033312A - ０．６％耐力８０Ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高強度油井管の製造方法 - Google Patents
０．６％耐力８０Ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高強度油井管の製造方法Info
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- JPS6033312A JPS6033312A JP14012783A JP14012783A JPS6033312A JP S6033312 A JPS6033312 A JP S6033312A JP 14012783 A JP14012783 A JP 14012783A JP 14012783 A JP14012783 A JP 14012783A JP S6033312 A JPS6033312 A JP S6033312A
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/10—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は０．６％耐力８０ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度油
井管の製造方法に係り、詳しくは、Ｍ０等の高価な合金
成分を添加せず、添加したとしてもこれら合金成分の添
加量は最小限にとどめて、焼入れ、焼戻すことにより、
高価な合金成分を添加した場合と同等若しくはそれ以上
の強度と靭性を有する油井管が製造できる方法に係る。
井管の製造方法に係り、詳しくは、Ｍ０等の高価な合金
成分を添加せず、添加したとしてもこれら合金成分の添
加量は最小限にとどめて、焼入れ、焼戻すことにより、
高価な合金成分を添加した場合と同等若しくはそれ以上
の強度と靭性を有する油井管が製造できる方法に係る。
一般に、深い油井の掘削に用いられる高強度の油井管（
たとえば０．６％耐力７７ｋｇ／ｍｍ２以上）はＭｏな
どの高価な合金元素を加えた成分系の鋼を焼入れ焼戻す
ことにより製造されている場合が多い。この方法では、
通常６００℃附近で焼戻しが行なわれ、焼戻し抵抗を高
めて強度を確保するためにＭｏ等の高価な合金成分の添
加が必要であり、この点が経済性から大きな欠点であっ
た。
たとえば０．６％耐力７７ｋｇ／ｍｍ２以上）はＭｏな
どの高価な合金元素を加えた成分系の鋼を焼入れ焼戻す
ことにより製造されている場合が多い。この方法では、
通常６００℃附近で焼戻しが行なわれ、焼戻し抵抗を高
めて強度を確保するためにＭｏ等の高価な合金成分の添
加が必要であり、この点が経済性から大きな欠点であっ
た。
更に、この方法では焼戻しが６００℃附近の如く高く、
焼戻し脆性領域に入るため、靭性の点からも好ましくな
かった。
焼戻し脆性領域に入るため、靭性の点からも好ましくな
かった。
本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、Ｍｏ
等の高価な合金成分を添加せず、添加したとしてもその
添加量は最小限にとどめた成分系の鋼を、焼入れ焼戻し
を行ない、しかも、この焼戻しは靭性の点からも好まし
い比較的低温の領域において行なって、安価でかつ秀れ
た特性を有する高強度油井管を製造する方法を折案する
。
等の高価な合金成分を添加せず、添加したとしてもその
添加量は最小限にとどめた成分系の鋼を、焼入れ焼戻し
を行ない、しかも、この焼戻しは靭性の点からも好まし
い比較的低温の領域において行なって、安価でかつ秀れ
た特性を有する高強度油井管を製造する方法を折案する
。
すなわち、本発明方法は、重量パーセントでＣ０．２０
〜０．３５％、Ｓｉ０．１０〜０．５０％、Ｍｎ１．０
〜１．６％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２％以下、Ｃ
ｒ０．２〜１．０％、Ｖ０．０２〜０．０８％、Ａｌ０
．０２〜０．１０％、Ｔｉ０．００５〜０．０５０％、
Ｂ０．０００５〜０．００５０％、を含み、残部がＦｅ
及び不可避的不純物より成る鋼を熱間加工後ＡＣ３点以
上の温度より焼入れ、続いて４５０℃以上５８０℃以下
の温度で焼戻すことを特徴とする。
〜０．３５％、Ｓｉ０．１０〜０．５０％、Ｍｎ１．０
〜１．６％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２％以下、Ｃ
ｒ０．２〜１．０％、Ｖ０．０２〜０．０８％、Ａｌ０
．０２〜０．１０％、Ｔｉ０．００５〜０．０５０％、
Ｂ０．０００５〜０．００５０％、を含み、残部がＦｅ
及び不可避的不純物より成る鋼を熱間加工後ＡＣ３点以
上の温度より焼入れ、続いて４５０℃以上５８０℃以下
の温度で焼戻すことを特徴とする。
また、本発明方法は、重量パーセントでＣ０．２０〜０
．３５％、Ｓｉ０．１０〜０．５０％、Ｍｎ１．０〜１
．６％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２％以下、Ｃｒ０
．２〜１．０％、Ｖ０．０２〜０．０８％、Ａｌ０．０
２〜０．１０％、Ｔｉ０．００５〜０．０５０％、Ｂ０
．０００５〜０．００５０％を含むとともにＮｉ０．１
０〜０．３０％若しくはＮｂ０．０１５〜０．０３５％
の一種又は２種を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物
より成る鋼を熱間加工後Ａｃ３点以上の温度より焼入れ
、続いて４５０℃以上５８０℃以下の温度で焼戻すこと
を特徴とする。
．３５％、Ｓｉ０．１０〜０．５０％、Ｍｎ１．０〜１
．６％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２％以下、Ｃｒ０
．２〜１．０％、Ｖ０．０２〜０．０８％、Ａｌ０．０
２〜０．１０％、Ｔｉ０．００５〜０．０５０％、Ｂ０
．０００５〜０．００５０％を含むとともにＮｉ０．１
０〜０．３０％若しくはＮｂ０．０１５〜０．０３５％
の一種又は２種を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物
より成る鋼を熱間加工後Ａｃ３点以上の温度より焼入れ
、続いて４５０℃以上５８０℃以下の温度で焼戻すこと
を特徴とする。
以下、本発明方法について詳しく説明する。
まず、油井に使用される高強度油井管は上記の如く０．
６％耐力７７ｋｇ／ｍｍ２以上が要求されている。この
ような高強度の油井管の製造は鋼成分系にＭｏ、Ｎｂな
どの合金成分を添加するとともにこの成分系の鋼を焼入
れ焼戻し処理により製造できる。しがし、この成分系は
高価であり、本発明方法ではこのような高価な合金成分
を添加することなく添加してもその量を少なくし、しか
も適切な条件で焼戻することにより材質的にも、経済的
にも秀れた油井管を製造する。
６％耐力７７ｋｇ／ｍｍ２以上が要求されている。この
ような高強度の油井管の製造は鋼成分系にＭｏ、Ｎｂな
どの合金成分を添加するとともにこの成分系の鋼を焼入
れ焼戻し処理により製造できる。しがし、この成分系は
高価であり、本発明方法ではこのような高価な合金成分
を添加することなく添加してもその量を少なくし、しか
も適切な条件で焼戻することにより材質的にも、経済的
にも秀れた油井管を製造する。
すなわち、従来例によって焼入れ焼戻しで油井管を製造
する場合は通常６００℃付近で焼戻しを行ない、焼戻し
抵抗性をあげて強度を確保するために、Ｍｏや、Ｃｒ、
■などを添加する必要がある。この点につき、本発明者
らは高価な合金元素を低減し、とくに、Ｍｏを添加する
ことなく、しかも材質の劣化を生じさせることなく油井
管を製造する方法について研究を行った。この結果、強
化元素としてＭｏを添加することなくＣｒおよびＶを添
加し、４５０〜５８０℃の比較的低い温度領域で焼戻し
をすれば、油井管として必要な強度、とくに、０．６％
耐力８０ｋｇ／ｍｍ２以上を得られるほか、いわゆる焼
戻し脆化領域（６００℃付近）を避けることができるの
で、靭性も良い油井管を製造できることを見出し、この
知見にもとずいて、本発明方法は成立したものである。
する場合は通常６００℃付近で焼戻しを行ない、焼戻し
抵抗性をあげて強度を確保するために、Ｍｏや、Ｃｒ、
■などを添加する必要がある。この点につき、本発明者
らは高価な合金元素を低減し、とくに、Ｍｏを添加する
ことなく、しかも材質の劣化を生じさせることなく油井
管を製造する方法について研究を行った。この結果、強
化元素としてＭｏを添加することなくＣｒおよびＶを添
加し、４５０〜５８０℃の比較的低い温度領域で焼戻し
をすれば、油井管として必要な強度、とくに、０．６％
耐力８０ｋｇ／ｍｍ２以上を得られるほか、いわゆる焼
戻し脆化領域（６００℃付近）を避けることができるの
で、靭性も良い油井管を製造できることを見出し、この
知見にもとずいて、本発明方法は成立したものである。
そこで、各成分の範囲を限定した理由がら示すと、次の
通りである。
通りである。
Ｃは鋼材の強度に最も影響する元素であり、０．２０％
以下では目標の強度が得られず、０．３５％以上では焼
割れ感受性を著しく高めるので下限を０．２０％、上限
を０．３５％に制限した。
以下では目標の強度が得られず、０．３５％以上では焼
割れ感受性を著しく高めるので下限を０．２０％、上限
を０．３５％に制限した。
Ｓｉは鋼の脱酸に必要な元素で０．１０％以上は必要で
あるが多すぎると靭性を害するので下限を０．１０％、
上限を０．５０％とした。
あるが多すぎると靭性を害するので下限を０．１０％、
上限を０．５０％とした。
Ｍは鋼の焼入性を上げて強化に有効な元素であり、最低
１．０％は必要であり、多すぎると割れ感受性を高める
ので上限を１．６％とした。
１．０％は必要であり、多すぎると割れ感受性を高める
ので上限を１．６％とした。
Ｐは鋼中に必然的に含まれる不純物であって焼戻し脆性
の原因ともなり、靭性に有害である。
の原因ともなり、靭性に有害である。
０．０３％を超すと箸しく靭性が劣化するので上限を０
．０３０％と制限した。
．０３０％と制限した。
ＳはＰと同様に鋼中に不純物として含まれており、脆性
の原因ともなるので上限を０．０２％にした。
の原因ともなるので上限を０．０２％にした。
Ｃｒは焼入性を高めて高強度を実現する為に不可欠であ
り、０．２％以下では効果がないので下限を０．２％と
し、１．０％を超えると割れ感受性が高くなり、靭性も
劣化するので上限を１．０％とした。
り、０．２％以下では効果がないので下限を０．２％と
し、１．０％を超えると割れ感受性が高くなり、靭性も
劣化するので上限を１．０％とした。
■は焼戻し時の析出硬化によって強度を高める為に不可
欠であり、又、焼戻し後の強度を安定して得るのに有効
であり０．０２％以上では効果がなく、０．０８％を超
えると割れ発生の原因となるので下限を０．０２％、上
限を０．０８％と制限した。
欠であり、又、焼戻し後の強度を安定して得るのに有効
であり０．０２％以上では効果がなく、０．０８％を超
えると割れ発生の原因となるので下限を０．０２％、上
限を０．０８％と制限した。
Ａｌは脱酸材としても使用され、０．０２％以下では脱
酸効果がなく、０．１％以上では靭性低下を招くので下
限を０．０２％、上限を０．１％とした。
酸効果がなく、０．１％以上では靭性低下を招くので下
限を０．０２％、上限を０．１％とした。
Ｔｉは鋼中のＮを固定してＢの焼入性向上効果を発揮さ
せる為に必要であり、０．００５％以下では効果がなく
、又０．０５％以上添加すると靭性を著しく劣化させる
ので下限を０．００５％、上限を０．０５％に制限した
。
せる為に必要であり、０．００５％以下では効果がなく
、又０．０５％以上添加すると靭性を著しく劣化させる
ので下限を０．００５％、上限を０．０５％に制限した
。
Ｂは上記の如く焼入性向上効果を示し、この効果は０．
０００５〜０．００５％の範囲が顕著であるので、この
範囲に限定した。
０００５〜０．００５％の範囲が顕著であるので、この
範囲に限定した。
なお、上記成分系において、Ｎｉ若しくはＮｂの一種ま
たは二種を添加でき、Ｎｉはその添加により靭性が向上
し、その効果を得るためには少なくとも０．１０％程度
心要であるので、下限は０．１０％とした。上限は経済
性から０．３０％とした。また、Ｎｂは強度ならびに靭
性を向上させ、有効な成分であり、この点から下限は０
．０１５％とし、上限は経済性から０．０３５％とした
。
たは二種を添加でき、Ｎｉはその添加により靭性が向上
し、その効果を得るためには少なくとも０．１０％程度
心要であるので、下限は０．１０％とした。上限は経済
性から０．３０％とした。また、Ｎｂは強度ならびに靭
性を向上させ、有効な成分であり、この点から下限は０
．０１５％とし、上限は経済性から０．０３５％とした
。
以上の通りの成分系の鋼は熱間加工後ＡＣ３点以上の温
度より焼入れし、続いて、４５０℃以上５８０℃以下の
温度の如く低温領域で焼戻す。そこで、この焼戻し処理
温度を比較的低温領域とする制限の理由について示すと
次の通りである。
度より焼入れし、続いて、４５０℃以上５８０℃以下の
温度の如く低温領域で焼戻す。そこで、この焼戻し処理
温度を比較的低温領域とする制限の理由について示すと
次の通りである。
すなわち、後記の第１表のＤに示す組成の鋼をＡｃ３点
以上の温度からの焼入れと焼戻しを行なって、この際の
焼戻し温度と強度（０．６％耐力）ならびに衝撃試験に
おける破面遷移温度との関係をめると、第１図の通りで
あった。
以上の温度からの焼入れと焼戻しを行なって、この際の
焼戻し温度と強度（０．６％耐力）ならびに衝撃試験に
おける破面遷移温度との関係をめると、第１図の通りで
あった。
第１図に見られる如く、焼戻し温度が５８０℃を超える
と目標とする強度（０．６％耐力８０ｋｇ／ｍｍ２）が
得られず、更に焼戻し脆性領域に入るために靭性が劣る
。また焼戻し温度が４５０℃より低いと焼入れで生成さ
れたマルテンサイトへ中でのＣの析出が不十分なために
、靭性が非常に悪い。
と目標とする強度（０．６％耐力８０ｋｇ／ｍｍ２）が
得られず、更に焼戻し脆性領域に入るために靭性が劣る
。また焼戻し温度が４５０℃より低いと焼入れで生成さ
れたマルテンサイトへ中でのＣの析出が不十分なために
、靭性が非常に悪い。
要するに、本発明方法では鋼が上記の通りの成分系であ
るため、目標の強度を実現し、かつ靭性が良好となる焼
戻し温度領域が通常にりやや低目の温度域に存在するの
であり、このような理由より焼戻し温度の下限を４５０
℃、上限を５８０℃と制限した。尚、焼入れ方法につい
ては通常の再加熱焼入れ、あるいは近年発展を遂げてい
る面接焼入れなどの方法があるが、本発明方法ではその
何れであっても実現できる。
るため、目標の強度を実現し、かつ靭性が良好となる焼
戻し温度領域が通常にりやや低目の温度域に存在するの
であり、このような理由より焼戻し温度の下限を４５０
℃、上限を５８０℃と制限した。尚、焼入れ方法につい
ては通常の再加熱焼入れ、あるいは近年発展を遂げてい
る面接焼入れなどの方法があるが、本発明方法ではその
何れであっても実現できる。
次に、実施例について説明する。
第１表に示すＡ〜Ｇの７種の化学成分の鋼を、第２表に
示す焼入れ条件により焼入れし、続いて、第２表に示す
焼戻し条件で焼戻しを行なって、第２表の備考に示す油
井管をつくった。これら油井管の機械的性質をめたとこ
ろ、第２表の通りであった。
示す焼入れ条件により焼入れし、続いて、第２表に示す
焼戻し条件で焼戻しを行なって、第２表の備考に示す油
井管をつくった。これら油井管の機械的性質をめたとこ
ろ、第２表の通りであった。
第１表で鋼Ａ、ＢはＣｒ、Ｍｏを含む成分系、鋼ＣはＶ
、Ｎｂ等による強化を画った成分系である。鋼Ｄ、Ｅは
本発明に含まれる成分がら成り、鋼Ｅは同じく請求範囲
（２）に含まれる成分を有している。また、焼入れ法は
通常の再加熱焼入れおよび近年発展の著しい直接焼入れ
についても比較をしている。
、Ｎｂ等による強化を画った成分系である。鋼Ｄ、Ｅは
本発明に含まれる成分がら成り、鋼Ｅは同じく請求範囲
（２）に含まれる成分を有している。また、焼入れ法は
通常の再加熱焼入れおよび近年発展の著しい直接焼入れ
についても比較をしている。
第１表、第２表に示す如く、本発明方法ではＭｏを含ま
ない成分系であるが、温度領域で焼戻しを施せば、いず
れの焼入方法でも８０ｋｇ／ｍｍ２以上の０．６％耐力
とＣｒＭｏ鋼Ａ、Ｂと同等の切欠靭性を示すことが明ら
かである。
ない成分系であるが、温度領域で焼戻しを施せば、いず
れの焼入方法でも８０ｋｇ／ｍｍ２以上の０．６％耐力
とＣｒＭｏ鋼Ａ、Ｂと同等の切欠靭性を示すことが明ら
かである。
このように本発明方法によれば、Ｍｏの如き高価な元素
を節約できる経済効果並びに最適焼戻し処理温度が通常
のＣｒＭｏ鋼の場合よりも１００℃程度下がり、それに
伴った燃料を節減できる経済的効果は極めて大きく、高
強度で靭性の秀れた油井管材料の経済的生産に寄与する
ところが大である。
を節約できる経済効果並びに最適焼戻し処理温度が通常
のＣｒＭｏ鋼の場合よりも１００℃程度下がり、それに
伴った燃料を節減できる経済的効果は極めて大きく、高
強度で靭性の秀れた油井管材料の経済的生産に寄与する
ところが大である。
第１表（化学成分）
第２表（機械的性質）
第１図は本発明に係る成分系における焼戻し温度と強度
ならびに靭性との関係を示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄
ならびに靭性との関係を示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）重量パーセントでＣ０．２〜０．３５％、Ｓｉ０．
１０〜０．５０％、Ｍｎ１．０〜１．６％、Ｐ０．０３
％以下、Ｓ０．０２％以下、Ｃｒ０．２〜１．０％、Ｖ
０．０２〜０．０８％、Ａｌ０．０２〜０．１０％、Ｔ
ｉ０．００５〜０．０５０％、Ｂ０．０００５〜０．０
０５０％、を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物より
成る鋼を熱間加工後Ａｃ３点以上の温度より焼入れ、続
いて４５０℃以上５８０℃以下の温度で焼戻すことを特
徴とする０．６％耐力８０ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度油
井管の製造方法。 ２）重量パーセントでＣ０．２０〜０．３５％、Ｓｉ０
．１０〜０．５０％、Ｍｎ１．０〜１．６％、Ｐ０．０
３％以下、Ｓ０．０２％以下、ＣＲ０．２〜１．０％、
Ｖ０．０２〜０．０８％、Ａｌ０．０２〜０．１０％、
Ｔｉ０．００５〜０．０５０％、Ｂ０．０００５〜０．
００５０％を含むとともにＮｉ ０．１０〜０．３０％
若しくはＮｂ０．０１５〜０．０３５％の一種又は２種
を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物より成る鋼を熱
間加工後Ａｃ３点以上の温度より焼入れ、続いて４５０
℃以上５８０℃以下の温度で焼戻すことを特徴とする０
．６％耐力８０ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度油井管の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14012783A JPS6033312A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | ０．６％耐力８０Ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高強度油井管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14012783A JPS6033312A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | ０．６％耐力８０Ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高強度油井管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033312A true JPS6033312A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0559176B2 JPH0559176B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=15261523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14012783A Granted JPS6033312A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | ０．６％耐力８０Ｋｇ／ｍｍ↑２以上の高強度油井管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033312A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873960A (en) * | 1994-10-20 | 1999-02-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and facility for manufacturing seamless steel pipe |
| US6024808A (en) * | 1996-04-19 | 2000-02-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe manufacturing method and equipment |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP14012783A patent/JPS6033312A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873960A (en) * | 1994-10-20 | 1999-02-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and facility for manufacturing seamless steel pipe |
| US6024808A (en) * | 1996-04-19 | 2000-02-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel pipe manufacturing method and equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559176B2 (ja) | 1993-08-30 |
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