JPS6046317A - 耐硫化物割れ性の優れた鋼の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、耐硫化物割れ性の優れた鋼の製造一方法、
特に降伏強さ：　６５　ｋｇｆ７ｍａ　＋ｙ、上の高強
度を有するとともに湿潤硫化水素環境において優れた耐
硫化物割れ性を発揮し、油井やガス井で使用される構造
部材、例えば油井管やラインパイプ、更には油井・ガス
井の周囲に使用される装置用部材として用いるのに好適
な油井用鋼をコスト安く製造する方法に関するものであ
る。

近年における新油田或いは新ガス田開発の自立った特徴
として、従来は放置されていたような、深層にして、し
かも油やガスが硫化水素（１’１２８）で汚染された所
謂サワー環境下にあるものに１で開発の目が向けられる
ようになつノζことをあげることができる。

従って、石油及び天然ガスの生産分野においては、近年
、土圧（地層の圧力）やガス圧、或いは鋼材の自重によ
る引張り荷重に耐えるとともに、サワー環境で使用して
も十分に所望性能を発揮するところの、高強度にして硫
化物割れ（以下、５ｓｃｃと称す）にも強い抵抗力をｆ
ｊｉ！ｉえた鋼に対する要望が一段と大きくなっている
。

鋼の耐５ｓｃｃ性を向上させる手段については１９５０
年来種々の検討が加えられてきているが、現在では、例
えばＮ　Ａ　ＣＥ　Ｓｔ、ａｎｄａｒｄ　Ｍ　Ｒ−０土
−’７５（１９’７　’７　Ｒｅｖｉｓｉｏｎ）に示さ
れた硬度（強度）の」二限以下に鋼の強度を抑えること
が５ｓｃｃ防止に最も有効であるとされており、これに
１古づ（ｔ、−ｓｏ［降伏強さの下限が８００００ｐｓ
ｊ（５６，２ｋｇｆ／ｍａ　）　〕がＡ、　Ｐ　Ｉ規格
に加えられて需要者の要望に応えてきた。

ところが、上述のような酸性深井戸においては５油井管
として強度を抑えたものを用いると、その必要肉厚を必
然的に厚くせざるを得す、経済側及び作業性の点で著し
い不利を招くようになるという問題があったのである。

このようなことから、Ｌ−８０よりも更に強度が高く、
かつ耐５ｓｅｃ性に優れた鋼材が切望されるようになっ
てきており、特に最近では、降伏強さの下限が９０００
０ｐｓ　ｉ　（６３，３ｋｇｆ々ｄ　）を越す高強度油
井管に対する要望も大きくなっている。

従来、このような高強度・高耐５ＳＣＣ性に対する要求
に対しては、焼入れ・焼戻し処理によって形成された均
一な焼戻しマルテンザイト組織を有するＡｌ５Ｉ　４１
３０系鋼を使用したり、或いは鋼の水素吸収を防止する
ためのＣｏ添加を実施したシすることが試みられてきた
が、それでも、○　Ａｌ５Ｉ　４１３０系鋼では、依然
として十分に満足できる耐食性を実現できない、○　Ｃ
ｏ添加鋼では、ＣＯの水素吸収防止効果を効かせるため
にＭｏとの複合添加を避ける必要があるので、Ｃ，Ｃｒ
又はＶといった強化元素の多量添加によって鋼を強化し
なければならず、靭性劣化を招くこととなるほか、十分
な水素吸収防止効果を発揮せしめるために高価なＣＯ元
素を１％（以下、成分割合を表わす係は重量％とする）
をはるかに越える量で添加する必要があるので鋼材製造
コストが大幅に上昇する、 という問題を避けることができなかった。

ところで、酬Ｓ　Ｓ　ＣＣ性を確認する方法として、Ｈ
２Ｓを飽和した０５係ＣＨ３Ｃ００Ｈ溶液から成る腐食
液中で行うシェルタイブ試験法が多数の現場実績との対
比による研究の積み重ねによって開発されており、この
試験によって測定される５ＦＥＣＣ限界応力（直（Ｓｃ
値）が、式、 Ｓｃ〉（ＳＭＹＳｌｏ、’ｉ’５）ＸＩＯ−’を満足す
れば割れの発生がないとされているけれども、従来の低
コスト型低合金高強度鋼においてはこのような厳しい基
準を満足するものがなかったのである。

なお、シェルタイブ試験法とは、第１図に示されるよう
な、長さ方向の中央部にキリ孔を設けた試験片ｌに、第
２図に示す如く３点支持曲げでその中央部に応力を付加
して腐食液中に浸漬し、割れ率が５０％となる見掛けの
応力を測定して、これをＳｃ値とするものである。第２
図において、符号２で示されるものは直径４ｕのガラス
丸棒、符号３で示されるものは荷重（応力）をイ」加す
るだめのボルトである。

また、こうした材料自身の改良のほかに、鋼材をコーテ
ィングしたり、腐食環境にインヒビターを注入する等の
方法も講じられているが、いずれも十分な効果を期待で
きるものではなかった。

本発明者等は、上述のような観点から、Ｓｃ値が、式、 Ｓｃ　）（ＳＭＹＳｌｏ、７５）ＸＩＯ−’を満たすと
ともに、降伏強さが６５　ｋｇｆ／ｍｍ以上の高強度を
有し、サワー環境下で使用される油井管としても十分に
満足できる性能を持つ比軟的コストの安い調料を得るべ
く研究を行った結果、以下（ａ）〜（ｆ）に示されるよ
うな知見を得るに至ったのである。即ち、 （ａ）　前記所定値以上のＳｃ　値を満たし、かつ降伏
強さ°６５　ｋｇｆ／ｍｆｆ１以上の高強度を実現する
には。

鋼材組織を極微細な焼戻し低温変ｊ；ｊＪｉ組織、即ち
極微細焼戻しマルテンサイト組織、或いは極微細焼戻し
マルテンサイトと極微細焼戻し低温ベイナイトとの混合
組織とするのが有効であること。

（ｂ）　該極微細焼戻し低温変態組織を得るには焼戻し
前の低温変態組織が極微細でなければならず、また、極
微細な低温変態組織は、焼入れ前の組織がマルテンサイ
ト組織、或いはマルテンサイトと低温ベイナイトとの混
合組織、それもマルテンサイトや低温ベイナイトのラス
（ｔａｔｈ）の崩れの小さい細粒組織でないと実現でき
ないこと、（Ｃ）　鋼材の結晶粒微細化のために１は、
誘導加熱法等の急速加熱手段を用いて１回以上の焼入れ
を施すのが有効であることが知られているが、特定成分
組成の鋼については、熱間加工の後に直接焼入れし、次
いでＡｃ３点以−トオーステナイト結晶粒粗大化開始温
度以下の温度域に加熱後焼入れる処理を１回以上繰り返
すことによって、例え焼入れ処理の際の加熱速度を電気
炉加熱のように］−℃／秒以下程度のゆっくりしたもの
にしたとしても、十分に細粒の低温変態組織が得られる
こと、（ｄ）　上述のように、直接焼入れとゆっくりと
した加熱速度での１回以上の焼入れとによって鋼の細粒
化を実現するには、鋼の成分組成を、特に０、１．５％
以上のＣ成分と０．０１ｑＩ）以上のＮ　ｂ成分とを同
時に含有するものとし、かつ該鋼を直接焼入れする前の
熱間加工を２段階に分けて、オーステナイト域で先ず第
１次の熱間加工を行い、その後で旦変態を完了させ、次
いで細粒オーステナイト域（オーステナイトが粗大化し
ない温度域：即ち、Ａｃ３変態点−（Ａｃ３変態点＋２
００１？）のＧＭ度域）に再加熱して第２次の熱間加工
を行゛りて、この第２次熱間加工後にオーステナイト状
態から直接焼入れするのが効果的であること、 （ｅ）更に、鋼中の不可避不純物であるＰ及びＳの含有
量を特定値以下に抑え、かつ（Ｓｉ　−１−Ｍｎ　）量
、特にＭｎ含有量をも特定値以下に制限すると、その１
ｌＩｉＩＳＳＣ′Ｃ性が一層向上すること、（ｆ）　鋼
中に、更にＣｕ及びＶの１種以上を含有せしめると、鋼
の耐５ＳＣＣ性及び強度が一層向上し、またＣａ及び希
土類元素の］ｆ！！以上を添加バ有させると、鋼中の介
在物が球状化されるとともに鋼の清浄化がなされて例５
ＳＣＣ性の改善を見、そして微量のＢを添加含有せしめ
ると鋼の強度、耐５ＳＣＣ性、及び靭性が一層改善され
ること。

この発明は、上記知見に基ついてなされたものであり、 Ｃ：Ｏ１５〜０．４５係、Ｓｉ：０．８０％以下。

Ｍｎ二〇、０１％以上０３０％未満。

Ｃｒ：　０．２０〜１．５０％、　Ｍｏ：　ｏ、ｏ　５
〜０．８０％。

Ｎｂ：ｏ。０１〜０．１０％、　ｈｙ　：　０．０１−
０．］　Ｏ％。

を含有し、必要によシ更に、 第１区分・ Ｂ：０．０００５〜Ｏ，ＯＯ５０係。

第２区分・・ Ｃｕ　：　０．０５〜０．５０　％。

Ｖ：０．０１〜０．１０係。

第３区分・・ Ｃａ：０００１〜０Ｏ３０係。

ＲＥ　ＩＶｆ　：　Ｏ，ＯＯ１〜Ｏ○５０飴。

のうちの１種以上をも含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り から成り、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
、 Ｐ：０．Ｏ１５係以下、Ｓ：０．０１０係以下。

である鋼を、オーステナイト状態で第１次熱間加工した
後一旦変態を完了させ、その後Ａｃ３変態点〜［Ａｃ３
変態点＋２ｏｏｃ：］の温度域に再加熱して第２次熱間
加工し、続いてオーステナイト状態からその−１ま直接
焼入れを行い、次いで、これをＡｃ３変態点〜［Ａｃ３
変態点＋２００℃〕の温度域に加熱後焼入れする処理を
更に１回以上繰り返し、その後Ａｃｔ変態点以下の温度
で焼戻し処理を施すことによって、耐５ＳＣＣ性に優れ
、かつ６５ｋｇｆ７７以上の降伏強さを有する鋼を得る
点に特徴を有するものである。

なお、この発明の方法において、第１次熱間加工後に一
旦冷却して変態を完了させ、その後ＡＣ３変態点以上に
再加熱して第２次熱間加工を行う理由は、変態をくぐら
せることによる組織の細粒化を狙うことにある。

そして、第２次熱間加工後に直接焼入れを行うのは、第
２次熱間加工後犬気放冷によって室温丑で冷却すると、
次の焼入れ加熱の前組織がフェライトやパーライト或い
は高温ベイナイトといった高温変態生成物となり、この
ような前組織では焼入れ処理を施しても細粒化できない
からである。、また、この発明の方法において、ゆっく
りとした加熱速度での焼入れ処理を２回以上繰り返す場
合には、２回目以降のｎ回目の焼入れに際してのオース
テナイト化加熱温度は、（、−１）回目の焼入れの際の
オーステナイト化加熱温度以下であるのが好ましく、こ
のようにすることによって鋼の組織は一層細粒で、かつ
整粒となり、１ＩｉｔＳＳＣＣ性がより改善されること
となる。

つ捷り、この発明は、「特定量のＣ成分とＮｌ）成分と
を同時に含有する鋼においては、熱間加］−：工程を２
段階に分けて実施し、先ず第１次熱間力１ピ［二後変態
を完了させ、しかる後に細粒オーステナイト域に再加熱
して第２次熱間加工を行い、続いてオーステナイト状態
から直ちに直接焼入れすれば、その後電気炉加熱のよう
にゆっくりとした加熱速度で加熱してもＡｃ３点以上オ
ーステナイト結晶粒粗大化開始温度以下の温度に加熱後
焼入れる処理を少なくとも１回以上繰り返すことによっ
て鋼が極めて細粒−ヒする。従って、これをＡｃ１点以
下の温度で焼戻しすれば非常に微細な焼戻し低温変態組
織となって、十分な強度と優れた耐５ＳＣＣ性とを共に
具備する鋼材が得られる。」との技術的事項を骨子とし
たものである。もちろん、直接焼入れ後の焼入れに際し
て急速加熱を採用すればより一層の細粒組織を得られる
が、この発明の方法では特にこのような急速加熱を施さ
なくても所望の細粒化を十分に達成することができる。

寸だ、直接焼入れ処理やこれに続く焼入れ処理の後、次
の焼入れに際しての加熱の前に、置き割れ等を防止する
だめに行う焼戻し処理（以下、ラフテンパーと称す）を
常法通り実施するときには、ラフテンパー条件を、 Ａ、ｘ　＝　Ｔ　（Ａ２　＋　ｌｏｇｔ　）なる式で計
算されるＡｌが、 Ａ１＜１９．ＯＸ　１０ を満足するように設定するのが好丑しく、このようにす
ることによってラフテンノく−によるマルテンサイトラ
スや低温ベイナイトラスの崩れが小さく抑えられ、ｍ回
目の焼入れで（ｍ　−１）回目よりも細粒の組織を得る
ことができる。

次に、この発明の方法において、鋼の化学成分組成、及
び圧延・熱処理条件な前記の如くに数値限定した理由を
説明する。

Ａ、鋼の化学成分組成 ■　Ｃ Ｃ成分は鋼の焼入れ性増加、強度増加に加えて細粒化の
ために必須の元素であるが、その含有；１１゜が０．１
５　％を下回ると強度低下及び焼入れ外方化を来たし、
従って所望強度に対して低温での焼戻しを余義なくされ
る上、直接焼入れ処理後に、特にゆっくりとした加熱速
度では１回以上の繰り返し焼入れ処理を行っても細粒化
が達成できず、５ＳＣＣ感受性が犬となる。一方０４５
％を越えてＣを含有させると、焼入れ時の焼割れ感受性
が増加し、また靭性劣化をも招くことから、Ｃ含有量を
０．１５〜０．４５％と定めた。

■　５ｉ Ｓ１成分は鋼の脱酸剤として有効な元素であるが、その
含有量が０．８０　％を越えると靭性な劣化するように
なシ、まだ８ＳＣＣ感受性を増大させることともなるの
で、Ｓ１含有量は０．８０％以下と定めた。

なお、ＩｔＩＳＳＣＣ性を一層向上させるだめにはＰや
Ｓ、或いは１７１ｎの低減とともに（Ｓｉ−１−Ｍｎ）
の値を０１６％未満とすることが好ましい。

■　Ｍｎ Ｍｎ成分には、Ｐ＋Ｓの粒界偏析を助長して高強度材の
耐５ＳＣＣ性を劣化させる作用があり、この作用はＭｎ
含有量２０３０％以上で顕著に現われる傾向にある。な
お、高強度材においては、ＰやＳの量をできるだけ低減
し、かつ（Ｓｉ　＋Ｍｎ　）の饋を０．１６％未満と可
能な限り低減することが５ＳＣＣを防止する上で有効で
あるが、Ｍｎ含有量を００１条未満とすることは鋼の製
造上極めて困難であり、コスト上昇を招くことから、Ｍ
ｎ含有量を０、’　０１％以上０．３０　％未満と定め
だ。

■　Ｃｒ Ｃｒ成分には、鋼の焼入れ性、強度、及び：すｙ戻し軟
化抵抗性を増大させる作用があり、高強度化のために極
めて有効であるほか、ＦＥＳＣＣ抵抗性改善作用もある
が、その含有量が０．２０％未蒲っでは前記作用に所望
の効果を得ることができず、一方１．５０％を越えて含
有させると靭性の劣化及び焼割れ感受性の増大を来たず
ことから、Ｃｒ含有［■シを０．２０〜１．５０係と定
めた。

■　ｌｖｉ。

Ｍｏ成分は、鋼の焼入れ性、強度、及び焼戻し］１り（
化抵抗性を増大させ、また靭性改善に有効な成分である
ほか、焼戻し過程での不純物の粒界偏析を抑えて面ｊＳ
ＳＣＣ性を向上させる作用があるが、その含有量が０．
０５％未満では前記作用に所望の効果を得ることができ
ず、一方０．８０　％を越えて含有させても前記効果が
飽オロしてしまう上、ＪＩ／ＩＯは非常に高価な元素で
あることから、Ｍｏ含有量を００５〜０．８０％と定め
た。

■　Ｎｂ Ｎｂ成分は、鋼の強度増加、焼戻し軟化抵抗の増大、耐
５ｓｃｃ性の向上に加えて、細粒化のために必須の元素
であるが、その含有量が０．０１％未満では、特にゆっ
くりとした加熱速度であると２回以上の繰り返し焼入れ
処理を行っても所望の細粒化が達成できず、一方０．１
０％を越えて含有させても前記効果が飽和してしまい、
また靭性の劣化をも招くことになるので、Ｎｂ含有量を
０．０１〜０．１０％と定めた。

＠ＡＱ ＡＱ酸成分、鋼の脱酸の安定化、均質化及びｔｉ’ｌｌ
１粒化を図るために添加するものであるが、その含有量
が０．０１％未満では前記作用に所望の効果が得られず
、他方０．１０％を越えて含有させると脱酸効果は飽和
してし甘い、また介在物噌犬による疵の発生や靭性の劣
化をも招くことがら、ＡＱＣ含有量０．０１〜０．１０
％と定めた。

■　Ｂ Ｂ成分は微、朧の添加で焼入れ性を向上させ、強度、靭
性、耐５ＳＣＣ性を改善する作用を有しているので、こ
れらの特性をより向上させる必要がある場合に添加・含
有せしめられるものであるか、その含有量がＯ，ＯＯｏ
、５％未満では前記作用に所望の効果を得ることができ
ず、他方０．００．５０　％を越えて含有させてもそれ
以上の向上効毛が認められず、逆に靭性劣化を招く場合
も生ずることから、Ｂ含有量はＯ，ＯＯＯ５〜０．００
５０％と定めた。

■　Ｃｕ、及び■ これらの成分には、それぞれ鋼の強度及び面ｌ５ＳＣＣ
性を向上させる作用を有するので必要に応じて１種以上
添加き有させるものであるが、Ｃｕ含有量が０．０５係
未満、そしてＶ含有量が０．０１係未満では前記作用に
所望の効果を得ることができず、他方、Ｃｕが０．５０
　％を越えて含有されると熱間加工性が劣化し、またＶ
が０．１０　％を越えて含有されると靭性が劣化するこ
ととなるので、Ｃ＋１含有量を０．０５〜０．５０％、
■含有量をＯｏ］〜０１０チとそれぞれ定めた。

■　Ｃａ、及びＲＥＭ Ｃａ及びＲＥＭ　（希土類元素）は、いずれも鋼中介在
物を球状化するとともに鋼を清浄化して＋３　ＳＣＣ感
受性を低減する作用があるので心安に応じて１種以上添
加含有させるものであるが、いずれもその含有量がＯ，
ＯＯ１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、他
方、Ｃａが０．０３０係を、Ｉ’（Ｅ　Ｍが０．０５０
係をそれぞれ越えて含有されると、その添加効果が飽和
するのみならず、それらの酸化物等の非金属介在物が増
加して鋼のαＩ浄性が低下し、５ＳＣＣ感受性をかえっ
て高めることとなるので、Ｃａ含有量を０．００１〜０
０；ろＯ飴。

ＲＥｌｖｌ含有量をＯ，ＯＯ１−０，０５０％とそれぞ
れ定めた。

■　Ｐ、及びＳ 鋼の靭性向上を図り、丑だ耐５ＳＣＣ性向上のためには
、不純物であるＰ及びＳ量を可及的に少なくするのが望
ましいが、鋼の製造コストとのバランスを考慮してＰ含
有量の上限を０．０１５％。

Ｓ含有量の上限を０．０１０％とそれぞれ定めだ。

Ｂ、圧延、及び熱処理条件 この発明は、以上のように構成された鋼を溶製した後、
厚板、形鋼、鋼管等に熱間で加工するが、この際、オー
ステナ・イト粒を細粒化するために熱間加工工程を、第
１次熱間加工と、その後一旦冷却して変態を完了させて
から再度細粒オーステナイト域に加熱して行う第２次熱
間加工との２段階に分けて行う。

そして、第２次熱間加工後、直ちにオーステナイト状態
から適当な冷却媒体で直接焼入れすると微細な低温変態
組織が得られるのである。このことは直接焼入れに際し
ての筑割れ感受性の低減に有効であるという２次的効果
をも生ずるが、その第１義とするところは、電気炉加熱
のようなゆっくりとした加熱速度であったとしても、続
いて細粒オーステナイト域に加熱後焼入れる処理を１回
以上行うのみで鋼の細粒化を達成できるような下地を作
る点にある。

即ち、直接焼入れ処理後に行う焼入れに際しての前組織
が微細な低温変態組織であれば、それもラスの崩れの小
さい細粒組織であれば、次の焼入れによって極めて微細
な組織を得ることができるのである。従って、直接焼入
れで微細な低温変態組織が得られるように細粒オーステ
ナイト域に再加熱して第２次熱間加工を施すことは、本
発明方法の大きな特徴の１つである。

そして、第２次加工の際の再加熱温度がＡｃ３変態点未
満であると当然のことなからオーステナイト化が達成で
きず、一方（Ａｃ３変態点＋２００℃、：１を越えて加
熱するとオーステナイト結晶粒が粗大化してしまって、
本発明処理によっても所望の細粒組織を得ることができ
なくなる。

直接焼入れ処理に続く繰り返しの焼入れ（は、直２接焼
入れ材又は直接焼入れ後のラフテンパー材をＡＣ３変態
点〜〔Ａｃ３変態点＋２００℃］（７）ｆｆＭｔ度に加
熱して組織を完全にオーステナイｉ・化した後、適当な
冷却媒体によって焼入れして低温変態組織とする操作を
１回以上繰り返すものであるが、その際の加熱温度がＡ
Ｗ未満であると自然のことなからオーステナイト化が達
成できず、一方、［Ａｃ３変態点＋２００℃〕を越えて
加熱するとオーステナイト結晶粒が粗大化してし丑って
、本発明処理によっても所望の微細組織を得ることがで
きなくなる。従って、直接焼入れ処理に続く再度の焼入
れ処理における加熱温度をＡｃ３変態点〜［Ａｃ、３変
態点＋２００℃］と定めたつなお、前述したように、２
回目見、降のか１と入れｕ：４の加熱は前回のそれの温
度よりも低くすることか好捷しく、これによって一層の
細粒かつ整粒組織が実現され、鋼材性能を向上すること
ができる４゜また、鋼の成分元素としてＢを含有するも
のを対象とするときには、Ｂ成分の焼入れ性向上効咀を
十分に発揮させるためにオーステナイト化睨度を１０７
５℃以下にすることが望ましい１゜そして、各焼入れ処
理に先立ってラフデンバーを施す場合には、先にも述べ
たように、Ｔ、ラフテンパ一温度（’Ｋ）。

ｔ、ラフテンパ一温度での保持時間（ｂｒ）。

Ａ２＝　２２−４　Ｘ　Ｃ（％）　１０　ＸＮｂ（％）
。

としたときの Ａ４　＝　Ｔ　（Ａ２＋　ｌｏｇ　ｔ　）なる式で計算
されるＡｌが（１９，０Ｘ１０”：Ｉ以下の値になるよ
うにその条件を設定するのが良い。

上述のような焼入れ処理によって得た微細な低温変態組
織を、次にＡｃｔ変態点り、下の温度で焼戻し処理する
と、鋼に所望の強度と耐５ｓｃｃ性が竹馬されることと
なる。即ち、Ａｃ１変態点以下の温度で焼戻すことによ
ってはじめて、それぞれの用途に適した６　５　ｋｇｆ
／ｍｙ＃　ＪＪ上の降伏強さと耐Ｓ　ＳＣＣ性の優れた
鋼を得ることができるのである。

なお、焼戻し温度に格別な下限を設ける心裏ｄ、ないが
、高温の焼戻し処理が、焼入れによって生成したマルテ
ンサイトや低温ベイナイトの内部応力を除去し、かつセ
メンタイトを球状化して鋼材性能の向上をもたらすこと
からみて、出来れば６５０℃以上の温度で焼戻し処理を
行うのが望寸しい。

この場合、焼戻し温度がＡｃｔ変態点を越えると鋼材強
度が大幅に変動し、耐５ｓｃｃ性も劣化することから、
該温度なＡｃｔ変態点以下と定めた。

次に、この発明を実施例により比較例と対比しながら具
体的に説明する。

実施例　ｌ 捷ず、通常の方法によって第１表に示す如き成分組成の
鋼■〜■りを溶製した。

次に、これらの鋼片を１２００℃に均熱した後第２表に
示きれる条件にて熱間圧延及び熱処理を行った。

得られた鋼板について、降伏強さく　ｌｔｌ力）、引張
強さ、及び耐５ｓｃｃ性を測定し、その結果も第２表に
併せて示した。

なお、第２表における比１１！２メには、１２００℃に
鋼片を均熱した後第１次の熱間圧延で最終製品の手法に
仕上げを行ない、それを室１）ｎｌ　１て空冷した後焼
入れ・焼戻し処理するものであり、本発明法とは、１２
００℃に均熱してオーステナイト域で第１次の熱間圧延
を行った後、一旦変態の終了する温度以下に冷却し、そ
の後細粒オーステナイト域に再加熱して第２次の熱間圧
延を行い、最終寸法に仕上げ、その後オーステナイト状
態から直接焼入れし、更に焼入れ・焼戻し処理を行うも
のである。

耐５ＳＣＣ性については、各鋼から第１図に示したよう
な試験片１を切り出し、第２図に示したような治具にて
応力を付加しながら、液温：２０℃のＨ２Ｓを飽和させ
た０５％ＣＨ３ＣＯ０Ｈ溶液中に２０日間浸漬してＳｃ
値を測定し、その値で示した。なお、第２図において、
符号２で示されるものはガラス丸棒、符号３で示される
ものは応力付加ボルトである。

第２表に示される結果からは、本発明の方法にＪ：れば
高強度にもかかわらす耐Ｓ８　ＣＣ性に優れた鋼材を確
実に得られるということが明白である。

実施例　２ 前記第１表中の本発明対象鋼■を１２３０℃に均熱後、
オーステナイト域で第１次の熱間圧延を施し、それを第
３表に示す種々の温度に１で冷却した後、細粒オーステ
ナイト域である９５０℃に再加熱して第２次の熱間圧延
を行い、最終製品寸法に仕上げ、続いてオーステナイト
域である８６０℃から直接焼入れし、更に焼入れ・焼戻
し処理を行い、得られた鋼材の強度及−び耐５ＳＣＣ性
（試験条件は実施例１と同じ）を測定した。

このようにして得られた結果を第３表に併せて示した。

第３表に示される結果からも、本発明方法によれば強度
及び耐５ＳＣＣ性の優れた銅材を確実に得られることが
明らかである。

実施例　３ 前記第１表中の本発明対象鋼［相］を１２３０℃に均熱
後、オーステナイト域で第１次の熱間圧延を行い、続い
て一旦３’７０’Ｃまで冷却して変態を終了させてから
、１０００℃に再加熱して第２次熱間圧延を行って最終
製品寸法に仕上げ、次いで第４表に示す温度から直接焼
入れし、その後更に第４表に示す条件にて焼入れ・焼戻
し処理して強度及び耐５ＳＣＣ性（試験条件は実施例１
に同じ）を測定した。

このようにして得られた結果を第４表に併せて示した。

第４表に示される結果からも、本発明の方法によって強
度及び耐５ＳＣＣ性の優れた鋼材を得られることが明白
である。

実施例　４ 前記第〕−表中の本発明対象鋼■を、１２００℃に均熱
後、種々の温度で第１次の熱間圧延を終了し、これを変
態の終了する温度である３８０℃丑で冷却した後、細粒
オーステナイト域である９５０℃に再加熱して第２次の
熱間圧延を行って最終製品寸法に仕上げ、その後押々の
温度から直接焼入れし、更に焼入れ・焼戻し処理して強
度及び耐５ＳＣＣ性（試験条件は実施例１に同じ）を測
定し／ζ。これらの条件及び結果をまとめて第５表に示
す。

第５表に示される結果からも、本発明の方法によって強
度及び耐５ＳＣＣ性の擾れた鋼材が得られることが明ら
かである。

実施例　５ 前記第１表中の本発明対象鋼■を１２５０１：に均熱後
、オーステナイト域で第１次の熱間圧延を行い、それを
４５０℃まで冷却して変態を終了させ、その後９８０℃
又は１１２０℃に再加熱して第２次の熱間圧延を行い、
最終製品寸法に仕上げた。次いで、これらを種々の温度
から直接焼入れし、再に焼入れ・焼戻し処理して強度及
び耐ｓＳ第６表に示される結果からも、本発明の方法に
よって強度及び耐５ＳＣＣ性の優れた調料の得られるこ
とが明白である。

実施例　６ 前記第１表中の本発明対象鋼＠を１２２０℃に均熱した
後、第７表に示した処理条件にて板材を製造し、得られ
た板材についてオーステナイト粒度番号（Ａ　Ｓ　Ｔ　
Ｍ扁）を測定した。

なお、第７表における処理条件はそれぞれ、■　オース
テナイト域での第１次の熱間圧延で最終製品の寸法に仕
上げ、それを室温−ｔで空冷し、ことを示す。

第　７　表 その後９２０℃に０，７５℃／秒の加熱速度で加熱して
焼入れ処理を行う、 ■　オーステナイト域で第１次の熱間圧延を行ってから
室温まで空冷し、更にそれを９５０℃に再加熱して第２
次熱間圧延を行い、最終製品寸法にまで仕上げ、続いて
８７０℃から直接焼入れを行い、更に９２０℃に０６７
５℃／秒の加熱速度で加熱１７て焼入れ処理を行う、 というものであった。

第７表に示される結果からも、本発明の条件を満たす処
理によって細粒組織の得られることが明らかである。

実施例　７ 前記第１表中の本発明対象鋼０を１２００℃に均熱後オ
ーステナイト域で第］−次の熱間圧延を行い、一旦４０
０’Ｃ−ｉで冷却して変態を終了させ、その後９５０℃
に再加熱して第２次熱間圧延を行って最終寸法に仕上げ
、続いて８’ｉ’Ｏ℃から直接焼入れし、更に第８表に
示す条件にて途中のラフテンパー処理を行い、次いで焼
入れ・焼戻し処理を施した。

このようにして得られた製品の強度及び而」５ｓＣＣ性
（試験条件は実施例１に同じ）を測定し、その結果を第
８表に示した。

第８表に示される結果からも、直接焼入れの後に行う焼
入れ処理の前に、置き割れ防止等の意味でラフテンパー
処理を施しても強度及びｉｌ［’ｊ’　Ｓ　Ｓ　ＣＣ性
の優れた鋼材が安定して得られることが明らかである。

上述のように、この発明は、直接焼入れ処理と通常の再
加熱焼入れ処理を組合せて細粒組織を得、優れた強度と
１Ｔｉｔ　ｓ　ｓ　ｃ　ｃ性を有する鋼を実現するもの
であって、この発明によれば、細粒化のために何らの複
雑な処理を必要とするものではなく、深層にして、かつ
サワー環境下に存在する油田やガス田開発に使用する油
井管その他の機器類に好適な高強度鋼を、簡単容易に、
そして低コストで製造できるなど、工業上有用な効果が
もたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はシェルタイブ腐食試験片の例を示すもので、第
１図（ａ）はその正面図、第１図（ｂ）はその側面図で
あり、第２図はシェルタイブ腐食試験において試験片を
支持治具で支持した状態を示す概略模式図である。 図面において、 ｌ・・試験片、　２・・・ガラス丸棒、３・・応力付加
ボルト。 出願人　住友金属工業株式会社 代理人　富　１）　和　夫　ほか１老 年１図 （ａ）　（ｂ） 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量割合で、 Ｃ：０．１５〜０．４５％。 Ｓｉ’、　０．８０係以下。 Ｍｎ：　０．０１％以上０．３０％未満。 Ｃｒ：　０．２０　Ｎ１．５０　％。 Ｍｏ：　０．０５〜０．８０係。 Ｎｂ：　０．０１〜０１０チ。 成：０．０１〜０．１０係 を含有し、必要により更に、 第１区分・・・ Ｂ：Ｏ，０Ｏ０５〜Ｑ、　Ｑ　０５０袈。 第２区分・・・ Ｃｕ：　０．０５〜０．５０　％。 ｖ　：　０．０　１〜０．１　０　％。 第３区分・ Ｃａ：　０．００１〜０．０３０％。 ＲＥ　Ｍ　；０００１〜Ｏ，０，５０％。 のうちの１種以上をも含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り から成り、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
   、 Ｐ：０．０１’５％以下。 Ｓ：０．０１０係以下 である鋼を、オーステナイト状態で第１次熱間加工した
   後一旦変態を完了さぜ、その後ｌ＼Ｃ３変態点〜［−Ａ
   Ｃ３変態点＋２００℃〕の温度域に再加熱して第２次熱
   間加工し、続いてオーステナイト状態からその甘ま直接
   焼入れを行い、次いて、これをＡＣ３変態点〜［ＡＣ３
   変態点＋２００℃〕の温度域に加熱後焼入れする処理を
   更に１回以上繰り返し、その後、Ａｃ１変態点以下の温
   度て焼戻し処理を施すことを特徴とする耐硫化物割れ性
   の優れ／こ鋼の製造方法。