JPS6046318A - 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方法、特
に降伏強さ：　６５　ｋｇｆ／−以上の高強度を有する
とともに湿潤硫化水：４環境において優れた耐硫化物割
れ性全発揮し、油井やガス井で使用される構造部相、例
えば油井管やラインパイプ、更には油井・ガス井の周囲
に使用される装爵］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目立った特徴
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（ｌＦＩ２ｓ）で汚染された所
謂サワー環境下にあるものにまで開発の目が向けられる
ようになった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
、土庄（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
も十分に皮氷性叱忙発コ）４１するところの、高強度に
して硫化物割れ（以−１・、５ＳＣＣと称す）にも強い
抵抗力を（ｉｉｆ＋えた鋼に対する要望が一段と大きく
なっている。

鋼の劇５ｓｃｃ性全向上ざぜる手段については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ＮＡＣＥ　５ｔａｎｄａｒｄ　ＭＲ−０１−７５（
１９７７Ｒｅｖｉｓｉｏｎ）に示された硬度（強度）の
上限以下に鋼の強度を抑えることが５ＳＣＣ防止に最も
有効であるとさカフており、こＪしに基づ＜Ｌ−８０〔
降伏強さの下限が８００００ｐｓｉ　（５６，２ｋｇｆ
／ｍｕ）　）がＡ　ＰＩ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、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ｋ　＃４７ず、経済性及び作業性の点
で著しい不利金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よシも更に強度が
高く、かつ耐５ｓｃｃ性に優れた鋼材が切望されるよう
になってきておす、特に最近では、降伏強さの下限が９
（ＪＯＵ（Ｊｐｓｉ　（６３，３ｋｇｆ／ｍｊ）を越す
高強度油井管に対する要望も太きくなっている。

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、焼入れ轡焼戻し処理によって形成された均
一な焼戻しマルテンサイト組＊　ｋ有するＡｌ５Ｉ　４
１３０系鋼全使用したり、或いは鋼の水素吸収を防止す
るためのＣＯ添加全実施したシすることが試みられてき
たが、それでも、○　Ａｌ５Ｉ　４１３０糸鋼では、依
然として十分に満足できる耐食性全実現できない、○　
Ｃｏ添加鋼では、ＣＯの水素吸収防止効果全効かせるた
めにＭｏとの複合添加を避ける必要があるので、Ｃ、Ｃ
ｒ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
分な氷菓吸収防止効果全発揮せしめるために高価なＣＯ
元素全１％（以下、成分割合を表わす％は重量％とする
）全はるかに越える量で添加する必要があるので調料製
ηＬ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ｈ　ＺＪ一つｌコ。

ところで、耐５ＳＣＣ性全確認する方法として、Ｈ２Ｓ
を飽和した０、５％ＣＨ３ＣＯ０Ｈ溶液から成るＪｌ８
゜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亀ねによって開発いれており、
この試験によってｉ！＋＋ｊｗされるＳ　Ｓ　ＣＣ限界
応力値（Ｓｃ値）が、式、 Ｓｃ　＞　（ＳＭＹＳｌｏ、７５　）　ｘ　Ｉ　Ｏ−’
全満足すれば割れの発生がないときノ１．ていゐけＪｌ
ども、従来の低コスト型低合金高強吸鋼においてはこの
ような厳しい基準全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、負’Ｓ　１図りこ／Ｉ
＜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１に、第２図に示す如く３点支持曲りでその中央部
に応力を付加して腐食液中に浸油ｌ〜、割れ率が５０％
となる見ガニ［けの応力？！−１１１１１足しで、これ
全Ｓｃ値とするものである。第２図において、肴Ｉ号２
で示されるものは直径４節のガラス丸棒、符号３で示さ
れるものは荷重（応力）を句加するためのボルトである
。

また、こうした材料自身の改良のはかに、鋼材全コーテ
ィングしたシ、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　）ＸＩ　Ｏ’を満たす
とともに、降伏強さが６５ｋｇｆ／−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較的コストの安い鋼材を得るべく
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／ｖｕｊ以上の高強度を実現するＫ
は、鋼材組織を極微細な焼戻し低温変態組織、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−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ｉ’Ｊ、’　４：らず、また、極微細な低温変
態組織しは、焼入れ前の組織がマルテンサイト組織、或
いＱま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（ｌａｔ
ｈ）の崩れの小さい細粒組織でないと実現できないこと
、（ｃ）　ｆＡ拐の結晶粒微細化のためには、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、１１イ足成分組成
の銅については、熱間加工の徐に内接ｕｙ＋、；入れし
、次いでＡＣ３点以上オーステナイト結晶粒粗大化開始
温度以下の温度域に加熱後焼入れる処理を１回以上繰シ
返すことｅこまって、例え焼入オし処理の際の加熱速度
を電気炉加熱のように１　’ｃｚ４４以下程度のゆつく
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ｎとｒ（工
って鋼の細粒化を実現するには、鋼の成分組成全、特に
０．１５％以上のＣ成分と０，０１％以上のＮｂ成分と
全同時に含有するものとし、かつ該鋼ヲｌａ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次の熱間加工全行い、その後変態を開始はせる
ことなく直ちに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領域：即ち、Ａｃ３変態点〜〔Ａｃ
３変態点＋２００℃）（７）温度域）に保定又は再加熱
して第２次の熱間圧延を行い、この第２次熱間圧延後に
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の含有針金特定値以下に抑え、かつ（ｓｉ　＋　Ｉ
ＶＩｎ　）量、特に地合有量をも特定値以下に制ｒ＄：
、すると、ソｏｓｓ　ｓ　ｃ　ｃ性が一層向上すること
、（ｆ）　鋼中Ｋ、更ＫＣｕ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１　ｓ以上を添加含有させると
、鋼中の介在物が球状化されるとともに銅の清浄化がな
されて耐５ｓｃｃ性のＵＸ−ｉ葡見、そして微量のＢを
添加含有せしめると鋼の強度、耐５ＳＣＣ性、及び鞘付
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Ｓれたものであり、 Ｃ：　０．１５〜０．４５　％　＋Ｓｉ：　０．８０％
以下。

へ４ｒ１：ｏ、ｏｘ％以上０．３０％未満。

Ｃｒ　：　０．２０〜１．５０％、　ｈ’Ｌｏ　：　０
．０５〜０．８０％。

Ｎｉｌ：　０．０　１　〜０．１　０　％　、ｌｔ：　
０．０　１　〜０．１　０　％　。

全含有し、必要により更に、 第１区分・・・ Ｂ　：　０．０００５〜０．００５０％。

第２区分・・ Ｃｕ　：　０．０５〜０．５０％。

Ｖ　：　０．０１〜０．１０％。

第３区分・・・ Ｃａ：　０．００１〜０．０３０％ ＲＥＭ、：　０．００１〜０．０５０％。

のうちの１秒以上盆も含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り から成シ、かつ不純物中のＰ及び８の冨崩輩がそれぞれ
、 Ｐ　：　０．０１５％以下、　Ｓ　：　０．０１０　％
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、変態全開始させることなくオーステナイト状態のま
ま直ちにＡＣ３変態点〜［Ａｃａ変態点＋２００℃〕の
温度域に保定又は再加熱して第２次熱間加工全行い、続
いてオーステナイト状態からそのまま直接焼入れし、次
いで、これｋＡｃｓＡＣ３変態点〜３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行
うことによって、耐５ＳＣＣ性に優れ、かつ６５　ｋｇ
ｆ／ｍＪＭ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２次熱間加工を施す
ために細粒オーステナイト域に再加熱するに際し、第１
次熱間加工後に鋼材の保有している熱を有効に利用して
加熱エネルギーを節減できることは大きな特徴の１つで
ある。ＪｊｌＪち、第１次熱間加工後、変態を開始させ
ることなへ、従ってオーステナイト状態から直ちに却１
粒オーステナイト域に加熱するか又は保持するためｅこ
、鋼材の保有する大きな熱エネルギー全有効に利用でき
て、加熱エネルギーの節約がなをれるのである。

従来、このような２段階の熱間加工工程をとる場合には
、第１次熱間加工後に一旦Ａｒｌ変態点以下に冷却して
変態を終了させ、その後にＡｃ３変態点以上に再加熱し
て熱間加工を行うのが常であったが、これは変態をくぐ
らせることによって細粒化を狙ったものであシ、低温か
らＡＣ３点以上ＶＣ，ｐＪ加熱するために大きな熱エネ
ルギーを必要としていた。

また、従来は、この第２次熱間加工後太気放冷によって
室温まで冷却し、絖いて焼入れ・焼戻し処理するのが常
であったが、この場合、焼入れ加熱の前組織はフェライ
トやパーライト或いは高１７１１’１ベイナイトといっ
た高温変態生成物であシ、このような前組織では次に焼
入れ処理を施しても細粒化できない。

しかるに、本発明では、第１次熱間力１工祠了後に直接
細粒オーステナイト域に再加熱又は保定しても次の第２
次熱間加工で、加工による十分な細粒効果が生じ、この
後に直接焼入れした低温変態組織は細粒組織となシ、続
く焼入れ処理によって容易に極細粒組織全実現できるの
で、必ずしも第１次熱間加工後に変態を終了させる必要
はなく、そのため鋼材の持つ熱エネルギーの有効利用も
可能となるのである。

更に、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回以上繰シ返す場合には、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ｉ１：、（’ｎ　−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９、耐５ＳＣＣ性がよシ改善されることとなる。

つまり、この発明は、「特定量のＣ成分とＮｂ成分とを
同時に含有する鋼においては、熱間加工工程を２段階に
分けて実施し、先ず第１次熱間加工を行った後、変態を
開始させることなくλ−ステナイト状態のままで直ちに
細粒オーステナイト域に保定するか又は再加熱して第２
次熱間加］二ヲ行い、続いてオーステナイト状態力）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
つくシ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回収上※’ＩＪフ返″′ｊ−こ
とに」：って鋼が極めて細粒化する。従って、これ全Ａ
ｃｒ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召Ｊられる。」との技術的事項
全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全採用すればよシ一層の細粒組織
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ζなくても所望の細粒化全十分に達成すること
かできる。

また、直接焼入れ処理やこれに絖く焼入１ｑ−処理の後
、次の焼入れに際しての加熱の前に、１ｈ′き割れ等を
防止するために行う焼戻し処理（以下、ラフテンパーと
称す）を常法通シ実施するときには、ラフテンパー条件
を Ａｔ　＝　Ｔ　（Ａ２　＋ｌｏｇ　ｔ　）なる式で計算
されるＡｌが、 Ａｌ＜　１９．ＯＸ　１０３ を満足するように設定するのが好壕しく、このようＶＣ
することによってラフテンパー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、銅の化学成分組成、及
び圧延・熱処理条件を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〃口に刀１えて細粒
化のために必須の元素であるが、その含有量が０．１５
％を下回ると強度低下及び焼入れ性省化を来たし、従っ
て所望強度に、対して低部での炉、戻しを余儀なく芒れ
る上、直接焼入れ処理後に、箱にゆつ〈シとした加熱速
度では１回以上の枕シ返し焼入れ処理を行っても細粒化
が達成できず、５ＳＣＣ感受付が犬となる。−力０．４
５　％を越えてＣを含有させると、焼入れ時の１；割れ
感受性か増力９し、址た靴°性劣化をも招くことから、
Ｃ含イ１量を０．１５〜０．４５％と定めた。

■　５Ｉ Ｓｉ成分は鋼の脱酸剤として不動な元素であるが、その
含有Ｊ、ｔがＣ１，８０％を越えると靭性全劣化１−る
ようにな９、また５ｓｃｃ感受性を増太塾せることとも
なるので、Ｓｉ含有量ｔｒｓ、ｏ８ｏ％以下と定めた。

なお、耐５ｓｃｃ性を一層向上させるためにはｐ−ｔｓ
、或いは１′血の低減とともｅこ（Ｓ＋　＋１！／Ｉｎ
　）の値を０．１６％未満とすることが好まし１・、。

■　Ｍｎ 励成分には、ＰやＳの粒界偏析を助長して高強度材の耐
ｓ　ｓｃｃ性を劣化させる作用があり、この作用は地合
有量：　０．３０％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）の値を０．１６％未満と可能
なＰり低減することが５ＳＣＣを防止する上で有効であ
るが、■石含有量全０．０１％未満とすることは鋼の製
造上極めて困難であシ、コスト上昇を招くことから、胤
含有量全０．０１％以上０．３０％未満と定めた。

■　Ｃｒ Ｃｒ成分には、鋼の焼入れ性、強度、及び焼戻し軟化抵
抗性全増大させる作用があシ、高強度化のために極めて
有効であるほか、５ＳＣＣ抵抗性改善作用もあるが、そ
の含有量が帆２０％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すことから、
Ｃｒ含有量を０．２０〜１．５０％と定めた。

■　Ｍ。

ＭＯＣ成分、鋼の焼入れ性、強度、及び焼戻し軟化抵抗
性を増大させ、また靭性改善に有効な成分であるｅよか
、焼戻し過程での不純物の粒界偏析を抑えて耐５ＳＣＣ
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７シｒ望の効果を？８ることかでき
ず、一方０．８０％を越えて含有させても前記効果が飽
和してしまう上、Ｍｏは非常に高価な元素であることか
ら、Ｍｏ含有量を０．０５〜０．８０％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ｏ、ｏ　ｉ％未満では、特にゆ
つくりとした加熱速度であると２回以上の繰Ｑ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ｏ、
ｉ　ｏ％全越えて含イ（きせても前記効果が飽和してし
ｌい、また靭性の劣化をも招くことになるので、Ｎｂ含
有量’ｅ　０．０１〜０．１０％と定めた。

■　Ａｔ Ａｔ成分は、鋼の脱酸の安定化、均質化及び細粒化を図
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　％　’に越えて含有させると脱酸効果は飽和して
しまい、また介在物増大による疵の発生や靭性の劣化を
も招くことから、Ａｔ含有量を０．０１〜０．１０％と
定めた。

■　Ｂ Ｂ成分は微量の添加で焼入れ性を向上させ、強度、靭性
、耐５ｓｃｃ性を改善する作用分有しているので、これ
らの特性をよシ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が、その含有量が０．０００５
％未満では前記作用にＰ「望の効果を得ることができず
、他方０．００５０φを越えて含有させてもそれ以上の
向上効果が認められず、逆に靭性劣化を招く場合も生ず
ることから、Ｂ含有量は０．０００５〜０．００５０％
と定めた。

■　Ｃｕ　、及びＶ これらの成分には、それぞれ舒りの強度及びｒｊＳＳＣ
Ｃ性を向上させる作用を有するので必要Ｃ（応じて１種
以上添加含有させるものであるが、Ｃｕ含有ｈｔが０，
０５％未満、そしてＶ含有ぢ−が（１，０１受未満では
前記作用に所望の効果を得ることかできず、他方、Ｃｕ
が０．５０受を越えて含有されるとα、へ間加工性が劣
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１：、Ｃｕ含有５１　ｋ　（Ｌｏ
　５〜０．５０　％、■含’ｆｉ量（Ｔ”　（１、０１
〜０．１０％とそれぞれ定めた。

■　Ｃａ、及びＲＥＭ Ｃａ及びＲ，ＥＭ（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７てＳ　＋、ＥＣ
Ｃ感受性を低減する作用があるので心火に応じて１種Ｊ
ン、上添加含有させるものであるが、いずれもその含有
量が０．００１％未満では前記作ＪｔｌにＩ）ｒ望の効
果がイｎられず、他方、Ｃａが０．０３０％を、ＲＥＭ
が０．０５０％全それぞれ越えて含有ネハると、その添
加効果が飽和するのみならず、ぞ１（、らの酸化物等の
非金属介在物が増加して鋼の希）　、ＩＹ、性が低下し
、５ｓｃｃ感受性をかえつ１尚のることとなるので、Ｃ
ａ含有ｔｆＯ，００１〜０．０３０　％、ＲＥＭ含有量
を０．００１〜０．０５０％とそＪしそれ定めた。

■　Ｐ、及びＳ 鋼の靭性向上全図９１また酬５ＳＣＣ性向上のためＫは
、不純物であるＰ及びＳ量’（ｃ−ｆｌＪ及的に少なく
するのが望ましいが、銅の製造コストとのバランスを考
ｌしてＰ含有量の上限’ｔｆ：　０−０１５条、Ｓ含有
量の上限’ｋ　０．０１０％とそれぞれ定めた１゜Ｂ、
圧延、及び熱処理条件 この発明は、以上のように構成さ北た調音溶製した後、
厚板、形鋼、鋼管等に熱間で加工するが、この際、オー
ステナイト粒全細粒化づ−るために熱間加工工程を、紀
１次熱間加工と、引き続いて変態全開始させることなく
直ちに却１粒オーステナ・ｒト域に保定又は再加熱して
から行う第２次熱間加工とに分けて行う。

そして、第２次熱間加工後、直し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
ての焼割ｉ″Ｌ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
加熱のようなゆつく９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４６れは、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
細な組織全行ることが″じさるのである。従って、直接
焼入ｔして微細な低温変態組織が得られるように細粒オ
ーステナイト域に保定又は再加熱して第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次加工の除の揚力〔１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７５
＜達成できず、−刀〔ＡＣ３変態点＋２００゛Ｃ〕を越
えて加熱するとオーステナイト結晶粒か粗大化してしま
って、本発明処理ｉ／Ｃよつ１もフッ１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シ返しの焼入れ〜、直接焼入れ
材又は直接焼入れ後のラフテンパー材をＡＣｓ変態点〜
［Ａｃ３変態点＋２００℃］の温度に加熱して組織を完
全にオーステナイト化した後、適当な冷却媒体によって
焼入れして低温変態組織なが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１−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全Ａｃ３変態点〜［Ａｃ３変態
点＋２００℃〕と定めた。

なお、前述したように、２回目以降の焼入れ時の加熱は
前回のそれの温度よシも低くすることが好ましく、これ
によって一層の細粒かつ塾粒組織が実現され、鋼材性能
を向上することができる。

また、鋼の成分元素としてＢヶ含南フ−ゐもの全対象と
するときには、Ｂ成分の焼入ｔし性向上効果全十分に発
揮させるためにオーステナイト化温度全１０７５℃以下
にすることが望ましい。、そして、各焼入れ処理に先立
ってラフテンパーを施す場合には、先にも述べたように
、Ｔ：ラフテンパ一温度（０Ｋ）。

ｔ：ラフテン・七一温度での保持時間（ｈｒ）　。

Ａ２＝２２−４　ｘＣ（％）　］、　ＯＸＮｂ（支））
。

としたときの Ａｔ−Ｔ　（Ａ２　＋ｌｏｇ　ｔ　） なる式で計算されるＡＩが［１９，ＯＸｌ　０３］以下
の値になるようにその条件全設定するのが良い。

上述のような焼入れ処理によってイ↓Ｉた做細な低温変
態ｕ４織を、次にＡｃｌ変態点以下の温度で焼戻し処理
すると、銅に所望の強度と酊Ｓ　ＳＣＣ性が付与される
こととなる。ｐｌｊち、Ａ　Ｃｓ変態点Ｊン、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／−以上の降伏強芒と酊５ｓｅｃ”性
の優れた＠ヲ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全課σる必要はないが、
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）ｋ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
うのが望ましい。

この場合、焼戻し温度が、Ａｃｌ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’ｋＡＣｔ変態点以下と定めた。

次に、この発明全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　１ まず、通常の方法によって第１表に示す如き成分組成の
鋼■〜■を溶製した。

次に、これらの鋼片全１２００℃に均熱した後第２表に
示される条件にて熱間圧延及び熱処理ヲ行った。

イηられた鋼板について、降伏強さく耐力）、引張強さ
、及び耐５ｓｃｃｅ、’ｉ測定し、その結果もに鋼片全
均熱した後第１次の熱間圧延で最終製品の寸法に仕上け
を行ない、それを室温まで空冷した後焼入れ・焼戻し処
理するものでろシ、本発明法とは、１２００℃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、変
態を開始させることなく、従ってオーステナイト状態か
ら直ちに細粒オーステナイト域に保定又は−再加熱して
第２次の熱間圧延全行い、最終製品寸法に仕上け、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・
焼戻し処理全行うものである。

耐ｓ　ｓｃｃ性については、各端から第１図に示したよ
うな試験片１を切ｐ出し、第２図に示したような治具に
て応力全付加しながら、液温：２０℃の）（２Ｓ全飽和
さぜた０、５　％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に、本発明り方法によれば高
強度にもかかわらず酎５ｓｃｃｕに優れた鋼材全確実に
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でろる鋼＠全１２２０℃に
均熱後、オーステナイト域で７’５１次の熱間圧延を施
し、その後第３表に示す条件で第２次熱間圧延、直接焼
入九、焼入れ、及び焼戻し全行い、得られた鋼材の強度
及び１ｆｉｌ（Ｓ　Ｓ　ＣＣｉＪ：を測定して、その結
果を第３表に併せて示した。なお、耐５ＳＣＣ性は実施
例１と同様の試験〈ρ件にてＳｃ値をめて測定した。

第３表に示される結果からも、本発明の方法によれば強
度及び耐５ｓｃｃ性の侵れ１ヒ銅相をイＨられることが
明らかであシ、熱処理条件が本発明の範囲から外れると
耐Ｓ　ＳＣＣ性のカつた鋼＊Ｊ’ｔ、ｉ’イ尋られない
こともり」白である。

実施例　３ 前記第１表中の本発明対象鋼である銅■を１２３０℃に
均熱後、オーステナイト域で第１次の熱間圧延音節し、
続いてオーステナイト状態を呈する８７０℃から１０２
０℃にまで再加熱して第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１表中の本発明対象鋼■’ｋ　１２００　’Ｃに
均熱した後、第５表に示した処理条件にて仮相を製造し
、得られた板材についてオーステナイ）Ｂ度番号（ＡＳ
ＴＭＮα）を測定した。

（注）東印は、本発明の条件から外１ムていることを示
す。

第５表 なお、第５表における処理牽伸はそれぞれ、■　オース
テナイト域で第１次の熱間圧延を行った後、３２０℃ま
で冷却して変態を終了させ、その後９３０℃に再加熱し
て第２火熱１■１圧延葡行って最終製品寸法に仕上け、
そＪＬ奮箪温１で空冷した後、９３０℃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ｊＦｉ１圧クツーり
行ってから、変態を開始させることｌｅ＜８７ｏ℃から
９５０℃へ再加熱して第２次熱間圧延葡杓い、最終製品
寸法に仕上げた後、８５０℃から１０接焼入れし、更に
９３０℃に０．７５℃／イシの加熱速度で加熱して焼入
れ処理を行う、 というものであった。

第５表に示される結果からも、本発りＪの条件を満たす
処理によって細粒組織の慣４ｃｍ、ｔすることか明らか
である。

実施例　５ 前記第１表中の本発明対象鋼■全１２２０℃に均熱した
後、オーステナイト域で第１次υ熱間圧ＩＡヲ行い、続
いてオーステナイト状態葡呈する８６０℃から９４０℃
へ再加熱して第２次熱間圧延を行って最終製品寸法に仕
上げ、引続き８５０℃から直接焼入れし、その後第６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・焼戻し処理を行った。

このようにして得られた製品の強度及び耐ＳＳＣＣ例・
（試験条件は実施例１に同じ）を測定し、その結果を第
６表に示した。

第６表に示される結果力・らは、１１〕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劇５ＳＣＣ性の優れた鋼
材が得られることが明白であり、寸だ、この際のラフテ
ンパー条件を、 Ａ、　（１９，ｏ　Ｘ　１０” にすると、強度・耐５ＳＣＣ性バランスのｉｆｎで一層
優れた鋼材になることもわかる。

上述のように、この発明は、＠依焼入れ処理と通常の１
勺加熱焼入れ処理を組合せて細粒組織を得、優れた強度
と耐５ｓｃｃ件ケ有する鋼を実現するものであって、こ
の発明によれは、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、工業上有用な効果かもたらされる
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、 １・・・試験片、　２・・・ガラス丸棒、３・・・応力
付加ボルト。 舛１図 （Ｑ）　（ｂ） 第２暦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　重量割合で、 Ｃ：　０．１５〜０．４５％。 Ｓｉ　：　０．８０％以下。 Ｍｎ　：　０．０１　％以上０．３０　％未満。 Ｃｒ　：　０．２０〜１．５０％。 Ｍｏ　：　０．０５〜０．８０％。 Ｎｂ：ｏ、ｏｔ〜０．１０％。 ｈｔ：０．０１〜０．１０％。 全含有し、必要によシ更に、 第１区分・・・ Ｂ　：　０．０００５〜０．００５０係。 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％。 ＲＥＭ　：　０．００１〜０．０５０％。 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：残シ から成シ、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
   、 Ｐ　：　０．０　］、　５％以下。 Ｓ　：　０．０１０％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、変態を開始させることなくオーステナイト状態の１
   １直ぢｉ／ＣＡｃ、変態点〜［Ａｃ３変態点＋　２００
   ０Ｇ　］の温度域に保冗又は舟加熱して第２次熱間加工
   全行い、続いてオーステナイト状態からそのま１直接焼
   入れし、次いで、これｋ　Ａｃ３変態点〜（ＡＣａ変態
   点＋２０（１℃〕の湿度域に加熱後焼入れする処理を更
   に１回以上繰９返し、その後Ａｃ、変態点以下の温度で
   焼戻し処理を行うことを特徴とする耐硫化物割れ住の優
   れた鋼の製造力法。