JPS6199656A - ラインパイプ用高強度溶接鋼管 - Google Patents

ラインパイプ用高強度溶接鋼管

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JPS6199656A
JPS6199656A JP22183784A JP22183784A JPS6199656A JP S6199656 A JPS6199656 A JP S6199656A JP 22183784 A JP22183784 A JP 22183784A JP 22183784 A JP22183784 A JP 22183784A JP S6199656 A JPS6199656 A JP S6199656A
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JP
Japan
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less
steel pipe
welded steel
welded
pipe
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Pending
Application number
JP22183784A
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English (en)
Inventor
Shiro Mukai
向井 史朗
Akio Ikeda
昭夫 池田
Masakatsu Ueda
昌克 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、溶接ままで、%に湿潤な硫化水素をはじめ
、炭酸ガスや塩素イオンなどの腐食性成分を含有する石
油や天然ガスの輸送など(以下。
H2S−Co2−C)−環境というンにラインパイプと
して使用した場合に、優れた耐食性、特に優れた耐応力
腐食割れ性を示す高強度溶接鋼管に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、上記のH2S−Co2−ci−3Jl境にさら
されるラインパイプには、前記環境に対して優れた耐食
性を示す1例えばオーステナイト系ステンレス鋼板から
製造された溶接鋼管が使用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記のオーステナイト系ステンレス鋼製溶接鋼
管においては、溶接による製管に際して、炭化物が粒界
析出し、この炭化物は耐食性を著しく低下させるもので
あるため、これを素地に固溶させて耐食性の同上をはか
る目的で前記溶接鋼管に対して溶体化処理を行なう必要
があり、この溶体化処理は不経済であるばかりでなく、
溶接鋼管の強度を低下させ、その強度は引張り強さで3
0ゆ/−以下に低下してしまうものであり、したがって
高強度が要求されろラインパイプには使用できないもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで1本発明者等は、上記のような観点から。
溶接よまの状態で、高強度とすぐれた耐食性を有する溶
接鋼管を得べく研究を行なった結果1重量釜で(以下%
は重量%を示す)、 C:0.02%以下、  si:1%以下。
Mn : 2%以下%So1. AI : 0.3%以
下、Ni:27〜40%、  Cr:18〜25%。
Cu:0.3〜3%。
MO:5%以下およびW:10%以下のうちの1種 ま
 プこは 2 m。
を含有し、さらに必要に応じて、′ N:0.05〜0.3%、希土類元素:o、ooi〜0
.1係、Y:0.001〜o、i俤、Mg : 0.0
01=0.1%。
Ca : 0.001〜0.1%、Ti : 0.01
〜0.5%。
のうちの1種または2&以上を含有し、残りがFeとそ
の他の不可避不純物からなる組成lt有し、かつ。
Cr(%) + 10 Mo (%) + 5 W (
+ )240%、2%≦Mo (%)+172W(%)
65%。
の組底条件な満足する熱延鋼板より製造した溶接鋼管に
おいては、熱延鋼板製造時の熱間加工によって降伏点で
60Ksi(42,2ゆ/−)以上の高強度が確保され
、しかも溶接ままの状態で、炭化物の粒界析出がないの
で優れた耐食性、特にH2S−C02−Ct−環境下で
優れた耐応力腐食割れ性を示し、したがってこれらの特
性が要求される石油や天然ガスなどのラインパイプとし
て使用した場合に俊れた性能を長期に亘って発揮すると
いう知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたも′(a)
C C成分の含有量が0.02%を越えると1m接によろ製
管時に、粒界に炭化物が析出するようになり、応力腐食
割れを起ル易くなることから、七の含有量を0.02%
以下と定めた。
(bl  Si: 81(it分は脱酸成分として不可欠の成分であるが、
その含有量が1%を越えると熱間加工性が劣化するよう
になることから、その含有tを1%以下と定めた。
(c)  Mn Mn成分にはSi成分と同様に脱酸作用があり、2係ま
で含有させても特性に悪影響を及ぼさないことから、2
%までの含有が許容される。
(dl  P P成分には、応力腐食割れに対する感受性を高める作用
があり、この作用は、その含有量が0.03%を越える
と急激に現われるようになることから、その含有量を0
.03%以下と定めた。
(el  5 Sfy、分には熱間加工性を劣化させろ作用があり。
この作用は、その含[1が0.01%ft越えろと著し
く現われるようになることから、その含有量を0.01
%以下と足めた。
(fl   sol.Al Aj酸成分SiおよびMn成分と同様に脱酸作用をもつ
ので必要な成分であるが、その含有量がsol.Alで
0.3%を越えると特性に悪影響を及ぼすようになるこ
とから、その含有量をsoJ、AJで0.3%以下と定
めた。
(g)  Ni Ni成分には耐食性、特に耐応力腐食割れ性を向上させ
る作用があるが、その含有量が27%未満では所望の優
れた耐応力腐食割れ性を確保することができず、−万4
0%を越えて含有させても耐応力腐食割れ性にさらに一
段の向上効果が現われず、経済性を考慮して、その含有
量を27〜40優と定めた。
(hl  Cr Cr成分には、Ni、並びに後込のMoおよびW成分と
の共存において、耐食性を著しく向上させろ作用がある
が、その含有量が18%未満では所望の優れた耐食性を
確保することができないので、18優以上の含有が必要
であるが、25%を越えて含有させてもより一層の向上
効果は現われず、したがって経済性をも考慮して、その
含有量を18〜25%と定めた。
(i)  Mo1dよびW 上記のように、これらの成分には、NiおよびCrとの
共存において耐食性を向上させる作用があるが、それぞ
れMo : 5%およびW:10%を越えて含有させて
も、環境温度が150℃以下のH2S−CO2−Cl−
m境下では、さらに一段の向上効果が現われないことか
ら、経済性を考慮して、その含有1最な、それぞれNl
o : 5%以下、W:10%以下と定めた。
また、MoとWの含有量に関して1条件式:Mo(%)
+ L/2 W (%)で規定するのは、WがMoに対
し原子量が約2倍で、効果の点では約1/2で均等とな
るという理由によるもので、この値が2%未満では特に
上記の150 ’C以下のH2S −Co2− (J−
猿境下で所望の耐食性を確保することができず、一方こ
の値が5%を越えるものとしても上記の通り実質的に不
必要な量のMoおよびWの含有となり、経済的でなく、
したがってMo(%) + 172 W (%)の値を
2〜5%と定めたのである。
(jl  Cu Cu成分は耐食性を向上させる作用があるが、その含有
量が0.3%未満では所望の耐食性を確保することかで
きず、一方3%を越えて含有させると。
熱間加工性が劣化するようになることから、その含有量
を0.3〜3%と定めた。
(kl  N N成分には1組aを改善し、かつ素地に同浴して、これ
を強化する作用があるので、特により一層の高強度が要
求される場合に必要に応じて含有されるが、その含有量
が0.05%未満では所望の強度向上効果が得られず、
一方0.3%を越えて含有させると熱間加工性が劣化す
るようになることから、その含有量を0.05〜0.3
%と定めた。
(ll  希土類元素、 Y 1Mg 、 Ca %お
よびTiこれらの成分には、熱間加工性を改善する作用
があるので、特に厳しい条件下で熱間加工を行なう必要
がある場合に、必要に応じて含有されるが、その含有量
が、それぞれ希土類元素:0.001%未満、Y:O,
001%未満、 Mg : 0.001%未満、Ca:
0.0O1%未満、およびTi:0.01%未満では熱
間加工性に所望の同上効果が得られず、−万、その含有
量が、それぞれ希土類元素=0.1%、Y:0.1%1
Mg:0.1%、Ca:0.1%、およびTi:0.5
%を越えると、熱間加工性に劣化傾向が現われるように
なることから、その含有量を、それぞれ希土類元素:0
.001〜0.1%、Y:0.001〜0.1 % 、
 Mg : 0.001〜0.1%、Ca:O,OO1
〜0.1%、およびTi:0.01〜0.5%と定めた
@  Cr(%)+10Mo(%) + 5 W (%
)Ni、並びにCr、Mo% およびWの含有tを種々
変化させたNi −Cr−Mo糸、Ni −Cr−W糸
、およびNi −Or −Mo−W糸の鋼な酊製し、鋳
造し、鍛伸し、熱間圧延して板厚ニアmの熱延鋼板とし
、ついでこの熱延鋼板に、溶接鋼管製造時の冷間加工5
例えばU−07オーミング化考慮して20%の加工率で
冷間圧延を施し、この冷延鋼板より圧延方向と直角に厚
さ:2關X幅:10mx長さニア5uの寸法をもった試
験片を切出し、この試験片について、4点曲げ冶具な用
い、0.2%耐力に相百する引張応力を付加した状態で
、10気圧のH2Sおよび10気圧のCO2でH2Sお
よびCO2を飽和させた20%Na Cl溶液(液温1
50℃)中に1000時間浸漬の応力鵜食割れ試験を行
ない、試験後、前記試験片における割れ発生の有無を観
察し、この観察結果にもとづき5発明者等が独自に設定
した条件式:Cr(%) + 10 Mo (%)+5
W(%)とNi含有量との関係4.Cr(%) + 1
0 Mo(+) + 5 vv(To)を横軸にとり、
一方Ni(%)を縦軸にとりプロットしたところ、Ni
(%)≧27%、Cr(%)+10Mo(%)+5W(
+)240%の範囲で所望の優れた耐応力腐食割れ性を
示したのである。これらの結果にもヒづき、Niの含有
量の下限値を27%、Cr(%)+10Mo(%)+5
W(暢)の含有量の下限値を40俤と定めたのである。
なお、この発明の溶接鋼管において、不可避不純物トシ
て、 B、ISn、Pb1gよびZnをそれぞれ0.1
%以下の範囲で含有しても、特性に悪影響な及ぼすこと
はないので、前記上限値までの含有は許容されるもので
ある。
〔実施例〕
つぎ罠、この発明の溶接鋼管を実施例により具体的に説
明する。
それぞれ第1表に示される成分組成をもった溶鋼を通常
の溶解法にて調製した後、70t)tax250 am
の偏平のインゴットに鋳造し、ついで加工開始温度: 
1280℃で鍛造および鍛伸加工を施して板厚〜20朋
の板拐とし、引続いて熱間圧延開始温iニア00℃にて
熱間圧延を施して板厚: 6.1 m*の熱延鋼板とし
、さらに、この熱延鋼板より通常のU−07オーミング
製管法を用い℃、外径:406m1X内径:394y+
xX長さ: 6000鵡の寸法をもった本発明f14接
鋼管1〜26および従来溶接鋼管(オースティト系ステ
ンレスw4製)なそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明溶接鋼[1〜26およ
び従来溶接鋼管から引張試験用および応力腐食割れ試験
用の試験片を切出し、それぞれ試験を行なった、をお、
応力腐食割れ試験は上記の条件と同一の条件で行ない1
割れ発生の有無を観察した。これらの結果を第2表に示
した。
また、^2表には1本発明溶接f4管1〜26および従
来溶接鋼管における炭化物の粒界析出の有無九ついての
観察結果も示した。
〔発明の効果〕
第2表に示される結果から本発aA溶接鋼管1〜26は
、いずれも引張り強さで70に9/−以上の冒強匹を有
し、かつ浴接ままの状態で、炭化物の粒界析出がないの
で、容体化処理な必要とすることなく、優れた耐応力禍
食割れ性を示すのに対し℃、従来溶接鋼管は、溶接まま
の状態で比較的高強度を有するものの、炭化物が粒界析
出しているため、この炭化物が原因で耐応力腐食割れ性
の劣ったものになっていることが明らかである。
上述のように、この発明の溶接鋼管は、浴接ままの状態
で、高強度を有すると共に、特に厳しい条件であるH2
S−Co2−CJ−環境下で優れた耐食性を示すので、
これら、の特注が要求される石油や天然ガスなどのライ
ンパイプとして用いた場合に著しく長期に亘って優れた
性能を発揮するのである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.02%以下、Si:1%以下、Mn:2
    %以下、P:0.03%以下、 S:0.01%以下、sol.Al:0.3%以下、N
    i:27〜40%、Cr:18〜25%、Cu:0.3
    〜3%、 Mo:5%以下およびW:10%以下のうちの1種また
    は2種、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物からなる
    組成(以上重量%)を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)≧40%、2
    %≦Mo(%)+1/2W(%)≦5%、の組成条件を
    満足することを特徴とする溶接ままで優れた耐食性を示
    すラインパイプ用高強度溶接鋼管。
  2. (2)C:0.02%以下、Si:1%以下、Mn:2
    %以下、P:0.03%以下、 S:0.01%以下、sol.Al:0.3%以下、N
    i:27〜40%、Cr:18〜25%、Cu:0.3
    〜3%、 Mo:5%以下およびW:10%以下のうちの1種また
    は2種、 を含有し、さらに、 N:0.05〜0.3%、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物からなる
    組成(以上重量%)を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)≧40%、2
    %≦Mo(%)+1/2W(%)≦5%、の組成条件を
    満足することを特徴とする溶接ままで優れた耐食性を示
    すラインパイプ用高強度溶接鋼管。
  3. (3)C:0.02%以下、Si:1%以下、Mn:2
    %以下、P:0.03%以下、 S:0.01%以下、sol.Al:0.3%以下、N
    i:27〜40%、Cr:18〜25%、Cu:0.3
    〜3%、 Mo:5%以下およびW:10%以下のうちの1種また
    は2種、 を含有し、さらに、 希土類元素:0.001〜0.1%、Y:0.001〜
    0.1%、Mg:0.001〜0.1%、Ca:0.0
    01〜0.1%、およびTi:0.01〜0.5%のう
    ちの1種または2種以上、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物からなる
    組成(以上重量%)を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)≧40%、2
    %≦Mo(%)+1/2W(%)≦5%、の組成条件を
    満足することを特徴とする溶接ままで優れた耐食性を示
    すラインパイプ用高強度溶接鋼管。
  4. (4)C:0.02%以下、Si:1%以下、Mn:2
    %以下、P:0.03%以下、 S:0.01%以下、sol.Al:0.3%以下、N
    i:27〜40%、Cr:18〜25%、Cu:0.3
    〜3%、 Mo:5%以下およびW:10%以下のうちの1種また
    は2種、 を含有し、さらに、 N:0.05〜0.3%と、 希土類元素:0.001〜0.1%、Y:0.001〜
    0.1%、Mg:0.001〜0.1%、Ca:0.0
    01〜0.1%、およびTi:0.01〜0.5%のう
    ちの1種または2種以上、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物からなる
    組成(以上重量%)を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)≧40%、2
    %≦Mo(%)+1/2W(%)≦5%、の組成条件を
    満足することを特徴とする溶接ままで優れた耐食性を示
    すラインパイプ用高強度溶接鋼管。
JP22183784A 1984-10-22 1984-10-22 ラインパイプ用高強度溶接鋼管 Pending JPS6199656A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62170458A (ja) * 1986-01-23 1987-07-27 Nippon Steel Corp 耐サワ−性の優れた高靭性電縫鋼管用鋼
JPS62227067A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Nippon Steel Corp 耐サワ−性の優れた高靭性電縫鋼管
US4824638A (en) * 1987-06-29 1989-04-25 Carondelet Foundry Company Corrosion resistant alloy
JP2009030153A (ja) * 2007-07-02 2009-02-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 高合金管の製造方法
JP2014031526A (ja) * 2012-08-01 2014-02-20 Nippon Steel & Sumitomo Metal 金属材料

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