JPS6199657A - ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管 - Google Patents

ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管

Info

Publication number
JPS6199657A
JPS6199657A JP22183984A JP22183984A JPS6199657A JP S6199657 A JPS6199657 A JP S6199657A JP 22183984 A JP22183984 A JP 22183984A JP 22183984 A JP22183984 A JP 22183984A JP S6199657 A JPS6199657 A JP S6199657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
content
clad steel
steel pipe
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22183984A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakatsu Ueda
昌克 植田
Akio Ikeda
昭夫 池田
Shiro Mukai
向井 史朗
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP22183984A priority Critical patent/JPS6199657A/ja
Publication of JPS6199657A publication Critical patent/JPS6199657A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Arc Welding In General (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、製管時の溶接ままの状態で、内側材が、特
に湿間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などにさらされ
る環境(以下、H2S −C02−(’7  mjff
という〕下で優れた耐応力腐食割れ性を示し、さらに外
側材が高強度と高個性を有すると共に、誕几た耐硫化水
素誘起割れ性を有し、したlノ″−っでこれらの特性が
要求されろラインパイプとして使用するのに適した溶接
クラッド鋼管に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、内側材がオーステナイト系ステンレス鋼で構成
され、かつ外側材が低合金鋼で構成された4蓼接クラッ
ド鋼管がラインパイプとして用いられ′〔いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の従来溶接クラッド鋼管においては、クラッド鋼板
よりの浴接による製管に際して、特に内側材であるステ
ンレス鋼中に炭化物が粒界析出し。
この炭化物は特に上記のH2S−C02−CI−II境
において耐応力腐食割れ性(以下、耐SCC性という)
を劣化させる原因となるものであることから。
耐食性向上をはかる目的で、製管後の溶接クラッド鋼管
に対して溶体化処理を施し、前記炭化物な素地中に同浴
させる処理を行なうことが検討された。
しかし、この溶体化処理によって前記内側材の耐食性は
向上するようになるが、外側材である低合金鋼は、その
組織が焼入れ組織となり、硬化することから、特に靭性
が劣化するよう罠なり、しだって高強度と高靭性、並び
に優れた耐食性が要求される上記H2S−C02−CJ
−環境下のラインパイプとして使用するには、靭性の点
で問題がある。
また、この場合、溶体化処理後に、さらにgi戻し処理
を施すことも検討されたが、焼戻し処理を施すと、内側
材であるステンレス鋼にも焼戻し処理が施されることに
なり、この結果、再び炭化物が粒界析出するようになっ
て耐食性が劣化するようになるという問題が生じ、した
がって現冥的には溶接クラッド鋼管には溶体化処理を行
なわず。
耐食性に問題があっても製管時の溶接ままの状態で実用
に供しているのが現状である。
〔問題点を解決するだめの手段〕
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、製管時
の溶接止まの状態で、高強度と高靭性を有し、かつ耐食
性にも優れた溶接クラッド鋼管乞得べく胡究を行なった
結果、溶装クラッド鋼板の内側となる部分(内側材)が
、1鷺%で(以下うは)A(41%を示す)、 C:0.02%以下、   Si:1%以下。
kin : 2%以下、     P:0.03%以下
、S:0.01%以下、  sol、Al : 0.3
%以下、Ni : 27〜lLO%、  Cr:18〜
25%、Cu:0.01〜2%、 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、TAつがFeとその他の不可避不純物からな
る組成を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)240%、2
%≦Mo(%)+ 1/2W(%)≦5%。
の組成条件を満足する高合金鋼で構成され、一方間外側
材となる部分(外側材]が、 c:o、os〜0.2%、 Si:0.01〜0.5%
Mn : 0.8〜2%、     P:0.015%
以下、S:0.002%以下、 SOム人l:0.1%
以下、Ca : 0.0005〜0.02%。
を含有し、さらに必要に応じて。
Cu: 0.05〜0.5%、 Ni : 0.05〜
0.5%、Cr : 0.05〜0.5%、Mo : 
0.05〜0.5%。
Nb:0.01〜0.1%、  V:0.01〜0.1
%。
’rt:0.008〜0.05%、B:O,0O05〜
0.008%、のうちの1攬または2ol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
組成を有する低合金鋼で構成されたクラッド1 鋼板よ
り製造された溶接クラッド鋼管においては。
製管時の溶接ままの状態で、上記内側材に炭化物の粒界
析出がないので、特にH2S−CO□−CI−環境下で
優れた耐SCC性を示し、かつ上記外側材は、高強度と
高靭性を有し、さらに優れた耐硫化水°素酵起割れ性(
以下、耐HIC性という)をもつことから、これを、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
イプとして用いた場合に優れた性能を著しく長期に亘っ
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のであっ
て、以下に#!J接クツクラッド鋼管ける内側材および
外側材の成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を説
明する。
入 内側材 (at  C C成分の含有量が0.02%を越えると、溶接による製
管時に1粒界に炭化物が析出するようになり、応力腐食
割れを起し易くなることから、その含41゛量を0.0
2%以下に制限した。
(bl  8i Sifit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、その含有量を1%以下と定めた。
(cl  Mn 高成分にはSi成分と同様に脱酸作用があり、2釜まで
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 Sfi!1.分には熱間加工性な劣化させる作用があり
この作用は、その含有量が0.01%を越えると著しく
現われるようになることから、その含有量す0.01%
以下と定めた〇 (f)  5ol−AJ 人l成分はSiおよび高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soj、AAlで
0.3%を越えると特性に悪影響を及ばずようになるこ
とから、その含有量をsol、AIで0.3%以下と定
めた。
(g)  Ni Ni成分には耐食性、特に耐SCC性を同上させろ作用
があるが、その含有量が27%未満では所に一段の同上
効果が現われず、経済性乞考慮して。
その含有tを27〜40%と定めた。
(hl  Cr ClIC分には、Ni、並びに後述のMOおよびWの成
分との共存において、耐食性な著しく向上させる作用が
あるが、その含有酸が18%未満では所望の優れた耐食
性な確保することができないので。
18%以上の含有が必要であるが、25俤を越えて含有
させてもより一層の同上効果は現われず。
したがって経済性をも考慮して、その含有量な18゜−
25%と定めた。
(i)  +’i40および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化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−cj−環境
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、その含有量を、それぞれMo : 
5%以下、W:10%以下と定めた。
また、M□とWの含有量に関して1条件式: Mo (
%)+ 172 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172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℃以下のH2S−CO2−Cノー環境
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公表
な量のMOおよびWの含有となり、経済的でなく、シた
がってMo (%)+172W(%)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0.01%未満では所望の耐食性な確保することが
できず、一方2%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0.01〜2%と定めた。
(k)  Cr (%) + 10 Mo(%)+SW
(%)Ni、並びにCr 、 Mu−、およびWの含有
量を極々変化させた歯−Or−Mo系、Ni −Cr−
W系、および歯−Cr −Mo−W系のvsを溶製し、
鍛造し、鍛伸し、熱間圧延して板#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1例
えばU−0フオーミンクを考慮して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 wx X幅:101)IX長さニア5io*
の寸法をもった試験片を切出し、この試験片圧ついて、
4点曲げ冶具な用い、0.2%耐力に相当する引張応力
を付加した状態で、10気圧のH2Sおよび10気圧の
CO□でH2SおよびCO□を飽和させた20%Na 
C1fll fL (液温:150’CJ中に1000
時間浸漬の応力腐食割れ試験(SCCCC試験性ない、
試験後、I!iI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。
発明者等が独自に設定した条件式:Cr(+)+10−
Mo(%)+5W(%)とNi含有量との関係を、Cr
(%)+10Mo(%)+5W(%)を横軸にとり、一
方Ni(%)を縦軸にとりプロットしたところN1(3
6)227%。
Cr(%) + 10 Mo(%)+5W(%)240
%の範囲で所望の優れた耐SCC性を示したのである。
これらの結果にもとづき、Niの含有量の下限値を27
%。
Cr(%) + 10 Mo(%) + sw (+)
 f)含有量の下限値4t40%と定めたので、ある。
B 外側材 (al  C C成分は強度を確保する上で必要であり、このためには
0.05%以上の含有が望ましいが、0.2優を越えた
含有になると偏析増大に関与するようになって耐HIC
性が劣化するようになることから、その含有量410.
05〜0.2命と定めた。
(b)  8i Si成分には脱酸作用があるが、その含有量が  0.
01%未満では所望の脱酸効果を確保することができず
、−万その含有量が0.5%を越えると靭性が低下する
ようになることから、その含有量を0.01〜0.5%
と定めた。
(cl  Mn Mn成分は、鋼の強度を向上させる作用のほか、脱酸作
用なもつが、その含有量が0.8%未満では所望の強度
を確保することができず、−万2%を越えて含有させる
と、偏析が増大するようになって耐HIC性が劣化する
ようになるばかりでなく。
靭性や溶接性も劣化するようになることから、その含有
量を0.8〜2.%と足めた。
(dl  P P成分は、偏析を形成して鋼の耐HIC性を劣化させる
不可避不純物なので、その含有量はできるだけ低い方が
望ましいが、その含有量が0.015%を越えると偏析
が急増(、て、耐HIC性の劣化が著しくなることから
、0.015%を越えて含有させてはならない。
(el  S S成分は、非金属介在物を形成して、Pi分と同様に鋼
の耐HI C性を低下させる不可避不純物なので、その
含有量はできるだけ低い方が望ましいが、その含有量が
0.002%を越えると非金属介在物の増加が著しくな
って耐HIC性が急激に低下するようになることから0
.002%を越えて含有させてはならない。
(fl  sol、kl A!酸成分1強力な脱酸作用をもつので、有用な成分で
あるが、その含有量が0.1%を越えると鋼の靭性が劣
化するようになるので、0.1%を越え℃含有させては
ならない。
(gl  Ca Ca成分には、介在物を球状化して、これが割れの起点
となることを防止し、もって鋼の耐HIC性を同上させ
る作用があるが、その含有量がo、ooos%未満では
前記作用に所望の効果が得られず、−万0.02%を越
えて含有させてもより一層の同上効果は見られないこと
から、その含有量をo、ooos〜0.02%と定めた
。なお、a化物介在物に対しては、Ca(%)/S(%
)=2〜8を満足した場合に特に顕著な効果がある。
(hl  Cu、 Ni%Cr、 Mo、 Nb%V、
 Ti 、およびBこれらの成分には、いずれも偏析な
助長することなく、鋼の強度を向上させる作用があるの
で、特に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、それぞれCu:0.05%未満
、Ni:0.05%未満、Cr:0.05%未満、 M
:0.05%未満、 Nb :0.01 %未i1).
 V : 0.01%未満、Ti:0.008%未満、
およびB : 0.0005%未満では所望の強度向上
効果が得られず、一方、その含有量がそれぞれCu :
 Q、5%、Ni:0.5%。
Cr : 0.5%、 Mo : 0.5%、Nb :
 0.1%、V:0.1%。
Ti:0.05%、およびB:0.008%を越えても
より一段の向上効果は見られず、経済性を考慮して、そ
の含4t*jk、それぞれCu : 0.05〜0.5
%。
Ni : 0.05〜0.5%、 Cr : 0.05
〜0.5%、Moa0.05〜0.5%、Nb:0.0
1〜0.1%、V:0.01〜0.1%、Ti:0.0
05〜0.05%、およびB:o、ooos〜0.00
8%と足めた。
〔実施例〕
つぎに、この発明の浴接クラッド鋼管な実施側圧より具
体的に説明する。
それぞれ第1表および第2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、750mx250m
の偏平インゴットに鋳造し、このインゴットに加工開始
温度: 1280℃にて熱間鍛造および熱間鍛伸加工を
施して板厚:60oaの板材とし、さらにこの板材に1
)50℃の圧延開始温度にて熱間圧延を施して、それぞ
れ製造せんとする溶接クラッド鋼管の内側材および外側
材となる熱延鋼板を製造し、ついで、これらの内側材お
よび外側材を、それぞれ第3表に示される組合せにて重
ね合わせ、 加熱温度:900〜1)00℃。
クラッド圧延@度:650〜850℃。
の条件にてクラッドして板厚=13朋のクラッド鋼板と
し、引続いて、このクラッド鋼板より通常のU−0フオ
ーミング製管法にて、外径=406間×内径:394朋
×長さ:6000簡の寸法を有し、かつ内側材厚さ:3
.7mおよび外側材厚さ:8.3mの本発明溶接クラッ
ド鋼管1〜12および従来浴接クラッド鋼管をそれぞれ
製造した。
ついで、この結果得られた本発明溶接クラッド鋼管1〜
12および従来溶接クラッド鋼管から、それぞれ引張試
験用、シャルピー衝撃試験(vE−20)用、SCC試
験用、およびHIC試験用の試験片をそれぞれ切出し、
それぞれの試験を行なった。
なお、8CC試験は。
試験片寸法−幅:10wx厚さ:2fi×長さニア、 
5 wx 。
使用冶具:4点曲げ冶具。
付加圧力=0.2%耐力に相当する引張応力。
使用溶液:10気圧のH2Sおよび10気圧のCO2で
H2Sおよびco2g飽和させた20%Na C1fI
液、 溶液!波:150℃ 試験時間:336時間。
の条件で行ない、また)1)0試験は、試験片寸法−[
:25sulX厚さ:10mX長さ:100m。
使用爵g:NACE浴(0,5%酢酸+5%食塩の水溶
液にH2Sを飽和させたものン。
溶液温度:25℃ 試験時間:96時間、 の条件で行ない、上記8CC試験では試験後の内側材に
おける割れ発生の有無を観察し、また上記II I C
試験では試験後の外側材におけろ傷発生の有無を超音波
探傷法により観察した。これらの結果な第3表に合せて
示した。なお、溶接クラッド鋼管の機械的性質は外側材
によってきまるので。
酊3表には外側材の機械的性質を併記した。
〔発明の効果〕
第3表に示される結果から、本発明溶接クラッド鋼管1
〜12においては、いずれも製管時の溶接ままの状態で
1%に外側材によって高強度および高靭性が確保され、
かつ外側材は優れた耐HIC性な示し、さらに内側材に
は炭化物の粒界析出が全く見られないので、優れた耐S
CC性を示すの九対して、従来溶接クラッド鋼管におい
ては、高強度および高靭性を示すものの、溶接時に内側
材に炭化物が粒界析出するのを避けることができないの
で、耐SCC性の劣ったものになっていることが明らか
である。
上記のように、この発明の溶接クラッド鋼管は。
高強度および高靭性な有し、かつ耐SCC性および酎H
ICaKも優れているので、これらの特性が要求される
。特にH2S−Co2−Cj−環境にさらされる石油や
天然ガスなどのラインパイプとして使用した場合に優れ
た性能を著しく長期に亘って発揮するのである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内側材が、 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:0.0
    1〜2%、 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
    組成を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)≧40%、2
    %≦Mo(%)+1/2W(%)≦5%、の組成条件を
    満足する高合金鋼で構成され、一方外側材が、 C:0.05〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、
    Mn:0.8〜2%、P:0.015%以下、S:0.
    002%以下、sol.Al:0.1%以下、Ca:0
    .0005〜0.02%、 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%)を有する低合金鋼で構成されたこと
    を特徴とする溶接ままで優れた耐食性を有する高強度高
    靭性溶接クラッド鋼管。
  2. (2)内側材が、 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:0.0
    1〜2%、 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
    組成を有し、かつ、 Cr(%)+10Mo(%)+5W(%)≧40%、2
    %≦Mo(%)+1/2W(%)≦5%、の組成条件を
    満足する高合金鋼で構成され、一方外側材が、 C:0.05〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、
    Mn:0.8〜2%、P:0.015%以下、S:0.
    002%以下、sol.Al:0.1%以下、Ca:0
    .0005〜0.02%、 を含有し、さらに、 Cu:0.05〜0.5%、Ni:0.05〜0.5%
    、Cr:0.05〜0.5%、Mo:0.05〜0.5
    %、Nb:0.01〜0.1%、V:0.01〜0.1
    %、Ti:0.005〜0.05%、B:0.0005
    〜0.008%、のうちの1種または2a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%)を有する低合金鋼で構成されたこと
    を特徴とする溶接ままで優れた耐食性を有する高強度高
    靭性溶接クラッド鋼管。
JP22183984A 1984-10-22 1984-10-22 ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管 Pending JPS6199657A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22183984A JPS6199657A (ja) 1984-10-22 1984-10-22 ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22183984A JPS6199657A (ja) 1984-10-22 1984-10-22 ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6199657A true JPS6199657A (ja) 1986-05-17

Family

ID=16772998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22183984A Pending JPS6199657A (ja) 1984-10-22 1984-10-22 ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6199657A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01139740A (ja) * 1987-11-27 1989-06-01 Kawasaki Steel Corp 耐食二重管
US5620805A (en) * 1994-03-08 1997-04-15 Nippon Steel Corporation Alloy and multilayer steel tube having corrosion resistance in fuel combustion environment containing V, Na, S and Cl

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01139740A (ja) * 1987-11-27 1989-06-01 Kawasaki Steel Corp 耐食二重管
US5620805A (en) * 1994-03-08 1997-04-15 Nippon Steel Corporation Alloy and multilayer steel tube having corrosion resistance in fuel combustion environment containing V, Na, S and Cl

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20050044557A (ko) 슈퍼 오스테나이트계 스테인레스강
US6159310A (en) Wire for welding high-chromium steel
JPH10503809A (ja) 熱間加工性に優れた耐硫化物応力割れ性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼
JPS625977B2 (ja)
JPS625976B2 (ja)
JPH0375337A (ja) 高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
US3574002A (en) Stainless steel having improved corrosion and fatigue resistance
JPS6199660A (ja) ラインパイプ用高強度溶接鋼管
JP2002331387A (ja) 高靱性マルテンサイト系ステンレス鋼用溶接ワイヤ
JPS586927A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
JPS61113749A (ja) 油井用高耐食性合金
JPS6199661A (ja) ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管
JPS61104054A (ja) ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管
JPS6363608B2 (ja)
JPH0371506B2 (ja)
JPS61201759A (ja) ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管
JPH0643626B2 (ja) 油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼
JPS6363610B2 (ja)
JPS6199657A (ja) ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管
JPH09272956A (ja) 耐海水用析出強化型高合金鋼及びその製造方法
JPS6363609B2 (ja)
JPH01246343A (ja) ステンレス鋼
JPS58210155A (ja) 耐食性の優れた油井管用高強度合金
JPS59211556A (ja) フエライト−オ−ステナイト系二相ステンレス鋼
JPS6199656A (ja) ラインパイプ用高強度溶接鋼管