JPS648684B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS648684B2 JPS648684B2 JP14392084A JP14392084A JPS648684B2 JP S648684 B2 JPS648684 B2 JP S648684B2 JP 14392084 A JP14392084 A JP 14392084A JP 14392084 A JP14392084 A JP 14392084A JP S648684 B2 JPS648684 B2 JP S648684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- duplex stainless
- corrosion resistance
- strength
- corrosion
- 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.)
- Expired
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この発明は、耐食性の優れた高強度２相ステン
レス鋼の製造方法、特に炭酸ガス腐食環境や応力
腐食環境において優れた耐食性を発揮するととも
に、高い強度をも兼ね備え、油井管として好適な
Cu含有オーステナイト・フエライト系２相ステ
ンレス鋼の製造方法に関するものである。 ＜従来の技術＞ 近年、油井及び天然ガス井は益々深井戸化の傾
向を高めており、そのため油井管の強度向上が強
く要求されているが、加えて産出油や産出ガス中
に、湿潤な炭酸ガス（CO2）をはじめ、硫化水素
（H2S）や塩素イオン（Cl-）等の腐食性物質を含
む油井やガス井にまで開発の目が向けられるよう
にもなつてきたことから、その腐食対策も重要性
を一層増してきている。 従来、油井管の腐食対策としては、井戸の中へ
腐食抑制剤（インヒビター）を投入する方法が最
も一般的なものとして知られているが、この方法
では十分な成果が期待できないことが多く、また
海上油井やガス井等には有効に活用できないと言
う問題点を有していた。 このほか、油井管に保護コーテイングを施して
腐食を防止しようとの試みもなされているが、こ
れも十分な成果が期待できない状況である。 このような事情に鑑み、最近では、油井管用と
して従来よりも一層高級な耐食性材料が用いられ
る傾向にあり、例えば湿潤なCO2を含む油井やガ
ス井環境下では、“炭酸ガス腐食”と呼ばれる激
しい腐食現象に対処するためAISI410鋼や420鋼
と言つた13Cr鋼の採用が試みられたが、それで
も150℃を越えるような高温環境下ではCO2に対
する抵抗性を長期に亘つて維持し得ないのが現状
であつた。 従つて、150℃を越えるような高温の環境下で
は、22Cr鋼や25Cr鋼のような、Cr量の更に高い
オーステナイト・フエライト系の２相ステンレス
鋼の採用が注目を集めるようになつてきた。 しかし、このオーステナイト・フエライト系２
相ステンレス鋼は、鋼材製造のための通常の方法
である溶体化処理のままでは降伏強さ（0.2％耐
力）：65〜80Ksi（45.7〜56.2Kgf/mm2）を得るのがや
つとで、深井戸用油井管としての強度を十分に満
足できるものではなかつたのである。そこで、オ
ーステナイト・フエライト系２相ステンレス鋼の
適用にあたつては、溶体化処理後、更に冷間加工
を施して深井戸用油井管に要求される高強度を具
備させているのが現状である。 ところで、本発明者等の詳細な実験・研究によ
つて、これまで、 「150〜250℃と言つた高温での湿潤炭酸ガス環
境下での耐食性に優れている２相ステンレス鋼
も、該環境がH2SやCl-で汚染されているとその
耐食性は著しく劣化してくる。このCO2―H2S―
Cl-を含む油井やガス井環境下における腐食の主
たるものは応力腐食割れ（以下「SCC」と略称す
る）であるが、この場合のSCCは通常のそれとは
挙動を全く異にするものであつて、Cl-の存在も
さることながら、それ以上にH2Sの影響が極めて
大きい」 との事実が明らかとなり、更に、 「溶体化処理のままのオーステナイト・フエラ
イト系２相ステンレス鋼では環境中のH2S分圧が
10気圧を越えるとSCCを発生するようになり、ま
た冷間加工を施して強化したものでは、１気圧程
度のH2Sが含まれていてもSCCを生じる。そし
て、Cl-の存在は、このSCCの発生を助長するこ
ととなる。 この上、上記CO2―H2S―Cl-環境下における
２相ステンレス鋼は、例えSCCを発生しないまで
も、H2Sの影響でフエライト域が選択的に溶解さ
れると言う所謂“選択腐食”を生ずる場合があ
り、この選択腐食に対しても冷間加工は少なから
ぬ悪影響を及ぼしている」 ことが解明されたのである。 このように、２相ステンレス鋼には、強度不足
を補うために強冷間加工を施すとH2Sの存在する
環境下での耐食性が著しく劣化すると言う問題が
あり、また、所望強度を確保するためには大きな
加工量（圧下量）を必要とするので、設備的な面
からの制約をも受けざるを得なかつた。 ＜発明の目的＞ この発明の主たる目的は、上述のような各種の
問題点を解消し、H2S共存環境下でのSCC及び選
択腐食に対する抵抗性に悪影響を及ぼす冷間加工
を必要としない、オーステナイト・フエライト系
２相ステンレス鋼の強化手段を見出し、H2S分圧
が10気圧以下、少なくともH2S分圧：５気圧以下
の油井やガス井環境下においても優れた耐久性を
発揮する油井管材料を提供することにあり、更に
は、分圧で１気圧程度以下の微量H2Sを含む環境
下での使用に供せられる２相ステンレス鋼材に対
して、設備的にパワーの小さい圧延機等によつて
も強化が可能な手段、即ち少ない冷間加工量で耐
食性の劣化を最小限に抑えつつ所望の強化を達成
できる手段の提供をも目的とするものである。 ＜発明の構成＞ 本発明者等は、上述のような観点から、前記目
的を達成すべく試行錯誤を繰り返しながら研究を
重ねた結果、以下(a)〜(d)に示される如き知見を得
たのである。即ち、 (a) オーステナイト・フエライト系の２相ステン
レス鋼の中でもCuを含有するものは、熱間加
工の後、そのままの状態で直接に急冷する処理
（直接溶体化処理）を行い、続いて時効処理を
実施すれば、凍結された熱間加工歪とCu析出
との重畳作用で強度が大幅に向上する上、良好
な耐食性をも示すこと、 (b) 耐SCC性向上のためには材料中のＣ含有量を
極力低くし、特に0.03重量％以下にすることが
好ましいが、鋼の強度確保成分の１つであるＣ
含有量の低いこのような材料であつても、その
構成成分としてCuが含まれていると、上記
“直接溶体化処理”とこれに続く“時効処理”
とを組合せて施すことにより、十分に大きな強
度向上効果が得られること、 (c) 前記“直接溶体化処理”の温度を800℃以上
とした場合に、得られる材料の耐食性は特に良
好となること、 (d) 更に、前記直接溶体化処理とそれに続く時効
処理との間に、或いは直接溶体化処理と時効処
理とを行つた後に軽度の冷間加工を施せば、小
さな加工量（圧下量）でより大きな強度を材料
に付与することができ、耐食性も従来法による
ものと比較して良好であること。 この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であつて、 Cuを含有するオーステナイト・フエライト系
２相ステンレス鋼を1000℃以上に加熱して熱間加
工を行い、続いてそのまま800℃以上の温度から
急冷し、その後時効処理を施すか、或いは上記
「急冷」と「時効処理」との間又は「時効処理」
の後に、更に冷間加工を施すことにより、耐炭酸
ガス腐食性や耐SCC性等の耐食性に優れるととも
に強度が十分に高い２相ステンレス鋼を得る、点
に特徴を有するものである。 更に詳述すれば、この発明は、次に示すような
各技術的手段と、それによつてもたらされる各作
用・効果とを総合的・有機的に組合せることによ
つて成し遂げられたものである。即ち、 ○
レス鋼の製造方法、特に炭酸ガス腐食環境や応力
腐食環境において優れた耐食性を発揮するととも
に、高い強度をも兼ね備え、油井管として好適な
Cu含有オーステナイト・フエライト系２相ステ
ンレス鋼の製造方法に関するものである。 ＜従来の技術＞ 近年、油井及び天然ガス井は益々深井戸化の傾
向を高めており、そのため油井管の強度向上が強
く要求されているが、加えて産出油や産出ガス中
に、湿潤な炭酸ガス（CO2）をはじめ、硫化水素
（H2S）や塩素イオン（Cl-）等の腐食性物質を含
む油井やガス井にまで開発の目が向けられるよう
にもなつてきたことから、その腐食対策も重要性
を一層増してきている。 従来、油井管の腐食対策としては、井戸の中へ
腐食抑制剤（インヒビター）を投入する方法が最
も一般的なものとして知られているが、この方法
では十分な成果が期待できないことが多く、また
海上油井やガス井等には有効に活用できないと言
う問題点を有していた。 このほか、油井管に保護コーテイングを施して
腐食を防止しようとの試みもなされているが、こ
れも十分な成果が期待できない状況である。 このような事情に鑑み、最近では、油井管用と
して従来よりも一層高級な耐食性材料が用いられ
る傾向にあり、例えば湿潤なCO2を含む油井やガ
ス井環境下では、“炭酸ガス腐食”と呼ばれる激
しい腐食現象に対処するためAISI410鋼や420鋼
と言つた13Cr鋼の採用が試みられたが、それで
も150℃を越えるような高温環境下ではCO2に対
する抵抗性を長期に亘つて維持し得ないのが現状
であつた。 従つて、150℃を越えるような高温の環境下で
は、22Cr鋼や25Cr鋼のような、Cr量の更に高い
オーステナイト・フエライト系の２相ステンレス
鋼の採用が注目を集めるようになつてきた。 しかし、このオーステナイト・フエライト系２
相ステンレス鋼は、鋼材製造のための通常の方法
である溶体化処理のままでは降伏強さ（0.2％耐
力）：65〜80Ksi（45.7〜56.2Kgf/mm2）を得るのがや
つとで、深井戸用油井管としての強度を十分に満
足できるものではなかつたのである。そこで、オ
ーステナイト・フエライト系２相ステンレス鋼の
適用にあたつては、溶体化処理後、更に冷間加工
を施して深井戸用油井管に要求される高強度を具
備させているのが現状である。 ところで、本発明者等の詳細な実験・研究によ
つて、これまで、 「150〜250℃と言つた高温での湿潤炭酸ガス環
境下での耐食性に優れている２相ステンレス鋼
も、該環境がH2SやCl-で汚染されているとその
耐食性は著しく劣化してくる。このCO2―H2S―
Cl-を含む油井やガス井環境下における腐食の主
たるものは応力腐食割れ（以下「SCC」と略称す
る）であるが、この場合のSCCは通常のそれとは
挙動を全く異にするものであつて、Cl-の存在も
さることながら、それ以上にH2Sの影響が極めて
大きい」 との事実が明らかとなり、更に、 「溶体化処理のままのオーステナイト・フエラ
イト系２相ステンレス鋼では環境中のH2S分圧が
10気圧を越えるとSCCを発生するようになり、ま
た冷間加工を施して強化したものでは、１気圧程
度のH2Sが含まれていてもSCCを生じる。そし
て、Cl-の存在は、このSCCの発生を助長するこ
ととなる。 この上、上記CO2―H2S―Cl-環境下における
２相ステンレス鋼は、例えSCCを発生しないまで
も、H2Sの影響でフエライト域が選択的に溶解さ
れると言う所謂“選択腐食”を生ずる場合があ
り、この選択腐食に対しても冷間加工は少なから
ぬ悪影響を及ぼしている」 ことが解明されたのである。 このように、２相ステンレス鋼には、強度不足
を補うために強冷間加工を施すとH2Sの存在する
環境下での耐食性が著しく劣化すると言う問題が
あり、また、所望強度を確保するためには大きな
加工量（圧下量）を必要とするので、設備的な面
からの制約をも受けざるを得なかつた。 ＜発明の目的＞ この発明の主たる目的は、上述のような各種の
問題点を解消し、H2S共存環境下でのSCC及び選
択腐食に対する抵抗性に悪影響を及ぼす冷間加工
を必要としない、オーステナイト・フエライト系
２相ステンレス鋼の強化手段を見出し、H2S分圧
が10気圧以下、少なくともH2S分圧：５気圧以下
の油井やガス井環境下においても優れた耐久性を
発揮する油井管材料を提供することにあり、更に
は、分圧で１気圧程度以下の微量H2Sを含む環境
下での使用に供せられる２相ステンレス鋼材に対
して、設備的にパワーの小さい圧延機等によつて
も強化が可能な手段、即ち少ない冷間加工量で耐
食性の劣化を最小限に抑えつつ所望の強化を達成
できる手段の提供をも目的とするものである。 ＜発明の構成＞ 本発明者等は、上述のような観点から、前記目
的を達成すべく試行錯誤を繰り返しながら研究を
重ねた結果、以下(a)〜(d)に示される如き知見を得
たのである。即ち、 (a) オーステナイト・フエライト系の２相ステン
レス鋼の中でもCuを含有するものは、熱間加
工の後、そのままの状態で直接に急冷する処理
（直接溶体化処理）を行い、続いて時効処理を
実施すれば、凍結された熱間加工歪とCu析出
との重畳作用で強度が大幅に向上する上、良好
な耐食性をも示すこと、 (b) 耐SCC性向上のためには材料中のＣ含有量を
極力低くし、特に0.03重量％以下にすることが
好ましいが、鋼の強度確保成分の１つであるＣ
含有量の低いこのような材料であつても、その
構成成分としてCuが含まれていると、上記
“直接溶体化処理”とこれに続く“時効処理”
とを組合せて施すことにより、十分に大きな強
度向上効果が得られること、 (c) 前記“直接溶体化処理”の温度を800℃以上
とした場合に、得られる材料の耐食性は特に良
好となること、 (d) 更に、前記直接溶体化処理とそれに続く時効
処理との間に、或いは直接溶体化処理と時効処
理とを行つた後に軽度の冷間加工を施せば、小
さな加工量（圧下量）でより大きな強度を材料
に付与することができ、耐食性も従来法による
ものと比較して良好であること。 この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であつて、 Cuを含有するオーステナイト・フエライト系
２相ステンレス鋼を1000℃以上に加熱して熱間加
工を行い、続いてそのまま800℃以上の温度から
急冷し、その後時効処理を施すか、或いは上記
「急冷」と「時効処理」との間又は「時効処理」
の後に、更に冷間加工を施すことにより、耐炭酸
ガス腐食性や耐SCC性等の耐食性に優れるととも
に強度が十分に高い２相ステンレス鋼を得る、点
に特徴を有するものである。 更に詳述すれば、この発明は、次に示すような
各技術的手段と、それによつてもたらされる各作
用・効果とを総合的・有機的に組合せることによ
つて成し遂げられたものである。即ち、 ○
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Cuを含有するオーステナイト・フエライト
系２相ステンレス鋼を1000℃以上に加熱して熱間
加工を行い、続いてそのまま800℃以上の温度か
ら急冷し、その後時効処理することを特徴とす
る、耐食性の優れた高強度２相ステンレス鋼の製
造方法。 ２ Cuを含有するオーステナイト・フエライト
系２相ステンレス鋼を1000℃以上に加熱して熱間
加工を行い、続いてそのまま800℃以上の温度か
ら急冷した後、冷間加工を施し、更に時効処理す
ることを特徴とする、耐食性の優れた高強度２相
ステンレス鋼の製造方法。 ３ Cuを含有するオーステナイト・フエライト
系２相ステンレス鋼を1000℃以上に加熱して熱間
加工を行い、続いてそのまま800℃以上の温度か
ら急冷した後、時効処理し、更に冷間加工を施す
ことを特徴とする、耐食性の優れた高強度２相ス
テンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392084A JPS6123713A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 高強度２相ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392084A JPS6123713A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 高強度２相ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123713A JPS6123713A (ja) | 1986-02-01 |
| JPS648684B2 true JPS648684B2 (ja) | 1989-02-15 |
Family
ID=15350172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14392084A Granted JPS6123713A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 高強度２相ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123713A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397698U (ja) * | 1990-01-26 | 1991-10-08 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1201028C (zh) | 2001-04-27 | 2005-05-11 | 浦项产业科学研究院 | 具有优越热加工性能的高锰二联不锈钢及其制造方法 |
| KR100562660B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2006-03-20 | 주식회사 포스코 | 22크롬계 2상 스테인레스 냉연재의 연속소둔 열처리 방법 |
| CN109642282B (zh) | 2016-09-02 | 2021-10-01 | 杰富意钢铁株式会社 | 双相不锈钢及其制造方法 |
| WO2018131412A1 (ja) | 2017-01-10 | 2018-07-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 二相ステンレス鋼およびその製造方法 |
| BR112021012900B1 (pt) * | 2019-01-30 | 2024-01-23 | Jfe Steel Corporation | Aço inoxidável duplex, cano ou tubo de aço sem costura e um método de fabricação do aço inoxidável duplex |
| US12264376B2 (en) | 2019-05-29 | 2025-04-01 | Jfe Steel Corporation | Duplex stainless steel and method for manufacturing same, and duplex stainless steel pipe |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504606A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-18 | ||
| JPS5551010A (en) * | 1978-10-11 | 1980-04-14 | Dai Ichi Pure Chem Co Ltd | Novel underwater antifouling agent |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14392084A patent/JPS6123713A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397698U (ja) * | 1990-01-26 | 1991-10-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123713A (ja) | 1986-02-01 |
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