JP2001323340A - 被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管 - Google Patents
被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被削性に優れ、かつマンネスマン圧延法によ
る製造が可能な優れた熱間加工性を有するマルテンサイ
ト系ステンレス鋼継目無鋼管を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ:0.001〜0.05、Ｓｉ:0.5以
下、Ｍｎ:0.1〜1.5 、Ｐ:0.03以下、Ｓ :0.01〜0.04、
Ｃｒ :10〜14、Ｎｉ:2〜8 、Ｍｏ:0.5〜3 、Ｃｕ:0.5〜
3 、Ａｌ:0.2以下、Ｎ:0.001〜0.05、Ｂ：0.0005〜0.0
2、Ｏ：0.005 以下を含有し、更に必要に応じ、Ｃａ:0.
001〜0.01、Ｍｇ：0.0005〜0.01、ＲＥＭ:0.001〜0.0
5、Ｚｒ：0.01〜0.05、Ｔｉ:0.005〜0.05、Ｎｂ：0.05
〜0.5 、Ｖ：0.05〜0.5 、Ｗ:0.5〜3 の１種又は２種以
上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼継目無鋼管。
る製造が可能な優れた熱間加工性を有するマルテンサイ
ト系ステンレス鋼継目無鋼管を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ:0.001〜0.05、Ｓｉ:0.5以
下、Ｍｎ:0.1〜1.5 、Ｐ:0.03以下、Ｓ :0.01〜0.04、
Ｃｒ :10〜14、Ｎｉ:2〜8 、Ｍｏ:0.5〜3 、Ｃｕ:0.5〜
3 、Ａｌ:0.2以下、Ｎ:0.001〜0.05、Ｂ：0.0005〜0.0
2、Ｏ：0.005 以下を含有し、更に必要に応じ、Ｃａ:0.
001〜0.01、Ｍｇ：0.0005〜0.01、ＲＥＭ:0.001〜0.0
5、Ｚｒ：0.01〜0.05、Ｔｉ:0.005〜0.05、Ｎｂ：0.05
〜0.5 、Ｖ：0.05〜0.5 、Ｗ:0.5〜3 の１種又は２種以
上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼継目無鋼管。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被削性及び熱間加
工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管
に関するものである。
工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マルテンサイト系ステンレス鋼は、ＡＩ
ＳＩ４２０鋼に代表されるように、強度、耐ＣＯ2 腐食
性に優れ比較的安価であることから、１９８０年頃より
油井管として適用されてきた。近年では、高温かつ多量
のＣＯ2 やそれに加えてＨ2 Ｓを含む油井環境にも適応
し得るために、ＡＩＳＩ４２０鋼より優れた耐食性を有
する、特公昭５９−１５９７８号公報や特公平３−２２
２７号公報などに見られるような、低Ｃ−Ｎｉ−Ｍｏ添
加鋼、あるいは特開平２−２１７４４４号公報などに見
られるような、低Ｃ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｏ添加鋼といった
鋼種（いわゆるModified１３Ｃｒ鋼と称される鋼種）が
開発されてきている。
ＳＩ４２０鋼に代表されるように、強度、耐ＣＯ2 腐食
性に優れ比較的安価であることから、１９８０年頃より
油井管として適用されてきた。近年では、高温かつ多量
のＣＯ2 やそれに加えてＨ2 Ｓを含む油井環境にも適応
し得るために、ＡＩＳＩ４２０鋼より優れた耐食性を有
する、特公昭５９−１５９７８号公報や特公平３−２２
２７号公報などに見られるような、低Ｃ−Ｎｉ−Ｍｏ添
加鋼、あるいは特開平２−２１７４４４号公報などに見
られるような、低Ｃ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｏ添加鋼といった
鋼種（いわゆるModified１３Ｃｒ鋼と称される鋼種）が
開発されてきている。
【０００３】一般に、合金量が多くなると、耐食性は向
上する反面、加工性が悪化する。上記鋼の油井管はマン
ネスマン方式の圧延法によって継目無管に製管されるの
が通例である。従来からマンネスマン圧延は熱間加工方
法の中でも最も苛酷な加工方法として知られており、こ
れらの鋼は、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕといった合金元素
を多量に含むため、マンネスマン方式の圧延法によって
製管する際、圧延疵が発生することがあった。そのた
め、Ｓに代表される熱間加工性に有害な不純物の含有量
を極力低減して製造しているのが現状である。
上する反面、加工性が悪化する。上記鋼の油井管はマン
ネスマン方式の圧延法によって継目無管に製管されるの
が通例である。従来からマンネスマン圧延は熱間加工方
法の中でも最も苛酷な加工方法として知られており、こ
れらの鋼は、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕといった合金元素
を多量に含むため、マンネスマン方式の圧延法によって
製管する際、圧延疵が発生することがあった。そのた
め、Ｓに代表される熱間加工性に有害な不純物の含有量
を極力低減して製造しているのが現状である。
【０００４】一方、油井管は通常ネジ継手で結合される
ため、鋼管の両端には雄ネジを切削加工するのが通例で
あるが、マルテンサイト系ステンレス鋼は普通鋼に比べ
て被削性が劣っているため、ネジ切削用のチェザーの寿
命が短いことなどが問題となっている。切削性を改善し
たマルテンサイト系ステンレス鋼としては、Ｓを多量
（０．１５％以上）に添加して切削性を改善させた、Ｓ
ＵＳ４１６鋼やＳＵＳ４２０Ｆ鋼などがＪｌＳ Ｇ４３
０３に規定されているが、このように多量のＳを添加し
たマルテンサイト系ステンレス鋼は熱間加工性が極めて
悪く、マンネスマン方式の熱間圧延法によって継目無管
に製管することは困難であった。
ため、鋼管の両端には雄ネジを切削加工するのが通例で
あるが、マルテンサイト系ステンレス鋼は普通鋼に比べ
て被削性が劣っているため、ネジ切削用のチェザーの寿
命が短いことなどが問題となっている。切削性を改善し
たマルテンサイト系ステンレス鋼としては、Ｓを多量
（０．１５％以上）に添加して切削性を改善させた、Ｓ
ＵＳ４１６鋼やＳＵＳ４２０Ｆ鋼などがＪｌＳ Ｇ４３
０３に規定されているが、このように多量のＳを添加し
たマルテンサイト系ステンレス鋼は熱間加工性が極めて
悪く、マンネスマン方式の熱間圧延法によって継目無管
に製管することは困難であった。
【０００５】このように、従来提示されてきた技術で
は、被削性に優れ、かつマンネスマン圧延法による製造
が可能な、優れた熱間加工性を有するマルテンサイト系
ステンレス鋼継目無鋼管を製造することは困難であっ
た。
は、被削性に優れ、かつマンネスマン圧延法による製造
が可能な、優れた熱間加工性を有するマルテンサイト系
ステンレス鋼継目無鋼管を製造することは困難であっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな問題点を解決しようとするものであって、被削性に
優れ、かつ、マンネスマン圧延法による製造が可能な優
れた熱間加工性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼
継目無鋼管及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
うな問題点を解決しようとするものであって、被削性に
優れ、かつ、マンネスマン圧延法による製造が可能な優
れた熱間加工性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼
継目無鋼管及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、成分の異
なる種々の素材に対して被削性と熱間加工性について研
究を重ねた結果、本鋼種においてはＳを通常の快削ステ
ンレス鋼よりも大幅に少ない０．０１〜０．０４％の範
囲とし、これにＢを０．０００５〜０．０２％添加する
ことにより、熱間圧延時の割れの問題を生じることなく
マンネスマン方式の熱間圧延法によって継目無管に製管
することが可能であり、かつ被削性は必要とするレベル
を十分満足できることを知見した。
なる種々の素材に対して被削性と熱間加工性について研
究を重ねた結果、本鋼種においてはＳを通常の快削ステ
ンレス鋼よりも大幅に少ない０．０１〜０．０４％の範
囲とし、これにＢを０．０００５〜０．０２％添加する
ことにより、熱間圧延時の割れの問題を生じることなく
マンネスマン方式の熱間圧延法によって継目無管に製管
することが可能であり、かつ被削性は必要とするレベル
を十分満足できることを知見した。
【０００８】本発明はこのような知見に基づいて構成し
たものであり、その要旨は次の通りである。 （１）質量％で、 Ｃ ：０．００１〜０．０５、 Ｓｉ：０．５以下、 Ｍｎ：０．１〜１．５、 Ｐ ：０．０３以下、 Ｓ ：０．０１〜０．０４、 Ｃｒ：１０〜１４、 Ｎｉ：２〜８、 Ｍｏ：０．５〜３、 Ｃｕ：０．５超〜３以下、 Ａｌ：０．２以下、 Ｎ ：０．００１〜０．０５、 Ｂ ：０．０００５〜０．０２、 Ｏ ：０．００５以下 を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼継目無鋼管。 （２）前記（１）記載の成分を含有し、さらに、質量％
で、 Ｃａ：０．００１〜０．０１、 Ｍｇ：０．０００５〜０．０１、 ＲＥＭ：０．００１〜０．０５、 Ｚｒ：０．０１〜０．０５、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避
的不純物からなることを特徴とする被削性及び熱間加工
性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管。 （３）前記（１）又は（２）に記載の成分を含有し、さ
らに質量％で、Ｎｂ：０．０５〜０．５、Ｖ ：０．０
５〜０．５、Ｗ ：０．５〜３の１種または２種以上を
含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイ
ト系ステンレス鋼継目無鋼管。
たものであり、その要旨は次の通りである。 （１）質量％で、 Ｃ ：０．００１〜０．０５、 Ｓｉ：０．５以下、 Ｍｎ：０．１〜１．５、 Ｐ ：０．０３以下、 Ｓ ：０．０１〜０．０４、 Ｃｒ：１０〜１４、 Ｎｉ：２〜８、 Ｍｏ：０．５〜３、 Ｃｕ：０．５超〜３以下、 Ａｌ：０．２以下、 Ｎ ：０．００１〜０．０５、 Ｂ ：０．０００５〜０．０２、 Ｏ ：０．００５以下 を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼継目無鋼管。 （２）前記（１）記載の成分を含有し、さらに、質量％
で、 Ｃａ：０．００１〜０．０１、 Ｍｇ：０．０００５〜０．０１、 ＲＥＭ：０．００１〜０．０５、 Ｚｒ：０．０１〜０．０５、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避
的不純物からなることを特徴とする被削性及び熱間加工
性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管。 （３）前記（１）又は（２）に記載の成分を含有し、さ
らに質量％で、Ｎｂ：０．０５〜０．５、Ｖ ：０．０
５〜０．５、Ｗ ：０．５〜３の１種または２種以上を
含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイ
ト系ステンレス鋼継目無鋼管。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。Modified１３Ｃｒ鋼（0.02C-0.02N-1.5Cu-12.2Cr
-5.8Ni-2.0Mo）の被削性に及ぼすＳ合有量の影響を調査
した結果、ネジ切削において普通鋼と同等レベルの被削
性を有するためには、０．０１％以上のＳを含有する必
要がある。
する。Modified１３Ｃｒ鋼（0.02C-0.02N-1.5Cu-12.2Cr
-5.8Ni-2.0Mo）の被削性に及ぼすＳ合有量の影響を調査
した結果、ネジ切削において普通鋼と同等レベルの被削
性を有するためには、０．０１％以上のＳを含有する必
要がある。
【００１０】一方、Modified１３Ｃｒ鋼(0.02C-0.02N-
1.5Cu-12.2Cr-5.8Ni-2.0Mo)の熱間加工性に及ぼすＳと
Ｂの影響を図１に示す。図１の縦軸と横軸は、それぞれ
絞り値と変形温度Ｔ1 を示している。図１に示す結果
は、図２に示した条件で熱間引張試験を行い得られたも
のである。すなわち、１２５０℃に加熱し１分保定後、
変形温度（Ｔ1 ℃）まで１０℃／sec で冷却し、その温
度で１分間保定後、３／sec の歪み速度で引張試験を行
った。
1.5Cu-12.2Cr-5.8Ni-2.0Mo)の熱間加工性に及ぼすＳと
Ｂの影響を図１に示す。図１の縦軸と横軸は、それぞれ
絞り値と変形温度Ｔ1 を示している。図１に示す結果
は、図２に示した条件で熱間引張試験を行い得られたも
のである。すなわち、１２５０℃に加熱し１分保定後、
変形温度（Ｔ1 ℃）まで１０℃／sec で冷却し、その温
度で１分間保定後、３／sec の歪み速度で引張試験を行
った。
【００１１】試験後の破断部の断面積を試験前の断面積
で割った値を絞り値と定義する。絞り値が高いほど熱間
加工性は良好である。これまでの知見から、絞り値が７
５％以上あれば、その温度で良好な熱間加工性を示すこ
とがわかっている。図１から、Modified１３Ｃｒ鋼の熱
間加工性はＳ含有量が高いほど低くなるが、Ｓ量が０．
０１％以上と高い場合でもＢ添加により大幅に改善し、
Ｓ量が０．０４％以下であれば７５％以上の絞り値が得
られることがわかる。
で割った値を絞り値と定義する。絞り値が高いほど熱間
加工性は良好である。これまでの知見から、絞り値が７
５％以上あれば、その温度で良好な熱間加工性を示すこ
とがわかっている。図１から、Modified１３Ｃｒ鋼の熱
間加工性はＳ含有量が高いほど低くなるが、Ｓ量が０．
０１％以上と高い場合でもＢ添加により大幅に改善し、
Ｓ量が０．０４％以下であれば７５％以上の絞り値が得
られることがわかる。
【００１２】次に、本発明のマルテンサイト系ステンレ
ス鋼継目無鋼管の成分限定理由について説明する。成分
含有量は質量％である。 Ｃ：ＣはＣｒ炭化物などを形成し耐食性を劣化させる元
素である。一方、強力なオーステナイト形成元素でもあ
り、高温加熱時にδフェライト相の生成を抑制する効果
がある。しかし、０．００１％未満ではその効果は発現
されず、０．０５％を超えて含有すると粒界にＣｒ炭化
物が多量に析出し、Ｃｒ欠乏層が形成されるために耐Ｃ
０2 腐食特性が低下し、また粒界強度が低下するため耐
硫化物応力割れ性が劣化する。さらに溶接性も劣化す
る。従ってＣ含有量は０．００１〜０．０５％とした。
ス鋼継目無鋼管の成分限定理由について説明する。成分
含有量は質量％である。 Ｃ：ＣはＣｒ炭化物などを形成し耐食性を劣化させる元
素である。一方、強力なオーステナイト形成元素でもあ
り、高温加熱時にδフェライト相の生成を抑制する効果
がある。しかし、０．００１％未満ではその効果は発現
されず、０．０５％を超えて含有すると粒界にＣｒ炭化
物が多量に析出し、Ｃｒ欠乏層が形成されるために耐Ｃ
０2 腐食特性が低下し、また粒界強度が低下するため耐
硫化物応力割れ性が劣化する。さらに溶接性も劣化す
る。従ってＣ含有量は０．００１〜０．０５％とした。
【００１３】Ｓｉ：Ｓｉは製鋼工程において脱酸剤とし
て添加され残存するものである。０．５％を超えて含有
すると靭性及び耐硫化物応力割れ性が劣化することか
ら、上限を０．５％とした。
て添加され残存するものである。０．５％を超えて含有
すると靭性及び耐硫化物応力割れ性が劣化することか
ら、上限を０．５％とした。
【００１４】Ｍｎ：ＭｎはＳと結合してＭｎＳを形成し
被削性を向上させる元素であり、また、Ｓによる熱間加
工性の劣化を防止する元素である。またＭｎはオーステ
ナイト安定化元素であり、高温加熱時にδフェライト相
の生成を抑制する効果がある。しかし、０．１％未満で
はこれらの効果は発現されず、１．５％を超えて含有す
ると粒界強度が低下するために耐硫化物応力割れ性及び
靭性が劣化する。従ってＭｎ含有量は０．１〜１．５％
とした。
被削性を向上させる元素であり、また、Ｓによる熱間加
工性の劣化を防止する元素である。またＭｎはオーステ
ナイト安定化元素であり、高温加熱時にδフェライト相
の生成を抑制する効果がある。しかし、０．１％未満で
はこれらの効果は発現されず、１．５％を超えて含有す
ると粒界強度が低下するために耐硫化物応力割れ性及び
靭性が劣化する。従ってＭｎ含有量は０．１〜１．５％
とした。
【００１５】Ｐ：Ｐは粒界に偏析して粒界強度を低下さ
せ、耐硫化物応力割れ性及び靭性を劣化させる不純物元
素であり、可及的低レベルが望ましいが、現状精錬技術
の到達可能レベルとコストを考慮して、上限を０．０３
％とした。
せ、耐硫化物応力割れ性及び靭性を劣化させる不純物元
素であり、可及的低レベルが望ましいが、現状精錬技術
の到達可能レベルとコストを考慮して、上限を０．０３
％とした。
【００１６】Ｓ：ＳはＭｎと結合してＭｎＳを形成し、
被削性を向上させる有効な元素である。０．０１％未満
ではこの効果は発現されず、０．０４％を超えて過剰に
添加するとＢによる熱間加工性改善効果が十分に得られ
ず、製管時に表面疵が発生するため、上限を０．０４％
とした。
被削性を向上させる有効な元素である。０．０１％未満
ではこの効果は発現されず、０．０４％を超えて過剰に
添加するとＢによる熱間加工性改善効果が十分に得られ
ず、製管時に表面疵が発生するため、上限を０．０４％
とした。
【００１７】Ｃｒ：Ｃｒは耐食性を向上させる元素であ
り、ステンレス鋼として十分な耐食性を得るには１０％
以上含有することが必要である。一方、フェライト安定
化元素でもあり、１４％を超えて含有すると高温加熱時
にδフェライト相が生成して熱間加工性が劣化する。従
ってＣｒ含有量は１０〜１４％とした。
り、ステンレス鋼として十分な耐食性を得るには１０％
以上含有することが必要である。一方、フェライト安定
化元素でもあり、１４％を超えて含有すると高温加熱時
にδフェライト相が生成して熱間加工性が劣化する。従
ってＣｒ含有量は１０〜１４％とした。
【００１８】Ｎｉ：ＮｉはＣｒ含有鋼において耐食性を
向上させる元素である。また、強力なオーステナイト形
成元素であり、高温加熱時にδフェライト相の生成を抑
制する効果がある。しかし、２％未満ではそれらの効果
は発現されず、８％を超えて含有するとＡｃ1 変態点が
大幅に低下し強度調質が困難になる。従ってＮｉ含有量
は２〜８％とした。
向上させる元素である。また、強力なオーステナイト形
成元素であり、高温加熱時にδフェライト相の生成を抑
制する効果がある。しかし、２％未満ではそれらの効果
は発現されず、８％を超えて含有するとＡｃ1 変態点が
大幅に低下し強度調質が困難になる。従ってＮｉ含有量
は２〜８％とした。
【００１９】Ｍｏ：Ｍｏは耐食性を向上させるのに有効
な元素である。しかし０．５％未満ではその効果は発現
されないため、下限を０．５％とした。一方、Ｍｏは強
力なフェライト安定化元素でもあり、３％を超えて含有
すると高温加熱時にδフェライト相が生成して熱間加工
性が劣化する。従ってＭｏ含有量は０．５〜３％とし
た。
な元素である。しかし０．５％未満ではその効果は発現
されないため、下限を０．５％とした。一方、Ｍｏは強
力なフェライト安定化元素でもあり、３％を超えて含有
すると高温加熱時にδフェライト相が生成して熱間加工
性が劣化する。従ってＭｏ含有量は０．５〜３％とし
た。
【００２０】Ｃｕ：Ｃｕは耐食性を向上させるのに有効
な元素である。特に、Ｎｉと複合添加することにより腐
食皮膜の安定性を改善し、耐Ｃ０2 腐食特性を格段に向
上させることができる。また、オーステナイト安定化元
素であり高温加熱時にδフェライト相の生成を抑制する
効果がある。しかし、０．５％以下ではそれらの効果は
発現せず、また３％を超えて添加すると、Ｃｕの粒界偏
析により粒界強度が低下し熱間加工性が著しく劣化する
ため、Ｓ含有量を制限し、かつ適量のＢを添加しても圧
延疵を防止することが困難である。従ってＣｕ含有量は
０．５％超〜３％とした。
な元素である。特に、Ｎｉと複合添加することにより腐
食皮膜の安定性を改善し、耐Ｃ０2 腐食特性を格段に向
上させることができる。また、オーステナイト安定化元
素であり高温加熱時にδフェライト相の生成を抑制する
効果がある。しかし、０．５％以下ではそれらの効果は
発現せず、また３％を超えて添加すると、Ｃｕの粒界偏
析により粒界強度が低下し熱間加工性が著しく劣化する
ため、Ｓ含有量を制限し、かつ適量のＢを添加しても圧
延疵を防止することが困難である。従ってＣｕ含有量は
０．５％超〜３％とした。
【００２１】Ａｌ：Ａｌは製鋼工程において脱酸剤とし
て添加され残存するものである。０．２％を超えて含有
するとＡｌＮが多量に形成されて熱間加工性及び靭性が
低下する。従って上限を０．２％とした。
て添加され残存するものである。０．２％を超えて含有
するとＡｌＮが多量に形成されて熱間加工性及び靭性が
低下する。従って上限を０．２％とした。
【００２２】Ｎ：は強力なオーステナイト形成元素であ
り、高温加熱時にδフェライト相の生成を抑制する効果
がある。また、微細な窒化物は高温加熱時の結晶粒成長
を抑制し熱間加工性を向上させる効果がある。しかし、
０．００１％未満ではそれらの効果は発現されず、０．
０５％を超えて含有すると粗大な窒化物が析出して熱間
加工性及び靭性が劣化する。さらに溶接性も劣化する。
従ってＮ含有量は０．００１〜０．０５％とした。
り、高温加熱時にδフェライト相の生成を抑制する効果
がある。また、微細な窒化物は高温加熱時の結晶粒成長
を抑制し熱間加工性を向上させる効果がある。しかし、
０．００１％未満ではそれらの効果は発現されず、０．
０５％を超えて含有すると粗大な窒化物が析出して熱間
加工性及び靭性が劣化する。さらに溶接性も劣化する。
従ってＮ含有量は０．００１〜０．０５％とした。
【００２３】Ｂ：Ｂは自ら粒界に偏析することにより粒
界結合力を向上させると共に、Ｓ及びＣｕの粒界偏析を
抑制し、粒界強度を高め、熱間加工性を向上させるのに
有効な元素である。しかし、０．０００５％未満ではそ
の効果は発現されず、０．０２％を超えて含有すると溶
融脆化温度が大幅に低下し、熱間加工温度域が著しく制
限されると共に、粗大なホウ化物を形成し熱間加工性、
靭性及び溶接性が劣化する。従ってＢ含有量は０．００
０５〜０．０２％とした。
界結合力を向上させると共に、Ｓ及びＣｕの粒界偏析を
抑制し、粒界強度を高め、熱間加工性を向上させるのに
有効な元素である。しかし、０．０００５％未満ではそ
の効果は発現されず、０．０２％を超えて含有すると溶
融脆化温度が大幅に低下し、熱間加工温度域が著しく制
限されると共に、粗大なホウ化物を形成し熱間加工性、
靭性及び溶接性が劣化する。従ってＢ含有量は０．００
０５〜０．０２％とした。
【００２４】Ｏ：製鋼工程での脱酸後に残存するＯは、
非金属介在物として鋼中に残留して清浄度を害し、熱間
加工性、耐食性及び靭性を劣化させる不純物元素であ
り、可及的低レベルが望ましいが、現状精錬技術の到達
可能レベルとコストを考慮して、上限を０．００５％と
した。
非金属介在物として鋼中に残留して清浄度を害し、熱間
加工性、耐食性及び靭性を劣化させる不純物元素であ
り、可及的低レベルが望ましいが、現状精錬技術の到達
可能レベルとコストを考慮して、上限を０．００５％と
した。
【００２５】以上が本発明鋼の基本成分であり、上記以
外はＦｅ及び不可避的不純物からなるが、耐食性、熱間
加工性などその他の必要特性に応じて、Ｃａ，Ｍｇ，Ｒ
ＥＭ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗの１種または２種以上
を含有してもよい。
外はＦｅ及び不可避的不純物からなるが、耐食性、熱間
加工性などその他の必要特性に応じて、Ｃａ，Ｍｇ，Ｒ
ＥＭ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗの１種または２種以上
を含有してもよい。
【００２６】Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭ，Ｚｒ，Ｔｉ：これら
の元素はＳによる熱間加工性劣化を抑制するものであ
り、必要に応じて添加するが、含有量が少なすぎるとそ
の効果は発現せず、多すぎると粗大な酸化物や窒化物を
形成して耐硫化物応力割れ性や靭性を劣化させるので、
Ｃａは０．００１〜０．０１％、Ｍｇは０．０００５〜
０．０１％、ＲＥＭは０．００１〜０．０５％、Ｚｒは
０．０１〜０．０５％、Ｔｉは０．００５〜０．０５％
とした。
の元素はＳによる熱間加工性劣化を抑制するものであ
り、必要に応じて添加するが、含有量が少なすぎるとそ
の効果は発現せず、多すぎると粗大な酸化物や窒化物を
形成して耐硫化物応力割れ性や靭性を劣化させるので、
Ｃａは０．００１〜０．０１％、Ｍｇは０．０００５〜
０．０１％、ＲＥＭは０．００１〜０．０５％、Ｚｒは
０．０１〜０．０５％、Ｔｉは０．００５〜０．０５％
とした。
【００２７】Ｎｂ，Ｖ，Ｗ：これらの元素は耐食性を向
上させる元素であり、必要に応じて添加するが、含有量
が少なすぎるとその効果が発現せず、多すぎると靭性を
劣化させるので、Ｎｂは０．０５〜０．５％、Ｖは０．
０５〜０．５％、Ｗは０．５〜３％添加する。
上させる元素であり、必要に応じて添加するが、含有量
が少なすぎるとその効果が発現せず、多すぎると靭性を
劣化させるので、Ｎｂは０．０５〜０．５％、Ｖは０．
０５〜０．５％、Ｗは０．５〜３％添加する。
【００２８】本発明鋼は、通常の転炉または電気炉で溶
製した鋼を必要に応じて脱ガス処理を行なった後、造塊
法または連続鋳造法で製造した鋼片等を用い、主にマン
ネスマン方式の熱間圧延法によって継目無管に造管され
る。ここでいうマンネスマン方式の熱間圧延法とは、通
常の継目無鋼管製造のための熱間圧延法で、矩形断面も
しくは丸断面の製管用素材を用い、プレスロール穿孔機
あるいはマンネスマン穿孔機により穿孔した後、必要に
応じて傾斜圧延機（エロンゲータミル）により肉厚を減
じると共に、長さを伸ばす延伸圧延が行われ、さらに必
要に応じて絞り圧延機（ホローシェルレデューサー）で
外径を絞り、さらにマンドレルミルあるいはプラグミル
で肉厚を調整し、必要に応じてリーラーミルで摩管を行
い、再加熱炉により所定の温度に加熱され、最終仕上圧
延機（ストレッチレデューサーあるいはサイザーミル）
で所定の外径に成形することにより造管していく一連の
プロセスである。
製した鋼を必要に応じて脱ガス処理を行なった後、造塊
法または連続鋳造法で製造した鋼片等を用い、主にマン
ネスマン方式の熱間圧延法によって継目無管に造管され
る。ここでいうマンネスマン方式の熱間圧延法とは、通
常の継目無鋼管製造のための熱間圧延法で、矩形断面も
しくは丸断面の製管用素材を用い、プレスロール穿孔機
あるいはマンネスマン穿孔機により穿孔した後、必要に
応じて傾斜圧延機（エロンゲータミル）により肉厚を減
じると共に、長さを伸ばす延伸圧延が行われ、さらに必
要に応じて絞り圧延機（ホローシェルレデューサー）で
外径を絞り、さらにマンドレルミルあるいはプラグミル
で肉厚を調整し、必要に応じてリーラーミルで摩管を行
い、再加熱炉により所定の温度に加熱され、最終仕上圧
延機（ストレッチレデューサーあるいはサイザーミル）
で所定の外径に成形することにより造管していく一連の
プロセスである。
【００２９】
【実施例】表１に示す組成の２１７ｍｍ×２１７ｍｍ断
面の連続鋳造鋳片を、鋳造ままでマンネスマン方式の熱
間圧延法によって継目無管に造管した。圧延終了後、パ
イプの表面疵発生状況を調査した。結果を表１に示す。
また、ＮＣ旋盤を用いて上記パイプの切削試験を行い、
工具寿命を評価した。結果を表１に併せて示す。なお、
切削試験は、切削速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み０．
７５ｍｍ、送り０．１５ｍｍ／ｒｅｖの切削条件で、超
鋼工具を用いて行った。工具寿命は同一条件で炭素鋼
（ＳＴＫＭ１３Ａ鋼）を切削した場合の工具寿命を１と
して相対値で評価し、０．８以上であれば被削性が良好
であるとした。
面の連続鋳造鋳片を、鋳造ままでマンネスマン方式の熱
間圧延法によって継目無管に造管した。圧延終了後、パ
イプの表面疵発生状況を調査した。結果を表１に示す。
また、ＮＣ旋盤を用いて上記パイプの切削試験を行い、
工具寿命を評価した。結果を表１に併せて示す。なお、
切削試験は、切削速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み０．
７５ｍｍ、送り０．１５ｍｍ／ｒｅｖの切削条件で、超
鋼工具を用いて行った。工具寿命は同一条件で炭素鋼
（ＳＴＫＭ１３Ａ鋼）を切削した場合の工具寿命を１と
して相対値で評価し、０．８以上であれば被削性が良好
であるとした。
【００３０】表１より、本発明例（Ｎｏ．１〜４）では
表面疵発生率が低く、かつ良好な被削性が得られること
がわかる。一方、Ｓ量が０．０１％未満である比較例
（Ｎｏ．５）では、表面疵発生率は低いが被削性に劣る
ことがわかる。また、Ｓ量は本発明範囲内であるが、Ｂ
量が本発明で示した成分範囲から逸脱している比較例
（Ｎｏ．６、７）では、被削性は良好であるが表面疵発
生率は高いことがわかる。また、Ｂ量は本発明範囲内で
あるが、Ｓ量が０．０４％を超えている比較例（Ｎｏ．
８）では、被削性は良好であるが表面疵発生率は高いこ
とがわかる。
表面疵発生率が低く、かつ良好な被削性が得られること
がわかる。一方、Ｓ量が０．０１％未満である比較例
（Ｎｏ．５）では、表面疵発生率は低いが被削性に劣る
ことがわかる。また、Ｓ量は本発明範囲内であるが、Ｂ
量が本発明で示した成分範囲から逸脱している比較例
（Ｎｏ．６、７）では、被削性は良好であるが表面疵発
生率は高いことがわかる。また、Ｂ量は本発明範囲内で
あるが、Ｓ量が０．０４％を超えている比較例（Ｎｏ．
８）では、被削性は良好であるが表面疵発生率は高いこ
とがわかる。
【００３１】以上より、Ｓ及びＢの量を本発明で示した
成分範囲に特定することにより、表面疵の発生率が低
く、かつ被削性が良好である機械構造用継目無鋼管が得
られることが明らかである。
成分範囲に特定することにより、表面疵の発生率が低
く、かつ被削性が良好である機械構造用継目無鋼管が得
られることが明らかである。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被削性に
優れ、かつマンネスマン圧延法による製造が可能な優れ
た熱間加工性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼継
目無鋼管及びその製造方法を提供できる。
優れ、かつマンネスマン圧延法による製造が可能な優れ
た熱間加工性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼継
目無鋼管及びその製造方法を提供できる。
【図１】Modified１３Ｃｒ鋼(0.02C-0.02N-1.5Cu-12.2C
r-5.8Ni-2.0Mo-0.0018S)の熱間加工性に及ぼすＳとＢの
影響を示す図表である。
r-5.8Ni-2.0Mo-0.0018S)の熱間加工性に及ぼすＳとＢの
影響を示す図表である。
【図２】熱間引張試験の条件を示す図表である。
Claims (3)
- 【請求項１】 質量％で、 Ｃ ：０．００１〜０．０５、 Ｓｉ：０．５以下、 Ｍｎ：０．１〜１．５、 Ｐ ：０．０３以下、 Ｓ ：０．０１〜０．０４、 Ｃｒ：１０〜１４、 Ｎｉ：２〜８、 Ｍｏ：０．５〜３、 Ｃｕ：０．５超〜３以下、 Ａｌ：０．２以下、 Ｎ ：０．００１〜０．０５、 Ｂ ：０．０００５〜０．０２、 Ｏ ：０．００５以下 を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴とする被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼継目無鋼管。 - 【請求項２】 請求項１記載の成分を含有し、さらに質
量％で、 Ｃａ：０．００１〜０．０１、 Ｍｇ：０．０００５〜０．０１、 ＲＥＭ：０．００１〜０．０５、 Ｚｒ：０．０１〜０．０５、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避
的不純物からなることを特徴とする被削性及び熱間加工
性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の成分を含有し、さ
らに質量％で、 Ｎｂ：０．０５〜０．５、 Ｖ ：０．０５〜０．５、 Ｗ ：０．５〜３ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避
的不純物からなることを特徴とする被削性及び熱間加工
性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140552A JP3456468B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140552A JP3456468B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001323340A true JP2001323340A (ja) | 2001-11-22 |
| JP3456468B2 JP3456468B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=18647819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140552A Expired - Fee Related JP3456468B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | 被削性及び熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456468B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020067247A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 日本製鉄株式会社 | マルテンサイトステンレス鋼材 |
| CN113106347A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 无锡恒丰祥钢管科技有限公司 | 一种耐高温无缝钢管及其制备方法 |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000140552A patent/JP3456468B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020067247A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 日本製鉄株式会社 | マルテンサイトステンレス鋼材 |
| JPWO2020067247A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2021-08-30 | 日本製鉄株式会社 | マルテンサイトステンレス鋼材 |
| CN113106347A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 无锡恒丰祥钢管科技有限公司 | 一种耐高温无缝钢管及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3456468B2 (ja) | 2003-10-14 |
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