马氏体不锈钢材制造技术

本发明专利技术的马氏体不锈钢材具备如下的化学组成：以质量％计含有C：0.030％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、P：0.030％以下、S：0.005％以下、Al：0.0010～0.0100％、N：0.0500％以下、Ni：5.00～6.50％、Cr：10.00～13.40％、Cu：1.80～3.50％、Mo：1.00～4.00％、V：0.01～1.00％、Ti：0.050～0.300％、Co：0.300％以下，余量为Fe和杂质，满足式(1)和式(2)；所述马氏体不锈钢材具备724～860MPa的屈服强度、以及以体积率计具有80％以上的马氏体的组织。组织中的各金属间化合物和各Cr氧化物的大小为5.0μm

Martensitic stainless steel

The martensitic stainless steel material of the invention has the following chemical composition: C: less than 0.030%, Si: less than 1.00%, Mn: less than 1.00%, P: less than 0.030%, s: less than 0.005%, al: 0.0010 \uff5e 0.0100%, N: less than 0.0500%, Ni: 5.00 \uff5e 6.50%, Cr: 10.00 \uff5e 13.40%, Cu: 1.80 \uff5e 3.50%, Mo: 1.00 \uff5e 4.00%, V: 0.01 \uff5e 1.00%, t I: 0.050-0.300%, Co: 0.300% or less, the residual is Fe and impurities, which meet the formula (1) and formula (2); the martensitic stainless steel has a yield strength of 724-860mpa and a martensitic structure with more than 80% by volume ratio. The size of intermetallics and Cr oxides is 5.0 \u03bc M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马氏体不锈钢材
本专利技术涉及钢材，更详细而言，涉及以马氏体组织为主体的马氏体不锈钢材。
技术介绍
随着腐蚀性低的井(油井以及气井)的衰竭，正在进行腐蚀性高的井的开发。腐蚀性高的井为含有大量腐蚀性物质的环境，腐蚀性高的井的温度虽然也取决于井的深度，但为常温～200℃左右。腐蚀性物质例如为硫化氢和二氧化碳气体等腐蚀性气体等。本说明书中，将含有二氧化碳气体、且硫化氢分压为0.1大气压以上的腐蚀性高的井的环境称为“高腐蚀性环境”。已知铬(Cr)在提高钢的耐二氧化碳气体腐蚀性方面是有效的。因此，在含有大量二氧化碳气体的环境中，会根据二氧化碳气体的分压、温度使用以APIL8013Cr钢(通常的13Cr钢)、超级13Cr钢等为代表的含有13质量％左右的Cr的马氏体系不锈钢(以下称为13Cr钢)、或者进一步提高了Cr添加量的双相不锈钢等。但是，硫化氢在例如724MPa以上的高强度13Cr钢的油井用钢管中会引起硫化物应力开裂(SulfideStressCracking，以下称为“SSC”)。与低合金钢相比，724MPa以上的高强度13Cr钢对SSC的敏感性高，即使在较低的硫化氢分压(例如小于0.1大气压)下也会发生SSC。因此，13Cr钢不适于在含有二氧化碳气体和硫化氢的上述高腐蚀性环境中使用。另一方面，双相不锈钢与13Cr钢相比价格高。因此，寻求能够用于高腐蚀性环境的、具有724MPa以上的高屈服强度和高耐SSC性的油井用钢管。日本特开平10-001755号公报(专利文献1)、日本特表平10-503809号公报(专利文献2)、日本特开2003-003243号公报(专利文献3)、国际公开第2004/057050号公报(专利文献4)、日本特开2000-192196号公报(专利文献5)、日本特开平11-310855号公报(专利文献6)、日本特开平08-246107号公报(专利文献7)以及日本特开2012-136742号公报(专利文献8)提出了耐SSC性优异的钢。专利文献1的马氏体不锈钢以质量％计含有C：0.005～0.05％、Si：0.05～0.5％、Mn：0.1～1.0％、P：0.025％以下、S：0.015％以下、Cr：10～15％、Ni：4.0～9.0％、Cu：0.5～3％、Mo：1.0～3％、Al：0.005～0.2％、N：0.005％～0.1％，余量为Fe和不可避免的杂质。其满足40C+34N+Ni+0.3Cu-1.1Cr-1.8Mo≥-10，且由回火马氏体相、马氏体相、残留奥氏体相组成。回火马氏体相和马氏体相的总分数为60％以上且90％以下，其余为残留奥氏体相。专利文献2的马氏体系不锈钢以重量％计含有C：0.005～0.05％、Si≤0.50％、Mn：0.1～1.0％、P≤0.03％、S≤0.005％、Mo：1.0～3.0％、Cu：1.0～4.0％、Ni：5～8％、Al≤0.06％。其满足Cr+1.6Mo≥13、以及40C+34N+Ni+0.3Cu-1.1Cr-1.8Mo≥-10.5。余量实质上为由Fe构成的回火马氏体组织。专利文献3的马氏体不锈钢以质量％计含有C：0.001～0.04％、Si：0.5％以下、Mn：0.1～3.0％、P：0.04％以下、S：0.01％以下、Cr：10～15％、Ni：0.7～8％、Mo：1.5～5.0％、Al：0.001～0.10％以及N：0.07％以下，余量为Fe和杂质。进而，满足Mo≥1.5-0.89Si+32.2C。金相组织由作为主体的回火马氏体、回火时析出的碳化物、以及回火时微细析出的以拉夫斯相为主体的金属间化合物构成。专利文献3的马氏体不锈钢具有条件屈服强度为860MPa以上的高强度。专利文献4的马氏体不锈钢以质量％计含有C：0.005～0.04％、Si：0.5％以下、Mn：0.1～3.0％、P：0.04％以下、S：0.01％以下、Cr：10～15％、Ni：4.0～8％、Mo：2.8～5.0％、Al：0.001～0.10％以及N：0.07％以下，余量为Fe和杂质。进而，满足Mo≥2.3-0.89Si+32.2C。金相组织由作为主体的回火马氏体、回火时析出的碳化物、以及回火时微细析出的拉夫斯相、σ相等金属间化合物构成。专利文献4的马氏体不锈钢具有条件屈服强度为860MPa以上的高强度。专利文献5的马氏体系不锈钢以重量％计含有C：0.001～0.05％、Si：0.05～1％、Mn：0.05～2％、P：0.025％以下、S：0.01％以下、Cr：9～14％、Mo：3.1～7％、Ni：1～8％、Co：0.5～7％、sol.Al：0.001～0.1％、N：0.05％以下、O(氧)：0.01％以下、Cu：0～5％、W：0～5％，余量为Fe和不可避免的杂质。专利文献6的马氏体系不锈钢含有C：0.05％以下、Cr：7～15％。进而，固溶状态的Cu含量为0.25～5％。专利文献7的马氏体不锈钢以重量％计含有C：0.005％～0.05％、Si：0.05％～0.5％、Mn：0.1％～1.0％、P：0.025％以下、S：0.015％以下、Cr：12～15％、Ni：4.5％～9.0％、Cu：1％～3％、Mo：2％～3％、W：0.1％～3％、Al：0.005～0.2％、N：0.005％～0.1％，余量为Fe和不可避免的杂质。其满足40C+34N+Ni+0.3Cu+Co-1.1Cr-1.8Mo-0.9W≥-10。专利文献8的马氏体系不锈钢无缝钢管以质量％计含有C：0.01％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.1～2.0％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Cr：14.0～15.5％、Ni：5.5～7.0％、Mo：2.0～3.5％、Cu：0.3～3.5％、V：0.20％以下、Al：0.05％以下、N：0.06％以下，余量为Fe和不可避免的杂质。专利文献8的马氏体系不锈钢无缝钢管具有屈服强度：655～862MPa的强度、以及屈服比：0.90以上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-001755号公报专利文献2：日本特表平10-503809号公报专利文献3：日本特开2003-003243号公报专利文献4：国际公开第2004/057050号专利文献5：日本特开2000-192196号公报专利文献6：日本特开平11-310855号公报专利文献7：日本特开平08-246107号公报专利文献8：日本特开2012-136742号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献1和专利文献2中记载的马氏体系不锈钢存在屈服强度过高的情况。在这种情况下，耐SSC性变低。专利文献3和专利文献4中记载的马氏体不锈钢是13Cr钢，钢中析出有微细的碳化物和金属间化合物。另外，所观察到的金属间化合物等并非仅存在微细的物质，还存在一定程度上粗大的物质。因此，马氏体不锈钢的屈服强度高达125ksi级(860MPa以上)。因此，有时耐SSC性低。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马氏体不锈钢材，其具备如下的化学组成：/n以质量％计含有/nC：0.030％以下、/nSi：1.00％以下、/nMn：1.00％以下、/nP：0.030％以下、/nS：0.005％以下、/nAl：0.0010～0.0100％、/nN：0.0500％以下、/nNi：5.00～6.50％、/nCr：10.00～13.40％、/nCu：1.80～3.50％、/nMo：1.00～4.00％、/nV：0.01～1.00％、/nTi：0.050～0.300％、/nCo：0.300％以下、以及、/nW：0～1.50％，余量为Fe和杂质，/n所述化学组成满足式(1)和式(2)；/n所述马氏体不锈钢材具备：/n724～860MPa的屈服强度、以及/n以体积率计具有80％以上的马氏体的组织；/n所述组织中的各金属间化合物和各Cr氧化物的大小为5.0μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170328 JP 2017-0625391.一种马氏体不锈钢材，其具备如下的化学组成：
以质量％计含有
C：0.030％以下、
Si：1.00％以下、
Mn：1.00％以下、
P：0.030％以下、
S：0.005％以下、
Al：0.0010～0.0100％、
N：0.0500％以下、
Ni：5.00～6.50％、
Cr：10.00～13.40％、
Cu：1.80～3.50％、
Mo：1.00～4.00％、
V：0.01～1.00％、
Ti：0.050～0.300％、
Co：0.300％以下、以及、
W：0～1.50％，余量为Fe和杂质，
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾大辅，富尾悠索，高部秀树，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP