钢材制造技术

提供一种具有优异的耐SSC性的钢材。本发明专利技术的钢材的化学组成以质量％计为C：0.035％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、P：0.030％以下、S：0.0050％以下、sol.Al：0.005～0.100％、N：0.001～0.020％、Ni：5.00～7.50％、Cr：10.00～14.00％、Cu：0.01％以上且小于1.50％、Mo：1.50～3.50％、V：0.01～1.00％、Ti：0.02～0.30％、Co：0.01～0.50％、Ca：0.0003～0.0030％、O：0.0050％以下、W：0～1.50％、Nb：0～0.50％、B：0～0.0050％、Mg：0～0.0050％、稀土元素(REM)：0～0.020％，并且余量为Fe和杂质，圆当量直径为1.0μm以上的Mn硫化物与圆当量直径为2.0μm以上的Ca硫化物的总和为0.50个/mm2以下。以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢材


[0001]本专利技术涉及一种钢材，具体而言，涉及一种适合在含有硫化氢和二氧化碳的酸性环境下使用的钢材。

技术介绍

[0002]油井或气井(以下，将油井和气井统称为“油井”)中存在含有大量腐蚀性物质的环境。腐蚀性物质例如为硫化氢(H2S)气体和二氧化碳(CO2)气体等腐蚀性气体。在本说明书中，将含有硫化氢和二氧化碳的环境称为“酸性环境”。酸性环境的温度根据井的深度不同而有所不同，为常温～200℃左右。在本说明书中，常温是指24
±
3℃。
[0003]已知铬(Cr)对提高钢的耐二氧化碳腐蚀性是有效的。因此，在含有大量二氧化碳的环境的油井中，根据二氧化碳的分压、温度，使用以API L8013Cr钢材(普通13Cr钢材)、降低了C含量的超级13Cr钢材等为代表的含有13质量％左右的Cr的马氏体系不锈钢钢材。
[0004]日本特表平10
‑
503809号公报(专利文献1)、日本特开2000
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192196号公报(专利文献2)、日本特开平8
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246107号公报(专利文献3)、和日本特开2012
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136742号公报(专利文献4)中提出了耐SSC性优异的钢材。
[0005]专利文献1的钢材以重量％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％，余量由Fe和杂质组成，满足Cr+1.6Mo≥13和40C+34N+Ni+0.3Cu
‑
1.1Cr
‑
1.8Mo≥
‑
10.5。该文献的马氏体系不锈钢的显微组织为回火马氏体组织。专利文献1中记载了通过含有1.0～3.0％的Mo，可以提高耐SSC性。
[0006]专利文献2的钢材以重量％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％，余量由Fe和不可避免的杂质组成。含有Mo时，Ms点降低。为此，通过与Mo一起含有Co，抑制Ms点的降低，使显微组织为马氏体单相组织。专利文献2中记载了由此可以在维持80ksi以上(552MPa以上)的强度的同时，提高耐SSC性。
[0007]专利文献3的马氏体系不锈钢的化学组成以重量％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％，余量由Fe和不可避免的杂质组成。上述化学组成还满足40C+34N+Ni+0.3Cu+Co
‑
1.1Cr
‑
1.8Mo
‑
0.9W≥
‑
10。专利文献3中记载了在Cr含量为12～15％的钢材中，通过使C含量小于0.05％，Ni含量为4.5％以上，Cu含量为1～3％，Mo为2～3％，W为0.1～3％，可得到优异的耐SSC性。
[0008]专利文献4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，余量由Fe
和不可避免的杂质组成。该文献的马氏体系不锈钢无缝钢管具有屈服强度：655～862MPa的强度和屈服比：0.90以上。专利文献4中记载了通过使C含量为0.01％以下，将Cr、Ni和Mo调整为适当的范围，还含有适当量的Cu和V或适当量的W，可在具有655MPa以上的强度的同时，得到优异的耐SSC性。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特表平10
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503809号公报
[0012]专利文献2：日本特开2000
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192196号公报
[0013]专利文献3：日本特开平8
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246107号公报
[0014]专利文献4：日本特开2012
‑
136742号公报

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的问题
[0016]上述专利文献1～4均提出了通过调整化学组成中的元素含量来提高酸性环境中的耐SSC性的方法。但是，也可以通过除上述专利文献中提出的方法以外的其它方法来提高酸性环境中的钢材的耐SSC性。
[0017]本专利技术的目的在于提供一种具有优异的耐SSC性的钢材。
[0018]用于解决问题的方案
[0019]根据本专利技术的钢材，其化学组成以质量％计
[0020]C：0.035％以下、
[0021]Si：1.00％以下、
[0022]Mn：1.00％以下、
[0023]P：0.030％以下、
[0024]S：0.0050％以下、
[0025]sol.Al：0.005～0.100％、
[0026]N：0.001～0.020％、
[0027]Ni：5.00～7.50％、
[0028]Cr：10.00～14.00％、
[0029]Cu：0.01％以上且小于1.50％、
[0030]Mo：1.50～3.50％、
[0031]V：0.01～1.00％、
[0032]Ti：0.02～0.30％、
[0033]Co：0.01～0.50％、
[0034]Ca：0.0003～0.0030％、
[0035]O：0.0050％以下、
[0036]W：0～1.50％、
[0037]Nb：0～0.50％、
[0038]B：0～0.0050％、
[0039]Mg：0～0.0050％、
[0040]稀土元素(REM)：0～0.020％，以及
[0041]余量由Fe和杂质组成，
[0042]所述钢材中的夹杂物当中，Mn含量为10％以上、S含量为10％以上、圆当量直径为1.0μm以上的Mn硫化物与Ca含量为20％以上、S含量为10％以上、Mn含量小于10％、圆当量直径为2.0μm以上的Ca硫化物的总和为0.50个/mm2以下。
[0043]专利技术的效果
[0044]根据本专利技术的钢材具有优异的耐SSC性。
具体实施方式
[0045]本专利技术人等对在酸性环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钢材，其化学组成以质量％计为C：0.035％以下、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、P：0.030％以下、S：0.0050％以下、sol.Al：0.005～0.100％、N：0.001～0.020％、Ni：5.00～7.50％、Cr：10.00～14.00％、Cu：0.01％以上且小于1.50％、Mo：1.50～3.50％、V：0.01～1.00％、Ti：0.02～0.30％、Co：0.01～0.50％、Ca：0.0003～0.0030％、O：0.0050％以下、W：0～1.50％、Nb：0～0.50％、B：0～0.0050％、Mg：0～0.0050％、稀土元素(REM)：0～0.020％，并且余量为Fe和杂质，所述钢材中的夹杂物当中，Mn含量为10％以...

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