抗硫化物应力裂纹性优异的钢管用钢制造技术

本发明专利技术提供一种同时满足多种特性的钢管用钢。一种抗硫化物应力裂纹性优异的钢管用钢，其特征在于，所述钢按质量%计含有C：0.2～0.7%、Si：0.01～0.8%、Mn：0.1～1.5%、S：0.005%以下、P：0.03%以下、Al：0.0005～0.1%、Ti：0.005～0.05%、Ca：0.0004～0.005%、N：0.007%以下、Cr：0.1～1.5%和Mo：0.2～1.0%，剩余部分由Fe、Mg和杂质构成，前述钢中的Mg含有率为1.0ppm以上且5.0ppm以下，并且，由Ca、Al、Mg、Ti和Nb中的两种以上以及O、S和N中的两种以上元素构成的最大粒径为1μm以上的钢中非金属夹杂物个数中的50%以上为如下形态：在该夹杂物的中心部分存在Mg-Al-O系氧化物，以内包前述Mg-Al-O系氧化物的方式存在Ca-Al系氧化物和/或Ca-Al系氧硫化物，进而在前述Ca-Al系氧化物和/或Ca-Al系氧硫化物的外周部的全部或一部分存在含有Ti的碳氮化物或碳化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及粗大的夹杂物少、清净性优异、抗硫化物应力裂纹(Sulfide StressCracking)性(以下也称为“抗SSC性”)优异的钢管用钢，特别是涉及钢管以及油井用或天然气井用的套管、管道、挖掘用的钻杆、钻铤等中使用的抗SSC性优异的钢管用钢。
技术介绍
钢中的非金属夹杂物(以下仅称为“夹杂物”)除了成为钢材的划痕、缺陷的原因之外，还导致焊接性或强度/延展性的降低，进而导致耐蚀性的降低，特别是尺寸越大则其不良影响越大。因此，以大型的夹杂物为中心，开发了很多其个数降低或改性方法。开发最初盛行开发熔渣等氧污染源的改善、脱氧条件等的优化、进而利用RH等二次精炼装置除去夹杂物等技术，这些技术现在还被有效利用。但是，随着对钢材的要求性能 提高，仅利用这些技术时难以应对，因此Ca处理等夹杂物形态控制技术得到开发，通过与以往技术的组合可以应对要求。近年对钢材的要求性能进一步提高，为了应对该要求，提出了很多新的技术。例如专利文献I中公开了利用MgO或含有MgO的夹杂物来提高扩孔性的技术，专利文献2中公开了通过将钢中的Mg含有率控制在特定范围内，将有害的氧以微细的MgO的方式分散的技术。另外，本申请人在专利文献3中提出了通过利用Ca-Al系氧硫化物夹杂物作为核而生成碳氮化物，来降低粗大的碳氮化物夹杂物的技术。如此，最近的技术不是如以往技术那样仅除去或降低夹杂物，相反是有效利用夹杂物。另一方面，作为夹杂物，除了氧化物之外，还存在硫化物、氧硫化物、碳氮化物等。以往，阻碍钢材所要求的特性的夹杂物为它们中的一种或最多两种。例如冷轧钢板中的表面划痕的原因主要为粗大的氧化物，钢筋等结构材的焊接性降低的原因为硫化物，如此通过以某种特定的夹杂物作为对象采取特定对策，可以达成所需的目的。但是，近年不仅对钢材的要求性能其本身提高，而且还要求同时满足多种特性。这种要求例如为高强度与高耐蚀性的组合、高强度与高加工性的组合等。例如同时要求特性A和特性B两种特性时，如果根据以往的观点，则同时采取用于满足特性A的夹杂物对策a和用于满足特性B的夹杂物对策b的两种对策。但是同时采取多种对策时，除了成本、生产率存在问题之外，在性能方面也有可能存在问题。例如想要降低硫化物时降低钢中的S含有率即可，但是随着S含有率的降低，钢液-夹杂物间的界面张力降低，夹杂物的浮上分离性降低，因此氧化物夹杂物有可能增加。另外，降低钢中的S含有率时，钢液的脱氮或吸氮的速度增加，由此钢中的N含有率变化，结果氮化物的个数有可能容易变动。g卩，降低某种夹杂物时存在其它种类的夹杂物增加或夹杂物的控制性降低的问题。进而，特别是以高的性能同时要求多种特性时，不是对各特性有影响的氧化物或硫化物这种特定种类的夹杂物的个数成为问题，而是氧化物、硫化物、氧硫化物和碳氮化物这种多种夹杂物的总个数有可能成为问题。例如为了提高钢材的耐蚀性，即使将MnS用Ca等改性成无害化，改性后的Ca系夹杂物也有可能降低钢材的表面品质。这种情况下，需要一边进行MnS无害化一边降低改性后的夹杂物的总个数，对策进一步复杂化。如此，如果想要以高的水平满足不同的多种特性，则对夹杂物的对策复杂化，存在制品的生产率、成本变差并且品质的稳定性降低的问题。这种稳定性的降低成为制品成品率降低的原因，因此虽然可以供给制品，但是在工业生产上残留问题。 现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2001-342543号公报专利文献2 :日本特开平5-302112号公报专利文献3 W003/083152号公报专利文献4 :日本特开2003-160838号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如以上所述，以往技术中，难以同时稳定地满足多种性能或特性。本专利技术是鉴于这种问题而提出的，其目的在于，提供可以同时满足多种特性的抗SCC性优异的钢管用钢。用于解决问题的方案如上所述，为了同时确保多种特性，使钢材的组成处于规定范围内，而且在控制对各特性有影响的特定种类的夹杂物同时降低粗大夹杂物的个数是必要的。本专利技术人等对于钢管用钢，以这种观点对钢的组成和夹杂物的组成进行研究，结果发现，如后所述，使钢材的组成处于规定范围内而且使Mg的含有率处于特定范围内，对该钢材中含有的夹杂物的形态进行控制，由此可以得到粗大夹杂物的个数降低、具有规定的强度和韧性且抗S S C性优异的钢管用钢。本专利技术是基于该发现而提出的，其要旨在于下述(I)和(2)中记载的抗SSC性优异的钢管用钢。(I) 一种抗SSC性优异的钢管用钢(以下称为“第一专利技术的钢”)，其特征在于，所述钢按质量 % 计含有 C :0· 2 O. 7%、Si 0. 01 O. 8%,Mn 0. I I. 5%、S :0. 005% 以下、P O. 03% 以下、Al 0. 00050. 1%、Ti 0. 005 O. 05%、Ca 0. 0004 O. 005%、N 0. 007% 以下、Cr :0. I I. 5%和Mo :0. 2 I. 0%，剩余部分由Fe、Mg和杂质构成，前述钢中的Mg含有率为I. Oppm以上且5. Oppm以下，并且，由Ca、Al、Mg、Ti和Nb中的两种以上以及0、S和N中的两种以上元素构成的最大粒径为Iym以上的钢中非金属夹杂物个数中的50%以上为如下形态在该夹杂物的中心部分存在Mg-Al-O系氧化物，以内包前述Mg-Al-O系氧化物的方式存在Ca-Al系氧化物和/或Ca-Al系氧硫化物，进而在前述Ca-Al系氧化物和/或Ca-Al系氧硫化物的外周部的全部或一部分存在含有Ti的碳氮化物或碳化物。(2) 一种抗SSC性优异的钢管用钢(以下称为“第二专利技术的钢”)，其特征在于，所述钢按质量 % 计含有 C :0· 2 O. 7%、Si 0. 01 O. 8%,Mn 0. I I. 5%、S :0. 005% 以下、P O. 03% 以下、Al 0. 0005 O. 1%、Ti 0. 005 O. 05%、Ca 0. 0004 O. 005%、N 0. 007% 以下、Cr 0. I I. 5% 和 Mo 0. 2 I. 0%，还含有 Nb 0. 005 O. 1%, Zr 0. 005 O. 1%、V :0. 005 O. 5%和B :0. 0003 O. 005%中的一种以上，剩余部分由Fe、Mg和杂质构成，前述钢中的Mg含有率为I. Oppm以上且5. Oppm以下，并且，由Ca、Al、Mg、Ti和Nb中的两种以上以及O、S和N中的两种以上元素构成的最大粒径为I μ m以上的钢中非金属夹杂物个数中的50%以上为如下形态在该夹杂物的中心部分存在Mg-Al-O系氧化物，以内包前述Mg-Al-O系氧化物的方式存在Ca-Al系氧化物和/或Ca-Al系氧硫化物，进而在前述Ca-Al系氧化物和/或Ca-Al系氧硫化物的外周部的全部或一部分存在含有Ti的碳氮化物或碳化物。以下的说明中，对于钢和熔渣的成分组成，将“质量％”和“质量ppm”仅记载为“％”和 “ppm”。需要说明的是，本申请说明书和权利要求书的记载中，对于钢的组成只要没有特别说明则以“钢管制品中的含有率”的意思使用。另外，对于本专利技术的权利要求书中记载的各种夹杂物如下定义。“由Ca、Al、Mg、Ti 和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沼田光裕，大村朋彦，森本雅之，高山透，相马贵志，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：
国别省市：