本發(fā)明涉及油井用鋼管和其制造方法,更詳細(xì)而言,涉及具有40mm以上的厚壁的厚壁油井用鋼管和其制造方法。
背景技術(shù):
由于油井、氣井(以下,統(tǒng)稱為油井和氣井,簡(jiǎn)單稱為“油井”)的深井化,而要求油井用鋼管的高強(qiáng)度化。以往,80ksi級(jí)(屈服強(qiáng)度為80~95ksi,即,551~654MPa)、95ksi級(jí)(屈服強(qiáng)度為95~110ksi,即,654~758MPa)的油井用鋼管被廣泛利用。然而最近,開(kāi)始利用110ksi級(jí)(屈服強(qiáng)度為110~125ksi,即,758~862MPa)的油井用鋼管。
大多數(shù)深井含有具有腐蝕性的硫化氫。因此,深井中使用的油井用鋼管不僅要求高強(qiáng)度還要求耐硫化物應(yīng)力破裂性(耐Sulfide Stress Cracking性:以下,稱為耐SSC性)。
以往,作為95~110ksi級(jí)的油井用鋼管的耐SSC性的改善對(duì)策,已知有:將鋼清潔化、或?qū)摻M織微細(xì)化的方法。日本特開(kāi)昭62-253720號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中提出的鋼降低Mn、P等雜質(zhì)提高鋼的純度,提高鋼的耐SSC性。日本特開(kāi)昭59-232220號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中提出的鋼實(shí)施2次淬火而使晶粒微細(xì)化,提高鋼的耐SSC性。
然而,伴隨著鋼材的高強(qiáng)度化,耐SSC性明顯降低。因此,實(shí)用的油井用鋼管中,尚未實(shí)現(xiàn)具有在NACE TM0177 methodA的恒定載荷試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)條件(1atm的H2S環(huán)境)下能夠耐久的耐SSC性的120ksi級(jí)(屈服強(qiáng)度為827MPa以上)的油井管的穩(wěn)定的制造。
在以上的背景下,為了得到高強(qiáng)度,嘗試了,使用以往未實(shí)用化的包含0.35%以上的C的高C低合金鋼作為油井管。
日本特開(kāi)2006-265657號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開(kāi)的油井用鋼管如下制造:對(duì)于含有C:0.30~0.60%,Cr+Mo:1.5~3.0%(Mo為0.5%以上)等的低合金鋼實(shí)施油冷淬火或奧氏體等溫淬火后,實(shí)施回火來(lái)制造。該文獻(xiàn)中記載了,利用上述制造方法,可以抑制高C低合金鋼的淬火時(shí)容易產(chǎn)生的淬火裂紋,得到具有優(yōu)異的耐SSC性的油井用鋼或油井用鋼管。
對(duì)于日本專利第5333700號(hào)(專利文獻(xiàn)4)中公開(kāi)的油井用鋼,含有C:0.56~1.00%、Mo:0.40~1.00%,通過(guò)X射線衍射得到的(211)晶面的半值寬度為0.50deg以下,屈服強(qiáng)度為862MPa以上。該文獻(xiàn)中記載了,通過(guò)使晶界碳化物球狀化,從而提高耐SSC性,提高C含量,由此高溫回火時(shí)的碳化物球狀化得到進(jìn)一步促進(jìn)。專利文獻(xiàn)4中,為了抑制由高C合金所導(dǎo)致的淬火裂紋,提出了如下方法:限制淬火時(shí)的冷卻速度,或在淬火時(shí)將冷卻暫時(shí)停止,實(shí)施在超過(guò)100℃~300℃下保持的恒溫處理。
國(guó)際公開(kāi)第2013/191131號(hào)(專利文獻(xiàn)5)中公開(kāi)的油井管用鋼含有C:超過(guò)0.35%~1.00%、Mo:超過(guò)1.0%~10%等,C含量與Mo含量的積為0.6以上。上述油井管用鋼中,進(jìn)一步,圓當(dāng)量直徑為1nm以上,且具有六邊形結(jié)構(gòu)的M2C碳化物的個(gè)數(shù)每1μm2為5個(gè)以上,(211)晶面的半值寬度與C濃度滿足特定的關(guān)系。上述油井管用鋼進(jìn)一步具有758MPa以上的屈服強(qiáng)度。專利文獻(xiàn)5中,采用與專利文獻(xiàn)4同樣的淬火方法。
然而,即使采用專利文獻(xiàn)3~5的技術(shù),對(duì)于厚壁的油井用鋼管,更具體而言具有40mm以上的厚壁的油井用鋼管,也難以得到優(yōu)異的耐SSC性和高強(qiáng)度。特別是,厚壁油井用鋼管中,難以為高強(qiáng)度、且減少厚壁方向的強(qiáng)度不均。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供:具有40mm以上的厚壁、具有優(yōu)異的耐SSC性和高的強(qiáng)度(827MPa以上)、且厚壁方向的強(qiáng)度不均少的厚壁油井用鋼管。
本發(fā)明的厚壁油井用鋼管具有40mm以上的厚壁。厚壁油井用鋼管具有如下化學(xué)組成:以質(zhì)量%計(jì),含有C:0.40~0.65%、Si:0.05~0.50%、Mn:0.10~1.0%、P:0.020%以下、S:0.0020%以下、sol.Al:0.005~0.10%、Cr:超過(guò)0.40~2.0%、Mo:超過(guò)1.15~5.0%、Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下、N:0.007%以下、O:0.005%以下、V:0~0.25%、Nb:0~0.10%、Ti:0~0.05%、Zr:0~0.10%、W:0~1.5%、B:0~0.005%、Ca:0~0.003%、Mg:0~0.003%、和稀土元素:0~0.003%,余量為Fe和雜質(zhì)。進(jìn)一步,具有100nm以上的圓當(dāng)量直徑、含有20質(zhì)量%以上的Mo的碳化物為2個(gè)/100μm2以下。進(jìn)一步,上述厚壁油井用鋼管具有827MPa以上的屈服強(qiáng)度、且厚壁方向上的前述屈服強(qiáng)度的最大值與最小值之差為45MPa以內(nèi)。
本發(fā)明的厚壁油井用鋼管的制造方法具備如下工序:制造具有上述化學(xué)組成的鋼管的工序;對(duì)鋼管實(shí)施1次或多次淬火處理,使至少1次的淬火處理中的淬火溫度為925~1100℃的工序;和,在淬火處理后,實(shí)施回火的工序。
本發(fā)明的厚壁油井用鋼管具有40mm以上的厚壁,具有優(yōu)異的耐SSC性和高的強(qiáng)度(827MPa以上),且厚壁方向的強(qiáng)度不均少。
附圖說(shuō)明
圖1為示出表1所示的化學(xué)組成的厚壁油井用鋼管的厚壁方向上的洛氏硬度(HRC)的圖。
圖2為示出對(duì)于表1所示的化學(xué)組成的厚壁油井用鋼管的回火溫度與厚壁油井用鋼管的外面部、厚壁中央部、內(nèi)面部中的屈服強(qiáng)度的關(guān)系的圖。
圖3為示出表1所示的化學(xué)組成的鋼材中的端淬試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖4為在圖3中的淬火溫度850℃下經(jīng)過(guò)淬火處理的鋼材的透射式電子顯微鏡(TEM)圖像。
圖5為示出表2所示的化學(xué)組成的鋼材中的端淬試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖6為示出使用表1所示的化學(xué)組成的鋼材、改變淬火處理次數(shù)時(shí)的端淬試驗(yàn)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明人等基于如下見(jiàn)解完成了本發(fā)明。
為了確保淬火性,已知有提高M(jìn)n含量和Cr含量的方法。然而,如果提高這些元素的含量,則耐SSC性降低。另一方面,對(duì)于C和Mo,雖然與Mn和Cr同樣地提高淬火性,但是耐SSC性不會(huì)降低。因此,如果使C含量為0.40%以上,使Mo含量高于1.15%而含有來(lái)代替將Mn含量抑制為1.0%以下、將Cr含量抑制為2.0%以下,則可以維持耐SSC性并提高淬火性。淬火性如果高,則鋼的強(qiáng)度提高。
C含量如果為0.40%以上,則鋼中的碳化物容易球狀化。因此,耐SSC性提高。進(jìn)一步,利用碳化物的析出強(qiáng)化,可以提高鋼的強(qiáng)度。
具有通常厚度的油井用鋼管的情況下,如果如上述那樣,調(diào)節(jié)化學(xué)組成,則可以兼顧耐SSC性和淬火性。然而可知,具有40mm以上的厚壁的油井用鋼管中,僅通過(guò)調(diào)節(jié)化學(xué)組成,無(wú)法確保充分的淬火性。
因此,本發(fā)明人等對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了研究。其結(jié)果,得到如下見(jiàn)解。
淬火處理中,含有以質(zhì)量%計(jì)為20%以上的Mo的碳化物(以下,稱為Mo碳化物)以未固溶原樣地實(shí)施淬火時(shí),淬火性變低。具體而言,Mo碳化物未固溶時(shí),Mo和C未充分固溶于鋼,因此淬火性得不到改善。即使以保持該狀態(tài)原樣地進(jìn)行淬火,不僅誘發(fā)貝氏體的產(chǎn)生而且不易生成馬氏體。
因此,實(shí)施了1次或多次的淬火處理的、至少1次淬火處理中,使淬火溫度為925~1100℃。上述情況下,Mo碳化物充分固溶。其結(jié)果,鋼的淬火性明顯提高,可以使屈服強(qiáng)度為827MPa以上,且可以將厚壁方向的屈服強(qiáng)度的不均(最大值-最小值)抑制為45MPa以內(nèi)。以下,對(duì)于這一點(diǎn)進(jìn)行詳述。
制造具有表1所示的化學(xué)組成的40mm的厚壁的無(wú)縫鋼管。將制造的鋼管在淬火溫度900℃下進(jìn)行加熱。之后,對(duì)鋼管的外面實(shí)施噴霧冷卻并進(jìn)行淬火處理。
[表1]
在與淬火后的鋼管的軸向垂直的截面中,測(cè)定厚壁方向的洛氏硬度(HRC)。具體而言,上述截面中,從內(nèi)面向外面,以2mm間隔,實(shí)施依據(jù)JIS Z2245(2011)的洛氏硬度(HRC)試驗(yàn)。
將測(cè)定結(jié)果示于圖1。參照?qǐng)D1,圖1中的基準(zhǔn)線L1表示API Specification的5CT中限定的、由下式(1)計(jì)算的HRCmin。
HRCmin=58×C+27(1)
式(1)是指馬氏體變?yōu)?0%以上的下限的洛氏硬度。式(1)中,C表示鋼的C(碳)含量(質(zhì)量%)。為了確保作為油井管所需的耐SSC性,淬火后的硬度期望為上述(1)式中限定的HRCmin以上。
參照?qǐng)D1,從外面向內(nèi)面,洛氏硬度大幅下降,在從厚壁中央至內(nèi)面的范圍內(nèi),洛氏硬度變?yōu)榈陀谑?1)的HRCmin。
對(duì)于該鋼管,在各種回火溫度下實(shí)施回火處理。然后,從距離回火后的鋼管的外面6mm深的位置(稱為外面第1位置)、厚壁中央位置和距離內(nèi)面6mm深的位置(稱為內(nèi)面第1位置)分別制作直徑6mm、平行部40mm的圓棒拉伸試驗(yàn)片。使用制作的拉伸試驗(yàn)片,在常溫(25℃)下、大氣中,實(shí)施拉伸試驗(yàn),得到屈服強(qiáng)度(ksi)。
圖2為示出回火溫度(℃)與屈服強(qiáng)度YS的關(guān)系的圖。圖2中的三角符號(hào)(△)表示外面第1位置處的屈服強(qiáng)度YS(ksi)。圓符號(hào)(○)表示厚壁中央位置處的屈服強(qiáng)度YS(ksi)。四邊形符號(hào)(□)表示內(nèi)面第1位置處的屈服強(qiáng)度YS(ksi)。
參照?qǐng)D2,在任意回火溫度下,外面第1位置、厚壁中央位置、內(nèi)面第1位置處的屈服強(qiáng)度的最大值與最小值的差大。即,淬火處理時(shí)產(chǎn)生的硬度(強(qiáng)度)不均在回火處理中未消除。
因此,為了考察淬火溫度的影響,使用具有表1的化學(xué)組成的鋼材,實(shí)施依據(jù)JIS G0561(2011)的端淬試驗(yàn)。圖3為示出端淬試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖3中的菱形(◇)符號(hào)表示淬火溫度為950℃下的結(jié)果。三角(△)符號(hào)表示淬火溫度為920℃下的結(jié)果。分別地,四邊形(□)符號(hào)表示淬火溫度為900℃下的結(jié)果、圓(○)符號(hào)表示淬火溫度為850℃下的結(jié)果。參照?qǐng)D3,C含量和Mo含量高的鋼的情況下,淬火溫度對(duì)淬火深度的影響大。具體而言,淬火溫度為950℃時(shí),在距離水冷端30mm的距離中,以洛氏硬度計(jì)超過(guò)60HRC,與淬火溫度低于925℃的情況相比,也確認(rèn)到明顯優(yōu)異的淬火性。
此處,實(shí)施淬火性低、淬火溫度850℃的鋼材的顯微組織觀察。圖4中示出在850℃下實(shí)施了淬火的鋼材的顯微組織照片圖像(TEM圖像)。參照?qǐng)D4,鋼中存在大量析出物。對(duì)析出物實(shí)施能量色散X射線分光法(EDX),結(jié)果基本為未固溶的Mo碳化物(含有20質(zhì)量%的Mo的碳化物)。
為了判斷Mo含量低的高C鋼中是否也可見(jiàn)同樣的傾向,實(shí)施如下試驗(yàn)。準(zhǔn)備具有表2所示的化學(xué)組成的鋼材。該試驗(yàn)片的Mo含量為0.68%時(shí),低于表1的化學(xué)組成中的Mo含量。
[表2]
使用表2的鋼材,實(shí)施依據(jù)JIS G0561(2011)的端淬試驗(yàn)。圖5為示出端淬試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖5中的菱形(◇)符號(hào)表示淬火溫度為950℃的結(jié)果。三角(△)符號(hào)表示淬火溫度為920℃的結(jié)果、四邊形(□)符號(hào)表示淬火溫度為900℃的結(jié)果。參照?qǐng)D5,Mo含量低時(shí),未見(jiàn)淬火溫度對(duì)淬火深度的影響。即發(fā)現(xiàn),淬火溫度對(duì)淬火深度的影響是在C含量為0.40%以上、且Mo含量高于1.15%的高M(jìn)o高C低合金鋼中特有的現(xiàn)象。
進(jìn)一步,使用表1的鋼材,調(diào)查實(shí)施多次淬火時(shí)的淬火溫度的影響。
圖6中的黑三角(▲)符號(hào)為實(shí)施2次淬火處理、使第1次淬火處理時(shí)的淬火溫度為950℃、均熱時(shí)間為30分鐘、使第2次淬火處理時(shí)的淬火溫度為900℃、均熱時(shí)間為30分鐘時(shí)的、端淬試驗(yàn)結(jié)果。圖6中的白三角(△)符號(hào)為僅實(shí)施1次淬火、使淬火溫度為950℃、均熱時(shí)間為30分鐘時(shí)的、端淬試驗(yàn)結(jié)果。參照?qǐng)D6,實(shí)施2次淬火處理時(shí),如果至少1次的淬火處理中的淬火溫度為925℃以上,則淬火性得到改善。
如以上,如果對(duì)高M(jìn)o高C低合金鋼以925℃以上的淬火溫度實(shí)施淬火處理(以下,稱為高溫淬火),則未固溶的Mo碳化物充分固溶,淬火性明顯提高。其結(jié)果,可以得到827MPa以上的屈服強(qiáng)度,且降低厚壁方向的屈服強(qiáng)度的不均??梢赃M(jìn)一步抑制Cr含量和Mn含量,因此,也可以提高耐SSC性。
基于以上的見(jiàn)解而完成的本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管具有40mm以上的厚壁。厚壁油井用鋼管具有如下化學(xué)組成:以質(zhì)量%計(jì)、含有C:0.40~0.65%、Si:0.05~0.50%、Mn:0.10~1.0%、P:0.020%以下、S:0.0020%以下、sol.Al:0.005~0.10%、Cr:超過(guò)0.40~2.0%、Mo:超過(guò)1.15~5.0%、Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下、N:0.007%以下、O:0.005%以下、V:0~0.25%、Nb:0~0.10%、Ti:0~0.05%、Zr:0~0.10%、W:0~1.5%、B:0~0.005%、Ca:0~0.003%、Mg:0~0.003%、和稀土元素:0~0.003%,余量為Fe和雜質(zhì)。進(jìn)一步,具有100nm以上的圓當(dāng)量直徑、且含有20質(zhì)量%以上的Mo的碳化物為2個(gè)/100μm2以下。進(jìn)一步,上述厚壁油井用鋼管具有827MPa以上的屈服強(qiáng)度,且厚壁方向上的屈服強(qiáng)度的最大值與最小值的差為45MPa以內(nèi)。
本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管的制造方法具備如下工序:制造具有上述化學(xué)組成的鋼管的工序;對(duì)鋼管實(shí)施1次或多次淬火處理,使至少1次的淬火處理中的淬火溫度為925~1100℃的工序;和,在淬火處理后,實(shí)施回火的工序。
以下,對(duì)本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管和其制造方法進(jìn)行詳述。對(duì)于化學(xué)組成,“%”是指“質(zhì)量%”。
[化學(xué)組成]
本實(shí)施方式的低合金油井用鋼管的化學(xué)組成含有如下元素。
C:0.40~0.65%
本實(shí)施方式的低合金油井用鋼管的碳(C)含量高于以往的低合金油井用鋼管。C提高淬火性,提高鋼的強(qiáng)度。C含量如果高,則回火時(shí)的碳化物的球狀化進(jìn)一步得到促進(jìn),耐SSC性提高。C進(jìn)一步與Mo或V結(jié)合而形成碳化物,提高回火軟化阻力。碳化物如果被分散,則鋼的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。C含量如果過(guò)低,則無(wú)法得到這些效果。另一方面,C含量如果過(guò)高,則鋼的韌性降低,容易產(chǎn)生淬火裂紋。因此,C含量為0.40~0.65%。C含量的優(yōu)選的下限為0.45%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.48%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.51%。C含量的優(yōu)選的上限為0.60%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.57%。
Si:0.05~0.50%
硅(Si)使鋼脫氧。Si含量如果過(guò)低,則無(wú)法得到該效果。另一方面,Si含量如果過(guò)高,則耐SSC性降低。因此,Si含量為0.05~0.50%。優(yōu)選的Si含量的下限為0.10%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.15%。優(yōu)選的Si含量的上限為0.40%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.35%。
Mn:0.10~1.0%
錳(Mn)使鋼脫氧。Mn進(jìn)一步提高淬火性。Mn含量如果過(guò)低,則無(wú)法得到該效果。另一方面,Mn含量如果過(guò)高,則Mn與磷(P)和硫(S)等雜質(zhì)元素一起在晶界中發(fā)生偏析。上述情況下,鋼的耐SSC性和韌性降低。因此,Mn含量為0.10~1.0%。優(yōu)選的Mn含量的下限為0.20%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.30%。優(yōu)選的Mn含量的上限為0.80%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.60%。
P:0.020%以下
磷(P)為雜質(zhì)。P在晶界中發(fā)生偏析而降低鋼的耐SSC性。因此,P含量為0.020%以下。優(yōu)選的P含量為0.015%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.012%以下。P含量?jī)?yōu)選盡量低。
S:0.0020%以下
硫(S)為雜質(zhì)。S在晶界中發(fā)生偏析而降低鋼的耐SSC性。因此,S含量為0.0020%以下。優(yōu)選的S含量為0.0015%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010%以下。S含量?jī)?yōu)選盡量低。
sol.Al:0.005~0.10%
鋁(Al)使鋼脫氧。Al含量如果過(guò)低,則無(wú)法得到該效果,鋼的耐SSC性降低。另一方面,Al含量如果過(guò)高,則生成氧化物,鋼的耐SSC性降低。因此,Al含量為0.005~0.10%。Al含量的優(yōu)選的下限為0.010%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.015%。Al含量的優(yōu)選的上限為0.08%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05%。本說(shuō)明書(shū)中所謂“Al”含量是指“酸溶Al”,即,“sol.Al”的含量。
Cr:超過(guò)0.40~2.0%
鉻(Cr)提高鋼的淬火性,提高鋼的強(qiáng)度。Cr含量如果過(guò)低,則無(wú)法得到上述效果。另一方面,Cr含量如果過(guò)高,則鋼的韌性和耐SSC性降低。因此,Cr含量為超過(guò)0.40~2.0%。Cr含量的優(yōu)選的下限為0.48%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.50%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.51%。Cr含量的優(yōu)選的上限為1.25%,進(jìn)一步優(yōu)選為1.15%。
Mo:超過(guò)1.15~5.0%
對(duì)于鉬(Mo),在淬火溫度為925℃以上時(shí),明顯提高淬火性。Mo進(jìn)一步生成微細(xì)的碳化物,提高鋼的回火軟化阻力。其結(jié)果,Mo有利于基于高溫回火的耐SSC性的提高。Mo含量如果過(guò)低,則無(wú)法得到該效果。另一方面,Mo含量如果過(guò)高,則上述效果飽和。因此,Mo含量為超過(guò)1.15~5.0%。Mo含量的優(yōu)選的下限為1.20%,進(jìn)一步優(yōu)選為1.25%。Mo含量的優(yōu)選的上限為4.2%,進(jìn)一步優(yōu)選為3.5%。
Cu:0.50%以下
銅(Cu)為雜質(zhì)。Cu降低耐SSC性。因此,Cu含量為0.50%以下。優(yōu)選的Cu含量為0.10%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.02%以下。
Ni:0.50%以下
鎳(Ni)為雜質(zhì)。Ni降低耐SSC性。因此,Ni含量為0.50%以下。優(yōu)選的Ni含量為0.10%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.02%以下。
N:0.007%以下
氮(N)為雜質(zhì)。N形成氮化物,使鋼的耐SSC性不穩(wěn)定。因此,N含量為0.007%以下。優(yōu)選的N含量為0.005%以下。N含量?jī)?yōu)選盡量低。
O:0.005%以下
氧(O)為雜質(zhì)。O生成粗大的氧化物降低鋼的耐SSC性。因此,O含量為0.005%以下。優(yōu)選的O含量為0.002%以下。O含量?jī)?yōu)選盡量低。
本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管的化學(xué)組成的余量為Fe和雜質(zhì)。此處所謂雜質(zhì)是指,作為鋼的原料利用的礦石、廢料、或從制造過(guò)程的環(huán)境等混入的元素。
本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管的化學(xué)組成可以進(jìn)一步含有選自由V、Nb、Ti、Zr和W組成的組中的1種或2種以上來(lái)代替Fe的一部分。
V:0~0.25%
釩(V)為任意元素,也可以不含有。含有時(shí),V形成碳化物,提高鋼的回火軟化阻力。其結(jié)果,V有利于基于高溫回火的耐SSC性的提高。然而,V含量如果過(guò)高,則鋼的韌性降低。因此,V含量為0~0.25%。V含量的優(yōu)選的下限為0.07%。V含量的優(yōu)選的上限為0.20%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.15%。
Nb:0~0.10%
鈮(Nb)為任意元素,也可以不含有。含有時(shí),Nb與C和/或N結(jié)合而形成碳化物、氮化物或碳氮化物。這些析出物(碳化物、氮化物和碳氮化物)通過(guò)釘扎(pinning)效應(yīng)使鋼的副組織微細(xì)化,提高鋼的耐SSC性。然而,Nb含量如果過(guò)高,則氮化物過(guò)量地生成,鋼的耐SSC性變得不穩(wěn)定。因此,Nb含量為0~0.10%。Nb含量的優(yōu)選的下限為0.01%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.013%。Nb含量的優(yōu)選的上限為0.07%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.04%。
Ti:0~0.05%
鈦(Ti)為任意元素,也可以不含有。含有時(shí),Ti形成氮化物,通過(guò)釘扎效應(yīng)使晶粒微細(xì)化。然而,Ti含量如果過(guò)高,則Ti氮化物粗大化而鋼的耐SSC性降低。因此,Ti含量為0~0.05%。Ti含量的優(yōu)選的下限為0.005%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.008%。Ti含量的優(yōu)選的上限為0.02%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.015%。
Zr:0~0.10%
鋯(Zr)為任意元素,也可以不含有。Zr與Ti同樣地形成氮化物,通過(guò)釘扎效應(yīng)使晶粒微細(xì)化。然而,Zr含量如果過(guò)高,則Zr氮化物粗大化而鋼的耐SSC性降低。因此,Zr含量為0~0.10%。Zr含量的優(yōu)選的下限為0.005%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.008%。Zr含量的優(yōu)選的上限為0.02%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.015%。
W:0~1.5%
鎢(W)為任意元素,也可以不含有。含有時(shí),W形成碳化物而提高鋼的回火軟化阻力。其結(jié)果,W有利于基于高溫回火的耐SSC性的提高。W與Mo同樣地進(jìn)一步提高鋼的淬火性,特別是,淬火溫度為925℃以上時(shí),明顯提高淬火性。因此,W補(bǔ)充Mo的效果。然而,W含量如果過(guò)高,則該效果飽和。進(jìn)一步,W是昂貴的。因此,W含量為0~1.5%。W含量的優(yōu)選的下限為0.05%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1%。W含量的優(yōu)選的上限為1.3%,進(jìn)一步優(yōu)選為1.0%。
本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管可以進(jìn)一步含有B來(lái)代替Fe的一部分。
B:0~0.005%
硼(B)為任意元素,也可以不含有。含有時(shí),B提高淬火性。對(duì)于該效果沒(méi)有固定于N的B若在鋼中少量存在則也出現(xiàn)。然而,B含量如果過(guò)高,則在晶界中形成M23(CB)6,鋼的耐SSC性降低。因此,B含量為0~0.005%。B含量的優(yōu)選的下限為0.0005%。B含量的優(yōu)選的上限為0.003%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.002%。
本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管的化學(xué)組成也可以進(jìn)一步含有選自由Ca、Mg和稀土元素(REM)組成的組中的1種或2種以上來(lái)代替Fe的一部分。這些元素均改善硫化物的形狀提高鋼的耐SSC性。
Ca:0~0.003%、
Mg:0~0.003%、
稀土元素(REM):0~0.003%
鈣(Ca)、鎂(Mg)和稀土元素(REM)均為任意元素,也可以不含有。含有時(shí),這些元素與鋼中的S結(jié)合而形成硫化物。由此,硫化物的形狀得到改善,鋼的耐SSC性提高。
REM進(jìn)一步與鋼中的P結(jié)合,抑制晶體晶界中的P的偏析。因此,由P的偏析所導(dǎo)致的鋼的耐SSC性的降低被抑制。
然而,這些元素的含量如果過(guò)高,則不僅這些效果飽和而且?jiàn)A雜物增加。因此,Ca含量為0~0.003%,Mg含量為0~0.003%,REM為0~0.003%。Ca含量的優(yōu)選的下限為0.0005%。Mg含量的優(yōu)選的下限為0.0005%。REM含量的優(yōu)選的下限為0.0005%。
本說(shuō)明書(shū)中,REM是包含鑭系元素的15種元素、Y和Sc的統(tǒng)稱。含有REM是指,含有這些元素中的1種或2種以上。REM含量是指這些元素的總含量。
[鋼中的粗大碳化物和屈服強(qiáng)度]
本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管的鋼中,具有100nm以上的圓當(dāng)量直徑、且含有20質(zhì)量%以上的Mo的碳化物為2個(gè)/100μm2以下。以下,將具有100nm以上的圓當(dāng)量直徑的碳化物稱為“粗大碳化物”。將含有20質(zhì)量%以上的Mo的碳化物稱為“Mo碳化物”。此處,碳化物中的Mo的含量是指,將金屬元素的總量設(shè)為100質(zhì)量%時(shí)的Mo含量。金屬元素的總量中不含碳(C)和氮(N)。將具有100nm以上的圓當(dāng)量直徑的Mo碳化物稱為“粗大Mo碳化物”。圓當(dāng)量直徑是指,將上述碳化物的面積換算為具有相同面積的圓時(shí)的圓的直徑。
如上述,對(duì)于本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管,通過(guò)實(shí)施925℃以上的淬火溫度的“高溫淬火”,從而未固溶的粗大Mo碳化物數(shù)降低,Mo和C通過(guò)鋼中固溶。因此,Mo和C提高淬火性,可以得到高強(qiáng)度。通過(guò)進(jìn)一步提高M(jìn)o和C的固溶量,厚壁方向的強(qiáng)度不均也降低。粗大Mo碳化物的個(gè)數(shù)N如果為2個(gè)/100μm2以下,則具有40mm以上的厚壁的厚壁油井用鋼管中,屈服強(qiáng)度變?yōu)?27MPa以上,且厚壁方向上的屈服強(qiáng)度的最大值與最小值的差值(以下,稱為屈服強(qiáng)度差ΔYS)變?yōu)?5MPa以下。
粗大Mo碳化物的個(gè)數(shù)利用如下方法測(cè)定。從厚壁中央部的任意位置采集顯微組織觀察用的樣品。對(duì)樣品采集復(fù)膜。復(fù)膜的采集例如可以在以下條件下實(shí)施。首先,對(duì)樣品的觀察面進(jìn)行鏡面研磨。接著,浸漬于常溫的3%硝酸酒精溶液10秒,使研磨后的觀察面腐蝕。之后,進(jìn)行碳蒸鍍,在觀察面上形成復(fù)膜。使形成有復(fù)膜的樣品浸漬于常溫的5%硝酸酒精溶液10秒,使復(fù)膜與樣品的界面腐蝕,使復(fù)膜剝離。將復(fù)膜在乙醇液中進(jìn)行清洗后,用鋼板網(wǎng)從乙醇液中撈出,使其干燥供于觀察。使用10000倍的透射式電子顯微鏡(TEM),生成10個(gè)視野的照片圖像。各視野的面積設(shè)為10μm×10μm=100μm2。
各視野中,特定碳化物中的Mo碳化物。具體而言,對(duì)各視野中的碳化物實(shí)施能量色散X射線分析法(EDX)。由此,測(cè)定碳化物中的各金屬元素的含量(包含Mo)。碳化物中,將金屬元素的總量設(shè)為100質(zhì)量%時(shí),將含有20質(zhì)量%以上的Mo的碳化物作為Mo碳化物。金屬元素的總量中不包含碳(C)和氮(N)。
測(cè)定特定的各Mo碳化物的圓當(dāng)量直徑。測(cè)定中使用通用的圖像處理應(yīng)用(ImageJ 1.47v)。將測(cè)定的圓當(dāng)量直徑為100nm以上的Mo碳化物特定為粗大Mo碳化物。
計(jì)數(shù)各視野的粗大Mo碳化物的個(gè)數(shù)。將10個(gè)視野的粗大Mo碳化物的個(gè)數(shù)的平均定義為粗大Mo碳化物個(gè)數(shù)N(個(gè)/100μm2)。
需要說(shuō)明的是,屈服強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度差ΔYS利用如下方法測(cè)定。與油井用鋼管的軸向垂直的截面中,距離外面6mm深的位置(外面第1位置)、厚壁中央位置、距離內(nèi)面6mm深的位置(內(nèi)面第1位置)中,制作直徑6mm、平行部長(zhǎng)度40mm的圓棒拉伸試驗(yàn)片。試驗(yàn)片的長(zhǎng)度方向與鋼管的軸向平行。使用試驗(yàn)片,在常溫(25℃)、大氣壓下實(shí)施拉伸試驗(yàn),得到各位置處的屈服強(qiáng)度YS。本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管中,如上述,任意位置中屈服強(qiáng)度YS均為827MPa以上。進(jìn)一步,將上述3個(gè)位置的屈服強(qiáng)度YS的最大值與最小值的差值定義為屈服強(qiáng)度差ΔYS(MPa)。本實(shí)施方式的厚壁油井用鋼管中,如上述,屈服強(qiáng)度差ΔYS為45MPa以內(nèi)。
需要說(shuō)明的是,屈服強(qiáng)度的上限沒(méi)有特別限定。然而,上述化學(xué)組成的情況下,屈服強(qiáng)度的優(yōu)選的上限為930MPa。
[制造方法]
對(duì)上述厚壁油井用鋼管的制造方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。本例中,對(duì)無(wú)縫鋼管的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。無(wú)縫鋼管的制造方法具備制管工序、淬火工序和回火工序。
[制管工序]
將上述化學(xué)組成的鋼熔煉,利用公知的方法進(jìn)行精煉。接著,將鋼水通過(guò)連續(xù)鑄造法形成連續(xù)鑄造材料。連續(xù)鑄造材料例如為扁鋼坯、鋼錠、鋼坯。也可以將鋼水通過(guò)鑄錠法代替連續(xù)鑄造法而形成鑄錠。
對(duì)扁鋼坯、鋼錠、鑄錠進(jìn)行熱加工而形成圓鋼坯。通過(guò)熱軋可以形成圓鋼坯,或者通過(guò)熱鍛也可以形成圓鋼坯。
對(duì)鋼坯進(jìn)行熱加工而制造管坯。首先,將鋼坯在加熱爐中加熱。對(duì)從加熱爐抽出的鋼坯實(shí)施熱加工,制造管坯(無(wú)縫鋼管)。例如,作為熱加工,實(shí)施曼內(nèi)斯曼法,制造管坯。上述情況下,利用穿孔機(jī)將圓鋼坯進(jìn)行穿軋。將穿軋后的圓鋼坯進(jìn)一步利用芯棒式無(wú)縫管軋機(jī)、減徑機(jī)、定徑機(jī)等進(jìn)行熱軋而形成管坯。利用其他熱加工方法,也可以由鋼坯制造管坯。例如,如連接器那樣為短尺寸的厚壁油井用鋼管的情況下,也可以利用鍛造制造管坯。
通過(guò)以上的工序,制造具有40mm以上的厚壁的鋼管。厚壁的上限沒(méi)有特別限定,從控制后述的淬火工序中的冷卻速度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為65mm以下。鋼管的外徑?jīng)]有特別限制。鋼管的外徑例如為250~500mm。
通過(guò)熱加工制造的鋼管也可以進(jìn)行空氣冷卻(As-Rolled)。通過(guò)熱加工制造的鋼管另外也可以未使其冷卻至常溫,而在熱制管后實(shí)施直接淬火、或在熱制管后進(jìn)行輔熱(再加熱)后實(shí)施淬火。其中,實(shí)施直接淬火、或在輔熱后實(shí)施淬火(所謂在線淬火)時(shí),為了抑制淬火裂紋,優(yōu)選的是,在淬火中途停止冷卻,或?qū)嵤┚徛鋮s。
在熱制管后實(shí)施直接淬火、或在熱制管后進(jìn)行輔熱后實(shí)施淬火時(shí),為了除去殘留應(yīng)力,優(yōu)選的是,在淬火后且下一個(gè)工序的熱處理前,實(shí)施應(yīng)力除去退火處理(SR處理)。以下,對(duì)淬火工序進(jìn)行詳述。
[淬火工序]
對(duì)熱加工后的管坯實(shí)施淬火。淬火也可以實(shí)施多次。然而,至少1次實(shí)施如下所示的高溫淬火處理(淬火溫度925~1100℃以下的淬火處理)。
高溫淬火處理中,使淬火溫度為925~1100℃進(jìn)行均熱。淬火溫度如果低于925℃,則未固溶的Mo碳化物不會(huì)充分固溶。因此,粗大Mo碳化物的個(gè)數(shù)N大于2個(gè)/100μm2。上述情況下,厚壁油井用鋼管的屈服強(qiáng)度低于827MPa、或厚壁方向上的屈服強(qiáng)度差ΔYS超過(guò)45MPa。另一方面,淬火溫度超過(guò)1100℃時(shí),γ粒明顯變?yōu)榇至#虼四蚐SC性降低。高溫淬火處理中的淬火溫度如果為925~1100℃,則Mo碳化物充分固溶,粗大Mo碳化物的個(gè)數(shù)N變?yōu)?個(gè)/100μm2以下。因此,淬火性明顯提高。因此,回火后的厚壁油井用鋼管的屈服強(qiáng)度變?yōu)?27MPa以上,厚壁方向上的屈服強(qiáng)度差ΔYS變?yōu)?5MPa以下。高溫淬火處理中的淬火溫度的優(yōu)選的下限為930℃,更優(yōu)選為940℃,進(jìn)一步優(yōu)選為950℃。淬火溫度的優(yōu)選的上限為1050℃。
高溫淬火處理中的優(yōu)選的均熱時(shí)間為15分鐘以上。均熱時(shí)間如果為15分鐘以上,則Mo碳化物更容易固溶。均熱時(shí)間的優(yōu)選的下限為20分鐘。均熱時(shí)間的優(yōu)選的上限為90分鐘。加熱溫度為1000℃以上時(shí),均熱時(shí)間如果為90分鐘以下,則γ粒的粗大化也被抑制,耐SSC性進(jìn)一步提高。其中,均熱時(shí)間超過(guò)90分鐘可以得到一定程度的耐SSC性。
實(shí)施多次淬火處理時(shí),優(yōu)選的是,使最初的淬火處理為高溫淬火處理。上述情況下,通過(guò)最初的高溫淬火處理,Mo碳化物充分固溶。因此,即使后步的淬火處理中的淬火溫度為低于925℃的低的溫度,也可以得到高的淬火性。其結(jié)果,可以進(jìn)一步提高屈服強(qiáng)度。
進(jìn)一步,實(shí)施1次或多次淬火處理時(shí)的最終淬火處理中的冷卻中,優(yōu)選的是,在厚壁方向的位置中,使冷卻速度變得最小的位置(以下,最遲冷卻點(diǎn))處的、500~100℃的溫度范圍的冷卻速度為0.5~5℃/秒。上述冷卻速度低于0.5℃/秒時(shí),馬氏體比率容易不足。另一方面,上述冷卻速度超過(guò)5℃/秒時(shí),有時(shí)產(chǎn)生淬火裂紋。上述冷卻速度為0.5~5℃/秒時(shí),鋼中的馬氏體比率充分提高,其結(jié)果,屈服強(qiáng)度提高。冷卻手段沒(méi)有特別限定。例如,也可以對(duì)鋼管的外面、或內(nèi)外面實(shí)施霧水冷,或使用油、或聚合物等比水的除熱能力低的介質(zhì)進(jìn)行冷卻。
優(yōu)選的是,在鋼材的最遲冷卻位置處的溫度變?yōu)?00℃以下前,開(kāi)始上述冷卻速度下的強(qiáng)制冷卻。上述情況下,容易進(jìn)一步提高屈服強(qiáng)度。
[淬火后回火前的硬度(HRC)]
上述厚壁油井用鋼管為連接器時(shí),如API Specification的5CT中限定那樣,鋼管整個(gè)區(qū)域中,淬火后且回火前的鋼管(即,保持淬火原樣地材料)的洛氏硬度(HRC)優(yōu)選為式(1)中限定的HRCmin以上。
HRCmin=58×C+27(1)
此處,在式(1)中的“C”中代入C含量(質(zhì)量%)。
上述最遲冷卻位置處的500~100℃下的冷卻速度如果低于0.5℃/秒,則洛氏硬度(HRC)變?yōu)榈陀谑?1)的HRCmin。冷卻速度如果為0.5~5℃/秒,則洛氏硬度(HRC)變?yōu)槭?1)中限定的HRCmin以上。上述冷卻速度的優(yōu)選的下限為1.2℃/秒。上述冷卻速度的優(yōu)選的上限為4.0℃/秒。
如上述,也可以實(shí)施2次以上的淬火處理。上述情況下,使至少1次的淬火處理為高溫淬火處理即可。實(shí)施多次淬火處理時(shí),優(yōu)選的是,在淬火處理后且實(shí)施下一步的淬火處理前,為了除去由淬火處理而產(chǎn)生的殘留應(yīng)力,如上述,優(yōu)選實(shí)施SR處理。
實(shí)施SR處理時(shí),處理溫度設(shè)為600℃以下。通過(guò)SR處理可以防止淬火后的時(shí)效裂紋的產(chǎn)生。處理溫度超過(guò)600℃時(shí),最終淬火后的原奧氏體晶粒有時(shí)粗大化。
[回火工序]
實(shí)施上述淬火處理后,實(shí)施回火處理?;鼗饻囟仍O(shè)為650℃~Ac1點(diǎn)?;鼗饻囟热绻陀?50℃,則碳化物的球狀化變得不充分,耐SSC性降低?;鼗饻囟鹊膬?yōu)選的下限為660℃?;鼗饻囟鹊膬?yōu)選的上限為700℃?;鼗饻囟鹊膬?yōu)選的均熱時(shí)間為15~120分鐘。
實(shí)施例
制造具有表3所示的化學(xué)組成的180kg的鋼水。
[表3]
使用各標(biāo)記的鋼水制造鑄錠。將鑄錠熱軋,制造假定為厚壁油井用鋼管的鋼板。各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板的板厚(相當(dāng)于厚壁)如表4所示。
[表4]
表4
在表4所示的熱處理?xiàng)l件下,對(duì)熱軋后的各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板實(shí)施熱處理(淬火處理和SR處理)。參照表4,試驗(yàn)編號(hào)1中,示出:實(shí)施1次利用噴霧冷卻的淬火(噴霧Q),淬火溫度為950℃,均熱時(shí)間為30分鐘,鋼板在500~100℃的溫度范圍內(nèi)的冷卻速度為3℃/秒(表4中,記載為“冷速3℃/s”)。
試驗(yàn)編號(hào)2中,示出:第1次的淬火處理中,實(shí)施利用噴霧冷卻的淬火處理,淬火溫度為950℃,均熱時(shí)間為30分鐘。示出:之后實(shí)施SR處理(表4中記載為“SR”),熱處理溫度為580℃,均熱時(shí)間為10分鐘。是指:之后實(shí)施利用第2次噴霧冷卻的淬火處理,淬火溫度為900℃,均熱時(shí)間為30分鐘,冷卻速度為2℃/秒。需要說(shuō)明的是,利用噴霧冷卻的淬火中,鋼板的表面(2面)中,僅對(duì)一個(gè)表面噴霧霧水。然后,將噴霧了霧水的表面假定為鋼管的外面,將其相對(duì)側(cè)的表面假定為鋼管的內(nèi)面。
表4所示的冷卻速度是各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板中、最遲冷卻位置處的500~100℃的平均冷卻速度。
實(shí)施上述熱處理后,實(shí)施回火處理。各試驗(yàn)編號(hào)中的回火處理中,回火溫度為680~720℃,均熱時(shí)間為10~120分鐘。
[淬火處理后回火處理前的洛氏硬度測(cè)定試驗(yàn)]
對(duì)上述熱處理(最終淬火)后的各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板(保持淬火原樣地材料)如下測(cè)定洛氏硬度。距離鋼板的外面(噴霧了霧水的表面)1.0mm深的位置(以下,稱為“外面第2位置”)、相當(dāng)于厚壁中央的板厚中央位置(厚壁中央位置)、距離內(nèi)面(與噴霧了霧水的表面相對(duì)側(cè)的表面)1.0mm深的位置(以下,稱為“內(nèi)面第2位置”)中,實(shí)施依據(jù)JIS Z2245(2011)的洛氏硬度(HRC)試驗(yàn)。具體而言,各外面第2位置、厚壁中央位置、內(nèi)面第2位置中,求出任意3個(gè)部位的洛氏硬度(HRC),將其平均定義為各位置(外面第2位置、厚壁中央位置、內(nèi)面第2位置)處的洛氏硬度(HRC)。
[粗大Mo碳化物個(gè)數(shù)N的測(cè)定試驗(yàn)]
對(duì)回火處理后的各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板利用上述方法求出粗大Mo碳化物個(gè)數(shù)N(個(gè)/100μm2)。
[屈服強(qiáng)度(YS)和拉伸強(qiáng)度(TS)試驗(yàn)]
距離回火處理后的各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板的外面(噴霧了霧水的表面)6.0mm深的位置(外面第1位置)、厚壁中央位置、距離內(nèi)面(與噴霧了霧水的表面相對(duì)側(cè)的表面)6.0mm深的位置(內(nèi)面第1位置)中,制作直徑6mm、平行部的長(zhǎng)度40mm的圓棒拉伸試驗(yàn)片。拉伸試驗(yàn)片的軸向與鋼板的壓延方向平行。
使用各圓棒試驗(yàn)片,在常溫(25℃)、大氣中實(shí)施拉伸試驗(yàn),得到各位置處的屈服強(qiáng)度YS(MPa)和拉伸強(qiáng)度(TS)。進(jìn)一步求出各位置的屈服強(qiáng)度YS(MPa)的最大值和最小值的差值、即、屈服強(qiáng)度差ΔYS(MPa)。
[耐SSC性試驗(yàn)]
由回火處理后的各試驗(yàn)編號(hào)的鋼板的外面第1位置、厚壁中央位置、和內(nèi)面第1位置制作直徑6.3mm、平行部的長(zhǎng)度25.4mm的圓棒拉伸試驗(yàn)片。
使用各試驗(yàn)片,實(shí)施依據(jù)NACE-TM0177(2005年度版)的A法的恒定載荷型的耐SSC性試驗(yàn)。具體而言,將試驗(yàn)片浸漬于24℃的NACE-A浴(H2S的分壓為1bar),對(duì)浸漬了的試驗(yàn)片賦予上述屈服強(qiáng)度試驗(yàn)中得到的屈服強(qiáng)度的90%。經(jīng)過(guò)720小時(shí)后,觀察試驗(yàn)片中是否產(chǎn)生裂紋。如果沒(méi)有觀察到裂紋,則判定為耐SSC性優(yōu)異(表5中的“NF”),如果觀察到裂紋,則判定為耐SSC性低(表5中的“F”)。
[試驗(yàn)結(jié)果]
將試驗(yàn)結(jié)果示于表5。
[表5]
表5中的“ΔYS”表示各試驗(yàn)編號(hào)的屈服強(qiáng)度差。參照表5,試驗(yàn)編號(hào)1~14和試驗(yàn)編號(hào)17~20中,化學(xué)組成是適當(dāng)?shù)?,且制造條件(淬火條件)也是適當(dāng)?shù)摹R虼?,試?yàn)編號(hào)1~14和試驗(yàn)編號(hào)17~20的粗大Mo碳化物個(gè)數(shù)N為2個(gè)/100μm2以下。因此,屈服強(qiáng)度在任意位置均為827MPa以上,屈服強(qiáng)度差ΔYS為45MPa以內(nèi)。進(jìn)一步,耐SSC性試驗(yàn)中,任意位置(外面第1位置、厚壁中央位置和內(nèi)面第1位置)中均未觀察到裂紋,示出優(yōu)異的耐SSC性。需要說(shuō)明的是,試驗(yàn)編號(hào)1~14和試驗(yàn)編號(hào)17~20的回火前的洛氏硬度(HRC,參照表4)均大于由上述式(1)算出的HRCmin值。
另一方面,試驗(yàn)編號(hào)15和16的化學(xué)組成均是適當(dāng)?shù)?。然而,淬火處理中的淬火溫度均低?25℃。因此,試驗(yàn)編號(hào)15和16的粗大Mo碳化物個(gè)數(shù)N為2個(gè)/100μm2以上。因此,內(nèi)面第1位置的屈服強(qiáng)度低于827MPa。進(jìn)一步,屈服強(qiáng)度差ΔYS超過(guò)45MPa。進(jìn)一步,在厚壁中央位置和內(nèi)面第1位置處確認(rèn)到SSC。
以上,說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而,上述實(shí)施方式不過(guò)是用于實(shí)施本發(fā)明的示例。因此,本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式,在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以適當(dāng)變更上述實(shí)施方式而實(shí)施。