[發明專利]雙相不銹鋼

有效

• 申請號: 201280043127.0
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103781931A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 高部秀樹;天谷尚;小川和博
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/58;C21D6/00;C21D9/08;C21D9/50
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及不銹鋼，更詳細而言，涉及雙相不銹鋼。

背景技術

由油田和天然氣田產出的石油和天然氣含有伴生氣。伴生氣含有二氧化碳(CO₂)和/或硫化氫(H₂S)等腐蝕性氣體。管線管輸送含有上述腐蝕性氣體的石油、天然氣。因此，對于管線管而言，應力腐蝕裂紋(Stress?Corrosion?Cracking：SCC)、硫化物應力腐蝕裂紋(Sulfide?Stress?Cracking：SSC)和成為壁厚減少的原因的全面腐蝕裂紋有可能成為問題。

SCC和SSC的裂紋的發展速度快。因此，對于SCC和SSC而言，從產生起到貫通管線管為止的時間短。進而，局部性地產生SCC和SSC。因此，對于管線管用鋼材要求耐蝕性，其中特別是要求耐SCC性和耐SSC性。

雙相不銹鋼具有高的耐蝕性。因此，雙相不銹鋼被用作管線管用鋼。

若將鋼管高強度化，則可以使管線管用鋼管薄壁化，制造成本降低。因此，要求管線管用途的雙相不銹鋼的高強度化。日本特開2003-171743號公報(專利文獻1)和日本特開平5-132741號公報(專利文獻2)提出了具有高強度的雙相不銹鋼。

專利文獻1公開了以下的事項。專利文獻1的雙相不銹鋼含有2.00%以上的Mo并且含有W。通過Mo和W的固溶強化，雙相不銹鋼的強度提高。專利文獻1中進而含有22.00～28.00%的Cr、含有3.00～5.00%的Ni。由此，雙相不銹鋼的耐蝕性提高。

專利文獻2公開了以下的事項。專利文獻2的雙相不銹鋼含有2.00%以上的Mo并且含有W。對于雙相不銹鋼而言，進而PREW=Cr+3.3(Mo+0.5W)+16N為40以上。通過含有Mo和W，雙相不銹鋼的強度提高。進而，PREW為40以上，因此雙相不銹鋼的耐蝕性提高。

發明內容

但是，專利文獻1和2中公開的雙相不銹鋼的Mo含量高。Mo含量高時，容易產生西格瑪相(σ相)。σ相在制造時及焊接施工時析出。σ相硬而脆，因此雙相不銹鋼的韌性和耐蝕性降低。管線管用鋼管特別是在設置管線管的現場焊接。因此，對于管線管用雙相不銹鋼而言，特別是優選抑制σ相的析出。

進而，如上所述，在包含含有二氧化碳和/或硫化氫的伴生氣的環境(以下稱為氯化物環境)下要求高的耐SCC性和耐SSC性。近年開發的油田和天然氣田位于深層。深層的油田和天然氣田具有80℃～150℃的高溫的氯化物環境。因此，對于管線管用的雙相不銹鋼而言，要求即使在高溫的氯化物環境下也優異的耐SCC性和耐SSC性。

本發明的目的在于，提供具有高強度、高溫的氯化物環境下具有優異的耐SCC性和耐SSC性、并且σ相的析出受到抑制的雙相不銹鋼。

本發明提供的雙相不銹鋼，其按質量%計含有C：0.03%以下、Si：0.2～1%、Mn：高于5.0%且為10%以下、P：0.040%以下、S：0.010%以下、Ni：4.5～8%、sol.Al：0.040%以下、N：高于0.2%且為0.4%以下、Cr：24～29%、Mo：0.5～不足1.5%、Cu：1.5～3.5%、和W：0.05～0.2%，剩余部分由Fe和雜質組成，并且滿足式(1)。

Cr+8Ni+Cu+Mo+W/2≥65(1)

在式(1)中的各元素符號代入所對應的元素的含量(質量%)。

本發明提供的雙相不銹鋼具有高強度、高溫氯化物環境下具有優異的耐SCC性和耐SSC性。進而，σ相的析出受到抑制。

上述雙相不銹鋼可以還含有V：1.5%以下來替代Fe的一部分。

上述雙相不銹鋼可以還含有選自由Ca：0.02%以下、Mg：0.02%以下、和B：0.02%以下組成的組中的一種或兩種以上來替代Fe的一部分。

附圖說明

圖1為表示雙相不銹鋼的Mn含量與屈服強度及σ相析出的關系的圖。

圖2為表示雙相不銹鋼的Mo含量與屈服強度及σ相析出的關系的圖。

圖3為表示Mn含量及F1=Cr+8Ni+Cu+Mo+W/2與耐SCC性的關系的圖。

圖4A為實施例中制作的板材的俯視圖。

圖4B為圖4A所示的板材的主視圖。

圖5A為實施例中制作的焊接接頭的俯視圖。

圖5B為圖5A所示的焊接接頭的主視圖。

具體實施方式