抗硫化物應力裂紋性優異的鋼管用鋼制造技術

本發明專利技術提供一種同時滿足多種特性的鋼管用鋼。一種抗硫化物應力裂紋性優異的鋼管用鋼，其特征在于，所述鋼按質量%計含有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和雜質構成，前述鋼中的Mg含有率為1.0ppm以上且5.0ppm以下，并且，由Ca、Al、Mg、Ti和Nb中的兩種以上以及O、S和N中的兩種以上元素構成的最大粒徑為1μm以上的鋼中非金屬夾雜物個數中的50%以上為如下形態：在該夾雜物的中心部分存在Mg-Al-O系氧化物，以內包前述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，進而在前述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。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及粗大的夾雜物少、清凈性優異、抗硫化物應力裂紋(Sulfide StressCracking)性(以下也稱為“抗SSC性”)優異的鋼管用鋼，特別是涉及鋼管以及油井用或天然氣井用的套管、管道、挖掘用的鉆桿、鉆鋌等中使用的抗SSC性優異的鋼管用鋼。
技術介紹
鋼中的非金屬夾雜物(以下僅稱為“夾雜物”)除了成為鋼材的劃痕、缺陷的原因之外，還導致焊接性或強度/延展性的降低，進而導致耐蝕性的降低，特別是尺寸越大則其不良影響越大。因此，以大型的夾雜物為中心，開發了很多其個數降低或改性方法。開發最初盛行開發熔渣等氧污染源的改善、脫氧條件等的優化、進而利用RH等二次精煉裝置除去夾雜物等技術，這些技術現在還被有效利用。但是，隨著對鋼材的要求性能 提高，僅利用這些技術時難以應對，因此Ca處理等夾雜物形態控制技術得到開發，通過與以往技術的組合可以應對要求。近年對鋼材的要求性能進一步提高，為了應對該要求，提出了很多新的技術。例如專利文獻I中公開了利用MgO或含有MgO的夾雜物來提高擴孔性的技術，專利文獻2中公開了通過將鋼中的Mg含有率控制在特定范圍內，將有害的氧以微細的MgO的方式分散的技術。另外，本申請人在專利文獻3中提出了通過利用Ca-Al系氧硫化物夾雜物作為核而生成碳氮化物，來降低粗大的碳氮化物夾雜物的技術。如此，最近的技術不是如以往技術那樣僅除去或降低夾雜物，相反是有效利用夾雜物。另一方面，作為夾雜物，除了氧化物之外，還存在硫化物、氧硫化物、碳氮化物等。以往，阻礙鋼材所要求的特性的夾雜物為它們中的一種或最多兩種。例如冷軋鋼板中的表面劃痕的原因主要為粗大的氧化物，鋼筋等結構材的焊接性降低的原因為硫化物，如此通過以某種特定的夾雜物作為對象采取特定對策，可以達成所需的目的。但是，近年不僅對鋼材的要求性能其本身提高，而且還要求同時滿足多種特性。這種要求例如為高強度與高耐蝕性的組合、高強度與高加工性的組合等。例如同時要求特性A和特性B兩種特性時，如果根據以往的觀點，則同時采取用于滿足特性A的夾雜物對策a和用于滿足特性B的夾雜物對策b的兩種對策。但是同時采取多種對策時，除了成本、生產率存在問題之外，在性能方面也有可能存在問題。例如想要降低硫化物時降低鋼中的S含有率即可，但是隨著S含有率的降低，鋼液-夾雜物間的界面張力降低，夾雜物的浮上分離性降低，因此氧化物夾雜物有可能增加。另外，降低鋼中的S含有率時，鋼液的脫氮或吸氮的速度增加，由此鋼中的N含有率變化，結果氮化物的個數有可能容易變動。g卩，降低某種夾雜物時存在其它種類的夾雜物增加或夾雜物的控制性降低的問題。進而，特別是以高的性能同時要求多種特性時，不是對各特性有影響的氧化物或硫化物這種特定種類的夾雜物的個數成為問題，而是氧化物、硫化物、氧硫化物和碳氮化物這種多種夾雜物的總個數有可能成為問題。例如為了提高鋼材的耐蝕性，即使將MnS用Ca等改性成無害化，改性后的Ca系夾雜物也有可能降低鋼材的表面品質。這種情況下，需要一邊進行MnS無害化一邊降低改性后的夾雜物的總個數，對策進一步復雜化。如此，如果想要以高的水平滿足不同的多種特性，則對夾雜物的對策復雜化，存在制品的生產率、成本變差并且品質的穩定性降低的問題。這種穩定性的降低成為制品成品率降低的原因，因此雖然可以供給制品，但是在工業生產上殘留問題。 現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2001-342543號公報專利文獻2 :日本特開平5-302112號公報專利文獻3 W003/083152號公報專利文獻4 :日本特開2003-160838號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題如以上所述，以往技術中，難以同時穩定地滿足多種性能或特性。本專利技術是鑒于這種問題而提出的，其目的在于，提供可以同時滿足多種特性的抗SCC性優異的鋼管用鋼。用于解決問題的方案如上所述，為了同時確保多種特性，使鋼材的組成處于規定范圍內，而且在控制對各特性有影響的特定種類的夾雜物同時降低粗大夾雜物的個數是必要的。本專利技術人等對于鋼管用鋼，以這種觀點對鋼的組成和夾雜物的組成進行研究，結果發現，如后所述，使鋼材的組成處于規定范圍內而且使Mg的含有率處于特定范圍內，對該鋼材中含有的夾雜物的形態進行控制，由此可以得到粗大夾雜物的個數降低、具有規定的強度和韌性且抗S S C性優異的鋼管用鋼。本專利技術是基于該發現而提出的，其要旨在于下述(I)和(2)中記載的抗SSC性優異的鋼管用鋼。(I) 一種抗SSC性優異的鋼管用鋼(以下稱為“第一專利技術的鋼”)，其特征在于，所述鋼按質量 % 計含有 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和雜質構成，前述鋼中的Mg含有率為I. Oppm以上且5. Oppm以下，并且，由Ca、Al、Mg、Ti和Nb中的兩種以上以及0、S和N中的兩種以上元素構成的最大粒徑為Iym以上的鋼中非金屬夾雜物個數中的50%以上為如下形態在該夾雜物的中心部分存在Mg-Al-O系氧化物，以內包前述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，進而在前述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) 一種抗SSC性優異的鋼管用鋼(以下稱為“第二專利技術的鋼”)，其特征在于，所述鋼按質量 % 計含有 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%，還含有 Nb 0. 005 O. 1%, Zr 0. 005 O. 1%、V :0. 005 O. 5%和B :0. 0003 O. 005%中的一種以上，剩余部分由Fe、Mg和雜質構成，前述鋼中的Mg含有率為I. Oppm以上且5. Oppm以下，并且，由Ca、Al、Mg、Ti和Nb中的兩種以上以及O、S和N中的兩種以上元素構成的最大粒徑為I μ m以上的鋼中非金屬夾雜物個數中的50%以上為如下形態在該夾雜物的中心部分存在Mg-Al-O系氧化物，以內包前述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，進而在前述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。以下的說明中，對于鋼和熔渣的成分組成，將“質量％”和“質量ppm”僅記載為“％”和 “ppm”。需要說明的是，本申請說明書和權利要求書的記載中，對于鋼的組成只要沒有特別說明則以“鋼管制品中的含有率”的意思使用。另外，對于本專利技術的權利要求書中記載的各種夾雜物如下定義。“由Ca、Al、Mg、Ti 和本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沼田光裕，大村朋彥，森本雅之，高山透，相馬貴志，
申請(專利權)人：新日鐵住金株式會社，
類型：
國別省市：