JP7406177B1 - Steel suitable for use in sour environments - Google Patents

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Abstract

高強度と、サワー環境における優れた耐SSC性とを有する、鋼材を提供する。本開示による鋼材は、質量%で、C:0.15~0.45%、Si:0.05~1.00%、Mn:0.05~0.30%、P:0.030%以下、S:0.0050%以下、Al:0.005~0.100%、Cr:0.30~1.10%、Mo:0.40~2.00%、Ti:0.002~0.020%、Nb:0.002~0.100%、B:0.0005~0.0040%、N:0.0100%以下、O:0.0040%未満、及び、残部がFe及び不純物からなり、降伏強度が862MPa以上である。鋼材中において、質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物の個数密度が、5個/100mm2以下であり、降伏強度が931MPa以上の場合、Si酸化物の個数密度が、5個/200mm2以下である。Provided is a steel material having high strength and excellent SSC resistance in a sour environment. The steel material according to the present disclosure has C: 0.15 to 0.45%, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.05 to 0.30%, and P: 0.030% or less in mass %. , S: 0.0050% or less, Al: 0.005-0.100%, Cr: 0.30-1.10%, Mo: 0.40-2.00%, Ti: 0.002-0. 020%, Nb: 0.002 to 0.100%, B: 0.0005 to 0.0040%, N: 0.0100% or less, O: less than 0.0040%, and the balance consists of Fe and impurities. , the yield strength is 862 MPa or more. In the steel material, the Si content is 20% or more, the O content is 10% or more, and the number density of Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more is 5 pieces/100 mm 2 or less in mass%. When the yield strength is 931 MPa or more, the number density of Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less.

Description

本開示は、鋼材に関し、さらに詳しくは、サワー環境での使用に適した鋼材に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to steel materials, and more particularly to steel materials suitable for use in sour environments.

油井及びガス井(以下、油井及びガス井を総称して、単に「油井」という)の深井戸化により、油井用鋼管に代表される油井用の鋼材の高強度化が要求されている。具体的には、80ksi級(降伏強度が80~95ksi未満、つまり、552~655MPa未満)や、95ksi級(降伏強度が95~110ksi未満、つまり、655~758MPa未満)の油井用鋼管が広く利用されており、最近ではさらに、110ksi以上(降伏強度が758MPa以上)の油井用鋼管が求められ始めている。 BACKGROUND OF THE INVENTION As oil wells and gas wells (hereinafter, oil wells and gas wells are collectively referred to as "oil wells") become deeper, there is a demand for higher strength steel materials for oil wells, such as steel pipes for oil wells. Specifically, oil well steel pipes of 80 ksi class (yield strength of less than 80 to 95 ksi, that is, less than 552 to 655 MPa) and 95 ksi class (yield strength of less than 95 to 110 ksi, that is, less than 655 to 758 MPa) are widely used. Recently, steel pipes for oil wells with a strength of 110 ksi or more (yield strength of 758 MPa or more) have begun to be required.

さらに、深井戸の多くは、腐食性を有する硫化水素を含有するサワー環境である。本明細書において、サワー環境とは、硫化水素を含み、酸性化した環境を意味する。なお、サワー環境では、二酸化炭素を含む場合もある。このようなサワー環境で使用される油井用鋼管は、高強度だけでなく、耐硫化物応力割れ性(耐Sulfide Stress Cracking性:以下、耐SSC性という)も要求される。このように、高強度であり、優れた耐SSC性を有する、鋼材が求められ始めている。 Additionally, many deep wells are sour environments containing corrosive hydrogen sulfide. As used herein, a sour environment refers to an acidified environment containing hydrogen sulfide. Note that in a sour environment, carbon dioxide may be included. Steel pipes for oil wells used in such sour environments are required not only to have high strength but also to have sulfide stress cracking resistance (hereinafter referred to as SSC resistance). As described above, there is a growing demand for steel materials that have high strength and excellent SSC resistance.

油井用鋼管に代表される鋼材の耐SSC性を高める技術が、特開2000-297344号公報(特許文献1)、特開2001-271134号公報(特許文献2)、及び、国際公開第2008/123422号(特許文献3)に提案されている。 Technologies for improving the SSC resistance of steel materials, such as steel pipes for oil wells, are disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-297344 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Publication No. 2001-271134 (Patent Document 2), and International Publication No. 2008/2008/ This is proposed in No. 123422 (Patent Document 3).

特許文献1に開示されている油井用鋼は、質量%で、C:0.15~0.3%、Cr:0.2~1.5%、Mo:0.1~1%、V:0.05~0.3%、Nb:0.003~0.1%を含有する。この油井用鋼は、析出している炭化物の総量が1.5~4質量%であり、炭化物の総量に占めるMC型炭化物の割合が5~45質量%であり、M236型炭化物の割合が製品の、肉厚をt(mm)とした時(200/t)質量%以下である。この油井用鋼は耐SSC性に優れる、と特許文献1には記載されている。The oil well steel disclosed in Patent Document 1 has, in mass %, C: 0.15 to 0.3%, Cr: 0.2 to 1.5%, Mo: 0.1 to 1%, and V: Contains 0.05 to 0.3% and Nb: 0.003 to 0.1%. In this oil well steel, the total amount of precipitated carbides is 1.5 to 4% by mass, the proportion of MC type carbides in the total amount of carbides is 5 to 45% by mass, and the proportion of M 23 C 6 type carbides is 5 to 45% by mass. The ratio is less than (200/t) mass% of the product, where the wall thickness is t (mm). Patent Document 1 describes that this steel for oil wells has excellent SSC resistance.

特許文献2に開示されている低合金鋼材は、質量%で、C:0.2~0.35%、Si:0.05~0.5%、Mn:0.1~1%、P:0.025%以下、S:0.01%以下、Cr:0.1~1.2%、Mo:0.1~1%、B:0.0001~0.005%、Al:0.005~0.1%、N:0.01%以下、V:0.05~0.5%、Ni:0.1%以下、W:1.0%以下、O:0.01%以下を含有し、残部Fe及び不純物からなり、式(0.03≦Mo×V≦0.3)、及び、式(0.5×Mo-V+GS/10≧1)を満たし、降伏強度が1060MPa以上である。なお、式中のGSとは、旧オーステナイト粒のASTM粒度番号を意味する。この低合金鋼材は耐SSC性に優れる、と特許文献2には記載されている。 The low alloy steel material disclosed in Patent Document 2 has, in mass %, C: 0.2 to 0.35%, Si: 0.05 to 0.5%, Mn: 0.1 to 1%, P: 0.025% or less, S: 0.01% or less, Cr: 0.1 to 1.2%, Mo: 0.1 to 1%, B: 0.0001 to 0.005%, Al: 0.005 Contains ~0.1%, N: 0.01% or less, V: 0.05-0.5%, Ni: 0.1% or less, W: 1.0% or less, O: 0.01% or less The remainder consists of Fe and impurities, satisfies the formula (0.03≦Mo×V≦0.3) and the formula (0.5×Mo-V+GS/10≧1), and has a yield strength of 1060 MPa or more. . Note that GS in the formula means the ASTM grain size number of prior austenite grains. Patent Document 2 describes that this low alloy steel material has excellent SSC resistance.

特許文献3に開示されている低合金鋼は、質量%で、C:0.10~0.20%、Si:0.05~1.0%、Mn:0.05~1.5%、Cr:1.0~2.0%、Mo:0.05~2.0%、Al:0.10%以下、及び、Ti:0.002~0.05%を含有し、かつ、Ceq(=C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V)/5)が0.65以上であり、残部がFe及び不純物からなり、不純物中、P:0.025%以下、S:0.010%以下、N:0.007%以下、B:0.0003%未満である。この低合金鋼は、粒径が1μm以上のM236型析出物が0.1個/mm2以下である。この低合金鋼は耐SSC性が向上されている、と特許文献3には記載されている。The low alloy steel disclosed in Patent Document 3 has, in mass%, C: 0.10 to 0.20%, Si: 0.05 to 1.0%, Mn: 0.05 to 1.5%, Contains Cr: 1.0 to 2.0%, Mo: 0.05 to 2.0%, Al: 0.10% or less, and Ti: 0.002 to 0.05%, and Ceq ( =C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V)/5) is 0.65 or more, the balance consists of Fe and impurities, and among the impurities, P: 0.025% or less, S: 0.010% or less, N : 0.007% or less, B: less than 0.0003%. In this low alloy steel, the number of M 23 C 6 type precipitates with a grain size of 1 μm or more is 0.1 pieces/mm 2 or less. Patent Document 3 states that this low alloy steel has improved SSC resistance.

特開2000-297344号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-297344 特開2001-271134号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-271134 国際公開第2008/123422号International Publication No. 2008/123422

上述のとおり、近年、油井環境の過酷化に伴い、優れた耐SSC性を有する鋼材が要求されつつある。具体的に、高強度と、優れた耐SSC性とを両立する鋼材が要求されつつある。そのため、上記特許文献1~3に開示された技術以外の他の技術によって、高強度と優れた耐SSC性とを両立する鋼材(たとえば油井用鋼材)が得られてもよい。 As mentioned above, in recent years, as oil well environments have become more severe, steel materials with excellent SSC resistance have been required. Specifically, there is a growing demand for steel materials that have both high strength and excellent SSC resistance. Therefore, steel materials (for example, steel materials for oil wells) that have both high strength and excellent SSC resistance may be obtained by other technologies than those disclosed in Patent Documents 1 to 3 above.

本開示の目的は、高強度と、サワー環境における優れた耐SSC性とを有する、鋼材を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a steel material that has high strength and excellent SSC resistance in sour environments.

本開示による鋼材は、
質量%で、
C:0.15~0.45%、
Si:0.05~1.00%、
Mn:0.05~0.30%、
P:0.030%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.005~0.100%、
Cr:0.30~1.10%、
Mo:0.40~2.00%、
Ti:0.002~0.020%、
Nb:0.002~0.100%、
B:0.0005~0.0040%、
N:0.0100%以下、
O:0.0040%未満、
V:0~0.30%、
Cu:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
W:0~1.50%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Zr:0~0.0100%、
希土類元素:0~0.0100%、及び、
残部がFe及び不純物からなり、
降伏強度が862MPa以上であり、
前記鋼材中において、
質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物の個数密度が、5個/100mm2以下であり、
前記降伏強度が931MPa以上の場合、前記Si酸化物の個数密度が、5個/200mm2以下である。
The steel material according to the present disclosure is
In mass%,
C: 0.15-0.45%,
Si: 0.05-1.00%,
Mn: 0.05-0.30%,
P: 0.030% or less,
S: 0.0050% or less,
Al: 0.005-0.100%,
Cr: 0.30-1.10%,
Mo: 0.40-2.00%,
Ti: 0.002 to 0.020%,
Nb: 0.002-0.100%,
B: 0.0005-0.0040%,
N: 0.0100% or less,
O: less than 0.0040%,
V: 0 to 0.30%,
Cu: 0 to 0.50%,
Ni: 0 to 0.50%,
W: 0-1.50%,
Ca: 0-0.0100%,
Mg: 0 to 0.0100%,
Zr: 0 to 0.0100%,
Rare earth elements: 0 to 0.0100%, and
The remainder consists of Fe and impurities,
The yield strength is 862 MPa or more,
In the steel material,
In terms of mass %, the Si content is 20% or more, the O content is 10% or more, and the number density of Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more is 5 pieces/100 mm 2 or less,
When the yield strength is 931 MPa or more, the number density of the Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less.

本開示による鋼材は、高強度と、サワー環境における優れた耐SSC性とを有する。 Steel materials according to the present disclosure have high strength and excellent SSC resistance in sour environments.

図1は、本実施例のうち、降伏強度が862~931MPa未満の鋼材における、長径が5.0μm以上の粗大Si酸化物の個数密度(個/100mm2)と、耐SSC性試験におけるSSC発生本数(本)との関係を示す図である。Figure 1 shows the number density (pieces/100 mm 2 ) of coarse Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more in steel materials with a yield strength of 862 to less than 931 MPa in this example, and the SSC occurrence in the SSC resistance test. It is a figure showing the relationship with the number (pieces). 図2は、本実施例のうち、降伏強度が931MPa以上の鋼材における、長径が5.0μm以上の粗大Si酸化物の個数密度(個/200mm2)と、耐SSC性試験におけるSSC発生本数(本)との関係を示す図である。Figure 2 shows the number density (pieces/200 mm 2 ) of coarse Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more in the steel material with a yield strength of 931 MPa or more in this example, and the number of SSC occurrences (pieces/200 mm 2 ) in the SSC resistance test. It is a figure showing a relationship with a book).

まず本発明者らは、高強度として125ksi(862MPa)以上の降伏強度を有する鋼材を得ることを検討した。つまり本発明者らは、サワー環境での使用が想定された鋼材において、125ksi以上の降伏強度と、サワー環境において優れた耐SSC性とを得る方法について、調査及び検討を行った。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。 First, the present inventors considered obtaining a steel material having a yield strength of 125 ksi (862 MPa) or more as high strength. In other words, the present inventors investigated and studied methods for obtaining a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance in a sour environment in a steel material intended for use in a sour environment. As a result, the present inventors obtained the following findings.

初めに本発明者らは、化学組成に着目して、125ksi以上の降伏強度と、サワー環境において優れた耐SSC性とを有する鋼材を得ることを検討した。その結果、マンガン(Mn)含有量を0.30%以下にまで低減することで、鋼材の強度を維持しつつ、鋼材の耐SSC性を高められる可能性があると考えた。Mnは、鋼材中の硫黄(S)と結合して、Mn硫化物を形成する。Mn硫化物は圧延により延伸しやすく、長径が長い介在物になりやすい。さらに、長径の長いMn硫化物は、サワー環境において破壊の起点となりやすい。そのため、Mn含有量を0.30%以下にまで低減することで、Mn硫化物の形成を抑制し、鋼材の耐SSC性を高められる可能性がある。 First, the present inventors focused on the chemical composition and studied to obtain a steel material having a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance in a sour environment. As a result, it was thought that by reducing the manganese (Mn) content to 0.30% or less, it is possible to improve the SSC resistance of the steel material while maintaining the strength of the steel material. Mn combines with sulfur (S) in the steel material to form Mn sulfide. Mn sulfide is easily stretched by rolling and tends to form inclusions with a long major axis. Furthermore, Mn sulfide having a long major axis tends to become a starting point of destruction in a sour environment. Therefore, by reducing the Mn content to 0.30% or less, it is possible to suppress the formation of Mn sulfides and improve the SSC resistance of steel materials.

つまり、本発明者らは、質量%で、C:0.15~0.45%、Si:0.05~1.00%、Mn:0.05~0.30%、P:0.030%以下、S:0.0050%以下、Al:0.005~0.100%、Cr:0.30~1.10%、Mo:0.40~2.00%、Ti:0.002~0.020%、Nb:0.002~0.100%、B:0.0005~0.0040%、N:0.0100%以下、O:0.0040%未満、V:0~0.30%、Cu:0~0.50%、Ni:0~0.50%、W:0~1.50%、Ca:0~0.0100%、Mg:0~0.0100%、Zr:0~0.0100%、希土類元素:0~0.0100%、及び、残部がFe及び不純物からなる鋼材であれば、125ksi以上の降伏強度を有し、さらにサワー環境において優れた耐SSC性を得られる可能性があると考えた。 In other words, the present inventors, in mass %, C: 0.15 to 0.45%, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.05 to 0.30%, P: 0.030 % or less, S: 0.0050% or less, Al: 0.005 to 0.100%, Cr: 0.30 to 1.10%, Mo: 0.40 to 2.00%, Ti: 0.002 to 0.020%, Nb: 0.002 to 0.100%, B: 0.0005 to 0.0040%, N: 0.0100% or less, O: less than 0.0040%, V: 0 to 0.30 %, Cu: 0-0.50%, Ni: 0-0.50%, W: 0-1.50%, Ca: 0-0.0100%, Mg: 0-0.0100%, Zr: 0 Steel materials consisting of ~0.0100%, rare earth elements: 0~0.0100%, and the balance Fe and impurities have a yield strength of 125 ksi or more, and also have excellent SSC resistance in sour environments. I thought there was a possibility that it would happen.

一方、上述の化学組成を有する鋼材であっても、125ksi以上の降伏強度を有する場合、サワー環境において優れた耐SSC性を得られない場合があった。そこで本発明者らは、上述の化学組成を有し、125ksi以上の降伏強度を有する鋼材について、耐SSC性が低下する要因について、詳細に検討した。その結果、上述の化学組成を有する鋼材では、鋼材中に粗大なSi酸化物が含まれる懸念があることが明らかになった。鋼材中に粗大なSi酸化物が含まれれば、鋼材の耐SSC性が低下する可能性がある。 On the other hand, even if the steel material has the above-mentioned chemical composition, if it has a yield strength of 125 ksi or more, excellent SSC resistance may not be obtained in a sour environment. Therefore, the present inventors conducted a detailed study on the factors that reduce the SSC resistance of steel materials having the above-mentioned chemical composition and yield strength of 125 ksi or more. As a result, it has become clear that there is a concern that coarse Si oxides may be contained in the steel material having the above-mentioned chemical composition. If coarse Si oxides are included in the steel material, the SSC resistance of the steel material may be reduced.

本明細書において、質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物を、「粗大Si酸化物」ともいう。本発明者らはさらに、上述の化学組成を有する鋼材について、降伏強度ごとに、耐SSC性が低下する要因について、詳細に検討した。その結果、本発明者らは次の知見を得た。 In this specification, a Si oxide having a Si content of 20% or more, an O content of 10% or more, and a major axis of 5.0 μm or more in mass % is also referred to as a "coarse Si oxide." The present inventors further examined in detail the factors that cause the SSC resistance to decrease for each yield strength of steel materials having the above-mentioned chemical composition. As a result, the present inventors obtained the following knowledge.

具体的に、上述の化学組成を有する鋼材では、降伏強度が135ksi未満(931MPa未満)の場合、粗大Si酸化物の個数密度を5個/100mm2以下とすることで、125ksi以上の高い降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立できることが明らかになった。この点について、図面を用いて具体的に説明する。Specifically, in steel materials having the above chemical composition, if the yield strength is less than 135 ksi (less than 931 MPa), by setting the number density of coarse Si oxides to 5 pieces/100 mm 2 or less, a high yield strength of 125 ksi or more can be achieved. It has become clear that it is possible to achieve both this and excellent SSC resistance. This point will be specifically explained using the drawings.

図1は、本実施例のうち、降伏強度が125~135ksi未満の鋼材における、粗大Si酸化物(長径が5.0μm以上のSi酸化物)の個数密度(個/100mm2)と、耐SSC性試験におけるSSC発生本数(本)との関係を示す図である。図1は、後述する実施例のうち、上述の化学組成と、125~135ksi未満の降伏強度とを有する鋼材について、後述する方法で求めた粗大Si酸化物の個数密度と、後述する方法で実施した耐SSC性試験の結果、SSCが発生した本数とを用いて作成した。Figure 1 shows the number density (pieces/100 mm 2 ) of coarse Si oxides (Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more) and SSC resistance in steel materials with a yield strength of less than 125 to 135 ksi in this example. FIG. 3 is a diagram showing the relationship with the number of SSCs (number of cells) generated in a sex test. FIG. 1 shows the number density of coarse Si oxides determined by the method described below for steel materials having the above-mentioned chemical composition and yield strength of less than 125 to 135 ksi, and the number density of coarse Si oxides obtained by the method described later. It was created using the results of the SSC resistance test and the number of pieces in which SSC occurred.

図1を参照して、上述の化学組成と、125~135ksi未満の降伏強度とを有する鋼材では、粗大Si酸化物の個数密度が5個/100mm2以下であれば、耐SSC性試験においてSSCが発生せず、優れた耐SSC性が得られることが確認できる。したがって、本実施形態では、上述の化学組成と、125~135ksi未満の降伏強度とを有し、さらに、粗大Si酸化物の個数密度を5個/100mm2以下とする。その結果、125ksi以上の降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立することができる。Referring to FIG. 1, for steel materials having the above-mentioned chemical composition and yield strength of less than 125 to 135 ksi, if the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/100 mm 2 or less, SSC It can be confirmed that excellent SSC resistance was obtained without occurrence of . Therefore, in this embodiment, it has the above-mentioned chemical composition, a yield strength of less than 125 to 135 ksi, and the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/100 mm 2 or less. As a result, it is possible to achieve both a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance.

一方、降伏強度が125ksi以上の鋼材のうち、135ksi以上(931MPa以上)の鋼材では、粗大Si酸化物の個数密度が5個/100mm2以下であっても、サワー環境において優れた耐SSC性を得られない場合があった。本発明者らのさらなる詳細な検討の結果、降伏強度が135ksi以上の鋼材では、粗大Si酸化物の個数密度をさらに低減し、5個/200mm2以下とすることで、高い降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立できることが明らかになった。この点について、図面を用いて具体的に説明する。On the other hand, among steel materials with a yield strength of 125 ksi or more, steel materials with a yield strength of 135 ksi or more (931 MPa or more) have excellent SSC resistance in a sour environment even if the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/100 mm2 or less. There were times when I couldn't get it. As a result of further detailed study by the present inventors, in steel materials with a yield strength of 135 ksi or more, by further reducing the number density of coarse Si oxides to 5 pieces/200 mm 2 or less, high yield strength and excellent It has become clear that it is possible to achieve both SSC resistance and SSC resistance. This point will be specifically explained using the drawings.

図2は、本実施例のうち、降伏強度が135ksi以上の鋼材における、粗大Si酸化物(長径が5.0μm以上のSi酸化物)の個数密度(個/200mm2)と、耐SSC性試験におけるSSC発生本数(本)との関係を示す図である。図2は、後述する実施例のうち、上述の化学組成と、135ksi以上の降伏強度とを有する鋼材について、後述する方法で求めた粗大Si酸化物の個数密度と、後述する方法で実施した耐SSC性試験の結果、SSCが発生した本数とを用いて作成した。Figure 2 shows the number density (pieces/200 mm 2 ) of coarse Si oxides (Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more) and the SSC resistance test in steel materials with a yield strength of 135 ksi or more in this example. It is a figure which shows the relationship with the number (number) of SSC occurrences in . Figure 2 shows the number density of coarse Si oxides determined by the method described later and the resistance value determined by the method described later for steel materials having the above-mentioned chemical composition and yield strength of 135 ksi or more among the examples described later. It was created using the results of the SSC test and the number of pieces in which SSC occurred.

図2を参照して、上述の化学組成と、135ksi以上の降伏強度とを有する鋼材では、粗大Si酸化物の個数密度が5個/200mm2以下であれば、耐SSC性試験においてSSCが発生せず、優れた耐SSC性が得られることが確認できる。したがって、本実施形態では、上述の化学組成と、135ksi以上の降伏強度とを有し、さらに、粗大Si酸化物の個数密度を5個/200mm2以下とする。その結果、135ksi以上の降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立することができる。Referring to FIG. 2, in steel materials having the above chemical composition and yield strength of 135 ksi or more, if the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less, SSC will occur in the SSC resistance test. It can be confirmed that excellent SSC resistance was obtained without any problems. Therefore, in this embodiment, it has the above-mentioned chemical composition and a yield strength of 135 ksi or more, and the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less. As a result, it is possible to achieve both a yield strength of 135 ksi or more and excellent SSC resistance.

粗大Si酸化物の個数密度を低減することによって、鋼材の耐SSC性が高められる理由について、詳細は明らかになっていない。しかしながら、本発明者らは次のように推察している。上述の化学組成を有する鋼材を製造する場合、製鋼工程において、主としてアルミニウム(Al)による脱酸が実施される。そのため、上述の化学組成を有する鋼材では、Al23に代表されるAl酸化物について検討されてきたものの、Si酸化物には着目されてこなかった。しかしながら、数の少ないSi酸化物、特に長径が5.0μm以上の粗大Si酸化物は、Al酸化物よりも鋼材の耐SSC性を低下させやすい可能性がある。そのため、粗大Si酸化物の個数密度を5個/100mm2以下、さらには5個/200mm2以下にまで低下することで、鋼材の耐SSC性を高められるのではないか、と本発明者らは推察している。The details of why the SSC resistance of steel materials is improved by reducing the number density of coarse Si oxides have not been clarified. However, the present inventors speculate as follows. When manufacturing a steel material having the above-mentioned chemical composition, deoxidation using aluminum (Al) is mainly performed in the steel manufacturing process. Therefore, for steel materials having the above-mentioned chemical composition, although Al oxides such as Al 2 O 3 have been studied, no attention has been paid to Si oxides. However, a small number of Si oxides, particularly coarse Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more, may more easily deteriorate the SSC resistance of steel materials than Al oxides. Therefore, the present inventors believe that the SSC resistance of steel materials may be improved by lowering the number density of coarse Si oxides to 5 pieces/100 mm 2 or less, or even 5 pieces/200 mm 2 or less. is guessing.

なお、本発明者らの推察とは異なるメカニズムによって、鋼材の耐SSC性が高まっている可能性はあり得る。上述の化学組成を有し、粗大Si酸化物の個数密度が5個/100mm2以下である結果、125~135ksi未満の降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立できる点は、後述する実施例によって証明されている。さらに、上述の化学組成を有し、粗大Si酸化物の個数密度が5個/200mm2以下である結果、135ksi以上の降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立できる点は、後述する実施例によって証明されている。したがって、本実施形態による鋼材は、上述の化学組成と、862MPa以上の降伏強度とを有し、鋼材中の粗大Si酸化物の個数密度が5個/100mm2以下であり、降伏強度が931MPa以上の場合、鋼材中の粗大Si酸化物の個数密度が5個/200mm2以下である。その結果、本実施形態による鋼材は、125ksi以上の降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立することができる。Note that it is possible that the SSC resistance of the steel material is enhanced by a mechanism different from that inferred by the present inventors. As a result of having the above-mentioned chemical composition and having a number density of coarse Si oxides of 5 pieces/100 mm 2 or less, it is possible to achieve both a yield strength of less than 125 to 135 ksi and excellent SSC resistance. Proven by example. Furthermore, as a result of having the above-mentioned chemical composition and having a number density of coarse Si oxides of 5 pieces/200 mm 2 or less, it is possible to achieve both a yield strength of 135 ksi or more and excellent SSC resistance. Proven by example. Therefore, the steel material according to the present embodiment has the above-mentioned chemical composition and a yield strength of 862 MPa or more, the number density of coarse Si oxides in the steel material is 5 pieces/100 mm 2 or less, and the yield strength is 931 MPa or more. In this case, the number density of coarse Si oxides in the steel material is 5 pieces/200 mm 2 or less. As a result, the steel material according to this embodiment can have both a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance.

以上の知見に基づいて完成した本実施形態による鋼材の要旨は、次のとおりである。 The gist of the steel material according to this embodiment, which was completed based on the above knowledge, is as follows.

[1]
鋼材であって、
質量%で、
C:0.15~0.45%、
Si:0.05~1.00%、
Mn:0.05~0.30%、
P:0.030%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.005~0.100%、
Cr:0.30~1.10%、
Mo:0.40~2.00%、
Ti:0.002~0.020%、
Nb:0.002~0.100%、
B:0.0005~0.0040%、
N:0.0100%以下、
O:0.0040%未満、
V:0~0.30%、
Cu:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
W:0~1.50%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Zr:0~0.0100%、
希土類元素:0~0.0100%、及び、
残部がFe及び不純物からなり、
降伏強度が862MPa以上であり、
前記鋼材中において、
質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物の個数密度が、5個/100mm2以下であり、
前記降伏強度が931MPa以上の場合、前記Si酸化物の個数密度が、5個/200mm2以下である、
鋼材。
[1]
A steel material,
In mass%,
C: 0.15-0.45%,
Si: 0.05-1.00%,
Mn: 0.05-0.30%,
P: 0.030% or less,
S: 0.0050% or less,
Al: 0.005-0.100%,
Cr: 0.30-1.10%,
Mo: 0.40-2.00%,
Ti: 0.002 to 0.020%,
Nb: 0.002-0.100%,
B: 0.0005-0.0040%,
N: 0.0100% or less,
O: less than 0.0040%,
V: 0 to 0.30%,
Cu: 0 to 0.50%,
Ni: 0 to 0.50%,
W: 0-1.50%,
Ca: 0-0.0100%,
Mg: 0 to 0.0100%,
Zr: 0 to 0.0100%,
Rare earth elements: 0 to 0.0100%, and
The remainder consists of Fe and impurities,
The yield strength is 862 MPa or more,
In the steel material,
In terms of mass %, the Si content is 20% or more, the O content is 10% or more, and the number density of Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more is 5 pieces/100 mm 2 or less,
When the yield strength is 931 MPa or more, the number density of the Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less,
Steel material.

[2]
[1]に記載の鋼材であって、
V:0.01~0.30%、
Cu:0.01~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
W:0.01~1.50%、
Ca:0.0001~0.0100%、
Mg:0.0001~0.0100%、
Zr:0.0001~0.0100%、及び、
希土類元素:0.0001~0.0100%からなる群から選択される1元素以上を含有する、
鋼材。
[2]
The steel material according to [1],
V: 0.01-0.30%,
Cu: 0.01 to 0.50%,
Ni: 0.01-0.50%,
W: 0.01-1.50%,
Ca: 0.0001-0.0100%,
Mg: 0.0001-0.0100%,
Zr: 0.0001 to 0.0100%, and
Rare earth element: Contains one or more elements selected from the group consisting of 0.0001 to 0.0100%,
Steel material.

[3]
[1]又は[2]に記載の鋼材であって、
前記鋼材は油井用鋼管である、
鋼材。
[3]
The steel material according to [1] or [2],
The steel material is a steel pipe for oil wells,
Steel material.

本明細書において、油井用鋼管は、油井管であってもよい。油井用鋼管は、継目無鋼管であってもよく、溶接鋼管であってもよい。油井管は、たとえば、ケーシングやチュービング用途で用いられる鋼管である。 In this specification, the oil country steel pipe may be an oil country tubular product. The oil well steel pipe may be a seamless steel pipe or a welded steel pipe. Oil country tubular goods are, for example, steel pipes used for casing and tubing applications.

本実施形態による油井用鋼管は、好ましくは継目無鋼管である。本実施形態による油井用鋼管が継目無鋼管であれば、肉厚が15mm以上であっても、125ksi以上の降伏強度と、サワー環境における優れた耐SSC性とを有する。 The oil well steel pipe according to this embodiment is preferably a seamless steel pipe. If the oil well steel pipe according to the present embodiment is a seamless steel pipe, even if the wall thickness is 15 mm or more, it has a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance in a sour environment.

本実施形態による鋼材の形状は特に限定されない。すなわち、本実施形態による鋼材は鋼管であってもよく、丸鋼(中実材)であってもよく、鋼板であってもよい。なお、丸鋼とは、軸方向に垂直な断面が円形状の棒鋼を意味する。また、鋼管は継目無鋼管であってもよく、溶接鋼管であってもよい。 The shape of the steel material according to this embodiment is not particularly limited. That is, the steel material according to this embodiment may be a steel pipe, a round steel (solid material), or a steel plate. Note that the round steel means a steel bar whose cross section perpendicular to the axial direction is circular. Further, the steel pipe may be a seamless steel pipe or a welded steel pipe.

以下、本実施形態による鋼材について詳述する。元素に関する「%」は、特に断りがない限り、質量%を意味する。 Hereinafter, the steel material according to this embodiment will be explained in detail. "%" with respect to elements means mass % unless otherwise specified.

[化学組成]
本実施形態による鋼材の化学組成は、次の元素を含有する。
[Chemical composition]
The chemical composition of the steel material according to this embodiment contains the following elements.

C:0.15~0.45%
炭素(C)は鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Cはさらに、製造工程中の焼戻しにおいて、炭化物の球状化を促進し、鋼材の耐SSC性を高める。炭化物が分散されればさらに、鋼材の強度が高まる。C含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、C含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、炭化物が多くなりすぎ、鋼材の靭性が低下する。C含有量が高すぎればさらに、製造工程中の焼入れにおいて、焼割れが発生しやすくなる場合がある。したがって、C含有量は0.15~0.45%である。C含有量の好ましい下限は0.18%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.22%であり、さらに好ましくは0.25%である。C含有量の好ましい上限は0.40%であり、さらに好ましくは0.38%であり、さらに好ましくは0.35%である。
C: 0.15-0.45%
Carbon (C) improves the hardenability of steel and increases its strength. Furthermore, C promotes the spheroidization of carbides during tempering during the manufacturing process and improves the SSC resistance of the steel material. If the carbides are dispersed, the strength of the steel material will further increase. If the C content is too low, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment. On the other hand, if the C content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, carbides will be too large and the toughness of the steel material will decrease. Furthermore, if the C content is too high, quench cracking may be more likely to occur during quenching during the manufacturing process. Therefore, the C content is 0.15-0.45%. The preferable lower limit of the C content is 0.18%, more preferably 0.20%, still more preferably 0.22%, and still more preferably 0.25%. A preferable upper limit of the C content is 0.40%, more preferably 0.38%, and still more preferably 0.35%.

Si:0.05~1.00%
ケイ素(Si)は、鋼を脱酸する。Si含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Si含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Si含有量は0.05~1.00%である。好ましいSi含有量の下限は0.10%であり、さらに好ましくは0.15%であり、さらに好ましくは0.20%である。Si含有量の好ましい上限は0.85%であり、さらに好ましくは0.75%であり、さらに好ましくは0.60%であり、さらに好ましくは0.50%であり、さらに好ましくは0.40%である。
Si: 0.05-1.00%
Silicon (Si) deoxidizes steel. If the Si content is too low, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the above effects cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Si content is too high, the SSC resistance of the steel material will decrease even if the other element contents are within the ranges of this embodiment. Therefore, the Si content is 0.05-1.00%. The lower limit of the preferable Si content is 0.10%, more preferably 0.15%, and still more preferably 0.20%. The preferable upper limit of the Si content is 0.85%, more preferably 0.75%, even more preferably 0.60%, still more preferably 0.50%, and even more preferably 0.40%. %.

Mn:0.05~0.30%
マンガン(Mn)は鋼を脱酸する。Mnはさらに、鋼材の焼入れ性を高める。Mn含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Mn含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な硫化物系介在物が生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Mn含有量は0.05~0.30%である。Mn含有量の好ましい下限は0.06%であり、さらに好ましくは0.08%であり、さらに好ましくは0.10%である。Mn含有量の好ましい上限は0.28%であり、さらに好ましくは0.25%であり、さらに好ましくは0.20%である。
Mn: 0.05-0.30%
Manganese (Mn) deoxidizes steel. Mn further improves the hardenability of the steel material. If the Mn content is too low, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment. On the other hand, if the Mn content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of the present embodiment, coarse sulfide-based inclusions will be generated and the SSC resistance of the steel material will be reduced. Therefore, the Mn content is 0.05-0.30%. The lower limit of the Mn content is preferably 0.06%, more preferably 0.08%, and still more preferably 0.10%. A preferable upper limit of the Mn content is 0.28%, more preferably 0.25%, and still more preferably 0.20%.

P:0.030%以下
燐(P)は不純物である。すなわち、P含有量の下限は0%超である。P含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Pが粒界に偏析し、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、P含有量は0.030%以下である。P含有量の好ましい上限は0.025%であり、さらに好ましくは0.020%であり、さらに好ましくは0.015%である。P含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、P含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、P含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%である。
P: 0.030% or less Phosphorus (P) is an impurity. That is, the lower limit of the P content is over 0%. If the P content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, P will segregate at grain boundaries and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the P content is 0.030% or less. A preferable upper limit of the P content is 0.025%, more preferably 0.020%, and even more preferably 0.015%. It is preferable that the P content is as low as possible. However, extreme reduction in P content significantly increases manufacturing costs. Therefore, when considering industrial production, the preferable lower limit of the P content is 0.001%, more preferably 0.002%, and still more preferably 0.003%.

S:0.0050%以下
硫黄(S)は不純物である。すなわち、S含有量の下限は0%超である。S含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Sが粒界に偏析し、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、S含有量は0.0050%以下である。S含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0030%であり、さらに好ましくは0.0020%である。S含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、S含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、S含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0002%であり、さらに好ましくは0.0003%である。
S: 0.0050% or less Sulfur (S) is an impurity. That is, the lower limit of the S content is more than 0%. If the S content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, S will segregate at grain boundaries and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the S content is 0.0050% or less. A preferable upper limit of the S content is 0.0040%, more preferably 0.0030%, and still more preferably 0.0020%. It is preferable that the S content is as low as possible. However, extreme reduction in S content significantly increases manufacturing costs. Therefore, when considering industrial production, the preferable lower limit of the S content is 0.0001%, more preferably 0.0002%, and still more preferably 0.0003%.

Al:0.005~0.100%
アルミニウム(Al)は鋼を脱酸する。Al含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られず、鋼材の耐SSC性が低下する。一方、Al含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物系介在物が生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Al含有量は0.005~0.100%である。Al含有量の好ましい下限は0.010%であり、さらに好ましくは0.015%であり、さらに好ましくは0.020%である。Al含有量の好ましい上限は0.080%であり、さらに好ましくは0.060%であり、さらに好ましくは0.040%である。本明細書にいう「Al」含有量は「酸可溶Al」、つまり、「sol.Al」の含有量を意味する。
Al: 0.005-0.100%
Aluminum (Al) deoxidizes steel. If the Al content is too low, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the above effects will not be sufficiently obtained, and the SSC resistance of the steel material will decrease. On the other hand, if the Al content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, coarse oxide-based inclusions will be generated and the SSC resistance of the steel material will be reduced. Therefore, the Al content is 0.005-0.100%. The preferable lower limit of the Al content is 0.010%, more preferably 0.015%, and still more preferably 0.020%. A preferable upper limit of the Al content is 0.080%, more preferably 0.060%, and still more preferably 0.040%. The "Al" content as used herein means the content of "acid-soluble Al", that is, "sol.Al".

Cr:0.30~1.10%
クロム(Cr)は鋼材の焼入れ性を高める。Crはさらに、鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、高温焼戻しを可能にする。その結果、鋼材の耐SSC性が高まる。Cr含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Cr含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Cr含有量は0.30~1.10%である。Cr含有量の好ましい下限は0.35%であり、さらに好ましくは0.40%であり、さらに好ましくは0.50%である。Cr含有量の好ましい上限は1.00%であり、さらに好ましくは0.90%であり、さらに好ましくは0.80%である。
Cr:0.30~1.10%
Chromium (Cr) improves the hardenability of steel materials. Cr further increases the temper softening resistance of the steel material and enables high temperature tempering. As a result, the SSC resistance of the steel material increases. If the Cr content is too low, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment. On the other hand, if the Cr content is too high, the SSC resistance of the steel material will decrease even if the other element contents are within the ranges of this embodiment. Therefore, the Cr content is between 0.30 and 1.10%. The lower limit of the Cr content is preferably 0.35%, more preferably 0.40%, and still more preferably 0.50%. A preferable upper limit of the Cr content is 1.00%, more preferably 0.90%, and still more preferably 0.80%.

Mo:0.40~2.00%
モリブデン(Mo)は鋼材の焼入れ性を高める。Moはさらに、鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、高温焼戻しを可能にする。その結果、鋼材の耐SSC性が高まる。Mo含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Mo含有量が高すぎれば、上記効果が飽和する。したがって、Mo含有量は0.40~2.00%である。Mo含有量の好ましい下限は0.45%であり、さらに好ましくは0.50%であり、さらに好ましくは0.60%である。Mo含有量の好ましい上限は1.80%であり、さらに好ましくは1.60%であり、さらに好ましくは1.40%である。
Mo: 0.40~2.00%
Molybdenum (Mo) improves the hardenability of steel materials. Mo further increases the temper softening resistance of the steel material and enables high temperature tempering. As a result, the SSC resistance of the steel material increases. If the Mo content is too low, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the above effects cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Mo content is too high, the above effects will be saturated. Therefore, the Mo content is 0.40-2.00%. The lower limit of the Mo content is preferably 0.45%, more preferably 0.50%, and even more preferably 0.60%. A preferable upper limit of the Mo content is 1.80%, more preferably 1.60%, and still more preferably 1.40%.

Ti:0.002~0.020%
チタン(Ti)はNと結合して窒化物を形成し、ピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化する。その結果、鋼材の強度が高まる。Ti含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ti含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ti窒化物が粗大化して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Ti含有量は0.002~0.020%である。Ti含有量の好ましい下限は0.003%であり、さらに好ましくは0.004%である。Ti含有量の好ましい上限は0.018%であり、さらに好ましくは0.015%であり、さらに好ましくは0.010%である。
Ti: 0.002-0.020%
Titanium (Ti) combines with N to form a nitride, and the pinning effect refines the crystal grains of the steel material. As a result, the strength of the steel material increases. If the Ti content is too low, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the above effects cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Ti content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, Ti nitrides will become coarse and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the Ti content is 0.002 to 0.020%. The lower limit of the Ti content is preferably 0.003%, more preferably 0.004%. A preferable upper limit of the Ti content is 0.018%, more preferably 0.015%, and still more preferably 0.010%.

Nb:0.002~0.100%
ニオブ(Nb)はC及び/又はNと結合して、炭化物、窒化物又は炭窒化物(以下、「炭窒化物等」という)を形成する。炭窒化物等はピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化し、鋼材の低温靭性及び耐SSC性を高める。Nbはさらに、焼戻し時に微細な炭化物を形成して鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、鋼材の強度を高める。Nb含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Nb含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、炭窒化物等が過剰に生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Nb含有量は0.002~0.100%である。Nb含有量の好ましい下限は0.005%であり、さらに好ましくは0.010%であり、さらに好ましくは0.015%であり、さらに好ましくは0.020%である。Nb含有量の好ましい上限は0.080%であり、さらに好ましくは0.060%であり、さらに好ましくは0.040%である。
Nb: 0.002-0.100%
Niobium (Nb) combines with C and/or N to form carbides, nitrides, or carbonitrides (hereinafter referred to as "carbonitrides, etc."). Carbonitrides and the like refine the crystal grains of the steel material due to the pinning effect, and improve the low temperature toughness and SSC resistance of the steel material. Furthermore, Nb forms fine carbides during tempering, increases the temper softening resistance of the steel material, and increases the strength of the steel material. If the Nb content is too low, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the above effects cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Nb content is too high, even if the content of other elements is within the range of this embodiment, carbonitrides and the like will be excessively generated, resulting in a decrease in the SSC resistance of the steel material. Therefore, the Nb content is 0.002-0.100%. The lower limit of the Nb content is preferably 0.005%, more preferably 0.010%, even more preferably 0.015%, and still more preferably 0.020%. A preferable upper limit of the Nb content is 0.080%, more preferably 0.060%, and still more preferably 0.040%.

B:0.0005~0.0040%
ホウ素(B)は鋼に固溶して鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。B含有量が低すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、B含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な窒化物が生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、B含有量は0.0005~0.0040%である。B含有量の好ましい下限は0.0006%であり、さらに好ましくは0.0008%である。B含有量の好ましい上限は0.0035%であり、さらに好ましくは0.0030%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
B: 0.0005-0.0040%
Boron (B) is dissolved in steel to improve the hardenability of the steel and increase the strength of the steel. If the B content is too low, the above effects cannot be sufficiently obtained even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment. On the other hand, if the B content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, coarse nitrides will be generated and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the B content is 0.0005 to 0.0040%. The lower limit of the B content is preferably 0.0006%, more preferably 0.0008%. The upper limit of the B content is preferably 0.0035%, more preferably 0.0030%, even more preferably 0.0025%, and even more preferably 0.0020%.

N:0.0100%以下
窒素(N)は不可避に含有される。すなわち、N含有量の下限は0%超である。NはTiと結合して窒化物を形成し、ピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化する。その結果、鋼材の強度が高まる。しかしながら、N含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な窒化物が形成され、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、N含有量は0.0100%以下である。N含有量の好ましい上限は0.0080%であり、さらに好ましくは0.0060%であり、さらに好ましくは0.0040%である。上記効果をより有効に得るためのN含有量の好ましい下限は0.0005%であり、さらに好ましくは0.0010%であり、さらに好ましくは0.0015%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
N: 0.0100% or less Nitrogen (N) is unavoidably contained. That is, the lower limit of the N content is over 0%. N combines with Ti to form nitrides and refines the crystal grains of the steel material due to the pinning effect. As a result, the strength of the steel material increases. However, if the N content is too high, coarse nitrides will be formed even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, and the SSC resistance of the steel material will deteriorate. Therefore, the N content is 0.0100% or less. A preferable upper limit of the N content is 0.0080%, more preferably 0.0060%, and still more preferably 0.0040%. The preferable lower limit of the N content in order to obtain the above effects more effectively is 0.0005%, more preferably 0.0010%, still more preferably 0.0015%, and still more preferably 0.0020%. It is.

O:0.0040%未満
酸素(O)は不純物である。すなわち、O含有量の下限は0%超である。O含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物が形成し、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、O含有量は0.0040%未満である。O含有量の好ましい上限は0.0035%であり、さらに好ましくは0.0030%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。O含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、O含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、O含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0002%であり、さらに好ましくは0.0003%である。
O: Less than 0.0040% Oxygen (O) is an impurity. That is, the lower limit of the O content is over 0%. If the O content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, coarse oxides will be formed and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the O content is less than 0.0040%. A preferable upper limit of the O content is 0.0035%, more preferably 0.0030%, still more preferably 0.0025%, and still more preferably 0.0020%. It is preferable that the O content is as low as possible. However, extreme reduction in O content significantly increases manufacturing costs. Therefore, when considering industrial production, the preferable lower limit of the O content is 0.0001%, more preferably 0.0002%, and still more preferably 0.0003%.

本実施形態による鋼材の化学組成の残部は、Fe及び不純物からなる。ここで、不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は、製造環境などから混入されるものであって、本実施形態による鋼材に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 The remainder of the chemical composition of the steel material according to this embodiment consists of Fe and impurities. Here, impurities are those that are mixed in from ores used as raw materials, scraps, or the manufacturing environment when steel products are industrially manufactured, and to the extent that they do not adversely affect the steel products according to this embodiment. means permissible.

[任意元素]
上述の鋼材の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Vを含有してもよい。
[Optional element]
The chemical composition of the above-mentioned steel material may further contain V in place of a part of Fe.

V:0~0.30%
バナジウム(V)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、V含有量は0%であってもよい。含有される場合、Vは炭窒化物等を形成する。炭窒化物等はピンニング効果により、鋼材の結晶粒を微細化し、鋼材の耐SSC性を高める。Vはさらに、焼戻し時に微細な炭化物を形成して鋼材の焼戻し軟化抵抗を高め、鋼材の強度を高める。Vが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、V含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、炭窒化物等が過剰に生成して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、V含有量は0~0.30%である。V含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.01%であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.05%であり、さらに好ましくは0.07%である。V含有量の好ましい上限は0.25%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.15%である。
V: 0-0.30%
Vanadium (V) is an optional element and may not be included. That is, the V content may be 0%. When contained, V forms carbonitrides and the like. Carbonitrides and the like make the crystal grains of steel materials finer due to their pinning effect, thereby improving the SSC resistance of steel materials. Furthermore, V forms fine carbides during tempering, increases the temper softening resistance of the steel material, and increases the strength of the steel material. If even a small amount of V is contained, the above effects can be obtained to some extent. However, if the V content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, carbonitrides and the like will be excessively produced, resulting in a decrease in the SSC resistance of the steel material. Therefore, the V content is 0-0.30%. The lower limit of the V content is preferably more than 0%, more preferably 0.01%, even more preferably 0.02%, even more preferably 0.05%, and even more preferably 0.07%. It is. A preferable upper limit of the V content is 0.25%, more preferably 0.20%, and still more preferably 0.15%.

上述の鋼材の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Cu、及び、Niからなる群から選択される1元素以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼材の焼入れ性を高める。 The chemical composition of the steel material described above may further contain one or more elements selected from the group consisting of Cu and Ni in place of a part of Fe. All of these elements are optional elements and improve the hardenability of the steel material.

Cu:0~0.50%
銅(Cu)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Cu含有量は0%であってもよい。含有される場合、Cuは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Cuが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Cu含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の焼入れ性が高くなりすぎ、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Cu含有量は0~0.50%である。Cu含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.01%であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.05%である。Cu含有量の好ましい上限は0.35%であり、さらに好ましくは0.25%であり、さらに好ましくは0.15%であり、さらに好ましくは0.10%である。
Cu: 0-0.50%
Copper (Cu) is an optional element and may not be included. That is, the Cu content may be 0%. When contained, Cu improves the hardenability of the steel material and increases the strength of the steel material. If even a small amount of Cu is contained, the above effects can be obtained to some extent. However, if the Cu content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the hardenability of the steel material will become too high and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the Cu content is 0-0.50%. The preferable lower limit of the Cu content is more than 0%, more preferably 0.01%, even more preferably 0.02%, and still more preferably 0.05%. The upper limit of the Cu content is preferably 0.35%, more preferably 0.25%, even more preferably 0.15%, and still more preferably 0.10%.

Ni:0~0.50%
ニッケル(Ni)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ni含有量は0%であってもよい。含有される場合、Niは鋼材の焼入れ性を高め、鋼材の強度を高める。Niはさらに、鋼に固溶して、鋼材の低温靭性を高める。Niが少しでも含有されれば、これらの効果がある程度得られる。しかしながら、Ni含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、局部的な腐食が促進され、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Ni含有量は0~0.50%である。Ni含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.01%であり、さらに好ましくは0.02%である。Ni含有量の好ましい上限は0.30%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.10%である。
Ni: 0-0.50%
Nickel (Ni) is an optional element and may not be included. That is, the Ni content may be 0%. When contained, Ni improves the hardenability of the steel material and increases the strength of the steel material. Ni further dissolves in steel and improves the low-temperature toughness of the steel material. If even a small amount of Ni is contained, these effects can be obtained to some extent. However, if the Ni content is too high, local corrosion will be promoted and the SSC resistance of the steel material will be reduced even if the other element contents are within the ranges of this embodiment. Therefore, the Ni content is 0 to 0.50%. The preferable lower limit of the Ni content is more than 0%, more preferably 0.01%, and still more preferably 0.02%. A preferable upper limit of the Ni content is 0.30%, more preferably 0.20%, and still more preferably 0.10%.

上述の鋼材の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Wを含有してもよい。 The chemical composition of the above-mentioned steel material may further contain W in place of a part of Fe.

W:0~1.50%
タングステン(W)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、W含有量は0%であってもよい。含有される場合、Wはサワー環境において、保護性の腐食被膜を形成し、鋼材への水素の侵入を抑制する。これにより、鋼材の耐SSC性を高める。Wが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、W含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中に粗大な炭化物が生成して、鋼材の低温靭性及び耐SSC性が低下する。したがって、W含有量は0~1.50%である。W含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.01%であり、さらに好ましくは0.03%であり、さらに好ましくは0.05%である。W含有量の好ましい上限は1.30%であり、さらに好ましくは1.10%である。
W: 0-1.50%
Tungsten (W) is an optional element and may not be included. That is, the W content may be 0%. When included, W forms a protective corrosion film in a sour environment and inhibits hydrogen from penetrating into the steel material. This improves the SSC resistance of the steel material. If even a small amount of W is contained, the above effects can be obtained to some extent. However, if the W content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, coarse carbides will be generated in the steel material, resulting in a decrease in the low-temperature toughness and SSC resistance of the steel material. Therefore, the W content is 0 to 1.50%. The lower limit of the W content is preferably more than 0%, more preferably 0.01%, even more preferably 0.03%, and still more preferably 0.05%. The upper limit of the W content is preferably 1.30%, more preferably 1.10%.

上述の鋼材の化学組成はさらに、Feの一部に代えて、Ca、Mg、Zr、及び、希土類元素からなる群から選択される1元素以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼材中のSを硫化物として無害化する。その結果、これらの元素は鋼材の耐SSC性を高める。 The chemical composition of the steel material described above may further contain one or more elements selected from the group consisting of Ca, Mg, Zr, and rare earth elements in place of a part of Fe. All of these elements are optional elements, and render S in the steel material harmless as sulfide. As a result, these elements improve the SSC resistance of steel materials.

Ca:0~0.0100%
カルシウム(Ca)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Ca含有量は0%であってもよい。含有される場合、Caは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の耐SSC性を高める。Caが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ca含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Ca含有量は0~0.0100%である。Ca含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%である。Ca含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
Ca: 0~0.0100%
Calcium (Ca) is an optional element and may not be included. That is, the Ca content may be 0%. When contained, Ca renders S in the steel material harmless as sulfide and improves the SSC resistance of the steel material. If even a small amount of Ca is contained, the above effects can be obtained to some extent. However, if the Ca content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the oxides in the steel material will become coarse and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the Ca content is 0 to 0.0100%. The preferable lower limit of the Ca content is more than 0%, more preferably 0.0001%, still more preferably 0.0003%, and still more preferably 0.0006%. A preferable upper limit of the Ca content is 0.0040%, more preferably 0.0025%, and still more preferably 0.0020%.

Mg:0~0.0100%
マグネシウム(Mg)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Mg含有量は0%であってもよい。含有される場合、Mgは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の耐SSC性を高める。Mgが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Mg含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Mg含有量は0~0.0100%である。Mg含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%である。Mg含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
Mg: 0-0.0100%
Magnesium (Mg) is an optional element and may not be included. That is, the Mg content may be 0%. When contained, Mg renders S in the steel material harmless as sulfide and improves the SSC resistance of the steel material. If even a small amount of Mg is contained, the above effects can be obtained to some extent. However, if the Mg content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the oxides in the steel material will become coarse and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the Mg content is 0 to 0.0100%. The preferable lower limit of the Mg content is more than 0%, more preferably 0.0001%, still more preferably 0.0003%, and still more preferably 0.0006%. A preferable upper limit of the Mg content is 0.0040%, more preferably 0.0025%, and still more preferably 0.0020%.

Zr:0~0.0100%
ジルコニウム(Zr)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、Zr含有量は0%であってもよい。含有される場合、Zrは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の耐SSC性を高める。Zrが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Zr含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、Zr含有量は0~0.0100%である。Zr含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%である。Zr含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
Zr: 0~0.0100%
Zirconium (Zr) is an optional element and may not be included. That is, the Zr content may be 0%. When contained, Zr renders S in the steel material harmless as sulfide and improves the SSC resistance of the steel material. If even a small amount of Zr is contained, the above effects can be obtained to some extent. However, if the Zr content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the oxides in the steel material will become coarse and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the Zr content is 0 to 0.0100%. The preferable lower limit of the Zr content is more than 0%, more preferably 0.0001%, still more preferably 0.0003%, and still more preferably 0.0006%. A preferable upper limit of the Zr content is 0.0040%, more preferably 0.0025%, and still more preferably 0.0020%.

希土類元素(REM):0~0.0100%
希土類元素(REM)は任意元素であり、含有されなくてもよい。すなわち、REM含有量は0%であってもよい。含有される場合、REMは鋼材中のSを硫化物として無害化し、鋼材の耐SSC性を高める。REMはさらに、鋼材中のPと結合して、結晶粒界におけるPの偏析を抑制する。そのため、Pの偏析に起因した鋼材の耐SSC性の低下が抑制される。REMが少しでも含有されれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果がある程度得られる。しかしながら、REM含有量が高すぎれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の酸化物が粗大化して、鋼材の耐SSC性が低下する。したがって、REM含有量は0~0.0100%である。REM含有量の好ましい下限は0%超であり、さらに好ましくは0.0001%であり、さらに好ましくは0.0003%であり、さらに好ましくは0.0006%である。REM含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0025%であり、さらに好ましくは0.0020%である。
Rare earth elements (REM): 0 to 0.0100%
Rare earth elements (REM) are optional elements and may not be included. That is, the REM content may be 0%. When contained, REM renders S in the steel material harmless as sulfide and improves the SSC resistance of the steel material. REM further combines with P in the steel material to suppress segregation of P at grain boundaries. Therefore, a decrease in SSC resistance of the steel material due to P segregation is suppressed. If even a small amount of REM is contained, the above effects can be obtained to some extent even if the contents of other elements are within the range of this embodiment. However, if the REM content is too high, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the oxides in the steel material will become coarse and the SSC resistance of the steel material will decrease. Therefore, the REM content is between 0 and 0.0100%. A preferable lower limit of the REM content is more than 0%, more preferably 0.0001%, still more preferably 0.0003%, and still more preferably 0.0006%. A preferable upper limit of the REM content is 0.0040%, more preferably 0.0025%, and still more preferably 0.0020%.

なお、本明細書におけるREMとは、原子番号21番のスカンジウム(Sc)、原子番号39番のイットリウム(Y)、及び、ランタノイドである原子番号57番のランタン(La)~原子番号71番のルテチウム(Lu)からなる群から選択される1種以上の元素を意味する。また、本明細書におけるREM含有量とは、これら元素の合計含有量を意味する。 In this specification, REM refers to scandium (Sc) with atomic number 21, yttrium (Y) with atomic number 39, and lanthanoids such as lanthanum (La) with atomic number 57 to atomic number 71. It means one or more elements selected from the group consisting of lutetium (Lu). Moreover, the REM content in this specification means the total content of these elements.

[降伏強度]
本実施形態による鋼材の降伏強度は862MPa以上である。本明細書でいう降伏強度は、引張試験で得られた0.65%伸び時の応力(0.65%耐力)を意味する。本実施形態による鋼材は、上述の化学組成を有し、後述する粗大Si酸化物の個数密度を満たすことで、降伏強度が862MPa以上であっても、サワー環境における優れた耐SSC性を有する。なお、本実施形態において、鋼材の降伏強度の上限は特に限定されないが、たとえば、1069MPa(155ksi)であり、好ましくは1034MPa(150ksi)である。
[Yield strength]
The yield strength of the steel material according to this embodiment is 862 MPa or more. The yield strength as used herein means the stress at 0.65% elongation (0.65% yield strength) obtained in a tensile test. The steel material according to this embodiment has the above-mentioned chemical composition and satisfies the number density of coarse Si oxides described below, so that it has excellent SSC resistance in a sour environment even if the yield strength is 862 MPa or more. In this embodiment, the upper limit of the yield strength of the steel material is not particularly limited, but is, for example, 1069 MPa (155 ksi), preferably 1034 MPa (150 ksi).

本実施形態による鋼材の降伏強度は、次の方法で求めることができる。具体的に、ASTM E8/E8M(2021)に準拠した方法で、引張試験を行う。本実施形態による鋼材から、丸棒試験片を作製する。鋼材が鋼板の場合、板厚中央部から丸棒試験片を作製する。この場合、丸棒試験片の軸方向は、鋼板の圧延方向に平行な方向とする。鋼材が鋼管の場合、肉厚中央部から丸棒試験片を作製する。この場合、丸棒試験片の軸方向は、鋼管の管軸方向に平行な方向とする。鋼材が丸鋼である場合、R/2位置から丸棒試験片を作製する。本明細書において、R/2位置とは、丸鋼の軸方向に垂直な断面における半径Rの中心位置を意味する。この場合、丸棒試験片の軸方向は、丸鋼の軸方向に平行な方向とする。丸棒試験片の大きさは、たとえば、平行部直径8.9mm、標点距離35.6mmである。丸棒試験片を用いて、常温(25℃)、大気中で引張試験を実施して、得られた0.65%伸び時の応力(0.65%耐力)を降伏強度(MPa)と定義する。なお、本実施形態において降伏強度(MPa)は、得られた数値の小数第一位を四捨五入して求める。 The yield strength of the steel material according to this embodiment can be determined by the following method. Specifically, a tensile test is performed in accordance with ASTM E8/E8M (2021). A round bar test piece is produced from the steel material according to this embodiment. If the steel material is a steel plate, prepare a round bar test piece from the center of the plate thickness. In this case, the axial direction of the round bar test piece is parallel to the rolling direction of the steel plate. If the steel material is a steel pipe, prepare a round bar test piece from the center of the wall thickness. In this case, the axial direction of the round bar test piece is parallel to the axial direction of the steel pipe. When the steel material is a round bar, a round bar test piece is prepared from the R/2 position. In this specification, the R/2 position means the center position of the radius R in a cross section perpendicular to the axial direction of the round steel. In this case, the axial direction of the round bar test piece is parallel to the axial direction of the round steel. The size of the round bar test piece is, for example, a parallel part diameter of 8.9 mm and a gauge length of 35.6 mm. Using a round bar test piece, perform a tensile test in the atmosphere at room temperature (25°C), and define the stress at 0.65% elongation (0.65% proof stress) as the yield strength (MPa). do. In this embodiment, the yield strength (MPa) is determined by rounding the obtained value to the first decimal place.

[粗大Si酸化物の個数密度]
上述のとおり、本明細書において、質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物を、「粗大Si酸化物」ともいう。本実施形態による鋼材は、上述の化学組成と上述の降伏強度とを有し、さらに、鋼材中において、質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物(粗大Si酸化物)の個数密度が、5個/100mm2以下である。本実施形態による鋼材はさらに、降伏強度が931MPa以上の場合、粗大Si酸化物の個数密度が、5個/200mm2以下である。
[Number density of coarse Si oxide]
As mentioned above, in this specification, a Si oxide having a Si content of 20% or more, an O content of 10% or more, and a major axis of 5.0 μm or more in terms of mass % is referred to as a "coarse Si oxide". ” is also called. The steel material according to the present embodiment has the above-mentioned chemical composition and the above-mentioned yield strength, and further has a Si content of 20% or more and an O content of 10% or more in mass%. The number density of Si oxides (coarse Si oxides) having a major axis of 5.0 μm or more is 5 pieces/100 mm 2 or less. Further, in the steel material according to the present embodiment, when the yield strength is 931 MPa or more, the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less.

すなわち、本実施形態による鋼材では、降伏強度が862~931MPa未満の場合、粗大Si酸化物の個数密度が、5個/100mm2以下(つまり、10個/200mm2以下)であり、降伏強度が931MPa以上の場合、粗大Si酸化物の個数密度が、5個/200mm2以下である。その結果、本実施形態による鋼材は、125ksi以上の降伏強度と、優れた耐SSC性とを両立することができる。本実施形態による鋼材において、降伏強度が862~931MPa未満の場合、粗大Si酸化物の個数密度の好ましい上限は、4個/100mm2であり、さらに好ましくは3個/100mm2である。本実施形態による鋼材において、降伏強度が931MPa以上の場合、粗大Si酸化物の個数密度の好ましい上限は、4個/200mm2であり、さらに好ましくは3個/200mm2である。なお、本実施形態による鋼材において、粗大Si酸化物の個数密度の下限は特に限定されず、0個/100mm2、すなわち、0個/200mm2であってもよい。That is, in the steel material according to the present embodiment, when the yield strength is less than 862 to 931 MPa, the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/100 mm 2 or less (that is, 10 pieces/200 mm 2 or less), and the yield strength is When the pressure is 931 MPa or more, the number density of coarse Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less. As a result, the steel material according to this embodiment can have both a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance. In the steel material according to the present embodiment, when the yield strength is less than 862 to 931 MPa, the preferable upper limit of the number density of coarse Si oxides is 4 pieces/100 mm 2 , more preferably 3 pieces/100 mm 2 . In the steel material according to the present embodiment, when the yield strength is 931 MPa or more, the preferable upper limit of the number density of coarse Si oxides is 4 pieces/200 mm 2 , more preferably 3 pieces/200 mm 2 . In addition, in the steel material according to this embodiment, the lower limit of the number density of coarse Si oxides is not particularly limited, and may be 0 pieces/100 mm 2 , that is, 0 pieces/200 mm 2 .

本実施形態において、鋼材中の粗大Si酸化物の個数密度は、次の方法で求めることができる。まず、本実施形態による鋼材から、圧延方向及び圧下方向を含む面を観察面とする試験片を作製する。具体的に、鋼材が鋼板の場合、板厚中央部から、圧延方向と板厚方向とを含む面を観察面とする試験片を作製する。鋼材が鋼管の場合、肉厚中央部から、管軸方向と管径方向とを含む面を観察面とする試験片を作製する。鋼材が丸鋼である場合、R/2位置を中央に含み、軸方向と径方向とを含む面を観察面とする試験片を作製する。 In this embodiment, the number density of coarse Si oxides in the steel material can be determined by the following method. First, a test piece whose observation surface is a surface including the rolling direction and the rolling direction is prepared from the steel material according to the present embodiment. Specifically, when the steel material is a steel plate, a test piece is prepared from the central part of the plate thickness, with the plane including the rolling direction and the plate thickness direction as the observation plane. When the steel material is a steel pipe, a test piece is prepared from the center of the wall thickness, with the surface including the pipe axis direction and the pipe diameter direction as the observation surface. When the steel material is a round steel, a test piece is prepared whose observation surface is a surface including the R/2 position in the center and including the axial direction and the radial direction.

作製した試験片の観察面を鏡面に研磨した後、測定を行う。観察面の面積は限定されないが、たとえば、300mm2(20mm×15mm)とする。観察面において、長径が5.0μm以上のSi酸化物の個数を求める。具体的には、まず観察面における粒子をコントラストから特定する。特定した各粒子について、元素濃度分析(EDS分析)を実施する。EDS分析では、加速電圧を20kVとし、対象元素をN、O、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Cu、Zr、Nbとして定量する。各粒子のEDS分析結果に基づいて、質量%でSi含有量が20%以上であり、かつ、O含有量が10%以上である場合、その粒子を「Si酸化物」と特定する。After polishing the observation surface of the prepared test piece to a mirror surface, measurements are performed. Although the area of the observation surface is not limited, it is, for example, 300 mm 2 (20 mm x 15 mm). In the observation plane, the number of Si oxides having a major axis of 5.0 μm or more is determined. Specifically, particles on the observation surface are first identified based on contrast. Element concentration analysis (EDS analysis) is performed on each identified particle. In the EDS analysis, the acceleration voltage is set to 20 kV, and target elements are quantified as N, O, Mg, Al, Si, P, S, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zr, and Nb. Based on the EDS analysis results of each particle, if the Si content is 20% or more and the O content is 10% or more in mass %, the particle is identified as "Si oxide".

観察面において特定されたSi酸化物のうち、長径が5.0μm以上のSi酸化物(粗大Si酸化物)を特定し、粗大Si酸化物の総個数を求める。なお、Si酸化物の長径は、周知の方法で求めることができる。なお、本明細書において、Si酸化物の長径とは、観察面において、Si酸化物の外周の任意の2点を結ぶ線分のうち、最大の線分(μm)を意味する。粗大Si酸化物の総個数と、観察面の総面積とに基づいて、粗大Si酸化物の個数密度(個/100mm2、又は、個/200mm2)を求める。なお、本実施形態において粗大Si酸化物の個数密度(個/100mm2、又は、個/200mm2)は、得られた数値の小数第一位を四捨五入して求める。また、粗大Si酸化物の個数密度の測定は、走査電子顕微鏡に組成分析機能を付与された装置(SEM-EDS装置)を用いて行うことができる。SEM-EDS装置としてたとえば、FEI(ASPEX)社製の自動分析装置である商品名:Metals Quality Analyzerを用いることができる。Among the Si oxides identified on the observation surface, Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more (coarse Si oxides) are identified, and the total number of coarse Si oxides is determined. Note that the long axis of the Si oxide can be determined by a well-known method. In this specification, the long axis of the Si oxide means the largest line segment (μm) among the line segments connecting any two points on the outer periphery of the Si oxide on the observation plane. The number density of coarse Si oxides (pieces/100 mm 2 or pieces/200 mm 2 ) is determined based on the total number of coarse Si oxides and the total area of the observation surface. In this embodiment, the number density of coarse Si oxides (numbers/100 mm 2 or numbers/200 mm 2 ) is determined by rounding the obtained value to the first decimal place. Further, the number density of coarse Si oxides can be measured using a scanning electron microscope equipped with a composition analysis function (SEM-EDS device). As the SEM-EDS device, for example, an automatic analyzer manufactured by FEI (ASPEX), trade name: Metals Quality Analyzer, can be used.

[耐SSC性]
本実施形態による鋼材の耐SSC性は、NACE TM0177-2016 Method Aに準拠した方法で実施する耐SSC性試験によって評価できる。具体的に、次の方法で評価することができる。
[SSC resistance]
The SSC resistance of the steel material according to the present embodiment can be evaluated by an SSC resistance test conducted in accordance with NACE TM0177-2016 Method A. Specifically, it can be evaluated using the following method.

酢酸でpH3.5に調整した、5.0質量%塩化ナトリウムと0.4質量%酢酸ナトリウムとの混合水溶液(NACE solution B)を、試験溶液とする。本実施形態による鋼材から、丸棒試験片を作製する。鋼材が鋼板の場合、板厚中央部から丸棒試験片を作製する。この場合、丸棒試験片の軸方向は、鋼板の圧延方向に平行な方向とする。鋼材が鋼管の場合、肉厚中央部から丸棒試験片を作製する。この場合、丸棒試験片の軸方向は、鋼管の管軸方向に平行な方向とする。鋼材が丸鋼である場合、R/2位置から丸棒試験片を作製する。この場合、丸棒試験片の軸方向は、丸鋼の軸方向に平行な方向とする。丸棒試験片の大きさは、たとえば、径6.35mm、平行部の長さ25.4mmである。なお、丸棒試験片の軸方向は、鋼材の圧延方向と平行である。 A mixed aqueous solution of 5.0 mass% sodium chloride and 0.4 mass% sodium acetate (NACE solution B) adjusted to pH 3.5 with acetic acid is used as the test solution. A round bar test piece is produced from the steel material according to this embodiment. If the steel material is a steel plate, prepare a round bar test piece from the center of the plate thickness. In this case, the axial direction of the round bar test piece is parallel to the rolling direction of the steel plate. If the steel material is a steel pipe, prepare a round bar test piece from the center of the wall thickness. In this case, the axial direction of the round bar test piece is parallel to the axial direction of the steel pipe. When the steel material is a round bar, a round bar test piece is prepared from the R/2 position. In this case, the axial direction of the round bar test piece is parallel to the axial direction of the round steel. The size of the round bar test piece is, for example, 6.35 mm in diameter and 25.4 mm in length of the parallel part. Note that the axial direction of the round bar test piece was parallel to the rolling direction of the steel material.

[降伏強度が931MPa未満の場合]
鋼材の降伏強度が931MPa未満の場合、作製した丸棒試験片に対し、実降伏応力の90%に相当する応力を負荷する。試験容器に24℃の試験溶液を、応力を付加した丸棒試験片が浸漬するように注入し、試験浴とする。試験浴を脱気した後、0.1atmのH2Sガスと0.9atmのCO2ガスとの混合ガスを試験浴に吹き込み、試験浴に飽和させる。混合ガスを飽和させた試験浴を、24℃で1440時間、保持する。本実施形態による鋼材は、降伏強度が931MPa未満の場合、上記条件で実施した耐SSC性試験において、1440時間経過後に、割れが確認されない。
[When yield strength is less than 931 MPa]
When the yield strength of the steel material is less than 931 MPa, a stress equivalent to 90% of the actual yield stress is applied to the prepared round bar test piece. A test solution at 24° C. is poured into a test container so that the stressed round bar test piece is immersed therein to form a test bath. After the test bath is degassed, a mixed gas of 0.1 atm H 2 S gas and 0.9 atm CO 2 gas is blown into the test bath to saturate it. The test bath saturated with gas mixture is maintained at 24° C. for 1440 hours. When the steel material according to this embodiment has a yield strength of less than 931 MPa, no cracking is observed after 1440 hours in the SSC resistance test conducted under the above conditions.

[降伏強度が931MPa以上の場合]
鋼材の降伏強度が931MPa以上の場合、作製した丸棒試験片に対し、実降伏応力の90%に相当する応力を負荷する。試験容器に24℃の試験溶液を、応力を付加した丸棒試験片が浸漬するように注入し、試験浴とする。試験浴を脱気した後、0.01atmのH2Sガスと0.99atmのCO2ガスとの混合ガスを試験浴に吹き込み、試験浴に飽和させる。混合ガスを飽和させた試験浴を、24℃で1440時間、保持する。本実施形態による鋼材は、降伏強度が931MPa以上の場合、上記条件で実施した耐SSC性試験において、1440時間経過後に、割れが確認されない。
[When yield strength is 931 MPa or more]
When the yield strength of the steel material is 931 MPa or more, a stress equivalent to 90% of the actual yield stress is applied to the prepared round bar test piece. A test solution at 24° C. is poured into a test container so that the stressed round bar test piece is immersed therein to form a test bath. After the test bath is degassed, a mixed gas of 0.01 atm H 2 S gas and 0.99 atm CO 2 gas is blown into the test bath to saturate it. The test bath saturated with gas mixture is maintained at 24° C. for 1440 hours. In the steel material according to the present embodiment, when the yield strength is 931 MPa or more, no cracking is observed after 1440 hours in the SSC resistance test conducted under the above conditions.

[ミクロ組織]
本実施形態による鋼材のミクロ組織は、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上である。ミクロ組織の残部はたとえば、フェライト、又は、パーライトである。上述の化学組成を有する鋼材のミクロ組織が、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上を含有すれば、本実施形態の他の構成を満たすことを条件に、サワー環境において優れた耐SSC性を示す。すなわち、本実施形態では、鋼材が優れた耐SSC性を有していれば、ミクロ組織は焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上であると判断する。
[Microstructure]
In the microstructure of the steel material according to this embodiment, the total volume fraction of tempered martensite and tempered bainite is 90% or more. The remainder of the microstructure is, for example, ferrite or pearlite. If the microstructure of the steel material having the above-mentioned chemical composition contains a total volume fraction of tempered martensite and tempered bainite of 90% or more, it will be excellent in a sour environment, provided that the other configurations of this embodiment are satisfied. It shows excellent SSC resistance. That is, in this embodiment, if the steel material has excellent SSC resistance, it is determined that the microstructure has a total volume fraction of tempered martensite and tempered bainite of 90% or more.

なお、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率を観察により求める場合、以下の方法で求めることができる。まず、本実施形態による鋼材から、観察面を有する試験片を作製する。鋼材が鋼板の場合、板厚中央部から、圧延方向と板厚方向とを含む面を観察面とする試験片を作製する。鋼材が鋼管の場合、肉厚中央部から、管軸方向と管径方向とを含む面を観察面とする試験片を作製する。鋼材が丸鋼である場合、R/2位置を中央に含み、軸方向と径方向とを含む面を観察面とする試験片を作製する。 In addition, when determining the volume fraction of tempered martensite and tempered bainite by observation, it can be determined by the following method. First, a test piece having an observation surface is produced from the steel material according to this embodiment. When the steel material is a steel plate, a test piece is prepared from the center of the plate thickness, with the plane including the rolling direction and the plate thickness direction as the observation plane. When the steel material is a steel pipe, a test piece is prepared from the center of the wall thickness, with the surface including the pipe axis direction and the pipe diameter direction as the observation surface. When the steel material is a round steel, a test piece is prepared whose observation surface is a surface including the R/2 position in the center and including the axial direction and the radial direction.

試験片の観察面を鏡面に研磨した後、ナイタール腐食液に10秒程度浸漬して、エッチングによる組織現出を行う。エッチングした観察面を、走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いて、二次電子像にて10視野観察する。視野面積は、たとえば、0.01mm2(倍率1000倍)である。各視野において、コントラストから焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトを特定する。特定した焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの面積率を求める。面積率を求める方法は特に限定されず、周知の方法でよい。たとえば、画像解析によって、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの面積率を求めることができる。本実施形態では、全ての視野で求めた、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの面積率の算術平均値を、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率と定義する。After polishing the observation surface of the test piece to a mirror surface, it is immersed in a nital corrosive solution for about 10 seconds to reveal the structure by etching. The etched observation surface is observed in 10 fields of view using a secondary electron image using a scanning electron microscope (SEM). The field of view area is, for example, 0.01 mm 2 (1000x magnification). In each field of view, tempered martensite and tempered bainite are identified from the contrast. The area ratio of the specified tempered martensite and tempered bainite is determined. The method for determining the area ratio is not particularly limited, and any known method may be used. For example, the area ratio of tempered martensite and tempered bainite can be determined by image analysis. In the present embodiment, the arithmetic mean value of the area ratios of tempered martensite and tempered bainite determined in all visual fields is defined as the volume ratio of tempered martensite and tempered bainite.

[鋼材の形状]
上述のとおり、本実施形態による鋼材の形状は特に限定されない。鋼材は、たとえば、鋼管、鋼板、及び、丸鋼である。鋼材が油井用鋼管である場合、好ましい肉厚は9~60mmである。より好ましくは、本実施形態による鋼材は、継目無鋼管である。本実施形態による鋼材が継目無鋼管である場合、肉厚が15mm以上の厚肉の継目無鋼管であっても、125ksi以上の降伏強度と、サワー環境における優れた耐SSC性を有する。
[Shape of steel material]
As mentioned above, the shape of the steel material according to this embodiment is not particularly limited. Examples of the steel materials include steel pipes, steel plates, and round steel. When the steel material is a steel pipe for oil wells, the preferred wall thickness is 9 to 60 mm. More preferably, the steel material according to this embodiment is a seamless steel pipe. When the steel material according to this embodiment is a seamless steel pipe, even if it is a thick seamless steel pipe with a wall thickness of 15 mm or more, it has a yield strength of 125 ksi or more and excellent SSC resistance in a sour environment.

[製造方法]
本実施形態による鋼材の製造方法を説明する。以下、本実施形態による鋼材の一例として、継目無鋼管の製造方法を説明する。継目無鋼管の製造方法は、素材を準備する工程(製鋼工程)と、素材を熱間加工して素管を製造する工程(熱間加工工程)と、素管に対して焼入れ及び焼戻しを実施して、継目無鋼管とする工程(焼入れ工程及び焼戻し工程)とを備える。なお、本実施形態による製造方法は、以下に説明する製造方法に限定されない。以下、各工程について詳述する。
[Production method]
A method for manufacturing steel materials according to this embodiment will be described. Hereinafter, a method for manufacturing a seamless steel pipe will be described as an example of the steel material according to the present embodiment. The manufacturing method of seamless steel pipes consists of a process of preparing the material (steel manufacturing process), a process of hot working the material to produce the base pipe (hot working process), and quenching and tempering the base pipe. and a step of forming a seamless steel pipe (quenching step and tempering step). Note that the manufacturing method according to this embodiment is not limited to the manufacturing method described below. Each step will be explained in detail below.

[製鋼工程]
製鋼工程では、初めに、周知の方法で製造された溶銑に対して、転炉での精錬(一次精錬)を実施する。一次精錬された溶鋼に対して、二次精錬を実施する。二次精錬において、成分調整の合金元素の添加を実施して、上述の化学組成を満たす溶鋼を製造する。
[Steelmaking process]
In the steelmaking process, first, hot metal produced by a well-known method is refined in a converter (primary refining). Secondary refining is performed on the molten steel that has been primary refined. In the secondary refining, alloying elements are added for component adjustment to produce molten steel that satisfies the above-mentioned chemical composition.

二次精錬は、たとえば、RH(Ruhrstahl-Hausen)真空脱ガス処理を実施する。その後、合金成分の最終調整を行う。二次精錬では、複合精錬を実施してもよい。この場合、RH真空脱ガス処理の前にたとえば、LF(Ladle Furnace)、又は、VAD(Vacuum Arc Degassing)を用いた精錬処理を実施する。 The secondary refining is performed by, for example, RH (Ruhrstahl-Hausen) vacuum degassing treatment. After that, final adjustment of alloy components is performed. In the secondary refining, composite refining may be performed. In this case, a refining process using, for example, an LF (Ladle Furnace) or a VAD (Vacuum Arc Degassing) is performed before the RH vacuum degassing process.

二次精錬が実施された溶鋼を用いて、素材を製造する。具体的には、二次精錬が実施された溶鋼を用いて連続鋳造法により鋳片(スラブ、ブルーム、又は、ビレット)を製造する。連続鋳造法では、まず、取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注湯する。このとき、取鍋のノズルを封止するため、ノズルには通常、詰め砂が封入されている。そのため、取鍋からタンディッシュへ、溶鋼と一緒に詰め砂が混入する場合がある。また、上述の化学組成を有する素材を製造する際、詰め砂としてSi酸化物が用いられる場合がある。この場合、製造された素材には、Si酸化物が導入される懸念がある。 Materials are manufactured using molten steel that has undergone secondary refining. Specifically, a slab (slab, bloom, or billet) is manufactured by a continuous casting method using molten steel that has been subjected to secondary refining. In the continuous casting method, molten steel is first poured from a ladle into a tundish. At this time, in order to seal the nozzle of the ladle, the nozzle is usually filled with packed sand. Therefore, packing sand may get mixed in with the molten steel from the ladle into the tundish. Further, when producing a material having the above-mentioned chemical composition, Si oxide may be used as packing sand. In this case, there is a concern that Si oxide may be introduced into the manufactured material.

そこで、本実施形態では、取鍋のノズルに封入されるSi酸化物がタンディッシュ内に導入されるのを防止するため、溶鋼と、Si酸化物とを分離する。Si酸化物を分離する方法は特に限定されないが、たとえば、次の方法を用いることができる。取鍋のノズルの下方であって、タンディッシュの開口部の上方に、傾斜をつけた金属板を配置する。取鍋のノズルを開放した際、まず、Si酸化物がノズルから排出され、続いて溶鋼が排出される。ここで、Si酸化物は溶鋼と比較して軽い。そのため、ノズルから排出されるSi酸化物は、金属板の傾斜に沿って、タンディッシュの開口部の外へと誘導される。金属板の傾斜は、たとえば、底面の無い錐体状に加工した金属板を、取鍋のノズルの直下に頂点が来るように配置することによって設けられてもよく、他の方法によって設けられてもよい。また、金属板は1枚で用いてもよく、複数の金属板を重ねて用いてもよい。さらに、金属板の厚さは特に限定されないが、たとえば、1~10mm程度である。 Therefore, in this embodiment, in order to prevent the Si oxide sealed in the nozzle of the ladle from being introduced into the tundish, the molten steel and the Si oxide are separated. Although the method of separating Si oxide is not particularly limited, for example, the following method can be used. A beveled metal plate is placed below the nozzle of the ladle and above the opening of the tundish. When the nozzle of the ladle is opened, Si oxide is first discharged from the nozzle, followed by molten steel. Here, Si oxide is lighter than molten steel. Therefore, the Si oxide discharged from the nozzle is guided out of the opening of the tundish along the slope of the metal plate. The inclination of the metal plate may be provided, for example, by arranging a cone-shaped metal plate without a bottom surface so that the apex is directly below the nozzle of the ladle, or by other methods. Good too. Further, a single metal plate may be used, or a plurality of metal plates may be used in a stacked manner. Further, the thickness of the metal plate is not particularly limited, but is, for example, about 1 to 10 mm.

ノズルからSi酸化物が排出された後、溶鋼が排出される。このとき、ノズルから排出される溶鋼は、金属板とともに開口部を通ってタンディッシュへ導入される。すなわち、本実施形態において、金属板の一部又は全部はタンディッシュへ導入され、溶鋼に混入してもよい。そのため、本実施形態における金属板は、溶鋼に含まれる合金元素からなる金属板とするのが好ましい。溶鋼に含まれる合金元素からなる金属板として、たとえば、アルミニウム板を用いることができる。なお、本明細書において、アルミニウム板とは、アルミニウム及び残部不純物からなる金属板を意味する。 After the Si oxide is discharged from the nozzle, molten steel is discharged. At this time, the molten steel discharged from the nozzle is introduced into the tundish through the opening along with the metal plate. That is, in this embodiment, part or all of the metal plate may be introduced into the tundish and mixed into the molten steel. Therefore, the metal plate in this embodiment is preferably a metal plate made of an alloy element contained in molten steel. For example, an aluminum plate can be used as the metal plate made of an alloying element contained in the molten steel. Note that in this specification, an aluminum plate means a metal plate made of aluminum and the remainder impurities.

好ましくは、ノズルからSi酸化物が排出された後、溶鋼が排出される前に、ノズルの下方から金属板を除去する。この場合、金属板に付着したSi酸化物が溶鋼に混入するのを防ぐことができる。その結果、製造された鋼材において、粗大Si酸化物の個数密度を5個/200mm2以下にまで低減できる場合がある。したがって、本実施形態では、ノズルからSi酸化物が排出された後、溶鋼が排出される前に、ノズルの下方から金属板を除去するのが好ましい。Preferably, after the Si oxide is discharged from the nozzle and before the molten steel is discharged, the metal plate is removed from below the nozzle. In this case, it is possible to prevent Si oxide adhering to the metal plate from being mixed into the molten steel. As a result, in the manufactured steel material, the number density of coarse Si oxides may be reduced to 5 pieces/200 mm 2 or less. Therefore, in this embodiment, it is preferable to remove the metal plate from below the nozzle after the Si oxide is discharged from the nozzle but before the molten steel is discharged.

金属板をノズルの下方から除去する方法は特に限定されないが、たとえば、金属板の一部に孔を形成しておき、先端にフックが形成された棒を用いて除去してもよい。この場合、棒の先端のフックを金属板の孔に引っ掛け、棒を引っ張ることによって金属板を除去することができる。以上の方法により、Si酸化物を溶鋼から分離して、溶鋼をタンディッシュへ導入することができる。なお、Si酸化物を溶鋼から分離する方法は、上述の方法に限定されない。 The method for removing the metal plate from below the nozzle is not particularly limited, but for example, a hole may be formed in a part of the metal plate and the metal plate may be removed using a rod having a hook at the tip. In this case, the metal plate can be removed by hooking the hook at the tip of the rod into the hole in the metal plate and pulling the rod. By the above method, Si oxide can be separated from molten steel and the molten steel can be introduced into the tundish. Note that the method for separating Si oxide from molten steel is not limited to the above method.

以上の方法により、溶鋼を鋳造して、素材を製造する。素材は、断面円形状のビレット(丸ビレット)が好ましい。素材を製造する方法は、特に限定されない。たとえば、連続鋳造法により、溶鋼を丸ビレットに鋳造してもよい。又は、溶鋼を鋳造して、断面矩形状のビレットを製造してもよく、ブルームを製造してもよい。これらの場合、分塊圧延を実施して、断面矩形状のビレット、又は、ブルームから、丸ビレットを製造するのが好ましい。 By the above method, molten steel is cast to produce a material. The material is preferably a billet with a circular cross section (round billet). The method of manufacturing the material is not particularly limited. For example, molten steel may be cast into round billets using a continuous casting method. Alternatively, a billet with a rectangular cross section may be produced by casting molten steel, or a bloom may be produced. In these cases, it is preferable to carry out blooming rolling to produce a round billet from a billet or bloom having a rectangular cross section.

[熱間加工工程]
熱間加工工程では、準備された素材を熱間加工して中間鋼材を製造する。鋼材が継目無鋼管である場合、中間鋼材は素管に相当する。始めに、ビレットを加熱炉で加熱する。加熱温度は特に限定されないが、たとえば、1100~1300℃である。加熱炉から抽出されたビレットに対して熱間加工を実施して、素管(継目無鋼管)を製造する。熱間加工の方法は、特に限定されず、周知の方法でよい。
[Hot processing process]
In the hot working step, the prepared material is hot worked to produce an intermediate steel material. When the steel material is a seamless steel pipe, the intermediate steel material corresponds to the base pipe. First, the billet is heated in a heating furnace. The heating temperature is not particularly limited, but is, for example, 1100 to 1300°C. Hot working is performed on the billet extracted from the heating furnace to produce a raw pipe (seamless steel pipe). The hot working method is not particularly limited, and may be any known method.

たとえば、熱間加工としてマンネスマン法を実施して、素管を製造してもよい。この場合、穿孔機により丸ビレットを穿孔圧延する。穿孔圧延する場合、穿孔比は特に限定されないが、たとえば、1.0~4.0である。穿孔圧延された丸ビレットをさらに、マンドレルミル、レデューサー、サイジングミル等により熱間圧延して素管にする。熱間加工工程での累積の減面率はたとえば、20~70%である。 For example, the raw pipe may be manufactured by implementing the Mannesmann method as hot working. In this case, the round billet is pierced and rolled using a piercer. In the case of piercing rolling, the piercing ratio is not particularly limited, but is, for example, 1.0 to 4.0. The hole-rolled round billet is further hot-rolled using a mandrel mill, reducer, sizing mill, etc. to form a blank tube. The cumulative area reduction rate in the hot working step is, for example, 20 to 70%.

他の熱間加工方法を実施して、ビレットから素管を製造してもよい。たとえば、カップリングのように短尺の厚肉鋼材である場合、エルハルト法等の鍛造により素管を製造してもよい。以上の工程により素管が製造される。素管の肉厚は特に限定されないが、たとえば、9~60mmである。 Other hot working methods may be used to produce blank tubes from billets. For example, in the case of a short thick-walled steel material such as a coupling, the raw tube may be manufactured by forging such as the Erhard method. A raw pipe is manufactured through the above steps. The wall thickness of the raw tube is not particularly limited, but is, for example, 9 to 60 mm.

熱間加工により製造された素管は空冷されてもよい(As-Rolled)。熱間加工により製造された素管は、常温まで冷却せずに、熱間加工後に直接焼入れを実施してもよく、熱間加工後に補熱(再加熱)した後、焼入れを実施してもよい。 The raw tube manufactured by hot working may be air-cooled (As-Rolled). The raw tube manufactured by hot working may be quenched directly after hot working without being cooled to room temperature, or may be quenched after reheating (reheating) after hot working. good.

熱間加工後に直接焼入れ、又は、補熱した後焼入れを実施する場合、焼入れ途中に冷却の停止、又は、緩冷却を実施してもよい。この場合、素管に焼割れが発生するのを抑制できる。熱間加工後に直接焼入れ、又は、補熱した後焼入れを実施する場合さらに、焼入れ後であって次工程の熱処理前に、応力除去焼鈍(SR)を実施してもよい。この場合、素管の残留応力が除去される。 When directly quenching after hot working or quenching after reheating, cooling may be stopped during quenching or slow cooling may be performed. In this case, it is possible to suppress the occurrence of quench cracks in the raw pipe. In the case where direct quenching is performed after hot working or quenching is performed after reheating, stress relief annealing (SR) may be performed after quenching and before the next step of heat treatment. In this case, residual stress in the raw pipe is removed.

鋼材が丸鋼の場合、初めに、素材を加熱炉で加熱する。加熱温度は特に限定されないが、たとえば、1100~1300℃である。加熱炉から抽出された素材に対して熱間加工を実施して、軸方向に垂直な断面が円形の中間鋼材を製造する。熱間加工はたとえば、分塊圧延機による分塊圧延、又は、連続圧延機による熱間圧延である。連続圧延機は、上下方向に並んで配置された一対の孔型ロールを有する水平スタンドと、水平方向に並んで配置された一対の孔型ロールを有する垂直スタンドとが交互に配列されている。 If the steel material is round steel, first the material is heated in a heating furnace. The heating temperature is not particularly limited, but is, for example, 1100 to 1300°C. Hot working is performed on the material extracted from the heating furnace to produce an intermediate steel material having a circular cross section perpendicular to the axial direction. The hot working is, for example, blooming rolling using a blooming mill or hot rolling using a continuous rolling mill. A continuous rolling mill has a horizontal stand having a pair of grooved rolls arranged in parallel in the vertical direction and a vertical stand having a pair of grooved rolls arranged in parallel in the horizontal direction, which are arranged alternately.

鋼材が鋼板の場合、初めに、素材を加熱炉で加熱する。加熱温度は特に限定されないが、たとえば、1100~1300℃である。加熱炉から抽出された素材に対して、分塊圧延機、及び、連続圧延機を用いて熱間圧延を実施して、鋼板形状の中間鋼材を製造する。 When the steel material is a steel plate, the material is first heated in a heating furnace. The heating temperature is not particularly limited, but is, for example, 1100 to 1300°C. The raw material extracted from the heating furnace is hot-rolled using a blooming mill and a continuous rolling mill to produce an intermediate steel material in the shape of a steel plate.

以上のとおり、熱間加工工程では、準備された素材を熱間加工して、中間鋼材を製造する。以下、焼入れ工程について詳述する。 As described above, in the hot working step, the prepared material is hot worked to produce an intermediate steel material. The hardening process will be explained in detail below.

[焼入れ工程]
焼入れ工程では、準備された中間鋼材(素管)に対して、焼入れを実施する。本明細書において、「焼入れ」とは、A3点以上の中間鋼材を急冷することを意味する。好ましい焼入れ温度は800~1000℃である。焼入れ温度が高すぎれば、旧γ粒の結晶粒が粗大になり、鋼材の耐SSC性が低下する場合がある。したがって、焼入れ温度は800~1000℃であるのが好ましい。
[Quenching process]
In the quenching process, the prepared intermediate steel material (raw pipe) is quenched. In this specification, "quenching" means quenching an intermediate steel material having an A3 point or higher. The preferred quenching temperature is 800-1000°C. If the quenching temperature is too high, the crystal grains of the prior γ grains may become coarse and the SSC resistance of the steel material may decrease. Therefore, the quenching temperature is preferably 800 to 1000°C.

本明細書において、焼入れ温度とは、熱間加工後に直接焼入れを実施する場合、最終の熱間加工を実施する装置の出側に設置された温度計で測定された、中間鋼材の表面温度に相当する。焼入れ温度とはさらに、熱間加工後に補熱又は再加熱した後、焼入れを実施する場合、補熱又は再加熱を実施する炉の温度に相当する。 In this specification, the quenching temperature refers to the surface temperature of the intermediate steel material measured with a thermometer installed on the exit side of the equipment that performs the final hot working when quenching is performed directly after hot working. Equivalent to. Furthermore, the quenching temperature corresponds to the temperature of the furnace in which the reheating or reheating is performed when quenching is performed after the hot working.

焼入れ方法はたとえば、焼入れ開始温度から中間鋼材(素管)を連続的に冷却し、素管の表面温度を連続的に低下させる。連続冷却処理の方法は特に限定されず、周知の方法でよい。連続冷却処理の方法はたとえば、水槽に素管を浸漬して冷却する方法や、シャワー水冷又はミスト冷却により素管を加速冷却する方法である。 In the quenching method, for example, the intermediate steel material (raw tube) is continuously cooled from the quenching start temperature to continuously lower the surface temperature of the empty tube. The method of continuous cooling treatment is not particularly limited, and any known method may be used. Examples of the continuous cooling treatment include a method in which the raw tube is cooled by immersing it in a water tank, and a method in which the raw tube is acceleratedly cooled by shower water cooling or mist cooling.

焼入れ時の冷却速度が遅すぎれば、マルテンサイト及びベイナイト主体のミクロ組織とならず、本実施形態で規定する機械的特性(125ksi以上の降伏強度)が得られない。この場合さらに、優れた低温靭性及び優れた耐SSC性が得られない。 If the cooling rate during quenching is too slow, a microstructure consisting mainly of martensite and bainite will not be obtained, and the mechanical properties defined in this embodiment (yield strength of 125 ksi or more) will not be obtained. Furthermore, in this case, excellent low temperature toughness and excellent SSC resistance cannot be obtained.

したがって、上述のとおり、本実施形態による鋼材の製造方法では、焼入れ時に中間鋼材を急冷する。具体的には、焼入れ工程において、焼入れ時の中間鋼材(素管)の表面温度が800~500℃の範囲における平均冷却速度を、焼入れ時冷却速度CR800-500と定義する。より具体的には、焼入れ時冷却速度CR800-500は、焼入れされる中間鋼材の断面内で最も遅く冷却される部位(たとえば、両表面を強制冷却する場合、中間鋼材厚さの中心部)において測定された温度から決定される。Therefore, as described above, in the method for manufacturing a steel material according to the present embodiment, the intermediate steel material is rapidly cooled during quenching. Specifically, in the quenching process, the average cooling rate when the surface temperature of the intermediate steel material (raw pipe) during quenching is in the range of 800 to 500°C is defined as the cooling rate during quenching CR 800-500 . More specifically, the cooling rate CR 800-500 during quenching is determined by the part of the intermediate steel material to be quenched that is cooled slowest in its cross section (for example, in the case of forced cooling on both surfaces, the center of the thickness of the intermediate steel material). determined from the temperature measured at

好ましい焼入れ時冷却速度CR800-500は300℃/分以上である。より好ましい焼入れ時冷却速度CR800-500の下限は450℃/分であり、さらに好ましくは600℃/分である。焼入れ時冷却速度CR800-500の上限は特に規定しないが、たとえば、60000℃/分である。A preferable cooling rate CR 800-500 during quenching is 300° C./min or more. The lower limit of the cooling rate CR 800-500 during quenching is more preferably 450°C/min, and even more preferably 600°C/min. The upper limit of the cooling rate CR 800-500 during quenching is not particularly specified, but is, for example, 60000° C./min.

好ましくは、素管に対してオーステナイト域での加熱を複数回実施した後、焼入れを実施する。この場合、焼入れ前のオーステナイト粒が微細化されるため、鋼材の耐SSC性が高まる。複数回焼入れを実施することにより、オーステナイト域での加熱を複数回繰り返してもよいし、焼準及び焼入れを実施することにより、オーステナイト域での加熱を複数回繰り返してもよい。また、焼入れと後述する焼戻しとを組合せて、複数回実施してもよい。すなわち、複数回の焼入れ焼戻しを実施してもよい。この場合、鋼材の耐SSC性がさらに高まる。以下、焼戻し工程について詳述する。 Preferably, the raw pipe is heated in the austenite region multiple times and then quenched. In this case, since the austenite grains before quenching are refined, the SSC resistance of the steel material increases. By performing quenching multiple times, heating in the austenite region may be repeated multiple times, or by performing normalization and quenching, heating in the austenite region may be repeated multiple times. Further, quenching and tempering, which will be described later, may be combined and performed multiple times. That is, quenching and tempering may be performed multiple times. In this case, the SSC resistance of the steel material is further improved. The tempering process will be described in detail below.

[焼戻し工程]
焼戻し工程では、上述の焼入れが実施された素管に対して、焼戻しを実施する。本明細書において、「焼戻し」とは、焼入れ後の中間鋼材をAc1点未満の温度で再加熱して、保持することを意味する。ここで、焼戻し温度とは、焼入れ後の中間鋼材を加熱して、保持する際の炉の温度に相当する。焼戻し時間とは、中間鋼材の温度が所定の焼戻し温度に到達してから、熱処理炉から抽出されるまでの時間を意味する。
[Tempering process]
In the tempering step, the raw tube that has been hardened as described above is tempered. In this specification, "tempering" means reheating and holding the intermediate steel material after quenching at a temperature below the A c1 point. Here, the tempering temperature corresponds to the temperature of the furnace at which the intermediate steel material after quenching is heated and held. Tempering time means the time from when the temperature of the intermediate steel material reaches a predetermined tempering temperature until it is extracted from the heat treatment furnace.

焼戻し温度は、継目無鋼管の化学組成、及び、得ようとする降伏強度に応じて適宜調整する。つまり、本実施形態の化学組成を有する素管に対して、焼戻し温度を調整して、継目無鋼管の降伏強度を862MPa以上に調整する。なお、当業者であれば、焼戻し温度を調整して、継目無鋼管の降伏強度を862MPa以上、及び、931MPa以上に調整することは、当然に可能である。具体的に、本実施形態による焼戻し工程において、好ましい焼戻し温度は650~690℃である。焼戻し温度のより好ましい下限は655℃である。焼戻し温度のより好ましい上限は685℃である。 The tempering temperature is appropriately adjusted depending on the chemical composition of the seamless steel pipe and the desired yield strength. That is, the yield strength of the seamless steel pipe is adjusted to 862 MPa or more by adjusting the tempering temperature for the raw pipe having the chemical composition of this embodiment. Note that it is naturally possible for those skilled in the art to adjust the yield strength of the seamless steel pipe to 862 MPa or more and 931 MPa or more by adjusting the tempering temperature. Specifically, in the tempering process according to this embodiment, the preferred tempering temperature is 650 to 690°C. A more preferable lower limit of the tempering temperature is 655°C. A more preferable upper limit of the tempering temperature is 685°C.

焼戻し時間が短すぎれば、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイト主体のミクロ組織が得られない場合がある。一方、焼戻し時間が長すぎれば、上記効果は飽和する。したがって、本実施形態の焼戻し工程において、焼戻し時間は10~90分とするのが好ましい。焼戻し時間のより好ましい下限は15分である。焼戻し時間のより好ましい上限は80分である。 If the tempering time is too short, a microstructure consisting mainly of tempered martensite and tempered bainite may not be obtained. On the other hand, if the tempering time is too long, the above effect will be saturated. Therefore, in the tempering step of this embodiment, the tempering time is preferably 10 to 90 minutes. A more preferable lower limit of the tempering time is 15 minutes. A more preferable upper limit of the tempering time is 80 minutes.

以上の製造方法によって、本実施形態による鋼材を製造することができる。なお、上述の製造方法では、一例として継目無鋼管の製造方法を説明した。しかしながら、本実施形態による鋼材は、鋼板や他の形状であってもよい。鋼板や他の形状の製造方法も、上述の製造方法と同様に、たとえば、準備工程と、焼入れ工程と、焼戻し工程とを備える。さらに、上述の製造方法は一例であり、他の製造方法によって製造されてもよい。 The steel material according to this embodiment can be manufactured by the above manufacturing method. In addition, in the above-mentioned manufacturing method, the manufacturing method of a seamless steel pipe was demonstrated as an example. However, the steel material according to this embodiment may be a steel plate or other shapes. Similar to the above-described manufacturing method, the manufacturing method for steel plates and other shapes includes, for example, a preparation process, a quenching process, and a tempering process. Furthermore, the above-mentioned manufacturing method is just an example, and other manufacturing methods may be used.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1では、降伏強度が862~931MPa未満の鋼材について評価した。具体的に、まず、表1-1及び表1-2に示す化学組成を有する溶鋼を製造した。なお、表1-2中の「-」は、各元素の含有量が不純物レベルであることを意味する。具体的に、鋼AのV含有量、Cu含有量、Ni含有量、及び、W含有量は、小数第三位を四捨五入して、0%であったことを意味する。さらに、鋼AのCa含有量、Mg含有量、Zr含有量、及び、希土類元素(REM)含有量は、小数第五位を四捨五入して、0%であったことを意味する。 In Example 1, steel materials having a yield strength of 862 to less than 931 MPa were evaluated. Specifically, first, molten steel having the chemical composition shown in Tables 1-1 and 1-2 was produced. Note that "-" in Table 1-2 means that the content of each element is at an impurity level. Specifically, the V content, Cu content, Ni content, and W content of Steel A were rounded to the second decimal place, meaning that they were 0%. Further, the Ca content, Mg content, Zr content, and rare earth element (REM) content of Steel A were rounded to the fifth decimal place, meaning that they were 0%.

Figure 0007406177000001
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Figure 0007406177000002
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上記溶鋼を用いて、連続鋳造法によって丸ビレットを製造した。連続鋳造法において、取鍋からタンディッシュへ溶鋼を導入する際、タンディッシュの開口部上方に、底面の無い錐体状に加工した金属板を、取鍋のノズルの直下に頂点が来るように配置した。タンディッシュの開口部上方に、上記形状の金属板を配置したか否かを、表2に示す。具体的に、タンディッシュの開口部上方に、上記形状の金属板を配置した場合、表2の「金属板」欄に「A」と示す。タンディッシュの開口部上方に、上記形状の金属板を配置しなかった場合、表2の「金属板」欄に「B」と示す。なお、タンディッシュの開口部上方に配置した、上記形状の金属板は、アルミニウム板とした。具体的に、厚さ2mmのアルミニウム板を3枚重ねて使用した。また、試験番号3、8~10、及び、12では、ノズルからSi酸化物が排出された後、溶鋼が排出される前に、先端にフックの形成された棒を用いてノズルの下方から金属板を除去した。 A round billet was manufactured using the above molten steel by a continuous casting method. In the continuous casting method, when introducing molten steel from the ladle to the tundish, a metal plate processed into a conical shape without a bottom is placed above the opening of the tundish so that the apex is directly below the nozzle of the ladle. Placed. Table 2 shows whether a metal plate of the above shape was placed above the opening of the tundish. Specifically, when a metal plate having the above shape is placed above the opening of the tundish, "A" is shown in the "Metal plate" column of Table 2. When the metal plate having the above shape is not placed above the opening of the tundish, "B" is shown in the "Metal plate" column of Table 2. Note that the metal plate having the above shape and arranged above the opening of the tundish was an aluminum plate. Specifically, three aluminum plates with a thickness of 2 mm were stacked and used. In test numbers 3, 8 to 10, and 12, after the Si oxide was discharged from the nozzle, but before the molten steel was discharged, a rod with a hook at the tip was used to remove the metal from below the nozzle. The board was removed.

Figure 0007406177000003
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製造した試験番号1~19の丸ビレットを1250℃で1時間保持した後、マンネスマン-マンドレル方式による熱間圧延を実施して、試験番号1~19の素管(継目無鋼管)を製造した。さらに、得られた試験番号1~19の素管に対して、焼入れを実施した。具体的には、試験番号1~19の素管を、表2の「焼入れ」欄に記載の焼入れ温度(℃)で焼入れ時間(分)だけ保持した後、シャワー水冷による焼入れを実施した。なお、試験番号1~19において、焼入れ時冷却速度CR800-500は、いずれも480~30000℃/分の範囲内であった。ここで、表2に記載の焼入れ温度(℃)は、素管を加熱した熱処理炉の温度(℃)とした。さらに、表2に記載の焼入れ時間(分)は、素管を焼入れ温度で保持した時間(分)とした。The manufactured round billets of test numbers 1 to 19 were held at 1250 ° C. for 1 hour, and then hot rolled using the Mannesmann-mandrel method to produce raw pipes (seamless steel pipes) of test numbers 1 to 19. Furthermore, the obtained raw tubes with test numbers 1 to 19 were quenched. Specifically, the raw tubes of test numbers 1 to 19 were held at the quenching temperature (°C) listed in the "Quenching" column of Table 2 for the quenching time (minutes), and then quenched by shower water cooling. In addition, in test numbers 1 to 19, the cooling rate CR 800-500 during quenching was all within the range of 480 to 30,000°C/min. Here, the quenching temperature (°C) listed in Table 2 was the temperature (°C) of the heat treatment furnace in which the raw tube was heated. Furthermore, the quenching time (minutes) listed in Table 2 was the time (minutes) during which the raw tube was held at the quenching temperature.

得られた試験番号1~19の素管に対して、焼戻しを実施した。具体的には、試験番号1~19の素管を、表2の「焼戻し」欄に記載の焼戻し温度(℃)で焼戻し時間(分)だけ保持する焼戻しを実施した。ここで、表2に記載の焼戻し温度(℃)は、素管を加熱した焼戻し炉の温度(℃)とした。さらに、表2に記載の焼戻し時間(分)は、素管を焼戻し温度で保持した時間(分)とした。以上の製造工程により、試験番号1~19の継目無鋼管を得た。 The obtained blank tubes with test numbers 1 to 19 were tempered. Specifically, the raw tubes of Test Numbers 1 to 19 were tempered by holding them at the tempering temperature (°C) listed in the "Tempering" column of Table 2 for the tempering time (minutes). Here, the tempering temperature (°C) listed in Table 2 was the temperature (°C) of the tempering furnace in which the raw tube was heated. Further, the tempering time (minutes) listed in Table 2 was the time (minutes) during which the raw tube was maintained at the tempering temperature. Through the above manufacturing process, seamless steel pipes with test numbers 1 to 19 were obtained.

[評価試験]
上記の焼戻し後の試験番号1~19の継目無鋼管に対して、以下に説明する引張試験、粗大Si酸化物の個数密度測定試験、及び、耐SSC性試験を実施した。
[Evaluation test]
The tensile test, coarse Si oxide number density measurement test, and SSC resistance test described below were conducted on the seamless steel pipes with test numbers 1 to 19 after tempering.

[引張試験]
試験番号1~19の継目無鋼管に対して、引張試験を実施して、降伏強度を求めた。引張試験はASTM E8/E8M(2021)に準拠して行った。試験番号1~19の継目無鋼管の肉厚中央部から、平行部直径8.9mm、標点距離35.6mmの丸棒試験片を作製した。丸棒試験片の軸方向は、継目無鋼管の管軸方向と平行であった。作製した丸棒試験片を用いて、常温(25℃)、大気中にて引張試験を実施して、試験番号1~19の継目無鋼管の降伏強度(MPa)を得た。なお、本実施例では、引張試験で得られた0.65%伸び時の応力(0.65%耐力)を、降伏強度と定義した。試験番号1~19について、得られた降伏強度(MPa)を「YS(MPa)」として表2に示す。
[Tensile test]
A tensile test was conducted on the seamless steel pipes with test numbers 1 to 19 to determine the yield strength. The tensile test was conducted in accordance with ASTM E8/E8M (2021). Round bar test pieces with a parallel part diameter of 8.9 mm and a gauge length of 35.6 mm were prepared from the thick center portions of the seamless steel pipes of test numbers 1 to 19. The axial direction of the round bar test piece was parallel to the pipe axial direction of the seamless steel pipe. Using the prepared round bar test pieces, a tensile test was conducted at room temperature (25° C.) in the atmosphere to obtain the yield strength (MPa) of the seamless steel pipes of test numbers 1 to 19. In this example, the stress at 0.65% elongation (0.65% yield strength) obtained in the tensile test was defined as the yield strength. For test numbers 1 to 19, the yield strength (MPa) obtained is shown in Table 2 as "YS (MPa)".

[粗大Si酸化物の個数密度測定試験]
試験番号1~19の継目無鋼管に対して、粗大Si酸化物の個数密度測定試験を実施して、長径5.0μm以上のSi酸化物(粗大Si酸化物)の個数密度を求めた。試験番号1~19の継目無鋼管の肉厚中央部から作製した試験片を用いて、上述の方法で、粗大Si酸化物の個数密度を求めた。試験番号1~19について、得られた粗大Si酸化物の個数密度(個/100mm2)を、表2の「粗大Si酸化物(個/100mm2)」欄に示す。
[Number density measurement test of coarse Si oxide]
A coarse Si oxide number density measurement test was conducted on the seamless steel pipes of test numbers 1 to 19 to determine the number density of Si oxides (coarse Si oxides) with a major diameter of 5.0 μm or more. The number density of coarse Si oxides was determined by the method described above using test pieces prepared from the thick center portions of seamless steel pipes with test numbers 1 to 19. For test numbers 1 to 19, the number density (pieces/100 mm 2 ) of coarse Si oxides obtained is shown in the "Coarse Si oxides (pieces/100 mm 2 )" column of Table 2.

[耐SSC性試験]
試験番号1~19の継目無鋼管に対して、NACE TM0177-2016 Method Aに準拠した方法で耐SSC性試験を実施して、耐SSC性を評価した。具体的には、試験番号1~19の継目無鋼管の肉厚中央部から、径6.35mm、平行部の長さ25.4mmの丸棒試験片を作製した。作製した試験片のうち3本に対して、耐SSC性試験を実施した。なお、試験片の軸方向は、管軸方向に平行であった。
[SSC resistance test]
SSC resistance tests were conducted on seamless steel pipes with test numbers 1 to 19 in accordance with NACE TM0177-2016 Method A to evaluate SSC resistance. Specifically, round bar test pieces with a diameter of 6.35 mm and a parallel portion length of 25.4 mm were prepared from the thick center portions of the seamless steel pipes of test numbers 1 to 19. An SSC resistance test was conducted on three of the prepared test pieces. Note that the axial direction of the test piece was parallel to the tube axis direction.

試験番号1~19の丸棒試験片の軸方向に引張応力を負荷した。このとき、与えられる応力が各鋼板の実降伏応力の90%になるように調整した。試験溶液は、酢酸でpH3.5に調整した、5.0質量%塩化ナトリウムと0.4質量%酢酸ナトリウムとの混合水溶液(NACE solution B)を用いた。3つの試験容器に24℃の試験溶液をそれぞれ注入し、試験浴とした。応力が付加された3本の丸棒試験片を、1本ずつ異なる試験容器の試験浴に浸漬した。各試験浴を脱気した後、0.1atmのH2Sガスと0.9atmのCO2ガスとの混合ガスを試験浴に吹き込み、飽和させた。0.01atmのH2Sガスと0.99atmのCO2ガスとの混合ガスが飽和した試験浴を、24℃で1440時間保持した。Tensile stress was applied in the axial direction of the round bar test pieces with test numbers 1 to 19. At this time, the applied stress was adjusted to be 90% of the actual yield stress of each steel plate. The test solution used was a mixed aqueous solution (NACE solution B) of 5.0 mass% sodium chloride and 0.4 mass% sodium acetate, which was adjusted to pH 3.5 with acetic acid. A test solution at 24° C. was injected into three test containers to form test baths. Three stress-applied round bar test pieces were immersed one by one in a test bath in a different test container. After each test bath was degassed, a mixed gas of 0.1 atm H 2 S gas and 0.9 atm CO 2 gas was blown into the test bath to saturate it. A test bath saturated with a mixed gas of 0.01 atm H 2 S gas and 0.99 atm CO 2 gas was maintained at 24° C. for 1440 hours.

1440時間保持後の試験番号1~19の丸棒試験片に対して、硫化物応力割れ(SSC)の発生の有無を観察した。具体的には、1440時間保持後の丸棒試験片を、肉眼で観察した。試験番号1~19について、3本の丸棒試験片のうちSSCが発生した本数を、表2の「SSC発生本数(本)」欄に示す。 After holding for 1440 hours, the round bar test pieces of test numbers 1 to 19 were observed for the occurrence of sulfide stress cracking (SSC). Specifically, the round bar test piece after being held for 1440 hours was observed with the naked eye. For test numbers 1 to 19, the number of specimens in which SSC occurred among the three round bar test pieces is shown in the "Number of specimens in which SSC occurred (pieces)" column of Table 2.

[試験結果]
表1-1、表1-2、及び、表2を参照して、試験番号1~12の継目無鋼管の化学組成は適切であり、製造方法も上述の好ましい条件を満たしていた。その結果、これらの継目無鋼管は、降伏強度が862~931MPa未満であり、粗大Si酸化物の個数密度が5個/100mm2以下であった。その結果、これらの継目無鋼管は、耐SSC性試験において、SSCが発生しなかった。すなわち、試験番号1~12の継目無鋼管は、862~931MPa未満の降伏強度と、優れた耐SSC性とを有していた。
[Test results]
Referring to Tables 1-1, 1-2, and 2, the chemical compositions of the seamless steel pipes of test numbers 1 to 12 were appropriate, and the manufacturing methods also satisfied the above-mentioned preferable conditions. As a result, these seamless steel pipes had a yield strength of 862 to less than 931 MPa, and a number density of coarse Si oxides of 5 pieces/100 mm 2 or less. As a result, SSC did not occur in these seamless steel pipes in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipes of test numbers 1 to 12 had yield strengths of 862 to less than 931 MPa and excellent SSC resistance.

一方、試験番号13及び14の継目無鋼管は、粗大Si酸化物の個数密度が5個/100mm2を超えた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号13及び14の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。On the other hand, in the seamless steel pipes of test numbers 13 and 14, the number density of coarse Si oxides exceeded 5 pieces/100 mm 2 . As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipes of test numbers 13 and 14 did not have excellent SSC resistance.

試験番号15の継目無鋼管は、Mn含有量が高すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号15の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 15 had too high a Mn content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 15 did not have excellent SSC resistance.

試験番号16の継目無鋼管は、Mo含有量が低すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号16の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 16 had too low Mo content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 16 did not have excellent SSC resistance.

試験番号17の継目無鋼管は、S含有量が高すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号17の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 17 had too high a S content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 17 did not have excellent SSC resistance.

試験番号18の継目無鋼管は、P含有量が高すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号18の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 18 had too high a P content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 18 did not have excellent SSC resistance.

試験番号19の継目無鋼管は、O含有量が高すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号19の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 19 had too high an O content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of Test No. 19 did not have excellent SSC resistance.

実施例2では、降伏強度が931MPa以上の鋼材について評価した。具体的に、まず、表3-1及び表3-2に示す化学組成を有する溶鋼を製造した。なお、表3-2中の「-」は、各元素の含有量が不純物レベルであることを意味する。具体的に、鋼RのCu含有量、Ni含有量、及び、W含有量は、小数第三位を四捨五入して、0%であったことを意味する。さらに、鋼RのCa含有量、Mg含有量、Zr含有量、及び、希土類元素(REM)含有量は、小数第五位を四捨五入して、0%であったことを意味する。 In Example 2, steel materials with a yield strength of 931 MPa or more were evaluated. Specifically, first, molten steel having the chemical composition shown in Table 3-1 and Table 3-2 was produced. Note that "-" in Table 3-2 means that the content of each element is at the impurity level. Specifically, the Cu content, Ni content, and W content of Steel R were rounded to the second decimal place, meaning that they were 0%. Further, the Ca content, Mg content, Zr content, and rare earth element (REM) content of Steel R were rounded to the fifth decimal place, meaning that they were 0%.

Figure 0007406177000004
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Figure 0007406177000005
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上記溶鋼を用いて、連続鋳造法によって丸ビレットを製造した。連続鋳造法において、取鍋からタンディッシュへ溶鋼を導入する際、タンディッシュの開口部上方に、底面の無い錐体状に加工した金属板を、取鍋のノズルの直下に頂点が来るように配置した。タンディッシュの開口部上方に、上記形状の金属板を配置したか否かを、表4に示す。具体的に、タンディッシュの開口部上方に、上記形状の金属板を配置した場合、表4の「金属板」欄に「A」と示す。タンディッシュの開口部上方に、上記形状の金属板を配置しなかった場合、表4の「金属板」欄に「B」と示す。なお、タンディッシュの開口部上方に配置した、上記形状の金属板は、アルミニウム板とした。具体的に、厚さ2mmのアルミニウム板を3枚重ねて使用した。また、上記形状の金属板を配置した実施例では、ノズルからSi酸化物が排出された後、溶鋼が排出される前に、先端にフックの形成された棒を用いてノズルの下方から金属板を除去した。 A round billet was manufactured using the above molten steel by a continuous casting method. In the continuous casting method, when introducing molten steel from the ladle to the tundish, a metal plate processed into a conical shape without a bottom is placed above the opening of the tundish so that the apex is directly below the nozzle of the ladle. Placed. Table 4 shows whether a metal plate having the above shape was placed above the opening of the tundish. Specifically, when a metal plate having the above shape is placed above the opening of the tundish, "A" is shown in the "Metal plate" column of Table 4. When the metal plate having the above shape is not placed above the opening of the tundish, "B" is shown in the "Metal plate" column of Table 4. Note that the metal plate having the above shape and arranged above the opening of the tundish was an aluminum plate. Specifically, three aluminum plates with a thickness of 2 mm were stacked and used. In addition, in the embodiment in which the metal plate of the above shape is arranged, after the Si oxide is discharged from the nozzle and before the molten steel is discharged, a rod with a hook formed at the tip is used to remove the metal plate from below the nozzle. was removed.

Figure 0007406177000006
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製造した試験番号20~40の丸ビレットを1250℃で1時間保持した後、マンネスマン-マンドレル方式による熱間圧延を実施して、試験番号20~40の素管(継目無鋼管)を製造した。さらに、得られた試験番号20~40の素管に対して、焼入れを実施した。具体的には、試験番号20~40の素管を、表4の「焼入れ」欄に記載の焼入れ温度(℃)で焼入れ時間(分)だけ保持した後、シャワー水冷による焼入れを実施した。なお、試験番号20~40において、焼入れ時冷却速度CR800-500は、いずれも480~30000℃/分の範囲内であった。ここで、表4に記載の焼入れ温度(℃)は、素管を加熱した熱処理炉の温度(℃)とした。さらに、表4に記載の焼入れ時間(分)は、素管を焼入れ温度で保持した時間(分)とした。The manufactured round billets with test numbers 20 to 40 were held at 1250°C for 1 hour, and then hot rolled using the Mannesmann-mandrel method to produce base pipes (seamless steel pipes) with test numbers 20 to 40. Furthermore, the obtained raw tubes with test numbers 20 to 40 were quenched. Specifically, the raw tubes with test numbers 20 to 40 were held at the quenching temperature (°C) listed in the "Quenching" column of Table 4 for the quenching time (minutes), and then quenched by shower water cooling. In addition, in test numbers 20 to 40, the cooling rate CR 800-500 during quenching was within the range of 480 to 30,000°C/min. Here, the quenching temperature (°C) listed in Table 4 was the temperature (°C) of the heat treatment furnace in which the raw tube was heated. Furthermore, the quenching time (minutes) listed in Table 4 was the time (minutes) during which the raw tube was held at the quenching temperature.

さらに、試験番号22の素管に対して、2回目の焼入れを実施した。具体的に、試験番号3の素管を900℃の熱処理炉で10分間保持した後、シャワー水冷による焼入れを実施した。なお、試験番号22の素管に対して実施した2回目の焼入れについても、焼入れ時冷却速度CR800-500は、いずれも480~30000℃/分の範囲内であった。Furthermore, the raw tube of test number 22 was quenched a second time. Specifically, the raw tube of test number 3 was held in a heat treatment furnace at 900° C. for 10 minutes, and then quenched by shower water cooling. In addition, in the second quenching performed on the raw tube of test number 22, the cooling rate CR 800-500 during quenching was within the range of 480 to 30,000°C/min.

得られた試験番号20~40の素管に対して、焼戻しを実施した。具体的には、試験番号20~40の素管を、表4の「焼戻し」欄に記載の焼戻し温度(℃)で焼戻し時間(分)だけ保持する焼戻しを実施した。ここで、表4に記載の焼戻し温度(℃)は、素管を加熱した焼戻し炉の温度(℃)とした。さらに、表4に記載の焼戻し時間(分)は、素管を焼戻し温度で保持した時間(分)とした。以上の製造工程により、試験番号20~40の継目無鋼管を得た。 The obtained blank tubes with test numbers 20 to 40 were tempered. Specifically, the raw tubes of test numbers 20 to 40 were tempered by holding them at the tempering temperature (°C) listed in the "Tempering" column of Table 4 for the tempering time (minutes). Here, the tempering temperature (°C) listed in Table 4 was the temperature (°C) of the tempering furnace in which the raw tube was heated. Furthermore, the tempering time (minutes) listed in Table 4 was the time (minutes) during which the raw tube was maintained at the tempering temperature. Through the above manufacturing process, seamless steel pipes with test numbers 20 to 40 were obtained.

[評価試験]
上記の焼戻し後の試験番号20~40の継目無鋼管に対して、以下に説明する引張試験、粗大Si酸化物の個数密度測定試験、及び、耐SSC性試験を実施した。
[Evaluation test]
The tensile test, coarse Si oxide number density measurement test, and SSC resistance test described below were conducted on the seamless steel pipes with test numbers 20 to 40 after tempering.

[引張試験]
試験番号20~40の継目無鋼管に対して、引張試験を実施して、降伏強度を求めた。引張試験はASTM E8/E8M(2021)に準拠して行った。試験番号20~40の継目無鋼管の肉厚中央部から、平行部直径8.9mm、標点距離35.6mmの丸棒試験片を作製した。丸棒試験片の軸方向は、継目無鋼管の管軸方向と平行であった。作製した丸棒試験片を用いて、常温(25℃)、大気中にて引張試験を実施して、試験番号20~40の継目無鋼管の降伏強度(MPa)を得た。なお、本実施例では、引張試験で得られた0.65%伸び時の応力(0.65%耐力)を、降伏強度と定義した。試験番号20~40について、得られた降伏強度(MPa)を「YS(MPa)」として表4に示す。
[Tensile test]
A tensile test was conducted on the seamless steel pipes with test numbers 20 to 40 to determine the yield strength. The tensile test was conducted in accordance with ASTM E8/E8M (2021). A round bar test piece with a parallel part diameter of 8.9 mm and a gauge length of 35.6 mm was prepared from the thick center part of seamless steel pipes with test numbers 20 to 40. The axial direction of the round bar test piece was parallel to the pipe axial direction of the seamless steel pipe. Using the prepared round bar test pieces, a tensile test was conducted at room temperature (25° C.) in the atmosphere to obtain the yield strengths (MPa) of seamless steel pipes with test numbers 20 to 40. In this example, the stress at 0.65% elongation (0.65% yield strength) obtained in the tensile test was defined as the yield strength. For test numbers 20 to 40, the yield strength (MPa) obtained is shown in Table 4 as "YS (MPa)".

[粗大Si酸化物の個数密度測定試験]
試験番号20~40の継目無鋼管に対して、粗大Si酸化物の個数密度測定試験を実施して、長径5.0μm以上のSi酸化物(粗大Si酸化物)の個数密度を求めた。試験番号20~40の継目無鋼管の肉厚中央部から作製した試験片を用いて、上述の方法で、粗大Si酸化物の個数密度を求めた。試験番号20~40について、得られた粗大Si酸化物の個数密度(個/200mm2)を、表4の「粗大Si酸化物(個/200mm2)」欄に示す。
[Number density measurement test of coarse Si oxide]
A coarse Si oxide number density measurement test was performed on seamless steel pipes with test numbers 20 to 40 to determine the number density of Si oxides (coarse Si oxides) with a major diameter of 5.0 μm or more. The number density of coarse Si oxides was determined by the method described above using test pieces prepared from the center of the wall thickness of seamless steel pipes with test numbers 20 to 40. For test numbers 20 to 40, the number density (pieces/200 mm 2 ) of coarse Si oxides obtained is shown in the "Coarse Si oxides (pieces/200 mm 2 )" column of Table 4.

[耐SSC性試験]
試験番号20~40の継目無鋼管に対して、NACE TM0177-2016 Method Aに準拠した方法で耐SSC性試験を実施して、耐SSC性を評価した。具体的には、試験番号20~40の継目無鋼管の肉厚中央部から、径6.35mm、平行部の長さ25.4mmの丸棒試験片を作製した。作製した試験片のうち3本に対して、耐SSC性試験を実施した。なお、試験片の軸方向は、管軸方向に平行であった。
[SSC resistance test]
SSC resistance tests were conducted on seamless steel pipes with test numbers 20 to 40 in accordance with NACE TM0177-2016 Method A to evaluate SSC resistance. Specifically, round bar test pieces with a diameter of 6.35 mm and a parallel portion length of 25.4 mm were prepared from the thick center portions of seamless steel pipes with test numbers 20 to 40. An SSC resistance test was conducted on three of the prepared test pieces. Note that the axial direction of the test piece was parallel to the tube axis direction.

試験番号20~40の丸棒試験片の軸方向に引張応力を負荷した。このとき、与えられる応力が各鋼板の実降伏応力の90%になるように調整した。試験溶液は、酢酸でpH3.5に調整した、5.0質量%塩化ナトリウムと0.4質量%酢酸ナトリウムとの混合水溶液(NACE solution B)を用いた。3つの試験容器に24℃の試験溶液をそれぞれ注入し、試験浴とした。応力が付加された3本の丸棒試験片を、1本ずつ異なる試験容器の試験浴に浸漬した。各試験浴を脱気した後、0.01atmのH2Sガスと0.99atmのCO2ガスとの混合ガスを試験浴に吹き込み、飽和させた。0.01atmのH2Sガスと0.99atmのCO2ガスとの混合ガスが飽和した試験浴を、24℃で1440時間保持した。Tensile stress was applied in the axial direction of round bar test pieces with test numbers 20 to 40. At this time, the applied stress was adjusted to be 90% of the actual yield stress of each steel plate. The test solution used was a mixed aqueous solution (NACE solution B) of 5.0 mass% sodium chloride and 0.4 mass% sodium acetate, which was adjusted to pH 3.5 with acetic acid. A test solution at 24° C. was injected into three test containers to form test baths. Three stress-applied round bar test pieces were immersed one by one in a test bath in a different test container. After each test bath was degassed, a mixed gas of 0.01 atm H 2 S gas and 0.99 atm CO 2 gas was blown into the test bath to saturate it. A test bath saturated with a mixed gas of 0.01 atm H 2 S gas and 0.99 atm CO 2 gas was maintained at 24° C. for 1440 hours.

1440時間保持後の試験番号20~40の丸棒試験片に対して、硫化物応力割れ(SSC)の発生の有無を観察した。具体的には、1440時間保持後の丸棒試験片を、肉眼で観察した。試験番号20~40について、3本の丸棒試験片のうちSSCが発生した本数を、表4の「SSC発生本数(本)」欄に示す。 After holding for 1440 hours, the round bar test pieces with test numbers 20 to 40 were observed for the occurrence of sulfide stress cracking (SSC). Specifically, the round bar test piece after being held for 1440 hours was observed with the naked eye. For test numbers 20 to 40, the number of specimens in which SSC occurred among the three round bar test pieces is shown in the "Number of specimens in which SSC occurred (pieces)" column of Table 4.

[試験結果]
表3-1、表3-2、及び、表4を参照して、試験番号20~32の継目無鋼管の化学組成は適切であり、製造方法も上述の好ましい条件を満たしていた。その結果、これらの継目無鋼管は、降伏強度が931MPa以上であり、粗大Si酸化物の個数密度が5個/200mm2以下であった。その結果、これらの継目無鋼管は、耐SSC性試験において、SSCが発生しなかった。すなわち、試験番号20~32の継目無鋼管は、931MPa以上の降伏強度と、優れた耐SSC性とを有していた。
[Test results]
Referring to Table 3-1, Table 3-2, and Table 4, the chemical compositions of the seamless steel pipes of test numbers 20 to 32 were appropriate, and the manufacturing methods also satisfied the above-mentioned preferable conditions. As a result, these seamless steel pipes had a yield strength of 931 MPa or more and a number density of coarse Si oxides of 5 pieces/200 mm 2 or less. As a result, SSC did not occur in these seamless steel pipes in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipes with test numbers 20 to 32 had a yield strength of 931 MPa or more and excellent SSC resistance.

一方、試験番号33~37の継目無鋼管は、粗大Si酸化物の個数密度が5個/200mm2を超えた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号33~37の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。On the other hand, in the seamless steel pipes of test numbers 33 to 37, the number density of coarse Si oxides exceeded 5 pieces/200 mm 2 . As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipes of test numbers 33 to 37 did not have excellent SSC resistance.

試験番号38の継目無鋼管は、O含有量が高すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号38の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 38 had too high an O content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 38 did not have excellent SSC resistance.

試験番号39の継目無鋼管は、Mo含有量が低すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号39の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 39 had too low Mo content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 39 did not have excellent SSC resistance.

試験番号40の継目無鋼管は、S含有量が高すぎた。その結果、耐SSC性試験において、試験片にSSCが発生した。すなわち、試験番号40の継目無鋼管は、優れた耐SSC性を有していなかった。 The seamless steel pipe of test number 40 had too high a S content. As a result, SSC occurred in the test piece in the SSC resistance test. That is, the seamless steel pipe of test number 40 did not have excellent SSC resistance.

以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiments of the present disclosure have been described above. However, the embodiments described above are merely examples for implementing the present disclosure. Therefore, the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and the embodiments described above can be modified and implemented as appropriate without departing from the spirit thereof.

Claims (3)

鋼材であって、
質量%で、
C:0.15~0.45%、
Si:0.05~1.00%、
Mn:0.05~0.30%、
P:0.030%以下、
S:0.0050%以下、
Al:0.005~0.100%、
Cr:0.30~1.10%、
Mo:0.40~2.00%、
Ti:0.002~0.020%、
Nb:0.002~0.100%、
B:0.0005~0.0040%、
N:0.0100%以下、
O:0.0040%未満、
V:0~0.30%、
Cu:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
W:0~1.50%、
Ca:0~0.0100%、
Mg:0~0.0100%、
Zr:0~0.0100%、
希土類元素:0~0.0100%、及び、
残部がFe及び不純物からなり、
降伏強度が862MPa以上であり、
ミクロ組織が、焼戻しマルテンサイト及び焼戻しベイナイトの体積率の合計が90%以上であり、
前記鋼材中において、
質量%で、Si含有量が20%以上であり、O含有量が10%以上であり、長径が5.0μm以上のSi酸化物の個数密度が、5個/100mm以下であり、
前記降伏強度が931MPa以上の場合、前記Si酸化物の個数密度が、5個/200mm以下である、
鋼材。
A steel material,
In mass%,
C: 0.15-0.45%,
Si: 0.05-1.00%,
Mn: 0.05-0.30%,
P: 0.030% or less,
S: 0.0050% or less,
Al: 0.005-0.100%,
Cr: 0.30-1.10%,
Mo: 0.40-2.00%,
Ti: 0.002 to 0.020%,
Nb: 0.002-0.100%,
B: 0.0005-0.0040%,
N: 0.0100% or less,
O: less than 0.0040%,
V: 0 to 0.30%,
Cu: 0 to 0.50%,
Ni: 0 to 0.50%,
W: 0-1.50%,
Ca: 0-0.0100%,
Mg: 0 to 0.0100%,
Zr: 0 to 0.0100%,
Rare earth elements: 0 to 0.0100%, and
The remainder consists of Fe and impurities,
The yield strength is 862 MPa or more,
The microstructure has a total volume fraction of tempered martensite and tempered bainite of 90% or more,
In the steel material,
In terms of mass %, the Si content is 20% or more, the O content is 10% or more, and the number density of Si oxides with a major axis of 5.0 μm or more is 5 pieces/100 mm 2 or less,
When the yield strength is 931 MPa or more, the number density of the Si oxides is 5 pieces/200 mm 2 or less,
Steel material.
請求項1に記載の鋼材であって、
V:0.01~0.30%、
Cu:0.01~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
W:0.01~1.50%、
Ca:0.0001~0.0100%、
Mg:0.0001~0.0100%、
Zr:0.0001~0.0100%、及び、
希土類元素:0.0001~0.0100%からなる群から選択される1元素以上を含有する、
鋼材。
The steel material according to claim 1,
V: 0.01-0.30%,
Cu: 0.01 to 0.50%,
Ni: 0.01-0.50%,
W: 0.01-1.50%,
Ca: 0.0001-0.0100%,
Mg: 0.0001-0.0100%,
Zr: 0.0001 to 0.0100%, and
Rare earth element: Contains one or more elements selected from the group consisting of 0.0001 to 0.0100%,
Steel material.
請求項1又は請求項2に記載の鋼材であって、
前記鋼材は油井用鋼管である、
鋼材。
The steel material according to claim 1 or claim 2,
The steel material is a steel pipe for oil wells,
Steel material.
JP2023532799A 2022-02-17 2023-02-16 Steel suitable for use in sour environments Active JP7406177B1 (en)

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