專利名稱：抗hic性優(yōu)良的管線鋼及用該鋼材制造出的管線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管線鋼及使用該鋼材制造的管線管，詳細的說，涉及抗HIC性優(yōu)良的管線鋼及用該鋼材制造出的管線管。
背景技術(shù)：
近年來，生產(chǎn)出的原油和天然氣含有濕硫化氫(H2S)。因此，在用于挖掘原油、天然氣的油井管和運輸被挖掘出的原油、天然氣的管線管中，由硫化氫引起的氫脆已成為問題。氫脆中存在靜態(tài)外部應(yīng)力下在鋼材上產(chǎn)生的硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋(SulfideStress Carcking以下稱SSC)、及在無外部應(yīng)力狀態(tài)在鋼材上產(chǎn)生的氫致裂紋(Hydrogen Induced Cracking以下稱HIC)。
油井管的端部采用螺紋接頭結(jié)構(gòu)。多個油井管通過螺紋接頭結(jié)構(gòu)互相連接，并沿油井或氣井的鉛直方向組裝。此時，在油井管上產(chǎn)生由自重引起的拉伸應(yīng)力。因此，油井管尤其需要抗SSC性。隨著近年來油井的高深度化，更要求油井管有抗SSC性。作為改善抗SSC性的對策，有以下方法凈化鋼、擴大鋼材組織的馬氏體比例、將鋼材組織細化等。
另一方面，多個管線管通過焊接而被互相連接，并且原則上是沿水平方向組裝。因此，在管線管上并未如油井管那樣產(chǎn)生靜態(tài)應(yīng)力。由此，要求管線管有抗HIC性。
可以認為HIC是通過侵入氫成為分子狀氫時的氣壓而產(chǎn)生的，該侵入氫聚集到由軋制而延伸的MnS與母材的界面。因此，以提高管線管的抗HIC性為目的，現(xiàn)有技術(shù)中有下面的2個抗HIC對策(第1抗HIC對策和第2抗HIC對策)。有許多對這些抗HIC對策的記載，例如在日本特開平6-271974號公報、日本特開平6-220577號公報、日本特開平6-271976號公報、日本特開平9-324216號公報中對此有所記載。
第1抗HIC對策是提高了鋼對氫脆的抗性。具體而言，是下面所示的對策。
(1)使鋼高純度化、高凈化。具體而言，通過在煉鋼階段盡量降低S來降低鋼中MnS的量。
(2)降低宏觀中心偏析(macro center segregation)。
(3)通過添加Ca，控制硫化物系夾雜物(A系夾雜物)的形態(tài)。具體而言，通過Ca處理將硫化物系夾雜物的形態(tài)從MnS變成難以在熱軋時延伸的CaS。
(4)通過控制軋制和軋制后的加速冷卻來控制組織。具體而言，在軋制鋼管用原料板時應(yīng)用控制軋制及加速冷卻。由此可以使原料板的金屬組織均勻，可以增大對氫脆的抗性。
(5)降低鋼中的Mn偏析和P偏析。
(6)降低鋼中的氧化鋁等B系夾雜物。
對于實施了這些第1抗HIC對策的管線鋼的具體制造方法有許多記載，例如在日本特開2003-13175號公報、日本特開2000-160245號公報中對此有所記載。
第2抗HIC對策是防止氫侵入鋼中。具體而言，是下面表示的對策。
(7)通過添加Cu來防止氫向濕硫化氫環(huán)境中的鋼中侵入。
(8)通過添加抑制劑(腐蝕抑制劑)、或?qū)嵤└材ぬ幚韥矸乐箽湎蜾撝星秩搿?br> 但是，上述實施了公知的抗HIC對策的管線管仍然會產(chǎn)生HIC。因此，一直在試圖進一步改善抗HIC性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供抗HIC性更優(yōu)良的管線鋼和用該鋼材制造出的管線管。具體而言，提供裂紋面積比(Crack Area Ratio)小于等于3％的管線鋼和用該鋼材制造出的管線管。
發(fā)明人對在實施了公知的抗HIC對策的管線鋼上產(chǎn)生的HIC起點進行了調(diào)查，結(jié)果最新發(fā)現(xiàn)了TiN成為HIC起點。
若TiN成為HIC起點，只要在鋼中不生成TiN即可。即，只要在鋼中不添加Ti即可。但是，由于Ti具有將使韌性降低的元素即鋼中的N作為TiN固定，而改善鋼的韌性的效果，通常添加Ti。因此，發(fā)明人認為不是不生成TiN，而是減小TiN，從而也可提高抗HIC性，并且確認了該想法。使用TiN的大小不同的多個鋼材來求得裂紋面積比CAR，下面用求得結(jié)果來詳細說明只要減小TiN就可提高抗HIC性。
圖1是實施了HIC試驗而求得的、表示相對于鋼中TiN的大小的裂紋面積比CAR的圖。在此，通過式(1)求得裂紋面積比CAR。通常在管線鋼中，裂紋面積比CAR越小，抗HIC性就越優(yōu)良。
裂紋面積比CAR＝在試驗片上產(chǎn)生的HIC的面積/試驗片的面積(1)但是，在實施了公知的抗HIC對策的管線鋼中，使裂紋面積比CAR為多大才能進一步改善抗HIC性，這一點并不是很明確。因此，發(fā)明人的目標是滿足比使裂紋面積比CAR為小于等于3％這種現(xiàn)有技術(shù)更為嚴格的標準。
表1表示圖1的試樣的成分。如表1所示，分別熔煉180kg的、具有基本相同成分的試樣X1～X4，加熱至1250℃進行熱煅后，通過淬火回火處理將各鋼材的屈服強度調(diào)整到大致65ksi。此時，如表1所示，對每一試樣X1～X4使其熔煉時熔渣中的Ca添加量、CaO/Al2O3值、鑄造時的冷卻速度變化，用以改變在每一試樣中的TiN的大小。


由制造出的各試樣X1～X4加工5個厚10mm、寬20mm、長100mm的試驗片，并測定了在各試驗片的表面顯示出的TiN的大小。具體而言，在試驗片表面中觀察與鍛造方向基本平行的表面上的5個1mm2區(qū)域。在觀察中使用將放大率設(shè)定為100倍的SEM(掃描型電子顯微鏡)。在觀察到的各區(qū)域中從較大的TiN中選擇10個TiN，測定了選擇出的TiN的長徑。此時，如圖2所示，在連接TiN與母材的在界面上的不同2點的直線中，將最長的直線設(shè)為TiN的長徑。TiN的大小為測定出的長徑的平均值(50個TiN的長徑的平均值)。另外，通過EDX(能量分散型X射線微測定器)來辨認TiN。
測定TiN的大小后，實施了HIC試驗。在HIC試驗中，將各試驗片浸漬在使1atm的硫化氫飽和的25℃的0.5％醋酸+5％鹽水中96小時。浸漬后，通過超聲波探傷法測定在各試樣中產(chǎn)生的HIC，根據(jù)式(1)求得裂紋面積比CAR。
從HIC試驗的結(jié)果可以判斷出TiN越小，裂紋面積比CAR就越小。尤其判斷出當TiN的大小小于等于30μm時，裂紋面積比CAR小于等于3％。由此，認為只要減小管線鋼中的TiN，就可提高抗HIC性。尤其認為通過使TiN的大小為小于等于30μm，可以得到抗HIC性優(yōu)良的管線鋼。
因此，發(fā)明人根據(jù)這些見解完成了下面的本發(fā)明。
本發(fā)明的抗HIC性優(yōu)良的管線鋼按照質(zhì)量百分比含有0.03～0.15％的C、0.05～1.0％的Si、0.5～1.8％的Mn、小于等于0.015％的P、小于等于0.004％的S、小于等于0.01％的O(氧)、小于等于0.007％的N、0.01～0.1％的Sol.Al(酸溶性Ai固溶于鋼中的Al)、小于等于0.024％的Ti、0.0003～0.02％的Ca，其余由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成，在鋼材中作為夾雜物存在的TiN的大小小于等于30μm。
在此，TiN中Ti與N的含有比例按照摩爾百分比不必為1∶1，最好是TiN中Ti的質(zhì)量百分比大于等于50％。另外，TiN除了Ti和N之外，也可以含有C、Nb、V、Cr、Mo等。而且，通過應(yīng)用EDX等成分分析法可以鑒定TiN。
另外，這里所說的TiN的大小可以用下面的方法求得。首先，觀察與管線鋼的軋制方向(或鍛造方向)基本平行的截面上的5個1mm2的區(qū)域。在觀察中使用將放大率設(shè)定為100倍的SEM。在每一觀察的各區(qū)域中，從較大的TiN中選定10個顯現(xiàn)出的TiN。測定被選定的TiN的長徑，以測定出的長徑的平均值(即50個TiN的長徑的平均值)為TiN的大小。另外，如圖2所示，長徑是在連接TiN與母材的在界面上的不同兩點的直線中最長的直線。
最好是本發(fā)明的管線鋼還包含0.1～0.4％的Cu、0.1～0.3％的Ni中的至少1種。
Cu、Ni阻止氫向鋼中侵入。因此，通過添加這些元素中的至少1種元素，可以提高管線鋼的抗HIC性。
最好是本發(fā)明的管線鋼還含有0.01～1.0％的Cr、0.01～1.0％的Mo、0.01～0.3％的V、0.0001～0.001％的B、0.003～0.1％的Nb中的至少一種。
通過添加強化鋼的元素、即Cr、Mo、V、B、Nb中的至少一種元素，可以提高管線鋼的強度。另外，添加這些元素不影響通過減小TiN的大小而得到的抗HIC性的效果。


圖1是表示相對于鋼中TiN的大小的裂紋面積比CAR的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式的管線鋼中的TiN的形狀的簡圖。
圖3A是表示以往的管線鋼中的夾雜物形狀的示意圖。
圖3B是表示本發(fā)明的實施方式的管線鋼中的夾雜物形狀的示意圖。
圖4是表示在本發(fā)明的實施方式的管線鋼的鋼水過程(melting process)中的鋼水中的夾雜物的形狀的示意圖。
圖5是表示圖3B中的Al-Ca-Ti系復合夾雜物的形狀的示意圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。
1.化學成分本發(fā)明的實施方式的管線鋼含有下面的成分。以下，合金元素的百分比是指質(zhì)量百分比。
C0.03～0.15％C是強化鋼的有效元素。為使管線管保持必要的強度，使C含量的下限為0.03％。另一方面，C的過量添加使管線管的焊接部的硬度上升。當焊接部的硬度上升時，即使是難以產(chǎn)生SSC的管線管，也變得容易引起SSC。因而，使C含量的上限為0.15％。最好是C含量為0.05～0.13％。
Si0.05～1.0％Si是鋼脫氧的有效元素。Si含量不足0.05％時就缺乏脫氧效果。因此，設(shè)Si含量的下限值為0.05％。另一方面，當添加Si至過量時，鋼的韌性下降。因此，使Si含量的上限為1.0％。最好是Si含量為0.1～0.3％。
Mn0.5～1.8％Mn是強化鋼的有效元素。為使管線管保持必要的強度，使Mn含量的下限為0.5％。另一方面，當添加Mn至過量時，Mn的偏析顯著。在Mn的偏析部形成有可成為HIC產(chǎn)生原因的硬化組織。由此，使Mn含量的上限為1.8％。最好是Mn的含量為0.8～1.6％。
P小于等于0.015％P是雜質(zhì)，其促進中心偏析，使抗HIC性變差。因此，最好是P含量盡量低。從而，將P含量限制為小于等于0.015％。
S小于等于0.004％S是雜質(zhì)。當在鋼水中提高S的濃度時，雖然有使形成TiN的N含量降低的效果，但在鋼中形成MnS，使抗HIC性下降。因此，最好是S含量低。因而，將S含量限制為小于等于0.004％。最好是限制為小于等于0.003％。
O小于等于0.01％O是雜質(zhì)，使鋼的純度下降。其結(jié)果，使抗HIC性下降。因此，O含量最好是盡量低。因而，將O含量限制為小于等于0.01％。最好是限制為小于等于0.005％。
N小于等于0.007％N是雜質(zhì)，其通過固溶于鋼而使鋼的韌性下降。另外，當作為TiN而成為夾雜物時，成為HIC起點而使抗HIC性下降。因此，最好是N含量盡量低。因而，N含量限制為小于等于0.007％。最好是限制為小于等于0.005％。
Ti小于等于0.024％Ti不會使N單獨固溶，而是將使N作為TiN析出，提高了韌性。另一方面，因過量地添加Ti，TiN增多并成為HIC的產(chǎn)生起點。因而，使Ti含量的上限為0.024％。Ti含量的較佳下限為0.005％，較佳上限是0.018％。
Ca0.0003～0.02％Ca將成為HIC產(chǎn)生起點的MnS的形態(tài)控制為球狀，而抑制產(chǎn)生HIC。而且，如后述那樣，用與Al的復合作用使TiN變小。另一方面，過量地添加Ca使鋼的純度降低，反而使抗HIC性變差。因而，使Ca含量為0.0003～0.02％，最好是為0.002～0.015％。
sol.Al0.01～0.1％Al是使鋼脫氧的必要元素。而且，如后述那樣，用與Ca的復合作用使TiN變小。為了發(fā)揮這些效果，使sol.Al含量的下限為0.01％。另一方面，當過量地添加Al時，鋼的純度和韌性降低，抗HIC性反而變差。因此，使sol.Al含量的上限值為0.1％。最好是使sol.Al含量為0.02～0.05％。
另外，其余由Fe構(gòu)成，但因制造過程的各種原因可能含有雜質(zhì)。
本實施方式的管線鋼根據(jù)需要還含有Cu、Ni中的至少一種。Cu、Ni是用于提高抗HIC性的有效元素。下面，對各元素進行說明。
Cu0.1～0.4％Cu提高鋼在硫化氫環(huán)境中的耐蝕性。具體而言，是防止氫侵入鋼中。因此，抑制了HIC的產(chǎn)生和傳播。但是，添加過量會使鋼的焊接性變差。另外，因在高溫下降低了熔融晶界強度而容易在熱軋時產(chǎn)生裂紋。因而，使Cu含量為0.1～0.4％。
Ni0.1～0.3％Ni與Cu同樣，都能提高在抗硫化氫環(huán)境中的耐蝕性，另外，也提高了鋼的強度和韌性。但是，如過量地添加，效果也會飽和。因而，Ni含量是0.1～0.3％。
本實施方式的管線鋼根據(jù)需要還含有Cr、Mo、Nb、V及B中的至少一種。Cr、Mo、Nb、V及B是具有提高鋼的強度的效果的元素。下面，對各元素進行具體說明。
Cr0.01～1.0％Cr是用于提高低C鋼的強度的有效元素。但是，過量地添加會降低焊接性及焊接部的韌性。因而，使Cr含量為0.01～0.1％。
Mo0.01～1.0％Mo是用于提高強度及韌性的有效元素。但是，過量地添加，反而會降低韌性、焊接性變差。因而，使Mo含量為0.01～1.0％。最好是0.01～0.5％。
Nb0.003～0.1％V0.01～0.3％
Nb及V都是使鋼晶粒細化而提高韌性，還通過析出碳化物來提高鋼的強度。但是，過量地添加則會降低焊接部的韌性。因而，使Nb含量為0.003～0.1％，最好是0.01～0.03％；使V含量為0.01～0.3％，最好是0.01～0.1％。
B0.0001～0.001％B提高鋼的淬透性并有利于鋼的高強度化。為了得到該效果，使B含量的下限值為0.0001％。另一方面，由于過量地添加則該效果會飽和，因此使B含量的上限值為0.001％。
2.制造方法作為本實施方式的管線鋼的制造方法之一，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過在鋼中生成Al-Ca-Ti系復合夾雜物，可以使鋼中的TiN變小。如圖3A所示，雖然在以往的制造方法中，在鋼中生成了多個TiN，但在發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的制造方法中，如圖3B所示，在鋼中生成了微細的Al-Ca-Ti系復合夾雜物和比以往還細小的TiN。下面，說明本實施方式的管線鋼的制造方法。
如圖4所示，在本實施方式的管線鋼的制造方法中，在鋼水階段生成許多微細的Al-Ca系含氧硫化物。Al-Ca系含氧硫化物在鋼水中的溶解度極小，并且在鋼水中微細分散。
接著，冷卻鋼水，此時如圖3所示，生成了Al-Ca-Ti系復合夾雜物及TiN。如圖5所示，Al-Ca-Ti系復合夾雜物由在鋼水階段生成的Al-Ca系含氧硫化物和覆蓋其表面的TiN(以下稱TiN膜)構(gòu)成。即，鋼水的冷卻中在Al-Ca系含氧硫化物的表面生成了TiN膜，結(jié)果是Al-Ca系含氧硫化物成為Al-Ca-Ti系復合夾雜物。該Al-Ca-Ti系復合夾雜物大致呈球狀，其長徑是3μm左右。
這樣，在本實施方式中，以往的圖3A中的TiN的一部分作為TiN膜覆蓋了Al-Ca系含氧硫化物，包含于Al-Ca-Ti系復合夾雜物中。因此，如圖3B所示，鋼中析出的TiN比以往小。
為了通過如上面那樣生成Al-Ca-Ti系復合夾雜物來減小TiN，只要滿足下面的制造條件(A)～(C)即可。
(A)當Al-Ca系含氧硫化物中Ca濃度與Al濃度相同時，容易生成Al-Ca-Ti系復合夾雜物。由此，為了使Al-Ca系含氧硫化物中Ca濃度與Al濃度相同，最好在鋼水階段按純量添加0.1～0.3kg/ton的Ca。另外，Ca的添加既可以使用純Ca，也可以使用CaSi等Ca合金。另外，與添加速度、澆勺形狀等無關(guān)。
(B)為了使在鋼水階段生成的多個Al-Ca系含氧硫化物的各種成分平均，最好是在鋼水階段控制熔渣成分。具體而言，最好是使熔渣中的CaO/Al2O3的重量比為1.2～1.5。
(C)最好是鑄造時的冷卻速度較慢，并且最好是使1500～1000℃區(qū)間的冷卻速度為小于等于500℃/分。這是為確保Ti在Al-Ca系含氧硫化物的周邊擴散，生成TiN膜的時間。
鑄造后的管線管的加工工序(軋制工序等)與以往的加工工序相同。即，將熱軋坯料等鋼片而得的鋼板進行焊接加工以制造管線管(焊管)。或者，將通過分塊軋制鋼塊得到的鋼坯、或通過連鑄法得到的鋼坯作為原料，通過斜軋穿孔機等制造無縫管線管。
另外，即使未滿足上述制造條件(A)～(C)中的某一個，只要追加其他應(yīng)控制的制造條件，就可以使鋼中的TiN為小于等于30μm。
例如，也可以追加降低Ti、Ni的添加量的工序，或去除粗大TiN的工序等的制造條件。在去除粗大TiN的工序中，例如通過澆口盤加熱器(tundish heater)等使鋼水溫度上升，使粗大TiN上浮而分離出來。
實施例1制造本發(fā)明鋼的管線管和比較鋼的管線管(焊管)，并調(diào)查了各鋼材的裂紋面積比CAR和屈服應(yīng)力YS(Yield Stress)，在表2中表示本發(fā)明鋼的管線管和比較鋼的管線管的成分和鋼中TiN大小的值。
表2

*為較佳制造條件范圍外本發(fā)明鋼1～14是如下面那樣制造出的。開始，對表2中的制造條件(Ca添加量、熔渣成分、冷卻速度)的鋼水進行連鑄而制造出坯料。將制造出的坯料加熱至1050～1200℃后，通過熱軋做出15～20mm的鋼板。然后，對鋼板進行淬火回火處理后，通過焊接加工制造成管線管。在淬火回火處理中，在加熱至850～950℃后進行水冷，然后在加熱至500～700℃后進行空冷。
從制造出的本發(fā)明鋼中分別加工厚10mm、寬20mm、長100mm的試驗片，然后測定了各試驗片中的TiN大小。具體而言，對埋入樹脂塊內(nèi)的各試驗片的表面進行研磨后，使用SEM(掃描型電子顯微鏡)在100倍的放大率下對每個試驗片觀察5個1mm2區(qū)域。在各自的視野中從較大的TiN中選擇10個TiN，測定所選擇的TiN的長徑，將測定出的長徑的平均值作為TiN的大小。
本發(fā)明鋼1～14的TiN的大小成為比本發(fā)明所確定的30μm小的值。
比較鋼A～F的化學成分與本發(fā)明鋼相同。但是，由于制造條件(A)～(C)的某個不合適，TiN的大小比本發(fā)明所確定的30μm大。具體而言，比較鋼A及E冷卻速度大于500℃/分；比較鋼B和F的CaO/Al2O3重量比(熔渣成分)是1.2～1.5的范圍外。比較鋼D的Ca添加量不足0.1kg/ton。另外，比較鋼C不滿足熔渣成分和Ca添加量的制造條件。其他制造工序與本發(fā)明鋼1～14相同。而且，TiN大小的測定方法與本發(fā)明鋼相同。
使用從本發(fā)明鋼和比較鋼加工出的試驗片(厚10mm、寬20mm、長100mm)來進行HIC試驗。在HIC試驗中，將各試驗片浸漬在使1atm的硫化氫飽和的25℃的0.5％醋酸+5％食鹽水中96小時。通過超聲波探傷法測定在試驗后的各試驗片上產(chǎn)生的HIC的面積，然后通過式(1)求得裂紋面積比CAR。而且，使式(1)中的試驗片的面積為20mm×100mm。
另外，求得了本發(fā)明和比較鋼的屈服應(yīng)力YS。具體而言，制作作成2根從各鋼的壁厚中心部沿縱長方向平行的平行部直徑6mm和平行部長度40mm的圓棒拉伸試驗片，使用作成的圓棒拉伸試驗片在常溫下進行拉伸試驗。通過平均2根圓棒拉伸試驗片的屈服應(yīng)力YS來求得各鋼的屈服應(yīng)力YS。
在本發(fā)明鋼1～14中，任一個裂紋面積比CAR都低于3％。由此，通過使TiN的大小為小于等于30μm，將裂紋面積比抑制為不足3％。
另一方面，在比較鋼A～F中，任一個裂紋面積比CAR都超過3％。由于未滿足鋼水階段的制造條件(A)～(C)中的某一個而使TiN大小超過30μm，因此裂紋面積比變大。
另外，相當于本發(fā)明鋼1～4的屈服壓力YS為453～470MPa，與此相對添加了Cr、Mo、Nb、V、B后的本發(fā)明鋼5～10的屈服應(yīng)力YS為523～601MPa，鋼材的強度上升了。
而且，本發(fā)明鋼5～10的裂紋面積比CAR不足1％。即，通過添加這些元素，鋼材的強度上升，并且不妨礙HIC的抑制效果。
而且，即使是添加了Cu、Ni的本發(fā)明鋼11～13，也可將裂紋面積比CAR抑制為不足1％。
本發(fā)明鋼14添加了Cr和Mo，還添加了Cr和Ni。通過添加這些元素，鋼材的強度上升至560MPa，并且裂紋面積比也被抑制為不足1％。
實施例2制造本發(fā)明鋼和比較鋼的無縫管線管，與實施例1相同，調(diào)查了各鋼材的裂紋面積比CAR和屈服應(yīng)力YS。在表3中表示本發(fā)明鋼和比較鋼的無縫管線管的成分、鋼中的TiN的大小。
表3

*為較佳制造條件范圍外本發(fā)明鋼15～31如下面那樣制造出。開始，通過使用以表3中的制造條件煉出的鋼水來連鑄，而制造出鋼坯。然后，將鋼坯加熱至1200～1250℃后，通過斜軋穿孔機熱軋，制造成無縫管線管。然后在加熱至850～950℃后進行水冷，再加熱至500～700℃后進行空冷。
各鋼材中的TiN大小的測定法、抗HIC性和強度的評價試驗方法都與實施例1相同。
另外，本發(fā)明鋼15～31的TiN的大小成為比本發(fā)明所確定的30um小的值。
比較鋼G～J的化學成分與本發(fā)明鋼相同，但由于制造條件(A)～(C)中的某個不合適，因此TiN的大小變成大于本發(fā)明所確定的30μm。具體而言，比較鋼G和I的CaO/Al2O3重量比(熔渣成分)是1.2～1.5的范圍外。另外，比較鋼H和J的Ca添加量是0.1～0.3kg/tom的范圍外。其他的制造工序與本發(fā)明鋼15～31相同。
在本發(fā)明鋼15～31中，任一個鋼的裂紋面積比CAR都低于3％。由此，與實施例1相同，通過使TiN的大小為小于等于30μm，來將裂紋面積比抑制為不足3％。
另一方面，在比較鋼G～J中，由于未滿足在鋼水階段的制造條件(A)～(C)的某個而使TiN的大小超過30μm，因此裂紋面積比CAR超過了3％。
另外，添加了Cr、Mo、Nb、V、B的本發(fā)明鋼22～27的屈服應(yīng)力YS為522～580MPa，與未添加這些元素的本發(fā)明鋼15～21相比，鋼材的強度上升了。另外，添加了抑制氫侵入元素即Cu、Ni的本發(fā)明鋼28～30也可將裂紋面積比CAR抑制為不足1％。由Cr、Mo、Nb及V使本發(fā)明鋼31的屈服應(yīng)力YS上升至586MPa。而且，裂紋面積比CAR也受到抑制。
以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但上述實施方式不過是用于實施本發(fā)明的例子。因此，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)可將上述的實施方式適當變形地實施。
產(chǎn)業(yè)可用性本發(fā)明的管線鋼可應(yīng)用于運輸原油或天然氣的管線管。
權(quán)利要求
1.一種抗HIC性優(yōu)良的管線鋼，其按照質(zhì)量百分比含有0.03～0.15％的C、0.05～1.0％的Si、0.5～1.8％的Mn、小于等于0.015％的P、小于等于0.004％的S、小于等于0.01％的O(氧)、小于等于0.007％的N、0.01～0.1％的Sol.Al、小于等于0.024％的Ti、0.0003～0.02％的Ca，其余由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成，其特征在于，在上述管線鋼中作為夾雜物存在的TiN的大小小于等于30μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗HIC性優(yōu)良的管線鋼，其特征在于，還含有0.1～0.4％的Cu、0.1～0.3％的Ni中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗HIC性優(yōu)良的管線鋼，其特征在于，還含有0.01～1.0％的Cr、0.01～1.0％的Mo、0.01～0.3％的V、0.0001～0.001％的B、0.003～0.1％的Nb中的至少一種。
4.用權(quán)利要求1～3任一項所述的管線鋼制造出的管線管。
全文摘要
一種抗HIC性優(yōu)良的管線鋼，其成分按照質(zhì)量百分比含有0.03～0.15％的C、0.05～1.0％的Si、0.5～1.8％的Mn、小于等于0.015％的P、小于等于0.004％的S、小于等于0.01％的O(氧)、小于等于0.007％的N、0.01～0.1％的Sol.Al、小于等于0.024％的Ti、0.0003～0.02％的Ca，其余由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成，在鋼中作為夾雜物存在的TiN的大小小于等于30μm。本發(fā)明的管線鋼抗HIC性優(yōu)良，可將裂紋面積比抑制為小于等于3％。
文檔編號C22C38/58GK1914341SQ200480041358
公開日2007年2月14日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月4日
發(fā)明者大村朋彥, 沼田光裕, 櫛田隆弘(死亡) 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社