[go: up one dir, main page]

RU2718019C1 - Martensitic stainless steel product - Google Patents

Martensitic stainless steel product Download PDF

Info

Publication number
RU2718019C1
RU2718019C1 RU2019132204A RU2019132204A RU2718019C1 RU 2718019 C1 RU2718019 C1 RU 2718019C1 RU 2019132204 A RU2019132204 A RU 2019132204A RU 2019132204 A RU2019132204 A RU 2019132204A RU 2718019 C1 RU2718019 C1 RU 2718019C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
less
content
steel
intermetallic compounds
resistance
Prior art date
Application number
RU2019132204A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дайсуке МАЦУО
Юсаку ТОМИО
Хидеки ТАКАБЕ
Original Assignee
Ниппон Стил Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ниппон Стил Корпорейшн filed Critical Ниппон Стил Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2718019C1 publication Critical patent/RU2718019C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B23/00Tube-rolling not restricted to methods provided for in only one of groups B21B17/00, B21B19/00, B21B21/00, e.g. combined processes planetary tube rolling, auxiliary arrangements, e.g. lubricating, special tube blanks, continuous casting combined with tube rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/22Martempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/52Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, namely to a martensite stainless steel product made, in particular, in the form of a pipe and used in oil and gas wells. Steel has chemical composition consisting of, wt%: C: 0.030 or less, Si: 1.00 or less, Mn: 1.00 or less, P: 0.030 or less, S: 0.005 or less, Al: 0.0010 to 0.0100, N: 0.0500 or less, Ni: from 5.00 to 6.50, Cr: from 10.00 to 13.40, Cu: from 1.80 to 3.50, Mo: from 1.00 to 4.00, V: 0.01 to 1.00, Ti: 0.050 to 0.300, Co: 0.300 or less, W: 0 to 1.50, the rest is iron and impurities. Steel has yield strength 724–860 MPa, and its composition satisfies the following ratios: 11.5≤Cr+2Mo+2Cu-1.5Ni≤14.3 and Ti/C≥7.5. Microstructure of steel contains martensite with volume fraction of 80 % or more, wherein size of each intermetallic compound and each Cr oxide in microstructure is 5.0 mcm2 or less, and total fraction of area of intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0 % or less.
EFFECT: manufactured product has high resistance to sulphide cracking under stress.
3 cl, 3 dwg, 2 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

[0001][0001]

Настоящее изобретение относится к стальному продукту, и более конкретно к продукту из мартенситной нержавеющей стали, который имеет в основном мартенситную микроструктуру.The present invention relates to a steel product, and more particularly to a martensitic stainless steel product that has a mainly martensitic microstructure.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

[0002][0002]

По мере того, как скважины с низкокоррозионной средой (нефтяные скважины и газовые скважины) исчерпываются, расширяется эксплуатация скважин с высокой коррозионностью. Скважины, обладающие высокой коррозионностью, находятся в среде, которая содержит большое количество коррозионных веществ, и температуры скважин, которые имеют высокую коррозионность, варьируются от нормальной температуры до приблизительно 200°C, в зависимости от глубины скважины. Коррозионными веществами являются, например, коррозионные газы, такие как сероводород и газообразный диоксид углерода. В настоящем описании среда скважины, содержащая газообразный диоксид углерода и обладающая высокой коррозионностью, в которой парциальное давление сероводорода составляет 0,1 бар или больше, упоминается как «высококоррозионная среда».As wells with a low corrosive environment (oil wells and gas wells) are exhausted, the operation of wells with high corrosivity is expanding. Wells with high corrosivity are located in an environment that contains a large amount of corrosive substances, and the temperatures of wells that have high corrosivity vary from normal temperature to approximately 200 ° C, depending on the depth of the well. Corrosive substances are, for example, corrosive gases such as hydrogen sulfide and gaseous carbon dioxide. In the present description, a well medium containing carbon dioxide gas and having high corrosivity, in which the partial pressure of hydrogen sulfide is 0.1 bar or more, is referred to as a “highly corrosive medium."

[0003][0003]

Известно, что хром (Cr) является эффективным для улучшения устойчивости стали к коррозии газообразной двуокисью углерода. Следовательно, в среде, которая содержит большое количество газообразного диоксида углерода, используются мартенситная нержавеющая сталь, содержащая приблизительно 13 мас.% Cr (далее упоминаемая как «сталь 13Cr»), представленная сталью API L80-13Cr (обычной сталью 13Cr) или суперсталью 13Cr и т.п., или двухфазная нержавеющая сталь, к которой добавлено большое количество Cr и т.п., в соответствии с парциальным давлением или температурой газообразного диоксида углерода.It is known that chromium (Cr) is effective for improving the corrosion resistance of steel by gaseous carbon dioxide. Therefore, in an environment that contains a large amount of carbon dioxide gas, martensitic stainless steel containing approximately 13 wt.% Cr (hereinafter referred to as “13Cr steel”) represented by API steel L80-13Cr (ordinary 13Cr steel) or 13Cr super steel is used and the like, or two-phase stainless steel to which a large amount of Cr and the like are added, in accordance with the partial pressure or temperature of the gaseous carbon dioxide.

[0004][0004]

Однако сероводород вызывает сульфидное растрескивание под напряжением («SSC») в стальных трубах для нефтяной скважины, выполенных из стали 13Cr с высокой прочностью, например, 724 МПа или больше. Сталь 13Cr, имеющая высокую прочность, 724 МПа или больше, имеет более высокую восприимчивость к сульфидному растрескиванию под напряжением по сравнению с низколегированной сталью, и в стали 13Cr сульфидное растрескивание под напряжением происходит даже при сравнительно низком парциальном давлении сероводорода (например, меньше чем 0,1 атм). Следовательно, сталь 13Cr не является подходящей для использования в вышеописанной высококоррозионной среде, содержащей газообразный диоксид углерода и сероводород. Кроме того, двухфазная нержавеющая сталь является дорогой по сравнению со сталью 13Cr. Следовательно, требуются стальные обсадные трубы для нефтяной скважины, насосно-компрессорные трубы и бурильные трубы, имеющие высокий предел текучести, 724 МПа или больше, а также высокую стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением, которые могли бы использоваться в высококоррозионной среде.However, hydrogen sulfide causes stress sulfide cracking (“SSC”) in steel pipes for an oil well made of 13Cr steel with high strength, for example, 724 MPa or more. 13Cr steel having a high strength of 724 MPa or more has a higher susceptibility to sulphide stress cracking as compared to low alloy steel, and in 13Cr steel, sulphide stress cracking occurs even at a relatively low partial pressure of hydrogen sulfide (for example, less than 0, 1 atm). Therefore, 13Cr steel is not suitable for use in the above highly corrosive environment containing gaseous carbon dioxide and hydrogen sulfide. In addition, two-phase stainless steel is expensive compared to 13Cr steel. Therefore, steel casing pipes for an oil well, tubing and drill pipes having a high yield strength of 724 MPa or more, as well as high resistance to sulfide stress cracking, which could be used in a highly corrosive environment, are required.

[0005][0005]

Стали, имеющие превосходную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением, предложены в японской патентной заявке № 10-001755 (Патентный документ 1), в японской патентной заявке № 10-503809 (Патентный документ 2), в японской патентной заявке № 2003-003243 (Патентный документ 3), в международный патентной заявке WO 2004/057050 (Патентный документ 4), в японской патентной заявке № 2000-192196 (Патентный документ 5), в японской патентной заявке № 11-310855 (Патентный документ 6), в японской патентной заявке № 08-246107 (Патентный документ 7) и в японской патентной заявке № 2012-136742 (Патентный документ 8).Steels having excellent resistance to sulfide stress cracking are proposed in Japanese Patent Application No. 10-001755 (Patent Document 1), Japanese Patent Application No. 10-503809 (Patent Document 2), and Japanese Patent Application No. 2003-003243 (Patent document 3), in international patent application WO 2004/057050 (Patent document 4), in Japanese patent application No. 2000-192196 (Patent document 5), in Japanese patent application No. 11-310855 (Patent document 6), in Japanese patent application No. 08-246107 (Patent Document 7) and Japanese Patent Application No. 2012-136742 (Patent Document 8).

[0006][0006]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 1, состоит из: С: от 0,005 мас.% до 0,05 мас.%, Si: от 0,05 мас.% до 0,5 мас.%, Mn: от 0,1 мас.% до 1,0 мас.%, P: 0,025 мас.% или меньше, S: 0,015 мас.% или меньше, Cr: от 10 мас.% до 15 мас.%, Ni: от 4,0 мас.% до 9,0 мас.%, Cu: от 0,5 мас.% до 3 мас.%, Mo: от 1,0 мас.% до 3 мас.%, Al: от 0,005 мас.% до 0,2 мас.%, и N: от 0,05 мас.% до 0,1 мас.%, с остатком, представляющим собой Fe и неизбежные примеси. Эта сталь удовлетворяет соотношению 40C+34N+Ni+0,3Cu-1,1Cr-1,8Mo≥-10, и состоит из фазы мартенсита отпуска, фазы мартенсита и фазы остаточного аустенита. Сумма долей фазы мартенсита отпуска и фазы мартенсита составляет 60% или больше и 90% или меньше, а остальную часть составляет фаза остаточного аустенита.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 1 consists of: C: from 0.005 wt.% To 0.05 wt.%, Si: from 0.05 wt.% To 0.5 wt.%, Mn: from 0, 1 wt.% To 1.0 wt.%, P: 0.025 wt.% Or less, S: 0.015 wt.% Or less, Cr: from 10 wt.% To 15 wt.%, Ni: from 4.0 wt. wt.% to 9.0 wt.%, Cu: from 0.5 wt.% to 3 wt.%, Mo: from 1.0 wt.% to 3 wt.%, Al: from 0.005 wt.% to 0, 2 wt.%, And N: from 0.05 wt.% To 0.1 wt.%, With a residue representing Fe and inevitable impurities. This steel satisfies the ratio 40C + 34N + Ni + 0.3Cu-1.1Cr-1.8Mo≥-10, and consists of a tempering martensite phase, a martensite phase, and a residual austenite phase. The sum of the fractions of the tempering martensite phase and the martensite phase is 60% or more and 90% or less, and the remaining part is the residual austenite phase.

[0007][0007]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 2, состоит из: С: от 0,005 мас.% до 0,05 мас.%, Si≤0,50 мас.%, Mn: от 0,1 до 1,0 мас.%, P≤0,03 мас.%, S≤0,005 мас.%, Mo: от 1,0 мас.% до 3,0 мас.%, Cu: от 1,0 мас.% до 4,0 мас.%, Ni: от 5 мас.% до 8 мас.%, и Al≤0,06 мас.%. Эта сталь удовлетворяет соотношениям Cr+1,6Mo≥13 и 40C+34N+Ni+0,3Cu-1,1Cr-1,8Mo≥-10,5. Остаток представляет собой по существу Fe, а микроструктура является мартенситом отпуска.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 2 consists of: C: from 0.005 wt.% To 0.05 wt.%, Si ≤ 0.50 wt.%, Mn: from 0.1 to 1.0 wt.% , P≤0.03 wt.%, S≤0.005 wt.%, Mo: from 1.0 wt.% To 3.0 wt.%, Cu: from 1.0 wt.% To 4.0 wt.% Ni: from 5 wt.% To 8 wt.%, And Al≤0.06 wt.%. This steel satisfies the ratios Cr + 1.6Mo≥13 and 40C + 34N + Ni + 0.3Cu-1.1Cr-1.8Mo≥-10.5. The remainder is essentially Fe, and the microstructure is tempering martensite.

[0008][0008]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 3, состоит из: С: от 0,001 мас.% до 0,04 мас.%, Si: 0,5 мас.% или меньше, Mn: от 0,1 мас.% до 3,0 мас.%, P: 0,04 мас.% или меньше, S: 0,01 мас.% или меньше, Cr: от 10 мас.% до 15 мас.%, Ni: от 0,7 мас.% до 8 мас.%, Mo: от 1,5 мас.% до 5,0 мас.%, Al: от 0,001 мас.% до 0,10 мас.%, и N: 0,07 мас.% или меньше, с остатком, представляющим собой Fe и примеси. Эта сталь также удовлетворяет соотношению Mo≥1,5-0,89Si+32,2C. Микроструктура металла состоит главным образом из мартенсита отпуска, карбидов, выделившихся во время отпуска, и интерметаллических соединений на основе фазы Лавеса, тонкодисперсно выделившихся во время отпуска. Мартенситная нержавеющая сталь Патентного документа 3 имеет высокую прочность с пределом текучести 860 МПа или больше.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 3 consists of: C: from 0.001 wt.% To 0.04 wt.%, Si: 0.5 wt.% Or less, Mn: from 0.1 wt.% To 3 , 0 wt.%, P: 0.04 wt.% Or less, S: 0.01 wt.% Or less, Cr: from 10 wt.% To 15 wt.%, Ni: from 0.7 wt.% up to 8 wt.%, Mo: from 1.5 wt.% to 5.0 wt.%, Al: from 0.001 wt.% to 0.10 wt.%, and N: 0.07 wt.% or less, with a residue representing Fe and impurities. This steel also satisfies the ratio Mo≥1.5-0.89Si + 32.2C. The microstructure of the metal consists mainly of tempering martensite, carbides precipitated during tempering, and intermetallic compounds based on the Laves phase, which are finely dispersed during tempering. The martensitic stainless steel of Patent Document 3 has high strength with a yield strength of 860 MPa or more.

[0009][0009]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 4, состоит из: С: от 0,005 мас.% до 0,04 мас.%, Si: 0,5 мас.% или меньше, Mn: от 0,1 мас.% до 3,0 мас.%, P: 0,04 мас.% или меньше, S: 0,01 мас.% или меньше, Cr: от 10 мас.% до 15 мас.%, Ni: от 4,0 мас.% до 8 мас.%, Mo: от 2,8 мас.% до 5,0 мас.%, Al: от 0,001 мас.% до 0,10 мас.%, и N: 0,07 мас.% или меньше, с остатком, представляющим собой Fe и примеси. Эта сталь также удовлетворяет соотношению Mo≥2,3-0,89Si+32,2C. Микроструктура металла состоит главным образом из мартенсита отпуска, карбидов, выделившихся во время отпуска, и интерметаллических соединений на основе фазы Лавеса или σ-фазы и т.п., тонкодисперсно выделившихся во время отпуска. Мартенситная нержавеющая сталь Патентного документа 4 имеет высокую прочность с пределом текучести 860 МПа или больше.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 4 consists of: C: from 0.005 wt.% To 0.04 wt.%, Si: 0.5 wt.% Or less, Mn: from 0.1 wt.% To 3 , 0 wt.%, P: 0.04 wt.% Or less, S: 0.01 wt.% Or less, Cr: from 10 wt.% To 15 wt.%, Ni: from 4.0 wt.% up to 8 wt.%, Mo: from 2.8 wt.% to 5.0 wt.%, Al: from 0.001 wt.% to 0.10 wt.%, and N: 0.07 wt.% or less, with a residue representing Fe and impurities. This steel also satisfies the ratio Mo≥2.3-0.89Si + 32.2C. The microstructure of the metal consists mainly of tempering martensite, carbides precipitated during tempering, and intermetallic compounds based on the Laves phase or σ phase, etc., which are finely dispersed during tempering. The martensitic stainless steel of Patent Document 4 has high strength with a yield strength of 860 MPa or more.

[0010][0010]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 5, состоит из: С: от 0,001 мас.% до 0,05 мас.%, Si: от 0,05 мас.% до 1 мас.%, Mn: от 0,05 мас.% до 2 мас.%, P: 0,025 мас.% или меньше, S: 0,01 мас.% или меньше, Cr: от 9 мас.% до 14 мас.%, Mo: от 3,1 мас.% до 7 мас.%, Ni: от 1 мас.% до 8 мас.%, Co: от 0,5 мас.% до 7 мас.%, растворенный Al: от 0,001 мас.% до 0,1 мас.%, N: 0,05 мас.% или меньше, O: 0,01 мас.% или меньше, Cu: от 0 мас.% до 5 мас.% и W: от 0 мас.% до 5 мас.%, с остатком, представляющим собой Fe и неизбежные примеси.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 5 consists of: C: from 0.001 wt.% To 0.05 wt.%, Si: from 0.05 wt.% To 1 wt.%, Mn: from 0.05 wt. wt.% up to 2 wt.%, P: 0.025 wt.% or less, S: 0.01 wt.% or less, Cr: from 9 wt.% to 14 wt.%, Mo: from 3.1 wt.% up to 7 wt.%, Ni: from 1 wt.% to 8 wt.%, Co: from 0.5 wt.% to 7 wt.%, dissolved Al: from 0.001 wt.% to 0.1 wt.%, N: 0.05 wt.% Or less, O: 0.01 wt.% Or less, Cu: from 0 wt.% To 5 wt.% And W: from 0 wt.% To 5 wt.%, With the remainder representing Fe and inevitable impurities.

[0011][0011]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 6, содержит С: 0,05 мас.% или меньше, и Cr: от 7 мас.% до 15 мас.%. Кроме того, содержание Cu в растворенном состоянии составляет от 0,25 до 5 мас.%.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 6 contains C: 0.05 wt.% Or less, and Cr: from 7 wt.% To 15 wt.%. In addition, the content of Cu in the dissolved state is from 0.25 to 5 wt.%.

[0012][0012]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 7, состоит из: С: от 0,005 мас.% до 0,05 мас.%, Si: от 0,05 мас.% до 0,5 мас.%, Mn: от 0,1 мас.% до 1,0 мас.%, P: 0,025 мас.% или меньше, S: 0,015 мас.% или меньше, Cr: от 12 мас.% до 15 мас.%, Ni: от 4,5 мас.% до 9,0 мас.%, Cu: от 1 мас.% до 3 мас.%, Mo: от 2 мас.% до 3 мас.%, W: от 0,1 мас.% до 3 мас.%, Al: от 0,005 мас.% до 0,2 мас.%, и N: от 0,05 мас.% до 0,1 мас.%, с остатком, представляющим собой Fe и неизбежные примеси. Эта сталь удовлетворяет соотношению 40C+34N+Ni+0,3Cu+Co-1,1Cr-1,8Mo-0,9W≥-10.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 7 consists of: C: from 0.005 wt.% To 0.05 wt.%, Si: from 0.05 wt.% To 0.5 wt.%, Mn: from 0, 1 wt.% To 1.0 wt.%, P: 0.025 wt.% Or less, S: 0.015 wt.% Or less, Cr: from 12 wt.% To 15 wt.%, Ni: from 4.5 wt. wt.% to 9.0 wt.%, Cu: from 1 wt.% to 3 wt.%, Mo: from 2 wt.% to 3 wt.%, W: from 0.1 wt.% to 3 wt.% Al: from 0.005 wt.% To 0.2 wt.%, And N: from 0.05 wt.% To 0.1 wt.%, With the remainder being Fe and unavoidable impurities. This steel satisfies the ratio 40C + 34N + Ni + 0.3Cu + Co-1.1Cr-1.8Mo-0.9W≥-10.

[0013][0013]

Бесшовная труба из мартенситной нержавеющей стали, раскрытая в Патентном документе 8, состоит из: С: 0,01 мас.% или меньше, Si: 0,5 мас.% или меньше, Mn: от 0,1 мас.% до 2,0 мас.%, P: 0,03 мас.% или меньше, S: 0,005 мас.% или меньше, Cr: от 14,0 мас.% до 15,5 мас.%, Ni: от 5,5 мас.% до 7,0 мас.%, Mo: от 2,0 мас.% до 3,5 мас.%, Cu: от 0,3 мас.% до 3,5 мас.%, V: 0,20 мас.% или меньше, Al: 0,05 мас.% или меньше, и N: 0,06 мас.% или меньше, с остатком, представляющим собой Fe и неизбежные примеси. Бесшовная труба из мартенситной нержавеющей стали, раскрытая в Патентном документе 8, имеет прочность 655-862 МПа в качестве предела текучести и отношение предела текучести к пределу прочности 0,90 или больше.The seamless martensitic stainless steel pipe disclosed in Patent Document 8 consists of: C: 0.01 mass% or less, Si: 0.5 mass% or less, Mn: 0.1 mass% to 2, 0 wt.%, P: 0.03 wt.% Or less, S: 0.005 wt.% Or less, Cr: from 14.0 wt.% To 15.5 wt.%, Ni: from 5.5 wt. % to 7.0 wt.%, Mo: from 2.0 wt.% to 3.5 wt.%, Cu: from 0.3 wt.% to 3.5 wt.%, V: 0.20 wt. % or less, Al: 0.05 wt.% or less, and N: 0.06 wt.% or less, with a residue representing Fe and unavoidable impurities. The seamless martensitic stainless steel pipe disclosed in Patent Document 8 has a strength of 655-862 MPa as yield strength and a yield strength to strength ratio of 0.90 or more.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫLIST OF REFERENCES

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРАPATENT LITERATURE

[0014][0014]

Патентный документ 1: Японская опубликованная патентная заявка № 10-001755Patent Document 1: Japanese Published Patent Application No. 10-001755

Патентный документ 2: Японская опубликованная патентная заявка № 10-503809Patent Document 2: Japanese Published Patent Application No. 10-503809

Патентный документ 3: Японская опубликованная патентная заявка № 2003-003243Patent Document 3: Japanese Published Patent Application No. 2003-003243

Патентный документ 4: Международная патентная заявка № WO 2004/057050Patent Document 4: International Patent Application No. WO 2004/057050

Патентный документ 5: Японская опубликованная патентная заявка № 2000-192196Patent Document 5: Japanese Published Patent Application No. 2000-192196

Патентный документ 6: Японская опубликованная патентная заявка № 11-310855Patent Document 6: Japanese Published Patent Application No. 11-310855

Патентный документ 7: Японская опубликованная патентная заявка № 08-246107Patent Document 7: Japanese Published Patent Application No. 08-246107

Патентный документ 8: Японская опубликованная патентная заявка № 2012-136742Patent Document 8: Japanese Published Patent Application No. 2012-136742

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАTECHNICAL PROBLEM

[0015][0015]

Однако предел текучести мартенситных нержавеющих сталей, описанных в Патентном документе 1 и Патентном документе 2, иногда становится слишком высоким. В таком случае стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением является низкой.However, the yield strength of martensitic stainless steels described in Patent Document 1 and Patent Document 2 sometimes becomes too high. In this case, the resistance to sulfide stress cracking is low.

[0016][0016]

Мартенситные нержавеющие стали, описанные в Патентном документе 3 и Патентном документе 4, являются сталью 13Cr, и тонкие карбиды и интерметаллические соединения выделяются в этой стали. Наблюдаемые интерметаллические соединения и т.п. являются не только тонкими соединениями, и некоторые из присутствующих интерметаллических соединений и т.п. являются до некоторой степени грубыми. Следовательно, предел текучести мартенситной нержавеющей стали соответствует сорту 125 ksi (тысяч фунтов на кв.дюйм) (предел текучести 860 МПа или больше). Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением в некоторых случаях является низкой.The martensitic stainless steels described in Patent Document 3 and Patent Document 4 are 13Cr steel, and thin carbides and intermetallic compounds are precipitated in this steel. Observed intermetallic compounds and the like. are not only subtle compounds, and some of the intermetallic compounds present, and the like. are somewhat rude. Consequently, the yield strength of martensitic stainless steel corresponds to a grade of 125 ksi (thousand psi) (yield strength of 860 MPa or more). Therefore, the resistance to sulfide stress cracking is low in some cases.

[0017][0017]

В мартенситной нержавеющей стали, описанной в Патентном документе 5, содержание Mo и содержание Co являются высокими. Следовательно, в некоторых случаях прочность является слишком высокой и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. В дополнение к этому, если содержание Mo является слишком высоким, стабильность мартенситной микроструктуры в некоторых случаях уменьшается.In the martensitic stainless steel described in Patent Document 5, the Mo content and Co content are high. Therefore, in some cases, the strength is too high and the resistance to sulfide stress cracking is reduced. In addition, if the Mo content is too high, the stability of the martensitic microstructure in some cases decreases.

[0018][0018]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 6, является закаленной мартенситной сталью, отпуск которой не выполняется. Следовательно, в некоторых случаях прочность является слишком высокой и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением становится низкой.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 6 is a hardened martensitic steel that is not tempered. Therefore, in some cases, the strength is too high and the resistance to sulfide stress cracking becomes low.

[0019][0019]

Мартенситная нержавеющая сталь, раскрытая в Патентном документе 7, содержит Cu и W, и не содержит Ti. Следовательно, предел текучести этой мартенситной нержавеющей стали может быть в некоторых случаях слишком высоким. В таком случае стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением становится более низкой.The martensitic stainless steel disclosed in Patent Document 7 contains Cu and W, and does not contain Ti. Therefore, the yield strength of this martensitic stainless steel may in some cases be too high. In this case, the resistance to sulfide stress cracking becomes lower.

[0020][0020]

Бесшовная труба из мартенситной нержавеющей стали, раскрытая в Патентном документе 8, содержит 14,0-15,5 мас.% Cr. Следовательно, в некоторых случаях эта сталь имеет ферритную фазу. В таком случае прочность может быть недостаточной.The seamless martensitic stainless steel pipe disclosed in Patent Document 8 contains 14.0-15.5 wt.% Cr. Therefore, in some cases, this steel has a ferritic phase. In this case, the strength may be insufficient.

[0021][0021]

Задачей настоящего изобретения является предложить продукт мартенситной нержавеющей стали, имеющий предел текучести 724 МПа или больше и имеющий превосходную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением.It is an object of the present invention to provide a martensitic stainless steel product having a yield strength of 724 MPa or more and having excellent resistance to sulfide stress cracking.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫSOLUTION TO THE PROBLEM

[0022][0022]

Продукт мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим изобретением имеет следующий химический состав в массовых процентах: С: 0,030 мас.% или меньше, Si: 1,00 мас.% или меньше, Mn: 1,00 мас.% или меньше, P: 0,030 мас.% или меньше, S: 0,005 мас.% или меньше, Al: от 0,0010 мас.% до 0,0100 мас.%, N: 0,0500 мас.% или меньше, Ni: от 5,00 мас.% до 6,50 мас.%, Cr: от 10,00 мас.% до 13,40 мас.%, Cu: от 1,80 мас.% до 3,50 мас.%, Mo: от 1,00 мас.% до 4,00 мас.%, V: от 0,01 мас.% до 1,00 мас.%, Ti: от 0,050 мас.% до 0,300 мас.%, Co: 0,300 мас.% или меньше, и W: от 0 до 1,50 мас.%, с остатком из Fe и примесей, и удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), имеет предел текучести 724-860 МПа, и его микроструктура содержит мартенсит с объемной долей 80 об.% или больше. Размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr в микроструктуре составляет не больше чем 5,0 мкм2, и доля полной площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше.The martensitic stainless steel product in accordance with the present invention has the following chemical composition in mass percent: C: 0.030 wt.% Or less, Si: 1.00 wt.% Or less, Mn: 1.00 wt.% Or less, P: 0.030 wt.% Or less, S: 0.005 wt.% Or less, Al: from 0.0010 wt.% To 0.0100 wt.%, N: 0.0500 wt.% Or less, Ni: from 5.00 wt.% up to 6.50 wt.%, Cr: from 10.00 wt.% to 13.40 wt.%, Cu: from 1.80 wt.% to 3.50 wt.%, Mo: from 1, 00 wt.% To 4.00 wt.%, V: from 0.01 wt.% To 1.00 wt.%, Ti: from 0.050 wt.% To 0.300 wt.%, Co: 0.300 wt.% Or less , and W: from 0 to 1.50 wt.%, with a residue of Fe and impurities, and satisfies Expression (1) and Expression (2), s an yield strength of 724-860 MPa, and its microstructure contains martensite with a volume fraction of 80 vol.% or more. The size of each intermetallic compound and the size of each Cr oxide in the microstructure is not more than 5.0 μm 2 , and the fraction of the total area of the intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less.

11,5≤Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni≤14,3 (1)11.5≤Cr + 2Mo + 2Cu-1.5Ni≤14.3 (1)

Ti/C≥7,5 (2)Ti / C≥7.5 (2)

где каждый символ элемента в Выражении (1) и Выражении (2) соответствует содержанию (в массовых процентах) соответствующего элемента.where each element symbol in Expression (1) and Expression (2) corresponds to the content (in mass percent) of the corresponding element.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯUSEFUL EFFECTS OF THE INVENTION

[0023][0023]

Продукт мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления имеет предел текучести 724 МПа или больше, а также имеет превосходную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением.The martensitic stainless steel product in accordance with the present embodiment has a yield strength of 724 MPa or more, and also has excellent resistance to sulfide stress cracking.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0024][0024]

[Фиг. 1] Фиг. 1 иллюстрирует соотношение между F1=Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni, пределом текучести YS (МПа) и стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением.[FIG. 1] FIG. 1 illustrates the relationship between F1 = Cr + 2Mo + 2Cu-1.5Ni, yield strength YS (MPa) and resistance to sulfide stress cracking.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет собой изображение, полученное с помощью TEM (просвечивающего электронного микроскопа) при наблюдении микроструктуры металла стали Теста № 3 в Примерах в соответствии с настоящим вариантом осуществления.[FIG. 2] FIG. 2 is an image taken using a TEM (transmission electron microscope) when observing the microstructure of the metal steel of Test No. 3 in the Examples in accordance with the present embodiment.

[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет собой изображение, полученное с помощью SEM (сканирующего электронного микроскопа) при наблюдении микроструктуры металла стали Теста № 9 в Примерах.[FIG. 3] FIG. 3 is an image obtained using SEM (scanning electron microscope) when observing the microstructure of the metal steel of Test No. 9 in the Examples.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0025][0025]

Авторы настоящего изобретения провели исследования стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением продукта мартенситной нержавеющей стали и обнаружили следующее.The authors of the present invention conducted studies of resistance to sulfide cracking under stress of the product of martensitic stainless steel and found the following.

[0026][0026]

[Относительно химического состава][Regarding the chemical composition]

Общеизвестно, что Cr, Mo, Cu и Ni являются эффективными для повышения стойкости стали к сульфидному растрескиванию под напряжением. В частности, считается, что Cr, Mo и Cu растворяются, повышая стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. С другой стороны, считается, что Ni повышает стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением путем упрочнения пленки на поверхности стального продукта, уменьшая тем самым количество водорода, который проникает в стальной продукт (величину проницаемости для водорода).It is well known that Cr, Mo, Cu, and Ni are effective in increasing the resistance of steel to sulfide stress cracking. In particular, it is believed that Cr, Mo and Cu dissolve, increasing resistance to sulfide stress cracking. On the other hand, it is believed that Ni increases the resistance to sulfide stress cracking by hardening the film on the surface of the steel product, thereby reducing the amount of hydrogen that penetrates the steel product (permeability to hydrogen).

[0027][0027]

Однако в результате исследований авторы настоящего изобретения впервые обнаружили, что в высококоррозионной среде, такой как описанная выше, упрочнение пленки с помощью Ni уменьшает коэффициент диффузии водорода в стали. Если коэффициент диффузии водорода в стали уменьшается, больше водорода остается в стальном продукте. Следовательно, стойкость стального продукта к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается.However, as a result of research, the authors of the present invention first discovered that in a highly corrosive medium, such as described above, hardening the film with Ni reduces the diffusion coefficient of hydrogen in steel. If the diffusion coefficient of hydrogen in steel decreases, more hydrogen remains in the steel product. Therefore, the resistance of the steel product to sulfide stress cracking is reduced.

[0028][0028]

Поэтому авторы настоящего изобретения провели дополнительные исследования относительно Cr, Mo, Cu и Ni, которые являются элементами, которые влияют на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что превосходная стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением получается в том случае, когда стальной продукт, имеющий следующий химический состав: С: 0,030 мас.% или меньше, Si: 1,00 мас.% или меньше, Mn: 1,00 мас.% или меньше, P: 0,030 мас.% или меньше, S: 0,005 мас.% или меньше, Al: от 0,0010 мас.% до 0,0100 мас.%, N: 0,0500 мас.% или меньше, Ni: от 5,00 мас.% до 6,50 мас.%, Cr: от 10,00 мас.% до 13,40 мас.%, Cu: от 1,80 мас.% до 3,50 мас.%, Mo: от 1,00 мас.% до 4,00 мас.%, V: от 0,01 мас.% до 1,00 мас.%, Ti: от 0,050 мас.% до 0,300 мас.%, Co: 0,300% или меньше, и W: от 0 до 1,50 мас.%, с остатком из Fe и примесей, имеет такие содержания Cr, Mo, Cu и Ni, которые удовлетворяют следующему Выражению (1):Therefore, the authors of the present invention conducted additional studies regarding Cr, Mo, Cu and Ni, which are elements that affect the resistance to sulfide stress cracking. As a result, the inventors of the present invention found that excellent resistance to sulfide stress cracking is obtained when a steel product having the following chemical composition: C: 0.030 wt.% Or less, Si: 1.00 wt.% Or less, Mn : 1.00 wt.% Or less, P: 0.030 wt.% Or less, S: 0.005 wt.% Or less, Al: from 0.0010 wt.% To 0.0100 wt.%, N: 0.0500 wt.% or less, Ni: from 5.00 wt.% to 6.50 wt.%, Cr: from 10.00 wt.% to 13.40 wt.%, Cu: from 1.80 wt.% to 3.50 wt.%, Mo: from 1.00 wt.% To 4.00 wt.%, V: from 0.01 wt.% To 1.00 wt.%, Ti: from 0.050 wt.% To 0.300 wt.%, Co: 0,300% or less, and W: from 0 to 1,50 ma C.%, with the remainder of Fe and impurities, has such contents of Cr, Mo, Cu and Ni, which satisfy the following Expression (1):

11,5≤Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni≤14,3 (1)11.5≤Cr + 2Mo + 2Cu-1.5Ni≤14.3 (1)

где каждый символ элемента в Выражении (1) соответствует содержанию (в массовых процентах) соответствующего элемента.where each symbol of the element in Expression (1) corresponds to the content (in mass percent) of the corresponding element.

[0029][0029]

F1 определяется как Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni. Фиг. 1 иллюстрирует соотношение между F1=Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni, пределом текучести YS (МПа) и стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением. График, показанный на Фиг. 1, был получен посредством примеров, которые будут описаны позже. Символ «Ο» на Фиг. 1 означает, что сульфидного растрескивания под напряжением не происходило в тесте оценки качества стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением в примерах, которые будут описаны позже. Символ «×« на Фиг. 1 означает, что сульфидное растрескивание под напряжением происходило в тесте оценки качества стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением в примерах, которые будут описаны позже. Когда F1 меньше чем 11,5 или когда F1 больше чем 14,3, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Соответственно, значение F1 составляет от 11,5 до 14,3.F1 is defined as Cr + 2Mo + 2Cu-1,5Ni. FIG. 1 illustrates the relationship between F1 = Cr + 2Mo + 2Cu-1.5Ni, yield strength YS (MPa) and resistance to sulfide stress cracking. The graph shown in FIG. 1 was obtained by way of examples, which will be described later. The symbol "Ο" in FIG. 1 means that sulfide stress cracking did not occur in the quality assessment test for sulfide stress cracking resistance in the examples that will be described later. The symbol "×" in FIG. 1 means that sulfide stress cracking occurred in the test for evaluating the quality of sulfide stress cracking resistance in the examples that will be described later. When F1 is less than 11.5 or when F1 is greater than 14.3, resistance to sulfide stress cracking decreases. Accordingly, the value of F1 is from 11.5 to 14.3.

[0030][0030]

Стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением также зависит от прочности стального продукта. В частности, чем выше прочность стального продукта, тем больше уменьшается стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Следовательно, авторы настоящего изобретения также провели исследования соотношения между стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением и прочностью стального продукта, имеющего следующий химический состав: С: 0,030 мас.% или меньше, Si: 1,00 мас.% или меньше, Mn: 1,00 мас.% или меньше, P: 0,030 мас.% или меньше, S: 0,005 мас.% или меньше, Al: от 0,0010 мас.% до 0,0100 мас.%, N: 0,0500 мас.% или меньше, Ni: от 5,00 мас.% до 6,50 мас.%, Cr: от 10,00 мас.% до 13,40 мас.%, Cu: от 1,80 мас.% до 3,50 мас.%, Mo: от 1,00 мас.% до 4,00 мас.%, V: от 0,01 мас.% до 1,00 мас.%, Ti: от 0,050 мас.% до 0,300 мас.%, Co: 0,300 мас.% или меньше, и W: от 0 мас.% до 1,50 мас.%, с остатком из Fe и примесей, который удовлетворяет Выражению (1). В результате в стальном продукте, имеющем вышеописанный химический состав, который удовлетворяет Выражению (1), авторы настоящего изобретения обнаружили, что существует оптимальный предел текучести стального продукта, чтобы он имел превосходную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением, получая при этом необходимую прочность. В частности, если предел текучести стального продукта, имеющего вышеописанный химический состав, который удовлетворяет Выражению (1), составляет от 724 до 860 МПа, может быть получена необходимая прочность, и при этом стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением может быть повышена.Resistance to sulfide stress cracking also depends on the strength of the steel product. In particular, the higher the strength of the steel product, the more the resistance to sulfide stress cracking decreases. Therefore, the authors of the present invention also conducted studies of the relationship between resistance to sulfide cracking under stress and the strength of a steel product having the following chemical composition: C: 0.030 wt.% Or less, Si: 1.00 wt.% Or less, Mn: 1, 00 wt.% Or less, P: 0.030 wt.% Or less, S: 0.005 wt.% Or less, Al: from 0.0010 wt.% To 0.0100 wt.%, N: 0.0500 wt.% or less, Ni: from 5.00 wt.% to 6.50 wt.%, Cr: from 10.00 wt.% to 13.40 wt.%, Cu: from 1.80 wt.% to 3.50 wt.%, Mo: from 1.00 wt.% to 4.00 wt.%, V: from 0.01 wt.% to 1.00 wt.%, Ti: from 0.050 wt.% to 0.300 wt.% , Co: 0.300 wt.% Or less, and W: o t 0 wt.% up to 1.50 wt.%, with a residue of Fe and impurities, which satisfies Expression (1). As a result, in a steel product having the above chemical composition that satisfies Expression (1), the present inventors have found that there is an optimum yield strength for the steel product so that it has excellent resistance to sulfide stress cracking, while obtaining the necessary strength. In particular, if the yield strength of a steel product having the above chemical composition, which satisfies Expression (1), is from 724 to 860 MPa, the necessary strength can be obtained, while the resistance to sulfide stress cracking can be increased.

[0031][0031]

Как показано на Фиг. 1, если значение F1 находится в диапазоне от 11,5 до 14,3, и значение YS составляет 860 МПа или меньше, получается превосходная стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Следовательно, в настоящем варианте осуществления предел текучести стального продукта составляет от 724 до 860 МПа.As shown in FIG. 1, if the F1 value is in the range of 11.5 to 14.3 and the YS value is 860 MPa or less, excellent resistance to sulfide stress cracking is obtained. Therefore, in the present embodiment, the yield strength of the steel product is from 724 to 860 MPa.

[0032][0032]

Как было описано выше, химический состав стального продукта настоящего варианта осуществления содержит, в мас.%, от 1,00 до 4,00% Mo, от 1,80 до 3,50% Cu и от 0,01 до 1,00% V. Эти элементы растворяются и повышают стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Однако Mo, Cu и V также повышают прочность стального продукта. Как было описано выше, если прочность стального продукта, имеющего вышеупомянутый химический состав, который удовлетворяет Выражению (1), является слишком высокой, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается.As described above, the chemical composition of the steel product of the present embodiment contains, in wt.%, From 1.00 to 4.00% Mo, from 1.80 to 3.50% Cu and from 0.01 to 1.00% V. These elements dissolve and increase resistance to sulfide stress cracking. However, Mo, Cu, and V also increase the strength of the steel product. As described above, if the strength of the steel product having the above chemical composition that satisfies Expression (1) is too high, the resistance to sulfide stress cracking is reduced.

[0033][0033]

Поэтому авторы настоящего изобретения провели дополнительные исследования способов регулирования прочности стального продукта. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что путем добавления Ti и регулирования его содержания относительно содержания С чрезмерное упрочнение может быть подавлено.Therefore, the authors of the present invention conducted further studies of methods for controlling the strength of a steel product. As a result, the present inventors have found that by adding Ti and adjusting its content with respect to the C content, excessive hardening can be suppressed.

[0034][0034]

Причины этого заключаются в следующем. Среди вышеупомянутых элементов Mo, Cu и V, которые повышают прочность стального продукта, V образует карбиды (VC) и тем самым повышает прочность стального продукта. Аналогично V, Ti связывается с C в стали, образуя карбиды. Следовательно, если Ti свяжется с C, то количество C для формирования VC будет недостаточным из-за потребления C титаном. В результате образование VC может быть подавлено.The reasons for this are as follows. Among the above-mentioned elements Mo, Cu and V, which increase the strength of the steel product, V forms carbides (VC) and thereby increases the strength of the steel product. Similarly, V, Ti binds to C in steel, forming carbides. Therefore, if Ti binds to C, then the amount of C to form VC will be insufficient due to the consumption of C by titanium. As a result, the formation of VC can be suppressed.

[0035][0035]

Обычно сродство Ti к C в стали равно сродству V к C. Следовательно, в материале, содержащем V и Ti, VC и TiC выделяются одновременно. Следовательно, отношение содержания Ti (мас.%) к содержанию C (мас.%) увеличивается, чтобы тем самым отрегулировать химический состав так, чтобы TiC выделялся с приоритетом по сравнению с VC. Другими словами, содержание Ti (мас.%) и содержание C (мас.%) удовлетворяют Выражению (2).Typically, the affinity of Ti to C in steel is equal to the affinity of V to C. Therefore, in a material containing V and Ti, VC and TiC are released simultaneously. Therefore, the ratio of the Ti content (wt.%) To the C content (wt.%) Is increased in order to thereby adjust the chemical composition so that TiC stands out with priority over VC. In other words, the Ti content (wt.%) And the content of C (wt.%) Satisfy Expression (2).

Ti/C≥7,5 (2)Ti / C≥7.5 (2)

[0036][0036]

F2 определяется как Ti/C. Когда значение F2 меньше чем 7,5, Ti потребляется для формирования нитридов, таких как TiN, и TiC не может быть сформирован в достаточной степени. Следовательно, C используется для формирования VC в стали, и прочность стального продукта становится слишком высокой. Если значение F2 равно 7,5 или больше, содержание Ti является в достаточной степени высоким относительно содержания C. Следовательно, TiC выделяется с приоритетом относительно VC. Следовательно, формирование VC подавляется. В результате предел текучести стального продукта, имеющего химический состав, который удовлетворяет Выражению (1), может быть подавлен до 860 МПа или меньше, и может быть получена превосходная стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением.F2 is defined as Ti / C. When the F2 value is less than 7.5, Ti is consumed to form nitrides such as TiN, and TiC cannot be formed sufficiently. Therefore, C is used to form VC in steel, and the strength of the steel product becomes too high. If the value of F2 is 7.5 or more, the Ti content is sufficiently high relative to the content C. Therefore, TiC is allocated with priority over VC. Therefore, the formation of VC is suppressed. As a result, the yield strength of the steel product having a chemical composition that satisfies Expression (1) can be suppressed to 860 MPa or less, and excellent resistance to sulfide stress cracking can be obtained.

[0037][0037]

[Относительно микроструктуры][Regarding microstructure]

Известно, что если крупные интерметаллические соединения или крупные оксиды Cr присутствуют в микроструктуре, крупные интерметаллические соединения и крупные оксиды Cr становятся исходными точками для сульфидного растрескивания под напряжением, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Поэтому традиционно огрубление оксидов Cr подавляется, и интерметаллические соединения заставляют выделяться в тонком виде, чтобы тем самым повысить стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Таким образом, ранее считалось, что тонкодисперсные оксиды Cr и тонкодисперсные интерметаллические соединения не влияют на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что в стальном продукте, имеющем вышеупомянутый химический состав, который удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), мелкие оксиды Cr и мелкие интерметаллические соединения также понижают стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. В результате дополнительных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что в стальном продукте, имеющем вышеупомянутый химический состав, который удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), если размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением в стальном продукте, имеющем вышеупомянутый химический состав, который удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), дополнительно увеличивается. It is known that if large intermetallic compounds or large Cr oxides are present in the microstructure, large intermetallic compounds and large Cr oxides become the starting points for sulfide stress cracking, and resistance to sulfide stress cracking decreases. Therefore, coarsening of Cr oxides is traditionally suppressed, and intermetallic compounds are forced to precipitate in a thin form, thereby increasing the resistance to sulfide stress cracking. Thus, it was previously believed that finely dispersed Cr oxides and finely dispersed intermetallic compounds did not affect the resistance to sulfide stress cracking. However, the inventors of the present invention have found that in a steel product having the aforementioned chemical composition that satisfies Expression (1) and Expression (2), small Cr oxides and small intermetallic compounds also reduce the resistance to sulfide stress cracking. As a result of further studies, the authors of the present invention found that in a steel product having the above chemical composition that satisfies Expression (1) and Expression (2) if the size of each intermetallic compound and the size of each Cr oxide in the microstructure is 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less, resistance to sulfide stress cracking in a steel product having the above chemical composition, which d satisfy the expression (1) and Expression (2) is further increased.

[0038][0038]

В настоящем описании термин «интерметаллическое соединение» относится к выделению легирующего элемента, которое образуется после отпуска. Интерметаллические соединения представляют собой, например, фазу Лавеса, такую как сигма-фаза Fe2Mo (σ–фаза) или хи-фаза (χ-фаза). σ-фаза представляет собой FeCr, а χ-фаза представляет собой Fe36Cr12Mo10. В настоящем описании термин «оксид Cr» относится к оксиду хрома (Cr2O3).As used herein, the term “intermetallic compound” refers to the release of an alloying element that forms after tempering. Intermetallic compounds are, for example, a Laves phase, such as the sigma phase Fe 2 Mo (σ phase) or the chi phase (χ phase). The σ phase is FeCr, and the χ phase is Fe 36 Cr 12 Mo 10 . As used herein, the term “Cr oxide” refers to chromium oxide (Cr 2 O 3 ).

[0039][0039]

Интерметаллические соединения и оксиды Cr могут быть идентифицированы при наблюдении структуры с использованием способа извлечения реплики. Сумма площадей идентифицированных интерметаллических соединений и идентифицированных оксидов Cr принимается в качестве общей площади (мкм2) интерметаллических соединений и оксидов Cr. Доля общей площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в полной области наблюдения принимается в качестве доли общей площади (%) интерметаллических соединений и оксидов Cr.Intermetallic compounds and Cr oxides can be identified by observing the structure using a replica extraction method. The sum of the areas of the identified intermetallic compounds and the identified Cr oxides is taken as the total area (μm 2 ) of the intermetallic compounds and Cr oxides. The fraction of the total area of intermetallic compounds and Cr oxides in the total observation area is taken as the fraction of the total area (%) of intermetallic compounds and Cr oxides.

[0040][0040]

Если в микроструктуре металла присутствует интерметаллическое соединение, имеющее площадь больше чем 5,0 мкм2, или оксид Cr, имеющий площадь больше чем 5,0 мкм2, такие грубые (крупные) интерметаллические соединения или грубые оксиды Cr становятся исходными точками для сульфидного растрескивания под напряжением, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Соответственно, размер каждого интерметаллического соединения в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше, и размер каждого оксида Cr в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше. В частности, в настоящем варианте осуществления интерметаллические соединения, имеющие размер (площадь) больше чем 5,0 мкм2, и оксиды Cr, имеющие размер (площадь) больше чем 5,0, мкм2, не наблюдаются, когда проводится наблюдение микроструктуры, как будет описано позже.If an intermetallic compound having an area of more than 5.0 μm 2 or Cr oxide having an area of more than 5.0 μm 2 is present in the metal microstructure of the metal, such coarse (large) intermetallic compounds or coarse Cr oxides become the starting points for sulfide cracking under stress, and resistance to sulfide stress cracking is reduced. Accordingly, the size of each intermetallic compound in the microstructure is 5.0 μm 2 or less, and the size of each Cr oxide in the microstructure is 5.0 μm 2 or less. In particular, in the present embodiment, intermetallic compounds having a size (area) greater than 5.0 μm 2 and Cr oxides having a size (area) greater than 5.0 μm 2 are not observed when observing the microstructure as will be described later.

[0041][0041]

В дополнение к этому, если общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре металла составляет больше чем 3,0%, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается, потому что присутствует слишком много интерметаллических соединений и оксидов Cr, имеющих размер 5,0 мкм2 или меньше. Соответственно, общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре составляет 3,0% или меньше.In addition, if the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the metal microstructure is more than 3.0%, the resistance to sulfide stress cracking is reduced because there are too many intermetallic compounds and Cr oxides having a size of 5.0 μm 2 or less. Accordingly, the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure is 3.0% or less.

[0042][0042]

Если химический состав стального продукта удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), микроструктура содержит мартенсит, имеющий долю области 80% или больше, размер каждого из интерметаллических соединений и размер каждого из оксидов Cr в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре составляет 3,0% или меньше, прочность стального продукта может быть отрегулирована до диапазона 724-860 МПа.If the chemical composition of the steel product satisfies Expression (1) and Expression (2), the microstructure contains martensite having a region fraction of 80% or more, the size of each of the intermetallic compounds and the size of each of the Cr oxides in the microstructure is 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure is 3.0% or less, the strength of the steel product can be adjusted to a range of 724-860 MPa.

[0043][0043]

Продукт мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим изобретением, который был получен на основе вышеописанных находок, имеет следующий химический состав: C: 0,030 мас.% или меньше, Si: 1,00 мас.% или меньше, Mn: 1,00 мас.% или меньше, P: 0,030 мас.% или меньше, S: 0,005 мас.% или меньше, Al: от 0,0010 мас.% до 0,0100 мас.%, N: 0,0500 мас.% или меньше, Ni: от 5,00 мас.% до 6,50 мас.%, Cr: от 10,00 мас.% до 13,40 мас.%, Cu: от 1,80 мас.% до 3,50 мас.%, Mo: от 1,00 мас.% до 4,00 мас.%, V: от 0,01 мас.% до 1,00 мас.%, Ti: от 0,050 мас.% до 0,300 мас.%, Co: 0,300 мас.% или меньше, и W: от 0 мас.% до 1,50 мас.%, с остатком из Fe и примесей, и удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2). Предел текучести вышеупомянутого продукта мартенситной нержавеющей стали составляет 724-860 МПа. Микроструктура вышеупомянутого продукта мартенситной нержавеющей стали содержит мартенсит, имеющий объемную долю 80% или больше. Размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше, а общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше.The martensitic stainless steel product in accordance with the present invention, which was obtained on the basis of the above findings, has the following chemical composition: C: 0.030 wt.% Or less, Si: 1.00 wt.% Or less, Mn: 1.00 wt. % or less, P: 0.030 wt.% or less, S: 0.005 wt.% or less, Al: from 0.0010 wt.% to 0.0100 wt.%, N: 0.0500 wt.% or less, Ni: from 5.00 wt.% To 6.50 wt.%, Cr: from 10.00 wt.% To 13.40 wt.%, Cu: from 1.80 wt.% To 3.50 wt.% , Mo: from 1.00 wt.% To 4.00 wt.%, V: from 0.01 wt.% To 1.00 wt.%, Ti: from 0.050 wt.% To 0.300 wt.%, Co: 0.300 wt.% Or less, and W: from 0 wt.% To 1.50 wt.%, With a residue of Fe and impurities, and satisfactory creates Expression (1) and Expression (2). The yield strength of the aforementioned martensitic stainless steel product is 724-860 MPa. The microstructure of the above martensitic stainless steel product contains martensite having a volume fraction of 80% or more. The size of each intermetallic compound and the size of each Cr oxide in the microstructure is 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где каждый символ элемента в Выражении (1) и Выражении (2) соответствует содержанию (в массовых процентах) соответствующего элемента.where each element symbol in Expression (1) and Expression (2) corresponds to the content (in mass percent) of the corresponding element.

[0044][0044]

Химический состав вышеупомянутого продукта мартенситной нержавеющей стали может содержать W: от 0,10 мас.% до 1,50 мас.%.The chemical composition of the above martensitic stainless steel product may contain W: from 0.10 wt.% To 1.50 wt.%.

[0045][0045]

Вышеупомянутый мартенситный продукт нержавеющей стали представляет собой, например, бесшовную стальную трубу для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб.The aforementioned martensitic stainless steel product is, for example, a seamless steel pipe for casing, tubing and drill pipe.

[0046][0046]

В настоящем описании термин «стальная труба для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб» означает, например, стальную трубу для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб, которая описана в столбце определения № 3514 стандарта JIS G 0203 (2009). В частности, термин «стальная труба для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб» является общим названием для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб, которые используются для бурения нефтяных скважин или газовых скважин, а также для извлечения сырой нефти и природного газа и т.п. Термин «бесшовная стальная труба для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб» означает, что стальная труба для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб является бесшовной стальной трубой.In the present description, the term "steel pipe for casing, tubing and drill pipe" means, for example, a steel pipe for casing, tubing and drill pipe, which is described in determination column No. 3514 of JIS G 0203 (2009). In particular, the term “steel pipe for casing, tubing and drill pipe” is the generic name for casing, tubing and drill pipe that are used to drill oil wells or gas wells, as well as to extract crude oil and natural gas and etc. The term “seamless steel pipe for casing, tubing and drill pipe” means that the steel pipe for casing, tubing and drill pipe is a seamless steel pipe.

[0047][0047]

Далее подробно описывается продукт мартенситной нержавеющей стали настоящего варианта осуществления. Символ «%» применительно к составу означает «мас.%», если явно не указано иное.The following describes in detail the martensitic stainless steel product of the present embodiment. The symbol "%" in relation to the composition means "wt.%", Unless explicitly stated otherwise.

[0048][0048]

[Химический состав][Chemical composition]

Химический состав продукта мартенситной нержавеющей стали настоящего варианта осуществления содержит следующие элементы.The chemical composition of the martensitic stainless steel product of the present embodiment contains the following elements.

[0049][0049]

C: 0,030 мас.% или меньшеC: 0.030 wt.% Or less

Углерод (C) является неизбежно содержащимся элементом. Таким образом, содержание C составляет больше чем 0 мас.%. C увеличивает прокаливаемость и повышает прочность стального продукта. Однако если содержание C будет слишком высоким, то прочность стального продукта будет слишком высокой, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшится. Соответственно, содержание С составляет 0,030 мас.% или меньше. Предпочтительно делать содержание C настолько низким, насколько это возможно. Однако, если содержание C уменьшается чрезмерно, производственные затраты увеличиваются. Поэтому с учетом промышленного производства предпочтительный нижний предел содержания C составляет 0,0001 мас.%, и более предпочтительно 0,0005 мас.%. С точки зрения прочности стального продукта предпочтительный нижний предел содержания C составляет 0,002 мас.%, и более предпочтительно 0,005 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания С составляет 0,020 мас.%, и более предпочтительно 0,015 мас.%.Carbon (C) is an inevitably contained element. Thus, the content of C is more than 0 wt.%. C increases hardenability and increases the strength of the steel product. However, if the C content is too high, the strength of the steel product will be too high, and the resistance to sulfide stress cracking will decrease. Accordingly, the content of C is 0.030 wt.% Or less. It is preferable to make the C content as low as possible. However, if the C content decreases excessively, manufacturing costs increase. Therefore, taking into account industrial production, the preferred lower limit of the C content is 0.0001 wt.%, And more preferably 0.0005 wt.%. From the point of view of the strength of the steel product, the preferred lower limit of the content of C is 0.002 wt.%, And more preferably 0.005 wt.%. A preferred upper limit of the C content is 0.020 wt.%, And more preferably 0.015 wt.%.

[0050][0050]

Si: 1,00 мас.% или меньшеSi: 1.00 wt.% Or less

Кремний (Si) является неизбежной примесью. Таким образом, содержание Si составляет больше чем 0 мас.%. Si раскисляет сталь. Однако если содержание Si является слишком высоким, происходит насыщение этого эффекта. Соответственно, содержание Si составляет 1,00 мас.% или меньше. Предпочтительный нижний предел содержания Si составляет 0,05 мас.%, и более предпочтительно 0,10 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Si составляет 0,70 мас.%, и более предпочтительно 0,50 мас.%.Silicon (Si) is an unavoidable impurity. Thus, the Si content is more than 0 wt.%. Si deoxidizes steel. However, if the Si content is too high, this effect is saturated. Accordingly, the Si content is 1.00 wt.% Or less. The preferred lower limit of the Si content is 0.05 wt.%, And more preferably 0.10 wt.%. The preferred upper limit of the Si content is 0.70 wt.%, And more preferably 0.50 wt.%.

[0051][0051]

Mn: 1,00 мас.% или меньшеMn: 1.00 wt.% Or less

Марганец (Mn) является неизбежно содержащимся элементом. Таким образом, содержание Mn составляет больше чем 0 мас.%. Mn улучшает прокаливаемость стали. Однако если содержание Mn является слишком высоким, Mn сегрегируется на границах зерна вместе с загрязняющими элементами, такими как P и S. В таком случае стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Соответственно, содержание Mn составляет 1,00 мас.% или меньше. Предпочтительный нижний предел содержания Mn составляет 0,15 мас.%, и более предпочтительно 0,20 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Mn составляет 0,80 мас.%, и более предпочтительно 0,50 мас.%.Manganese (Mn) is an inevitably contained element. Thus, the Mn content is more than 0 wt.%. Mn improves the hardenability of steel. However, if the Mn content is too high, Mn segregates at the grain boundaries together with contaminants such as P and S. In this case, the resistance to sulfide stress cracking decreases. Accordingly, the Mn content is 1.00 wt.% Or less. A preferred lower limit of the Mn content is 0.15 wt.%, And more preferably 0.20 wt.%. A preferred upper limit for the Mn content is 0.80 wt.%, And more preferably 0.50 wt.%.

[0052][0052]

P: 0,030 мас.% или меньшеP: 0.030 wt.% Or less

Фосфор (P) является примесью, которая неизбежно содержится. Таким образом, содержание Р составляет больше чем 0 мас.%. P сегрегируется на границах кристаллического зерна и уменьшает стойкость стали к сульфидному растрескиванию под напряжением. Соответственно содержание фосфора составляет 0,030 мас.% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания Р составляет 0,025 мас.%, и более предпочтительно 0,020 мас.%. Предпочтительно, чтобы содержание Р было настолько низким, насколько это возможно. Однако если содержание серы уменьшается чрезмерно, производственные затраты увеличиваются. Поэтому с учетом промышленного производства предпочтительный нижний предел содержания P составляет 0,0001 мас.%, и более предпочтительно 0,0005 мас.%.Phosphorus (P) is an impurity that is inevitably contained. Thus, the content of P is more than 0 wt.%. P segregates at the boundaries of crystalline grains and reduces the resistance of steel to sulfide stress cracking. Accordingly, the phosphorus content is 0.030 wt.% Or less. A preferred upper limit of the P content is 0.025 wt.%, And more preferably 0.020 wt.%. Preferably, the content of P is as low as possible. However, if the sulfur content decreases excessively, production costs increase. Therefore, taking into account industrial production, the preferred lower limit of the P content is 0.0001 wt.%, And more preferably 0.0005 wt.%.

[0053][0053]

S: 0,005 мас.% или меньшеS: 0.005 wt.% Or less

Сера (S) является примесью, которая неизбежно содержится. Таким образом, содержание S составляет больше чем 0 мас.%. Аналогично P, S также сегрегируется на границах кристаллического зерна и уменьшает стойкость стали к сульфидному растрескиванию под напряжением. Соответственно, содержание серы составляет 0,005 мас.% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания S составляет 0,003 мас.%, и более предпочтительно 0,001 мас.%. Предпочтительно, чтобы содержание S было настолько низким, насколько это возможно. Однако если содержание серы уменьшается чрезмерно, производственные затраты увеличиваются. Поэтому с учетом промышленного производства предпочтительный нижний предел содержания серы составляет 0,0001 мас.%, и более предпочтительно 0,0005 мас.%.Sulfur (S) is an impurity that is inevitably contained. Thus, the content of S is more than 0 wt.%. Similarly, P, S also segregates at the boundaries of crystalline grains and reduces the resistance of steel to sulfide stress cracking. Accordingly, the sulfur content is 0.005 wt.% Or less. A preferred upper limit of the S content is 0.003 wt.%, And more preferably 0.001 wt.%. Preferably, the S content is as low as possible. However, if the sulfur content decreases excessively, production costs increase. Therefore, taking into account industrial production, the preferred lower limit for the sulfur content is 0.0001 wt.%, And more preferably 0.0005 wt.%.

[0054][0054]

Al: от 0,0010 мас.% до 0,0100 мас.%Al: from 0.0010 wt.% To 0.0100 wt.%

Алюминий (Al) раскисляет сталь. Если содержание Al является низким, этот эффект не может быть достигнут. С другой стороны, если содержание Al является слишком высоким, происходит насыщение этого эффекта. Соответственно, содержание Al составляет от 0,0010 до 0,0100 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания алюминия составляет 0,0020 мас.%, и более предпочтительно 0,0030 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания алюминия составляет 0,0070 мас.%, и более предпочтительно 0,0050 мас.%. В настоящем описании термин «содержание Al» означает содержание растворимого Al (кислоторастворимого Al).Aluminum (Al) deoxidizes steel. If the Al content is low, this effect cannot be achieved. On the other hand, if the Al content is too high, this effect is saturated. Accordingly, the Al content is from 0.0010 to 0.0100 wt.%. The preferred lower limit of the aluminum content is 0.0020 wt.%, And more preferably 0.0030 wt.%. A preferred upper limit of the aluminum content is 0.0070 wt.%, And more preferably 0.0050 wt.%. As used herein, the term “Al content” means the content of soluble Al (acid-soluble Al).

[0055][0055]

N: 0,0500 мас.% или меньшеN: 0.0500 wt.% Or less

Азот (N) является примесью, которая неизбежно содержится. Таким образом, содержание азота составляет больше чем 0 мас.%. N образует нитриды и уменьшает стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Соответственно, содержание N составляет 0,0500 мас.% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания N составляет 0,0300 мас.% или меньше, и более предпочтительно 0,0200 мас.% или меньше. Предпочтительно, чтобы содержание N было настолько низким, насколько это возможно. Однако если содержание азота уменьшается чрезмерно, производственные затраты увеличиваются. Поэтому с учетом промышленного производства предпочтительный нижний предел содержания азота составляет 0,0001 мас.%, и более предпочтительно 0,0005 мас.%.Nitrogen (N) is an impurity that is inevitably contained. Thus, the nitrogen content is more than 0 wt.%. N forms nitrides and reduces the resistance to sulfide stress cracking. Accordingly, the N content is 0.0500 wt.% Or less. A preferred upper limit of the N content is 0.0300 wt.% Or less, and more preferably 0.0200 wt.% Or less. Preferably, the N content is as low as possible. However, if the nitrogen content decreases excessively, production costs increase. Therefore, taking into account industrial production, the preferred lower limit of the nitrogen content is 0.0001 wt.%, And more preferably 0.0005 wt.%.

[0056][0056]

Ni: от 5,00 мас.% до 6,50 мас.%Ni: from 5.00 wt.% To 6.50 wt.%

Никель (Ni) является формирующим аустенит элементом и мартенситизирует микроструктуру после закалки. Если содержание Ni является слишком низким, микроструктура после отпуска будет содержать большое количество феррита. С другой стороны, если содержание Ni будет слишком высоким, в высококоррозионной скважине Ni будет уменьшать коэффициент диффузии водорода в стали благодаря упрочнению пленки. Если коэффициент диффузии водорода в стали уменьшается, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением будет уменьшаться. Следовательно, содержание никеля составляет от 5,00 мас.% до 6,50 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания Ni составляет 5,20 мас.%, и более предпочтительно 5,30 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Ni составляет 6,30 мас.%, и более предпочтительно 6,20 мас.%.Nickel (Ni) is an austenite-forming element and martensitizes the microstructure after quenching. If the Ni content is too low, the microstructure after tempering will contain a large amount of ferrite. On the other hand, if the Ni content is too high, in a highly corrosive well Ni will reduce the diffusion coefficient of hydrogen in steel due to the hardening of the film. If the diffusion coefficient of hydrogen in steel decreases, the resistance to sulfide stress cracking will decrease. Therefore, the nickel content is from 5.00 wt.% To 6.50 wt.%. A preferred lower limit of the Ni content is 5.20 wt.%, And more preferably 5.30 wt.%. A preferred upper limit of the Ni content is 6.30 wt.%, And more preferably 6.20 wt.%.

[0057][0057]

Cr: от 10,00 мас.% до 13,40 мас.%Cr: from 10.00 wt.% To 13.40 wt.%

Хром (Cr) повышает коррозионную стойкость стали к газообразному диоксиду углерода при высокой температуре. Если содержание Cr является слишком низким, этот эффект не может быть получен. Если содержание Cr составляет 10,00 мас.% или больше, сталь приобретает превосходную коррозионную стойкость к газообразному диоксиду углерода при высоких температурах. С другой стороны, если содержание Cr является слишком высоким, образуются грубые интерметаллические соединения и грубые оксиды Cr, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Соответственно, содержание Cr составляет от 10,00 до 13,40 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания Cr составляет 11,00 мас.%, и более предпочтительно 11,50 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Cr составляет 13,30 мас.%, и более предпочтительно 13,00 мас.%.Chromium (Cr) enhances the corrosion resistance of steel to gaseous carbon dioxide at high temperature. If the Cr content is too low, this effect cannot be obtained. If the Cr content is 10.00 wt.% Or more, the steel gains excellent corrosion resistance to carbon dioxide gas at high temperatures. On the other hand, if the Cr content is too high, coarse intermetallic compounds and coarse oxides of Cr are formed, and the resistance to sulfide stress cracking decreases. Accordingly, the Cr content is from 10.00 to 13.40 wt.%. A preferred lower limit of the Cr content is 11.00 wt.%, And more preferably 11.50 wt.%. A preferred upper limit of the Cr content is 13.30 wt.%, And more preferably 13.00 wt.%.

[0058][0058]

Cu: от 1,80 мас.% до 3,50 мас.%Cu: 1.80 wt.% To 3.50 wt.%

Медь (Cu) является формирующим аустенит элементом, аналогично Ni, и мартенситизирует микроструктуру после закалки. Cu также растворяется в стали и повышает стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Если содержание Cu является слишком низким, эти эффекты не могут быть получены. С другой стороны, если содержание Cu является слишком высоким, горячая обрабатываемость уменьшается. Следовательно, содержание меди составляет от 1,80 мас.% до 3,50 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания меди составляет 1,90 мас.%, и более предпочтительно 1,95 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Cu составляет 3,30 мас.%, и более предпочтительно 3,10 мас.%.Copper (Cu) is an austenite-forming element, similar to Ni, and martensitizes the microstructure after quenching. Cu also dissolves in steel and increases resistance to sulfide stress cracking. If the Cu content is too low, these effects cannot be obtained. On the other hand, if the Cu content is too high, the hot workability is reduced. Therefore, the copper content is from 1.80 wt.% To 3.50 wt.%. The preferred lower limit of the copper content is 1.90 wt.%, And more preferably 1.95 wt.%. A preferred upper limit for the Cu content is 3.30 wt.%, And more preferably 3.10 wt.%.

[0059][0059]

Mo: от 1,00 мас.% до 4,00 мас.%Mo: from 1.00 wt.% To 4.00 wt.%

Молибден (Mo) повышает стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением и прочность стали. Если содержание Mo является слишком низким, эти эффекты не могут быть получены. С другой стороны, Mo является формирующим феррит элементом. Следовательно, если содержание Mo является слишком высоким, становится трудно стабилизировать аустенит и устойчиво получить мартенситную микроструктуру. Соответственно, содержание Mo составляет от 1,00 до 4,00 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания Mo составляет 1,20 мас.%, более предпочтительно 1,50 мас.%, и наиболее предпочтительно 1,80 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Mo составляет 3,50 мас.%, более предпочтительно 3,00 мас.%, и наиболее предпочтительно 2,70 мас.%.Molybdenum (Mo) increases the resistance to sulfide stress cracking and the strength of steel. If the Mo content is too low, these effects cannot be obtained. Mo, on the other hand, is a ferrite forming element. Therefore, if the Mo content is too high, it becomes difficult to stabilize austenite and to stably obtain a martensitic microstructure. Accordingly, the Mo content is from 1.00 to 4.00 wt.%. The preferred lower limit of the Mo content is 1.20 wt.%, More preferably 1.50 wt.%, And most preferably 1.80 wt.%. The preferred upper limit of the Mo content is 3.50 wt.%, More preferably 3.00 wt.%, And most preferably 2.70 wt.%.

[0060][0060]

V: от 0,01 мас.% до 1,00 мас.%V: from 0.01 wt.% To 1.00 wt.%

Ванадий (V) растворяется в стали и подавляет межкристаллитное растрескивание стали в высококоррозионной среде. Если содержание V является слишком низким, этот эффект не может быть получен. С другой стороны, V повышает прокаливаемость стали и легко образует карбиды. Следовательно, если содержание V является слишком высоким, прочность стального продукта увеличивается, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Соответственно, содержание ванадия составляет от 0,01 мас.% до 1,00 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания V составляет 0,02 мас.%, и более предпочтительно 0,03 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания V составляет 0,80 мас.%, и более предпочтительно 0,70 мас.%.Vanadium (V) dissolves in steel and inhibits intergranular cracking of steel in a highly corrosive environment. If the V content is too low, this effect cannot be obtained. On the other hand, V increases the hardenability of steel and easily forms carbides. Therefore, if the V content is too high, the strength of the steel product increases, and the resistance to sulfide stress cracking decreases. Accordingly, the content of vanadium is from 0.01 wt.% To 1.00 wt.%. A preferred lower limit of the V content is 0.02 wt.%, And more preferably 0.03 wt.%. A preferred upper limit of the V content is 0.80 wt.%, And more preferably 0.70 wt.%.

[0061][0061]

Ti: от 0,050 мас.% до 0,300 мас.%Ti: from 0.050 wt.% To 0.300 wt.%

Титан (Ti) связывается с C, образуя карбиды. Это означает, что C для формирования VC потребляется титаном, и формирование VC может быть подавлено. Следовательно, стойкость стали к сульфидному растрескиванию под напряжением стальных увеличивается. Этот эффект не получается, если содержание титана является слишком низким. С другой стороны, если содержание Ti является слишком высоким, вышеупомянутый эффект насыщается и вдобавок ускоряется образование феррита. Соответственно, содержание Ti составляет от 0,050 мас.% до 0,300 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания Ti составляет 0,060 мас.%, более предпочтительно 0,070 мас.%, и наиболее предпочтительно 0,080 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания Ti составляет 0,250 мас.%, более предпочтительно 0,200 мас.%, и наиболее предпочтительно 0,150 мас.%.Titanium (Ti) binds to C to form carbides. This means that C for VC formation is consumed by titanium, and VC formation can be suppressed. Consequently, the resistance of steel to sulfide stress cracking of steel increases. This effect is not obtained if the titanium content is too low. On the other hand, if the Ti content is too high, the aforementioned effect is saturated and, in addition, the formation of ferrite is accelerated. Accordingly, the Ti content is from 0.050 wt.% To 0.300 wt.%. The preferred lower limit of the Ti content is 0.060 wt.%, More preferably 0.070 wt.%, And most preferably 0.080 wt.%. The preferred upper limit of the Ti content is 0.250 wt.%, More preferably 0.200 wt.%, And most preferably 0.150 wt.%.

[0062][0062]

Co: 0,300 мас.% или меньшеCo: 0.300 wt.% Or less

Кобальт (Co) является примесью, которая неизбежно содержится. Таким образом, содержание Co составляет больше чем 0 мас.%. Ковкость и ударная вязкость уменьшаются, если содержание Co является слишком высоким. Соответственно, содержание Co составляет 0,300 мас.% или меньше. Предпочтительный верхний предел содержания Co составляет 0,270 мас.%, и более предпочтительно 0,250 мас.%. Предпочтительно, чтобы содержание Со было настолько низким, насколько это возможно. Однако если содержание Со уменьшается чрезмерно, производственные затраты увеличиваются. Поэтому с учетом промышленного производства предпочтительный нижний предел содержания Со составляет 0,0001 мас.%, и более предпочтительно 0,0005 мас.%.Cobalt (Co) is an impurity that is inevitably contained. Thus, the Co content is more than 0 wt.%. Toughness and toughness are reduced if the Co content is too high. Accordingly, the Co content is 0.300 wt.% Or less. A preferred upper limit for Co is 0.270 wt.%, And more preferably 0.250 wt.%. Preferably, the Co content is as low as possible. However, if the Co content decreases excessively, production costs increase. Therefore, in view of industrial production, the preferred lower limit of Co content is 0.0001 wt.%, And more preferably 0.0005 wt.%.

[0063][0063]

Остаток химического состава продукта мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой Fe и примеси. Здесь термин «примеси» относится к элементам, которые, во время промышленного производства стали попадают в нее из руды или используемого в качестве сырья лома, или из производственной среды и т.п.The remainder of the chemical composition of the martensitic stainless steel product in accordance with this embodiment is Fe and impurities. Here, the term "impurities" refers to elements that, during the industrial production of steel, enter it from ore or scrap used as raw material, or from a production environment, etc.

[0064][0064]

Химический состав продукта мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления может дополнительно содержать W вместо части Fe.The chemical composition of the martensitic stainless steel product in accordance with the present embodiment may further comprise W instead of part Fe.

[0065][0065]

W: от 0 мас.% до 1,50 мас.%W: from 0 wt.% To 1.50 wt.%

Вольфрам (W) является опциональным элементом, и может не содержаться. Таким образом, содержание W может составлять 0 мас.%. Если W содержится, он стабилизирует пассивную пленку и улучшает коррозионную стойкость. Однако если содержание W является слишком высоким, W связывается с C, образуя мелкие карбиды. Эти мелкие карбиды повышают прочность стального продукта за счет дисперсионного твердения, и в результате понижают стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Соответственно, содержание W составляет от 0 мас.% до 1,50 мас.%. Предпочтительный нижний предел содержания W составляет 0,10 мас.%, и более предпочтительно 0,20 мас.%. Предпочтительный верхний предел содержания W составляет 1,00 мас.%, и более предпочтительно 0,50 мас.%.Tungsten (W) is an optional element and may not be contained. Thus, the content of W can be 0 wt.%. If W is contained, it stabilizes the passive film and improves corrosion resistance. However, if the W content is too high, W binds to C to form small carbides. These small carbides increase the strength of the steel product due to dispersion hardening, and as a result reduce the resistance to sulfide stress cracking. Accordingly, the W content is from 0 wt.% To 1.50 wt.%. A preferred lower limit of the W content is 0.10 wt.%, And more preferably 0.20 wt.%. A preferred upper limit of the W content is 1.00 wt.%, And more preferably 0.50 wt.%.

[0066][0066]

[Относительно выражения (1)][Regarding expression (1)]

Вышеупомянутый химический состав также удовлетворяет Выражению (1):The above chemical composition also satisfies Expression (1):

Figure 00000003
Figure 00000003

где каждый символ элемента в Выражении (1) соответствует содержанию (в массовых процентах) соответствующего элемента.where each symbol of the element in Expression (1) corresponds to the content (in mass percent) of the corresponding element.

[0067][0067]

F1 определяется как Cr+2Mo+2Cu-1,5Ni. F1 представляет собой индекс стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением стального продукта, имеющего вышеупомянутый химический состав. Как показано на Фиг. 1, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается, если F1 имеет значение меньше чем 11,5. Считается, что причина, по которой стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается, в этом случае состоит в том, что содержание Ni, который уменьшает коэффициент диффузии водорода в стали, является слишком высоким относительно содержания Cr, Mo и Cu, которые растворяются и увеличивают стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. С другой стороны, когда значение F1 составляет больше чем 14,3, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением также уменьшается. Считается, что причина, по которой стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается, в этом случае состоит в том, что содержание Ni, который формирует пленку на поверхности и подавляет инфильтрацию водорода, является слишком низким относительно содержания Cr, Mo и Cu, которые увеличивают стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением, и следовательно количество водорода, который инфильтруется в сталь, увеличивается, и в результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Следовательно, значение F1 составляет от 11,5 до 14,3. Предпочтительный нижний предел F1 составляет 11,7. Предпочтительный верхний предел F1 составляет 14,0.F1 is defined as Cr + 2Mo + 2Cu-1,5Ni. F1 is the sulfide stress crack resistance index of a steel product having the above chemical composition. As shown in FIG. 1, resistance to sulfide stress cracking is reduced if F1 has a value of less than 11.5. It is believed that the reason that the resistance to sulfide stress cracking decreases, in this case, is that the Ni content, which reduces the diffusion coefficient of hydrogen in the steel, is too high relative to the content of Cr, Mo and Cu, which dissolve and increase the resistance to sulfide stress cracking. On the other hand, when the F1 value is more than 14.3, the resistance to sulfide stress cracking also decreases. It is believed that the reason that the resistance to sulfide stress cracking is reduced in this case is because the content of Ni, which forms a film on the surface and suppresses hydrogen infiltration, is too low with respect to the contents of Cr, Mo and Cu, which increase the resistance to sulfide stress cracking, and therefore, the amount of hydrogen that is infiltrated into the steel increases, and as a result, resistance to sulfide stress cracking decreases. Therefore, the value of F1 is from 11.5 to 14.3. The preferred lower limit of F1 is 11.7. The preferred upper limit of F1 is 14.0.

[0068][0068]

Следует отметить, что значение F1 является значением, получаемым путем округления до двух десятичных разрядов. It should be noted that the value F1 is the value obtained by rounding to two decimal places.

[0069][0069]

[Относительно выражения (2)][Regarding expression (2)]

Вышеупомянутый химический состав удовлетворяет Выражению (1), а также удовлетворяет Выражению (2):The above chemical composition satisfies Expression (1), and also satisfies Expression (2):

Figure 00000004
Figure 00000004

где каждый символ элемента в Выражении (1) и Выражении (2) соответствует содержанию (в массовых процентах) соответствующего элемента.where each element symbol in Expression (1) and Expression (2) corresponds to the content (in mass percent) of the corresponding element.

[0070][0070]

F2 определяется как Ti/C. F2 представляет собой индекс подавления выделения VC титаном, то есть индекс прочности стального продукта. Как было описано выше, в большинстве случаев в материале, содержащем V и Ti, VC и TiC выделяются одновременно. Следовательно, в химическом составе, который удовлетворяет Выражению (1), отношение содержания Ti (мас.%) к содержанию C (мас.%) повышается, чтобы тем самым отрегулировать химический состав так, чтобы TiC выделялся с более высоким приоритетом, чем VC. Это означает, что C потребляется титаном, и связывание C с V для образования VC подавляется.F2 is defined as Ti / C. F2 is an index of suppressing the release of VC by titanium, i.e. an index of strength of a steel product. As described above, in most cases in a material containing V and Ti, VC and TiC are released simultaneously. Therefore, in a chemical composition that satisfies Expression (1), the ratio of the Ti content (wt.%) To the content of C (wt.%) Is increased, thereby adjusting the chemical composition so that TiC is released with higher priority than VC. This means that C is consumed by titanium, and the binding of C to V to form VC is suppressed.

[0071][0071]

Если значение F2 составляет меньше чем 7,5, содержание Ti является слишком низким относительно содержания C. В этом случае Ti потребляется на формирование нитридов, таких как TiN, и TiC не может быть сформирован в достаточной степени. Следовательно, C используется для формирования VC, и прочность стального продукта является слишком высокой. Когда значение F2 равно 7,5 или больше, содержание Ti является в достаточной степени высоким относительно содержания C. В результате Ti потребляет C и формирует TiC с более высоким приоритетом, чем VC. Это означает, что формирование VC может быть подавлено. Следовательно, можно предотвратить чрезмерное увеличение прочности стального продукта. В результате стальной продукт может иметь превосходную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением.If the F2 value is less than 7.5, the Ti content is too low with respect to C. In this case, Ti is consumed to form nitrides such as TiN, and TiC cannot be formed sufficiently. Therefore, C is used to form the VC, and the strength of the steel product is too high. When the value of F2 is 7.5 or more, the Ti content is sufficiently high relative to the content of C. As a result, Ti consumes C and forms TiC with higher priority than VC. This means that VC formation can be suppressed. Therefore, an excessive increase in the strength of the steel product can be prevented. As a result, the steel product can have excellent resistance to sulfide stress cracking.

[0072][0072]

Следует отметить, что значение F2 является значением, получаемым путем округления до двух десятичных разрядов.It should be noted that the value of F2 is the value obtained by rounding to two decimal places.

[0073][0073]

[Микроструктура][Microstructure]

[Объемная доля мартенсита: 80% или больше][Volume fraction of martensite: 80% or more]

Мартенсит является главной составной частью микроструктуры вышеописанного продукта мартенситной нержавеющей стали. В этом случае термин «мартенсит» также включает в себя мартенсит отпуска. Фраза «мартенсит является главной микроструктурой» означает, что в микроструктуре объемная доля мартенсита составляет 80% или больше. Остаток микроструктуры представляет собой остаточный аустенит. Объемная доля остаточного аустенита составляет от 0 до 20%. Предпочтительно объемная доля остаточного аустенита является настолько низкой, насколько это возможно. Предпочтительный нижний предел объемной доли мартенсита в микроструктуре составляет 85%, и более предпочтительно 90%. Еще более предпочтительно микроструктура металла представляет собой однофазную мартенситную структуру.Martensite is the main component of the microstructure of the above martensitic stainless steel product. In this case, the term "martensite" also includes vacation martensite. The phrase “martensite is the main microstructure” means that the volume fraction of martensite in the microstructure is 80% or more. The remainder of the microstructure is residual austenite. The volume fraction of residual austenite is from 0 to 20%. Preferably, the volume fraction of residual austenite is as low as possible. The preferred lower limit of the volume fraction of martensite in the microstructure is 85%, and more preferably 90%. Even more preferably, the microstructure of the metal is a single-phase martensitic structure.

[0074][0074]

В вышеупомянутой микроструктуре остаточный аустенит, который содержится в небольшом количестве, не приводит к значительному уменьшению прочности, и заметно повышает ударную вязкость стали. Однако если объемная доля остаточного аустенита является слишком высокой, прочность стали заметно уменьшается. Соответственно объемная доля остаточного аустенита составляет от 0 до 20%. С точки зрения обеспечения прочности объемная доля остаточного аустенита более предпочтительно составляет от 0 до 10%. Как было описано выше, микроструктура продукта мартенситной нержавеющей стали настоящего варианта осуществления может быть однофазной мартенситной структурой. Соответственно в таком случае объемная доля остаточного аустенита будет составлять 0%. С другой стороны, в том случае, когда присутствует даже небольшое количество остаточного аустенита, объемная доля остаточного аустенита составляет от больше чем 0 до не больше чем 20%, и более предпочтительно от больше чем 0 до 10%.In the aforementioned microstructure, residual austenite, which is contained in a small amount, does not lead to a significant decrease in strength, and significantly increases the toughness of steel. However, if the volume fraction of residual austenite is too high, the strength of the steel is noticeably reduced. Accordingly, the volume fraction of residual austenite is from 0 to 20%. From the point of view of providing strength, the volume fraction of residual austenite is more preferably from 0 to 10%. As described above, the microstructure of the martensitic stainless steel product of the present embodiment may be a single-phase martensitic structure. Accordingly, in this case, the volume fraction of residual austenite will be 0%. On the other hand, when even a small amount of residual austenite is present, the volume fraction of residual austenite is from more than 0 to not more than 20%, and more preferably from more than 0 to 10%.

[0075][0075]

[Способ для измерения объемной доли мартенсита в микроструктуре][Method for measuring the volume fraction of martensite in the microstructure]

Объемная доля (об.%) мартенсита определяется путем вычитания объемной доли (об.%) остаточного аустенита, которая определяется описанным ниже способом, из 100%.The volume fraction (vol.%) Of martensite is determined by subtracting the volume fraction (vol.%) Of residual austenite, which is determined as described below, from 100%.

[0076][0076]

Объемная доля остаточного аустенита определяется с помощью рентгеновского дифракционного анализа. В частности, образец извлекается из произвольного положения продукта мартенситной нержавеющей стали. Размер образца устанавливается равным 15 мм × 15 мм × 2 мм толщины. Используя этот образец, измеряются соответствующие рентгеновские интенсивности плоскости (200) и плоскости (211) феррита (α-фазы), а также плоскости (200), плоскости (220) и плоскости (311) остаточного аустенита (γ-фазы). Затем вычисляется интегрированная интенсивность каждой плоскости. После вычисления интегрированных интенсивностей объемная доля Vγ (%) вычисляется с использованием Формулы (A) для каждой комбинации соответствующих плоскостей α-фазы с соответствующими плоскостями γ-фазы (всего шесть комбинаций). Затем среднее значение этих шести комбинаций объемной доли Vγ определяется как объемная доля (%) остаточного аустенита.The volume fraction of residual austenite is determined using x-ray diffraction analysis. In particular, the sample is taken from an arbitrary position of the martensitic stainless steel product. The sample size is set equal to 15 mm × 15 mm × 2 mm of thickness. Using this sample, the corresponding X-ray intensities of the (200) plane and the (211) plane of ferrite (α-phase), as well as the (200) plane, (220) plane and (311) plane of residual austenite (γ-phase) are measured. Then, the integrated intensity of each plane is calculated. After calculating the integrated intensities, the volume fraction Vγ (%) is calculated using Formula (A) for each combination of the corresponding α-phase planes with the corresponding γ-phase planes (six combinations in total). Then, the average of these six combinations of volume fraction Vγ is determined as the volume fraction (%) of residual austenite.

Vγ = 100/(1+(Iα×Rγ)/(Iγ×Rα)) (A)Vγ = 100 / (1+ (Iα × Rγ) / (Iγ × Rα)) (A)

где, «Iα» - интегрированная интенсивность α-фазы (феррита). «Rα» - кристаллографическая теоретическая расчетная величина α-фазы. «Iγ» - интегрированная интенсивность γ-фазы (аустенита). «Rγ» - кристаллографическая теоретическая расчетная величина γ-фазы.where, “Iα” is the integrated intensity of the α-phase (ferrite). "Rα" is the crystallographic theoretical calculated value of the α phase. “Iγ” is the integrated intensity of the γ phase (austenite). “Rγ” is the crystallographic theoretical calculated value of the γ phase.

[0077][0077]

Значение, полученное путем вычитания из 100% объемной доли остаточного аустенита, полученной вышеупомянутым способом, принимается в качестве объемной доли (об.%) мартенсита в микроструктуре. Следует отметить, что объемная доля включений и осадков, таких как интерметаллические соединения, которые описываются ниже, исключается из упомянутых «100%» объемной доли микроструктуры.The value obtained by subtracting from 100% volume fraction of residual austenite obtained by the above method is taken as the volume fraction (vol.%) Of martensite in the microstructure. It should be noted that the volume fraction of inclusions and sediments, such as intermetallic compounds, which are described below, is excluded from the mentioned “100%” volume fraction of the microstructure.

[0078][0078]

[Предел текучести][Yield strength]

Предел текучести мартенситной нержавеющей стали настоящего варианта осуществления составляет 724-860 МПа. Если предел текучести будет меньше чем 724 МПа, то прочность не будет достаточной для стального продукта, который может применяться в высококоррозионной среде. С другой стороны, если предел текучести составляет более чем 860 МПа, как проиллюстрировано на Фиг. 1, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением в стальном продукте, имеющем вышеупомянутый химический состав, уменьшается. Соответственно, предел текучести мартенситной нержавеющей стали настоящего варианта осуществления составляет 724-860 МПа. Предпочтительный верхний предел предела текучести составляет 850 МПа, и более предпочтительно 840 МПа. Предпочтительный нижний предел предела текучести составляет 730 МПа, и более предпочтительно 740 МПа. В настоящем описании термин «предел текучести» означает предел текучести при пластической деформации 0,2%. The yield strength of martensitic stainless steel of the present embodiment is 724-860 MPa. If the yield strength is less than 724 MPa, then the strength will not be sufficient for a steel product that can be used in a highly corrosive environment. On the other hand, if the yield strength is more than 860 MPa, as illustrated in FIG. 1, resistance to sulfide stress cracking in a steel product having the above chemical composition is reduced. Accordingly, the yield strength of martensitic stainless steel of the present embodiment is 724-860 MPa. A preferred upper yield strength is 850 MPa, and more preferably 840 MPa. A preferred lower yield strength is 730 MPa, and more preferably 740 MPa. In the present description, the term "yield strength" means the yield strength at plastic deformation of 0.2%.

[0079][0079]

[Интерметаллические соединения и оксиды Cr в микроструктуре][Intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure]

В продукте мартенситной нержавеющей стали настоящего варианта осуществления размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше, а общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше. Другими словами, в настоящем варианте осуществления интерметаллические соединения, имеющие размер больше чем 5,0 мкм2, и оксиды Cr, имеющие размер больше чем 5,0 мкм2, не наблюдаются.In the martensitic stainless steel product of the present embodiment, the size of each intermetallic compound and the size of each Cr oxide in the microstructure is 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less. In other words, in the present embodiment, intermetallic compounds having a size greater than 5.0 μm 2 and Cr oxides having a size greater than 5.0 μm 2 are not observed.

[0080][0080]

Здесь термин «интерметаллическое соединение» относится к выделению легирующего элемента, образующемуся после отпуска. Интерметаллические соединения представляют собой, например, фазу Лавеса, такую как сигма-фаза Fe2Mo (σ-фаза) или хи-фаза (χ-фаза). Кроме того, термин «размер интерметаллического соединения» относится к площади (мкм2) интерметаллического соединения, которое наблюдается при измерении, которое будет описано позже. В случае химического состава вышеупомянутого варианта осуществления интерметаллические соединения, отличающиеся от фазы Лавеса, σ-фазы и χ-фазы, являются чрезвычайно малыми, так что игнорирование их не представляет проблемы. В настоящем описании термин «оксид Cr» относится к оксиду хрома (Cr2O3). Кроме того, термин «размер оксида Cr» относится к площади (мкм2) оксида Cr, который наблюдается при измерении, которое будет описано позже.As used herein, the term “intermetallic compound” refers to the release of an alloying element formed after tempering. Intermetallic compounds are, for example, a Laves phase, such as a sigma phase Fe 2 Mo (σ phase) or a chi phase (χ phase). In addition, the term “intermetallic compound size” refers to the area (μm 2 ) of the intermetallic compound that is observed in the measurement, which will be described later. In the case of the chemical composition of the above embodiment, intermetallic compounds other than the Laves phase, σ phase and χ phase are extremely small, so ignoring them is not a problem. As used herein, the term “Cr oxide” refers to chromium oxide (Cr 2 O 3 ). In addition, the term “Cr oxide size” refers to the area (μm 2 ) of Cr oxide that is observed in a measurement that will be described later.

[0081][0081]

Даже когда стальной продукт имеет химический состав, удовлетворяющий Выражению (1) и Выражению (2), и является стальным продуктом, в котором объемная доля мартенсита составляет 80% или больше, и имеет предел текучести 724-860 МПа, если интерметаллические соединения с размером больше чем 5,0 мкм2 или оксиды Cr с размером больше чем 5,0 мкм2 присутствуют среди интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре, или общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет больше чем 3,0%, возникает сульфидное растрескивание под напряжением, которое приписывается интерметаллическим соединениям и оксидам Cr, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшается. Как было описано выше, в стальном продукте, имеющем химический состав, удовлетворяющий Выражению (1) и Выражению (2), и в котором объемная доля мартенсита составляет 80% или больше, а предел текучести 724-860 МПа, если размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr составляет 5,0 мкм2 или меньше и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше, поскольку эти интерметаллические соединения и оксиды Cr не влияют на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением, поддерживается превосходная стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением.Even when the steel product has a chemical composition that satisfies Expression (1) and Expression (2), it is a steel product in which the volume fraction of martensite is 80% or more, and has a yield strength of 724-860 MPa, if the intermetallic compounds are larger than 5.0 mm 2 or Cr oxides with a size greater than 5.0 micron 2 are present among the intermetallic compounds and the Cr oxides in the microstructure, or the total area ratio of the intermetallic compounds and the Cr oxides is more than 3.0%, cracking occurs sulfide n conjugate, which is attributed to intermetallic compounds and oxides of Cr, and resistance to sulfide stress cracking is reduced. As described above, in a steel product having a chemical composition satisfying Expression (1) and Expression (2), and in which the volume fraction of martensite is 80% or more, and the yield strength is 724-860 MPa, if the size of each intermetallic compound and the size of each oxide Cr 2 is 5.0 microns or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and oxides of Cr is 3.0% or less, because these intermetallic compounds and oxides of Cr do not affect the resistance to sulfide stress cracking is maintained n evoskhodnaya resistance to sulfide stress cracking.

[0082][0082]

Предпочтительно общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре является малой. Предпочтительный нижний предел общей доли площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 2,5%, более предпочтительно 2,0%, и наиболее предпочтительно 1,5%. Более предпочтительно общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 0%.Preferably, the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure is small. A preferred lower limit of the total area ratio of intermetallic compounds and Cr oxides is 2.5%, more preferably 2.0%, and most preferably 1.5%. More preferably, the total area ratio of the intermetallic compounds and Cr oxides is 0%.

[0083][0083]

Следует отметить, что если размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr составляет 5,0 мкм2 или меньше, эти интерметаллические соединения и оксиды Cr не влияют на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Другими словами, даже если размер интерметаллических соединений и размер каждого оксида Cr составляет 1,0 мкм2, 2,0 мкм2, или даже 5,0 мкм2, эти интерметаллические соединения и оксиды Cr не влияют на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Однако даже если размер каждого интерметаллического соединения и оксида Cr составляет 5,0 мкм2 или меньше, если общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет больше, чем 3,0%, эти интерметаллические соединения и оксиды Cr заметно влияют на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением.It should be noted that if the size of each intermetallic compound and the size of each Cr oxide is 5.0 μm 2 or less, these intermetallic compounds and Cr oxides do not affect the resistance to sulfide stress cracking. In other words, even if the size of the intermetallic compounds and the size of each Cr oxide is 1.0 μm 2 , 2.0 μm 2 , or even 5.0 μm 2 , these intermetallic compounds and Cr oxides do not affect the resistance to sulfide stress cracking. However, even if the size of each intermetallic compound and Cr oxide is 5.0 μm 2 or less, if the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides is greater than 3.0%, these intermetallic compounds and Cr oxides noticeably affect sulfide cracking resistance energized.

[0084][0084]

[Способ для измерения размера каждого интерметаллического соединения и общей доли площади интерметаллических соединений][Method for measuring the size of each intermetallic compound and the total area fraction of intermetallic compounds]

Размер каждого интерметаллического соединения, размер каждого оксида Cr и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr измеряются с помощью наблюдения структуры с использованием способа извлечения реплики. В частности, размер и общая доля площади измеряются следующим способом.The size of each intermetallic compound, the size of each Cr oxide, and the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides are measured by observing the structure using a replica extraction method. In particular, the size and total area fraction are measured in the following way.

[0085][0085]

Тестовый образец, имеющий размеры 15 мм × 15 мм × 15 мм, извлекается из центрального положения в направлении толщины продукта мартенситной нержавеющей стали. В том случае, когда продукт мартенситной нержавеющей стали представляет собой стальной лист, термин «центральное положение в направлении толщины» относится к центральному положению относительно толщины пластины, а в том случае, когда продукт мартенситной нержавеющей стали представляет собой стальную трубу, термин «центральное положение в направлении толщины» относится к центральному положению относительно толщины стенки. Один тестовый образец извлекается из части переднего конца (верхней части), и один тестовый образец извлекается из части заднего конца (нижней части) в продольном направлении стального продукта. Термин «часть переднего конца» в том случае, когда стальной продукт разделен на равные 10 секций в продольном направлении, относится к секции у переднего конца, а термин «часть заднего конца» относится к секции у заднего конца.A test sample having dimensions of 15 mm × 15 mm × 15 mm is removed from a central position in the direction of the thickness of the martensitic stainless steel product. In the case where the martensitic stainless steel product is a steel sheet, the term "central position in the thickness direction" refers to the central position relative to the thickness of the plate, and in the case where the martensitic stainless steel product is a steel pipe, the term "central position in thickness direction "refers to a central position relative to the wall thickness. One test sample is removed from the front end portion (upper part), and one test sample is removed from the rear end portion (lower part) in the longitudinal direction of the steel product. The term “front end portion” when the steel product is divided into equal 10 sections in the longitudinal direction, refers to a section at the front end, and the term “rear end portion” refers to a section at the rear end.

[0086][0086]

Пленки извлеченной реплики создаются на основе способа извлечения реплики из поверхностей извлеченных тестовых образцов. В частности, поверхность тестового образца подвергается электрополированию. Поверхность тестового образца после электрополирования травится с использованием реагента Вилера (раствор этанола, содержащий 1-5 г соляной кислоты и 1-5 г пикриновой кислоты). В результате выделения и включения обнажаются на поверхности тестового образца. Поверхность тестового образца после травления покрывается углеродной пленкой путем осаждения (именуемой в дальнейшем пленкой извлеченной реплики). Тестовый образец с поверхностью, покрытой пленкой извлеченной реплики, погружается в раствор брома в метаноле (бромметанола) для растворения тестового образца, и пленка извлеченной реплики очищается от тестового образца. Пленка извлеченной реплики имеет форму диска с диаметром 3 мм. Произвольная область размером 10 мкм2 наблюдается в четырех местах (четыре поля зрения) при увеличении 20000х на каждой пленке извлеченной реплики с использованием TEM (просвечивающего электронного микроскопа). Другими словами, для каждого стального продукта наблюдаются области в восьми местах.Films of the extracted replica are created based on the method of extracting the replica from the surfaces of the extracted test samples. In particular, the surface of the test sample is electropolished. The surface of the test sample after electro-polishing is etched using a Wheeler reagent (ethanol solution containing 1-5 g of hydrochloric acid and 1-5 g of picric acid). As a result, the isolation and inclusion are exposed on the surface of the test sample. The surface of the test sample after etching is covered with a carbon film by deposition (hereinafter referred to as the film of the extracted replica). A test sample with a surface coated with a film of the extracted replica is immersed in a solution of bromine in methanol (bromomethanol) to dissolve the test sample, and the film of the extracted replica is cleaned of the test sample. The film of the extracted replica has a disk shape with a diameter of 3 mm. An arbitrary region of size 10 μm 2 is observed in four places (four fields of view) at a magnification of 20,000 × on each film of the extracted replica using a TEM (transmission electron microscope). In other words, for each steel product, areas are observed in eight places.

[0087][0087]

Анализ концентрации элемента (точечный анализ EDS) с использованием энергодисперсионной рентгеновской спектрометрии (именуемой в дальнейшем EDS) выполняется на выделениях или включениях, подтвержденных отраженными электронными изображениями каждой области наблюдения. На основе концентрации элемента, полученной для каждого выделения или включения с помощью точечного анализа EDS, определяются конкретное интерметаллическое соединение и конкретный оксид Cr. Затем определяются соответствующие площади (мкм2) идентифицированных интерметаллических соединений и оксидов Cr. Соответствующие площади (мкм2) идентифицированных интерметаллических соединений и оксидов Cr принимаются в качестве размеров соответствующих интерметаллических соединений и соответствующих оксидов Cr. Сумма площадей идентифицированных интерметаллических соединений и оксидов Cr принимается в качестве общей площади (мкм2) интерметаллических соединений и оксидов Cr. Отношение общей площади интерметаллических соединений и оксидов Cr к общей площади всей области наблюдения (80 мкм2) определяется в качестве общей доли площади (%) интерметаллических соединений и оксидов Cr.Element concentration analysis (point analysis of EDS) using energy dispersive X-ray spectrometry (hereinafter referred to as EDS) is performed on precipitates or inclusions confirmed by reflected electronic images of each observation area. Based on the element concentration obtained for each isolation or inclusion by EDS spot analysis, a particular intermetallic compound and a specific Cr oxide are determined. Then, the corresponding areas (μm 2 ) of the identified intermetallic compounds and Cr oxides are determined. The corresponding areas (μm 2 ) of the identified intermetallic compounds and Cr oxides are taken as the dimensions of the corresponding intermetallic compounds and the corresponding Cr oxides. The sum of the areas of the identified intermetallic compounds and Cr oxides is taken as the total area (μm 2 ) of the intermetallic compounds and Cr oxides. The ratio of the total area of intermetallic compounds and Cr oxides to the total area of the entire observation area (80 μm 2 ) is determined as the total area fraction (%) of intermetallic compounds and Cr oxides.

[0088][0088]

Следует отметить, что размер интерметаллических соединений и оксидов Cr, которые могут наблюдаться вышеупомянутым способом, составляет 0,05 мкм2 или больше. Соответственно, в настоящем варианте осуществления нижний предел размера (площади) интерметаллических соединений и оксидов Cr, которые берутся в качестве объектов измерения, составляет 0,05 мкм2. Следует отметить, что при сравнении с общей площадью интерметаллических соединений и оксидов Cr, имеющих размер (площадь) 0,05-5,0 мкм2, общая площадь интерметаллических соединений и оксидов Cr, имеющих размер (площадь) 0,05 мкм2 или меньше, является достаточно малой, и ей можно пренебречь.It should be noted that the size of the intermetallic compounds and Cr oxides that can be observed by the aforementioned method is 0.05 μm 2 or more. Accordingly, in the present embodiment, the lower limit of the size (area) of the intermetallic compounds and Cr oxides that are taken as measurement objects is 0.05 μm 2 . It should be noted that when compared with the total area of intermetallic compounds and Cr oxides having a size (area) of 0.05-5.0 μm 2 , the total area of intermetallic compounds and Cr oxides having a size (area) of 0.05 μm 2 or less is small enough and can be neglected.

[0089][0089]

Кроме того, в том случае, когда по меньшей мере одно из грубых интерметаллических соединений, которые очевидно имеют размер не меньше чем 5,0 мкм2, или по меньшей мере один из оксидов Cr, которые очевидно имеют размер не меньше чем 5,0 мкм2, наблюдаются при наблюдении в оптический микроскоп или SEM (сканирующий электронный микроскоп), решение может быть принято с учетом обстоятельств относительно грубых интерметаллических соединений или грубых оксидов Cr.In addition, in the case when at least one of the coarse intermetallic compounds, which obviously have a size of not less than 5.0 μm 2 , or at least one of the Cr oxides, which obviously have a size of not less than 5.0 μm 2 are observed when observed under an optical microscope or SEM (scanning electron microscope), a decision can be made taking into account the circumstances regarding coarse intermetallic compounds or coarse Cr oxides.

[0090][0090]

Фиг. 2 представляет собой изображение, полученное с помощью TEM (просвечивающего электронного микроскопа) при наблюдении микроструктуры металла стали Теста № 3 в Примерах, которые будут описаны позже. В продукте мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления, показанном в изображении на Фиг. 2, нет никаких интерметаллических соединений и оксидов Cr, имеющих размер 5,0 мкм2 или больше, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше.FIG. 2 is an image obtained using TEM (transmission electron microscope) when observing the microstructure of the metal steel of Test No. 3 in the Examples that will be described later. In a martensitic stainless steel product in accordance with the present embodiment shown in the image in FIG. 2, there are no intermetallic compounds and Cr oxides having a size of 5.0 μm 2 or more, and the total area ratio of the intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less.

[0091][0091]

Фиг. 3 представляет собой изображение, полученное с помощью SEM при наблюдении микроструктуры металла стали Теста № 9, который является Сравнительным примером среди примеров, которые будут описаны позже. На Фиг. 3 черные или серые области среди белых областей (материнской фазы) являются интерметаллическими соединениями, и общая доля площади интерметаллических соединений составляет 4,0%.FIG. 3 is an SEM image obtained by observing the microstructure of the steel metal of Test No. 9, which is a Comparative Example among the examples that will be described later. In FIG. 3 black or gray areas among white areas (maternal phase) are intermetallic compounds, and the total area ratio of intermetallic compounds is 4.0%.

[0092][0092]

[Способ производства][Mode of production]

Далее будет описан один пример способа для производства вышеописанного продукта мартенситной нержавеющей стали. Способ для производства продукта мартенситной нержавеющей стали включает в себя процесс подготовки исходного материала (процесс подготовки), процесс горячей обработки исходного материала для производства стального продукта (процесс горячей обработки), и процесс подвергания этого стального продукта закалке и отпуску (процесс термической обработки). Каждый из этих процессов подробно описывается ниже.Next, one example of a method for producing the above-described martensitic stainless steel product will be described. A method for producing a martensitic stainless steel product includes a process for preparing a starting material (preparation process), a process for hot processing a raw material for producing a steel product (a hot processing process), and a process for subjecting this steel product to hardening and tempering (a heat treatment process). Each of these processes is described in detail below.

[0093][0093]

[Процесс подготовки][Preparation process]

Производится расплавленная сталь, имеющая вышеописанный химический состав и удовлетворяющая выражениям (1) и (2). Исходный материал производится с использованием этой расплавленной стали. В частности, отливка (сляб, блюм или заготовка) производится с помощью процесса непрерывной разливки с использованием расплавленной стали. Слиток также может быть произведен с помощью процесса изготовления слитка металла с использованием расплавленной стали. По мере необходимости сляб, блюм или слиток могут быть подвергнуты обработке в заготовку или горячей ковке. Исходный материал (сляб, блюм или заготовка) производится с помощью вышеописанного процесса.Molten steel is produced having the above chemical composition and satisfying expressions (1) and (2). The starting material is produced using this molten steel. In particular, casting (slab, bloom or billet) is carried out using a continuous casting process using molten steel. The ingot can also be produced using a process for manufacturing a metal ingot using molten steel. If necessary, a slab, bloom or ingot can be processed into a workpiece or hot forged. The source material (slab, bloom or billet) is produced using the above process.

[0094][0094]

[Процесс горячей обработки][Hot process]

Приготовленный исходный материал нагревается. Предпочтительная температура нагрева 1 составляет от 1000°C до 1300°C. Предпочтительный нижний предел температуры нагрева составляет 1150°C.The prepared starting material is heated. The preferred heating temperature 1 is from 1000 ° C to 1300 ° C. A preferred lower limit for the heating temperature is 1150 ° C.

[0095][0095]

Нагретый исходный материал подвергается горячей обработке, чтобы произвести продукт из мартенситной нержавеющей стали. В том случае, когда продукт из мартенситной нержавеющей стали представляет собой стальной лист, исходный материал подвергается горячей прокатке с использованием, например, одного или множества прокатных станов, которые включают в себя пару групп валков, чтобы тем самым произвести стальной лист. В том случае, когда продукт из мартенситной нержавеющей стали представляет собой стальную трубу для обсадных, насосно-компрессорных и буровых труб, например, исходный материал подвергается прошивной прокатке, удлинению и калибровке с помощью процесса Маннесмана прокатки на оправке, чтобы произвести бесшовную стальную трубу. The heated starting material is hot worked to produce a martensitic stainless steel product. In the case where the martensitic stainless steel product is a steel sheet, the raw material is hot rolled using, for example, one or a plurality of rolling mills that include a pair of roll groups to thereby produce a steel sheet. In the case where the martensitic stainless steel product is a steel pipe for casing, tubing and drill pipe, for example, the raw material is pierced, elongated and calibrated using the Mannesman rolling process on a mandrel to produce a seamless steel pipe.

[0096][0096]

[Процесс термической обработки][Heat treatment process]

Процесс термической обработки включает в себя процесс закалки и процесс отпуска. В процессе термической обработки сначала выполняется процесс закалки стального продукта, который был произведен с помощью процесса горячей обработки. Закалка выполняется с помощью известного способа. Температура закалки является равной или выше чем точка превращения Ac3, и составляет, например, от 900 до 1000°C. После выдержки стального продукта при температуре закалки он быстро охлаждается (закаляется). Хотя время выдержки особенно не ограничивается, оно составляет, например, от 10 до 60 мин. Способ закалки представляет собой, например, охлаждение водой.The heat treatment process includes a hardening process and a tempering process. In the heat treatment process, the hardening process of the steel product that was produced using the hot processing process is first performed. Quenching is performed using a known method. The quenching temperature is equal to or higher than the Ac 3 conversion point, and is, for example, from 900 to 1000 ° C. After the steel product is held at the hardening temperature, it quickly cools (hardens). Although the holding time is not particularly limited, it is, for example, from 10 to 60 minutes. The quenching method is, for example, water cooling.

[0097][0097]

После закалки стальной продукт подвергается процессу отпуска. В процессе отпуска прочность стального продукта регулируется так, чтобы достичь предела текучести от 724 до 860 МПа. Процесс отпуска также подавляет выделение интерметаллических соединений. Следовательно, температура отпуска задается в диапазоне от больше чем 570°C до точки превращения AC1. Предпочтительный нижний предел температуры отпуска составляет 580°C, и более предпочтительно 585°C. Предпочтительный верхний предел температуры отпуска составляет 630°C, и более предпочтительно 620°C.After hardening, the steel product undergoes a tempering process. During tempering, the strength of the steel product is adjusted so as to achieve a yield strength of 724 to 860 MPa. The tempering process also inhibits the release of intermetallic compounds. Therefore, the tempering temperature is set in the range from greater than 570 ° C to the conversion point A C1 . A preferred lower temperature limit for tempering is 580 ° C, and more preferably 585 ° C. A preferred upper temperature limit for tempering is 630 ° C, and more preferably 620 ° C.

[0098][0098]

В процессе отпуска температура отпуска T (°C) и время выдержки t (мин) при температуре отпуска удовлетворяют Выражению (3).During tempering, tempering temperature T (° C) and holding time t (min) at tempering temperature satisfy Expression (3).

Figure 00000005
Figure 00000005

где Т - температура отпуска (°C), а t - продолжительность выдержки (мин). Обозначения элементов в Выражении (3) означают содержание (мас.%) соответствующего элемента в стальном продукте.where T is the tempering temperature (° C), and t is the exposure time (min). The designations of the elements in the Expression (3) mean the content (wt.%) Of the corresponding element in the steel product.

[0099][0099]

В случае вышеупомянутого химического состава, который удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), выделение интерметаллических соединений зависит от количества тепла, которое стальной продукт получает во время отпуска. В дополнение к этому, в химическом составе, который удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), Cr и Mo являются легирующими элементами, которые составляют интерметаллические соединения. Следовательно, Cr и Mo способствуют формированию интерметаллических соединений, таких как фаза Лавеса, σ-фаза и χ-фаза. С другой стороны, в химическом составе, который удовлетворяет Выражению (1) и Выражению (2), Cu и Ni подавляют формирование вышеупомянутых интерметаллических соединений, таких как фаза Лавеса, σ-фаза и χ-фаза. Соответственно, содержание Cr, содержание Mo, содержание Cu и содержание Ni влияют на условия отпуска для подавления формирования интерметаллических соединений.In the case of the aforementioned chemical composition, which satisfies Expression (1) and Expression (2), the release of intermetallic compounds depends on the amount of heat that the steel product receives during tempering. In addition to this, in a chemical composition that satisfies Expression (1) and Expression (2), Cr and Mo are alloying elements that make up the intermetallic compounds. Therefore, Cr and Mo contribute to the formation of intermetallic compounds such as the Laves phase, σ phase and χ phase. On the other hand, in a chemical composition that satisfies Expression (1) and Expression (2), Cu and Ni inhibit the formation of the aforementioned intermetallic compounds, such as the Laves phase, σ phase and χ phase. Accordingly, the Cr content, Mo content, Cu content and Ni content influence the tempering conditions to suppress the formation of intermetallic compounds.

[0100][0100]

Следовательно, в настоящем варианте осуществления отпуск выполняется с использованием температуры отпуска T(°C) и продолжительности выдержки t (мин), которые удовлетворяют Выражению (3). В этом случае в стальном продукте, который имеет химический состав, удовлетворяющий Выражению (1) и Выражению (2), и в котором объемная доля мартенсита составляет 80% или больше, размер интерметаллических соединений может быть сделан равным 5,0 мкм2 или меньше, а общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr может быть сделана равной 3,0% или меньше.Therefore, in the present embodiment, tempering is performed using tempering temperature T (° C) and holding time t (min) that satisfy Expression (3). In this case, in a steel product that has a chemical composition satisfying Expression (1) and Expression (2), and in which the volume fraction of martensite is 80% or more, the size of the intermetallic compounds can be made equal to 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides can be made equal to 3.0% or less.

[0101][0101]

Следует отметить, что когда F3 равно (T+273)×(20+log(t/60))×(t/60×(0,5Cr+2Mo)/(Cu+Ni)), если значение F3 меньше чем 10000 или если значение F3 больше чем 40000, даже если предел текучести в стальном продукте после отпуска составляет 724-860 МПа, имеются некоторое количество интерметаллических соединений, размер которых превышает 5,0 мкм2, или общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет больше чем 3%. Следовательно, значение F3 составляет от 10000 до 40000.It should be noted that when F3 is (T + 273) × (20 + log (t / 60)) × (t / 60 × (0.5Cr + 2Mo) / (Cu + Ni)), if the value of F3 is less than 10000 or if the F3 value is greater than 40,000, even if the yield strength in the steel product after tempering is 724-860 MPa, there are a number of intermetallic compounds whose size exceeds 5.0 μm 2 , or the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides is more than 3% Therefore, the F3 value is from 10,000 to 40,000.

[0102][0102]

Предпочтительный нижний предел F3 составляет 10300, более предпочтительно 10500, и еще более предпочтительно 10700. Предпочтительный верхний предел F3 составляет 38000, более предпочтительно 37000, еще более предпочтительно 36000, и наиболее предпочтительно 35500.The preferred lower limit of F3 is 10300, more preferably 10500, and even more preferably 10700. The preferred upper limit of F3 is 38000, more preferably 37000, even more preferably 36000, and most preferably 35500.

[0103][0103]

Температура отпуска T (°C) является температурой (°C) печи термической обработки, в которой выполняется отпуск. Время выдержки t (мин) означает время выдержки при температуре отпуска T. С помощью вышеописанного производственного процесса может быть произведен материал мартенситной нержавеющей стали данного варианта осуществления. Что касается оксида Cr, если производится стальной продукт, имеющий химический состав, удовлетворяющий вышеупомянутым формулам (1) и (2), размер каждого оксида Cr может быть сделан равным 5,0 мкм2 или меньше. Кроме того, путем удовлетворения вышеописанных условий отпуска общая доля площади интерметаллического соединения и оксидов Cr может быть сделана равной 3,0% или меньше.Tempering temperature T (° C) is the temperature (° C) of the heat treatment furnace in which the tempering is carried out. Holding time t (min) means holding time at tempering temperature T. Using the above-described manufacturing process, martensitic stainless steel material of this embodiment can be produced. As for Cr oxide, if a steel product is produced having a chemical composition satisfying the above formulas (1) and (2), the size of each Cr oxide can be made equal to 5.0 μm 2 or less. In addition, by satisfying the above-described tempering conditions, the total area ratio of the intermetallic compound and Cr oxides can be made equal to 3.0% or less.

[0104][0104]

Продукт из мартенситной нержавеющей стали в соответствии с настоящим вариантом осуществления не ограничивается вышеописанным способом производства. Если производимый стальной продукт имеет химический состав, удовлетворяющий Выражению (1) и Выражению (2), в котором объемная доля мартенсита составляет 80% или больше, и предел текучести составляет 724-860 МПа, размер каждого интерметаллического соединения и размер каждого оксида Cr составляет 5,0 мкм2 или меньше, а общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше, то способ производства продукта мартенситной нержавеющей стали по настоящему варианту осуществления особенно не ограничивается. The martensitic stainless steel product according to the present embodiment is not limited to the production method described above. If the manufactured steel product has a chemical composition that satisfies Expression (1) and Expression (2), in which the volume fraction of martensite is 80% or more and the yield strength is 724-860 MPa, the size of each intermetallic compound and the size of each Cr oxide is 5 , 0 μm 2 or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less, the method for producing the martensitic stainless steel product of the present embodiment is not particularly limited.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[0105][0105]

Были произведены расплавленные стали, имеющие химические составы, показанные в Таблице 1.Molten steels having the chemical compositions shown in Table 1 were produced.

[0106][0106]

[Таблица 1][Table 1]

ТАБЛИЦА 1TABLE 1 Тест №Test No. Химический состав (мас.%, с остатком из Fe и примесей)Chemical composition (wt.%, With the remainder of Fe and impurities) F1F1 F2F2 CC SiSi MnMn PP SS AlAl NN NiNi CrCr CuCu MoMo VV TiTi CoCo WW 1one 0,011 0.011 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0047 0.0047 0,0090 0.0090 6,436.43 13,3113.31 1,971.97 2,532,53 0,050.05 0,0940,094 0,222 0.222 0,050.05 12,7 12.7 8,5 8.5 22 0,011 0.011 0,250.25 0,40 0.40 0,0150.015 <0,001<0.001 0,0039 0.0039 0,0094 0.0094 5,425.42 11,9111.91 1,971.97 2,012.01 0,050.05 0,0960,096 0,187 0.187 -- 11,7 11.7 8,7 8.7 33 0,012 0.012 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0043 0.0043 0,0100 0,0100 5,945.94 11,90 11.90 1,971.97 2,492.49 0,050.05 0,0940,094 0,212 0.212 -- 11,9 11.9 7,8 7.8 44 0,012 0.012 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0040 0.0040 0,0087 0.0087 5,445.44 11,9211.92 2,942.94 2,012.01 0,050.05 0,0970,097 0,175 0.175 0,020.02 13,7 13.7 8,1 8.1 55 0,012 0.012 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0044 0.0044 0,0092 0.0092 6,386.38 11,8411.84 2,922.92 2,482.48 0,050.05 0,0940,094 0,220 0.220 0,040.04 13,1 13.1 7,8 7.8 66 0,011 0.011 0,240.24 0,41 0.41 0,0150.015 <0,001<0.001 0,0043 0.0043 0,0094 0.0094 5,465.46 12,05 12.05 2,012.01 2,482.48 0,050.05 0,0820,082 0,195 0.195 -- 12,8 12.8 7,5 7.5 77 0,011 0.011 0,250.25 0,40 0.40 0,0150.015 <0,001<0.001 0,0045 0.0045 0,0098 0.0098 5,675.67 12,01 12.01 2,102.10 2,512,51 0,050.05 0,0860,086 0,208 0.208 -- 12,7 12.7 7,8 7.8 8eight 0,010 0.010 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0047 0.0047 0,0087 0.0087 5,495.49 12,0312.03 2,00 2.00 2,50 2,50 0,050.05 0,0830,083 0,212 0.212 -- 12,8 12.8 8,3 8.3 99 0,011 0.011 0,240.24 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0047 0.0047 0,0090 0.0090 6,416.41 13,2913.29 1,981.98 2,532,53 0,050.05 0,0630,063 0,210 0.210 0,050.05 12,7 12.7 5,7 5.7 10ten 0,012 0.012 0,240.24 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0047 0.0047 0,0098 0.0098 6,366.36 13,2913.29 2,342,34 2,552,55 0,050.05 0,0510.051 0,210 0.210 0,050.05 13,5 13.5 4,3 4.3 11eleven 0,011 0.011 0,240.24 0,40 0.40 0,016 0.016 0,00070,0007 0,0021 0.0021 0,0071 0.0071 6,52 6.52 13,35 13.35 1,95 1.95 2,52 2,52 0,04 0.04 -- 0,225 0.225 -- 12,5 12.5 0,0 0,0 1212 0,012 0.012 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0090 0.0090 0,0040 0.0040 5,465.46 12,00 12.00 2,942.94 2,482.48 0,050.05 0,0950,095 0,188 0.188 -- 14,7 14.7 7,9 7.9 13thirteen 0,011 0.011 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0090 0.0090 0,0099 0.0099 5,965.96 13,3413.34 2,972.97 2,542.54 0,050.05 0,0950,095 0,188 0.188 -- 15,4 15.4 8,6 8.6 1414 0,010 0.010 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0063 0.0063 0,0089 0.0089 5,975.97 13,3313.33 2,472.47 2,552,55 0,050.05 0,0960,096 0,198 0.198 -- 14,4 14,4 9,6 9.6 1515 0,011 0.011 0,250.25 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0042 0.0042 0,0099 0.0099 5,955.95 13,3113.31 2,982.98 2,532,53 0,050.05 0,0430,043 0,222 0.222 0,050.05 15,4 15.4 3,9 3.9 16sixteen 0,011 0.011 0,260.26 0,40 0.40 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0041 0.0041 0,0084 0.0084 6,456.45 11,9211.92 1,961.96 2,032.03 0,050.05 0,0980,098 0,222 0.222 0,020.02 10,2 10,2 8,9 8.9 1717 0,011 0.011 0,250.25 0,40 0.40 0,0150.015 <0,001<0.001 0,0039 0.0039 0,0099 0.0099 5,965.96 11,9411.94 1,971.97 2,022.02 0,050.05 0,0960,096 0,206 0.206 0,020.02 11,0 11.0 8,7 8.7 1818 0,011 0.011 0,250.25 0,41 0.41 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0045 0.0045 0,0098 0.0098 6,446.44 11,9411.94 1,971.97 2,532,53 0,050.05 0,0980,098 0,195 0.195 0,010.01 11,3 11.3 8,9 8.9 1919 0,011 0.011 0,240.24 0,41 0.41 0,0170.017 <0,001<0.001 0,0045 0.0045 0,0098 0.0098 6,486.48 11,9611.96 1,981.98 2,522,52 0,050.05 0,0510.051 0,195 0.195 -- 11,2 11.2 4,6 4.6 20twenty 0,011 0.011 0,24 0.24 0,41 0.41 0,014 0.014 0,00050,0005 0,0040 0.0040 0,0074 0.0074 5,44 5.44 12,01 12.01 0,21 0.21 1,94 1.94 0,05 0.05 0,100 0,100 0,188 0.188 0,010.01 8,2 8.2 9,1 9.1 2121 0,010 0.010 0,220.22 0,42 0.42 0,0150.015 0,00050,0005 0,0031 0.0031 0,0063 0.0063 5,41 5.41 12,08 12.08 0,170.17 1,93 1.93 0,060.06 0,0960,096 0,200 0,200 -- 8,2 8.2 9,6 9.6 2222 0,007 0.007 0,220.22 0,44 0.44 0,0180.018 0,00050,0005 0,0032 0.0032 0,0092 0.0092 5,89 5.89 12,05 12.05 0,060.06 1,91 1.91 0,060.06 0,1040.104 0,203 0,203 -- 7,2 7.2 14,9 14.9 2323 0,008 0.008 0,270.27 0,46 0.46 0,0150.015 0,00060,0006 0,0034 0.0034 0,0075 0.0075 6,59 6.59 12,07 12.07 0,050.05 2,45 2.45 0,050.05 0,1040.104 0,244 0.244 -- 7,2 7.2 13,0 13.0 2424 0,007 0.007 0,230.23 0,40 0.40 0,0130.013 0,00060,0006 0,0026 0.0026 0,0090 0.0090 6,90 6.90 11,80 11.80 0,020.02 2,99 2.99 0,040.04 0,0920,092 0,238 0.238 -- 7,5 7.5 13,1 13.1 2525 0,011 0.011 0,240.24 0,40 0.40 0,015 0.015 0,00070,0007 0,0031 0.0031 0,0074 0.0074 6,48 6.48 13,37 13.37 0,20 0.20 2,00 2.00 0,04 0.04 -- 0,223 0.223 -- 8,1 8.1 0,0 0,0 2626 0,011 0.011 0,240.24 0,40 0.40 0,015 0.015 0,00080,0008 0,0029 0.0029 0,0083 0.0083 6,51 6.51 13,35 13.35 0,99 0.99 2,00 2.00 0,04 0.04 -- 0,224 0.224 -- 9,6 9.6 0,0 0,0 2727 0,011 0.011 0,240.24 0,40 0.40 0,015 0.015 0,00080,0008 0,0026 0.0026 0,0086 0.0086 6,50 6.50 13,32 13.32 0,22 0.22 2,51 2,51 0,04 0.04 -- 0,224 0.224 -- 9,0 9.0 0,0 0,0 2828 0,012 0.012 0,240.24 0,40 0.40 0,015 0.015 0,00080,0008 0,0020 0.0020 0,0082 0.0082 6,53 6.53 13,34 13.34 0,99 0.99 2,52 2,52 0,04 0.04 -- 0,251 0.251 -- 10,6 10.6 0,0 0,0 2929th 0,008 0.008 0,190.19 0,40 0.40 0,0110.011 0,00050,0005 0,0025 0.0025 0,0069 0.0069 7,06 7.06 12,02 12.02 0,040.04 3,00 3.00 0,030,03 0,0930,093 0,243 0.243 -- 7,5 7.5 11,6 11.6 30thirty 0,011 0.011 0,240.24 0,40 0.40 0,016 0.016 0,00070,0007 0,0021 0.0021 0,0071 0.0071 6,52 6.52 13,35 13.35 1,95 1.95 2,52 2,52 0,04 0.04 -- 0,226 0.226 -- 12,5 12.5 0,0 0,0 3131 0,0120.012 0,330.33 0,420.42 0,0170.017 0,00050,0005 0,00350.0035 0,00710.0071 6,216.21 11,9211.92 2,102.10 2,072.07 0,040.04 0,0980,098 0,2270.227 -- 10,910.9 8,28.2 3232 0,0160.016 0,250.25 0,420.42 0,0130.013 0,00050,0005 0,00310.0031 0,00870.0087 6,486.48 12,8012.80 1,981.98 2,522,52 0,050.05 0,1030.103 0,2510.251 -- 12,112.1 6,46.4 3333 0,0130.013 0,200.20 0,410.41 0,0170.017 <0,001<0.001 0,00310.0031 0,00720.0072 5,465.46 12,6912.69 2,132.13 2,512,51 0,050.05 0,1130.113 0,2470.247 -- 13,813.8 8,78.7

[0107][0107]

Соответствующие расплавленные стали, описанные выше, плавились в 50-килограммовой вакуумной печи, и слитки производились с помощью процесса изготовления слитка металла. Каждый слиток нагревался при 1250°C в течение 3 час. Нагретый слиток подвергался горячей ковке для того, чтобы произвести блок. После горячей ковки блок выдерживался при 1230°C в течение 15 мин, а затем подвергался горячей прокатке для того, чтобы произвести пластину, имеющую толщину 13 мм.The corresponding molten steels described above were melted in a 50 kg vacuum furnace, and ingots were produced using a metal ingot manufacturing process. Each ingot was heated at 1250 ° C for 3 hours. The heated ingot was hot forged to produce a block. After hot forging, the block was held at 1230 ° C for 15 minutes, and then hot rolled in order to produce a plate having a thickness of 13 mm.

[0108][0108]

Соответствующая пластина подвергалась закалке. Температура закалки (°C) и время выдержки (мин) при температуре закалки во время закалки показаны в Таблице 2. Для листового материала каждого теста способ быстрого охлаждения (способ закалки) после истечения времени выдержки представлял собой охлаждение водой. После закалки каждая пластина была подвергнута отпуску. Температура отпуска (°C) и время выдержки (мин) при температуре отпуска, а также значение F3 показаны в Таблице 2.The corresponding plate was hardened. The quenching temperature (° C) and holding time (min) at the quenching temperature during quenching are shown in Table 2. For the sheet material of each test, the rapid cooling method (quenching method) after the exposure time expired was water cooling. After hardening, each plate was tempered. The tempering temperature (° C) and the holding time (min) at the tempering temperature, as well as the F3 value are shown in Table 2.

[0109][0109]

[Таблица 2][Table 2]

ТАБЛИЦА 2TABLE 2 Тест №Test No. Содержание (мас.%)Content (wt.%) F1F1 F2F2 Процесс закалкиHardening process Процесс отпускаVacation process F3F3 МикроструктураMicrostructure YS (МПа)YS (MPa) Стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжениемResistance to sulfide stress cracking CrCr MoMo CuCu NiNi Температура закалки (°C)Quenching temperature (° C) Продолжительность выдержки (мин)The duration of exposure (min) Температура отпуска (°C)Tempering temperature (° C) Продолжительность выдержки (мин)The duration of exposure (min) 1one 13,3113.31 2,532,53 1,971.97 6,436.43 12,712.7 8,58.5 950950 1515 620620 30thirty 1226712267 TMTM 747 747 OKOk 22 11,9111.91 2,012.01 1,971.97 5,425.42 11,711.7 8,78.7 950950 1515 610610 30thirty 1173911739 TMTM 860 860 OKOk 33 11,9011.90 2,492.49 1,971.97 5,945.94 11,911.9 7,87.8 950950 1515 620620 30thirty 1215412154 TMTM 777 777 OKOk 44 11,9211.92 2,012.01 2,942.94 5,445.44 13,713.7 8,18.1 950950 1515 620620 30thirty 1047510475 TMTM 789 789 OKOk 55 11,8411.84 2,482.48 2,922.92 6,386.38 13,113.1 7,87.8 950950 1515 620620 30thirty 1029010290 TMTM 730 730 OKOk 66 12,0512.05 2,482.48 2,012.01 5,465.46 12,812.8 7,57.5 950950 1515 580580 8080 3365933659 TMTM 855 855 OKOk 77 12,0112.01 2,512,51 2,102.10 5,675.67 12,712.7 7,87.8 950950 1515 580580 100one hundred 4079240792 TM+ITM + I 840 840 NGNG 8eight 12,0312.03 2,502,50 2,002.00 5,495.49 12,812.8 8,38.3 950950 1515 560560 8080 3287232872 TM+ITM + I 853 853 NGNG 99 13,2913.29 2,532,53 1,981.98 6,416.41 12,712.7 5,75.7 950950 1515 600600 30thirty 1199611996 TMTM 981 981 NGNG 10ten 13,2913.29 2,552,55 2,342,34 6,366.36 13,513.5 4,34.3 950950 1515 600600 30thirty 1160811608 TMTM 972 972 NGNG 11eleven 13,3513.35 2,522,52 1,951.95 6,526.52 12,512.5 0,00,0 950950 1515 600600 30thirty 1189311893 TMTM 966 966 NGNG 1212 12,0012.00 2,482.48 2,942.94 5,465.46 14,714.7 7,97.9 950950 1515 620620 30thirty 1147611476 TM+ITM + I 837 837 NGNG 13thirteen 13,3413.34 2,542.54 2,972.97 5,965.96 15,415.4 8,68.6 950950 1515 620620 30thirty 1157311573 TM+ITM + I 860 860 NGNG 1414 13,3313.33 2,552,55 2,472.47 5,975.97 14,414,4 9,69.6 950950 1515 620620 30thirty 1226112261 TM+ITM + I 857 857 NGNG 1515 13,3113.31 2,532,53 2,982.98 5,955.95 15,415.4 3,93.9 950950 1515 590590 30thirty 1115111151 TM+ITM + I 980 980 NGNG 16sixteen 11,9211.92 2,032.03 1,961.96 6,456.45 10,210,2 8,98.9 950950 1515 610610 30thirty 1036210362 TMTM 839 839 NGNG 1717 11,9411.94 2,022.02 1,971.97 5,965.96 11,011.0 8,78.7 950950 1515 610610 30thirty 1097810978 TMTM 852 852 NGNG 1818 11,9411.94 2,532,53 1,971.97 6,446.44 11,311.3 8,98.9 950950 1515 620620 30thirty 1153611536 TMTM 739 739 NGNG 1919 11,9611.96 2,522,52 1,981.98 6,486.48 11,211.2 4,64.6 950950 1515 585585 30thirty 1100811008 TMTM 980 980 NGNG 20twenty 12,0112.01 1,941.94 0,210.21 5,445.44 8,28.2 9,19.1 910910 1818 540540 30thirty 1401014010 TMTM 829 829 NGNG 2121 12,0812.08 1,931.93 0,170.17 5,415.41 8,28.2 9,69.6 910910 1515 565565 30thirty 1464414644 TMTM 766 766 NGNG 2222 12,0512.05 1,911.91 0,060.06 5,895.89 7,27.2 14,914.9 910910 1515 570570 30thirty 1373913739 TMTM 752 752 NGNG 2323 12,0712.07 2,452.45 0,050.05 6,596.59 7,27.2 13,013.0 910910 1515 615615 30thirty 1440414404 TMTM 779 779 NGNG 2424 11,8011.80 2,992.99 0,020.02 6,906.90 7,57.5 13,113.1 950950 30thirty 560560 4040 1890018900 TM+ITM + I 958 958 NGNG 2525 13,3713.37 2,002.00 0,200.20 6,486.48 8,18.1 0,00,0 950950 1515 620620 30thirty 1406914069 TMTM 766 766 NGNG 2626 13,3513.35 2,002.00 0,990.99 6,516.51 9,69.6 0,00,0 950950 1515 625625 30thirty 1258912589 TMTM 724 724 NGNG 2727 13,3213.32 2,512,51 0,220.22 6,506.50 9,09.0 0,00,0 950950 1515 630630 30thirty 1545915459 TMTM 766 766 NGNG 2828 13,3413.34 2,522,52 0,990.99 6,536.53 10,610.6 0,00,0 950950 1515 630630 30thirty 1385013850 TMTM 772 772 NGNG 2929th 12,0212.02 3,003.00 0,040.04 7,067.06 7,57.5 11,611.6 910910 1515 585585 5555 2655826558 TMTM 856 856 NGNG 30thirty 13,3513.35 2,522,52 1,951.95 6,526.52 12,512.5 0,00,0 950950 1515 630630 30thirty 1230212302 TMTM 965 965 NGNG 3131 11,9211.92 2,072.07 2,102.10 6,216.21 10,910.9 8,28.2 910910 1515 610610 30thirty 2983829838 TMTM 814814 NGNG 3232 11,9611.96 2,522,52 1,981.98 6,486.48 11,211.2 6,46.4 910910 1515 610610 4040 3447134471 TMTM 888888 NGNG 3333 12,6912.69 2,512,51 2,132.13 5,465.46 13,813.8 8,78.7 910910 1515 610610 6060 4746947469 TM+ITM + I 807807 NGNG

[0110][0110]

Регулирование выполнялось путем выполнения закалки и отпуска так, чтобы предел текучести YS составлял от 724 до 860 МПа. Продукты мартенситной нержавеющей стали были произведены с помощью вышеописанного способа производства.Regulation was carried out by performing quenching and tempering so that the yield strength YS was from 724 to 860 MPa. Martensitic stainless steel products were produced using the production method described above.

[0111][0111]

[Тест оценки][Assessment Test]

[Тест измерения объемной доли мартенсита][Test for measuring the volume fraction of martensite]

Тестовый образец, имеющий размеры 15 мм × 15 мм × 2 мм в толщину, был извлечен из каждого листового материала. Объемная доля (%) остаточного аустенита была определена с помощью вышеупомянутого рентгеновского дифракционного метода, и значение, получаемое путем вычитания объемной доли остаточного аустенита из 100%, определялось как объемная доля (%) мартенсита.A test sample having dimensions of 15 mm × 15 mm × 2 mm in thickness was removed from each sheet material. The volume fraction (%) of residual austenite was determined using the aforementioned X-ray diffraction method, and the value obtained by subtracting the volume fraction of residual austenite from 100% was determined as the volume fraction (%) of martensite.

[0112][0112]

[Относительно размера и общей доли площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре][Regarding the size and total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure]

Тестовый образец, имеющий размеры 15 мм × 15 мм × 15 мм, был извлечен из центрального положения в направлении толщины каждой пластины. Один из вышеупомянутых тестовых образцов был извлечен из части переднего конца (верхней части), и один из тестовых образцов был извлечен из части заднего конца (нижней части) в продольном направлении пластины. Термин «часть переднего конца» в том случае, когда стальной продукт разделен на равные 10 секций в продольном направлении, относится к секции у переднего конца, а термин «часть заднего конца» относится к секции у заднего конца.A test sample having dimensions of 15 mm × 15 mm × 15 mm was removed from a central position in the thickness direction of each plate. One of the aforementioned test samples was removed from a portion of the front end (upper part), and one of the test samples was removed from a part of the rear end (lower part) in the longitudinal direction of the plate. The term “front end portion” when the steel product is divided into equal 10 sections in the longitudinal direction, refers to a section at the front end, and the term “rear end portion” refers to a section at the rear end.

[0113][0113]

Пленки извлеченной реплики создавались на основе способа извлечения реплики из поверхностей двух извлеченных тестовых образцов. Каждая пленка извлеченной реплики имела форму диска с диаметром 3 мм. Произвольная область размером 10 мкм2 наблюдалась в четырех местах (четыре поля зрения) при увеличении 20000х на каждой пленке извлеченной реплики с использованием TEM (просвечивающего электронного микроскопа). Другими словами, для каждого стального продукта наблюдались области в восьми местах.Films of the extracted replica were created based on the method of extracting the replica from the surfaces of two extracted test samples. Each film of the extracted replica had a disk shape with a diameter of 3 mm. An arbitrary region of 10 μm 2 was observed in four places (four fields of view) at 20,000 × magnification on each film of the extracted replica using a TEM (transmission electron microscope). In other words, for each steel product, areas were observed in eight places.

[0114][0114]

Интерметаллические соединения были идентифицированы на основе контраста изображений соответствующих областей наблюдения, полученных с помощью обратного рассеяния электронов. Соответствующие площади (мкм2) идентифицированных интерметаллических соединений и соответствующих оксидов Cr были приняты в качестве размеров соответствующих интерметаллических соединений и соответствующих оксидов Cr. В дополнение к этому, сумма площадей идентифицированных интерметаллических соединений и идентифицированных оксидов Cr была принята в качестве общей площади (мкм2) интерметаллических соединений и оксидов Cr. Отношение общей площади интерметаллических соединений и оксидов Cr к общей площади (80 мкм2) всей области наблюдения было определено как общая доля площади (%) интерметаллических соединений и оксидов Cr.Intermetallic compounds were identified based on the contrast of the images of the corresponding observation regions obtained by electron backscattering. The corresponding areas (μm 2 ) of the identified intermetallic compounds and the corresponding Cr oxides were taken as the sizes of the corresponding intermetallic compounds and the corresponding Cr oxides. In addition, the sum of the areas of the identified intermetallic compounds and the identified Cr oxides was taken as the total area (μm 2 ) of the intermetallic compounds and Cr oxides. The ratio of the total area of intermetallic compounds and Cr oxides to the total area (80 μm 2 ) of the entire observation area was determined as the total area ratio (%) of intermetallic compounds and Cr oxides.

[0115][0115]

В столбце «Микроструктура» в Таблице 2 «ТМ» означает, что объемная доля мартенсита в микроструктуре составляла 80% или больше, размер каждого интерметаллического соединения в микроструктуре был равен 5,0 мкм2 или меньше, размер каждого оксида Cr в микроструктуре был равен 5,0 мкм2 или меньше, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре была равна 3,0% или меньше. Кроме того, «TM+I» означает, что хотя объемная доля мартенсита в микроструктуре составляла 80% или больше, в микроструктуре присутствовали интерметаллические соединения или оксиды Cr, имеющие размер больше чем 5,0 мкм2, и/или общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре была больше чем 3,0%.In the column "Microstructure" in Table 2, "TM" means that the volume fraction of martensite in the microstructure was 80% or more, the size of each intermetallic compound in the microstructure was 5.0 μm 2 or less, the size of each Cr oxide in the microstructure was 5 , 0 μm 2 or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure was 3.0% or less. In addition, “TM + I” means that although the volume fraction of martensite in the microstructure was 80% or more, intermetallic compounds or Cr oxides having a size greater than 5.0 μm 2 and / or the total area fraction of intermetallic compounds were present in the microstructure and Cr oxides in the microstructure was more than 3.0%.

[0116][0116]

[Испытание на растяжение][Tensile test]

Образец для испытания на разрыв был взят из каждого тестового материала. Образец для испытания на разрыв в виде прутка круглого сечения, имеющий диаметр параллельной части 6 мм и длину параллельной части 40 мм, использовался в качестве образца для испытания на разрыв. В качестве продольного направления параллельной части тестового образца использовалось направление прокатки пластины. Испытание на разрыв выполнялось при нормальной температуре (25°C) с использованием этого тестового образца, и определялся предел текучести YS (МПа). Максимальное напряжение при удлинении 0,2% использовалось в качестве предела текучести YS. Полученные пределы текучести YS показаны в Таблице 2.A tensile test sample was taken from each test material. A tensile test piece in the form of a round bar having a diameter of the parallel portion of 6 mm and a length of the parallel portion of 40 mm was used as a tensile test specimen. The direction of plate rolling was used as the longitudinal direction of the parallel part of the test sample. The tensile test was carried out at normal temperature (25 ° C) using this test sample, and the yield strength YS (MPa) was determined. The maximum elongation stress of 0.2% was used as the yield strength YS. The obtained YS yield strengths are shown in Table 2.

[0117][0117]

[Тест оценки стойкости к SSC][SSC Resistance Test]

Тестовый образец в виде прутка круглого сечения, имеющий диаметр параллельной части 6,3 мм и длину параллельной части 25,4 мм, был взят из каждого тестового материала. Тест постоянной нагрузки выполнялся с использованием тестовых образцов в виде прутка круглого сечения на основе стандарта NACE TM0177 Способ А в тестовом растворе, включающем сероводород. В частности, тестовый раствор представлял собой водный раствор, содержащий 5 мас.% NaCl и 0,4 г/л CH3COONa, к которому был добавлен CH3COOH при пропускании через него газообразного CO2 под давлением 1 атм, и значение pH которого доводилось до 3,5. Фактический предел текучести, равный 90%, был установлен в качестве дополнительного напряжения, приложенного к тестовому образцу в виде прутка круглого сечения во время теста. Тестовый образец, к которому было приложено вышеупомянутое дополнительное напряжение, погружался на 720 час в вышеупомянутый водный раствор, насыщаемый газообразной смесью H2S с давлением 0,1 атм и CO2 с давлением 0,9 атм. Температура теста составляла 24±3°C.A test sample in the form of a round bar having a diameter of the parallel part of 6.3 mm and a length of the parallel part of 25.4 mm was taken from each test material. The constant load test was performed using test samples in the form of a round bar based on the NACE TM0177 Method A standard in a test solution including hydrogen sulfide. In particular, the test solution was an aqueous solution containing 5 wt.% NaCl and 0.4 g / l CH 3 COONa, to which CH 3 COOH was added while passing through it gaseous CO 2 at a pressure of 1 atm, and whose pH value brought up to 3.5. The actual yield strength of 90% was set as the additional stress applied to the test specimen in the form of a round bar during the test. The test sample, to which the aforementioned additional voltage was applied, was immersed for 720 hours in the aforementioned aqueous solution saturated with a gaseous mixture of H 2 S with a pressure of 0.1 atm and CO 2 with a pressure of 0.9 atm. The test temperature was 24 ± 3 ° C.

[0118][0118]

После теста поверхность параллельной части визуально наблюдалась с использованием лупы с увеличением 10х. В Таблице 2 «NG» в столбце «Стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением» означает, что наблюдалось растрескивание. В Таблице 2 «OK» в столбце «Стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением» означает, что растрескивание не наблюдалось.After the test, the surface of the parallel part was visually observed using a magnifier with a magnification of 10x. In Table 2, “NG” in the column “Resistance to sulfide stress cracking” indicates that cracking was observed. In Table 2, “OK” in the column “Resistance to sulfide stress cracking” means that no cracking was observed.

[0119][0119]

[Результаты теста][Test results]

Как показано в Таблице 2, химические составы Тестов №№ 1-6 были подходящими и удовлетворяли Выражению (1) и Выражению (2). Следовательно, объемная доля мартенсита в микроструктуре составляла 80% или больше, размер каждого интерметаллического соединения и каждого оксида Cr в микроструктуре составлял 5,0 мкм2 или меньше, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr в микроструктуре составляла 3,0% или меньше. В результате эти стальные продукты показали превосходную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением даже в среде, содержащей H2S под давлением 0,1 атм.As shown in Table 2, the chemical compositions of Tests Nos. 1-6 were suitable and satisfied Expression (1) and Expression (2). Therefore, the volume fraction of martensite in the microstructure was 80% or more, the size of each intermetallic compound and each Cr oxide in the microstructure was 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides in the microstructure was 3.0% or less . As a result, these steel products showed excellent resistance to sulfide stress cracking even in a medium containing H 2 S at a pressure of 0.1 atm.

[0120][0120]

В отличие от этого, в Тесте № 7, хотя химический состав был подходящим, значение F3 было больше чем 40000. Следовательно, наблюдались интерметаллические соединения с размером больше чем 5,0 мкм2, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr была больше чем 3,0%. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In contrast, in Test No. 7, although the chemical composition was suitable, the F3 value was greater than 40,000. Therefore, intermetallic compounds with a size greater than 5.0 μm 2 were observed, and the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides was greater than 3.0% As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0121][0121]

В Тесте № 8, хотя химический состав был подходящим, температура отпуска была слишком низкой. Следовательно, общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr была больше чем 3,0%. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 8, although the chemical composition was suitable, the tempering temperature was too low. Therefore, the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides was greater than 3.0%. As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0122][0122]

В Тестах № 9 и № 10 не удовлетворялось выражение (2). Следовательно, предел текучести не мог быть отрегулирован до величины 860 МПа или меньше путем отпуска, и предел текучести был больше чем 860 МПа. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Tests No. 9 and No. 10, expression (2) was not satisfied. Therefore, the yield strength could not be adjusted to a value of 860 MPa or less by tempering, and the yield strength was more than 860 MPa. As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0123] [0123]

В Тесте № 11 содержание Ni было слишком высоким, и Ti не содержался в химическом составе. Следовательно, предел текучести не мог быть отрегулирован до величины 860 МПа или меньше путем отпуска, и предел текучести был больше чем 860 МПа. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 11, the Ni content was too high, and Ti was not contained in the chemical composition. Therefore, the yield strength could not be adjusted to a value of 860 MPa or less by tempering, and the yield strength was more than 860 MPa. As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0124][0124]

В Тестах №№ 12-14 значение F1 было больше верхнего предела выражения (1). Следовательно, общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr была больше чем 3,0%. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Tests No. 12-14, the value of F1 was greater than the upper limit of expression (1). Therefore, the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides was greater than 3.0%. As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0125][0125]

В Тесте № 15 содержание Ti было низким, и значение F2 не удовлетворяло Выражению (2). Следовательно, предел текучести не мог быть отрегулирован до величины 860 МПа или меньше путем отпуска, и предел текучести был больше чем 860 МПа. Кроме того, в Тесте № 15 значение F1 также было больше, чем верхний предел Формулы (1). Следовательно, общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr была больше чем 3,0%. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 15, the Ti content was low and the F2 value did not satisfy Expression (2). Therefore, the yield strength could not be adjusted to a value of 860 MPa or less by tempering, and the yield strength was more than 860 MPa. In addition, in Test No. 15, the value of F1 was also greater than the upper limit of Formula (1). Therefore, the total area fraction of intermetallic compounds and Cr oxides was greater than 3.0%. As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0126][0126]

В Тестах №№ 16-18 значение F1 было меньше, чем нижний предел выражения (1). Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой. Считается, что поскольку отношение содержания Ni к содержанию Cr, Mo и Cu было слишком высоким, коэффициент диффузии водорода в стали стал слишком низким, и в результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшилась.In Tests No. 16-18, the value of F1 was less than the lower limit of expression (1). Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low. It is believed that since the ratio of Ni to Cr, Mo and Cu was too high, the diffusion coefficient of hydrogen in steel became too low, and as a result, the resistance to sulfide stress cracking decreased.

[0127][0127]

В Тесте № 19 значение F1 было меньше, чем нижний предел выражения (1), и кроме того значение F2 не удовлетворяло Выражению (2). Следовательно, предел текучести не мог быть отрегулирован до величины 860 МПа или меньше путем отпуска, и предел текучести был больше чем 860 МПа. Кроме того, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 19, the value of F1 was less than the lower limit of expression (1), and in addition, the value of F2 did not satisfy Expression (2). Therefore, the yield strength could not be adjusted to a value of 860 MPa or less by tempering, and the yield strength was more than 860 MPa. In addition, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0128][0128]

В Тестах №№ 20-22 содержание Cu было низким, и температура отпуска была слишком низкой. Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Tests No. 20-22, the Cu content was low and the tempering temperature was too low. Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0129][0129]

В Тесте № 23 содержание Ni было высоким, а содержание Cu было низким. Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 23, the Ni content was high and the Cu content was low. Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0130][0130]

В Тесте № 24 содержание Ni было высоким, содержание Cu было низким, и температура отпуска была слишком низкой. Следовательно, наблюдались интерметаллические соединения с размером больше чем 5,0 мкм2, и общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr была больше чем 3,0%. В результате предел текучести составил 860 МПа или больше, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 24, the Ni content was high, the Cu content was low, and the tempering temperature was too low. Therefore, intermetallic compounds with a size greater than 5.0 μm 2 were observed, and the total area ratio of the intermetallic compounds and Cr oxides was greater than 3.0%. As a result, the yield strength was 860 MPa or more, and the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0131][0131]

В Тестах №№ 25-28 содержание Cu было низким, и химические составы не содержали Ti. Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Tests No. 25-28, the Cu content was low, and the chemical compositions did not contain Ti. Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0132][0132]

В Тесте № 29 содержание Ni было высоким, а содержание Cu было низким. Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 29, the Ni content was high and the Cu content was low. Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0133][0133]

В Тесте № 30 содержание Ni было слишком высоким, и химический состав не содержал Ti. Следовательно, предел текучести был слишком высоким, и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 30, the Ni content was too high and the chemical composition did not contain Ti. Therefore, the yield strength was too high, and the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0134][0134]

В Тесте № 31 значение F1 было меньше, чем нижний предел выражения (1). Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой. Считается, что поскольку отношение содержания Ni к содержанию Cr, Mo и Cu было слишком высоким, коэффициент диффузии водорода в стали стал слишком низким, и в результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением уменьшилась.In Test No. 31, the value of F1 was less than the lower limit of expression (1). Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low. It is believed that since the ratio of Ni to Cr, Mo and Cu was too high, the diffusion coefficient of hydrogen in steel became too low, and as a result, the resistance to sulfide stress cracking decreased.

[0135][0135]

В Тесте № 32 не удовлетворялось выражение (2). Следовательно, предел текучести не мог быть отрегулирован до величины 860 МПа или меньше путем отпуска, и предел текучести был больше чем 860 МПа. В результате стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 32, expression (2) was not satisfied. Therefore, the yield strength could not be adjusted to a value of 860 MPa or less by tempering, and the yield strength was more than 860 MPa. As a result, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0136][0136]

В Тесте № 33, хотя химический состав был подходящим, значение F3 было больше чем 40000. В результате наблюдались интерметаллические соединения с размером больше чем 5,0 мкм2, и общая доля площади интерметаллических соединений была больше чем 3,0%. Следовательно, стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением была низкой.In Test No. 33, although the chemical composition was suitable, the F3 value was greater than 40,000. As a result, intermetallic compounds with a size greater than 5.0 μm 2 were observed, and the total area ratio of the intermetallic compounds was greater than 3.0%. Therefore, the resistance to sulfide stress cracking was low.

[0137][0137]

Один вариант осуществления настоящего изобретения был описан выше. Однако вышеописанный вариант осуществления является просто примером для осуществления настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления, и вышеописанный вариант осуществления может быть подходящим образом модифицирован внутри диапазона, который не отклоняется от сути настоящего изобретения.One embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment is merely an example for implementing the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the above embodiment, and the above embodiment can be suitably modified within a range that does not deviate from the gist of the present invention.

Claims (28)

1. Продукт из мартенситной нержавеющей стали, имеющей химический состав, состоящий из, мас.%:1. The product of martensitic stainless steel having a chemical composition consisting of, wt.%: C: 0,030 или меньше;C: 0.030 or less; Si: 1,00 или меньше;Si: 1.00 or less; Mn: 1,00 или меньше;Mn: 1.00 or less; P: 0,030 или меньше;P: 0.030 or less; S: 0,005 или меньше;S: 0.005 or less; Al: от 0,0010 до 0,0100;Al: from 0.0010 to 0.0100; N: 0,0500 или меньше;N: 0.0500 or less; Ni: от 5,00 до 6,50;Ni: 5.00 to 6.50; Cr: от 10,00 до 13,40;Cr: 10.00 to 13.40; Cu: от 1,80 до 3,50;Cu: 1.80 to 3.50; Mo: от 1,00 до 4,00;Mo: 1.00 to 4.00; V: от 0,01 до 1,00;V: from 0.01 to 1.00; Ti: от 0,050 до 0,300;Ti: from 0.050 to 0.300; Co: 0,300 или меньше иCo: 0.300 or less and W: от 0 до 1,50;W: from 0 to 1.50; остальное - железо и примеси,the rest is iron and impurities, и удовлетворяющий выражению (1) и выражению (2);and satisfying expression (1) and expression (2); предел текучести 724–860 МПа; иyield strength 724–860 MPa; and микроструктуру, содержащую мартенсит с объемной долей 80% или больше;a microstructure containing martensite with a volume fraction of 80% or more; в которой размер каждого интерметаллического соединения и каждого оксида Cr в микроструктуре составляет 5,0 мкм2 или меньше, а общая доля площади интерметаллических соединений и оксидов Cr составляет 3,0% или меньше, причем in which the size of each intermetallic compound and each Cr oxide in the microstructure is 5.0 μm 2 or less, and the total area fraction of the intermetallic compounds and Cr oxides is 3.0% or less, 11,5 ≤ Cr + 2Mo + 2Cu – 1,5Ni ≤ 14,3 (1),11.5 ≤ Cr + 2Mo + 2Cu - 1.5Ni ≤ 14.3 (1), Ti/C ≥ 7,5 (2),Ti / C ≥ 7.5 (2), где каждый символ элемента в выражении (1) и выражении (2) соответствует содержанию (мас.%) соответствующего элемента.where each symbol of the element in expression (1) and expression (2) corresponds to the content (wt.%) of the corresponding element. 2. Продукт из мартенситной нержавеющей стали по п. 1, в котором2. The product of martensitic stainless steel according to claim 1, in which химический состав содержит, мас.%:the chemical composition contains, wt.%: W: от 0,10 до 1,50.W: 0.10 to 1.50. 3. Продукт из мартенситной нержавеющей стали по п. 1 или 2, который представляет собой бесшовную стальную трубу для обсадных, насосно–компрессорных и буровых труб.3. A martensitic stainless steel product according to claim 1 or 2, which is a seamless steel pipe for casing, tubing and drill pipe.
RU2019132204A 2017-03-28 2018-03-27 Martensitic stainless steel product RU2718019C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017062539 2017-03-28
JP2017-062539 2017-03-28
PCT/JP2018/012601 WO2018181404A1 (en) 2017-03-28 2018-03-27 Martensitic stainless steel material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718019C1 true RU2718019C1 (en) 2020-03-30

Family

ID=63676335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019132204A RU2718019C1 (en) 2017-03-28 2018-03-27 Martensitic stainless steel product

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3604591A4 (en)
JP (1) JP6787483B2 (en)
CN (1) CN110462085A (en)
MX (1) MX2019011443A (en)
RU (1) RU2718019C1 (en)
WO (1) WO2018181404A1 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6315159B1 (en) * 2016-10-25 2018-04-25 Jfeスチール株式会社 Martensitic stainless steel seamless pipe for oil well pipe and method for producing the same
MX2020002864A (en) 2017-09-29 2020-07-24 Jfe Steel Corp Oil well pipe martensitic stainless seamless steel pipe and production method for same.
EP3690074A4 (en) 2017-09-29 2020-08-05 JFE Steel Corporation Oil well pipe martensitic stainless seamless steel pipe and production method for same
US20200407814A1 (en) * 2017-09-29 2020-12-31 Jfe Steel Corporation Martensitic stainless steel seamless pipe for oil country tubular goods, and method for manufacturing same
JP7060109B2 (en) * 2018-10-02 2022-04-26 日本製鉄株式会社 Martensitic stainless steel seamless steel pipe
JP7060108B2 (en) * 2018-10-02 2022-04-26 日本製鉄株式会社 Martensitic stainless steel seamless steel pipe
MX2021005256A (en) * 2018-11-05 2021-06-18 Jfe Steel Corp Seamless martensite stainless steel tube for oil well pipes, and method for manufacturing same.
WO2021015141A1 (en) * 2019-07-24 2021-01-28 日本製鉄株式会社 Martensitic stainless steel pipe, and method for manufacturing martensitic stainless steel pipe
JP7200869B2 (en) * 2019-07-24 2023-01-10 日本製鉄株式会社 Manufacturing method of stainless steel pipe
JP7215369B2 (en) * 2019-07-24 2023-01-31 日本製鉄株式会社 METHOD FOR MANUFACTURING MARTENSITE STAINLESS STEEL PIPE
CN114829647A (en) * 2019-12-24 2022-07-29 杰富意钢铁株式会社 High-strength stainless steel seamless steel pipe for oil well
JP7629690B2 (en) * 2020-03-09 2025-02-14 山陽特殊製鋼株式会社 Fe-based alloy molded objects
CN115298346B (en) * 2020-04-01 2023-10-20 杰富意钢铁株式会社 High-strength stainless steel seamless steel pipe for oil well and manufacturing method thereof
JP7364962B2 (en) * 2020-04-01 2023-10-19 日本製鉄株式会社 steel material
WO2021206080A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 日本製鉄株式会社 Martensitic stainless seamless steel pipe
JP7425360B2 (en) * 2020-04-13 2024-01-31 日本製鉄株式会社 Martensitic stainless steel material and method for producing martensitic stainless steel material
EP4166680A4 (en) * 2020-06-15 2023-07-26 NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation PRECREATION HARDENING MARTENSITIC STAINLESS STEEL SHEET WITH EXCELLENT FATIGUE RESISTANCE
CN112095055B (en) * 2020-08-31 2021-04-09 北京科技大学 High-temperature high-strength low-carbon martensite heat-strength steel and preparation method thereof
JP7488503B1 (en) * 2022-09-21 2024-05-22 日本製鉄株式会社 Martensitic stainless steel
JPWO2025013402A1 (en) 2023-07-07 2025-01-16

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09291344A (en) * 1996-02-26 1997-11-11 Nippon Steel Corp Low hardness martensitic stainless steel
JP2000328201A (en) * 1999-05-17 2000-11-28 Nippon Steel Corp Martensitic stainless steel with excellent hot workability
RU2307876C2 (en) * 2002-12-20 2007-10-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. High-strength martensite stainless steel with high corrosionproofness against gaseous carbon dioxide and high resistance against corrosion cracking under stress in hydrogen sulfide atmosphere
RU2335570C2 (en) * 2003-07-22 2008-10-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Martensitic stainless steel
JP2015161010A (en) * 2014-02-28 2015-09-07 Jfeスチール株式会社 Martensitic stainless steel tube for line pipe excellent in reel barge construction property and manufacturing method therefor
RU2584100C1 (en) * 2012-05-31 2016-05-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН High-strength seamless pipe of stainless steel of oilfield range and method for manufacture thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3608743B2 (en) * 1994-07-21 2005-01-12 新日本製鐵株式会社 Martensitic stainless steel with excellent hot workability and resistance to sulfide stress cracking
JP3444008B2 (en) 1995-03-10 2003-09-08 住友金属工業株式会社 Martensitic stainless steel with excellent carbon dioxide corrosion resistance and sulfide stress corrosion cracking resistance
JPH101755A (en) 1996-04-15 1998-01-06 Nippon Steel Corp Martensitic stainless steel excellent in corrosion resistance and sulfide stress corrosion cracking and method for producing the same
JPH11310855A (en) 1998-04-27 1999-11-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Martensitic stainless steel for oil wells excellent in corrosion resistance and method for producing the same
JP2000192196A (en) 1998-12-22 2000-07-11 Sumitomo Metal Ind Ltd Martensitic stainless steel for oil wells
JP4449174B2 (en) * 2000-06-19 2010-04-14 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of high strength martensitic stainless steel pipe for oil well
CN1114715C (en) * 2000-11-15 2003-07-16 浦项产业科学研究院 Martensitic stainless steel with high mechanical strength and anti-corrosion
JP2003003243A (en) 2001-06-22 2003-01-08 Sumitomo Metal Ind Ltd High-strength martensitic stainless steel with excellent carbon dioxide gas corrosion resistance and sulfide stress corrosion cracking resistance
EP2060644A4 (en) * 2006-08-22 2016-02-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp MARTENSITIC STAINLESS STEEL
JP5549176B2 (en) * 2009-10-21 2014-07-16 Jfeスチール株式会社 Method for producing martensitic stainless steel welded pipe with excellent intergranular stress corrosion cracking resistance
JP5582307B2 (en) 2010-12-27 2014-09-03 Jfeスチール株式会社 High strength martensitic stainless steel seamless pipe for oil wells
CN106414785B (en) * 2014-05-21 2018-10-09 杰富意钢铁株式会社 Oil well high-strength stainless steel seamless steel tube and its manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09291344A (en) * 1996-02-26 1997-11-11 Nippon Steel Corp Low hardness martensitic stainless steel
JP2000328201A (en) * 1999-05-17 2000-11-28 Nippon Steel Corp Martensitic stainless steel with excellent hot workability
RU2307876C2 (en) * 2002-12-20 2007-10-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. High-strength martensite stainless steel with high corrosionproofness against gaseous carbon dioxide and high resistance against corrosion cracking under stress in hydrogen sulfide atmosphere
RU2335570C2 (en) * 2003-07-22 2008-10-10 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. Martensitic stainless steel
RU2584100C1 (en) * 2012-05-31 2016-05-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН High-strength seamless pipe of stainless steel of oilfield range and method for manufacture thereof
JP2015161010A (en) * 2014-02-28 2015-09-07 Jfeスチール株式会社 Martensitic stainless steel tube for line pipe excellent in reel barge construction property and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP6787483B2 (en) 2020-11-18
MX2019011443A (en) 2019-11-01
EP3604591A1 (en) 2020-02-05
CN110462085A (en) 2019-11-15
WO2018181404A1 (en) 2018-10-04
JPWO2018181404A1 (en) 2019-12-12
BR112019017764A2 (en) 2020-03-31
EP3604591A4 (en) 2020-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2718019C1 (en) Martensitic stainless steel product
US10876183B2 (en) High-strength seamless stainless steel pipe and method of manufacturing high-strength seamless stainless steel pipe
EP3670693B1 (en) High-strength stainless steel seamless pipe for oil country tubular goods, and method for manufacturing same
EP3569724B1 (en) High strength seamless stainless steel pipe and production method therefor
RU2493268C1 (en) High-strength seamless steel pipe with high resistance to sulphide stress cracking for oil wells and its manufacturing method
RU2716438C1 (en) Seamless high-strength pipe from stainless steel of oil-field range and method of its manufacturing
RU2698235C1 (en) Two-phase stainless steel and its manufacturing method
JP6966006B2 (en) Martensitic stainless steel
JP4911266B2 (en) High strength oil well stainless steel and high strength oil well stainless steel pipe
RU2643735C1 (en) Low-alloyed steel pipe for oil well
RU2698006C9 (en) Steel material and steel pipe for oil wells
RU2725389C1 (en) Steel material and method of producing steel material
EP4108797A1 (en) High-strength stainless steel seamless pipe for oil well, and method for producing same
US20190127832A1 (en) Austenitic Stainless Steel
EP4372117A1 (en) High-strength stainless steel seamless pipe for oil wells and method for manufacturing same
EP4234725A1 (en) High-strength stainless steel seamless pipe for oil well, and method for producing same
EP1826285A1 (en) Martensitic stainless steel
JP7417180B1 (en) steel material
EP3978641A1 (en) Duplex stainless steel and method for manufacturing same, and duplex stainless steel pipe
KR20200080312A (en) Method for manufacturing two-phase stainless steel and two-phase stainless steel
EP4411001A1 (en) Martensitic stainless steel pipe
WO2023145346A1 (en) High-strength seamless stainless steel pipe for oil wells
EP3141627A1 (en) Soft-nitriding steel sheet, method for manufacturing same, and soft-nitrided steel
JP7417181B1 (en) steel material