[发明专利]钢管和钢板

说明书

一种钢管，具有由筒状的钢板构成的母材部、和设于所述钢板的对接部且在所述钢板的长度方向上延伸的焊接部；所述钢板具有规定的化学组成；所述钢板满足ESSP：1.5～3.0、且Ceq：0.20～0.50；从所述母材部的表面起直到深度1.0mm为止的范围即表层部的金属组织含有面积率的合计超过80％的选自粒状贝氏体、针状铁素体、回火贝氏体和回火马氏体之中的1种或两种以上；所述母材部的所述表层部中的最高硬度Hv_max为250Hv以下；屈服比为85％以上。

技术领域

本发明涉及钢管和适合作为该钢管的原料的钢板。

背景技术

近年来，有油井、气井(以下有时总称为“油井”。)的钻井深度越来越 深的倾向。与此相伴，对油井用钢管要求高强度化。另外，由于油井用钢 管暴露于含有腐蚀性气体的酸性的严苛环境(高压硫化氢环境)中，因此 硫化物应力开裂(硫化物应力腐蚀开裂：Sulfide Stress Cracking，以下有 时称为“SSC”。)、氢致开裂(Hydrogen Induced Cracking，以下有时称为 “HIC”。)成为问题。另外，输送油、气的管线所使用的钢管也暴露与从油 井生产出的腐蚀性气体中。因此，对管线所使用的钢管(线管)也要求耐 硫化物应力开裂性(耐SSC性)和耐氢致开裂性(耐HIC性)。

以下，有时将耐硫化物应力开裂性(耐SSC性)和耐氢致开裂性(耐 HIC性)总称为“耐酸性”。

SSC、HIC主要在夹杂物和焊接部的近旁发生。因此，以往在要求高 强度和耐酸性的用途中主要使用无缝钢管。另外，在高压硫化氢环境下， 不是使用普通钢、低合金钢而是使用不锈钢钢管、高合金钢管。可是，最 近，从削减制造成本的观点出发，期望得到能够在高压硫化氢环境下使用 的便宜的钢管。

作为提高在高压硫化氢环境下的耐酸性的方法，例如在非专利文献1 中提出了：在125ksi级的高强度油井管中，(a)使非金属夹杂物微细分散 从而防止点蚀、(b)有效利用纳米尺寸的碳化物，通过高温回火来减少位 错密度、(c)通过M₃C的球状化和防止粗大碳化物M₂₃C₆的生成，来改善 晶界碳化物的形态等等的组织控制。

在非专利文献1中公开了：改变环境条件来评价应用这些方法开发的 钢的耐SSC性，开发钢具有比以往钢优异的性能。

可是，非专利文献1涉及无缝钢管，不能够应用于干线等所使用的大 径焊接钢管，另外，作为对管线所使用的钢管很重要的特性的焊接性差等 等，存在应用范围受限的课题。

对此，在专利文献1和非专利文献2中，提出了一种基于硬度影响到 耐酸性这一见解而将母材部和焊接部的硬度规定为220Hv以下的耐酸性优 异的焊接钢管或该钢管用的钢板。

另外，在专利文献2中，提出了一种耐酸线管用高强度钢板，其中， 以质量％计，作为表示中心偏析部的硬度的指标的CP值(＝4.46×[％C] +2.37×[％Mn]/6+(1.74×[％Cu]+1.7×[％Ni])/15+(1.18×[％Cr] +1.95×[％Mo]+1.74×[％V])/5+22.36×[％P])为1.0以下，钢组 织为贝氏体组织，板厚方向的硬度的偏差ΔHV为30以下，并且，板宽度 方向的硬度的偏差ΔHV为30以下。

另外，在专利文献3中提出了一种钢板内的材质均匀性优异的耐酸线 管用高强度钢板，其中，金属组织为贝氏体组织，板厚方向的硬度的偏差 以ΔHv₁₀计为25以下，板宽度方向的硬度的偏差以ΔHv₁₀计为25以下， 钢板表层部的最高硬度以Hv₁₀计为220以下。