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公開番号2024155202
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069683
出願日2023-04-20
発明の名称継目無鋼管
出願人日本製鉄株式会社
代理人アセンド弁理士法人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20241024BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】高い強度と優れた破壊靭性とが得られる継目無鋼管を提供する。
【解決手段】本開示の継目無鋼管は、質量%で、C:0.03～0.08%、Si:0.05～0.25%、Mn:1.0～2.5%、P:0.05%以下、S:0.005%以下、Al:0.030～0.100%、Ti:0.001～0.050%、Mg:0.0005～0.0050%、希土類元素:0.0005～0.0050%、N:0.0150%以下、O:0.0050%以下、及び、残部がFe及び不純物からなり、式(1)を満たし、引張強さが531～758MPaであり、円相当径が2.0μm以上の酸化物系介在物である特定酸化物系介在物の個数密度が40個/mm²以下であり、特定酸化物系介在物のアスペクト比が2.0以下であり、特定酸化物系介在物の硬さが18GPa以下である。
0.3≦REM/Mg≦2.0 (1)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
継目無鋼管であって、
質量％で、
Ｃ：０．０３～０．０８％、
Ｓｉ：０．０５～０．２５％、
Ｍｎ：１．０～２．５％、
Ｐ：０．０５％以下、
Ｓ：０．００５％以下、
Ａｌ：０．０３０～０．１００％、
Ｔｉ：０．００１～０．０５０％、
Ｍｇ：０．０００５～０．００５０％、
希土類元素：０．０００５～０．００５０％、
Ｎ：０．０１５０％以下、
Ｏ：０．００５０％以下、
Ｍｏ：０～０．３％、
Ｎｂ：０～０．０２０％、
Ｃａ：０～０．０００２％、
Ｂ：０～０．０００２％、
Ｃｕ：０～０．５０％、
Ｎｉ：０～０．５０％、
Ｃｒ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．０８％、及び、
残部がＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たし、
引張強さが５３１～７５８ＭＰａであり、
円相当径が２．０μｍ以上の酸化物系介在物である特定酸化物系介在物の個数密度が４０個／ｍｍ
２
以下であり、
前記特定酸化物系介在物のアスペクト比が２．０以下であり、
前記特定酸化物系介在物の硬さが１８ＧＰａ以下である、
継目無鋼管。
０．３≦ＲＥＭ／Ｍｇ≦２．０（１）
ここで、式（１）中の「ＲＥＭ」には、希土類元素の質量％での含有量が代入され、「Ｍｇ」にはＭｇの質量％での含有量が代入される。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の継目無鋼管であって、
Ａｌ：０．０７２～０．１００％、
を含有する、
継目無鋼管。
【請求項３】
請求項１に記載の継目無鋼管であって、
Ｃｕ：０．０１～０．５０％、
Ｎｉ：０．０１～０．５０％、
Ｃｒ：０．０１～０．５０％、及び、
Ｖ：０．０１～０．０８％、からなる群から選択される１種以上を含有する、
継目無鋼管。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の継目無鋼管であって、
前記継目無鋼管は、ラインパイプ用継目無鋼管である、
継目無鋼管。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、継目無鋼管に関し、さらに詳しくは、ラインパイプとしての使用に適した継目無鋼管に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
地上や海底面等に設置され、天然ガスや原油等を移送するシステムをパイプラインという。海底に敷設されるパイプラインは、複数の鋼管（ラインパイプ）で構成される。海底に敷設されるパイプラインはさらに、パイプライン内部を通る生産流体から高い圧力を受ける。パイプラインはさらに、波浪による繰り返し歪みと海水圧とを外部から受ける。さらに近年、低温環境といった、過酷な環境でパイプラインが敷設される場合がある。したがって、パイプラインを構成する鋼管（ラインパイプ）には、高い強度と、優れた低温靱性とが求められてきている。
【０００３】
これまでに、ラインパイプ用途の継目無鋼管の強度と低温靭性とを高める技術が、特開２０１０－２４２２２２号公報（特許文献１）、及び、特開２００４－１２４１５８号公報（特許文献２）に提案されている。
【０００４】
特許文献１に提案される継目無鋼管は、Ｃ：０．０３～０．０８％、Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．３～２．５％、Ａｌ：０．００１～０．１０％、Ｃｒ：０．０２～１．０％、Ｎｉ：０．０２～１．０％、Ｍｏ：０．０２～１．２％、Ｔｉ：０．００４～０．０１０％、Ｎ：０．００２～０．００８％を含有し、さらに、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭのうちの１種又は２種以上を合計で０．０００２～０．００５％含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、肉厚が３０～５０ｍｍである。この継目無鋼管では、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭの１種以上を適量含有することにより、厚肉の継目無鋼管であっても優れた低温靭性が得られる、と特許文献１には開示されている。
【０００５】
特許文献２に提案される継目無鋼管は、質量％で、Ｃ：０．０２～０．１５％、Ｓｉ：０．０５～１．０％、Ｍｎ：０．３０～２．５％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．００６％以下、Ｔｉ：０．００２～０．０１７％、Ａｌ：０．００１～０．１００％、Ｎ：０．００８％以下、及び、Ｏ（酸素）：０．００４％以下を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなる。そして、ＪＩＳＧ０５５１で規定される粒度番号が７未満である。さらに、鋼中に存在する酸化物系介在物のうち、直径が３００μｍ超の酸化物系介在物の個数が１ｃｍ
２
あたり１個以下で、直径が５～３００μｍの酸化物系介在物の個数が１ｃｍ
２
あたり２００個以下である。この継目無鋼管では酸化物系介在物のサイズごとの個数密度を制限することにより、優れた低温靭性が得られる、と特許文献２には開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１０－２４２２２２号公報
特開２００４－１２４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１及び２には、ラインパイプ用途の継目無鋼管において、優れた低温靭性が得られる技術が提案されている。しかしながら、上記特許文献１及び２以外の技術によって、優れた低温靭性が得られてもよい。
【０００８】
また、最近では、破壊靭性の評価として、ＣＴＯＤ（ＣｒａｃｋＴｉｐＯｐｅｎｉｎｇＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ：亀裂先端開口変位）試験がある。ＣＴＯＤ試験は、ラインパイプのような大型の構造物に亀裂が存在したときに曲げ荷重をかけた場合に、割れ亀裂が進展する現象を模擬した試験である。亀裂を有する試験片に荷重を加えていくと、亀裂が急速に進展する現象である「不安定破壊」が生じる。ＣＴＯＤ試験は、この亀裂が急速に進展する直前の開口部の変化を評価指標とする。寒冷地でのラインパイプでは特に、高いＣＴＯＤ値が求められる。特許文献１及び２では、このような破壊靭性について検討されていない。
【０００９】
本開示の目的は、高い強度と優れた破壊靭性とが得られる継目無鋼管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示による継目無鋼管は、
質量％で、
Ｃ：０．０３～０．０８％、
Ｓｉ：０．０５～０．２５％、
Ｍｎ：１．０～２．５％、
Ｐ：０．０５％以下、
Ｓ：０．００５％以下、
Ａｌ：０．０３０～０．１００％、
Ｔｉ：０．００１～０．０５０％、
Ｍｇ：０．０００５～０．００５０％、
希土類元素：０．０００５～０．００５０％、
Ｎ：０．０１５０％以下、
Ｏ：０．００５０％以下、
Ｍｏ：０～０．３％、
Ｎｂ：０～０．０２０％、
Ｃａ：０～０．０００２％、
Ｂ：０～０．０００２％、
Ｃｕ：０～０．５０％、
Ｎｉ：０～０．５０％、
Ｃｒ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．０８％、及び、
残部がＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たし、
引張強さが５３１～７５８ＭＰａであり、
円相当径が２．０μｍ以上の酸化物系介在物である特定酸化物系介在物の個数密度が４０個／ｍｍ
２
以下であり、
前記特定酸化物系介在物のアスペクト比が２．０以下であり、
前記特定酸化物系介在物の硬さが１８ＧＰａ以下である、
０．３≦ＲＥＭ／Ｍｇ≦２．０（１）
ここで、式（１）中の「ＲＥＭ」には、希土類元素の質量％での含有量が代入され、「Ｍｇ」にはＭｇの質量％での含有量が代入される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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