(57)【要約】【課題】熱間加工性に優れるとともに、YS：654MPaを超える高強度を有し、CO2、Cl-等を含む170℃以上の苛酷な高温腐食環境下において、優れた耐CO2腐食性を示し、さらにH2Sが存在する環境下においても、優れた耐SSC性を示し、かつ安定して高靭性を有する、安価な油井用高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管を提供する。【解決手段】mass％で、Ｃ：0.04％以下、Si：0.50％以下、Mn：0.20〜1.80％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.005％以下、Cr：15.5〜17.5％、Ni：2.5〜5.5％、Ｖ：0.20％以下、Mo：1.5〜3.5％、Ｗ：0.50〜3.0％、Al：0.05％以下、Ｎ：0.15％以下、Ｏ：0.006％以下を、３つの相関式を満足するように含有し、さらにミクロ組織を構成する結晶粒のうち最も大きいものにおいて、当該結晶粒内の任意の２点間の距離が200μm以下である組織を有する鋼管とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
mass％で、
Ｃ：0.04％以下、 Si：0.50％以下、
Mn：0.20〜1.80％、 Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.005％以下、 Cr：15.5〜17.5％、
Ni：2.5〜5.5％、 Ｖ：0.20％以下、
Mo：1.5〜3.5％、 Ｗ：0.50〜3.0％、
Al：0.05％以下、 Ｎ：0.15％以下、
Ｏ：0.006％以下
を、下記（１）〜（３）式を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、さらにミクロ組織を構成する結晶粒のうち最も大きいものにおいて、当該結晶粒内の任意の２点間の距離が200μm以下であることを特徴とする、高靱性でかつ耐食性に優れた油井用高強度ステンレス鋼管。
記
Cr＋3.2Mo＋2.6Ｗ−10Ｃ≧23.4  ・・・（１）
Cr＋Mo＋0.5Ｗ＋0.3Si−43.5Ｃ−0.4Mn−0.3Cu−Ni−９Ｎ≧11.5  ・・・（２）
2.2≦Mo+0.8Ｗ≦4.5  ・・・（３）
ここで、Cr、Mo、Ｗ、Si、Ｃ、Mn、Cu、Ni、Ｎ：各元素の含有量（mass％）
【請求項２】
前記組成に加えてさらに、mass％で、Cu：0.5〜3.5％を含有する組成とすることを特徴とする請求項１に記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【請求項３】
前記組成に加えてさらに、mass％で、Nb：0.20％以下、Ti：0.3％以下、Zr：0.2％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項１または２に記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【請求項４】
前記組成に加えてさらに、mass％で、Ca：0.0005〜0.01％を含有する組成とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【請求項５】
マルテンサイト相をベース相とし、さらにフェライト相を体積率で、10〜50％含有する組織を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油あるいは天然ガスの油井、ガス井に使用される油井用鋼管に係り、とくに、炭酸ガス（CO2）、塩素イオン（Cl-）等を含み、極めて厳しい腐食環境の油井、ガス井用として好適な、優れた耐食性を有する油井用高強度ステンレス鋼管に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、原油価格の高騰や、近い将来に予想される石油資源の枯渇化に対処するために、従来、省みられなかったような深層油田や、開発が一旦は放棄されていた腐食性の強いサワーガス田等に対する開発が、世界的規模で盛んになっている。このような油田、ガス田は一般に深度が極めて深く、またその雰囲気も高温でかつ、CO2、Cl-等を含む厳しい腐食環境となっている。したがって、このような油田、ガス田の採掘に使用される油井用鋼管としては、高強度で、しかも耐食性に優れた鋼管が要求されている。
【０００３】
また、近年、寒冷地における油田開発も活発になってきており、高強度に加えて、優れた低温靱性を有することが要求されることも多い。
【０００４】
このような要望に対して、特許文献１に、熱間加工性に優れるとともに、YS：654MPaを超える高強度を有し、CO2、Cl等を含む170℃以上の苛酷な高温腐食環境下において、優れた耐CO2腐食性を示し、さらにH2Sが存在する環境下においても、優れた耐SSC性を示し、かつ高靭性を有する、安価な油井用高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管が提案されている。
【０００５】
その基本的構成は下記の通りである。
【０００６】
mass％で、Ｃ：0.04％以下、Si：0.50％以下、Mn：0.20〜1.80％、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.005％以下、Cr：15.5〜17.5％、Ni：2.5〜5.5％、Ｖ：0.20％以下、Mo：1.5〜3.5％、Ｗ：0.50〜3.0％、Al：0.05％以下、Ｎ：0.15％以下、Ｏ：0.006％以下を、下記（１）〜（３）式を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する高靱性でかつ耐食性に優れた油井用高強度ステンレス鋼管。
Cr＋3.2Mo＋2.6Ｗ−10Ｃ≧23.4  ・・・（１）
Cr＋Mo＋0.5Ｗ＋0.3Si−43.5Ｃ−0.4Mn−0.3Cu−Ni−９Ｎ≧11.5  ・・・（２）
2.2≦Mo+0.8Ｗ≦4.5  ・・・（３）
ここで、Cr、Mo、Ｗ、Si、Ｃ、Mn、Cu、Ni、Ｎ：各元素の含有量（mass％）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−０８１７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記特許文献１に記載の油井用高強度ステンレス鋼管おいては、低温靱性が不安定で、所望の値が得られない場合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱間加工性に優れるとともに、YS：654MPaを超える高強度を有し、CO2、Cl-等を含む170℃以上の苛酷な高温腐食環境下において、優れた耐CO2腐食性を示し、さらにH2Sが存在する環境下においても、優れた耐SSC性を示し、かつ安定して高靭性を有する、安価な油井用高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管を提供することを目的とする。
【００１０】
なお、本発明でいう「高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管」は、降伏強さが654MPa（95ksi）を超える強度を有するマルテンサイト系ステンレス鋼管をいうものとする。また、本発明でいう「高靭性」とは、シャルピー衝撃試験の−40℃における吸収エネルギーが20Ｊ以上を示す場合をいうものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記した目的を達成するために、特許文献１に記載の油井用高強度ステンレス鋼管において靱性が不安定になる原因について鋭意検討を行った。その結果、ミクロ組織がフェライト相とマルテンサイト相の二相組織であることが特徴である特許文献１記載の油井用高強度ステンレス鋼管において、粗大フェライト粒が発生する場合があり、これによって、低温靱性が不安定になり、所望の値が得られなくなることを突き止めた。
【００１２】
したがって、特許文献１記載の油井用高強度ステンレス鋼管において、低温靱性を安定させるためには、ミクロ組織を構成する結晶粒の微細化が必要であり、さらなる検討を行った結果、所望の靱性が安定して得られるには、結晶粒径（結晶粒内の任意の２点間の距離）が200μm以下であることが必要ということを見出した。
【００１３】
上記の知見に基づいて、本発明は以下のような特徴を有している。
【００１４】
［１］mass％で、
Ｃ：0.04％以下、 Si：0.50％以下、
Mn：0.20〜1.80％、 Ｐ：0.03％以下、
Ｓ：0.005％以下、 Cr：15.5〜17.5％、
Ni：2.5〜5.5％、 Ｖ：0.20％以下、
Mo：1.5〜3.5％、 Ｗ：0.50〜3.0％、
Al：0.05％以下、 Ｎ：0.15％以下、
Ｏ：0.006％以下
を、下記（１）〜（３）式を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、さらにミクロ組織を構成する結晶粒のうち最も大きいものにおいて、当該結晶粒内の任意の２点間の距離が200μm以下であることを特徴とする、高靱性でかつ耐食性に優れた油井用高強度ステンレス鋼管。
記
Cr＋3.2Mo＋2.6Ｗ−10Ｃ≧23.4  ・・・（１）
Cr＋Mo＋0.5Ｗ＋0.3Si−43.5Ｃ−0.4Mn−0.3Cu−Ni−９Ｎ≧11.5  ・・・（２）
2.2≦Mo+0.8Ｗ≦4.5  ・・・（３）
ここで、Cr、Mo、Ｗ、Si、Ｃ、Mn、Cu、Ni、Ｎ：各元素の含有量（mass％）
［２］前記組成に加えてさらに、mass％で、Cu：0.5〜3.5％を含有する組成とすることを特徴とする前記［１］に記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【００１５】
［３］前記組成に加えてさらに、mass％で、Nb：0.20％以下、Ti：0.3％以下、Zr：0.2％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上を含有する組成とすることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【００１６】
［４］前記組成に加えてさらに、mass％で、Ca：0.0005〜0.01％を含有する組成とすることを特徴とする前記［１］ないし［３］のいずれかに記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【００１７】
［５］マルテンサイト相をベース相とし、さらにフェライト相を体積率で、10〜50％含有する組織を有することを特徴とする前記［１］ないし［４］のいずれかに記載の油井用高強度ステンレス鋼管。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、熱間加工性に優れるとともに、YS：654MPaを超える高強度を有し、CO2、Cl-等を含む170℃以上の苛酷な高温腐食環境下において、優れた耐CO2腐食性を示し、さらにH2Sが存在する環境下においても、優れた耐SSC性を示し、かつ安定して高靭性を有する、安価な油井用高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明高強度ステンレス鋼管の組成限定理由について説明する。以下、とくに断らない限りmass％は、単に％と記す。
【００２０】
Ｃ：0.04％以下
Ｃは、マルテンサイト系ステンレス鋼の強度に関係する重要な元素であり、所望の強度を確保するためには、0.005％以上含有することが望ましいが、0.04％を超えて含有すると、Ni含有による焼戻時の鋭敏化が増大しやすくなる。このため、この焼戻時の鋭敏化を防止する目的から、Ｃは0.04％以下に限定した。なお、好ましくは、耐食性の観点から0.005〜0.03％の範囲である。
【００２１】
Si：0.50％以下
Siは、通常の製鋼過程において脱酸剤として作用する元素であり、本発明では、0.05％以上含有させることが望ましいが、0.50％を超えて含有すると、耐CO2腐食性が低下し、さらに熱間加工性も低下する。このために、Siは0.50％以下に限定した。なお、好ましくは0.10〜0.35％である。
【００２２】
Mn：0.20〜1.80％
Mnは、強度を増加させる元素であり、本発明では油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管として必要な強度を確保するために0.20％以上の含有を必要とするが、1.80％を超える含有は、靭性に悪影響を及ぼす。このため、Mnは0.20〜1.80％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.25〜0.60％である。
【００２３】
Ｐ：0.03％以下
Ｐは、耐CO2腐食性、耐CO2応力腐食割れ性、耐孔食性および耐硫化物応力腐食割れ性を劣化させる元素であり、本発明では可及的に低減することが望ましいが、極端な低減は製造コストの上昇を招く。工業的に比較的安価に実施可能でかつ耐CO2腐食性、耐CO2応力腐食割れ性、耐孔食性および耐硫化物応力腐食割れ性を劣化させない範囲として、Ｐは0.03％以下に限定した。なお、好ましくは0.02％以下である。
【００２４】
Ｓ：0.005％以下
Ｓは、パイプ製造過程において熱間加工性を著しく劣化させる元素であり、可及的に少ないことが望ましいが、0.005％以下に低減すれば通常工程でのパイプ製造が可能となることから、Ｓは0.005％以下に限定した。なお、好ましくは0.003％以下である。
【００２５】
Cr：15.5〜17.5％
Crは、保護被膜を形成して耐食性を向上させる元素で、とくに耐CO2腐食性、耐CO2応力腐食割れ性の向上に有効に寄与するとともに、耐硫化物応力腐食割れ性（耐SSC性）を向上させる作用を有する元素である。本発明では特に、高温における耐食性向上の観点から、15.5％以上の含有を必要とする。一方、17.5％を超える含有は、強度を低下させる。このため、本発明では、Crは15.5〜17.5％の範囲に限定した。なお、好ましくは16.0〜17.0％である。
【００２６】
Ni：2.5〜5.5％
Niは、保護被膜を強固する作用を有し、耐CO2腐食性、耐CO2応力腐食割れ性、耐孔食性および耐硫化物応力腐食割れ性を高める元素である。このような効果を、本発明が対象とする苛酷な腐食環境下で確保するためには、2.5％以上のNi含有を必要とする。一方、5.5％を超える含有は、マルテンサイト組織の安定性が低下し、強度が低下する。このため、Niは2.5〜5.5％の範囲に限定した。なお、好ましくは3.0〜5.0％である。
【００２７】
Ｖ：0.20％以下
Ｖは、強度を上昇させるとともに、耐SSC性を改善する効果を有する元素であり、このような効果を得るためには、0.01％以上含有することが望ましいが、0.20％を超えて含有すると、靱性が低下する。このため、Ｖは0.20 ％以下に限定した。 なお、好ましくは0.05〜0.08％である。
【００２８】
Mo：1.5〜3.5％
Moは、Cl-による孔食に対する抵抗性を増加させる作用を有する元素であり、さらに耐SSC性の向上に有効に作用する。このような効果を、本発明が対象とする苛酷な腐食環境下で確保するためには、1.5％以上の含有を必要とする。一方、3.5％を超えて含有すると、強度が低下するとともに、材料コストを高騰させる。このため、Moは1.5〜3.5％の範囲に限定した。なお、好ましくは1.8〜3.0％である。
【００２９】
Ｗ：0.50〜3.0％
Ｗは、Moと同様に、耐SSC性の向上に有効な元素であり、このような効果は、0.50％以上の含有で顕著となる。一方、3.0％を超える含有は、靱性を劣化させる。このため、Moは0.50〜3.0％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.7〜2.0％である。
【００３０】
本発明では、Mo、Ｗ含有量は、上記した範囲内でかつ、次（３）式
2.2≦Mo+0.8Ｗ≦4.5  ・・・（３）
（ここで、Mo、Ｗ：各元素の含有量（mass％））
を満足するように調整される。MoとＷを複合して含有することにより、耐SSC性が顕著に向上する。Mo＋0.8Ｗを2.2以上とすることにより、本発明が対象とするCO2、Cl-を含み、さらにH2Sを含む高温の苛酷な腐食環境下でも、優れた耐SSC性を確保できる。一方、Mo＋0.8Ｗが4.5を超えると、靱性、熱間加工性の低下を引き起こす。このため、本発明では、Mo、Ｗが（３）式を満足する、Mo＋0.8Ｗが2.2〜4.5の範囲となるように、Mo、Ｗ含有量を調整することとした。
【００３１】
Al：0.05％以下
Alは、強力な脱酸作用を有する元素であり、このような効果を得るためには、0.002％以上含有することが望ましいが、0.05％を超える含有は、靭性に悪影響を及ぼす。このため、Alは0.05％以下に限定した。なお、好ましくは0.03％以下である。
【００３２】
Ｎ：0.15％以下
Ｎは、耐孔食性を著しく向上させる元素であり、このような効果は、0.01％以上の含有で顕著となる。一方、0.15％を超える含有は、種々の窒化物を形成して靭性を低下させる。このため、Ｎは0.15％以下に限定した。なお、好ましくは0.02〜0.08％である。
【００３３】
Ｏ：0.006％以下
Ｏは、鋼中では酸化物として存在し、各種特性に悪影響を及ぼすため、できるだけ低減することが望ましい。とくにＯ含有量が0.006％を超えて多くなると、熱間加工性、耐CO2応力腐食割れ性、耐孔食性、耐硫化物応力腐食割れ性および靭性を著しく低下させる。このため、Ｏは0.006％以下に限定した。
【００３４】
上記した成分が基本の組成であるが、本発明では、上記した組成に加えてさらに、Cu：0.5〜3.5％、および／または、Nb：0.20％以下、Ti：0.3％以下、Zr：0.2％以下、Ｂ：0.01％以下のうち１種または２種以上、および／または、Ca：0.0005〜0.01％、を必要に応じて選択して含有することができる。
【００３５】
Cu：0.5〜3.5％
Cuは、保護皮膜を強固にして鋼中への水素の侵入を抑制し、耐硫化物応力腐食割れ性を向上させる作用を有する元素であり、必要に応じて含有できる。このような効果を得るためには、0.5％以上含有することが好ましい。一方、3.5％を超える含有は、高温でのCuSの粒界析出を招き、熱間加工性が低下する。このため、含有する場合には、Cuは、0.5〜3.5％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.5〜2.5％、さらに好ましくは0.8〜1.5％である。
【００３６】
Nb：0.20％以下、Ti：0.3％以下、Zr：0.2％以下、Ｂ：0.01％以下のうちから選ばれた１種または２種以上
Nb、Ti、Zr、Ｂはいずれも、強度を増加させる元素であり、必要に応じて選択して１種以上、含有することができる。なお、Nbは、上記した効果に加えて、さらに靭性を向上させる効果も有する。また、Ti、Zr、Ｂは、上記した効果に加えて、さらに耐応力腐食割れ性を改善する効果も有する。このような効果を得るためには、Nb：0.01％以上、Ti：0.01％以上、Zr：0.01％以上、Ｂ：0.0005％以上、含有することが望ましい。一方、Nb：0.20％、Ti：0.3％、Zr：0.2％、Ｂ：0.01％を超えて含有すると、靱性が低下する。このため、含有する場合には、Nb：0.20％以下、Ti：0.3％以下、Zr：0.2％以下、Ｂ：0.01％以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくはNb：0.02〜0.10％、Ti：0.02〜0.12％、Zr：0.02〜0.08％、Ｂ：0.0005〜0.003％である。
【００３７】
Ca：0.0005〜0.01％
Caは、ＳをCaＳとして固定し、硫化物系介在物を球状化する作用を有する元素である。これにより、介在物周辺のマトリックスの格子歪を小さくして、介在物の水素のトラップ能を低下させる効果を有する。このような効果は、0.0005％以上の含有で顕著となるが、0.01％を超える含有は、CaＯの増加を招き、耐CO2腐食性、耐孔食性が低下する。このため、Caは含有する場合には、0.0005〜0.01％の範囲に限定することが好ましい。
【００３８】
本発明では、上記した各成分を上記した範囲内で含み、かつ次（１）式
Cr＋3.2Mo＋2.6Ｗ−10Ｃ≧23.4  ・・・（１）
および、次（２）式
Cr＋Mo＋0.5Ｗ＋0.3Si−43.5Ｃ−0.4Mn−0.3Cu−Ni−９Ｎ≧11.5  ・・・（２）
（ここで、Cr、Mo、Ｗ、Si、Ｃ、Mn、Cu、Ni、Ｎ：各元素の含有量（mass％））
を満足するように、各成分の含有量を調整する。
【００３９】
上記した（１）式を満足するように、Cr、Mo、Ｗ、Ｃ含有量を調整することにより、耐SSC性が顕著に向上する。（１）式を満足することができない場合には、充分な耐SSC性を確保できない。また、Ｐ、Ｓ、Ｏを上記した範囲にそれぞれ低減することに加えて、さらに上記した（２）式を満足するように、Cr、Mo、Ｗ、Si、C、Mn、Cu、Ni、Ｎ含有量を調整することにより、マルテンサイト系ステンレス鋼継目無管を造管するために必要十分な熱間加工性を確保でき、さらに所望の強度を維持することができる。Ｐ、Ｓ、Ｏを上記した範囲にそれぞれ低減することのみでは、マルテンサイト系ステンレス鋼継目無管を造管するために必要十分な熱間加工性を確保できない。また、（２）式を満足することができない場合には、マルテンサイト系ステンレス鋼継目無管製造のための熱間加工性が不足する。
【００４０】
上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。
【００４１】
本発明になる高強度ステンレス鋼管は、上記した組成を有し、好ましくはさらにマルテンサイト相をベース相とし、さらにフェライト相を体積率で、10〜50％含有する組織を有する。本発明になる高強度ステンレス鋼管では、高強度を維持するために、組織は、マルテンサイト相をベース相とする組織とする。そして、本発明では、強度を低下させずに耐食性を向上させる目的で、体積率で、10％以上のフェライト相を含有する組織とすることが好ましい。一方、フェライト相が体積率で50％を超えると、強度の低下が著しくなる。このため、本発明鋼管においては、フェライト相分率を体積率で10〜50％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは12〜30％である。なお、フェライト相以外の第二相としては、20体積％以下のオーステナイト相を含有してもなんら問題はない。
【００４２】
その上で、本発明になる高強度ステンレス鋼管は、ミクロ組織を構成する結晶粒のうち最も大きいものにおいて、当該結晶粒内の任意の２点間の距離が200μm以下となっている。
【００４３】
このように、結晶粒が微細化されていることによって、所望の靱性（シャルピー衝撃試験の−40℃における吸収エネルギーが20Ｊ以上）を安定して得ることができる。
【００４４】
次に、本発明になる高強度ステンレス鋼管の好ましい製造方法について、継目無鋼管を例にして説明する。
【００４５】
まず、上記した組成を有する溶鋼を、転炉、電気炉、真空溶解炉等の通常公知の溶製方法で溶製し、連続鋳造法、造塊−分塊圧延法等、通常の方法でビレット等の鋼管素材とすることが好ましい。ついで、これら鋼管素材を加熱し、通常のマンネスマン−プラグミル方式、あるいはマンネスマン−マンドレルミル方式の製造工程を用いて熱間加工し造管して、所望寸法の継目無鋼管とする。
【００４６】
ここで、上記において鋼管素材を加熱する際には、結晶粒の成長を抑制する加熱条件で行うことが好ましい。
【００４７】
造管後、継目無鋼管は、空冷以上の冷却速度で室温まで冷却することが好ましい。これにより、鋼管の組織を、マルテンサイト相をベース相とする組織とすることができる。なお、プレス方式による熱間押出で継目無鋼管を製造してもよい。
【００４８】
なお、造管後、空冷以上の冷却速度での冷却に続いて、さらに所定の温度に再加熱したのち、空冷以上の冷却速度で所定の温度まで冷却する焼入れ処理を施すことが好ましい。これにより、好ましくは適正量のフェライト相を含む、微細で高靭性のマルテンサイト組織とすることができる。
【００４９】
焼入れ処理を施された継目無鋼管は、ついで、所定の温度に加熱され、空冷以上の冷却速度で冷却される焼戻処理を施されることが好ましい。所定の温度に加熱し、焼戻しすることにより、組織は焼戻しマルテンサイト相、さらに少量のフェライト相とからなる組織となり、所望の高強度とさらには所望の高靭性、所望の優れた耐食性を有する継目無鋼管となる。なお、焼入れ処理なしで上記した焼戻処理のみを施してもよい。
【００５０】
なお、上記の熱処理を行う際にも、結晶粒の成長を抑制する熱処理条件で行うことが好ましい。
【００５１】
ここまでは、継目無鋼管を例にして説明したが、本発明鋼管はこれに限定されるものではない。上記した本発明範囲内の組成を有する鋼管素材を用いて、通常の工程に従い、電縫鋼管、UOE鋼管を製造し、油井用鋼管とすることも可能である。
【００５２】
上記した本発明範囲内の組成を有する鋼管素材を用いて、通常の製造工程にしたがい得られた継目無鋼管以外の鋼管、例えば電縫鋼管、UOE鋼管では、造管後の鋼管に、上記した焼入れ−焼戻処理である、所定の温度に再加熱したのち空冷以上の冷却速度で所定の温度まで冷却する焼入れ処理と、ついで所定の温度に加熱し空冷以上の冷却速度で冷却する焼戻処理とを施すことが好ましい。
【実施例１】
【００５３】
表１に示す鋼No.A〜Rの組成の溶鋼を脱ガス後、100kg鋼塊（鋼管素材）に鋳造し、モデルシームレス圧延機による熱間加工により造管し、造管後空冷または水冷し、外径83.8mm×肉厚12.7mm（3.3in×肉厚0.5in）の継目無鋼管とした。
【００５４】
得られた継目無鋼管について、造管後冷却のままで内外表面の割れ発生の有無を目視で調査し、熱間加工性を評価した。なお、鋼管の前後端面で１mm以上の長さの割れが存在する場合を熱間加工性良好とし、それ以外を熱間加工性不良とした。
【００５５】
また、得られた継目無鋼管から、試験片素材を切り出し、920℃で１ｈ加熱したのち、水冷（800〜500℃までの平均冷却速度：10℃／ｓ）する焼入れ処理を施した。さらに500〜650℃の範囲の温度で30min間保持し、空冷する焼戻処理を施した。
【００５６】
このような処理を施された試験片素材から、組織観察用試験片を採取し、組織観察用試験片を王水で腐食して走査型電子顕微鏡（400倍）で組織を撮像し、画像解析装置を用いて、結晶粒のうち最も大きいものにおいて、当該結晶粒内の任意の２点間の距離の最大値（結晶内最大距離）を算出した。
【００５７】
また、残留オーステナイト相組織分率は、Ｘ線回折法を用いて測定した。焼入れ−焼戻処理を施された試験片素材から測定用試験片を採取し、Ｘ線回折によりγの（220）面、αの（211）面、の回折Ｘ線積分強度を測定し、次式
γ（体積率）＝100／（１＋（ＩαＲγ／ＩγＲγ））
ここで、Ｉα：αの積分強度
Ｒγ：αの結晶学的理論計算値
Ｉγ：γの積分強度
Ｒγ：γの結晶学的理論計算値
を用いて換算した。なお、マルテンサイト相の分率はこれらの相以外の残部として算出した。
【００５８】
また、上記の処理を施された試験片素材から、API 弧状引張試験片を採取し、引張試験を実施し、引張特性（降伏強さYS、引張強さTS）を求めた。
【００５９】
また、上記の処理を施された試験片素材から、JIS Z 2242の規定に準拠して、Ｖノッチ試験片（５mm厚）を採取し、シャルピー衝撃試験を実施し、−40℃における吸収エネルギーvＥ-40を求め、靭性を評価した。なお、所望の靭性（−40℃における吸収エネルギーvＥ-40が、20J以上）が得られている場合を靭性良好（○）とし、所望の靭性が得られていない場合を靭性不良（×）とした。
【００６０】
さらに、上記の処理を施された試験片素材から、厚さ３mm×幅30mm×長さ40mmの腐食試験片を機械加工によって作製し、腐食試験を実施した。
【００６１】
腐食試験は、オートクレーブ中に保持された試験液：20％NaCl水溶液（液温：220℃、100気圧のCO2ガス雰囲気） 中に、腐食試験片を浸漬し、浸漬期間を２週間として実施した。腐食試験後の試験片について、重量を測定し、腐食試験前後の重量減から計算した腐食速度を求めた。また、試験後の腐食試験片について倍率：10倍のルーペを用いて試験片表面の孔食発生の有無を観察した。なお、孔食が、直径0.3mm以上の場合を孔食発生有り（×）とし、それ以外を孔食無し（○）とした。
【００６２】
さらに、上記の処理を施された試験片素材から、NACE-TM0177 Method Aの規定に準拠して、丸棒状の試験片（平行部の直径：6.4mm）を機械加工によって作製し、耐SSC試験を実施した。
【００６３】
耐SSC試験は、試験容器中に保持された試験液：20％NaCl水溶液（液温：25℃、H2S：0.1気圧、CO2：0.9気圧の雰囲気、液pH：3.5（0.5％CH3COOH＋CH3COONaで調整）） 中に、試験片を浸漬し、浸漬期間を30日（720ｈ）とし、該試験片に100％SMYS（Specified Minimum Yield Strength）の応力を付加して、試験片の破断の有無を調査した。破断した場合を耐SCC性に劣るとして×、破断しなかった場合を耐SCC性に優れるとして○、として評価した。
【００６４】
まず、結晶内最大距離を表１に示す。
【００６５】
表１に示すように、鋼No.A〜Rの内、結晶内最大距離が200μm以下である鋼No.A〜Iが本発明例であり、結晶内最大距離が200μm超えである鋼No.J〜Rが比較例である。
【００６６】
そして、それぞれについて得られた耐食性、耐SSC性、靭性の評価結果を表２に示す。
【００６７】
なお、表２には記載していないが、鋼No.A〜Rのいずれも、熱間加工性は良好であり、強度も所望の値（降伏強さが654Mpa超え）を有していた。また、鋼No.A〜Rのいずれも、マルテンサイト相をベース相とし、フェライト相を体積率で10〜50％含有する組織であった。
【００６８】
【表１】
2010209402.tif 000002
【００６９】
【表２】
2010209402.tif 000003
【００７０】
表２に示すように、本発明例（鋼No.A〜I）および比較例（鋼No.J〜R）のいずれも、耐食性と耐SSC性は良好（○）であった。
【００７１】
しかし、靭性については、結晶内最大距離が200μm以下である本発明例（鋼No.A〜I）では、所望の靭性が得られている（○）のに対して、結晶内最大距離が200μm超えである比較例（鋼No.A〜I）では、所望の靭性が得られなかった（×）。
【００７２】
この結果から、本発明の有効性を確認することができた。