(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１％、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：９．５〜１２％、Ｎｉ：１〜３％、Ｍｏ：０．０５〜１．５％、Ｎ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、金属組織が焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織であってフレッシュマルテンサイトの量が１〜８０％であることを特徴とするマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１％、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：９．５〜１２％、Ｎｉ：１〜３％、Ｍｏ：０．０５〜１．５％、Ｎ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、さらにＶ：０．００１〜０．５％、Ｎｂ：０．００１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．５％およびＺｒ：０．００１〜０．５％のうちから選ばれた１種又は２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、金属組織が焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織であってフレッシュマルテンサイトの量が１〜８０％であることを特徴とするマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【請求項３】
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１％、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：９．５〜１２％、Ｎｉ：１〜３％、Ｍｏ：０．０５〜１．５％、Ｎ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、さらにＣａ：０．０００５〜０．０５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％のうちから選ばれた１種又は２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、金属組織が焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織であってフレッシュマルテンサイトの量が１〜８０％であることを特徴とするマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【請求項４】
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１％、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：９．５〜１２％、Ｎｉ：１〜３％、Ｍｏ：０．０５〜１．５％、Ｎ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、さらにＶ：０．００１〜０．５％、Ｎｂ：０．００１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．５％およびＺｒ：０．００１〜０．５％のうちから選ばれた１種又は２種以上と、Ｃａ：０．０００５〜０．０５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％のうちから選ばれた１種又は２種以上とを含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、金属組織が焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織であってフレッシュマルテンサイトの量が１〜８０％であることを特徴とするマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【請求項５】
Ｆｅの一部に代えて、sol.Ａｌを０．００１〜０．１％含有する請求項１から４までのいずれかに記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【請求項６】
Ｆｅの一部に代えて、Ｂを０．０００３〜０．０１％含有する請求項１から５までのいずれかに記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、靱性および炭酸ガス腐食性に優れた低降伏比のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管に関する。この継目無鋼管は炭酸ガスを含む原油を採掘する油井管や原油を輸送するフローライン、ラインパイプ、油井井戸坑底機器およびバルブ等の用途に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
石油、天然ガス資源の減少に伴い、陸上だけでなく海底油田の開発が活発となっている。海底油田を開発する場合、掘削、精製基地となる海上プラットフォームを建造し、プラットフォーム上から油井管にて石油、天然ガスを汲み上げる。
さらに、腐食性を低下させるために脱水、脱硫等の精製をプラットフォーム上で実施した後、安価な炭素鋼や合金鋼のパイプラインにて搬送する方法が一般的である。しかしながらプラットフォームの建造、維持コストが莫大なため、近年新たにプラットフォームの建造を必要としない海底油田採掘技術が開発されている。
【０００３】
すなわち、プラットフォームから油井管を直接地中の油層まで降ろさず、油井管を海底から地中の油層まで降ろして海底で油井を仕上げ（sub sea completion）て、腐食性の高い原油、ガスをそのままフローラインで既存のプラットフォームまで搬送する方法である。この場合、フローラインは搬送する媒体に対して優れた耐食性を有していることが必要であり、油井管と同等程度の耐食性を有するステンレス、高合金等の材質が必要となる。
【０００４】
油井に多く含まれる炭酸ガスによる腐食に対して高Ｃｒ鋼が有効であることは知られており、炭酸ガスを多く含む油井管用にはＡＰＩ−１３Ｃｒで規定される０．２％Ｃ−１３％Ｃｒ鋼が多く使用されている。しかしながら、この材料はＣ濃度が高いため溶接性は好ましくなく、フローラインやラインパイプのように溶接して使用される用途には不向きであった。そこで、近年Ｃ含有量を低減して、かわりにオーステナイト生成元素としてＮｉを添加したスーパー１３Ｃｒ鋼と呼ばれる新しい溶接性に優れた鋼種が開発されている。
【０００５】
しかし、スーパー１３Ｃｒ鋼はＮｉを５〜７％と多量に含有しておりＡＰＩ−１３Ｃｒに比べて大幅に高価になるという問題がある。また、単純にＮｉ含有量を低減すると熱間加工性、耐食性および靭性を低下させるδフェライトが生成するだけでなく、Ｎｉ含有量自体が靭性を支配するため、靭性の確保が難しい。
【０００６】
特開平９−２２８００１号、特開平１０−１７５２号、特開平１１−６１２６７号の各公報には、２％以下のＮｉを含有する低Ｃマルテンサイト系ステンレス鋼において、靭性を確保する手法が開示されている。いずれも、Ｃｕを添加することにより、Ｎｉ低減による靭性低下を抑制することを特徴としている。
【０００７】
特開平８−２９５９３９号公報には、Ｃｕを必須元素とした低Ｃマルテンサイト系ステンレス鋼を熱処理することにより靭性を向上させるラインパイプ用高Ｃｒマルテンサイト鋼管の製造方法が開示されている。
【０００８】
特開平１０−１７５２号公報には、ＣｕおよびＮを添加して靱性を改善した  低Ｃマルテンサイト系ステンレス鋼が、また特開平１１−６１２６７号公報にはＣｕを必須元素とした鋼に、焼入れと焼戻し熱処理の中間で２相域での熱処理を施すことにより靭性を改善するマルテンサイト継目無鋼管の製造方法が開示されている。
【０００９】
このように、上記従来技術はいずれもＮｉを低減して靭性が低下した鋼にＣｕを添加することによって靭性を確保するか、さらにＣｕを添加した鋼を用いて熱処理等を特定して靭性の改善を図った技術である。
【００１０】
しかしながら、ステンレス鋼においてＣｕは熱間加工性やクリープ強度を低下させることがあり、不純物として好ましくない場合が多く、Ｃｕを添加した鋼はスクラップリサイクル性にも問題がある。そこで、Ｃｕを添加することなく靭性を確保する方策が必要とされていた。
また、上記熱処理により靱性を確保する方法においては、製造コストの面からは熱処理回数はなるべく少ない方がよく、熱間加工後室温に冷却することなく焼入れする直接焼き入れ方法による製造が望ましいが、この場合結晶粒が粗大になり、靭性確保がさらに困難になる問題があった。
【００１１】
上記特開平１１−６１２６７号公報には、直接焼入れ材の靭性確保のための熱処理方法が開示されているが、直接焼入れ後、２相域熱処理と焼戻しによる２回の熱処理が必要で、直接焼入れによる熱処理軽減効果が全く得られない問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、Ｎｉ含有量が３％以下と低く安価な低Ｃマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管において、Ｃｕを添加することなく、また熱処理を多数回施すことなく靱性、耐食性に優れた低降伏比マルテンサイト系ステンレス継目無鋼管を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
Ｃｕを添加することなく、また多数回の熱処理を施さず、直接焼入れ材であっても靱性、耐食性に優れた安価な低Ｃマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管を開発するため鋭意検討した結果、以下の知見を得ることができた。
【００１４】
ａ）靭性、耐食性さらに熱間加工性を確保するためには、δフェライトを生成させてはならない。δフェライトの生成を抑制してＮｉを低減するためには、Ｎｉに代わるオーステナイト生成元素を添加するか、フェライト生成元素の低減が必要である。
【００１５】
ｂ）オーステナイト生成元素であるＣｕはスクラップのリサイクル性に問題があり、また他のオーステナイト生成元素であるＣ、Ｎも溶接部の強度を上昇させて靭性、耐食性を低下させるので利用できない。
【００１６】
ｃ）したがって、フェライト生成元素であるＣｒの含有量を低減する必要がある。油井管のＡＰＩ−１３ＣｒのＣｒ含有量は約１３％であるが、含有するＣやＮによってかなりのＣｒがＣｒ炭窒化物となって耐食性に寄与しなくなっているので低Ｃ、低Ｎの材料では１３％のＣｒ量を確保する必要はなく、最低限９．５％のＣｒ含有量があればＡＰＩ−１３Ｃｒと同等の耐炭酸ガス腐食性が得られ、また１２％を超えるとδフェライトが生成して熱間加工性、耐食性および靭性が低下することから、Ｃｒ含有量はＡＰＩ−１３Ｃｒより低減した９．５％〜１２％とするのがよい。
【００１７】
ｄ）Ｃｕを含有しない成分系でＮｉを低減すると靭性が低下するが、その対策としては金属組織のコントロールが有効であり、焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織とすれば靭性が改善でき、特にフレッシュマルテンサイトの靭性を確保するためには、少量のＭｏを添加する必要がある。
【００１８】
ｅ）そのフレッシュマルテンサイト率が１〜８０％であると溶接構造物として良好な８５％以下の降伏比も得られる。
【００１９】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
【００２０】
（１）質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１％、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：９．５〜１２％、Ｎｉ：１〜３％、Ｍｏ：０．０５〜１．５％、Ｎ：０．０５％以下、Ｏ：０．０１％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、金属組織が焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織であってフレッシュマルテンサイトの量が１％〜８０％であるマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【００２１】
（２）さらに、Ｖ：０．００１〜０．５％、Ｎｂ：０．００１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．５％およびＺｒ：０．００１〜０．５％のうちから選ばれた１種又は２種以上を含有する上記（１）に記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
（３）さらに、Ｃａ：０．０００５〜０．０５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％のうちから選ばれた１種又は２種以上を含有する上記（１）に記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【００２２】
（４）さらに、Ｖ：０．００１〜０．５％、Ｎｂ：０．００１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．５％およびＺｒ：０．００１〜０．５％のうちから選ばれた１種又は２種以上と、Ｃａ：０．０００５〜０．０５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％のうちから選ばれた１種又は２種以上とを含有する上記（１）に記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【００２３】
（５）さらに、sol.Ａｌを０．００１〜０．１％含有する上記（１）〜（４）のいずれかに記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【００２４】
（６）さらに、Ｂを０．０００３〜０．０１％含有する上記（１）〜（５）のいずれかに記載のマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管。
【００２５】
なお、光学顕微鏡によりフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイトとを判別するのが困難なため、フレッシュマルテンサイト率は下記式により求めるものとする。
フレッシュマルテンサイト率＝（ｃ−ｂ）／（ａ−ｂ）×１００（％）
ここで、
ａは、１０００℃から水焼き入れしたときのロックウェルＣ硬度
ｂは、焼入れ後、Ａc1点温度−２０℃で焼戻したときの硬度
ｃは、最終熱処理後のロックウエル硬度Ｃ
とする。ただし、上記式が負になった場合は、フレッシュマルテンサイト率を０％とする。また、析出強化が作用したときには上記計算値が１００％を超えることがあるが、その場合はフレッシュマルテンサイト率を、それぞれ１００％とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明において、化学組成と金属組織を規定した理由を説明する。なお、化学組成の％表示は全て質量％を示す。
【００２７】
Ｃ：
Ｃは、その含有量が０．０３％を超えると、フレッシュマルテンサイトの強度が高くなり、靭性が低下するのでその上限を０．０３％と定めた。Ｃ含有量は低ければ低いほうがよい。Ｃ含有量が低いほど焼き戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織としたときの靭性が良好になるので、好ましくは０．２％以下、より好ましくは０．００９％以下である。
【００２８】
Ｓｉ：
Ｓｉは、脱酸に必要な元素であるが、フェライト生成元素であるので添加しすぎるとδフェライトが生成して熱間加工性、靭性および耐食性を低下させる。脱酸のためには０．０５％以上含有させる必要がある。一方、１％を超えるとフェライトが生成しやすくなるので、その範囲を０．０５〜１％とした。
【００２９】
Ｍｎ：
Ｍｎは、脱酸材として製鋼上必要な元素である。０．０５％未満では脱酸作用が不足して靭性および耐食性が低下するので、下限を０．０５％とした。高温でδフェライトを析出させないためには、多量含有させることが好ましく、１％を超える量が好ましい。一方、２％を超えるとかえって靭性が低下するので上限を２％とした。
【００３０】
Ｐ：
Ｐは、不純物として鋼中に存在し、耐食性および靭性を低下させる。十分な耐食性と靭性を得るためには０．０２５％以下とする必要があるが、その含有量は低ければ低い程良好であり、厳しい低温靭性が要求される場合は０．０２％以下、さらに厳しい低温靭性が要求される場合は０．０１５％以下が好ましい。
【００３１】
Ｓ：
Ｓは、不純物として鋼中に存在し、熱間加工性、耐食性および靭性を低下させる。それらの充分な特性を得るためには、０．０１％以下が必要であるが、その含有量は低ければ低い程良好であり、０．００２％以下が好ましい。
【００３２】
Ｃｒ：
Ｃｒは、耐炭酸ガス腐食性を向上させる成分である。９．５％未満では十分な耐炭酸ガス腐食性が得られないので下限を９．５％とした。また、多量に含有させると高価になるためＮｉの上限を３％とした場合において、Ｃｒ量が１２％を超えると、圧延時の加熱でδフェライトが生成しやすく熱間加工性、靭性および耐食性が低下するので１２％を上限とした。圧延加熱温度はより高温の方が、変形抵抗が減少して工具寿命が長くなるので、より高温加熱でもδフェライトが生成しない成分系が好ましい。したがって、Ｃｒの上限は好ましくは１１．５％、より好ましくは１０．９％である。また、炭酸ガスに対する十分な耐食性を確保するにはＣｒは多いほど良好な結果が得られるので１０％以上がより望ましい。
Ｎｉ：
Ｃ含有量を低減した高Ｃｒ鋼において、Ｎｉはδフェライトの生成を抑制し、靭性を確保するための必須の元素である。Ｎｉ含有量が１％未満ではδフェライトの生成を抑止できず、また靭性低下が著しいので上限を１％とした。靭性の確保の観点からはＮｉ含有量は多いほど良好であるので、好ましくは１．５％以上である。特性の観点からはＮｉの上限は無いがＮｉは高価な元素であり、多量に添加すると油井管のＡＰＩ−１３Ｃｒとのコスト差が大きくなるので３％を上限と定めた。なお、コストを油井管に近付けるためには、Ｎｉ添加量はなるべく低減する方が好ましく、さらに経済性を追求する場合には上限を２．５％、より好ましくは２％とするのが望ましい。
【００３３】
Ｍｏ：
Ｍｏは、本発明の継目無鋼管において重要な元素であり、焼き戻されていないフレッシュマルテンサイトが存在する組織であっても良好な靭性を確保するために含有させる必要がある。この効果を得るためには０．０５％以上含有させる必要がある。さらに、耐硫化物応力割れ特性を改善する効果も有するため、多量になるほど耐食性が向上するが、Ｍｏは高価な元素でありコスト高とならないように上限を１．５％とした。したがって、最小限の含有量が望ましく、好ましい範囲は０．０５〜０．５％、より好ましい範囲は０．０５〜０．３％である。
【００３４】
Ｎ：
Ｎは、靭性を大幅に低下させる元素である。その含有量が０．０５％を超えると、フレッシュマルテンサイトの強度が高くなり、靭性が大幅に低下するので上限を０．０５％と定めた。Ｎ含有量は低ければ低いほうがいい。なお、Ｎ含有量が低いほど焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織としたときの靭性が良好になるので、Ｎ含有量は好ましくは０．０２％以下、より好ましくは０．０１％以下に制限した方がよい。
【００３５】
Ｏ（酸素）：
Ｏは、含有量が０．０１％を超えると、靭性、耐食性が低下が著しいので、０．０１％以下とした。
【００３６】
上記の化学組成に、さらに必要により下記の元素を含有させることができる。
Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ：
これらの元素は、焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトの混合組織としたときに強度を向上させるとともに、Ｃを固定し、強度のばらつきを少なくする作用があり、そのような効果を得る目的で含有させることができる。それぞれの元素の含有量が０．００１％未満の場合はそれらの効果が期待できず、０．５％を超える過剰な含有量ではδフェライトが生成して熱間加工性が低下するので含有させる場合はそれぞれ０．００１〜０．５％とした。
【００３７】
sol.Ａｌ：
Ａｌは、脱酸のために添加できる元素である。添加する場合には、前記効果を得るには０．００１％以上が必要である。一方、Ａｌは強力なフェライト生成元素であるので、含有量が０．１％を超えるとδフェライトが生成するので、含有させる場合の上限は０．１％である。
【００３８】
Ｂ：
Ｂは、靭性と熱間加工性を改善する効果を有するので、それらの効果を得る場合に含有させる。前記効果を得るには０．０００３％以上が必要であり、一方０．０１％を超えると耐食性が低下するので、含有させる場合は０．０００３〜０．０１％とした。
【００３９】
Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ：
いずれの元素も鋼の熱間加工性を向上させるのに有効な元素である。また、鋳造時のノズルつまりを防止する作用も有する。これらの効果を得たい場合には、１種又は2種以上を選んで含有させる。しかし、いずれの元素もその含有量が０．０００５％未満では上記効果が得られない。一方、０．０５を超えて含有させると、粗大な酸化物が生成し、孔食起点となって耐食性が低下する。したがって、含有させる場合、それぞれ０．０００５〜０．０５％とした。
【００４０】
フレッシュマルテンサイト率：
本発明のステンレス継目無鋼管の主な金属組織は、焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトであるが、さらに極少量のδフェライトと析出物を含む場合がある。フレッシュマルテンサイト量が極少ないと靭性確保は困難であり、靱性を確保するためには１％以上であることが必要である。また、多く存在し過ぎると、強度が上昇し過ぎてかえって靭性が低下するので、フレッシュマルテンサイト率は１〜８０％とした。良好な靭性を確保するためにはフレッシュマルテンサイト量は必要最小限が望ましく、好ましくは１〜６０％、より好ましくは１〜４０％である。
【００４１】
本発明はＣｕを添加せず、かつＮｉの低い高Ｃｒ鋼において靭性を大幅に向上させるため、焼戻しマルテンサイトにフレッシュマルテンサイトが一定量存在する状態とし、さらに少量のＭｏを含有させることを特徴としており、熱処理は特に特定されないが、本発明で規定する金属組織は、例えば熱間加工後に下記のような熱処理を施すことにより得られる。
【００４２】
まず、フレッシュマルテンサイトを残存させるために、最終熱処理が焼戻しであると、フレッシュマルテンサイトは全て焼戻しマルテンサイトとなってしまうため、最終熱処理はＡｃ1点以上の温度とする必要がある。Ａｃ1点以上の温度に加熱すれば、オーステナイトが生成し、本発明で規定された化学組成では冷却により残留オーステナイトとはならずマルテンサイト変態する。したがって、８０％以下のオーステナイトと焼戻しマルテンサイトの２相域に加熱して冷却すると、所望の組織が得られる。また、オーステナイト単相域まで加熱しても、その後の冷却速度が遅いと、マルテンサイト変態後に一部の組織が冷却途中に自動的に焼戻しされるので、この場合でもフレッシュマルテンサイトと焼戻しマルテンサイトとの混合組織が得られる。フレッシュマルテンサイトの定量は組織観察では極めて困難であり、代わりに前記マルテンサイト率を表す計算式により定量する。
なお、この効果は特に靭性の確保が困難である高温で圧延終了後、直ちにまたは再加熱した後に空冷または急冷した比較的結晶粒の粗大なインライン熱処理材における効果が大きく、熱間加工後直接焼入れしてさらにＡc1点〜Ａc3点の温度域に加熱、冷却しその後の焼戻しを実施しない熱処理で特に効果が大きい。また、Ａc3点以上に加熱して放冷することによってセルフテンパーされた焼戻しマルテンサイトとフレッシュマルテンサイトが混在する組織としてもよい。
【００４３】
従来の技術ではインライン熱処理では靭性を確保することができず、圧延後焼入れ、焼戻しという２回の熱処理が必要であったが、本発明により圧延後冷却した後、１回の２相域熱処理で良好な特性がえられるので、インライン熱処理が可能となる利点がある。
【００４４】
【実施例】
表１および表２示す化学組成のステンレス鋼を溶製した後熱間鍛造し、さらに熱間圧延にて厚さ１２ｍｍ、幅１８０ｍｍ、長さ７００ｍｍの鋼板に仕上げた。仕上げ温度は全て１０００℃とし、仕上げ後直ちに９５０℃の炉内に入れて１０分間均熱した後水冷を施し直接焼き入れを実施した。次いで、最終熱処理の温度を種々変化させてフレッシュマルテンサイト率を変化させた。
【００４５】
【表１】
0003666388.tif 000002
【表２】
0003666388.tif 000003
これらの焼入れ、焼戻し処理した鋼板から、溶接部の特性を評価するため下記の方法で溶接継ぎ手を製作した。
【００４６】
すなわち、熱処理後の各鋼板から、それぞれ幅７０ｍｍ、長さ４００ｍｍの２枚の溶接継ぎ手用の鋼板を切り出し、圧延方向の側面に開先加工を施して突き合わせて、２５Ｃｒ系のスーパー２相ステンレス鋼の溶接材料を用いてガス・タングステン・アーク溶接（ＧＴＡＷ）法にて溶接した。
【００４７】
焼入れ、焼戻し処理を施したままの鋼板（以下母材という）および溶接継ぎ手から、下記の試験片を加工し、機械的特性と耐食性を調査した。
【００４８】
母材および溶接継ぎ手から製作した試験片
シャルピー衝撃試験片：ＪＩＳ４号シャルピー試験片
試験片の長さ方向が圧延直角方向となるように製作し、溶接継ぎ手からは、溶接熱影響部から切り出し、ノッチ位置はボンドから１ｍｍとした。
母材から製作した試験片
引張り試験片：直径４ｍｍ、標点間距離２０ｍｍ
引張り方向が圧延方向となるように製作
耐食性試験片：、厚さ２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ７５ｍｍ
耐食性試験は、分圧３０気圧の炭酸ガスを飽和させた８０℃の２５％ＮａＣｌ溶液に、２００時間浸漬して腐食速度を測定した。
これらの試験結果を、表３および表４に示す。
【００４９】
【表３】
0003666388.tif 000004
【表４】
0003666388.tif 000005
なお、表３、４中の耐食性の評価は、腐食速度が０．１ｍｍ／年未満の場合を”○”、０．１ｍｍ／年以上の場合を”×”と表示した。
【００５０】
試験Ｎｏ．１〜３４は本発明例で、本発明で規定した化学組成を有する鋼Ｎｏ．Ｓ１〜Ｓ３４を用い、フレッシュマルテンサイト率が７〜８０％の範囲にある。これらの鋼は、引張り強さ８０ｋｓｉグレード（降伏強度：５５０ＭＰａ以上）の高強度を有しながら、８４％以下と降伏比が低く、母材の靭性および耐食性、および溶接部の靭性ともに良好である。
【００５１】
試験Ｎｏ．３５〜３７（鋼Ｎｏ．Ｓ３５〜Ｓ３７：ＡＰＩ１３Ｃｒ相当鋼）は従来例で、フレッシュマルテンサイトを析出させたが、フレッシュマルテンサイトの強度が著しく高いので、いずれも強度が高過ぎ、靭性が低下しているとともに、耐食性が劣っており、また降伏比も高い。
【００５２】
一方、比較例の試験Ｎｏ．３８〜４２は、鋼の化学組成は本発明で規定する範囲内にあり、フレッシュマルテンサイト率が規定範囲から外れている例である。
比較例の試験の試験Ｎｏ．４３〜４６は、マルテンサイト率は本発明の規定を満たしてはいるが、化学組成が本発明で規定する範囲からはずれた例で、いずれも母材および、溶接部の靭性が大幅に低下している。
【００５３】
なお、本実施例は圧延した鋼板で試験をおこなったが、継目無鋼管や溶接鋼管においても同様の特性が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｃｕを添加せずにＮｉを低減しても靭性、耐食性が確保でき、溶接構造物としての安全性が高まる低降伏比を有し、安価で溶接性に優れたマルテンサイト系ステンレス継目無鋼管が提供できる。また、本発明の継目無鋼管は圧延後の冷却の後、１回の熱処理により得られ、製造コストも抑制できる利点を有する。