(57)【要約】    【課題】Ｃｌ-、湿潤ＣＯ2及び微量のＨ2Ｓの共存下で良好な耐ＳＳＣ性を有するとともに低温靱性にも優れる油井用マルテンサイト系ステンレス鋼の提供。    【解決手段】Ｃ：０．１６〜０．２２％、Ｓｉ：０．１〜０．８％、Ｍｎ：０．２５〜１．００％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１３．５％、Ａｌ：０．０１０％以下、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．１０％、Ｍｏ：０〜０．２０％、Ｔｉ：０〜０．０５０％及びＮ：０．０１〜０．１％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなる油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。特定量のＮｂとＶの１種以上及び／又は特定量のＣａ、Ｍｇ、ＬａとＣｅの１種以上を含んでもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．１６〜０．２２％、Ｓｉ：０．１〜０．８％、Ｍｎ：０．２５〜１．００％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１３．５％、Ａｌ：０．０１０％以下、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．１０％、Ｍｏ：０〜０．２０％、Ｔｉ：０〜０．０５０％及びＮ：０．０１〜０．１％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなることを特徴とする油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項２】
Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％から選択される１種以上を含有する請求項１に記載の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項３】
Ｆｅの一部に代えて、Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％から選択される１種以上を含有する請求項１に記載の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項４】
Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％から選択される１種以上並びに、Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％から選択される１種以上を含有する請求項１に記載の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の化学組成を有するマルテンサイト系ステンレス鋼管を、９２０〜１０５０℃の温度域に加熱した後空冷し、次いで、６２５℃以上Ａｃ1点以下の温度で焼戻しすることを特徴とする油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油井用マルテンサイト系ステンレス鋼及び油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法に関し、詳しくは、硫化水素（Ｈ2Ｓ）や炭酸ガス（ＣＯ2）、塩化物イオン（Ｃｌ-）等の腐食性物質を含む厳しい腐食環境にある寒冷地域で使用するのに適した油井用マルテンサイト系ステンレス鋼及び油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法に関する。更に詳しくは、寒冷地域において、石油や天然ガスの生産設備用、炭酸ガス除去設備用及び地熱発電設備用並びに、油井や天然ガス井で使用されるシームレス鋼管、電縫鋼管及びレーザー溶接鋼管等の油井管用として用いるのに適した、油井用マルテンサイト系ステンレス鋼及び油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油又は天然ガスを採取するための井戸の環境は益々苛酷の度合いを深めてきており、硫化水素や炭酸ガスといった腐食性のガスを含む油井やガス井の開発が盛んに行われるようになってきた。
【０００３】
このため、上記のような苛酷な環境にある石油や天然ガスの採掘に使用される油井管は、腐食による材料の劣化が大きな問題となっている。
【０００４】
すなわち、炭酸ガスを含まない油井やガス井用の鋼管としては、一般に炭素鋼や低合金鋼を素材とするものが用いられているが、炭酸ガスを多量に含む油井やガス井用の鋼管は、炭素鋼や低合金鋼を素材とする場合には充分な耐食性を確保することができず、このため、合金元素の含有量を高めた鋼を素材とする鋼管が用いられるようになってきた。
【０００５】
具体的には、炭酸ガスを多量に含む油井用鋼管の素材として、ＪＩＳに規定されたＳＵＳ４２０Ｊ１に代表されるような１３Ｃｒ系のマルテンサイト系ステンレス鋼が多く用いられている。
【０００６】
ところが、ＳＵＳ４２０Ｊ１に代表されるような１３Ｃｒ系のマルテンサイト系ステンレス鋼は、硫化水素に対する耐食性が芳しくなく、炭酸ガスと硫化水素を同時に含むような環境下では硫化物応力割れ（以下、硫化物応力割れを「ＳＳＣ」という。）が発生しやすいので、その使用が制限されているのが実状である。
【０００７】
一方、最近では寒冷地域においても塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素を同時に含む油井やガス井の開発が活発になっており、したがって、塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素の共存下で良好な耐ＳＳＣ性を有するだけではなく、低温靱性にも優れた鋼に対する要求が高まっている。
【０００８】
このため、特許文献１に、質量％で、１２〜１３．５％のＣｒを含む油井管用鋼が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−５２５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素の共存下で良好な耐ＳＳＣ性を有するとともに低温靱性にも優れ、寒冷地域の硫化水素、炭酸ガス及び塩化物イオンを含んだ環境下においても十分使用可能な、高靱性でかつ高い耐ＳＳＣ性を有する油井用のマルテンサイト系ステンレス鋼及び油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法を提供することである。
【００１１】
前述の特許文献１で開示された油井管用鋼は、必ずしも優れた低温靱性を確保できるものではない。
【００１２】
すなわち、特許文献１で開示された油井管用鋼においては、耐ＳＳＣ性や耐ピッティング性を高めるために、Ｎｉの含有量が質量％で、０．１０％以下に制限されている。したがって、その油井管用鋼は、塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素の共存下で良好な耐ＳＳＣ性を有するものの、十分な低温靱性を確保できるものではなかった。
【００１３】
このため、本発明者らは、耐炭酸ガス腐食性を確保するためにＣｒを質量％で、１２．５％以上含み、強度を降伏強度（ＹＳ）で５５８〜６５５ＭＰａと変化させた種々のマルテンサイト系ステンレス鋼について、塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素が共存する環境下でのＳＳＣ感受性について種々調査、研究を重ね、また、低温靱性についても調査、研究を行った。その結果、先ず、下記（ａ）〜（ｃ）の知見を得た。
【００１４】
（ａ）前記したＣｒを質量％で、１２．５％以上含むマルテンサイト系ステンレス鋼において、Ｎｉ含有量が質量％で、０．１０％を超える場合にも、良好な耐ＳＳＣ性が得られることがある。
【００１５】
（ｂ）前記マルテンサイト系ステンレス鋼において、Ｎｉ含有量が質量％で、０．１０％以下であっても、良好な低温靱性が得られる場合がある。
【００１６】
（ｃ）Ｎｉの含有量を質量％で、０．１０％を超えて高めただけでは、前記マルテンサイト系ステンレス鋼の低温靱性は必ずしも良好にならない。
【００１７】
そこで次に、前記環境下での耐ＳＳＣ性及び、低温靱性に及ぼす鋼の化学組成と焼戻し後の組織、なかでも析出物について更に詳細な調査を行った。その結果、下記（ｄ）〜（ｇ）の知見を得た。
【００１８】
（ｄ）前記マルテンサイト系ステンレス鋼のＡｌの含有量が、質量％で、０．０１０％以下であれば、焼戻し組織中に存在する主な析出物はＭ23Ｃ6及びＭＣ（但し、「Ｍ」は金属元素を意味する。）である。
【００１９】
（ｅ）前記マルテンサイト系ステンレス鋼のＡｌ及びＮｉの含有量が、それぞれ、質量％で、０．０１０％以下及び、０．１０％を超えて０．２％以下である場合には、前記環境において良好な耐ＳＳＣ性が得られる。しかも、その低温靱性は極めて良好である。
【００２０】
（ｆ）前記マルテンサイト系ステンレス鋼のＡｌ及びＮｉの含有量が、それぞれ、質量％で、０．０１０％以下及び、０．１０％以下である場合には、前記環境において良好な耐ＳＳＣ性が得られる。しかも、その低温靱性はＮｉの含有量が低いにも拘わらず良好である。
【００２１】
（ｇ）前記マルテンサイト系ステンレス鋼のＡｌの含有量が、質量％で、０．０１０％を超える場合、焼戻し組織中に存在する主な析出物はＭ23Ｃ6及びＡｌＮである。そして、この場合には、たとえＮｉの含有量が質量％で、０．１０％を超えて０．２％以下であってもその低温靱性は劣っている。
【００２２】
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の要旨は、下記（１）〜（４）に示す油井用マルテンサイト系ステンレス鋼及び（５）に示す油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法にある。
【００２４】
（１）質量％で、Ｃ：０．１６〜０．２２％、Ｓｉ：０．１〜０．８％、Ｍｎ：０．２５〜１．００％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１３．５％、Ａｌ：０．０１０％以下、Ｎｉ：０〜０．２％、Ｃｕ：０〜０．１０％、Ｍｏ：０〜０．２０％、Ｔｉ：０〜０．０５０％及びＮ：０．０１〜０．１％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなることを特徴とする油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【００２５】
（２）Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％から選択される１種以上を含有する上記（１）に記載の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【００２６】
（３）Ｆｅの一部に代えて、Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％から選択される１種以上を含有する上記（１）に記載の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【００２７】
（４）Ｆｅの一部に代えて、Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％から選択される１種以上並びに、Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％から選択される１種以上を含有する上記（１）に記載の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼。
【００２８】
（５）上記（１）から（４）までのいずれかに記載の化学組成を有するマルテンサイト系ステンレス鋼管を、９２０〜１０５０℃の温度域に加熱した後空冷し、次いで、６２５℃以上Ａｃ1点以下の温度で焼戻しすることを特徴とする油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法。
【００２９】
なお、上記の「空冷」には、いわゆる「強制空冷」だけではなく大気中での「放冷」を含む。
【００３０】
以下、上記 （１）〜（４）の「油井用マルテンサイト系ステンレス鋼」に係る発明及び（５）の「油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法」に係る発明を、それぞれ、「本発明（１）」〜「本発明（５）」という。また、総称して「本発明」ということがある。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素の共存下で良好な耐ＳＳＣ性を有するとともに低温靱性にも優れるので、寒冷地域にある硫化水素、炭酸ガス及び塩化物イオンを含んだ環境で使用することができる。また、本発明の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法によれば、上記の苛酷な環境下での使用に十分耐える鋼管を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の各要件について詳しく説明する。なお、化学成分の含有量の「％」は「質量％」を意味する。
【００３３】
（Ａ）化学組成
Ｃ：０．１６〜０．２２％
Ｃは、鋼に所望の強度を付与するために必要な元素である。また、Ｃは、空冷によって鋼の組織を容易にマルテンサイトにして、耐ＳＳＣ性を高める作用も有する。高強度材で耐ＳＳＣ性を向上させるためには鋼の組織をマルテンサイト組織（９５％以上が望ましい）とすることが望ましいが、Ｃは、オーステナイト形成元素であるため、Ｃの含有量を多くすることで容易にマルテンサイトの割合を高めることができる。しかしながら、Ｃの含有量が０．１６％未満では、前記の各効果が得難い。一方、０．２２％を超えて含有させると靱性の著しい低下を招く。したがって、Ｃの含有量を０．１６〜０．２２％とした。
【００３４】
Ｓｉ：０．１〜０．８％
Ｓｉは、脱酸作用を有する。しかしながら、その含有量が０．１％未満では添加効果に乏しい。一方、その含有量が０．８％を超えると、靱性が低下するとともに熱間加工性の低下を招く。したがって、Ｓｉの含有量を０．１〜０．８％とした。なお、上限は０．４％とすることがより好ましい。
【００３５】
Ｍｎ：０．２５〜１．００％
Ｍｎは、オーステナイト域を広げ、また、強度や靱性を向上させる作用を有する。しかし、その含有量が０．２５％未満では前記の作用に所望の効果が得られない。一方、Ｍｎの含有量が１．００％を超えると、炭酸ガス腐食感受性が著しく増大して耐炭酸ガス腐食性が低下する。したがって、Ｍｎの含有量を０．２５〜１．００％とした。
【００３６】
Ｐ：０．０２５％以下
Ｐは、鋼の不純物であり、靱性及び耐ＳＳＣ性の低下をもたらし、特に、その含有量が０．０２５％を超えると、靱性及び耐ＳＳＣ性の低下が著しくなる。したがって、Ｐの含有量を０．０２５％以下とした。なお、Ｐの含有量は可及的に少なくすることが望ましい。
【００３７】
Ｓ：０．０１０％以下
Ｓは、鋼の不純物であり、靱性及び耐ＳＳＣ性の低下をもたらし、特に、その含有量が０．０１０％を超えると、靱性及び耐ＳＳＣ性の低下が著しくなる。したがって、Ｓの含有量を０．０１０％以下とした。なお、Ｓの含有量は可及的に少なくすることが望ましい。
【００３８】
Ｃｒ：１２．０〜１３．５％
Ｃｒは、耐炭酸ガス腐食性を高める作用を有する。しかし、その含有量が１２．０％未満では十分な耐炭酸ガス腐食性を確保できない。一方、Ｃｒの含有量が１３．５％を超えると、δ−フェライトの生成率が高くなるので、空冷によって耐ＳＳＣ性に好ましいマルテンサイトの割合が高い組織、特に、９５％以上のマルテンサイト組織を得ることができなくなる。したがって、Ｃｒの含有量を１２．０〜１３．５％とした。なお、Ｃｒ含有量の下限は１２．３％とすることがより好ましく、上限は１３．２％とすることがより好ましい。
【００３９】
Ａｌ：０．０１０％以下
Ａｌの含有量が多くなると焼戻し組織中に存在する主な析出物がＭ23Ｃ6及びＡｌＮとなり、耐ＳＳＣ性の低下をきたす。特に、Ａｌの含有量が０．０１０％を超えると、耐ＳＳＣ性の低下が著しくなる。また、この場合には、たとえＮｉの含有量が０．１０％を超えて０．２％以下であってもその低温靱性は劣っている。一方、Ａｌの含有量が０．０１０％以下であれば、焼戻し組織中に存在する主な析出物はＭ23Ｃ6及びＭＣである。そして、Ａｌ含有量が０．０１０％以下で、しかも、Ｎｉの含有量が０．１０％を超えて０．２％以下である場合には、良好な耐ＳＳＣ性と極めて良好な低温靱性が得られる。なお、Ａｌ含有量が０．０１０％以下の場合には、Ｎｉの含有量が０．１０％以下であっても良好な低温靱性が得られる。
【００４０】
したがって、Ａｌの含有量は不純物レベルに抑えるのがよく、０．０１０％以下とした。なお、Ａｌの含有量は０．００５％以下とすることが好ましく、０．００３％以下とすれば一層好ましい。
【００４１】
Ｎｉ：０〜０．２％
Ｎｉの添加は任意である。添加すれば、強度及び低温靱性を高める作用を有する。しかし、Ｎｉの含有量が多くなるとＳＳＣ感受性が増大し、特に、Ｎｉの含有量が０．２％を超えると、ＳＳＣ感受性が著しく大きくなるので、耐ＳＳＣ性が低下する。したがって、Ｎｉの含有量を０〜０．２％とした。なお、前記の効果を確実に得るには、Ｎｉを０．１０％を超えて含有させることが好ましい。
【００４２】
Ｃｕ：０〜０．１０％
Ｃｕの添加は任意である。添加すれば、高温領域での耐全面腐食性を高める作用がある。しかし、Ｃｕの含有量が多くなり、特に０．１０％を超えると、局部腐食に対する感受性（ピッティング感受性）が高くなる。したがって、Ｃｕの含有量を０〜０．１０％とした。
【００４３】
Ｍｏ：０〜０．２０％
Ｍｏの添加は任意である。添加すれば、高温領域での耐全面腐食性を向上させる作用がある。しかし、Ｍｏの含有量が多くなり、特に０．２０％を超えると、空冷前の加熱によってδ−フェライトの生成が多くなるため、強度低下をきたすとともに局部腐食に対する感受性（ピッティング感受性）が高くなる。したがって、Ｍｏの含有量を０〜０．２０％とした。
【００４４】
Ｔｉ：０〜０．０５０％
Ｔｉの添加は任意である。添加すれば、鋼中のＮをＴｉＮとして固定して遊離Ｎを少なくする作用を有する。しかし、Ｔｉの含有量が多くなり、特に０．０５０％を超えると、靱性が低下する。したがって、Ｔｉの含有量を０〜０．０５０％とした。
【００４５】
Ｎ：０．０１〜０．１％
Ｎは、オーステナイト形成元素であるため、Ｎの含有量を多くすることで容易にマルテンサイトの割合を高めることができ、これによって耐ＳＳＣ性を高める作用を有する。しかしながら、その含有量が０．０１％未満ではその効果が得難い。一方、Ｎの含有量が多くなりすぎるとＣｒの窒化物を多量に形成するため耐炭酸ガス腐食性が低下し、特に、Ｎの含有量が０．１％を超えると、耐炭酸ガス腐食性の低下が著しくなる。したがって、Ｎの含有量を０．０１〜０．１％とした。なお、Ｎ含有量の上限は０．０５％とすることがより好ましく、０．０４％とすれば一層好ましい。
【００４６】
上記の理由から、本発明（１）に係る油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、上述した範囲のＣからＮまでの元素を含み、残部はＦｅ及び不純物からなることと規定した。
【００４７】
なお、本発明に係る油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、必要に応じて、Ｆｅの一部に代えて、後述する第１群及び第２群のうちの少なくとも１群のうちから選んだ１種以上の元素を任意添加元素として添加し、含有させてもよい。
【００４８】
以下、任意添加元素に関して説明する。
【００４９】
第１群：Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％
Ｎｂは、鋼の強度を高めるのに有効な元素である。しかし、その含有量が０．０２０％未満では前記の効果が不十分である。一方、Ｎｂの含有量が０．０４５％を超えると、前記の効果が飽和したり、δ−フェライトの生成のために却って強度の低下をきたす。したがって、添加する場合のＮｂの含有量を０．０２０〜０．０４５％とした。
【００５０】
Ｖは、鋼の強度を高めるのに有効な元素である。しかし、その含有量が０．０１％未満では前記の効果が不十分である。一方、Ｖの含有量が０．２％を超えると、前記の効果が飽和したり、δ−フェライトの生成のために却って強度の低下をきたす。したがって、添加する場合のＶの含有量を０．０１〜０．２％とした。
【００５１】
なお、上記のＮｂ及びＶはいずれか１種のみ或いは２種の複合で添加することができる。
【００５２】
第２群：Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％
Ｃａは、鋼の熱間加工性を高めるのに有効な元素である。しかしながら、その含有量が０．０００２％未満では前記の効果が得られない。一方、Ｃａの含有量が０．００５％を超えると、粗大な酸化物が生成して耐ＳＳＣ性が低下する。したがって、添加する場合のＣａの含有量を０．０００２〜０．００５％とした。
【００５３】
Ｍｇは、鋼の熱間加工性を高めるのに有効な元素である。しかしながら、その含有量が０．０００２％未満では前記の効果が得られない。一方、Ｍｇの含有量が０．００５％を超えると、粗大な酸化物が生成して耐ＳＳＣ性が低下する。したがって、添加する場合のＭｇの含有量を０．０００２〜０．００５％とした。
【００５４】
Ｌａは、鋼の熱間加工性を高めるのに有効な元素である。しかしながら、その含有量が０．０００２％未満では前記の効果が得られない。一方、Ｌａの含有量が０．００５％を超えると、粗大な酸化物が生成して耐ＳＳＣ性が低下する。したがって、添加する場合のＬａの含有量を０．０００２〜０．００５％とした。
【００５５】
Ｃｅも鋼の熱間加工性を高めるのに有効な元素である。しかしながら、その含有量が０．０００２％未満では前記の効果が得られない。一方、Ｃｅの含有量が０．００５％を超えると、粗大な酸化物が生成して耐ＳＳＣ性が低下する。したがって、添加する場合のＣｅの含有量を０．０００２〜０．００５％とした。
【００５６】
上記のＣａ、Ｍｇ、Ｌａ及びＣｅはいずれか１種のみ、又は２種以上の複合で添加することができる。なお、上記の元素のうちで特に添加するのが好ましい元素は、Ｃａ及びＬａである。
【００５７】
上記の理由から、本発明（２）に係る油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、本発明（１）における油井用マルテンサイト系ステンレス鋼のＦｅの一部に代えて、Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％から選択される１種以上を含有することと規定した。
【００５８】
また、本発明（３）に係る油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、本発明（１）における油井用マルテンサイト系ステンレス鋼のＦｅの一部に代えて、Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％から選択される１種以上を含有することと規定した。
【００５９】
更に、本発明（４）に係る油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、本発明（１）における油井用マルテンサイト系ステンレス鋼のＦｅの一部に代えて、Ｎｂ：０．０２０〜０．０４５％及びＶ：０．０１〜０．２％から選択される１種以上並びに、Ｃａ：０．０００２〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．００５％及びＣｅ：０．０００２〜０．００５％から選択される１種以上を含有することと規定した。
【００６０】
（Ｂ）熱処理
寒冷地域の硫化水素、炭酸ガス及び塩化物イオンを含んだ環境下においても十分使用可能な油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管は、例えば、前記（Ａ）項に記載の化学組成を有するマルテンサイト系ステンレス鋼を素材とする鋼管を、「９２０〜１０５０℃の温度域に加熱した後空冷し、次いで、６２５℃以上Ａｃ1点以下の温度で焼戻しする」ことを特徴とする前記の本発明（５）によって比較的容易に製造することができる。
【００６１】
（Ｂ−１）空冷前の加熱温度
空冷前の加熱温度は、９２０〜１０５０℃とするのがよい。前記の加熱温度が９２０℃未満の場合には、カーバイドの溶け残りが存在して強度ばらつきが大きくなることがある。一方、１０５０℃を超える場合には、組織が粗粒化して、低温靱性が低下することがある。したがって、本発明（５）においては、空冷前の加熱温度を９２０〜１０５０℃とした。
【００６２】
（Ｂ−２）焼戻し温度
上記（Ｂ−１）の９２０〜１０５０℃の温度域に加熱してから空冷した後は、６２５℃以上Ａｃ1点以下の温度で焼戻しを行うのがよい。高温での焼戻しは、空冷によって生成したマルテンサイトの内部応力を除去して、鋼材性能の向上をもたらす。特に、６２５℃以上での焼戻しによって良好な鋼材性能が得られる。しかしながら、焼戻し温度がＡｃ1点を超える場合には、強度が大幅に変動することがある。したがって、本発明（５）においては、空冷後の焼戻し温度を６２５℃以上Ａｃ1点以下とした。
【００６３】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。
【実施例】
【００６４】
表１に示す化学組成を有する鋼１〜２９を溶製して連続鋳造した。表１における鋼１〜２３は、化学組成が本発明で規定する範囲内にある本発明例の鋼である。一方、鋼２４〜２９は本発明で規定する条件から外れた比較例の鋼である。
【００６５】
【表１】
2006312772.tif 000002
【００６６】
次いで、各鋼の鋳片に熱間鍛造と熱間圧延を行って、外径が１３０ｍｍで肉厚が１８．２４ｍｍの鋼管を製造した。
【００６７】
このようにして得た鋼管を、表２に示す温度に加熱して空冷と焼戻しを行った後、各種試験片を切り出して引張特性、靱性及び耐ＳＳＣ性を調査した。
【００６８】
１．引張特性
鋼管の肉厚中央部から、長手方向に直径が６．３５ｍｍで平行部長さが２５．４ｍｍの丸棒引張試験片を採取し、常温で引張試験を実施して降伏強度（ＹＳ）を測定した。
【００６９】
２．靱性
鋼管の肉厚中央部から、長手方向にJIS Z 2202(1998)に規定されている幅１０ｍｍのＶノッチ試験片を採取し、−４０℃でシャルピー衝撃試験を実施して吸収エネルギー（ｖＥ-40）を求めた。
【００７０】
３．耐ＳＳＣ性
鋼管から、ＮＡＣＥのＴＭ０１７７−９６に規定されるＣ法試験片を採取し、硫化水素の分圧が３０３９７．５Ｐａ（０．３ａｔｍ）で窒素ガスの分圧が７０９２７．５Ｐａ（０．７ａｔｍ）の混合ガスを３０℃の５％ＮａＣｌ水溶液に吹き込んだ環境中で、ＮＡＣＥのＣ法試験を実施した。なお、先に測定したＹＳの１００％を試験応力とした。耐ＳＳＣ性は、試験時間が７２０時間の条件で試験した場合に、試験片に割れが発生するかしないかで評価した。
【００７１】
表２に、上記の各試験結果を併せて示す。「耐ＳＳＣ性」の欄は、試験片に割れが発生しなかったものを「○」、割れが発生したものを「×」で示した。
【００７２】
【表２】
2006312772.tif 000003
【００７３】
表２から、化学組成が本発明で規定する条件を満たす試験番号１〜２５及び試験番号３２〜３５の場合には、強度−靱性バランスが良好であり、しかも、前記の条件でＮＡＣＥのＣ法試験を実施した場合に割れは発生せず優れた耐ＳＳＣ性を有していることが明らかである。そして、そのなかでも本発明（５）で規定する製造条件を満たす試験番号１〜２５の場合には、強度−靱性バランス及び耐ＳＳＣ性が良好であり、ｖＥ-40≧７０Ｊと靱性がより一層良好であることが明らかである。
【００７４】
これに対して、化学組成が本発明で規定する条件から外れた試験番号２６〜３１の場合には、前記の条件でＮＡＣＥのＣ法試験を実施した場合にも割れが発生しており、耐ＳＳＣ性に劣っていることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼は、塩化物イオン、湿潤炭酸ガス及び微量の硫化水素の共存下で良好な耐ＳＳＣ性を有するとともに低温靱性にも優れるので、寒冷地域にある硫化水素、炭酸ガス及び塩化物イオンを含んだ環境で使用することができる。また、本発明の油井用マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法によれば、上記の苛酷な環境下での使用に十分耐える鋼管を容易に製造することができる。