(57)【要約】本発明はステンレス鋼に関し、さらに具体的には、フェライトとオーステナイト母層及び良好な組織安定性と組み合わせた高耐食性を備えた２相ステンレス鋼に関し、特に、２相ステンレス鋼は４０〜６５％のフェライト含有量及び高極限強さと良好な延性のような良好な機械的性質とを組み合わせたよく釣り合った分析値を有し、特に、この鋼はワイヤライン適用の強化ワイヤーのような油及びガスの探査の装置の使用に適切である。これらの目的は、本発明にしたがい２相ステンレス鋼によって達成され、２相ステンレス鋼は、ｗｔ％でＣを０〜０．０３％、Ｓｉを最大０．５％、Ｍｎを０〜３．０％、Ｃｒを２４．０〜３０．０％、Ｎｉを４．９〜１０．０％、Ｍｏを３．０〜５．０％、Ｎを０．２８〜０．５％、硫黄を最大０．０１０％、Ｃｏを０〜３．５％、Ｗを０〜３．０％、Ｃｕを０〜２．０％、Ｒｕを０〜０．３％、Ａｌを０〜０．０３％、Ｃａを０〜０．０１０％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、
Ｃ：０より大きくて最大０．０３％
Ｓｉ：最大０．５％
Ｍｎ：０〜３．０％
Ｃｒ：２４．０〜３０．０％
Ｎｉ：４．９〜１０．０％
Ｍｏ：３．０〜５．０％
Ｎ：０．２〜０．５％
Ｂ：０〜０．００３０％
Ｓ：最大０．０１０％
Ｃｏ：０〜３．５％
Ｗ：０〜３．０％
Ｃｕ：０〜２．０％
Ｒｕ：０〜０．３％
Ａｌ：０〜０．０３％
Ｃａ：０〜０．０１０％
を含有し、残部がＦｅ及び通常の不純物と添加物であり、且つ
フェライト含有量が４０〜６５ｖｏｌ％であり、熱間加工状態及び冷間加工後の双方における高い強度と、良好な靭性と、良好な組織安定性とを有し、制御された温度環境下で金属間化合物相が析出する危険性が最小化され、良好な熱間加工性を備える、
フェライト・オーステナイト２相ステンレス鋼。
【請求項２】
前記クロムの含有量が２６．５〜２９．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の鋼。
【請求項３】
前記クロムの含有量が２６．５〜２９．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼。
【請求項４】
前記ニッケルの含有量が５．０〜８．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項５】
前記モリブデンの含有量が３．６〜４．７ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項６】
前記窒素の含有量が０．３５〜０．４５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項７】
前記ルテニウムの含有量が０〜０．３ｗｔ％好ましくは０より多くて０．１ｗｔ％までであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項８】
前記コバルトの含有量が、０．５〜３．５ｗｔ％好ましくは０より大きく０．１ｗｔ％までであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項９】
前記銅の含有量が、０．５〜２．０ｗｔ％好ましくは１．０〜１．５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１０】
塩化物を含有する環境特に海水環境において、潤滑ライン、ワイヤライン及びボーリング検層ケーブルのためのワイヤー、ロープ及びラインのような油及びガスの探査用のワイヤー用途に使用する請求項１に記載の鋼の用途。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステンレス鋼に関し、さらに具体的にはフェライト・オーステナイト母相と高耐食性を有する２相ステンレス鋼に関し、高温度の使用とともに塩化物含有環境に対して良好な組織安定性と熱間加工性が組み合わされ、高耐食性及び高極限強さと良好な靭性と強度のような機械的性質が組み合わされ、スリックライン、ワイヤライン及び検層ラインのワイヤー、ロープ及びラインのような、油、ガスの探査におけるワイヤー装置の用途に特に適切である。
【背景技術】
【０００２】
＜発明の背景＞
油及びガスのような天然資源への非常に限られた接近方法に関しては、天然資源が少なく且つ品位が劣る場合、新しい天然資源、或いは過度に高い採掘費用、輸送のようなその後の処理、及び原材料と天然資源の維持と測定装置との組み合わせのため現在まで利用されていない天然資源を見つける努力をしている。
【０００３】
深い海底からの油及びガスの探査は確立された技術である。装置、供給源まで或いは供給地までの物品、信号伝達、及びエネルギの輸送は、水上から成し遂げることができる。非常に深いところでは、そのような作業は１万メートルにもなる。ステンレス鋼のワイヤー、ロープまたはケーブルが、油及びガスの区域外探査の適用に大量に使用される。
【０００４】
今日ワイヤラインと呼ばれるラインは、ワイヤライン全体が螺旋状に延在する鋼線の一層または複数層で覆われた繊維状の光学ケーブルのような幾つかに隔離された電気リードまたはケーブルを含むように作られる。これらの鋼グレードの選択は、油とガスの探査のために変化する種々の条件の下で、特に適切な腐食特性と組み合わせて強度と極限強さに対する要求によって先ず決定される。
【０００５】
この使用方法は、特に、スリックライン、ワイヤラインまたは掘削登録ケーブルとして使用するときの油及びガス工業において、及びいわゆるプーリホイルを超えた繰り返し巻き取り輸送装置において、繰返し使用することにより、疲労よる抵抗力に非常に制限される。この材料の使用可能性は、使用されるワイヤー材料のこの分野の極限強度内に制限される。冷間変形の程度が、延性に付いて通常最適化する。しかしながら、特にオーステナイト材料は、実用的な要求を満足させない。
【０００６】
近年、耐食性金属材料の使用環境がさらに要求される場合、この材料の腐食性質ならびにそれらの機械的性質についての要求が増加するようになった。オーステナイト鋼、ニッケル記号金またはその他の高合金化鋼のような今まで使用された鋼合金の代わりとする２相鋼合金は、この開発からは排除される。ポリウレタンのような周囲を隔離するプラスチック材料が繰り返し巻き取りの際の損傷及び非常に早く使用不能になる場合の非常に高い機械的性質と厳しい腐食環境に、ストリング、ロープまたはラインが曝されるとき、耐食性にたして高い要求がなされる。さらに最近の開発は、したがって、最外層のような強化ワイヤーを使用するときを目的としている。
【０００７】
その上に、所定の程度の冷間変形に対して今日の技術で達成されるよりも著しく高い強度が望まれる。
【０００８】
今日使用されている２相合金が有する欠点は、特に製造する際或いはその後の加工の際の熱処理後のシグマ相のような、鋼中の硬くて脆い金属間化合物の析出物の存在である。これが、悪い加工性と、最終的に悪い耐食性と、割れ伝播の可能性と、を有するさらに硬い材料をもたらす。
【０００９】
２相ステンレス鋼の耐食性をさらに改良するために、この材料の組織安定性と加工性を同時に失うことなく、フェライト相ならびにオーステナイト相の双方のＰＲＥ数の増加が要求される。この二つの相の分析がこの活性な合金構成物に関して等しくないならば、一つの相が、こぶ状または隙間腐食の影響を受けやすくなる。したがって、さらに腐食感受性相が合金の抵抗力を支配し、それによって、組織安定性が最も合金化された相によって支配される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
＜発明の要約＞
本発明の目的は、高い耐食性、及び高い衝撃強さと良好な延性と強さのような良好な機械的性質を有する２相ステンレス合金を提供することである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、スリックライン、ワイヤライン及び検層ラインのワイヤー、ロープ及びラインのような、油、ガスの探査におけるワイヤー装置の用途に特に適切である２相ステンレス合金を提供することである。
【００１２】
さらに、本発明の目的は、フェライト・オーステナイト母相及び塩化物含有環境において高耐食性を有し、良好な組織安定性と熱間加工性とを備え高温での使用と組み合わせた２相ステンレス合金を提供することである。
【００１３】
本発明にしたがう材料は、非常に多量の合金元素を含有したことにより、良好な加工性を発現し、そのため、ワイヤーの製造に使用するのに非常に適切である。
【００１４】
本発明の合金は、スリックライン適用における分離した線、及び同一或いは異なる直径の数本のワイヤーを互いに詰め合わせたブレード線、に有利に使用することができる。
これらの目的は、後述するｗｔ％を含有する本発明の合金で実現される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
＜本発明の詳細＞
本発明にしたがう合金化元素量を含む合金がこれらの要求を満足すると言う驚くべきことが、系統的な改良作業で示された。
【００１６】
＜本発明の合金元素の重要性＞
炭素はフェライト及びオーステナイトの双方において制限された溶解度を有する。この制限された溶解度は、クロム炭化物の析出の危険を意味し、したがって、この含有量は０．０３ｗｔ％を越えるべきでなく、好ましくは０．０２ｗｔ％を越えるべきでない。
【００１７】
ケイ素は、鋼の製造において脱酸材として用いられ、製造及び溶接の際に流動性を増加させる。しかしながらあまり高いＳｉ含有量は、望ましくない金属間化合物相の析出の原因となり、この含有量は、そのために最大０．５ｗｔ％好ましくは最大０．３ｗｔ％に制限すべきである。
【００１８】
マンガンは、材料中のＮ溶解度を増加させるために添加される。しかしながら、Ｍｎは、実用タイプの合金中のＮ溶解度への影響力は限定的であることが分かった。この溶解度に大きな影響力を有する他の代わりの元素がある。さらに、高硫黄含有量と組み合わされたＭｎは、点食の初期スポットとして作用する硫化マンガンを生成しうる。したがって、Ｍｎ含有量は、０〜３．０ｗｔ％好ましくは０．５〜１．２ｗｔ％の範囲に制限する必要がある。
【００１９】
クロムは、ほとんどの腐食形式についての耐性を増加するために非常に効果的な元素である。さらに、高クロム含有量は、非常に良好なＮ溶解度をこの材料に与える。すなわち、耐食性を改良するために可能な限り多いＣｒ含有量を維持することが望ましい。非常に良好な耐食性値を達成するために、クロム含有量を少なくとも２４．０ｗｔ％好ましくは２６．５〜２９．０ｗｔ％の量にする必要がある。しかしながら、高Ｃｒ含有量は、金属間化合物の析出する傾向を増加させるので、クロム含有量は最大３０．０ｗｔ％までに制限する必要がある。
【００２０】
ニッケルは、オーステナイト安定化元素として使用され、望ましいフェライト含有量を達成するために、適切な含有量で添加される。フェライトが４０〜６５ｖｏｌ％であるオーステナイト相とフェライト相との望ましい関係を達成するために、４．９〜１０．０ｗｔ％の範囲のニッケル添加が必要であり、好ましくは４．９〜９．０ｗｔ％特に６．０〜９．０ｗｔ％である。
【００２１】
モリブデンは、塩化物環境において及び好ましくは還元性の酸中での耐食性を改良する効果的元素である。高含有量のＭｏがあまりにも多いＣｒ含有量と組み合わされた場合、金属間化合物の析出が増加する可能性がある。したがってＭｏ含有量は、３．０〜５．０ｗｔ％好ましくは３．６〜４．９ｗｔ％最も好ましくは４．４〜４．９ｗｔ％の範囲にすべきである。
【００２２】
窒素は、材料の耐食性、組織安定性及び強度を増加させる非常に効果的な元素である。さらにその上に、高含有量の窒素は、溶接後にオーステナイトの再形成を促進し、これが良好な性質を備える良好な溶接接合部を与える。窒素の良好な効果を達成するために、その含有量は、少なくとも０．２８ｗｔ％とする必要がある。Ｎ含有量が多い場合、溶融物中のＮの溶解度を越えるため、こポロシティー（気孔）の増加をもたらす。そのため、Ｎの含有量は、最大０．５ｗｔ％までに制限し、好ましくは０．３５〜０．４５ｗｔ％のＮの量を添加すべきである。
【００２３】
クロム及び窒素の含有量があまり多い場合、Ｃｒ２Ｎの析出を生じるが、特に加熱処理例えば溶接時に材料の性質の劣化の原因となるので、この析出は避けるべきである。
【００２４】
ボロンは、材料の熱間加工性を増加させるために添加する。あまり多いボロン含有量が存在する場合、溶接性及び耐食性にマイナスに影響するであろう。したがって、ボロン含有量は０を越え且つ０．００３０ｗｔ％以下とする。
【００２５】
硫黄は、容易に溶融する硫化物を形成することによって、耐食性にマイナスの影響を有する。これは熱間加工性を低下させるので、硫黄含有量は最大０．０１０ｗｔ％に制限する。
【００２６】
コバルトは、主として組織安定性並びに耐食性を改良するために添加される。Ｃｏはオーステナイト安定化元素である。その効果を達成するために、少なくとも０．５ｗｔ％好ましくは少なくとも１．０ｗｔ％を添加すべきである。コバルトは比較的高価な元素であるので、コバルト量は最大３．５ｗｔ％に制限する。
【００２７】
タングステンは、孔食及び隙間腐食にたいして耐性を増加する。しかし、高Ｃｒ及びＭｏ量と組み合わせたタングステンのあまり多い添加は、金属間化合物の析出物の危険を増加する。本発明にしたがうタングステンの含有量は、０〜３．０ｗｔ％好ましくは０〜１．８ｗｔ％にする必要がある。
【００２８】
銅は、硫酸のような酸性環境において一般的な耐食性を改良するために添加される。またＣｕは組織安定性に影響する。しかしながら、高含有量のＣｕは過度の安定した溶解度をもたらす。このために、Ｃｕの含有量は、最大２．０ｗｔ％好ましくは０．１〜１．５ｗｔ％に制限する。
【００２９】
ルテニウムは、耐食性を増加させるために合金に添加される。しかしながら、ルテニウムは非常に高価な元素であるので、その含有量は、最大０．３ｗｔ％好ましくは０．１ｗｔ％以下にする。
【００３０】
アルミニウム並びにカルシウムは、鋼製造の際の脱酸元素として用いられる。Ａｌ含有量は、窒化物形成を制限するために最大０．０３ｗｔ％に制限する必要がある。Ｃａは熱間延性にプラスの効果を有するが、Ｃａ含有量は、望ましくないスラグ量を回避するために０．０１ｗｔ％に制限すべきである。
【００３１】
フェライトの含有量は、良好な機械的性質、耐食性及び良好な溶接性を得るために重要である。腐食性の見地及び溶接性の見地から、良好な性質を得るために４０〜６５％のフェライト含有量を有することが望ましい。フェライトの高含有量はさらに、水素環境に対する低温度衝撃靭性と耐性が低下する危険を生じる。したがって、フェライト含有量は、４０〜６５ｖｏｌ％好ましくは４２〜６５ｖｏｌ％最も好ましくは４５〜５５ｖｏｌ％である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下の実施例には、多くの試験チャージの分析が記載され、それらには種々の合金化元素が諸性質に及ぼす影響力を示す。チャージ６０５１８２は比較例分析を示し、すなわち本発明以外の範囲に含まれない。また、その他の全てのチャージが本発明を限定するとして考慮しないが、むしろ特許請求項にしたがう発明を説明する実施例チャージを示す。与えられたようなＰＲＥ値は、明白に定義されていなくても、ＰＲＥＷ式にしたがい計算された値である。
【００３３】
＜実施例１＞
この実施例にしたがう試験チャージは、１７０ｋｇのインゴットである研究室的鋳物によって作られ、それは丸棒に熱間鍛造された。これは、その後棒状（丸棒及び板状の棒）に熱間押し出し加工され、この試験材料は丸棒から採取された。板状の棒は冷間圧延前に熱処理が施され、その後追加試験材料が採取された。材料の技術的観点から、この工程は、大規模な製造の代替と考える。表１はこれらの試験チャージの分析を示す。
【００３４】
表１                                                                      
チャージ    Mn    Cr      Ni    Mo    W     Co    V     La    Ti    N     
605193      1.03  27.90   8.80  4.00  0.01  0.02  0.04  0.01  0.01  0.36  
605195      0.97  27.90   9.80  4.00  0.01  0.97  0.55  0.01  0.35  0.48  
605197      1.07  28.40   8.00  4.00  1.00  1.01  0.04  0.01  0.01  0.44  
605178      0.91  27.94   7.26  4.01  0.99  0.10  0.07  0.01  0.03  0.44  
605183      1.02  28.71   6.49  4.03  0.01  1.00  0.04  0.01  0.04  0.28  
605184      0.99  28.09   7.83  4.01  0.01  0.03  0.54  0.01  0.01  0.44  
605187      2.94  27.74   4.93  3.98  0.01  0.98  0.06  0.01  0.01  0.44  
605153      2.78  27.85   6.93  4.03  0.01  0.02  0.06  0.02  0.01  0.34  
605182      0.17  23.48   7.88  5.75  0.01  0.05  0.04  0.01  0.10  0.26  
【００３５】
検査のために、組織安定性試料が全てのチャージから採取され、５０度のステップで９００〜１１５０℃の間で熱処理され、且つ大気及び水冷のそれぞれで急冷された。最も低温度で、金属間化合物相が得られた。金属間化合物相の量が無視される最も低い温度は、光学顕微鏡の検査によって決定した。それぞれのチャージの新しい試料は、先の温度で５分間熱処理され、その後試料は、−１４０℃降下させる冷却速度で室温まで冷却された。
【００３６】
全てのチャージの点食性質は、１％ＦｅＣｌ３、１％ＣｕＣｌ２、１１％Ｈ２ＳＯ４、１．２％ＨＣｌからなるいわゆる「Green Death」溶液においてランク付けするために試験された。この試験手順は、ＡＳＴＭ  Ｇ４８Ｃにしたがう点食試験相当するが、さらに活性な「Green Death」溶液において行なわれた。さらに、幾つかのチャージはＡＳＴＭ  Ｇ４８Ｃ（チャージ当たり２個の試験）にしたがう試験を行なった。また、３％ＮａＣｌ（チャージ当たり６個の試験）における電気化学試験が行なわれた。全ての試験からの臨界点食温度（ＣＰＴ）の形の結果が表２に、全合金分析及びフェライト及びオーステナイトのＰＲＥＷ数（Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ）のように示される。示されるアルファはフェライトに関し、且つガンマはオーステナイトに関する。
【００３７】
表２                                                                          
チャージ  PREα   PREγ   PREα／PREγ  PRE     CPT℃     CPT℃     CPT℃       
改良ASTM    G48C,6%   NACL(600mv) 
G48C Green  FeCl3     SEC         
605193    51.3    49.0      0.9552      46.9    90/90               64          
605195    51.5    48.9      0.9495      48.7    90/90               95          
605197    53.3    53.7      1.0075      50.3    90/90     >95       >95         
605178    50.7    52.5      1.0355      49.8    75/80               94          
605183    48.9    48.9      1.0000      46.5    85/85     90        93          
605184    48.9    51.7      1.0573      48.3    80/80               72          
605187    48.0    54.4      1.1333      48.0    70/75               77          
605153    49.6    51.9      1.0464      48.3    80/85     85        90          
605182    54.4    46.2      0.8493      46.6    75/70     85        62          
SAF2507   39.4    42.4      1.0761      41.1    70/70     80        95          
SAF2906   39.6    46.4      1.1717      41.0    60/50     75        75          
【００３８】
室温（ＲＴ）、１００℃及び２００℃での強度、及び室温での衝撃強度は、全てのチャージに対して決定され、且つ３個の試験から平均値として示す。
【００３９】
引張り試験片（ＤＲ−５Ｃ５０）は、直径２０ｍｍの押出し棒から作られ、それは表２にしたがう室温で２０分間熱処理され引き続き大気または水中で冷却することが続けられた（６０５１９５、６０５１９７、６０５１８４）。この検査の結果を表３に示す。引張り強度試験の検査からの結果は、クロム、窒素及びタングステンの成分がこの材料の引張り強度に強く影響することが示された。６０５１５３を除き全てのチャージが、室温（ＲＴ）において引っ張り試験をした場合、２５％増加の要求を満足する。
【００４０】
表３                                                            
チャージ    温度    Rp0.2     Rp0.1     Rm      A5      Z       
(Mpa)     (Mpa)     (Mpa)   (%)     (%)     
605193      RT      652       791       916     29.7    38      
100℃   513       646       818     30.4    36      
200℃   511       583       756     29.8    36      
605195      RT      671       773       910     38.0    66      
100℃   563       637       825     39.3    68      
200℃   504       563       769     38.1    64      
605197      RT      701       799       939     38.4    66      
100℃   564       652       844     40.7    69      
200℃   502       577       802     35.0    65      
605178      RT      712       828       925     27.0    37      
100℃   596       677       829     31.9    45      
200℃   535       608       763     27.1    36      
605183      RT      677       775       882     32.4    67      
100℃   560       642       788     33.0    59      
200℃   499       578       737     29.9    52      
605184      RT      702       793       915     32.5    60      
100℃   569       657       821     34.5    61      
200℃   526       581       774     31.6    56      
605187      RT      679       777       893     35.7    61      
100℃   513       628       799     38.9    64      
200℃   505       558       743     35.8    58      
605153      RT      715       845       917     20.7    24      
100℃   572       692       817     29.3    27      
200℃   532       611       749     23.7    31      
605182      RT      627       754       903     28.4    43      
100℃   493       621       802     31.8    42      
【００４１】
＜実施例２＞
次の実施例においては、この分析は、最適分析を見つける目的のために作られたさらに別の試験チャージを示す。これらのチャージは、実施例１に示された結果から、良好な組織安定性と並びに高耐食性を有するこれらのチャージの性質を基に改良された。表４の全てのチャージは、本発明にしたがう分析を含み、チャージ１〜８は統計的な実験計画の一部であるのにたいして、さらにチャージｅからｎは、本発明範囲内の試験合金である。
【００４２】
多くの試験チャージは、２７０ｋｇのインゴットを鋳造することにより製造され、このインゴットは円柱状の棒に熱間鍛造された。これらは棒に押出され、これらの棒から試験片が採取された。その後これらは、板状の棒の折り畳み圧延をする前に加熱され、その後さらに試験片が採取された。表４はこれらの試験チャージの分析を示す。
【００４３】
表４                                                                          
チャージ    Mn    Cr      Ni    Mo    W     Co    Cu    Ru    B        N    
1  605258     1.1   29.0    6.5   4.23        1.5               0.0018   0.46 
2  605249     1.0   28.8    7.0   4.23        1.5               0.0026   0.38 
3  605259     1.1   29.0    6.8   4.23        0.6               0.0019   0.45 
4  605260     1.1   27.5    5.9   4.22        1.5               0.0020   0.44 
5  605250     1.1   28.8    7.6   4.24        0.6               0.0019   0.40 
6  605251     1.0   28.1    6.5   4.24        1.5               0.0021   0.38 
7  605261     1.0   27.8    6.1   4.22        0.6               0.0021   0.43 
8  605252     1.1   28.4    6.9   4.23        0.5               0.0018   0.37 
e  605254     1.1   26.9    6.5   4.8         1.0               0.0021   0.38 
f  605255     1.0   28.6    6.5   4.0         3.0               0.0020   0.31 
g  605262     2.7   27.6    6.9   3.9   1.0   1.0               0.0019   0.36 
h  605263     1.0   28.7    6.6   4.0   1.0   1.0               0.0020   0.40 
i  605253     1.0   28.8    7.0   4.16        1.5               0.0019   0.37 
j  605266     1.1   30.0    7.1   4.02                          0.0018   0.38 
k  605269     1.0   28.5    7.0   3.97  1.0   1.0               0.0020   0.45 
l  605268     1.1   28.2    6.6   4.0   1.0   1.0   1.0         0.0021   0.43 
m  605270     1.0   28.8    7.0   4.2         1.5         0.1   0.0021   0.41 
n  605267     1.1   29.3    6.5   4.23              1.5         0.0019   0.38 
【００４４】
フェライト及びオーステナイトの相中の合金元素の分布は、マイクロ音響分析法によって検査され、その結果を表５に示す。
【００４５】
表５                                                                        
チャージ      相          Cr    Mn    Ni    Mo    W     Co    Cu     N      
605258    フェライト      29.8  1.3   4.8   5.0         1.4          0.11   
オーステナイト  28.3  1.4   7.3   3.4         1.5          0.60   
605249    フェライト      29.8  1.1   5.4   5.1         1.3          0.10   
オーステナイト  27.3  1.2   7.9   3.3         1.6          0.53   
605259    フェライト      29.7  1.3   5.3   5.3         0.5          0.10   
オーステナイト  28.1  1.4   7.8   3.3         0.58         0.59   
605260    フェライト      28.4  1.3   4.4   5.0         1.4          0.08   
オーステナイト  26.5  1.4   6.3   3.6         1.5          0.54   
605250    フェライト      30.1  1.3   5.6   5.1         0.46         0.07   
オーステナイト  27.3  1.4   8.8   3.4         0.53         0.52   
605251    フェライト      29.6  1.2   5.0   5.2         1.3          0.08   
オーステナイト  26.9  1.3   7.6   3.5         1.5          0.53   
605261    フェライト      28.0  1.2   4.5   4.9         0.45         0.07   
オーステナイト  26.5  1.4   6.9   3.3         0.56         0.56   
605252    フェライト      29.6  1.3   5.3   5.2         0.42         0.09   
オーステナイト  27.1  1.4   8.2   3.3         0.51         0.48   
605254    フェライト      28.1  1.3   4.9   5.8         0.89         0.08   
オーステナイト  26.0  1.4   7.6   3.8         1.0          0.48   
605255    フェライト      30.1  1.3   5.0   4.7         2.7          0.08   
オーステナイト  27.0  1.3   7.7   3.0         3.3          0.45   
605262    フェライト      28.8  3.0   5.3   4.8   1.4   0.9          0.08   
オーステナイト  26.3  3.2   8.1   3.0   0.85  1.1          0.46   
605263    フェライト      29.7  1.3   5.1   5.1   1.3   0.91         0.07   
オーステナイト  27.8  1.4   7.7   3.2   0.79  1.1          0.51   
605253    フェライト      30.2  1.3   5.4   5.0         1.3          0.09   
オーステナイト  27.5  1.4   8.4   3.1         1.5          0.48   
605266    フェライト      31.0  1.4   5.7   4.8                      0.09   
オーステナイト  29.0  1.5   8.4   3.1                      0.52   
605269    フェライト      28.7  1.3   5.2   5.1   1.4   0.9          0.11   
オーステナイト  26.6  1.4   7.8   3.2   0.87  1.1          0.52   
605268    フェライト      29.1  1.3   5.0   4.7   1.3   0.91   0.84  0.12   
オーステナイト  26.7  1.4   7.5   3.2   0.97  1.0    1.2   0.51   
605270    フェライト      30.2  1.2   5.3   5.0         1.3          0.11   
オーステナイト  27.7  1.3   8.0   3.2         1.4          0.47   
605267    フェライト      30.1  1.3   5.1   4.9                 1.3  0.08   
オーステナイト  27.8  1.4   7.6   3.1                 1.8  0.46   
【００４６】
全てのチャージの点食の性質を、「グリーンデス(green death)」溶液（１％ＦｅＣｌ３、１％ＣｕＣｌ２、１１％Ｈ２ＳＯ４、１．２％ＨＣｌ）により順位付けするために試験をした。
この試験手順は、６％ＦｅＣｌ３のいわゆる「グリーンデス(green death)」溶液よりさらに活性である使用溶液を除きＡＴＳＭ  Ｇ４８Ｃにしたがう点食試験方法と同じであった。また、一般的な２％ＨＣｌ中の腐食試験（チャージ当たり２個の試験片）が、露点試験の前に順位付けのために行われた。すべての試験結果は、表６、図２及び図３に示す。すべての試験をしたチャージは、「グリーンデス(green death)」溶液中でＳＡＦ２５０７より良好に機能する。すべてのチャージは、ＰＲＥオーステナイト及びＰＲＥフェライト比に関して、定義された間隔０．９〜１．１５好ましくは０．９〜１．０５の間隔のあり、且つ同時にオーステナイト及びフェライトの双方のＰＲＥは４４を越え、最も好ましいチャージに関しては本質的に４４を越える。この幾つかのチャージは、完全に限界値ＰＲＥ５０まで広がる。１．５％のコバルトで合金化されたチャージ６０５２５１が、低クロム含有量のチャージ６０５２５１を除き「グリーンデス(green death)」溶液中で０．６％コバルトで合金化されたチャージ６０５２５０のように良好にほとんど等しく機能することが興味深い。これが特に驚くべきことであり且つ興味があるのは、チャージ６０５２５１は、市販の２相合金より高くてほぼ４８のＰＲＥ値を有し、かつ同時に１０１０℃以下のＴｍａｘシグマ値が実施例１の表２の値に基づき良好な組織安定性を示すことにある。
【００４７】
表６                                                                        
チャージ    α含有量  合計PREW  PREα  PREγ  PREα/REγ    CPT℃、グリーン
デスの温度     
605258      48.2      50.3      48.1   49.1   1.021         65/70           
605249      59.8      48.9      48.3   46.6   0.976         75/80           
605259      49.2      50.2      48.8   48.4   0.991         75/75           
605260      53.4      48.5      46.1   47.0   1.019         75/80           
605250      53.6      49.2      48.1   46.9   0.974         95/80           
605251      54.2      48.2      48.1   46.9   0.976         90/80           
605261      50.8      48.6      45.2   46.3   1.024         80/70           
605252      56.6      48.2      48.2   45.6   0.946         80/75           
605254      53.2      48.8      48.5   46.2   0.953         90/75           
605255      57.4      46.9      46.9   44.1   0.940         90/80           
605262      57.2      47.9      48.3   45.0   0.931         70/85           
605263      53.6      49.7      49.8   47.8   0.959         80/75           
605253      52.6      48.4      48.2   45.4   0.942         85/75           
605266      62.6      49.4      48.3   47.6   0.986         70/65           
605269      52.8      50.5      49.6   46.9   0.945         80/90           
605268      52.0      49.9      48.7   47.0   0.965         85/75           
605270      50.0      49.2      48.5   45.7   0.944         80/85           
605267      59.8      49.3      47.6   45.4   0.953         60/65           
【００４８】
表１１                                                                   
チャージ    CPT平均     CCT平均     RP0.12RT    RmRT    ART     ZRT      
605258      84          68          725         929     40      73       
605249      74          78          706         922     38      74       
605259      90          85          722         928     39      73       
605260      93          70          709         917     40      73       
605250      89          83          698         923     38      75       
605251      95          65          700         909     37      74       
605261      93          78          718         918     40      73       
605252      87          70          704         909     38      74       
605254      93          80          695         909     39      73       
605255      84          65          698         896     37      74       
605262      80          83          721         919     36      75       
605263      83          75          731         924     37      73       
605253      96          75          707         908     38      73       
605266      63          78          742         916     34      71       
605269      95          90          732         932     39      73       
605268      75          85          708         926     38      73       
605270      95          80          711         916     38      74       
605267      58          73          759         943     34      71       
【００４９】
組織安定性をさらに詳細に検査するために、試料が２０分間１０８０℃、１１００℃及び１１５０℃で焼鈍され、その後それらは水焼入れされた。
【００５０】
金属間化合物相の量が無視し得る温度は、光学顕微鏡の検査によって決定された。１０８０℃での焼鈍後引き続く水焼入をしたチャージの組織比較が、望ましくないシグマ相を含む傾向があるチャージを明らかにする。その結果が表８に示される。組織制御の結果は、チャージ６０５２４９、６０５２５１、６０５２５２、６０５２５３、６０５２５４、６０５２５５、６０５２５９、６０５２６０、６０５２６６及び６０５２６７が、望ましくないシグマ相が無かった。さらに、コバルトで１．５ｗｔ％合金化されたチャージ６０５２４９はシグマ相が無くて、一方コバルトで０．６ｗｔ％合金化されたチャージ６０５２５０はシグマ相を少し含む。双方のチャージは、ほとんど２９ｗｔ％の高パーセンテージのクロム及びほとんど４．２５ｗｔ％のモリブデン含有量で合金化された。チャージ６０５２４９、６０５２５０、６０５２５１及び６０５２５２の分析値をシグマ相の含有量に関して比較した時、この場合組織安定性に関する分析の範囲はかなり狭いことは明確である。さらに、チャージ６０５２６８は、多くのシグマ相を含むチャージ６０５２６３と比較して少量のシグマ相のみを含むことが分かる。これらのチャージの実質的な相違は、チャージ６０５２６８に対する銅の添加である。チャージ６０５２６６及び６０５２６７において、シグマ相は高クロム含有量でなく、後者のチャージは銅で合金化される。さらに、タングステンを１．０ｗｔ％添加されるチャージ６０５２６２、６０５２６３は、多量のシグマ相を含む組織を有すると思われ、一方タングステンを１．０ｗｔ％含むが６０５２６２及び６０５２６３より多量の窒素含有量のチャージ６０５２６９は、実質的に少しのシグマ相を含むと思われる。すなわち、良好な組織安定性を得るために、例えばクロム及びモリブデンに関するようなこれらの多量の元素で、種々の合金化元素の間で注意深く釣り合わせる必要がある。
【００５１】
表８                                                                        
チャージ    シグマ相    Cr      Mo      W     Co      Cu      N       Ru    
605249      1           28.8    4.23          1.5             0.38          
605250      2           28.8    4.24          0.6             0.40          
605251      1           28.1    4.24          1.5             0.38          
605252      1           28.4    4.23          0.5             0.37          
605253      1           28.8    4.16          1.5             0.37          
605254      1           26.9    4.80          1.0             0.38          
605255      1           28.6    4.04          3.0             0.31          
605258      2           29.0    4.23          1.5             0.46          
605259      1           29.0    4.23          0.6             0.45          
605260      1           27.5    4.22          1.5             0.44          
605261      2           27.8    4.22          0.6             0.43          
605262      4           27.6    3.93    1.0   1.0             0.36          
605263      5           28.7    3.96    1.0   1.0             0.40          
605266      1           30.0    4.02                          0.38          
605267      1           29.3    4.23                  1.5     0.38          
605268      2           28.2    3.98    1.0   1.0     1.0     0.43          
605269      3           28.5    3.97    1.0   1.0             0.45          
605270      3           28.8    4.19          1.5             0.41    0.1   
【００５２】
＜実施例３＞
ワイヤライン適用のワイヤーの応力状態は、表９に示されるように３つの成分から主に構成され、すなわち、式（１）にしたがうワイヤーのデッドロード、式（２）にしたがう衝撃荷重、式（３）にしたがう供給装置の種々の支持ホイールによって誘起される応力、及び部分引っ張りの合計のように表わせる式（４）にしたがう合計引張りである。以下に記載されるように種々の引張りに対する式から考えられるように、高引張り／極限強さは、より小さな供給ホイール並びに単位面性あたりのより大きな付加荷重の使用を可能にする。
【００５３】
表９                                                                
誘起引張りに対する式                                                
（１）ワイヤーのデッドロード      σ１＝ρｇｌ／２＝材料密度         
ｇ＝重力加速度、                  
ｌ＝ドリル孔中のワイヤーの長さ    
（２）付加荷重                    σ２＝Ｆ／Ａ、Ｆ＝付加荷重        
Ａ＝ワイヤー                      
（３）支持ホイール                σ３＝ｄＥ／Ｒ、ｄ＝ワイヤー直径  
Ｅ＝ヤング率、Ｒ＝支持ワイヤー半径
（４）合計                        σ＝σ１＋σ２＋σ３ 
【００５４】
長いワイヤーは３００００フィート長さまでのスッリクラインのような適用を意図し、このワイヤーに付加される著しいデッドロードとなる。このデッドロードは、ワイヤーに荷重衝撃を付加する曲率半径の変化するホイールによって行なわれる。より大きなホイールに用いる小さな曲率半径は、このワイヤーに含まれる曲げ過重である。同時に、より小さなワイヤー直径は大きな巻取り量に持ちこたえる。
【００５５】
本発明の合金は、ワイヤラインの適用に関係のある環境において、非常に高い耐食性を有することが驚くことに分かった。
【００５６】
この合金の高い強度は、従来の合金と比較して本発明にしたがう所定の圧下で達成される。したがって、２．０８ｍｍの寸法の商品の製造量は次の試料で達成される。
チャージ：４５６９０４
最終寸法：２．０８ｍｍ
ヤング率：１９５２６６Ｎ／ｍｍ２
Ｒｍ：１８５８Ｎ／ｍｍ２
破断荷重：６３４４Ｎ＝１４２６ｌｂｆ
シグマ相の存在なし
延性：受託可能
表１０は、これまで使用された合金と比較した本発明の合金の強度と破断荷重を示す。
【００５７】
表１０                                                                        
引張り強さ          破断荷重(lbf)                               
大きさあたり(inch                           
合金      PRE   kis   Mpa   .072"  .082"   .092"   .108"   .125"   .14"   .15"
GD22            225   1550   916            1495    2061    2761              
GD31MO                                                      2822              
高強度                                                                        
Briden                              1240    1550    2030    2560              
SUPA75                                                                        
Sandvik   35    250   1700   1010   1310    1650    2275    3045    3795  4356
SAF2205                                                                       
Sandvik   43    255   1750   1035   1345    1690    2330    3120              
SAF                                                                           
本発明の  46          1858          1426                                      
合金                                                                          
【００５８】
これらの性質は、本発明の合金から作られ、スリックライン、ワイヤラインまたは制御ケーブルの適用のような、Ｏ及びＧ工業の使用に非常に適切である。
【００５９】
＜要約＞
本発明は、高耐食性、熱間加工状態並びに冷間加工後の双方での高強度、良好な延性、良好な組織安定性と制御温度条件が維持されて備わる金属間化合物相析出の最小リスク、及び良好な熱間加工性、との独特な組み合わせを有する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、「Green Death」溶液中の改良ＡＳＴＭ  Ｇ４８Ｃ試験におけるヒートの試験のＣＰＴ値を、２相鋼ＳＡＦ２５０７及びＳＡＦ２９０６と比較して示す。
【図２】図２は、「Green Death」溶液中の改良ＡＳＴＭ  Ｇ４８Ｃ試験により得られたＣＰＴ値を、２相鋼ＳＡＦ２５０７及びＳＡＦ２９０６と比較して試験ヒートについて示す。
【図３】図３は、７５℃の２％ＨＣｌ中での序量ロスの腐食平均値（ｍｍ／年）を示す。
【図４】図４は、合金タイプＳＡＦ２２０５について衝撃強さと降伏点に関するデータを示す。
【図５】図５は、本発明にしたがう合金について衝撃強さと降伏点に関するデータを示す。
【図１】
2006519314.tif 000002
【図２】
2006519314.tif 000003
【図３】
2006519314.tif 000004
【図４】
2006519314.tif 000005
【図５】
2006519314.tif 000006
【国際調査報告】
2006519314.tif 000007
2006519314.tif 000008
2006519314.tif 000009
2006519314.tif 000010