(57)【要約】【課題】鋼の化学成分として、質量％にて、Ｃ：０．０５〜０．１６％、Ｓｉ：０．１〜０．９％、Ｍｎ：１．２５〜２．５％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃｒ：０．５１〜１．３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０１９％、Ｖ：０．０１０〜０．０７９％、Ｔｉ：０．０１〜０．０３％、Ｍｏ：０．１０〜０．５５％、Ｃｕ：０．３１〜０．６０％、Ｎｉ：０．３１〜０．６０％、Ｃａ：０．００１０〜０．００４０％、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素からなる低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼及びその製造方法。当該化学成分を、低温仕上げ圧延、低温巻取りのプロセスと組み合わせて、島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相組織が得られる。当該鋼は、低降伏比及び超高強度を有し、具体的な性能としては、降伏強度が６２０Ｍｐａ以上、引張強度が７５０Ｍｐａ以上、伸びが１１％以上、降伏比が０．８３以下であり、１１０ｋｓｉ級及びその以上の超強度コイルドチュービングを製造するのに適している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学成分として、質量％にて、Ｃ：０．０５〜０．１６％、Ｓｉ：０．１〜０．９％、Ｍｎ：１．２５〜２．５％、Ｐ≦０．０１５％、Ｓ≦０．００５％、Ｃｒ：０．５１〜１．３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０１９％、Ｖ：０．０１０〜０．０７９％、Ｔｉ：０．０１〜０．０３％、Ｍｏ：０．１０〜０．５５％、Ｃｕ：０．３１〜０．６０％、Ｎｉ：０．３１〜０．６０％、Ｃａ：０．００１０〜０．００４０％、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｎ≦０．００８％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素からなる、低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼。
【請求項２】
前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼のミクロ組織が、島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相組織であることを特徴とする、請求項１に記載の低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼。
【請求項３】
前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼の降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼。
【請求項４】
１）請求項１に記載の化学成分を、電気炉又は転炉による製錬、炉外精錬、連続鋳造を行い、前記炉外精錬においてＬＦ脱硫＋５ｍｉｎ以上のＲＨ真空脱気を行い、前記連続鋳造過程において過熱度を１５〜３０℃に制御し、溶鋼滞留時間（キリング時間）を８〜１７ｍｉｎとする製錬・鋳造工程、
２）加熱温度が１２００〜１２６０℃、仕上げ圧延温度が８４０〜９２０℃、巻取り温度が４５０〜５５０℃である熱間圧延工程、及び
３）巻出し温度が７０℃以下、酸洗温度が６５〜８０℃、酸洗時間が４５〜１００ｓである酸洗・オイル塗布工程、
を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼の製造方法。
【請求項５】
前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼のミクロ組織が、島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相組織であることを特徴とする、請求項４に記載の低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼の製造方法。
【請求項６】
前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼の降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下であることを特徴とする、請求項４又は５に記載の低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルドチュービング（Ｃｏｉｌｅｄ  ｔｕｂｉｎｇ、ＣＴと略称する。）は、従来のねじ接続油管に対するものであり、連続管、フレキシブル油管、蛇パイプまたはコイル管とも呼ばれ、大径のドラムに巻き付けることができ、複数段の鋼帯が斜めに接合され、圧延成形により溶接された無端連結チューブである。コイルドチュービングは主に油田の検層、井戸仕上げ等の補助作業に用いられ、１０数年近くに、コイルドチュービング作業の装備技術の進歩に伴い、掘削の分野での応用が急速に進んでいる。
【０００３】
コイルドチュービングは専用の設備を用いて作業を行う必要があり、機動性が高く、作業が柔軟であり、繰り返し使用が可能であるなどの多くの利点を有する。しかし、コイルドチュービングは使用過程において繰り返し曲がり、挟持、引張等の変形を受け、受力状態が複雑であり、動作状況が悪いため、コイルドチュービングの局所破壊は常にその全体的な故障を引き起こす重要な原因である。研究によると、高強度は、コイルドチュービングの耐荷重、ねじり力の向上、疲労強度の向上に有利であり、低降伏比は、その均一伸び性能及び加工硬化能の向上に有利であるため、石油掘削深さの増加及び非定常油ガス田の採掘に伴い、作業深さ、作業圧力及び耐キンク性にも高い要求が要望され、超高強で高疲労で一定の耐食を有するハイエンドのコイルドチュービングを採用することにより、より高い耐荷重能力とより長い寿命を確保する必要がある。
【０００４】
コイルドチュービングは、５０余年の発展及び応用歴史があり、その材質も複数の発展段階を経験している。前世紀６０〜７０年代のコイルドチュービングは、主に炭素鋼で製造され、炭素鋼のコイルドチュービングは強度が低く、溶接ビードが多く耐食性が悪く、繰り返し曲げや引張力に耐えられないため、コイルドチュービングが使用中に事故が頻発し、コイルドチュービング技術の発展を深刻に制限している。８０〜９０年代に、冶金技術、溶接技術の発展に伴い、低合金高強度鋼及び斜め突合せ溶接技術は、コイルドチュービング製造分野での適用に伴い、コイルドチュービングの寿命及び信頼性を大幅に向上させている。その後、チタン合金や複合材料等の高強度、長寿命のコイルドチュービング製品が開発されているが、製造やメンテナンスコストが高すぎ、一般的に応用が得られていない。そのため、現段階でコイルドチュービングの製造は主に低合金高強度鋼を主としている。
【０００５】
中国特許２００７１０１６８５４５．３には、高可塑性コイルドチュービング用鋼及びその製造方法が開示されているが、主にＣＴ７０、及びより高い鋼規格のコイルドチュービング用鋼の開発に適する。当該特許では、低Ｍｎ、低ＣｒでＶを含まない合金設計を採用し、製鋼プロセスの制御及び制御圧延・制御冷却プロセスの制御により、強靱性が適正で、組織が均一なコイルドチュービング用鋼が生産され、当該鋼は、圧延過程で変形抵抗が小さく、圧延機に対する損耗が小さい。しかし、その製造される鋼帯は強度が低く、１１０ｋｓｉ級のコイルドチュービングの製造要求を満たすことができず、低サイクル疲れ寿命も低い。
【０００６】
中国特許ＣＮ１０４０４６９１８Ａには、降伏強度が８０Ｋｓｉ以上のコイルドチュービングの製造に用いることができる鋼帯が開示されているが、主成分は０．１７〜０．３５％のＣ、０．３０〜２．００％のＭｎ、０．１０〜０．３０％のＳｉ及び０．０１０〜０．０４０％のＡｌであり、かつＳ、Ｐの上限をそれぞれ１００ｐｐｍ及び１５０ｐｐｍに制御し、合理的なプロセス制御により焼戻しマルテンサイトとベイナイトのミクロ組織が得られ、その製造されたコイルドチュービングに９０％より多い焼戻しマルテンサイトが含まれる。割合が多いマルテンサイト組織が存在するため、完成品の鋼管の耐酸性能に不利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、鋼の降伏強度が６２０ＭＰａ以上、引張強度が７５０ＭＰａ以上、伸びが１１％以上、降伏比が０．８３以下で、１１０ｋｓｉ級及びその以上の超高強コイルドチュービングの製造に用いられる低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の技術的手段は以下のとおりである。
【０００９】
本発明は、結晶粒微細化、析出強化、相変態制御などの材料理論をもとに、中低Ｃ含有量、Ｖ／Ｎｂマイクロ合金化およびＣｕ／Ｎｉ／Ｃｒ／Ｍｏ合金化の成分設計を採用し、かつ制御圧延・制御冷却及び低温巻取りのプロセスを合わせることで、島状マルテンサイト（Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ−Ａｕｓｔｅｎｉｔｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ）＋ベイナイト＋フェライトの多相ミクロ組織を有する超高強度コイルドチュービング用鋼が得られる。該鋼は、低い降伏比、高い強度及び良好な熱処理適性という特徴を有する。
【００１０】
化学成分として、質量％にて、Ｃ：０．０５〜０．１６％、Ｓｉ：０．１〜０．９％、Ｍｎ：１．２５〜２．５％、Ｐ≦０．０１５％、Ｓ≦０．００５％、Ｃｒ：０．５１〜１．３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０１９％、Ｖ：０．０１０〜０．０７９％、Ｔｉ：０．０１〜０．０３％、Ｍｏ：０．１０〜０．５５％、Ｃｕ：０．３１〜０．６０％、Ｎｉ：０．３１〜０．６０％、Ｃａ：０．００１０〜０．００４０％、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｎ：０．００８％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物元素からなる低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼。
【００１１】
さらに、前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼のミクロ組織は、島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相組織である。
【００１２】
前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼は、降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下である。
【００１３】
本発明は、低炭素マイクロ合金化の成分系を採用し、その設計根拠は以下のとおりである。
【００１４】
炭素（Ｃ）：最も基本的な強化元素である。Ｃは、鋼中に溶解して侵入形固溶体を形成し、固溶強化の働きをし、強炭化物形成元素と炭化物を形成して析出すると、析出強化の役割を果たす。しかし、Ｃが高すぎると、鋼の延性、靭性および溶接性に不利であり、Ｃが低すぎると、鋼の強度を低下させる。従って、本発明では、Ｃ含有量を０．０５〜０．１６％に制御する。
【００１５】
シリコン（Ｓｉ）：固溶強化元素であり、鋼の引張強度を効果的に高めることができ、それに鋼中の脱酸素元素でもあるが、Ｓｉ含有量が高すぎると、鋼材の溶接性能を劣化させるとともに、圧延中に熱延スケール除去に不利であるため、本発明では、Ｓｉ含有量を０．１〜０．９％に制御する。
【００１６】
マンガン（Ｍｎ）：固溶強化により鋼の強度を向上させ、鋼中にＣ含有量の低下による強度損失を補償する最も主要で最も経済的な強化元素である。さらに、Ｍｎは、γ相域を拡大する元素であり、鋼のγ→α相変態温度を下げることができ、微細な相変態生成物を得るのに寄与し、鋼の靭性を向上させることができる。従って、本発明では、Ｍｎ含有量を１．２５〜２．５％に制御する。
【００１７】
クロム（Ｃｒ）：鋼の焼入れ性を高める重要な元素であり、鋼の強度を効果的に高め、それにフェライト形成元素でもあり、フェライトの析出を促進する。また、Ｃｒ含有量が０．５１％以上であると、鋼の表面に緻密なスピネル構造の不動態膜を形成することができ、鋼の耐食性能を著しく向上させることができる。しかし、あまり高いクロムとマンガンが鋼中に同時に添加されると、低融点のＣｒ−Ｍｎ複合酸化物が形成され、熱間加工中に表面割れが形成されるとともに、溶接性能が著しく悪化する。従って、本発明では、Ｃｒ含有量を０．５１〜１．３０％に限定する。
【００１８】
チタン（Ｔｉ）：強力な炭窒化物形成元素であり、Ｔｉの溶解していない炭窒化物は、鋼加熱時にオーステナイト結晶粒の成長を阻止でき、高温オーステナイト域で粗圧延時に析出するＴｉＮやＴｉＣがオーステナイト結晶粒の成長を効果的に抑制することができる。また、溶接中に鋼中のＴｉＮやＴｉＣ粒子は、熱影響部における結晶粒成長を著しく阻止し、鋼板の溶接性を改善するとともに、溶接熱影響部における衝撃靭性の改善に顕著な作用をもたらす。従って、本発明では、Ｔｉ含有量を０．０１〜０．０３％に制御する。
【００１９】
ニオブ（Ｎｂ）：マイクロ合金化元素であり、熱間圧延中に固溶したＮｂ歪誘起析出によりＮｂ（Ｎ、Ｃ）粒子が形成され、結晶粒界をピンニングして歪オーステナイトの成長を抑制し、制御圧延および制御冷却により歪オーステナイト相を高転位密度を有する微細な生成物に相変態させる。固溶したＮｂは、第二相粒子ＮｂＣとしてマトリックス内で分散析出され、析出強化作用を奏する。しかし、Ｎｂ含有量が低すぎると、分散析出効果が明らかではなく、結晶粒を微細化させ、マトリックスを強化させる作用を奏することができない。Ｎｂ含有量が高すぎると、スラブ割れが発生しやすく、表面の品質に影響をもたらすとともに、溶接性能を著しく悪化させる。従って、本発明では、Ｎｂ含有量を０．００５〜０．０１９％に限定する。
【００２０】
バナジウム（Ｖ）：マイクロ合金化元素である。熱間圧延中に固溶したＶの析出相ＶＮは、結晶粒界を有効にピンニングして歪オーステナイトの成長を抑制し、制御圧延および制御冷却により歪オーステナイトを高転位密度を有する微細な生成物に相変態させる。固溶したＶは、巻取り保温中にＶＣ粒子としてマトリックス内に分散析出され、析出強化の作用を奏する。本発明では、主にＶの結晶粒の微細化、析出強化効果を利用して鋼の組織性能制御を行う。しかし、Ｖ含有量が低すぎると、分散析出効果が明らかではなく、結晶粒を微細化させ、マトリックスを強化させる作用を奏することができず、Ｖ含有量が高すぎると、析出相粒子が成長しやすく、同様に析出強化効果を発揮することができない。従って、本発明では、Ｖ含有量を０．０１０〜０．０７９％に限定する。
【００２１】
モリブデン（Ｍｏ）：γ相域を拡大する元素であり、鋼のγ→α相変態温度を下げることができ、ベイナイト変態を効果的に促進し、マトリックスの働きを強化し、より細かい組織を得るとともに、島状マルテンサイトの形成を促進することができる。さらに、Ｍｏは、熱処理過程での焼戻し脆性を克服し、熱処理性能や疲労性能を改善する働きもする。高強度低合金鋼では、Ｍｏ含有量の増加とともに降伏強度が向上するため、Ｍｏが高すぎると、塑性を損なう。従って、本発明では、Ｍｏ含有量を０．１０〜０．５５％に制御する。
【００２２】
銅、ニッケル（Ｃｕ、Ｎｉ）：固溶強化作用により鋼の強度を高めることができるとともに、Ｃｕが鋼の耐食性を改善でき、Ｎｉの添加が主にＣｕの鋼中で起こりやすい熱脆性を改善し、靭性に有利である。本発明では、Ｃｕ、Ｎｉ含有量の範囲をいずれも０．３１〜０．６０％に制御する。
【００２３】
硫黄、リン（Ｓ、Ｐ）：鋼中に不可避的不純物元素であり、低いほど好ましい。超低硫黄（３０ｐｐｍ未満）及びＣａ処理により硫化物に対して介在物形態の制御を行うことにより、鋼板が良好な衝撃靭性を有することが確保される。本発明で、Ｓ、Ｐ含有量の範囲は、Ｐを０．０１５％以下とし、Ｓを０．００５％以下とする。
【００２４】
窒素（Ｎ）：マイクロ合金化鋼において、適切な窒素含有量は、高融点のＴｉＮ粒子を形成することで、スラブ再加熱中の結晶粒粗大化を抑制する働きをし、鋼の強靭性を改善する。しかし、Ｎ含有量が高すぎると、時効後に高濃度のフリーＮ原子で転位がピン止めされ、降伏強度が著しく向上するとともに、靭性が損なわれる。従って、本発明では、Ｎを０．００８以下に制御する。
【００２５】
カルシウム（Ｃａ）：マイクロＣａ処理により長尺状硫化物の形態を制御することができ、球状化したカルシウムアルミネート球状の介在を形成し、鋼板の異方性を改善し、低温靭性を向上させる有効な手段である。Ｃａ含有量が低すぎると、上記効果が得られず、Ｃａ含有量が高すぎると、高融点のＣａＳが介在しやすくなり、鋼の鋳込み性が悪くなる。従って、本発明では、Ｃａ含有量を０．００１０〜０．００４０％に制御する。
【００２６】
アルミニウム（Ａｌ）：Ａｌは、脱酸素のために鋼中に添加される元素であり、Ａｌを適量添加すると、結晶粒を微細化させ、鋼材の強靭性を改善するのに有利である。
【００２７】
以上のように、本発明の成分設計において、主に０．０５〜０．１６％の中低Ｃ、１．２５〜２．５％の中高Ｍｎ、０．５１〜１．３０％の中高Ｃｒの添加及びＶ合金化設計により、結晶粒微細化、析出強化、相変態強化等の手段を総合的に利用し、炭素当量が低く、溶接性能の改善に有利であり；Ｓｉ、Ｃｒ含有量を高め、Ｎｂをマイクロ合金化した上でＶマイクロ合金化元素をさらに増加させることで、製管熱処理後の高強度の要求を満たし；マイクロカルシウム処理により介在物の球状化を行い、使用に影響を及ぼす長尺状介在物の生成を回避することにより、鋼の低温靭性および耐疲労性能を向上させ、寿命を向上させ；マイクロ合金化元素Ｖの析出強化、結晶粒微細化及びその他の合金元素の固溶強化、相変態強化により強度を高め、且つ低いＮｂを添加することで、高合金条件で連続鋳造中に鋳片割れが発生することを回避し、鋼の品質及び製造性を向上させ；高いＮｉ含有量で鋼の靭性を向上させ、且つ高いＣｕによる焼割れの問題を回避することができる。
【００２８】
本発明は、低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼の製造方法であって、
１）上記化学成分を、電気炉又は転炉による製錬、炉外精錬、連続鋳造を行い、前記炉外精錬においてＬＦ脱硫＋５ｍｉｎ以上のＲＨ真空脱気を行い、前記連続鋳造過程において過熱度を１５〜３０℃に制御し、溶鋼滞留時間（キリング時間）を８〜１７ｍｉｎとする製錬・鋳造工程、
２）加熱温度が１２００〜１２６０℃、仕上げ圧延温度が８４０〜９２０℃、巻取り温度が４５０〜５５０℃である熱間圧延工程、及び
３）巻出し温度が７０℃以下、酸洗温度が６５〜８０℃、酸洗時間が４５〜１００ｓである酸洗・オイル塗布工程、を含む製造方法。
【００２９】
さらに、前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼のミクロ組織は、島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相ミクロ組織を有する。
【００３０】
前記低降伏比・超高強度コイルドチュービング用鋼は、降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下である。
【００３１】
本発明の工程１）における炉外精錬は、ＬＦ脱硫＋ＲＨ真空脱気（脱気時間が５ｍｉｎ以上）を含み、ＬＦ製錬により鋼中Ｓ含有量を低減でき、硫化物系介在物の低減に有利であり；ＲＨ真空脱気により鋼種中Ｏ、Ｎ、Ｈ含有量を低減し、後処理中における酸化物の介在を低減させ、水素割れや窒素時効の性能への影響を低減させる。
【００３２】
本発明の工程１）では、連続鋳造において過熱度を１５〜３０℃の温度域にし、８〜１７ｍｉｎで溶鋼を滞留させることにより、鋼種介在物の十分の浮上を有利させ、鋼のクリーン度を高めつつ、鋼の偏析がマンネスマン標準２級以内になることを確保できる。
【００３３】
本発明の工程２）における熱間圧延プロセスでは、スラブ加熱温度を１２００〜１２６０℃に制御することで、合金元素が十分に固溶することを確保し、後の変形及び相変態過程で結晶粒微細化、相変態制御、析出強化等の効果を奏する。
【００３４】
本発明において、仕上げ圧延温度を８４０〜９２０℃の範囲に制御する。相対的に低い仕上げ圧延温度を採用すると、核生成点の増加に有利であり、Ｃｒのフェライト形成特性を組み合わせてフェライト相変態を促進し、結晶粒を微細化し、帯状組織の形成を回避する。
【００３５】
本発明において、巻取り温度を４５０〜５５０℃の範囲に制御する。Ｍｏの変態温度低下の特性及びオーステナイト安定の特性を組み合わせて、当該温度域で巻取り保温すると、ベイナイト相変態の進みの安定化に有利であり、残留オーステナイトへのＣの十分な分散を促進して残留オーステナイトをより安定化し、最終的にベイナイトをマトリックスとし、島状マルテンサイトが分散分布されたミクロ組織を形成する。
【００３６】
本発明の工程３）では、巻出し温度を７０℃以下に制御する。巻出し温度が高すぎと、設備にダメージを与え、酸液が揮発しやすくなる。酸洗温度を６５〜８０℃に制御する。酸洗温度が低すぎると、化学反応速度が遅く、酸洗が不十分になり、酸洗温度が高すぎると、酸液が揮発し、酸洗効果に影響を及ぼす。酸洗時間は４５〜１００秒に制御する。酸洗時間が短すぎると、酸洗が不十分になり、時間が長すぎると、過酸洗を起こし、鋼の表面が黄変する。本発明では、上記酸洗プロセスを用いることにより、鋼コイル表面のスケールを効果的に除去し、鋼の耐疲労性能を向上させることができる。
【００３７】
本発明では、中炭素、Ｎｂ／Ｖマイクロ合金化及びＣｕ／Ｎｉ／Ｃｒ／Ｍｏ合金化の成分設計方法を採用し、適切な制御圧延及び低温巻取りのプロセスを組み合わせて、且つ酸洗・オイル塗布処理を経て、低降伏比で高強度及び良好な耐食性を有するコイルドチュービング用鋼を製造することができる。当該鋼は、降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下であり、良好な表面品質と厚み均一性、より実現しやすい製造性を有し、深井戸及び非定常の石油ガス採掘に適する超強度コイルドチュービングの製造に用いることができる。
【発明の効果】
【００３８】
（１）本発明では、中低Ｃ、高Ｍｎ及び合金化成分系を採用し、適切なプロセスを組み合わせて、鋼の高強度塑性及び良好な加工性、熱処理適性を実現し；多いＣｕ、Ｎｉを添加して高強度を得るとともに、高い耐食性が得られ；Ｖマイクロアロイ元素を添加して結晶粒微細化、析出強化効果を達成し、且つＮｂを適量添加してさらに結晶粒微細化、析出強化効果を強化しつつ、連続鋳造による割れを回避することができ；Ｃｒ元素を添加してフェライトの形成を促進し、鋼の耐食性向上に寄与し；Ｍｏ元素を適量添加してベイナイト変態を促進させ、残留オーステナイトの安定化し、その後の熱処理脆性を改善または抑制するのに有利であり；低硫黄の設計を採用し、かつ、開発される鋼の長尺状介在物なしを確保し、衝撃靭性や耐疲労性能を向上させるためのマイクロＣａ処理を行う必要がある。
【００３９】
（２）本発明は、プロセスにおいて低温仕上げ圧延、低温巻取りのプロセスを採用し、Ｃｒ、Ｍｏ合金元素の相変態制御効果により、得到島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相組織が得られ、低降伏比と超高強度を実現し、より優れた加工性、熱処理適性等の総合性能を有する。
【００４０】
（３）本発明で製造された鋼は、降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下であり、良好な表面品質と厚みの均一性を有し、総合力学特性に優れ、１１０ｋｓｉ級及びその以上の超強度コイルドチュービング製造に用いられる。
【００４１】
（４）本発明の鋼は、成分が簡単であり、製造プロセスウィンドウが広く、現場での実施が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例４の典型的なミクロ組織である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、実施例及び図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
【００４４】
表１は、本発明の実施例の鋼の成分であり、表２は本発明の実施例の鋼の主要なプロセスパラメータであり、表３は本発明の実施例の鋼の性能である。
【００４５】
本発明のプロセス経路は、製錬→炉外精錬→連続鋳造→スラブ再加熱→制御圧延→冷却→巻取り→巻出し→酸洗→オイル塗布である。
【００４６】
図１から、本発明で製造した鋼組織は、島状マルテンサイト＋ベイナイト＋フェライトの多相組織であることが分かる。
【００４７】
表３から、本発明で製造した鋼は、降伏強度Ｒｐ０．２が６２０ＭＰａ以上、引張強度Ｒｍが７５０ＭＰａ以上、伸びＡ５０が１１％以上、降伏比Ｒｐ０．２／Ｒｍが０．８３以下であり、良好な表面品質と厚みの均一性と、より実現しやすい製造性を有し、深井戸及び非定常の石油ガス採掘に適する超強度コイルドチュービングの製造に用いることができる。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
【表２】
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【００５０】
【表３】
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【図１】
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【国際調査報告】
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