[发明专利]抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性优异的钢板和管线钢管

说明书

技术领域

本发明涉及适合于天然气·原油的输送用管线管、压力容器和储藏用罐等的抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性优异的钢板，和使用该钢板得到的抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性优异的管线钢管。

背景技术

伴随着含有硫化氢的原油、燃气等劣质资源的开发，用于其输送、精炼和储藏的管线管、压力容器和储藏罐，需要有抗氢致裂纹性和抗应力腐蚀裂纹性等所谓的抗硫性。氢致裂纹(Hydrogen－Induced Cracking，以下称为“HIC”)，已知是伴随着上述硫化氢等带来的腐蚀反应，氢侵入到钢材内部，该侵入的氢在以MnS和Nb(C,N)为首的非金属夹杂物等处聚集，由于气化而发生的裂纹。

特别是在含硫的环境下，可知在板厚方向从表面至深度5mm的区域(以下，将这一区域称为“钢板表层部”)的氢浓度比钢板中央部高，已知在钢板表层部，容易以Ca系氧化物和Al系氧化物等为起点发生裂纹。

以前，曾提出有几个关于提高抗氢致裂纹性(以下称为“抗HIC性”)的技术。例如在专利文献1中公开有一种钢材，其是通过使S/Ca＜0.5，相对于S而使Ca大量含有，并且降低板厚中心部的Mn的偏析度并抑制MnS，从而改善了氢致裂纹性。在此方法中，虽然可以改善中心偏析部的HIC特性，但因为中心偏析部以外的部位的夹杂物未得到充分控制，所以认为抑制中心偏析部以外的部位的裂纹有困难。另外在专利文献2中公开有一种方法，其根据由Ca和O和S的含量构成的参数式，抑制以MnS和Ca系氧硫化物为起点的HIC。

在这些现有技术中，虽然可以抑制HIC，但是表层的焊接热影响部存在有脆性断裂发生，韧性显著劣化的情况，难以使抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性(HAZ韧性)并立。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010－209461号公报

专利文献2：特开平06－136440号公报

发明内容

本发明着眼于上述这样的情况而形成，其目的在于，实现抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性(HAZ韧性)优异的钢板和钢管。

能够解决上述课题的本发明的抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性优异的钢板，具有的特征在于，满足

C：0.02～0.15％(％是质量％的意思。下同)、

Si：0.02～0.50％、

Mn：0.6～2.0％、

P：高于0％并在0.030％以下、

S：高于0％并在0.003％以下、

Al：0.010～0.08％、

Ti：0.003～0.030％、

Ca：0.0003～0.0060％、

N：0.001～0.01％、和

O(氧)：高于0％并在0.0045％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，

所述Ca与所述S的比(Ca/S)为2.0以上，并且

所述Ca、所述S和所述O满足(Ca－1.25S)/O≤1.8，

此外，在板厚方向从表面至深度5mm的区域，长径或长边为50μm以上的Ca系夹杂物为2.0个/mm²以下，并且长径或长边为300nm以下的TiN为5×10²个/μm²以上。

所述钢板，作为其他的元素，也可以含有

(a)从B：高于0％并在0.005％以下、

V：高于0％并在0.1％以下、

Cu：高于0％并在1.0％以下、

Ni：高于0％并在1.5％以下、

Cr：高于0％并在1.0％以下、

Mo：高于0％并在1.0％以下、和

Nb：高于0％并在0.06％以下所构成的群中选择的一种以上的元素，

和

(b)从Mg：高于0％并在0.01％以下、

REM：高于0％并在0.02％以下、和

Zr：高于0％并在0.010％以下所构成的群中选择的一种以上的元素。

上述钢板适合作为管线管用和压力容器用。另外在本发明中，也包括使用上述钢板制造的管线钢管。

根据本发明，因为适当地控制了存在于钢板表层部的夹杂物，所以能够提供抗氢致裂纹性和焊接热影响部的韧性优异的钢板和钢管。

具体实施方式