[发明专利]耐酸性、HAZ韧性和HAZ硬度优异的钢板和管线管用钢管

说明书

本发明涉及一种耐酸性、HAZ韧性和HAZ硬度优异的钢板，以质量％计包含C：0.02～0.20％，Si：0.02～0.50％，Mn：0.6～2.0％，P：大于0％且为0.030％以下，S：大于0％且为0.004％以下，Al：0.010～0.08％，N：0.001～0.01％，Nb：0.002％以上且小于0.05％，O：大于0％且为0.0040％以下，REM：0.0002～0.05％，和Zr：0.0003～0.020％，余量为铁和不可避免的杂质，满足公式10000×[Nb]+31×Di－82≥0(其中，Di＝([C]/10)0.5×(1+0.7×[Si])×(1+3.33×[Mn])×(1+0.35×[Cu])×(1+0.36×[Ni])×(1+2.16×[Cr])×(1+3×[Mo])×(1+1.75×[V])×1.115)，钢中含有的宽度为1μm以上的夹杂物的组成中，夹杂物中的Zr量为1～40％，REM量为5～50％，Al量为3～30％，S量为大于0％且为小于20％。

技术领域

本发明涉及适合作为管线管用，海洋结构物用等能源用结构材的原材钢板的耐酸性，HAZ韧性和HAZ硬度优异的钢板，及使用该钢板制造的管线管用钢管。

背景技术

近年，伴随世界性的能源需求的增加，进行着包括可再生能源在内的各种能源的开发、实用化。另一方面，作为化石燃料的石油、天然气、煤占能源资源的大部分，如何将该化石能源安全且效率良好地生产、输送和贮藏，在能源确保上是重要的问题，特别是上述化石能源的生产、输送等时，高功能的能源用钢材必不可缺。

该能源用钢材一旦未发挥其功能，引发事故时损失极大，因此要求高安全性。

能源用钢材之一有管线管用钢，其被用于石油·天然气(LNG)的输送，对于该钢，不仅要求作为结构材的特性(强度、韧性)，还要求相对于通过管内的石油·天然气的耐受性。近年，石油·天然气的油井·气井中，产出的油、气的质量劣化，大量混入H2S，除了现有的规格，还强烈要求耐氢致开裂性(耐HIC性)为代表的耐酸性。

另外，管线管用钢等的钢板作为焊接结构体使用。通常，焊接结构物的材质最弱部是焊接部附近的热影响部(HAZ)，要求确保该部位的韧性，还有另一方面，从设施的观点出发，常常要求提高焊接性。即，要求HAZ韧性的确保和焊接施工性的兼备。

为了提高焊接施工性，例如有焊接线能量的大线能量化，大线能量的焊接条件中，HAZ韧性的劣化成为显著的问题。

作为达成确保该耐酸性和HAZ韧性的现有技术，可列举专利文献1等。

即，专利文献1中，通过控制主要成分平衡(Ceq值)和以Ti为主的20nm以下的析出物，达成兼备母材在X65～X80的强度级别下无HIC裂纹的耐酸性、和在1400℃×1秒、Tc＝50秒热循环后约－10°级别的vTrs的HAZ韧性。

但是，对于减小从粗粒过渡到细粒的HAZ硬度的梯度(日文原文：傾斜)而使其平滑(HAZ硬度的偏差降低)，没有特别提及。

另一方面，作为通过夹杂物导入和夹杂物组成控制，即使在大线能量焊接条件下也提高HAZ韧性的平均值和最小值的文献，可列举专利文献2等。

即，专利文献2以桥梁、造船用的厚钢板为对象，控制Ti、Ca、Al等氧化物组成及其微量成分的量，提高晶内α生成率，由此，相当在1400℃×60秒、Tc＝400秒(相当线能量50J/mm)的大线能量焊接的条件下达成vTrs－40℃级别的HAZ韧性。因此，没有意图改善本文献作为管线管用要求的耐酸性，而且，专门仅关注于上述氧化物控制，并不是为了抑制使耐酸性劣化的粗大硫化物而实施特别的脱硫。另外，虽然强调了HAZ韧性的偏差降低，但是对于从粗粒过渡到细粒的HAZ硬度的偏差没有具体的描述。

这些现有技术中，均没有同时达成耐酸性、HAZ韧性和HAZ硬度的偏差降低这三者。