(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-10
(45)【発行日】2024-09-19
(54)【発明の名称】二相ステンレス鋼管
(51)【国際特許分類】
C22C 38/00 20060101AFI20240911BHJP
C22C 38/60 20060101ALI20240911BHJP
C21D 8/10 20060101ALN20240911BHJP
C21D 9/08 20060101ALN20240911BHJP
【ＦＩ】
C22C38/00 302H
C22C38/60
C21D8/10 D
C21D9/08 E
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2024540644
(86)(22)【出願日】2024-03-15
(86)【国際出願番号】 JP2024010269
【審査請求日】2024-07-03
(31)【優先権主張番号】P 2023043602
(32)【優先日】2023-03-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001553
【氏名又は名称】アセンド弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】岡田 誠也
(72)【発明者】
【氏名】荒井 勇次
(72)【発明者】
【氏名】近藤 桂一
【審査官】國方 康伸
(56)【参考文献】
【文献】特許第７１７３４１１（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０２１－１６７４４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第７２３９０８５（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特許第６９８１５７３（ＪＰ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｃ ３８／００－３８／６０
Ｃ２１Ｄ ７／００－ ８／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、
Ｓｉ：０．２０～１．００％、
Ｍｎ：０．５～７．０％、
Ｐ：０．０４０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、
Ａｌ：０．１００％以下、
Ｎｉ：４．０～９．０％、
Ｃｒ：２０．０～３０．０％、
Ｍｏ：０．５～２．０％、
Ｃｕ：１．５～３．０％、
Ｎ：０．１５～０．３０％、
Ｖ：０．０１～０．５０％、
Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、
Ｃｏ：０．１０～０．５０％、
Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、
Ｔａ：０～０．１００％、
Ｔｉ：０～０．１００％、
Ｚｒ：０～０．１００％、
Ｈｆ：０～０．１００％、
Ｗ：０～０．２００％、
Ｓｂ：０～０．１００％、
Ｃａ：０～０．０２０％、
Ｍｇ：０～０．０２０％、
Ｂ：０～０．０２０％、
希土類元素：０～０．２００％、及び、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
ミクロ組織が、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなり、
非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、前記非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比が１．０以上であり、
降伏強度が６５５ＭＰａ以上である、
二相ステンレス鋼管。
【請求項2】
請求項１に記載の二相ステンレス鋼管であって、前記化学組成は、
Ｔａ：０．００１～０．１００％、
Ｔｉ：０．００１～０．１００％、
Ｚｒ：０．００１～０．１００％、
Ｈｆ：０．００１～０．１００％、
Ｗ：０．００１～０．２００％、
Ｓｂ：０．００１～０．１００％、
Ｃａ：０．００１～０．０２０％、
Ｍｇ：０．００１～０．０２０％、
Ｂ：０．００１～０．０２０％、及び、
希土類元素：０．００１～０．２００％、からなる群から選択される１種以上の元素を含有する、
二相ステンレス鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は鋼管に関し、さらに詳しくは、二相ステンレス鋼管に関する。
【背景技術】
【0002】
油井やガス井（以下、油井及びガス井を総称して、単に「油井」という）は、腐食性ガスを含有した腐食環境となっている場合がある。ここで、腐食性ガスとは、炭酸ガス、及び／又は、硫化水素ガスを意味する。そのため、油井で用いられる鋼材には、腐食環境における優れた耐食性が求められる。
【0003】
これまでに、鋼材の耐食性を高める手段として、クロム（Ｃｒ）含有量を高め、Ｃｒ酸化物を主体とする不働態被膜を鋼材表面に形成する手段が知られている。そこで、優れた耐食性が求められる環境下では、Ｃｒ含有量を高めた二相ステンレス鋼材が用いられる場合がある。
【0004】
近年さらに、海面下の深井戸の開発が活発になってきている。このような深井戸に用いられる鋼材には、高い強度が求められる。したがって、油井で用いられる鋼材として、高強度と優れた耐食性とを両立可能な二相ステンレス鋼材が求められている。
【0005】
特開２０１８－１９３５９１号公報（特許文献１）、及び、国際公開第２０１２／１２１２３２号（特許文献２）は、高強度と優れた耐食性とを有する二相ステンレス鋼材を提案する。
【0006】
特許文献１に開示されている二相ステンレス鋼材は、質量％で、Ｃ：０．００５～０．０４％、Ｓｉ：０．２～１．０％、Ｍｎ：０．１～２．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｎｉ：３～７％、Ｃｒ：２３～２８％、Ｍｏ：０．５～１．５％、Ｃｕ：２～４％、Ｎ：０．１０～０．３５％、Ａｌ：０．００１～０．０４％、Ｗ：０～１．０％、Ｃｏ：０～１．０％、Ｖ：０～１．０％、Ｎｂ：０～０．２％、Ｔｉ：０～０．２％、Ｃａ：０～０．０２％、Ｍｇ：０～０．０２％、Ｂ：０～０．０２％、及び、希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．２％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、式（１）～式（３）を満たす化学組成を有し、６５５ＭＰａ以上の降伏強度ＹＳを有する。ここで、式（１）～式（３）は以下のとおりである。
ＹＳ／１５０≦Ｎｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ＋Ｃｕ－Ｍｎ≦ＹＳ／７５ （１）
Ｃｒ＋３．３×（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ≧３０．０ （２）
Ｍｏ＋０．５Ｗ＋Ｎｉ≦７．５０ （３）
この二相ステンレス鋼材では、化学組成中の元素含有量と降伏強度とを式（１）～式（３）を満たすように調整することにより、高い強度と優れた耐食性とが得られる、と特許文献１には記載されている。
ＹＳ／１５０≦Ｎｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ＋Ｃｕ－Ｍｎ≦ＹＳ／７５ （１）
Ｃｒ＋３．３×（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ≧３０．０ （２）
Ｍｏ＋０．５Ｗ＋Ｎｉ≦７．５０ （３）
この二相ステンレス鋼材では、化学組成中の元素含有量と降伏強度とを式（１）～式（３）を満たすように調整することにより、高い強度と優れた耐食性とが得られる、と特許文献１には記載されている。
【0007】
特許文献２に開示されている二相ステンレス鋼材は、質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．００８％以下、Ｃｕ：０．２～２．０％、Ｎｉ：５．０～６．５％、Ｃｒ：２３．０～２７．０％、Ｍｏ：２．５～３．５％、Ｗ：１．５～４．０％、及び、Ｎ：０．２４～０．４０％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、σ相感受性指数Ｘ（＝２．２Ｓｉ＋０．５Ｃｕ＋２．０Ｎｉ＋Ｃｒ＋４．２Ｍｏ＋０．２Ｗ）が５２．０以下であり、強度指数Ｙ（＝Ｃｒ＋１．５Ｍｏ＋１０Ｎ＋３．５Ｗ）が４０．５以上であり、耐孔食性指数ＰＲＥＷ（＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ）が４０以上である化学組成を有する。鋼の組織は、圧延方向に平行な厚さ方向断面において、表層から１ｍｍ深さまでの厚さ方向に平行な直線を引いた時、該直線に交わるフェライト相とオーステナイト相との境界の数が１６０以上である。この二相ステンレス鋼では、耐食性を損なうことなく高強度化できる、と特許文献２には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１８－１９３５９１号公報
【文献】国際公開第２０１２／１２１２３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献１及び特許文献２に開示された二相ステンレス鋼材では、高強度と優れた耐食性とが得られる。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された手段以外の他の手段によって、高強度と優れた耐食性とが得られてもよい。
【0010】
本開示の目的は、高強度と、優れた耐食性とが得られる二相ステンレス鋼管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示による二相ステンレス鋼管は、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．２０～１．００％、Ｍｎ：０．５～７．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎｉ：４．０～９．０％、Ｃｒ：２０．０～３０．０％、Ｍｏ：０．５～２．０％、Ｃｕ：１．５～３．０％、Ｎ：０．１５～０．３０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、Ｃｏ：０．１０～０．５０％、Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、希土類元素：０～０．２００％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなり、ミクロ組織が、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなり、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比が１．０以上であり、降伏強度が６５５ＭＰａ以上である。
【発明の効果】
【0012】
本開示による二相ステンレス鋼管では、高強度と、優れた耐食性とが得られる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明者らは、高強度と、優れた耐食性とが得られる二相ステンレス鋼管を、化学組成の観点から検討した。その結果、本発明者らは、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．２０～１．００％、Ｍｎ：０．５～７．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎｉ：４．０～９．０％、Ｃｒ：２０．０～３０．０％、Ｍｏ：０．５～２．０％、Ｃｕ：１．５～３．０％、Ｎ：０．１５～０．３０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、Ｃｏ：０．１０～０．５０％、Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、希土類元素：０～０．２００％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなる二相ステンレス鋼管であれば、高強度と優れた耐食性とが得られると考えた。
【0015】
そこで、上述の化学組成を満たす二相ステンレス鋼管において、化学組成以外の他の観点から、さらなる高強度が得られる手段について、本発明者らはさらに検討した。本発明者らはまず、二相ステンレス鋼管のミクロ組織について検討した。上述の化学組成を有する二相ステンレス鋼管のミクロ組織は、主としてフェライト及びオーステナイトからなる。本発明者らは、上述の化学組成を有する二相ステンレス鋼管のミクロ組織を、フェライト体積率が３５．０～６５．０％であり、残部が実質的にオーステナイトからなる組織とすれば、強度と耐食性とを安定して高められることを知見した。
【0016】
本発明者らはさらに、二相ステンレス鋼管内にＮｂ炭窒化物を析出させることで、二相ステンレス鋼管の強度をさらに高めることができると考えた。Ｎｂ炭窒化物は微細な析出物である。そのため、Ｎｂ炭窒化物による析出強化により、二相ステンレス鋼管の強度が高まる。しかしながら、二相ステンレス鋼管の製造工程中のＮｂ炭窒化物の生成温度域では、σ相も生成しやすい。σ相は二相ステンレス鋼管の耐食性を低下する。そこで、Ｎｂ炭窒化物の生成量と、σ相の生成量と、強度及び耐食性との関係について本発明者らは検討を行った。Ｎｂ炭窒化物の生成量は、非固溶Ｎｂ含有量と相関する。上述の化学組成を満たす二相ステンレス鋼管において、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であれば、Ｎｂ炭窒化物が十分に生成して、強度を高めることができる。さらに、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であっても、ミクロ組織を、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトとすることで、優れた耐食性を維持することができる。
【0017】
しかしながら、上述の特徴を満たす二相ステンレス鋼管であっても、依然として、十分な強度が得られない場合があることが判明した。そこで、本発明者らはさらに検討を行った。その結果、上述の化学組成の二相ステンレス鋼管では、Ａｌ窒化物が強度を低下させる要因となることが新たに判明した。
【0018】
上述の化学組成では、固溶Ｎにより高強度を得るために、Ｎ含有量をＣ含有量よりも高めている。このような化学組成では、Ｎｂ炭窒化物中のＮ含有量はＣ含有量よりも高いと考えられる。つまり、上述の化学組成では、Ｎは、固溶Ｎとして固溶強化に寄与するだけでなく、Ｎｂ炭窒化物による析出強化にも寄与している。
【0019】
一方、ＮはＡｌと結合してＡｌ窒化物も生成する。Ａｌ窒化物はＮｂ炭窒化物よりも粗大な析出物である。そのため、Ａｌ窒化物は、析出強化にほとんど寄与しない。したがって、上述の化学組成の二相ステンレス鋼管において、Ａｌ窒化物の生成量がＮｂ炭窒化物の生成量に対して相対的に多ければ、固溶Ｎ及びＮｂ窒化物が不足する場合が生じる。この場合、二相ステンレス鋼管の強度を十分に高めることができない。
【0020】
Ａｌ窒化物は非固溶Ａｌ含有量と相関する。そこで、本発明者らは、非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ａｌ含有量と、強度及び耐食性との関係をさらに調査した。その結果、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比である非固溶Ｎｂ／Ａｌ比が１．０以上であれば、十分なＮｂ窒化物量及び固溶Ｎ量を確保することができ、その結果、高い強度と優れた耐食性とを両立できることを本発明者らは見いだした。
【0021】
なお、上記のメカニズム以外の他のメカニズムによって、上述の化学組成及びミクロ組織を満たす二相ステンレス鋼管において、非固溶Ｎｂ含有量を質量％で０．００８％以上とし、かつ、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を１．０以上とすることにより、６５５ＭＰａ以上の降伏強度と、優れた耐食性とが両立できている可能性もある。しかしながら、上述の化学組成及びミクロ組織を有する二相ステンレス鋼管において、非固溶Ｎｂ含有量を質量％で０．００８％以上とし、かつ、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を１．０以上とすることにより、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度と、優れた耐食性とを両立できることは、後述の実施例によって証明されている。
【0022】
以上の知見に基づいて完成した本実施形態による二相ステンレス鋼管は、次の構成を有する。
【0023】
第１の構成の二相ステンレス鋼管は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．２０～１．００％、Ｍｎ：０．５～７．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎｉ：４．０～９．０％、Ｃｒ：２０．０～３０．０％、Ｍｏ：０．５～２．０％、Ｃｕ：１．５～３．０％、Ｎ：０．１５～０．３０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、Ｃｏ：０．１０～０．５０％、Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、希土類元素：０～０．２００％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなる。上記二相ステンレス鋼管のミクロ組織は、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなる。上記二相ステンレス鋼管ではさらに、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比が１．０以上であり、降伏強度が６５５ＭＰａ以上である。
【0024】
第２の構成の二相ステンレス鋼管は、第１の構成の二相スレンレス鋼管であって、化学組成は、Ｔａ：０．００１～０．１００％、Ｔｉ：０．００１～０．１００％、Ｚｒ：０．００１～０．１００％、Ｈｆ：０．００１～０．１００％、Ｗ：０．００１～０．２００％、Ｓｂ：０．００１～０．１００％、Ｃａ：０．００１～０．０２０％、Ｍｇ：０．００１～０．０２０％、Ｂ：０．００１～０．０２０％、及び、希土類元素：０．００１～０．２００％、からなる群から選択される１種以上の元素を含有する。
【0025】
以下、本実施形態による二相ステンレス鋼管について詳述する。なお、以下の説明では、二相ステンレス鋼管を、単に「鋼管」ともいう。また、元素に関する「％」は、特に断りがない限り、質量％を意味する。
【0026】
［本実施形態の二相ステンレス鋼管の特徴］
本実施形態の二相ステンレス鋼管は、次の特徴１～特徴４を満たす。
（特徴１）
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．２０～１．００％、Ｍｎ：０．５～７．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎｉ：４．０～９．０％、Ｃｒ：２０．０～３０．０％、Ｍｏ：０．５～２．０％、Ｃｕ：１．５～３．０％、Ｎ：０．１５～０．３０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、Ｃｏ：０．１０～０．５０％、Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、希土類元素：０～０．２００％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴２）
ミクロ組織が、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなる。
（特徴３）
非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比が１．０以上である。
（特徴４）
降伏強度が６５５ＭＰａ以上である。
以下、特徴１～特徴４について説明する。
本実施形態の二相ステンレス鋼管は、次の特徴１～特徴４を満たす。
（特徴１）
化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．２０～１．００％、Ｍｎ：０．５～７．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎｉ：４．０～９．０％、Ｃｒ：２０．０～３０．０％、Ｍｏ：０．５～２．０％、Ｃｕ：１．５～３．０％、Ｎ：０．１５～０．３０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、Ｃｏ：０．１０～０．５０％、Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、希土類元素：０～０．２００％、及び、残部がＦｅ及び不純物からなる。
（特徴２）
ミクロ組織が、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなる。
（特徴３）
非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比が１．０以上である。
（特徴４）
降伏強度が６５５ＭＰａ以上である。
以下、特徴１～特徴４について説明する。
【0027】
［（特徴１）化学組成について］
本実施形態による二相ステンレス鋼管の化学組成は、次の元素を含有する。
本実施形態による二相ステンレス鋼管の化学組成は、次の元素を含有する。
【0028】
Ｃ：０．０３０％以下
炭素（Ｃ）は不可避に含有される。つまり、Ｃ含有量の下限は０％超である。Ｃは結晶粒界にＣｒ炭化物を形成し、粒界での腐食感受性を高める。そのため、Ｃ含有量が０．０３０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の耐食性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０３０％以下である。
Ｃ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｃ含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Ｃ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｃ含有量の好ましい上限は０．０２９％であり、さらに好ましくは０．０２８％であり、さらに好ましくは０．０２７％である。
炭素（Ｃ）は不可避に含有される。つまり、Ｃ含有量の下限は０％超である。Ｃは結晶粒界にＣｒ炭化物を形成し、粒界での腐食感受性を高める。そのため、Ｃ含有量が０．０３０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の耐食性が低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０３０％以下である。
Ｃ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｃ含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Ｃ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｃ含有量の好ましい上限は０．０２９％であり、さらに好ましくは０．０２８％であり、さらに好ましくは０．０２７％である。
【0029】
Ｓｉ：０．２０～１．００％
ケイ素（Ｓｉ）は鋼を脱酸する。Ｓｉ含有量が０．２０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｓｉ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。
したがって、Ｓｉ含有量は０．２０～１．００％である。
Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．２１％であり、さらに好ましくは０．２２％であり、さらに好ましくは０．２５％であり、さらに好ましくは０．３０％である。
Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．９５％であり、さらに好ましくは０．９２％であり、さらに好ましくは０．９１％であり、さらに好ましくは０．９０％である。
ケイ素（Ｓｉ）は鋼を脱酸する。Ｓｉ含有量が０．２０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｓｉ含有量が１．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。
したがって、Ｓｉ含有量は０．２０～１．００％である。
Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．２１％であり、さらに好ましくは０．２２％であり、さらに好ましくは０．２５％であり、さらに好ましくは０．３０％である。
Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．９５％であり、さらに好ましくは０．９２％であり、さらに好ましくは０．９１％であり、さらに好ましくは０．９０％である。
【0030】
Ｍｎ：０．５～７．０％
マンガン（Ｍｎ）は鋼を脱酸し、鋼を脱硫する。Ｍｎはさらに、鋼管の熱間加工性を高める。Ｍｎ含有量が０．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、ＭｎはＰ及びＳ等の不純物とともに、粒界に偏析する。そのため、Ｍｎ含有量が７．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、高温環境における鋼管の耐食性が低下する。
したがって、Ｍｎ含有量は０．５～７．０％である。
Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．６％であり、さらに好ましくは０．８％であり、さらに好ましくは１．０％であり、さらに好ましくは１．２％である。
Ｍｎ含有量の好ましい上限は６．８％であり、さらに好ましくは６．５％であり、さらに好ましくは６．３％であり、さらに好ましくは６．２％であり、さらに好ましくは６．０％である。
マンガン（Ｍｎ）は鋼を脱酸し、鋼を脱硫する。Ｍｎはさらに、鋼管の熱間加工性を高める。Ｍｎ含有量が０．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、ＭｎはＰ及びＳ等の不純物とともに、粒界に偏析する。そのため、Ｍｎ含有量が７．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、高温環境における鋼管の耐食性が低下する。
したがって、Ｍｎ含有量は０．５～７．０％である。
Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．６％であり、さらに好ましくは０．８％であり、さらに好ましくは１．０％であり、さらに好ましくは１．２％である。
Ｍｎ含有量の好ましい上限は６．８％であり、さらに好ましくは６．５％であり、さらに好ましくは６．３％であり、さらに好ましくは６．２％であり、さらに好ましくは６．０％である。
【0031】
Ｐ：０．０４０％以下
燐（Ｐ）は不可避に含有される。つまり、Ｐ含有量の下限は０％超である。Ｐは粒界に偏析する。そのため、Ｐ含有量が０．０４０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の耐食性が低下する。したがって、Ｐ含有量は０．０４０％以下である。
Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、Ｐ含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％である。
Ｐ含有量の好ましい上限は０．０３８％であり、さらに好ましくは０．０３６％であり、さらに好ましくは０．０３５％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
燐（Ｐ）は不可避に含有される。つまり、Ｐ含有量の下限は０％超である。Ｐは粒界に偏析する。そのため、Ｐ含有量が０．０４０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の耐食性が低下する。したがって、Ｐ含有量は０．０４０％以下である。
Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、Ｐ含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％である。
Ｐ含有量の好ましい上限は０．０３８％であり、さらに好ましくは０．０３６％であり、さらに好ましくは０．０３５％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
【0032】
Ｓ：０．０２０％以下
硫黄（Ｓ）は不可避に含有される。つまり、Ｓ含有量の下限は０％超である。Ｓは粒界に偏析する。そのため、Ｓ含有量が０．０２０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。したがって、Ｓ含有量は０．０２０％以下である。
Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、Ｓ含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００４％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｓ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１４％である。
硫黄（Ｓ）は不可避に含有される。つまり、Ｓ含有量の下限は０％超である。Ｓは粒界に偏析する。そのため、Ｓ含有量が０．０２０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。したがって、Ｓ含有量は０．０２０％以下である。
Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。ただし、Ｓ含有量の過度の低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００４％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｓ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１４％である。
【0033】
Ａｌ：０．１００％以下
アルミニウム（Ａｌ）は不可避に含有される。つまり、Ａｌ含有量の下限は０％超である。Ａｌは鋼を脱酸する。一方、Ａｌ含有量が０．１００％を超えれば、粗大な酸化物系介在物が生成する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。したがって、Ａｌ含有量は０．１００％以下である。
Ａｌ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００７％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０９５％であり、さらに好ましくは０．０９２％であり、さらに好ましくは０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％である。
なお、本実施形態の二相ステンレス鋼管の化学組成におけるＡｌ含有量は、「酸可溶Ａｌ」、つまり、ｓｏｌ．Ａｌの含有量を意味する。
アルミニウム（Ａｌ）は不可避に含有される。つまり、Ａｌ含有量の下限は０％超である。Ａｌは鋼を脱酸する。一方、Ａｌ含有量が０．１００％を超えれば、粗大な酸化物系介在物が生成する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。したがって、Ａｌ含有量は０．１００％以下である。
Ａｌ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００７％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ａｌ含有量の好ましい上限は０．０９５％であり、さらに好ましくは０．０９２％であり、さらに好ましくは０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％である。
なお、本実施形態の二相ステンレス鋼管の化学組成におけるＡｌ含有量は、「酸可溶Ａｌ」、つまり、ｓｏｌ．Ａｌの含有量を意味する。
【0034】
Ｎｉ：４．０～９．０％
ニッケル（Ｎｉ）は鋼管のオーステナイト組織を安定化する。つまり、Ｎｉはフェライト及びオーステナイトの二相組織を安定化する。Ｎｉはさらに、鋼管の耐食性を高める。Ｎｉ含有量が４．０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎｉ含有量が９．０％を超えれば、オーステナイトの体積率が高くなりすぎる。この場合、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が低下する。
したがって、Ｎｉ含有量は４．０～９．０％である。
Ｎｉ含有量の好ましい下限は４．１％であり、さらに好ましくは４．３％であり、さらに好ましくは４．５％である。
Ｎｉ含有量の好ましい上限は８．８％であり、さらに好ましくは８．６％であり、さらに好ましくは８．４％であり、さらに好ましくは８．２％であり、さらに好ましくは８．０％である。
ニッケル（Ｎｉ）は鋼管のオーステナイト組織を安定化する。つまり、Ｎｉはフェライト及びオーステナイトの二相組織を安定化する。Ｎｉはさらに、鋼管の耐食性を高める。Ｎｉ含有量が４．０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎｉ含有量が９．０％を超えれば、オーステナイトの体積率が高くなりすぎる。この場合、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が低下する。
したがって、Ｎｉ含有量は４．０～９．０％である。
Ｎｉ含有量の好ましい下限は４．１％であり、さらに好ましくは４．３％であり、さらに好ましくは４．５％である。
Ｎｉ含有量の好ましい上限は８．８％であり、さらに好ましくは８．６％であり、さらに好ましくは８．４％であり、さらに好ましくは８．２％であり、さらに好ましくは８．０％である。
【0035】
Ｃｒ：２０．０～３０．０％
クロム（Ｃｒ）は酸化物として鋼管の表面に不働態被膜を形成して、鋼管の耐食性を高める。Ｃｒはさらに、鋼管のフェライト組織の体積率を高める。十分なフェライト組織を得ることにより、鋼管の耐食性が安定化する。Ｃｒ含有量が２０．０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃｒ含有量が３０．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｃｒ含有量は２０．０～３０．０％である。
Ｃｒ含有量の好ましい下限は２０．２％であり、さらに好ましくは２０．５％であり、さらに好ましくは２１．０％であり、さらに好ましくは２１．５％である。
Ｃｒ含有量の好ましい上限は２９．８％であり、さらに好ましくは２９．６％であり、さらに好ましくは２９．５％であり、さらに好ましくは２９．０％であり、さらに好ましくは２８．５％である。
クロム（Ｃｒ）は酸化物として鋼管の表面に不働態被膜を形成して、鋼管の耐食性を高める。Ｃｒはさらに、鋼管のフェライト組織の体積率を高める。十分なフェライト組織を得ることにより、鋼管の耐食性が安定化する。Ｃｒ含有量が２０．０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃｒ含有量が３０．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｃｒ含有量は２０．０～３０．０％である。
Ｃｒ含有量の好ましい下限は２０．２％であり、さらに好ましくは２０．５％であり、さらに好ましくは２１．０％であり、さらに好ましくは２１．５％である。
Ｃｒ含有量の好ましい上限は２９．８％であり、さらに好ましくは２９．６％であり、さらに好ましくは２９．５％であり、さらに好ましくは２９．０％であり、さらに好ましくは２８．５％である。
【0036】
Ｍｏ：０．５～２．０％
モリブデン（Ｍｏ）は鋼管の耐食性を高める。Ｍｏはさらに、鋼に固溶して、鋼管の強度を高める。Ｍｏ含有量が０．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｍｏ含有量が２．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｍｏ含有量は０．５～２．０％である。
Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．６％であり、さらに好ましくは０．７％であり、さらに好ましくは０．８％である。
Ｍｏ含有量の好ましい上限は１．９％であり、さらに好ましくは１．８％であり、さらに好ましくは１．７％であり、さらに好ましくは１．６％であり、さらに好ましくは１．５％である。
モリブデン（Ｍｏ）は鋼管の耐食性を高める。Ｍｏはさらに、鋼に固溶して、鋼管の強度を高める。Ｍｏ含有量が０．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｍｏ含有量が２．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｍｏ含有量は０．５～２．０％である。
Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．６％であり、さらに好ましくは０．７％であり、さらに好ましくは０．８％である。
Ｍｏ含有量の好ましい上限は１．９％であり、さらに好ましくは１．８％であり、さらに好ましくは１．７％であり、さらに好ましくは１．６％であり、さらに好ましくは１．５％である。
【0037】
Ｃｕ：１．５～３．０％
銅（Ｃｕ）は鋼管中に析出して、鋼管の強度を高める。Ｃｕ含有量が１．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃｕ含有量が３．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｃｕ含有量は１．５～３．０％である。
Ｃｕ含有量の好ましい下限は１．６％であり、さらに好ましくは１．８％であり、さらに好ましくは２．０％である。
Ｃｕ含有量の好ましい上限は２．９％であり、さらに好ましくは２．８％であり、さらに好ましくは２．７％である。
銅（Ｃｕ）は鋼管中に析出して、鋼管の強度を高める。Ｃｕ含有量が１．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃｕ含有量が３．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｃｕ含有量は１．５～３．０％である。
Ｃｕ含有量の好ましい下限は１．６％であり、さらに好ましくは１．８％であり、さらに好ましくは２．０％である。
Ｃｕ含有量の好ましい上限は２．９％であり、さらに好ましくは２．８％であり、さらに好ましくは２．７％である。
【0038】
Ｎ：０．１５～０．３０％
窒素（Ｎ）は鋼管に固溶して鋼管の強度を高める。Ｎはさらに、Ｎｂと結合してＮｂ炭窒化物を生成して、析出強化により鋼管の強度を高める。Ｎはさらに、鋼管のオーステナイト組織を安定化させる。Ｎ含有量が０．１５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎ含有量が０．３０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。
したがって、Ｎ含有量は０．１５～０．３０％である。
Ｎ含有量の好ましい下限は０．１６％であり、さらに好ましくは０．１８％であり、さらに好ましくは０．２０％である。
Ｎ含有量の好ましい上限は、０．２９％であり、さらに好ましくは０．２８％であり、さらに好ましくは０．２７％であり、さらに好ましくは０．２６％であり、さらに好ましくは０．２５％である。
窒素（Ｎ）は鋼管に固溶して鋼管の強度を高める。Ｎはさらに、Ｎｂと結合してＮｂ炭窒化物を生成して、析出強化により鋼管の強度を高める。Ｎはさらに、鋼管のオーステナイト組織を安定化させる。Ｎ含有量が０．１５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎ含有量が０．３０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。
したがって、Ｎ含有量は０．１５～０．３０％である。
Ｎ含有量の好ましい下限は０．１６％であり、さらに好ましくは０．１８％であり、さらに好ましくは０．２０％である。
Ｎ含有量の好ましい上限は、０．２９％であり、さらに好ましくは０．２８％であり、さらに好ましくは０．２７％であり、さらに好ましくは０．２６％であり、さらに好ましくは０．２５％である。
【0039】
Ｖ：０．０１～０．５０％
バナジウム（Ｖ）は鋼管の強度を高める。Ｖ含有量が０．０１％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｖ含有量が０．５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。
したがって、Ｖ含有量は０．０１～０．５０％である。
Ｖ含有量の好ましい下限は０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．０７％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｖ含有量の好ましい上限は０．４８％であり、さらに好ましくは０．４７％であり、さらに好ましくは０．４５％であり、さらに好ましくは０．４２％であり、さらに好ましくは０．４０％である。
バナジウム（Ｖ）は鋼管の強度を高める。Ｖ含有量が０．０１％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｖ含有量が０．５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性及び熱間加工性が低下する。
したがって、Ｖ含有量は０．０１～０．５０％である。
Ｖ含有量の好ましい下限は０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％であり、さらに好ましくは０．０７％であり、さらに好ましくは０．１０％である。
Ｖ含有量の好ましい上限は０．４８％であり、さらに好ましくは０．４７％であり、さらに好ましくは０．４５％であり、さらに好ましくは０．４２％であり、さらに好ましくは０．４０％である。
【0040】
Ｎｂ：０．０３０～０．３００％
ニオブ（Ｎｂ）は炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｎｂ含有量が０．０３０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎｂ含有量が０．３００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｎｂ含有量は０．０３０～０．３００％である。
Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．０３１％であり、さらに好ましくは０．０３３％であり、さらに好ましくは０．０３５％であり、０．０３７％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．２９４％であり、さらに好ましくは０．２９０％であり、さらに好ましくは０．２８０％であり、さらに好ましくは０．２５０％である。
ニオブ（Ｎｂ）は炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｎｂ含有量が０．０３０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｎｂ含有量が０．３００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｎｂ含有量は０．０３０～０．３００％である。
Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．０３１％であり、さらに好ましくは０．０３３％であり、さらに好ましくは０．０３５％であり、０．０３７％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．２９４％であり、さらに好ましくは０．２９０％であり、さらに好ましくは０．２８０％であり、さらに好ましくは０．２５０％である。
【0041】
Ｃｏ：０．１０～０．５０％
コバルト（Ｃｏ）は鋼管の表面に被膜を形成して、鋼管の耐食性を高める。Ｃｏはさらに、鋼管の焼入性を高め、強度を安定化する。Ｃｏ含有量が０．１０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃｏ含有量が０．５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、製造コストが大幅に高まる。
したがって、Ｃｏ含有量は０．１０～０．５０％である。
Ｃｏ含有量の好ましい下限は０．１１％であり、さらに好ましくは０．１３％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｃｏ含有量の好ましい上限は０．４８％であり、さらに好ましくは０．４５％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３５％である。
コバルト（Ｃｏ）は鋼管の表面に被膜を形成して、鋼管の耐食性を高める。Ｃｏはさらに、鋼管の焼入性を高め、強度を安定化する。Ｃｏ含有量が０．１０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｃｏ含有量が０．５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、製造コストが大幅に高まる。
したがって、Ｃｏ含有量は０．１０～０．５０％である。
Ｃｏ含有量の好ましい下限は０．１１％であり、さらに好ましくは０．１３％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
Ｃｏ含有量の好ましい上限は０．４８％であり、さらに好ましくは０．４５％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３５％である。
【0042】
Ｓｎ：０．００１～０．０５０％
スズ（Ｓｎ）は鋼管の耐食性を高める。Ｓｎ含有量が０．００１％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｓｎ含有量が０．０５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粒界に液化脆化割れが生じて、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｓｎ含有量は０．００１～０．０５０％である。
Ｓｎ含有量の好ましい下限は０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００６％であり、さらに好ましくは０．００８％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ｓｎ含有量の好ましい上限は０．０４８％であり、さらに好ましくは０．０４５％であり、さらに好ましくは０．０４３％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
スズ（Ｓｎ）は鋼管の耐食性を高める。Ｓｎ含有量が０．００１％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ｓｎ含有量が０．０５０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粒界に液化脆化割れが生じて、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｓｎ含有量は０．００１～０．０５０％である。
Ｓｎ含有量の好ましい下限は０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００６％であり、さらに好ましくは０．００８％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
Ｓｎ含有量の好ましい上限は０．０４８％であり、さらに好ましくは０．０４５％であり、さらに好ましくは０．０４３％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
【0043】
本実施形態による二相ステンレス鋼管の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、化学組成における不純物とは、二相ステンレス鋼管を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は、製造環境などから混入されるものであって、本実施形態による二相ステンレス鋼管に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【0044】
［任意元素について］
上述の二相ステンレス鋼管の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、及び、希土類元素：０～０．２００％、からなる群から選択される１種以上の元素を含有してもよい。
以下、これらの任意元素について説明する。
上述の二相ステンレス鋼管の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｔａ：０～０．１００％、Ｔｉ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、Ｗ：０～０．２００％、Ｓｂ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０２０％、Ｍｇ：０～０．０２０％、Ｂ：０～０．０２０％、及び、希土類元素：０～０．２００％、からなる群から選択される１種以上の元素を含有してもよい。
以下、これらの任意元素について説明する。
【0045】
［第１群（Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、及び、Ｗ）］
本実施形態の二相ステンレス鋼管は、Ｆｅの一部に代えて、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、及び、Ｗからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼管の強度を高める。
本実施形態の二相ステンレス鋼管は、Ｆｅの一部に代えて、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、及び、Ｗからなる群から選択される１種以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼管の強度を高める。
【0046】
Ｔａ：０～０．１００％
タンタル（Ｔａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｔａ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｔａ含有量が０％超である場合、Ｔａは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｔａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｔａ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｔａ含有量は０～０．１００％である。
Ｔａ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｔａ含有量の好ましい上限は０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
タンタル（Ｔａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｔａ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｔａ含有量が０％超である場合、Ｔａは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｔａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｔａ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｔａ含有量は０～０．１００％である。
Ｔａ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｔａ含有量の好ましい上限は０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
【0047】
Ｔｉ：０～０．１００％
チタン（Ｔｉ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｔｉ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｔｉ含有量が０％超である場合、Ｔｉは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｔｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｔｉ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｔｉ含有量は０～０．１００％である。
Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．０９８％であり、さらに好ましくは０．０９５％であり、さらに好ましくは０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７５％であり、さらに好ましくは０．０７０％である。
チタン（Ｔｉ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｔｉ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｔｉ含有量が０％超である場合、Ｔｉは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｔｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｔｉ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｔｉ含有量は０～０．１００％である。
Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．０９８％であり、さらに好ましくは０．０９５％であり、さらに好ましくは０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７５％であり、さらに好ましくは０．０７０％である。
【0048】
Ｚｒ：０～０．１００％
ジルコニウム（Ｚｒ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｚｒ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｚｒ含有量が０％超である場合、Ｚｒは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｚｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｚｒ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｚｒ含有量は０～０．１００％である。
Ｚｒ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｚｒ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
ジルコニウム（Ｚｒ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｚｒ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｚｒ含有量が０％超である場合、Ｚｒは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｚｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｚｒ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｚｒ含有量は０～０．１００％である。
Ｚｒ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｚｒ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
【0049】
Ｈｆ：０～０．１００％
ハフニウム（Ｈｆ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｈｆ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｈｆ含有量が０％超である場合、Ｈｆは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｈｆが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｈｆ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｈｆ含有量は０～０．１００％である。
Ｈｆ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｈｆ含有量の好ましい上限は０．０９５％であり、さらに好ましくは０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
ハフニウム（Ｈｆ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｈｆ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｈｆ含有量が０％超である場合、Ｈｆは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｈｆが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｈｆ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｈｆ含有量は０～０．１００％である。
Ｈｆ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｈｆ含有量の好ましい上限は０．０９５％であり、さらに好ましくは０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
【0050】
Ｗ：０～０．２００％
タングステン（Ｗ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｗ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｗ含有量が０％超である場合、Ｗは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｗが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｗ含有量が０．２００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｗ含有量は０～０．２００％である。
Ｗ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｗ含有量の好ましい上限は０．１８０％であり、さらに好ましくは０．１５０％であり、さらに好ましくは０．１３０％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
タングステン（Ｗ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｗ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｗ含有量が０％超である場合、Ｗは炭窒化物を形成し、鋼管の強度を高める。Ｗが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｗ含有量が０．２００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の強度が高くなりすぎ、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｗ含有量は０～０．２００％である。
Ｗ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｗ含有量の好ましい上限は０．１８０％であり、さらに好ましくは０．１５０％であり、さらに好ましくは０．１３０％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
【0051】
［第２群：Ｓｂ］
本実施形態の二相ステンレス鋼管の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｓｂを含有してもよい。
本実施形態の二相ステンレス鋼管の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｓｂを含有してもよい。
【0052】
Ｓｂ：０～０．１００％
アンチモン（Ｓｂ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｓｂ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｓｂ含有量が０％超である場合、Ｓｂは鋼管の耐食性を高める。Ｓｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｓｂ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の高温での延性が低下して、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｓｂ含有量は０～０．１００％である。
Ｓｂ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｓｂ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
アンチモン（Ｓｂ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｓｂ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｓｂ含有量が０％超である場合、Ｓｂは鋼管の耐食性を高める。Ｓｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｓｂ含有量が０．１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の高温での延性が低下して、鋼管の熱間加工性が低下する。
したがって、Ｓｂ含有量は０～０．１００％である。
Ｓｂ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
Ｓｂ含有量の好ましい上限は０．０９０％であり、さらに好ましくは０．０８５％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０７０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
【0053】
［第３群（Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ、及び、希土類元素）］
本実施形態の二相ステンレス鋼管の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ、及び、希土類元素からなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼管の熱間加工性を高める。
本実施形態の二相ステンレス鋼管の化学組成はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ、及び、希土類元素からなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。これらの元素はいずれも任意元素であり、鋼管の熱間加工性を高める。
【0054】
Ｃａ：０～０．０２０％
カルシウム（Ｃａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃａ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｃａ含有量が０％超である場合、Ｃａは鋼管中のＳを硫化物として固定して、鋼管の熱間加工性を高める。Ｃａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｃａ含有量が０．０２０％を超えれば、鋼管中の酸化物が粗大化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｃａ含有量は０～０．０２０％である。
Ｃａ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｃａ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１４％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
カルシウム（Ｃａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃａ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｃａ含有量が０％超である場合、Ｃａは鋼管中のＳを硫化物として固定して、鋼管の熱間加工性を高める。Ｃａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｃａ含有量が０．０２０％を超えれば、鋼管中の酸化物が粗大化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｃａ含有量は０～０．０２０％である。
Ｃａ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｃａ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１４％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
【0055】
Ｍｇ：０～０．０２０％
マグネシウム（Ｍｇ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｇ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｍｇ含有量が０％超である場合、Ｍｇは鋼管中のＳを硫化物として固定して、鋼管の熱間加工性を高める。Ｍｇが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｍｇ含有量が０．０２０％を超えれば、鋼材中の酸化物が粗大化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｍｇ含有量は０～０．０２０％である。
Ｍｇ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００６％である。
Ｍｇ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
マグネシウム（Ｍｇ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｇ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｍｇ含有量が０％超である場合、Ｍｇは鋼管中のＳを硫化物として固定して、鋼管の熱間加工性を高める。Ｍｇが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｍｇ含有量が０．０２０％を超えれば、鋼材中の酸化物が粗大化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｍｇ含有量は０～０．０２０％である。
Ｍｇ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００６％である。
Ｍｇ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
【0056】
Ｂ：０～０．０２０％
ホウ素（Ｂ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｂ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｂ含有量が０％超である場合、Ｂは鋼管中のＳの粒界への偏析を抑制し、鋼管の熱間加工性を高める。Ｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｂ含有量が０．０２０％を超えれば、ボロン窒化物（ＢＮ）が生成する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｂ含有量は０～０．０２０％である。
Ｂ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｂ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１４％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
ホウ素（Ｂ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｂ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、Ｂ含有量が０％超である場合、Ｂは鋼管中のＳの粒界への偏析を抑制し、鋼管の熱間加工性を高める。Ｂが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ｂ含有量が０．０２０％を超えれば、ボロン窒化物（ＢＮ）が生成する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、Ｂ含有量は０～０．０２０％である。
Ｂ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
Ｂ含有量の好ましい上限は０．０１８％であり、さらに好ましくは０．０１６％であり、さらに好ましくは０．０１４％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
【0057】
希土類元素：０～０．２００％
希土類元素（ＲＥＭ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、ＲＥＭ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、ＲＥＭ含有量が０％超である場合、ＲＥＭは鋼管中のＳを硫化物として固定して、鋼管の熱間加工性を高める。ＲＥＭが少しでも含有されれば上記効果がある程度得られる。
しかしながら、ＲＥＭ含有量が０．２００％を超えれば、鋼管中の酸化物が粗大化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、ＲＥＭ含有量は０～０．２００％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００８％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい上限は０．１８０％であり、さらに好ましくは０．１６０％であり、さらに好ましくは０．１４０％であり、さらに好ましくは０．１２０％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
希土類元素（ＲＥＭ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、ＲＥＭ含有量は０％であってもよい。
含有される場合、つまり、ＲＥＭ含有量が０％超である場合、ＲＥＭは鋼管中のＳを硫化物として固定して、鋼管の熱間加工性を高める。ＲＥＭが少しでも含有されれば上記効果がある程度得られる。
しかしながら、ＲＥＭ含有量が０．２００％を超えれば、鋼管中の酸化物が粗大化する。そのため、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼管の靭性が低下する。
したがって、ＲＥＭ含有量は０～０．２００％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００５％であり、さらに好ましくは０．００８％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。
ＲＥＭ含有量の好ましい上限は０．１８０％であり、さらに好ましくは０．１６０％であり、さらに好ましくは０．１４０％であり、さらに好ましくは０．１２０％であり、さらに好ましくは０．１００％であり、さらに好ましくは０．０８０％であり、さらに好ましくは０．０６０％であり、さらに好ましくは０．０５０％である。
【0058】
なお、本明細書におけるＲＥＭは、原子番号２１番のスカンジウム（Ｓｃ）、原子番号３９番のイットリウム（Ｙ）、及び、ランタノイドである原子番号５７番のランタン（Ｌａ）～原子番号７１番のルテチウム（Ｌｕ）からなる群から選択される１元素以上を意味する。また、本明細書におけるＲＥＭ含有量は、これらの元素の合計含有量を意味する。
【0059】
［（特徴２）ミクロ組織について］
本実施形態の二相ステンレス鋼管のミクロ組織は、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなる。ミクロ組織中のフェライト、オーステナイト、σ相以外の他の組織は無視できるほど少ない。具体的には、本実施形態による二相ステンレス鋼管のミクロ組織は、フェライト及びオーステナイト以外に、析出物や介在物等を微小量含んでもよい。ただし、本実施形態による二相ステンレス鋼管の化学組成においては、析出物や介在物等の体積率は、フェライト、オーステナイト及びσ相の体積率と比較して、無視できるほど小さい。
本実施形態の二相ステンレス鋼管のミクロ組織は、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなる。ミクロ組織中のフェライト、オーステナイト、σ相以外の他の組織は無視できるほど少ない。具体的には、本実施形態による二相ステンレス鋼管のミクロ組織は、フェライト及びオーステナイト以外に、析出物や介在物等を微小量含んでもよい。ただし、本実施形態による二相ステンレス鋼管の化学組成においては、析出物や介在物等の体積率は、フェライト、オーステナイト及びσ相の体積率と比較して、無視できるほど小さい。
【0060】
本実施形態の二相ステンレス鋼管のミクロ組織では、フェライトの体積率が３５．０～６５．０％である。フェライトの体積率が低すぎれば、鋼管の降伏強度、及び／又は、耐食性が低下する場合がある。一方、フェライトの体積率が高すぎれば、鋼管の靭性、及び／又は、熱間加工性が低下する場合がある。
したがって、本実施形態の二相ステンレス鋼管のミクロ組織において、フェライトの体積率は３５．０～６５．０％である。
フェライトの体積率の好ましい下限は３６．０％であり、さらに好ましくは３７．０％である。
フェライトの体積率の好ましい上限は６４．０％であり、さらに好ましくは６３．０％である。
したがって、本実施形態の二相ステンレス鋼管のミクロ組織において、フェライトの体積率は３５．０～６５．０％である。
フェライトの体積率の好ましい下限は３６．０％であり、さらに好ましくは３７．０％である。
フェライトの体積率の好ましい上限は６４．０％であり、さらに好ましくは６３．０％である。
【0061】
本実施形態の二相ステンレス鋼管のミクロ組織において、σ相は、耐食性を低下する。したがって、σ相の体積率は小さい方が好ましい。σ相の体積率が１．０％以上であれば、二相ステンレス鋼管の耐食性が低下する。したがって、σ相の体積率は０～１．０％未満である。
σ相の体積率は低い方が好ましく、σ相の体積率は０％が最も好ましい。しかしながら、σ相の体積率を過度に低減すれば、製造コストが大幅に高くなる。したがって、σ相の体積率の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．１％である。
σ相の体積率は低い方が好ましく、σ相の体積率は０％が最も好ましい。しかしながら、σ相の体積率を過度に低減すれば、製造コストが大幅に高くなる。したがって、σ相の体積率の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．１％である。
【0062】
ミクロ組織の残部はオーステナイトからなる。ミクロ組織は、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなる場合、他の特徴１、特徴３及び特徴４を満たすことを前提として、高い強度と優れた耐食性とが得られる。
【0063】
［フェライト体積率及びσ相体積率の測定方法］
二相ステンレス鋼管のフェライトの体積率は、ＡＳＴＭ Ｅ５６２（２０１９）に準拠した方法で求めることができる。
具体的には、二相ステンレス鋼管から、管軸方向に５ｍｍ、管周方向に５ｍｍの観察面を有するミクロ組織観察用の試験片を、肉厚中央部から採取する。本明細書において、鋼管の管周方向とは、管軸方向と管径方向とに垂直な方向を意味する。なお、上記観察面が得られれば、試験片の大きさは特に限定されない。
二相ステンレス鋼管のフェライトの体積率は、ＡＳＴＭ Ｅ５６２（２０１９）に準拠した方法で求めることができる。
具体的には、二相ステンレス鋼管から、管軸方向に５ｍｍ、管周方向に５ｍｍの観察面を有するミクロ組織観察用の試験片を、肉厚中央部から採取する。本明細書において、鋼管の管周方向とは、管軸方向と管径方向とに垂直な方向を意味する。なお、上記観察面が得られれば、試験片の大きさは特に限定されない。
【0064】
試験片の観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨された観察面を７％水酸化カリウム腐食液中で電解腐食して、組織現出を行う。組織が現出された観察面を、光学顕微鏡を用いて１０視野観察する。各視野の面積は、１．００ｍｍ２（倍率１００倍）とする。各視野において、コントラストからフェライト及びオーステナイトを特定する。７％水酸化カリウム腐食液中で電解腐食した場合、明度の低い領域がフェライトに相当し、明度の高い領域がオーステナイトに相当する。したがって、当業者であれば、コントラストからフェライト及びオーステナイトを容易に特定できる。
特定したフェライトの面積率をＡＳＴＭ Ｅ５６２（２０１９）に準拠した点算法で測定する。各視野で得られたフェライトの面積率（合計１０個）の算術平均値を、フェライトの体積率（％）と定義する。フェライトの体積率（％）は、得られた数値の小数第二位を四捨五入した小数第一位の値とする。
特定したフェライトの面積率をＡＳＴＭ Ｅ５６２（２０１９）に準拠した点算法で測定する。各視野で得られたフェライトの面積率（合計１０個）の算術平均値を、フェライトの体積率（％）と定義する。フェライトの体積率（％）は、得られた数値の小数第二位を四捨五入した小数第一位の値とする。
【0065】
二相ステンレス鋼管のσ相の体積率は、次の方法で求める。
上述の組織が現出された観察面を、光学顕微鏡を用いて５視野観察する。各視野の面積は、０．０６２５ｍｍ２（倍率４００倍、２５０μｍ×２５０μｍ）とする。各視野において、コントラストからσ相を特定する。７％水酸化カリウム腐食液中で電解腐食された観察面では、σ相は他の組織と比較して明度が低い黒色の領域として特定できる。なお、各視野において、元素濃度分析（ＥＤＳ分析）を実施して、σ相を特定してもよい。元素濃度分析を実施する場合は次の方法でσ相を特定する。各視野において、コントラストに基づいて粒子を特定する。特定された粒子に対して、ＥＤＳ分析を実施する。ＥＤＳ分析では、加速電圧を２０ｋＶとし、対象元素をＮ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｂとして定量する。各粒子のＥＤＳ分析結果に基づいて、質量％で、粒子中のＣｒ含有量が３５．０％以上であり、Ｍｏ含有量が３．０％以上である場合、その粒子をσ相と特定する。
上述の組織が現出された観察面を、光学顕微鏡を用いて５視野観察する。各視野の面積は、０．０６２５ｍｍ２（倍率４００倍、２５０μｍ×２５０μｍ）とする。各視野において、コントラストからσ相を特定する。７％水酸化カリウム腐食液中で電解腐食された観察面では、σ相は他の組織と比較して明度が低い黒色の領域として特定できる。なお、各視野において、元素濃度分析（ＥＤＳ分析）を実施して、σ相を特定してもよい。元素濃度分析を実施する場合は次の方法でσ相を特定する。各視野において、コントラストに基づいて粒子を特定する。特定された粒子に対して、ＥＤＳ分析を実施する。ＥＤＳ分析では、加速電圧を２０ｋＶとし、対象元素をＮ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｂとして定量する。各粒子のＥＤＳ分析結果に基づいて、質量％で、粒子中のＣｒ含有量が３５．０％以上であり、Ｍｏ含有量が３．０％以上である場合、その粒子をσ相と特定する。
【0066】
特定されたσ相の面積を求める。５つの視野でのσ相の総面積と、５つの視野の総面積とに基づいて、σ相の面積率（％）を求める。求めたσ相の面積率（％）を、σ相の体積率（％）とみなす。本実施形態において、σ相の体積率（％）は、得られた数値の小数第二位を四捨五入した小数第一位の値とする。
【0067】
［（特徴３）非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比について］
本実施形態の二相ステンレス鋼管では、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比である非固溶Ｎｂ／Ａｌ比が１．０以上である。以下、これらの事項について説明する。
本実施形態の二相ステンレス鋼管では、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比である非固溶Ｎｂ／Ａｌ比が１．０以上である。以下、これらの事項について説明する。
【0068】
［非固溶Ｎｂ含有量について］
非固溶Ｎｂは、母材に固溶しておらず、析出物中に含有されるＮｂである。本実施形態の二相ステンレス鋼管では、鋼管中にＮｂ炭窒化物を十分に生成することにより、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度が得られる。非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％未満であれば、鋼管中においてＮｂ炭窒化物が十分に生成していない。そのため、十分な降伏強度が得られない。したがって、非固溶Ｎｂ含有量は質量％で０．００８％以上である。
非固溶Ｎｂは、母材に固溶しておらず、析出物中に含有されるＮｂである。本実施形態の二相ステンレス鋼管では、鋼管中にＮｂ炭窒化物を十分に生成することにより、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度が得られる。非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％未満であれば、鋼管中においてＮｂ炭窒化物が十分に生成していない。そのため、十分な降伏強度が得られない。したがって、非固溶Ｎｂ含有量は質量％で０．００８％以上である。
【0069】
非固溶Ｎｂ含有量の好ましい下限は質量％で０．００９％であり、さらに好ましくは０．０１０％であり、さらに好ましくは０．０１２％であり、さらに好ましくは０．０１５％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。
非固溶Ｎｂ含有量の上限は特に限定されない。特徴１を満たす化学組成の場合、非固溶Ｎｂ含有量の上限は例えば０．３００％であり、例えば０．２５０％である。
非固溶Ｎｂ含有量の上限は特に限定されない。特徴１を満たす化学組成の場合、非固溶Ｎｂ含有量の上限は例えば０．３００％であり、例えば０．２５０％である。
【0070】
［非固溶Ｎｂ／Ａｌ比について］
非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比である非固溶Ｎｂ／Ａｌ比は、次の式で定義できる。
非固溶Ｎｂ／Ａｌ比＝非固溶Ｎｂ含有量（質量％）／非固溶Ａｌ含有量（質量％）
非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比である非固溶Ｎｂ／Ａｌ比は、次の式で定義できる。
非固溶Ｎｂ／Ａｌ比＝非固溶Ｎｂ含有量（質量％）／非固溶Ａｌ含有量（質量％）
【0071】
非固溶Ｎｂ／Ａｌ比は、鋼管中のＮｂ炭窒化物の生成量の、鋼管中のＡｌ窒化物の生成量に対する比率の指標である。上述のとおり、鋼管中のＮｂ炭窒化物は、析出強化により鋼管の強度を高める。一方、Ａｌ窒化物はＮｂ炭窒化物と比較して粗大であり、析出強化に実質的に寄与しない。Ａｌ窒化物はさらに、鋼管中の固溶Ｎ量を低減し、Ｎｂ炭窒化物の生成に利用される固溶Ｎ量も低減する。そのため、Ｎｂ炭窒化物がある程度生成しても、Ｎｂ炭窒化物の生成量に対してＡｌ窒化物が過剰に生成すれば、鋼管中の固溶Ｎ量及びＮｂ炭窒化物の生成量が十分に得られない。その結果、二相ステンレス鋼管において十分な強度が得られない場合がある。
【0072】
特徴１及び特徴２を満たす二相ステンレス鋼管において、非固溶Ｎｂ含有量が０．００８％以上であり、かつ、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比が１．０以上であれば、鋼管中において、十分なＮｂ炭窒化物の生成量及び十分な固溶Ｎ量を確保できる。その結果、二相ステンレス鋼管の降伏強度を６５５ＭＰａ以上に高めることができる。
【0073】
非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の好ましい下限は１．１であり、さらに好ましくは１．２であり、さらに好ましくは１．５であり、さらに好ましくは２．０であり、さらに好ましくは２．５であり、さらに好ましくは３．０である。
非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の上限は特に限定されない。特徴１を満たす化学組成の場合、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の上限は例えば、７０．０であり、例えば、６５．０である。
非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の上限は特に限定されない。特徴１を満たす化学組成の場合、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の上限は例えば、７０．０であり、例えば、６５．０である。
【0074】
［非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の測定方法］
非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比は次の方法で求める。
二相ステンス鋼管から、直径８ｍｍ、長さ５０ｍｍの円柱試験片を採取する。具体的には、鋼管の肉厚中央部を中心軸とした円柱試験片を作製する。円柱試験片の軸方向は、鋼管の管軸方向とする。
非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比は次の方法で求める。
二相ステンス鋼管から、直径８ｍｍ、長さ５０ｍｍの円柱試験片を採取する。具体的には、鋼管の肉厚中央部を中心軸とした円柱試験片を作製する。円柱試験片の軸方向は、鋼管の管軸方向とする。
【0075】
円柱試験片に対して、１０％ＡＡ系溶液（体積分率で１０％アセチルアセトン、１％テトラメチルアンモニウムクロリド、８９％メタノール溶液を含有する溶液）を用いて、定電流電気分解を実施する。
【0076】
初めに、円柱試験片の表面の付着物（表面のスケール及び不純物）を除去するために、予備電気分解を実施する。予備電気分解は、常温（２５℃）にて電流：１０００ｍＡでスケールの表面から約１００μｍ深さ位置までの領域を電解する。予備電気分解後、円柱試験片をアルコール溶液に浸漬する。アルコール溶液に浸漬した円柱試験片に対して超音波洗浄を実施して、円柱試験片の表面の付着物を除去する。付着物が除去された円柱試験片の質量、つまり、定電流電気分解前の円柱試験片の質量を測定する。
【0077】
次に、円柱試験片に対して定電流電気分解を実施する。具体的には、新しい１０％ＡＡ系溶液を準備する。そして、新しい１０％ＡＡ系溶液を用いて、常温にて、電流密度を２０ｍＡ／ｃｍ２に保持して電解する。定電流電気分解後、円柱試験片をアルコール溶液に浸漬した後、円柱試験片に超音波洗浄を実施して、円柱試験片表面の付着物を除去する。付着物が除去された円柱試験片の質量を測定し、定電流電気分解後の円柱試験片の質量とする。
【0078】
定電流電気分解に用いた１０％ＡＡ系溶液、及び、その後の超音波洗浄に用いたアルコール溶液を、メッシュサイズ０．２μｍのフィルタで吸引ろ過して残渣を抽出する。
【0079】
抽出された残渣に対して化学元素分析を実施する。具体的には、残渣を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対してＩＣＰ－ＡＥＳを用いた化学元素分析を実施して、Ｎｂ及びＡｌを定量分析する。定量分析により得られたＮｂ質量、及びＡｌ質量と、定電流電気分解前後の円柱試験片の質量差とに基づいて、残渣中のＮｂ含有量（質量％）、及び、残渣中のＡｌ含有量（質量％）を求める。得られた残渣中のＮｂ含有量を、非固溶Ｎｂ含有量（質量％）とする。得られた残渣中のＡｌ含有量を、非固溶Ａｌ含有量（質量％）とする。非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ａｌ含有量に基づいて、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を求める。
【0080】
［（特徴４）降伏強度について］
本実施形態による二相ステンレス鋼管の降伏強度は、６５５ＭＰａ以上（９５ｋｓｉ以上）である。本実施形態の二相ステンレス鋼管は特徴１～特徴３を満たす。その結果、優れた耐食性が得られ、かつ、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度も得られる。
本実施形態による二相ステンレス鋼管の降伏強度は、６５５ＭＰａ以上（９５ｋｓｉ以上）である。本実施形態の二相ステンレス鋼管は特徴１～特徴３を満たす。その結果、優れた耐食性が得られ、かつ、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度も得られる。
【0081】
本実施形態による二相ステンレス鋼管の降伏強度の好ましい下限は６６０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは６６５ＭＰａであり、さらに好ましくは６７０ＭＰａであり、さらに好ましくは６７５ＭＰａである。
本実施形態による二相ステンレス鋼管の降伏強度の上限は特に限定されないが、例えば、８００ＭＰａである。
本実施形態による二相ステンレス鋼管の降伏強度の上限は特に限定されないが、例えば、８００ＭＰａである。
【0082】
［降伏強度の測定方法］
本実施形態の二相ステンレス鋼管の降伏強度は、ＡＳＴＭ Ｅ８／Ｅ８Ｍ（２０２２）に準拠した方法で引張試験を実施して求める。
具体的には、本実施形態の二相ステンレス鋼管から、円弧状試験片を採取する。円弧状試験片は例えば、厚さが鋼管の肉厚と同じであって、幅が２５．４ｍｍ、標点距離が５０．８ｍｍである。円弧状試験片の長手方向は、鋼管の管軸方向と平行とする。
本実施形態の二相ステンレス鋼管の降伏強度は、ＡＳＴＭ Ｅ８／Ｅ８Ｍ（２０２２）に準拠した方法で引張試験を実施して求める。
具体的には、本実施形態の二相ステンレス鋼管から、円弧状試験片を採取する。円弧状試験片は例えば、厚さが鋼管の肉厚と同じであって、幅が２５．４ｍｍ、標点距離が５０．８ｍｍである。円弧状試験片の長手方向は、鋼管の管軸方向と平行とする。
【0083】
円弧状試験片を用いて、常温（２５℃）、大気中で引張試験を実施する。本実施形態では、引張試験より得られた０．２％オフセット耐力を、降伏強度（ＭＰａ）と定義する。本実施形態において、降伏強度（ＭＰａ）は、得られた数値の小数第一位を四捨五入した整数値である。
【0084】
［本実施形態の二相ステンレス鋼管の効果］
本実施形態の二相ステンレス鋼管は特徴１～特徴４を満たす。そのため、本実施形態の二相ステンレス鋼管では、６５５ＭＰａ以上（９５ｋｓｉ以上）の高い降伏強度が得られ、さらに、優れた耐食性が得られる。
本実施形態の二相ステンレス鋼管は特徴１～特徴４を満たす。そのため、本実施形態の二相ステンレス鋼管では、６５５ＭＰａ以上（９５ｋｓｉ以上）の高い降伏強度が得られ、さらに、優れた耐食性が得られる。
【0085】
［耐食性について］
本実施形態において、二相ステンレス鋼管の耐食性は、次の方法で評価する。
本実施形態において、二相ステンレス鋼管の耐食性は、次の方法で評価する。
【0086】
［耐食性評価方法］
本実施形態の二相ステンレス鋼管から、４点曲げ試験用の試験片を採取する。試験片の大きさは例えば、厚さが２ｍｍ、幅が１０ｍｍ、長さが７５ｍｍである。鋼管の肉厚中央部から試験片を作製する。この場合、試験片の長さ方向は、鋼管の管軸方向と平行とする。
本実施形態の二相ステンレス鋼管から、４点曲げ試験用の試験片を採取する。試験片の大きさは例えば、厚さが２ｍｍ、幅が１０ｍｍ、長さが７５ｍｍである。鋼管の肉厚中央部から試験片を作製する。この場合、試験片の長さ方向は、鋼管の管軸方向と平行とする。
【0087】
試験溶液として、ｐＨ＝４．０に調整した２０質量％の塩化ナトリウム水溶液を用いる。ＡＳＴＭ Ｇ３９－９９（２０２１）に準拠して、試験片に対して４点曲げによって、実降伏応力の９０％に相当する応力を負荷する。応力を負荷した試験片を試験治具ごとオートクレーブに封入する。オートクレーブに試験溶液を、気相部を残して注入し、試験浴とする。試験浴を脱気した後、オートクレーブに０．２ｂａｒのＨ２Ｓガスと３０ｂａｒのＣＯ２ガスとの混合ガスを加圧封入し、試験浴を撹拌して混合ガスを飽和させる。オートクレーブを封じた後、試験浴を９０℃で７２０時間撹拌する。
【0088】
本実施形態では、上述の試験環境において７２０時間経過後に、１０倍のルーペで観察して割れの有無を確認する。ルーペによる観察により割れの発生が疑われる場合さらに、倍率１００倍の光学顕微鏡で観察して、割れの有無を確認する。割れが確認されない場合、「優れた耐食性が得られる」と評価する。
【0089】
［二相ステンレス鋼管の形状］
本実施形態の二相ステンレス鋼管は、溶接管であってもよいし、継目無鋼管であってもよい。好ましくは、本実施形態による二相ステンレス鋼管は、継目無鋼管である。
本実施形態の二相ステンレス鋼管は、溶接管であってもよいし、継目無鋼管であってもよい。好ましくは、本実施形態による二相ステンレス鋼管は、継目無鋼管である。
【0090】
［製造方法］
上述の構成を有する本実施形態の二相ステンレス鋼管の製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態による二相ステンレス鋼管の製造方法は、以下に説明する製造方法に限定されない。
上述の構成を有する本実施形態の二相ステンレス鋼管の製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態による二相ステンレス鋼管の製造方法は、以下に説明する製造方法に限定されない。
【0091】
本実施形態の二相ステンレス鋼管の製造方法は、次の工程を含む。
（工程１）素材準備工程
（工程２）熱間加工工程
（工程３）溶体化処理工程
（工程４）矯正工程
（工程５）時効熱処理工程
以下、各工程について説明する。
（工程１）素材準備工程
（工程２）熱間加工工程
（工程３）溶体化処理工程
（工程４）矯正工程
（工程５）時効熱処理工程
以下、各工程について説明する。
【0092】
［（工程１）素材準備工程］
素材準備工程では、特徴１を満たす化学組成を有する素材を準備する。素材は製造して準備してもよく、第三者から購入することにより準備してもよい。すなわち、素材を準備する方法は特に限定されない。
素材準備工程では、特徴１を満たす化学組成を有する素材を準備する。素材は製造して準備してもよく、第三者から購入することにより準備してもよい。すなわち、素材を準備する方法は特に限定されない。
【0093】
素材を製造する場合、例えば、次の方法で製造する。上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。溶鋼を用いて連続鋳造法により鋳片（スラブ、ブルーム、又は、ビレット）を製造する。溶鋼を用いて造塊法により鋼塊（インゴット）を製造してもよい。必要に応じて、スラブ、ブルーム又はインゴットを分塊圧延して、ビレットを製造してもよい。以上の工程により素材を製造する。
【0094】
［（工程２）熱間加工工程］
熱間加工工程では、上記素材準備工程で準備された素材を熱間加工して、素管を製造する。熱間加工は、熱間鍛造であってもよく、熱間押出であってもよく、熱間圧延であってもよい。熱間加工の方法は、特に限定されず、周知の方法でよい。
熱間加工工程では、上記素材準備工程で準備された素材を熱間加工して、素管を製造する。熱間加工は、熱間鍛造であってもよく、熱間押出であってもよく、熱間圧延であってもよい。熱間加工の方法は、特に限定されず、周知の方法でよい。
【0095】
熱間加工方法として、例えば、ユジーン・セジュルネ法、又は、エルハルトプッシュベンチ法等の熱間押出を実施してもよく、熱間圧延の一種である、マンネスマン法による穿孔圧延を実施してもよい。なお、熱間加工は、１回のみ実施してもよく、複数回実施してもよい。例えば、素材に対して上述の穿孔圧延を実施した後、上述の熱間押出を実施してもよい。例えばさらに、素材に対して、上述の穿孔圧延を実施した後、熱間圧延の一種である延伸圧延を実施してもよい。すなわち、熱間加工工程では、周知の方法により熱間加工を実施して、素管を製造する。なお、熱間加工時の加熱温度は例えば、１０００～１２８０℃である。
【0096】
［（工程３）溶体化処理工程］
溶体化処理工程では、熱間加工工程後の素管に対して、溶体化処理を実施する。具体的には、素管を熱処理炉に装入して素管を加熱する。そして、素管を所望の温度（溶体化温度）で保持した後、急冷する。溶体化処理では、次の条件を満たす。
（条件１）
素管を加熱時の７００～９００℃での平均昇温速度ＨＲ１を０．２５℃／秒以上とする。
（条件２）
溶体化温度Ｔ１を９８０～１１００℃とする。
以下、各条件について説明する。
溶体化処理工程では、熱間加工工程後の素管に対して、溶体化処理を実施する。具体的には、素管を熱処理炉に装入して素管を加熱する。そして、素管を所望の温度（溶体化温度）で保持した後、急冷する。溶体化処理では、次の条件を満たす。
（条件１）
素管を加熱時の７００～９００℃での平均昇温速度ＨＲ１を０．２５℃／秒以上とする。
（条件２）
溶体化温度Ｔ１を９８０～１１００℃とする。
以下、各条件について説明する。
【0097】
（条件１について）
溶体化処理の加熱時において、７００～９００℃の温度域ではＡｌ窒化物が生成しやすい。７００～９００℃の温度域での滞在時間をなるべく短くすることにより、素管中にＡｌ窒化物が生成するのを抑制し、その結果、製造された素管中の非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を高める。７００～９００℃での平均昇温速度ＨＲ１が０．２５℃／秒以上であれば、製造された素管中の非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を十分に高めることができる。平均昇温速度ＨＲ１の上限は例えば、０．６０℃／秒である。
溶体化処理の加熱時において、７００～９００℃の温度域ではＡｌ窒化物が生成しやすい。７００～９００℃の温度域での滞在時間をなるべく短くすることにより、素管中にＡｌ窒化物が生成するのを抑制し、その結果、製造された素管中の非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を高める。７００～９００℃での平均昇温速度ＨＲ１が０．２５℃／秒以上であれば、製造された素管中の非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を十分に高めることができる。平均昇温速度ＨＲ１の上限は例えば、０．６０℃／秒である。
【0098】
（条件２について）
溶体化温度Ｔ１は、鋼管のミクロ組織中のフェライト体積率に影響する。溶体化温度Ｔ１が低すぎる場合、二相ステンレス鋼管のフェライト体積率が３５．０％未満になり、製造された二相ステンレス鋼管の強度、及び／又は、耐食性が低下する場合がある。一方、溶体化温度Ｔ１が高すぎれば、溶体化処理後の二相ステンレス鋼管のフェライトの体積率が６５．０％以上になり、かえって鋼管の耐食性が低下する場合がある。溶体化温度Ｔ１が９８０～１１００℃であれば、二相ステンレス鋼管のフェライト体積率が適切な範囲となる。
溶体化温度Ｔ１は、鋼管のミクロ組織中のフェライト体積率に影響する。溶体化温度Ｔ１が低すぎる場合、二相ステンレス鋼管のフェライト体積率が３５．０％未満になり、製造された二相ステンレス鋼管の強度、及び／又は、耐食性が低下する場合がある。一方、溶体化温度Ｔ１が高すぎれば、溶体化処理後の二相ステンレス鋼管のフェライトの体積率が６５．０％以上になり、かえって鋼管の耐食性が低下する場合がある。溶体化温度Ｔ１が９８０～１１００℃であれば、二相ステンレス鋼管のフェライト体積率が適切な範囲となる。
【0099】
なお、溶体化温度Ｔ１での保持時間ｔ１は例えば、１０～１８０分である。ここで、溶体化温度Ｔ１とは、溶体化処理を実施するための熱処理炉の温度（℃）を意味する。溶体化温度Ｔ１での保持時間ｔ１とは、素管が溶体化温度で保持される時間（分）を意味する。
【0100】
［（工程４）矯正工程］
矯正工程では、上述の溶体化処理工程を実施した素管に対して、常温で矯正を実施する。矯正により素管に歪みを付与することにより、次工程の時効熱処理工程において、十分な量のＮｂ炭窒化物を生成させる。
矯正工程では、上述の溶体化処理工程を実施した素管に対して、常温で矯正を実施する。矯正により素管に歪みを付与することにより、次工程の時効熱処理工程において、十分な量のＮｂ炭窒化物を生成させる。
【0101】
図１は、矯正機の一例であるロータリーストレートナーの模式図である。図１を参照して、ロータリーストレートナーは、複数のスタンドＳＴ１～ＳＴｎ（ｎは３以上の自然数）を備える。図１では、ロータリーストレートナーは４個のスタンドを有する。しかしながら、スタンドの数は３個以上であれば特に限定されない。例えば、３個のスタンドによって矯正されてもよいし、５個以上のスタンドによって矯正されてもよい。各スタンドは一対の傾斜ロールを備える。各スタンドは、素管が通過するパスラインＰＬに沿って、一列に配置される。複数のスタンドのうち、スタンドＳＴ２以外のスタンドの傾斜ロールはパスラインＰＬ上に配置し、スタンドＳＴ２の傾斜ロールはパスラインＰＬからずれている。
【0102】
図２は、図１の矯正機の正面図である。図２の左に示す図は、矯正を実施する前の素管の軸方向に垂直な断面図である。図２の右に示す図は、最もロールギャップＤＢの小さいスタンドの正面図である。本実施形態の矯正では、クラッシュ矯正を実施する。クラッシュ矯正とは、素管に圧下を加え、楕円変形に変形させる矯正を意味する。図２を参照して、最もロールギャップＤＢが小さいスタンドにおける、素管への圧下量をクラッシュ量δｃ（ｍｍ）と定義する。クラッシュ量δｃは、矯正前の素管の外径ＤＡから最もロールギャップＤＢが小さいスタンドにおけるロールギャップＤＢを差し引くことで求めることができる。
【0103】
矯正工程では、次の条件を満たす。
（条件３）
クラッシュ量δｃを３ｍｍ以上とする。
（条件３）
クラッシュ量δｃを３ｍｍ以上とする。
【0104】
（条件３について）
矯正でのクラッシュ量δｃが小さすぎれば、時効熱処理前の素管に十分に歪みが導入されない。そのため、次工程の時効熱処理工程において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成しない。クラッシュ量δｃが３ｍｍ以上であれば、素管に十分に歪みが導入される。その結果、時効熱処理工程後の二相ステンレス鋼管において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成し、十分な非固溶Ｎｂ含有量が得られる。なお、クラッシュ量の上限は例えば、８ｍｍである。
矯正でのクラッシュ量δｃが小さすぎれば、時効熱処理前の素管に十分に歪みが導入されない。そのため、次工程の時効熱処理工程において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成しない。クラッシュ量δｃが３ｍｍ以上であれば、素管に十分に歪みが導入される。その結果、時効熱処理工程後の二相ステンレス鋼管において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成し、十分な非固溶Ｎｂ含有量が得られる。なお、クラッシュ量の上限は例えば、８ｍｍである。
【0105】
［（工程５）時効熱処理工程］
時効熱処理工程では、素管に対して時効熱処理を実施する。本実施形態の時効熱処理工程では、時効熱処理を実施するときに、σ相の生成を抑制しつつ、十分な量のＮｂ炭窒化物を生成する。時効熱処理は次の条件を満たす。
（条件４）
時効熱処理温度Ｔ２が次の式（Ａ）を満たす。
Ｔ２＜７００－（０．５Ｃｒ＋０．３Ｍｎ＋３Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋８Ｎｂ－Ｎｉ－０．６Ｃｕ－４Ｃｏ－１０Ｓｎ）２ （Ａ）
ここで、式（Ａ）中の各元素記号には、二相ステンレス鋼管の対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（条件５）
時効熱処理温度Ｔ２での保持時間ｔ２が式（Ｂ）を満たす。
ｔ２＞（１／６０）×１０（３２００／（Ｔ２＋２７３．１５）－３Ｎｂ） （Ｂ）
ここで、式（Ｂ）中のＴ２には、時効熱処理温度Ｔ２（℃）が代入され、式（Ｂ）中のＮｂには、二相ステンレス鋼管の質量％でのＮｂ含有量が代入される。
以下、各条件について説明する。
時効熱処理工程では、素管に対して時効熱処理を実施する。本実施形態の時効熱処理工程では、時効熱処理を実施するときに、σ相の生成を抑制しつつ、十分な量のＮｂ炭窒化物を生成する。時効熱処理は次の条件を満たす。
（条件４）
時効熱処理温度Ｔ２が次の式（Ａ）を満たす。
Ｔ２＜７００－（０．５Ｃｒ＋０．３Ｍｎ＋３Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋８Ｎｂ－Ｎｉ－０．６Ｃｕ－４Ｃｏ－１０Ｓｎ）２ （Ａ）
ここで、式（Ａ）中の各元素記号には、二相ステンレス鋼管の対応する元素の質量％での含有量が代入される。
（条件５）
時効熱処理温度Ｔ２での保持時間ｔ２が式（Ｂ）を満たす。
ｔ２＞（１／６０）×１０（３２００／（Ｔ２＋２７３．１５）－３Ｎｂ） （Ｂ）
ここで、式（Ｂ）中のＴ２には、時効熱処理温度Ｔ２（℃）が代入され、式（Ｂ）中のＮｂには、二相ステンレス鋼管の質量％でのＮｂ含有量が代入される。
以下、各条件について説明する。
【0106】
（条件４について）
ＦｎＡを次のとおり定義する。
ＦｎＡ＝７００－（０．５Ｃｒ＋０．３Ｍｎ＋３Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋８Ｎｂ－Ｎｉ－０．６Ｃｕ－４Ｃｏ－１０Ｓｎ）２
ＦｎＡは、σ相の生成を促進する温度（℃）の下限を意味する。ＦｎＡ中のＣｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｓｉ及びＮｂは、σ相の生成を促進する元素である。一方、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ及びＳｎは、σ相の生成を抑制する元素である。時効熱処理温度Ｔ２がＦｎＡ以上であれば、時効熱処理中の素管においてσ相の生成が促進される。その結果、製造された二相ステンレス鋼管において、σ相の体積率が過度に高くなる。時効熱処理温度Ｔ２がＦｎＡ未満であれば、時効熱処理中の素管においてσ相の生成が十分に抑制される。その結果、製造された二相ステンレス鋼管において、σ相の体積率が十分に低減する。
ＦｎＡを次のとおり定義する。
ＦｎＡ＝７００－（０．５Ｃｒ＋０．３Ｍｎ＋３Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋８Ｎｂ－Ｎｉ－０．６Ｃｕ－４Ｃｏ－１０Ｓｎ）２
ＦｎＡは、σ相の生成を促進する温度（℃）の下限を意味する。ＦｎＡ中のＣｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｓｉ及びＮｂは、σ相の生成を促進する元素である。一方、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ及びＳｎは、σ相の生成を抑制する元素である。時効熱処理温度Ｔ２がＦｎＡ以上であれば、時効熱処理中の素管においてσ相の生成が促進される。その結果、製造された二相ステンレス鋼管において、σ相の体積率が過度に高くなる。時効熱処理温度Ｔ２がＦｎＡ未満であれば、時効熱処理中の素管においてσ相の生成が十分に抑制される。その結果、製造された二相ステンレス鋼管において、σ相の体積率が十分に低減する。
【0107】
（条件５について）
ＦｎＢを次のとおり定義する。
ＦｎＢ＝（１／６０）×１０（３２００／（Ｔ２＋２７３．１５）－３Ｎｂ）
ＦｎＢは、十分な量のＮｂ炭窒化物の生成に必要な保持時間（分）の下限を意味する。Ｎｂ炭窒化物の生成には鋼管中のＮｂ含有量が大きく影響するため、ＦｎＢ中にＮｂが含まれる。時効熱処理温度Ｔ２での保持時間ｔ２がＦｎＢ以下であれば、製造された二相ステンレス鋼管において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成していない。そのため、十分な非固溶Ｎｂ含有量が得られない。保持時間ｔ２がＦｎＢよりも長ければ、製造された二相ステンレス鋼管において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成している。そのため、十分な非固溶Ｎｂ含有量が得られる。
ＦｎＢを次のとおり定義する。
ＦｎＢ＝（１／６０）×１０（３２００／（Ｔ２＋２７３．１５）－３Ｎｂ）
ＦｎＢは、十分な量のＮｂ炭窒化物の生成に必要な保持時間（分）の下限を意味する。Ｎｂ炭窒化物の生成には鋼管中のＮｂ含有量が大きく影響するため、ＦｎＢ中にＮｂが含まれる。時効熱処理温度Ｔ２での保持時間ｔ２がＦｎＢ以下であれば、製造された二相ステンレス鋼管において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成していない。そのため、十分な非固溶Ｎｂ含有量が得られない。保持時間ｔ２がＦｎＢよりも長ければ、製造された二相ステンレス鋼管において、十分な量のＮｂ炭窒化物が生成している。そのため、十分な非固溶Ｎｂ含有量が得られる。
【0108】
［その他の工程］
本実施形態の製造方法では、上記以外の製造工程を含んでもよい。例えば、時効熱処理工程後の二相ステンレス鋼管に対して、酸洗処理工程を実施してもよい。この場合、酸洗処理工程は、周知の方法で実施されればよく、特に限定されない。なお、本実施形態の製造方法では、熱間加工工程後であって溶体化処理工程前に、冷間加工工程を実施しなくてよい。冷間加工工程を省略しても、十分な強度の二相ステンレス鋼管が得られる。
本実施形態の製造方法では、上記以外の製造工程を含んでもよい。例えば、時効熱処理工程後の二相ステンレス鋼管に対して、酸洗処理工程を実施してもよい。この場合、酸洗処理工程は、周知の方法で実施されればよく、特に限定されない。なお、本実施形態の製造方法では、熱間加工工程後であって溶体化処理工程前に、冷間加工工程を実施しなくてよい。冷間加工工程を省略しても、十分な強度の二相ステンレス鋼管が得られる。
【0109】
以上の工程により、本実施形態の二相ステンレス鋼管が製造できる。なお、上述の二相ステンレス鋼管の製造方法は一例であり、他の方法によって本実施形態の二相ステンレス鋼管が製造されてもよい。以下、実施例によって本実施形態の二相ステンレス鋼管をさらに詳細に説明する。
【実施例】
【0110】
表１Ａ及び表１Ｂに示す化学組成を有する継目無鋼管である二相ステンレス鋼管を製造した。
【0111】
【表1A】
【0112】
【表1B】
【0113】
具体的には、溶鋼を、５０ｋｇの真空溶解炉を用いて溶製した。溶鋼を用いて、造塊法により鋼塊（インゴット）を製造した。なお、表１Ｂ中の「－」は、該当する元素の含有量が不純物レベルであったことを意味する。例えば、鋼記号ＡのＴａ含有量、Ｔｉ含有量、Ｚｒ含有量、Ｈｆ含有量、Ｗ含有量、Ｓｂ含有量、Ｃａ含有量、Ｍｇ含有量、Ｂ含有量、及び、ＲＥＭ含有量は、小数第四位を四捨五入して、０％であったことを意味する。
【0114】
インゴットに対して、熱間加工（熱間押出）を実施して、素管を製造した。熱間加工時の加熱温度は１０００～１２８０℃であった。熱間加工が実施された各試験番号の素管に対して、溶体化処理を実施した。溶体化処理での７００～９００℃の平均昇温速度ＨＲ１（℃／秒）、溶体化温度Ｔ１（℃）及び溶体化温度Ｔ１での保持時間ｔ１（分）は、表２に示すとおりであった。
【0115】
【表2】
【0116】
溶体化処理後の素管に対して、３スタンドを備えたロータリーストレートナーを用いて、矯正を実施した。矯正時におけるクラッシュ量δｃ（ｍｍ）は、表２に示すとおりであった。矯正後の素管に対して、時効熱処理を実施した。時効熱処理での時効熱処理温度Ｔ２（℃）及び保持時間ｔ２（分）は表２に示すとおりであった。なお、表２には、各試験番号のＦｎＡ（℃）及びＦｎＢ（分）も示す。以上の製造工程により、各試験番号の二相ステンレス鋼管を製造した。
【0117】
［評価試験］
各試験番号の二相ステンレス鋼管に対して、次の評価試験を実施した。
（試験１）フェライト体積率及びσ相体積率測定試験
（試験２）非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比測定試験
（試験３）降伏強度測定試験
（試験４）耐食性試験
以下、各試験について説明する。
各試験番号の二相ステンレス鋼管に対して、次の評価試験を実施した。
（試験１）フェライト体積率及びσ相体積率測定試験
（試験２）非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比測定試験
（試験３）降伏強度測定試験
（試験４）耐食性試験
以下、各試験について説明する。
【0118】
［（試験１）フェライト体積率及びσ相体積率測定試験］
上述の［フェライト体積率及びσ相体積率の測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管でのフェライト体積率（％）及びσ相体積率（％）を求めた。得られたフェライト体積率（％）及びσ相体積率（％）を表３に示す。
上述の［フェライト体積率及びσ相体積率の測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管でのフェライト体積率（％）及びσ相体積率（％）を求めた。得られたフェライト体積率（％）及びσ相体積率（％）を表３に示す。
【0119】
【表3】
【0120】
［（試験２）非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比測定試験］
上述の［非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管での非固溶Ｎｂ含有量（質量％）及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を求めた。得られた非固溶Ｎｂ含有量（質量％）、非固溶Ａｌ含有量（質量％）及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を表３に示す。
上述の［非固溶Ｎｂ含有量及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比の測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管での非固溶Ｎｂ含有量（質量％）及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を求めた。得られた非固溶Ｎｂ含有量（質量％）、非固溶Ａｌ含有量（質量％）及び非固溶Ｎｂ／Ａｌ比を表３に示す。
【0121】
［（試験３）降伏強度測定試験］
上述の［降伏強度の測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管での降伏強度（ＭＰａ）を求めた。なお、円弧状試験片は、厚さが鋼管の肉厚と同じであって、幅が２５．４ｍｍ、標点距離が５０．８ｍｍとした。得られた降伏強度（ＭＰａ）を表３の「ＹＳ（ＭＰａ）」に示す。
上述の［降伏強度の測定方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管での降伏強度（ＭＰａ）を求めた。なお、円弧状試験片は、厚さが鋼管の肉厚と同じであって、幅が２５．４ｍｍ、標点距離が５０．８ｍｍとした。得られた降伏強度（ＭＰａ）を表３の「ＹＳ（ＭＰａ）」に示す。
【0122】
［（試験４）耐食性試験］
上述の［耐食性評価方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管の耐食性を評価した。なお、試験片の大きさは、厚さ２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ７５ｍｍとした。７２０時間経過後に割れが確認されない試験片について、優れた耐食性が得られたと判断した。優れた耐食性が得られた場合、表３の「耐食性」欄にて「ＮＯ ＳＳＣ」と表記する。一方、７２０時間経過後に割れが確認された試験片について、優れた耐食性が得られなかったと判断した。優れた耐食性が得られなかった場合、表３の「耐食性」欄にて「ＳＳＣ」と表記する。
上述の［耐食性評価方法］に記載の方法に準拠して、各試験番号の二相ステンレス鋼管の耐食性を評価した。なお、試験片の大きさは、厚さ２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ７５ｍｍとした。７２０時間経過後に割れが確認されない試験片について、優れた耐食性が得られたと判断した。優れた耐食性が得られた場合、表３の「耐食性」欄にて「ＮＯ ＳＳＣ」と表記する。一方、７２０時間経過後に割れが確認された試験片について、優れた耐食性が得られなかったと判断した。優れた耐食性が得られなかった場合、表３の「耐食性」欄にて「ＳＳＣ」と表記する。
【0123】
［評価結果］
表１Ａ、表１Ｂ、表２及び表３を参照して、試験番号１～１８の二相ステンレス鋼管は、特徴１～特徴４を満たした。そのため、これらの継目無鋼管は、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度が得られた。さらに、優れた耐食性が得られた。すなわち、試験番号１～１８の二相ステンレス鋼管では、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度と、優れた耐食性とが両立していた。
表１Ａ、表１Ｂ、表２及び表３を参照して、試験番号１～１８の二相ステンレス鋼管は、特徴１～特徴４を満たした。そのため、これらの継目無鋼管は、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度が得られた。さらに、優れた耐食性が得られた。すなわち、試験番号１～１８の二相ステンレス鋼管では、６５５ＭＰａ以上の高い降伏強度と、優れた耐食性とが両立していた。
【0124】
一方、試験番号１９では、Ｎｂ含有量が高すぎた。そのため、優れた耐食性が得られなかった。
【0125】
試験番号２０では、Ｎｂ含有量が低すぎた。そのため、非固溶Ｎｂ含有量が低すぎた。その結果、降伏強度が６５５ＭＰａ未満と低かった。
【0126】
試験番号２１及び２２では、時効熱処理において、時効熱処理温度Ｔ２がＦｎＡ以上となり、式（Ａ）を満たさなかった。そのため、σ相体積率が１．０％以上と高かった。その結果、優れた耐食性が得られなかった。
【0127】
試験番号２３及び２４では、時効熱処理において、時効熱処理温度Ｔ２での保持時間ｔ２がＦｎＢよりも短く、式（Ｂ）を満たさなかった。そのため、非固溶Ｎｂ含有量が低すぎた。その結果、降伏強度が６５５ＭＰａ未満と低かった。
【0128】
試験番号２５及び２６では、溶体化処理において、７００～９００℃での平均昇温速度ＨＲ１が遅すぎた。そのため、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比が低かった。その結果、降伏強度が６５５ＭＰａ未満と低かった。
【0129】
試験番号２７及び２８では、矯正において、クラッシュ量δｃが少なすぎた。そのため、非固溶Ｎｂ／Ａｌ比が低かった。その結果、降伏強度が６５５ＭＰａ未満と低かった。
【0130】
以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
【要約】
高強度と、優れた耐食性とが得られる二相ステンレス鋼管を提供する。本開示による二相ステンレス鋼管は、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．２０～１．００％、Ｍｎ：０．５～７．０％、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１００％以下、Ｎｉ：４．０～９．０％、Ｃｒ：２０．０～３０．０％、Ｍｏ：０．５～２．０％、Ｃｕ：１．５～３．０％、Ｎ：０．１５～０．３０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｎｂ：０．０３０～０．３００％、Ｃｏ：０．１０～０．５０％、Ｓｎ：０．００１～０．０５０％、を含有し、ミクロ組織が、体積率で３５．０～６５．０％のフェライト、０～１．０％未満のσ相、及び、残部がオーステナイトからなり、非固溶Ｎｂ含有量が質量％で０．００８％以上であり、非固溶Ｎｂ含有量の非固溶Ａｌ含有量に対する比が１．０以上であり、降伏強度が６５５ＭＰａ以上である。
【図1】
【図2】