CN103517998A

CN103517998A - 抗循环氧化性能优异的耐热奥氏体系不锈钢

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Publication number: CN103517998A
Application number: CN201280022304.7A
Authority: CN
Inventors: 宫村刚夫; 难波茂信; 古屋和基
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: JP2013076156A; WO2012153814A1; EP2708611A1; KR20130137705A; JP5143960B1; US20140154128A1; EP2708611A4; ES2590465T3; CN103517998B; EP2708611B1

Abstract

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，分别含有C：0.05～0.2%、Si：0.1～1%、Mn：0.1～2.5%、Cu：1～4%、Ni：7～12%、Cr：16～20%、Nb：0.1～0.6%、Zr：0.05～0.4%、Ce：0.005～0.1%、Ti：0.1～0.6%、B：0.0005～0.005%、N：0.001～0.15%、S：0.005%以下（不含0%）和P：0.05%以下（不含0%），余量由铁和不可避免的杂质构成。

Description

抗循环氧化性能优异的耐热奥氏体系不锈钢

技术领域

本发明涉及适合作为锅炉等的传热管材料使用的耐热奥氏体系不锈钢，特别是涉及抗循环氧化性能优异的耐热奥氏体系不锈钢。

背景技术

近年来，为了抑制作为温室气体的二氧化碳的排放，用煤进行的火力发电的高效率化被推进。为了使其发电效率提高，锅炉的蒸气温度和压力的上升有效，作为这样的锅炉的传热管材料，适用高温强度、抗氧化性优异的。另外，作为这样的性能优异的材料，一般使用奥氏体系不锈钢。

作为传热管材料所要求的抗氧化性，是抗循环氧化性能。因为锅炉会反复进行起动和停止，所以形成于钢管（传热管）表面的氧化物会被置于交替受到高温环境与低温环境的循环氧化环境下。在这样的环境下，由于与材料基材的热膨胀差而导致氧化物剥离，会有氧化皮剥离导致的氧化进一步进行和钢管的壁厚减少（损耗）造成的强度不足产生这样的问题。在这样的环境下，也要求上述这样的现象难以发生的这种性能（在本发明中，将其称为“抗循环氧化性能”）。

作为包含抗循环氧化性能以外的性能的广义的意思下的抗氧化性优异的耐热材料，已知有25Cr－20Ni奥氏体系不锈钢（SUS310S），但这种不锈钢由于大量含有高价的Ni，所以存在成本高的问题。由此，作为锅炉的传热管材料，重要的要件是，将Ni含量抑制得很低，并且高温强度和耐腐蚀性良好的18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢（SUS304）作为基本的成分。

作为接近于18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢的成分，已知有添加Ti的SUS321的成分系，另外，作为具有依据SUS321的成分系的火力发电用规格的锅炉用不锈钢，已知有火SUS321J2HTB。作为广义的意思下的抗氧化性的提高技术，有如下：（1）喷丸硬化加工和机械研磨等的表面处理；（2）作为使耐腐蚀性提高的成分的Al、Si，和含有Ce、La的REM（稀土类元素）的添加，（3）结晶粒微细化等，作为与使用Ti化合物作为析出强化机构的奥氏体系不锈钢有关的，例如提出有专利文献1、2这样的技术。

这些技术之中，专利文献1公开，通过添加有助于耐腐蚀性提高的Al，并且通过表面研磨促进Cr₂O₃层的形成，从而使抗氧化性提高。另外还公开，作为获得与表面研磨处理同等效果的替代手段，使Al和Si的合计量增加到4%以上，而且添加Ce、Y、La等的REM或Ca，由此也能够提高抗氧化性。

但是，由于Al、Si的添加和Cr₂O₃层的形成，虽然能够期待使钢管表面所形成的氧化物的生长速度放缓的作用，但是去不能完全防止氧化物的形成本身，另外也不能期待其发挥良好的抗循环氧化性能。此外，在添加Al的钢材中，也有制管时容易发生表面损伤这样的问题。

在专利文献2中公开，为了使抗氧化性能提高而添加Ce、La、Hf，但是与上述技术同样，可以预见抗循环氧化性能低，另外也没有确认到抗循环氧化性能的改善。

作为用于使抗循环氧化性能提高的技术，也提出有专利文献3这样的技术。但是，在该技术中，因为大量含有Al和Si，所以有钢管的表面损伤和长时间热处理后招致脆化这样的问题。另外在该技术中还公开，含有Y并添加La和Ce等的REM，这发挥出使氧化皮的密接性提高的作用，但不具有充分的性能，另外未确认到抗循环氧化性能的改善。

另一方面，作为使锅炉用奥氏体系不锈钢的抗氧化性提高的技术，也提出有专利文献4这样的技术。该技术是为了析出强化和固溶强化而使用了Nb和N的“火SUS304J1HTB”的成分系。该技术也是以氧化物系夹杂物的形成为目的，添加0.002～0.05%左右的Ti，但是在火SUS321J2HTB这样的以Ti化合物的析出作为强化机构而使用的钢材中，如果Ti没有添加0.1～0.25%左右，则可预见不能确保高温强度。另外该技术未确认到抗循环氧化性能的改善，可预见到抗循环氧化性能低。

在专利文献5的技术中，通过REM的添加和喷丸加工，使抗氧化性提高。但是，喷丸加工有招致制造程序增加带来的成本高这一其他问题，另外未确认到抗循环氧化性能的改善，可预想到抗循环氧化性能低。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－43903号公报

专利文献2：日本特开平9－165655号公报

专利文献3：日本特开平8－337850号公报

专利文献4：日本特开2003－268503号公报

专利文献5：日本特开平6－322489号公报

发明内容

本发明是在这样的状况之下形成，其目的在于，提供一种抗循环氧化性能优异的耐热奥氏体系不锈钢，其具有与Ni和Cr的含量为18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢同等的化学成分组成，并且不依赖于Al和Si的添加及表面处理，循环氧化环境的氧化物的剥离少，损耗难以发生。

解决了上述课题的本发明的耐热奥氏体系不锈钢，其特征在于，分别含有C：0.05～0.2%（质量%的意思。以下、涉及化学成分组成均同。）、Si：0.1～1%、Mn：0.1～2.5%、Cu：1～4%、Ni：7～12%、Cr：16～20%、Nb：0.1～0.6%、Zr：0.05～0.4%、Ce：0.005～0.1%、Ti：0.1～0.6%、B：0.0005～0.005%、N：0.001～0.15%、S：0.005%以下（不含0%）和P：0.05%以下（不含0%），余量由铁和不可避免的杂质构成。

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，根据需要，还含有Mo：3%以下（不含0%）和/或W：5%以下（不含0%）也有用，通过含有这些成分，高温强度进一步得到改善。

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，根据需要，还含有Ca：0.005%以下（不含0%）和/或Mg：0.005%以下（不含0%），由此能够提高Ce的产出率，并且能够提高韧性。

如上述这样通过调整化学成分组成，能够得到使抗循环氧化性能提高了的耐热奥氏体系不锈钢，而通过再使金属组织的结晶粒度以ASTM粒度号计为6以上、低于12，能够得到更高的抗循环氧化性能，并且能够稳定发挥稳定这一性能。

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，即使在循环氧化环境中，也难以发生因氧化皮的剥离造成的氧化的进行，和随之而来的钢材的损耗，因此通过作为煤火力发电的传热管使用，可以实现蒸气温度的高温化带来的发电效率的提高，与现有材料相比，能够使传热管长寿命化而削减维护成本。另外，因为氧化皮的剥离少，所以作为传热管使用时，能够抑制其内部的氧化皮飞散，也可以减少涡轮的损伤。

具体实施方式

本发明者们，为了一边维持需要的高温强度，一边实现抗循环氧化性能得到提高的奥氏体系不锈钢，从各种角度进行研究。其结果发现，对于具有与Ni和Cr的含量为18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢同等的化学成分组成的不锈钢，如果使之含有规定量的Zr和Ce，则能够发挥出格外优异的抗循环氧化性能，从而完成了本发明。

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，其特征在于，对于与Ni和Cr的含量为18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢同等的化学成分组成，含有规定量的Zr和Ce，该Zr和Ce的含量的范围设定理由如下。

Zr和Ce在其协同效果下，显现出抑制氧化物的剥离的效果。为了发挥这样的效果，Zr需要使之含有0.05%以上。但是，若Zr含量变得过剩，则形成粗大的夹杂物而使钢材（或钢管）的表面性状和韧性恶化，因此其上限需要在0.4%以下。另外关于Ce，为了使其效果发挥，需要使之含有0.005%以上。但是，若Ce含量超过0.1%而变得过剩，则会在经济上招致成本增加。

Zr和Ce的添加，因为招致钢材的高成本，所以兼顾使之含有带来的作用和成本高，设定适当的含量即可。从这一观点出发，Zr含量的优选下限为0.10%以上（更优选为0.15%以上），优选上限为0.3%以下（更优选为0.25%以下）。另外Ce含量的优选下限为0.01%以上（更优选为0.015%以上），优选上限为0.05%以下（更优选为0.03%以下）。

另外，Ce的原料可以添加纯Ce，但也可以使用另行制作的含有Ce的母合金和含有Ce的混合稀土来添加所需要的Ce成分，混合稀土所含的La、Nd、Pr等，分别与Ce相比为低浓度，即使作为杂质包含在钢材中也没有问题，相比易氧化的纯Ce，使用母合金和混合稀土可以使熔化作业时的处理简略化。

还有，现有技术之中的专利文献1、3、5中公开，通过添加含有Y、La、Ce的REM，氧化物的密接性提高，但这些公开设想的REM均是单独添加，关于利用Ce与Zr一起添加带来的协同效果则没有任何公开。

另外在上述专利文献2中，也公开能够并用含有Zr与Ce，但在该技术中均不是必须的成分，也包括不添加，是根据需要添加的成分，特别是Zr期待晶界强化和蠕变延展性的提高而比本发明中规定的范围含有得少。

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，具有与Ni和Cr的含量为18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢同等的化学成分组成，但上述Zr和Ce以外的各元素的化学成分组成（C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Nb、Ti、B、N、S、P）也需要适当地调整。这些成分的作用和范围设定理由如下。

［C：0.05～0.2%］

C在高温的使用环境下形成碳化物，是具有提高作为传热管必要的高温强度、蠕变强度这一作用的元素，为了确保作为强化机构的碳化物的析出量，需要使之含有0.05%以上。但是，若C含量变得过剩而超过0.2%，则超过固溶限度而成为粗大的碳化物，得不到进一步强化。C含量的优选下限为0.07%以上（更优选为0.09%以上），优选上限为0.18%以下（更优选为0.15%以下）。

［Si：0.1～1%］

Si是在钢液中具有脱氧作用的元素。另外即使微量的含有，对于抗氧化性的提高也有效地起作用。为了使这些效果发挥，Si含量需要为0.1%以上。但是，若Si含量变得过剩而超过1%，则招致σ相的形成，会带来钢材的脆化（σ脆化）。Si含量的优选下限为0.2%以上（更优选为0.3%以上），优选上限为0.9%以下（更优选为0.8%以下）。

［Mn：0.1～2.5%］

Mn与Si同样，是在钢液中具有脱氧作用的元素，另外具有使奥氏体稳定化的作用。为了使这些效果发挥，Mn含量需要为0.1%以上。但是，若Mn含量变得过剩而超过2.5%，则会阻碍热加工性。Mn含量的优选下限为0.2%以上（更优选为0.3%以上），优选上限为2.0%以下（更优选为1.8%以下）。

［Cu：1～4%］

Cu在钢中形成整合析出物（母材与原子排列连续的析出物），是使高温蠕变强度显著提高的元素，是不锈钢主要的强化机构之一。为了发挥这一效果，Cu含量需要为1%以上。但是，即使Cu含量过剩而超过4%，其效果也是饱和。Cu含量的优选下限为2.0%以上（更优选为2.5%以上），优选上限为3.7%以下（更优选为3.5%以下）。

［Ni：7～12%］

Ni具有使奥氏体稳定化的作用，为了维持奥氏体相而需要使之含有7%以上。但是，若Ni含量变得过剩而超过12%，则带来成本的增加。Ni含量的优选下限为7.5%以上（更优选为8.0%以上），优选上限为11.5%以下（更优选为11.0%以下）。

［Cr：16～20%］

Cr是用于显现作为不锈钢的耐腐蚀性的必须的元素。为了发挥这样的效果，Cr需要含有16%以上。但是，若Cr含量变得过剩而超过20%，则招致高温强度的降低，铁素体相增加。Cr含量的优选下限为16.5%以上（更优选为17.0%以上），优选上限为19.5%以下（更优选为19.0%以下）。

［Nb：0.1～0.6%］

Nb使碳氮化物（碳化物、氮化物或碳氮化物）析出，对于高温强度的改善是有效的元素，另外其析出物抑制晶粒的粗大化，促进Cr的扩散，次要性地是发挥耐腐蚀性提高的作用。为了确保需要的析出量，Nb需要含有0.1%以上。但是，若Nb含量超过0.6%而变得过剩，则析出物粗大化，招致韧性的降低。Nb含量的优选下限为0.12%以上（更优选为0.15%以上），优选上限为0.5%以下（更优选为0.3%以下）。

［Ti：0.1～0.6%］

虽然Ti也发挥着与Nb同样的作用，但通过与Nb和Zr复合添加，对于析出物进一步稳定化而维持长期的高温强度也有效。为了有效地发挥这样的效果，Ti含量需要为0.1%以上。但是，若Ti含量变得过剩，则与Nb的情况一样，析出物粗大化，招致韧性的降低，因此需要在0.6%以下。Ti含量的优选下限为0.12%以上（更优选为0.15%以上），优选上限为0.5%以下（更优选为0.3%以下）。

［B：0.0005～0.005%］

B在钢中固溶，具有使作为主要的强化机构之一的M₂₃C₆型碳化物（M为碳化物形成元素）的形成得到促进的作用。为了有效地发挥这样的效果，B含量需要为0.0005%以上。但是，若B含量变得过剩，则招致热加工性和焊接性的降低，因此需要在0.005%以下。B含量的优选下限为0.001%以上（更优选为0.0012%以上），优选上限为0.004%以下（更优选为0.003%以下）。

［N：0.001～0.15%］

N在钢中固溶，具有通过固溶强化而使高温强度提高的作用，另外，在长期的高温载荷下，与Cr和Nb形成氮化物，是对于高温强度的提高有效的元素。有效发挥为了这些效果，N含量需要为0.001%以上。但是，若N含量变得过剩而超过0.15%，则招致粗大的Ti氮化物和Nb氮化物的形成，使韧性恶化。N含量的优选下限为0.002%以上（更优选为0.003%以上），优选上限为0.10%以下（更优选为0.08%以下，进一步优选为0.02%以下）。

［S：0.005%以下（不含0%）］

S是不可避免的杂质，若其含量增加，则使热加工性劣化，因此需要在0.005%以下。另外，S使Ce作为硫化物固定，会损害添加Ce的作用，因此优选抑制在0.002%以下（更优选在0.001%以下）。

［P：0.05%以下（不含0%）］

P是不可避免的杂质，若其含量增加，则损害焊接性，因此需要在0.05%以下。优选抑制在0.04%以下（更优选在0.03%以下）。

本发明中规定的含有元素如上所述，余量是铁和不可避免的杂质，以混合稀土添加Ce原料时，除了以比Ce低的浓度含的La、Nd、Pr等以外，还能够允许因原料、物资、制造设备等的状况而掺杂的元素的混入。但是，废料的Sn、Pb、Sb、As、Zn等的低熔点杂质金属，因为在热加工时和高温环境下的使用时使晶界的强度降低，所以为了改善热加工性和长期使用后的耐脆化裂纹而优选抑制在低浓度。另外，本发明的钢材，也可以根据需要含有Mo、W、Ca和Mg等，根据所含有的元素的种类，钢材的性能得到进一步改善。

［Mo：3%以下（不含0%）和/或W：5%以下（不含0%）］

Mo和W具有通过固溶强化使高温强度提高的效果，根据必要使之含有，能够使高温强度进一步上升。但是，若Mo含量变得过剩，则阻碍热加工性，因此优选为3%以下。更优选为2.5%以下（进一步优选为2.0%以下）。另外，若W含量变得过剩，则形成粗大的金属间化合物而招致高温延展性的降低，因此优选为5%以下。更优选为4.5%以下（进一步优选为4.0%以下）。还有，用限有效地发挥上述这样效果的优选下限，Mo为0.1%以上（更优选为0.5%以上），W为0.1%以上（更优选为1.0%以上）。但是，虽然通过使这些元素含有而发挥上述这样的作用，但与此同时也招致成本增加，因此根据需要的强化量和允许的成本设定含量即可。

［Ca：0.005%以下（不含0%）和/或Mg：0.005%以下（不含0%）］

Ca和Mg作为脱硫/脱氧元素起作用，因此抑制Ce硫化物和Ce氧化物的形成，可以实现Ce的收益率提高，和抑制夹杂物形成造成的韧性降低。用于有效发挥这样效果的优选下限为均为0.0002%以上，更优选为0.0005%以上。但是，若其含量过剩，则熔化作业中受到钢液的崩沸发生等的作业上的制约，因此使上限值均为0.005%以下。更优选均为0.002%以下。

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，通过含有规定量的Zr和Ce，能够改善抗循环氧化性能，但为了使性能进一步提高，有效的是控制金属组织的晶粒度。从这一观点出发，优选使耐热奥氏体系不锈钢的金属组织的结晶粒度，成为以ASTM（American Society for Testingand Materials）粒度号计为6以上、低于12的微细组织。上述粒度号（结晶粒度号）意思由ASTM规定，通过计数方法（Planimetric method）计算出的粒度号。

若金属组织的结晶粒度以ASTM粒度号计低于6，虽然能够得到含有Zr和Ce带来的抗循环氧化性能的提高效果本身，但不能充分地提高其改善效果。该粒度号更优选为7以上，进一步优选为9以上。另一方面，在热态/冷态加工和热处理进行的制管过程中，极端微细的晶粒组织实质上不可能制作，因此结晶粒度的上限优选为低于12。若考虑制造成本和生产率，则更优选为10以下。

上述这样的结晶粒度范围，能够通过调整有助于结晶晶界的钉扎的成分的添加量，和制管工艺中的拉拔和压出等的热态/冷态加工和热处理的条件来获得。根据这三个要因，各个最佳条件发生变化，但为了使结晶粒度微细，需要析出的元素的添加量多，提高加工度，降低热处理温度。热态/冷态加工是以壁厚调整和导入应变而以加工后的热处理调整晶粒组织为目的，通常以30%以上的截面收缩率实施。另外，热处理是以去除应变为目的，大概在1000℃以上、低于1300℃的温度范围实施。例如，截面收缩率为35%左右时，使热处理温度为1250℃以下，优选为1225℃以下，特别优选为1150℃以下，从而能够得到规定的粒度范围，但根据析出成分/加工/热处理的平衡而定，并不限定为这一条件。

通过使用上述这样的耐热奥氏体系不锈钢构成锅炉用传热管，能够在循环氧化环境下发挥出优异的性能。

以下，列举实施例更具体地说明本发明。本发明不受以下的实施例限制，在能够符合前述、后述的宗旨的范围内当然也可以适当地加以变更实施，这些均包含在本发明的技术的范围内。

实施例

［实施例1］

熔化由下述表1所示的化学成分组成构成各种钢材，将以真空熔化炉（VIF）熔炼的20kg铸锭热锻加工成宽：120mm×厚：20mm的尺寸，以1250℃实施热处理后，通过冷轧加工至厚：13mm。之后，以1150℃再度实施5分钟的热处理，以其作为母材。从该母材上通过机械加工切割下20mm×30mm×2mm的钢材，使用砂纸的研磨和使用金刚石磨粒的抛光研磨，使钢材的表面平滑/镜面化而制作试验片。

还有，下述表1所示的钢材之中，试验No.1～10是满足本发明所规定的要件的钢材（本发明钢），试验No.11～16是脱离本发明所规定的要件的钢材（比较钢），其中，试验No.14、15、16分别是作为现有钢的“相当于火SUS304J1HTB钢”、“相当于SUS304L钢”、“相当于SUS310S钢”。另外，试验No.7、8是以混合稀土添加Ce的钢材，作为杂质含有La、Pr、Nd等。试验No.9、10分别是添加有Mg和Ca的钢材。

上述“相当于火SUS304J1HTB钢”（试验No.14），属于18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢，作为锅炉传热管有实际使用成绩的钢种（例如，“材料（まてりあ）”第46卷，第2号，2007，P99－101）。另外，相当于SUS310S钢（试验No.16）属于25Cr－20Ni奥氏体系不锈钢，相比18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢，因为更多地含有Ni，所以高价，但在化学成分这一点上，本质上是比18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢耐腐蚀性更优异的钢种。

[表1]

使用上述得到的各种试验片，为了评价损耗量而实施循环氧化试验。在该循环氧化试验中，以炉内加热25分钟，大气放冷5分钟的循环使试样从1100℃的大气炉出入，反复加热和冷却直到20个循环。循环氧化试验后，以电子天平测量试验片的重量变化，计算钢材的损耗量（mg/cm^－2）。另外通过目视观察循环氧化试验后的试验片的表面粗糙度。

上述的测量结果（损耗量，表面粗糙度）显示在下述表2中。

[表2]

根据该结果能够进行如下考察。满足本发明所规定的化学成分组成的钢（本发明钢：试验No.1～10），与现有钢（试验No.14、15），和脱离本发明所规定的化学成分组成之外的比较钢（试验No.11～13）相比，可知损耗量小，通过复合添加Zr和Ce，氧化皮剥离难以发生，能够抑制损耗量。

另外可知，本发明钢的一方其氧化皮表面的粗糙度平滑，氧化皮的生成/剥离也没有发生。此外可知，本发明钢发挥出与Ni含量多的被认为耐腐蚀性优异的25Cr－20Ni的相当于现有钢SUS310S钢（试验No.16）同等的性能，18Cr－8Ni奥氏体系不锈钢尽管廉价，但能够将抗循环氧化性能提高到与25Cr－20Ni奥氏体系不锈钢同等水平。

［实施例2］

对于表1、2所示的试验No.1～6的发明钢，和试验No.14的比较钢，在截面收缩率35%的冷加工后使热处理温度在1125～1275℃的温度范围进行变化，以各种钢材制作结晶粒度号为4.5～10.0的试料。循环氧化试验是以在炉内加热25分钟，在大气放冷5分钟的温度循环，使试样从1100℃的大气炉出入，将40个循环后的试验片质量与初始状态的试验片质量进行比较，求得质量减少量（损耗量：mg/cm^－2）。

关于循环数，添加有Zr和Ce的钢的一部分，损耗量大幅改善，20次循环后的损耗量，根据粒度而有误差程度，所以反复加热冷却至40个循环。结晶粒度的计算中每一钢种进行3个视野的观察。

上述的测量结果（损耗量）与结晶粒度一起显示在下述表3中。

[表3]

由此结果能够进行如下考察。结晶粒度号为6以上的试样，是除了化学成分组成以外，直到结晶粒径都满足本申请发明的规定的发明例，低于6的试样是虽然满足化学成分组成，但晶粒直径不满足的发明例（粒度号上显示下划线）。如试验No.14的比较钢的结果所表示的，可知在脱离本申请发明的化学成分组成的钢材中，即使结晶粒度变化，虽然损耗量大致未发生变化，但在试验No.1～6的发明钢中，结晶粒度号越大，损耗量有越减少的倾向。另外可知，结晶粒度不同的发明钢比试验No.14的现有钢，均能够减轻损耗量，因此利用Zr与Ce的添加自身，抗循环氧化性能提高，以及化学成分组成在本发明所规定的范围内，结晶粒度越微细，性能越好。

若观看作为本发明钢的No.1～6的各种粒度依存性则可知，各钢种虽然存在由于Zr和Ce的含量导致的作为绝对值的性能差，但无论哪种钢种，与结晶粒度号低于6相比，在6以上的情况下都达到高抗循环氧化性能，特别是7以上，此外9以上的粒度中能够得到显著的改善效果。即，可知作为满足本发明的组成范围的钢材，能够改善抗循环氧化性能，但通过调整结晶粒度可进一步提高该效果，能够稳定获得优异的抗循环氧化性能。

本发明详细并参照特定的实施方式进行了说明，但不脱离本发明的精神和范围能够进行各种变更和修改，这对于从业者来说很清楚。

本申请基于2011年5月11日申请的日本专利申请（专利申请2011－106588）、2011年9月16日申请的日本专利申请（专利申请2011－203604）、2012年3月5日申请的日本专利申请（专利申请2012－048357），其内容在此参照并援引。

产业上的可利用性

本发明的耐热奥氏体系不锈钢，适合作为锅炉等的传热管材料使用。

Claims

1.一种抗循环氧化性能优异的耐热奥氏体系不锈钢，其特征在于，分别含有C：0.05～0.2%（质量%的意思，以下涉及化学成分组成均相同，）、Si：0.1～1%、Mn：0.1～2.5%、Cu：1～4%、Ni：7～12%、Cr：16～20%、Nb：0.1～0.6%、Zr：0.05～0.4%、Ce：0.005～0.1%、Ti：0.1～0.6%、B：0.0005～0.005%、N：0.001～0.15%、S：0.005%以下（不含0%）和P：0.05%以下（不含0%），余量由铁和不可避免的杂质构成。

2.根据权利要求1所述的耐热奥氏体系不锈钢，其特征在于，还含有下述元素的至少一种，

Mo：3%以下（不含0%）；

W：5%以下（不含0%）；

Ca：0.005%以下（不含0%）；

Mg：0.005%以下（不含0%）。

3.根据权利要求1或2所述的耐热奥氏体系不锈钢，其特征在于，金属组织的结晶粒度以ASTM粒度号计为6以上但低于12。