JP2001098344A - 二重構造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
二重構造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二重構造のエキゾーストマニホールド内管用
材料として、耐熱性，加工性，溶接性を高いレベルで具
備するオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：3％以下，
N：0.08％以下を含有し、さらに必要に応じてTi，V，
W，Zrの１種または２種以上：合計0.1〜3％，REM，Ca，
Yの１種または２種以上：合計0.005〜0.1％，Al：0.1〜
3.0％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からな
り、下記(1)式のＭ値が−40〜0、下記(2)式のＤ値が7〜
10となるオーステナイト系ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7
Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C
＋30N) ・・(2)
材料として、耐熱性，加工性，溶接性を高いレベルで具
備するオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：3％以下，
N：0.08％以下を含有し、さらに必要に応じてTi，V，
W，Zrの１種または２種以上：合計0.1〜3％，REM，Ca，
Yの１種または２種以上：合計0.005〜0.1％，Al：0.1〜
3.0％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からな
り、下記(1)式のＭ値が−40〜0、下記(2)式のＤ値が7〜
10となるオーステナイト系ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7
Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C
＋30N) ・・(2)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の二重構造
エキゾーストマニホールドを構成する内側の管（内管）
に好適な高温強度，高温酸化特性，加工性および溶接性
に優れたオーステナイト系ステンレス鋼に関するもので
ある。
エキゾーストマニホールドを構成する内側の管（内管）
に好適な高温強度，高温酸化特性，加工性および溶接性
に優れたオーステナイト系ステンレス鋼に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境問題に係る関心の高まり
から、厳しい排ガス規制をクリアできる自動車エンジン
が求められている。特に、エンジン始動時は、排ガス浄
化装置の温度が低く通常運転時よりも有害ガスの浄化効
率が低下するため、有害ガスの効率的な除去が重要とな
る。この問題を解消するために、何らかの手段により排
ガス浄化装置に達する排ガス温度を高くし、触媒との反
応を促進させる対策が種々検討されてきた。
から、厳しい排ガス規制をクリアできる自動車エンジン
が求められている。特に、エンジン始動時は、排ガス浄
化装置の温度が低く通常運転時よりも有害ガスの浄化効
率が低下するため、有害ガスの効率的な除去が重要とな
る。この問題を解消するために、何らかの手段により排
ガス浄化装置に達する排ガス温度を高くし、触媒との反
応を促進させる対策が種々検討されてきた。
【０００３】その手段として、燃焼ガスそのものの温度
を上昇させるという最も効果的な方法の他、例えば、エ
ンジンから浄化装置までの排ガス経路（エキゾーストマ
ニホールド，フロントパイプ等）の全体または一部を断
熱材で覆う方法、浄化装置自体をエンジン始動前に加熱
する方法、浄化装置をエキゾーストマニホールド直下に
追加設置する方法等が検討されてきた。
を上昇させるという最も効果的な方法の他、例えば、エ
ンジンから浄化装置までの排ガス経路（エキゾーストマ
ニホールド，フロントパイプ等）の全体または一部を断
熱材で覆う方法、浄化装置自体をエンジン始動前に加熱
する方法、浄化装置をエキゾーストマニホールド直下に
追加設置する方法等が検討されてきた。
【０００４】ところが最近では、排ガスの温度低下抑制
にかなり効果的な手段として、エキゾーストマニホール
ドやフロントパイプそのものを二重構造にする方法が浮
上し、一部の車種で採用されている。この方法による
と、従来の単構造パイプより部品単価は高くなるもの
の、断熱材，加熱装置，更なる浄化装置等を取り付ける
必要がなく、組み立て時の部品点数が増加しないという
メリットがある。
にかなり効果的な手段として、エキゾーストマニホール
ドやフロントパイプそのものを二重構造にする方法が浮
上し、一部の車種で採用されている。この方法による
と、従来の単構造パイプより部品単価は高くなるもの
の、断熱材，加熱装置，更なる浄化装置等を取り付ける
必要がなく、組み立て時の部品点数が増加しないという
メリットがある。
【０００５】単構造のエキゾーストマニホールドでは、
加熱および冷却の繰り返しによる熱疲労破壊を避けるた
めに、オーステナイト系ステンレス鋼よりも熱膨張係数
の小さいフェライト系ステンレス鋼が使用されてきた。
一方、二重構造のエキゾーストマニホールドでは、外側
の管（外管）は単構造の場合と同様に拘束された状態で
加熱冷却の繰り返しを受けるため、やはり熱膨張の小さ
いフェライト系ステンレス鋼が使用される。しかし内管
は、肉厚が1mm以下と薄いため外管より一層優れた加工
性を有する素材が要求され、また材料が拘束されないよ
うに設計することが可能なことから、オーステナイト系
ステンレス鋼を使用する方が有利な場合が多くなる。
加熱および冷却の繰り返しによる熱疲労破壊を避けるた
めに、オーステナイト系ステンレス鋼よりも熱膨張係数
の小さいフェライト系ステンレス鋼が使用されてきた。
一方、二重構造のエキゾーストマニホールドでは、外側
の管（外管）は単構造の場合と同様に拘束された状態で
加熱冷却の繰り返しを受けるため、やはり熱膨張の小さ
いフェライト系ステンレス鋼が使用される。しかし内管
は、肉厚が1mm以下と薄いため外管より一層優れた加工
性を有する素材が要求され、また材料が拘束されないよ
うに設計することが可能なことから、オーステナイト系
ステンレス鋼を使用する方が有利な場合が多くなる。
【０００６】エキゾーストマニホールドの内管部材は排
ガスに直接曝されるため、材料温度は排ガスと同程度の
800〜1000℃に達する。このため、この温度域で酸化増
量の少ない、すなわち高温酸化特性に優れることが重要
になる。例えば18Cr−8Niを基本組成とするSUS304では
基本的にこの特性が不十分である。また、一般にオース
テナイト系ステンレス鋼は、フェライト系ステンレス鋼
よりも酸化スケールの密着性が劣るため、繰り返し加熱
冷却における耐酸化性も重要となる。
ガスに直接曝されるため、材料温度は排ガスと同程度の
800〜1000℃に達する。このため、この温度域で酸化増
量の少ない、すなわち高温酸化特性に優れることが重要
になる。例えば18Cr−8Niを基本組成とするSUS304では
基本的にこの特性が不十分である。また、一般にオース
テナイト系ステンレス鋼は、フェライト系ステンレス鋼
よりも酸化スケールの密着性が劣るため、繰り返し加熱
冷却における耐酸化性も重要となる。
【０００７】さらに、エキゾーストマニホールドの内管
用材料としては、高温強度，加工性，溶接性に優れるこ
とも要求される。すなわち、高温強度については、材料
が拘束されないよう設計することで加熱冷却の繰り返し
による熱疲労破壊は回避し得るものの、エンジンの振動
による疲労が問題となってくる。このため内管用材料に
は高温高サイクル疲労特性に優れることが望まれる。加
工性については、プレス成形，バルジ成形，フランジ成
形など種々の加工が想定され、それらの特性を最適に評
価する指標は必ずしも明確でないが、少なくともオース
テナイト系ステンレス鋼では全伸び，均一伸び，局所変
形能に優れることが重要となる。特に穴拡げ加工の場
合、加工部の加工硬化が極端に大きいと穴拡げ率が低下
するので、耐熱性を向上させるための種々の合金元素の
過剰添加は避けるべきである。溶接性については、個々
の部品を溶接する際にTIG溶接，MIG溶接等を行うため、
溶接割れ感受性の低い材料が好ましい。
用材料としては、高温強度，加工性，溶接性に優れるこ
とも要求される。すなわち、高温強度については、材料
が拘束されないよう設計することで加熱冷却の繰り返し
による熱疲労破壊は回避し得るものの、エンジンの振動
による疲労が問題となってくる。このため内管用材料に
は高温高サイクル疲労特性に優れることが望まれる。加
工性については、プレス成形，バルジ成形，フランジ成
形など種々の加工が想定され、それらの特性を最適に評
価する指標は必ずしも明確でないが、少なくともオース
テナイト系ステンレス鋼では全伸び，均一伸び，局所変
形能に優れることが重要となる。特に穴拡げ加工の場
合、加工部の加工硬化が極端に大きいと穴拡げ率が低下
するので、耐熱性を向上させるための種々の合金元素の
過剰添加は避けるべきである。溶接性については、個々
の部品を溶接する際にTIG溶接，MIG溶接等を行うため、
溶接割れ感受性の低い材料が好ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】JIS G 4305に規定され
るオーステナイト系ステンレス鋼では、SUS302B，SUS31
0S，SUSXM15J1等が高温酸化特性に優れ、SUS316，SUS32
1，SUS347等が高温強度に比較的優れることが知られて
いる。しかし、上述したような耐熱性，加工性，溶接性
に優れ、かつ素材コストをも考慮したオーステナイト系
ステンレス鋼の化学組成範囲を見出した例は見当たらな
い。本発明は、このような現状に対応すべく、二重構造
エキゾーストマニホールドの内管用材料として要求され
る耐熱性を確保し、かつ厳しい加工にも十分耐え得る優
れた加工性を有し、溶接性にも優れるオーステナイト系
ステンレス鋼を提供することを目的とする。
るオーステナイト系ステンレス鋼では、SUS302B，SUS31
0S，SUSXM15J1等が高温酸化特性に優れ、SUS316，SUS32
1，SUS347等が高温強度に比較的優れることが知られて
いる。しかし、上述したような耐熱性，加工性，溶接性
に優れ、かつ素材コストをも考慮したオーステナイト系
ステンレス鋼の化学組成範囲を見出した例は見当たらな
い。本発明は、このような現状に対応すべく、二重構造
エキゾーストマニホールドの内管用材料として要求され
る耐熱性を確保し、かつ厳しい加工にも十分耐え得る優
れた加工性を有し、溶接性にも優れるオーステナイト系
ステンレス鋼を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、オーステナ
イト系ステンレス鋼の耐熱性，加工性および溶接性に及
ぼす合金元素の影響について詳細な検討を行い、次のよ
うな知見を得た。i)Cr含有量，Si含有量の適正化による
高温酸化特性の改善とNbの微量添加による高温強度の改
善により、エキゾーストマニホールド内管に必要な耐熱
性が確保されること、ii)オーステナイト相の相バラン
スの適正化により、加工性と溶接性の双方に優れた化学
組成範囲を明確に特定することが可能であること。本発
明はこのような知見に基づき案出されたものである。
イト系ステンレス鋼の耐熱性，加工性および溶接性に及
ぼす合金元素の影響について詳細な検討を行い、次のよ
うな知見を得た。i)Cr含有量，Si含有量の適正化による
高温酸化特性の改善とNbの微量添加による高温強度の改
善により、エキゾーストマニホールド内管に必要な耐熱
性が確保されること、ii)オーステナイト相の相バラン
スの適正化により、加工性と溶接性の双方に優れた化学
組成範囲を明確に特定することが可能であること。本発
明はこのような知見に基づき案出されたものである。
【００１０】上記目的を達成するために、請求項１の発
明は、質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え〜4.0
％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20％，Nb：
0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無添加を含
む），N：0.08％以下を含有し、残部がFeおよび不可避
的不純物からなり、下記(1)式で定義されるＭ値が−40
〜0となり、下記(2)式で定義されるＤ値が7〜10となる
化学組成を有する、高温強度，高温酸化特性，加工性お
よび溶接性に優れた二重構造エキゾーストマニホールド
の内管用オーステナイト系ステンレス鋼である。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) ここで、Mo含有量の0％とはMoを添加しない場合を意味
する。
明は、質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え〜4.0
％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20％，Nb：
0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無添加を含
む），N：0.08％以下を含有し、残部がFeおよび不可避
的不純物からなり、下記(1)式で定義されるＭ値が−40
〜0となり、下記(2)式で定義されるＤ値が7〜10となる
化学組成を有する、高温強度，高温酸化特性，加工性お
よび溶接性に優れた二重構造エキゾーストマニホールド
の内管用オーステナイト系ステンレス鋼である。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) ここで、Mo含有量の0％とはMoを添加しない場合を意味
する。
【００１１】また、上記目的は、質量％で、C：0.08％
以下，Si：2.0超え〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12
％，Cr：15〜20％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，M
o：0〜3％（無添加を含む），N：0.08％以下を含有し、
さらに、 Ti，V，W，Zrの１種または２種以上：合計0.1〜3％ REM，Ca，Yの１種または２種以上：合計0.005〜0.1
％， Al：0.1〜3.0％， の〜の構成のうち必要に応じて１種以上の構成を有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、前記(1)
式で定義されるＭ値が−40〜0となり、前記(2)式で定義
されるＤ値が7〜10となる化学組成を有する、高温強
度，高温酸化特性，加工性および溶接性に優れた二重構
造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系
ステンレス鋼によって達成される。
以下，Si：2.0超え〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12
％，Cr：15〜20％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，M
o：0〜3％（無添加を含む），N：0.08％以下を含有し、
さらに、 Ti，V，W，Zrの１種または２種以上：合計0.1〜3％ REM，Ca，Yの１種または２種以上：合計0.005〜0.1
％， Al：0.1〜3.0％， の〜の構成のうち必要に応じて１種以上の構成を有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、前記(1)
式で定義されるＭ値が−40〜0となり、前記(2)式で定義
されるＤ値が7〜10となる化学組成を有する、高温強
度，高温酸化特性，加工性および溶接性に優れた二重構
造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系
ステンレス鋼によって達成される。
【００１２】請求項２の発明はの構成を有するもの、
請求項３の発明はの構成を有するもの、請求項４は
＋の構成を有するもの、請求項５はの構成を有する
もの、請求項６は＋の構成を有するもの、請求項７
は＋の構成を有するもの、請求項８は＋＋の
構成を有するものである。
請求項３の発明はの構成を有するもの、請求項４は
＋の構成を有するもの、請求項５はの構成を有する
もの、請求項６は＋の構成を有するもの、請求項７
は＋の構成を有するもの、請求項８は＋＋の
構成を有するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を特定するための
事項について説明する。CとNは、一般にオーステナイト
系ステンレス鋼の高温強度を向上させるのに有効である
とされる。また、オーステナイト生成元素として、オー
ステナイトの相バランスを調整するために添加されるこ
とがある。しかし、C，Nを過剰に添加すると、使用中に
Cr炭化物を生成し、鋼の靱性を低下させるとともに、高
温酸化特性に有効な固溶Cr量を減少させる。したがっ
て、必要な高温強度を得るためにC，Nの含有量上限は最
小限に規定すべく、C：0.08質量％以下，N：0.08質量％
以下とした。好ましいC，Nの含有量範囲は、それぞれ
C：0.02〜0.08質量％，N：0.01〜0.05質量％である。
事項について説明する。CとNは、一般にオーステナイト
系ステンレス鋼の高温強度を向上させるのに有効である
とされる。また、オーステナイト生成元素として、オー
ステナイトの相バランスを調整するために添加されるこ
とがある。しかし、C，Nを過剰に添加すると、使用中に
Cr炭化物を生成し、鋼の靱性を低下させるとともに、高
温酸化特性に有効な固溶Cr量を減少させる。したがっ
て、必要な高温強度を得るためにC，Nの含有量上限は最
小限に規定すべく、C：0.08質量％以下，N：0.08質量％
以下とした。好ましいC，Nの含有量範囲は、それぞれ
C：0.02〜0.08質量％，N：0.01〜0.05質量％である。
【００１４】Siは、高温酸化特性の改善に非常に有効な
元素である。Si含有量が1質量％以下であるSUS304で
は、800℃という比較的低温での繰り返し酸化において
もスケール剥離が起こる。本発明では前述のように900
℃以上の耐酸化性を付与しなくてはならず、そのために
は2.0質量％を超えるSi含有量が必要となる。一方、オ
ーステナイト系ステンレス鋼にSiを多量に添加すると硬
質になり、また、使用中の加熱によってσ脆化を起こし
易くなる。したがって、Si含有量は2.0超え〜4.0質量％
とした。好ましいSi含有量は2.0超え〜3.0質量％であ
る。
元素である。Si含有量が1質量％以下であるSUS304で
は、800℃という比較的低温での繰り返し酸化において
もスケール剥離が起こる。本発明では前述のように900
℃以上の耐酸化性を付与しなくてはならず、そのために
は2.0質量％を超えるSi含有量が必要となる。一方、オ
ーステナイト系ステンレス鋼にSiを多量に添加すると硬
質になり、また、使用中の加熱によってσ脆化を起こし
易くなる。したがって、Si含有量は2.0超え〜4.0質量％
とした。好ましいSi含有量は2.0超え〜3.0質量％であ
る。
【００１５】Mnは、オーステナイト相安定化元素であ
り、本発明では主として相バランス調整のために添加さ
れる。また、高価なNiの代替として使用できる。しか
し、過剰なMn添加は高温酸化特性の低下を招く。そこで
Mn含有量は3.0質量％以下とした。好ましいMn含有量の
下限は1.5質量％、上限は2.5質量％である。
り、本発明では主として相バランス調整のために添加さ
れる。また、高価なNiの代替として使用できる。しか
し、過剰なMn添加は高温酸化特性の低下を招く。そこで
Mn含有量は3.0質量％以下とした。好ましいMn含有量の
下限は1.5質量％、上限は2.5質量％である。
【００１６】Niは、オーステナイト相安定化元素であ
り、オーステナイト系ステンレス鋼において必要不可欠
な元素である。Niは高価だから含有量はできるだけ少量
に抑えたいが、本発明においては後述するオーステナイ
トバランスの調整に必要な量を確保しなければならな
い。この点を考慮して、Ni含有量は6〜12質量％とす
る。好ましいNi含有量は6〜9質量％である。
り、オーステナイト系ステンレス鋼において必要不可欠
な元素である。Niは高価だから含有量はできるだけ少量
に抑えたいが、本発明においては後述するオーステナイ
トバランスの調整に必要な量を確保しなければならな
い。この点を考慮して、Ni含有量は6〜12質量％とす
る。好ましいNi含有量は6〜9質量％である。
【００１７】Crは、耐高温酸化性を付与するのに必要不
可欠な元素である。特にSiを約2％以上含有するオース
テナイト系ステンレス鋼において良好な高温酸化特性を
付与するには、15質量％以上のCr含有が必要となる。一
方、過剰なCr添加は加熱によるσ脆化を招き、また原料
コストも高くなる。したがって、Cr含有量は15〜20質量
％とした。好ましいCr含有量は15〜18質量％である。
可欠な元素である。特にSiを約2％以上含有するオース
テナイト系ステンレス鋼において良好な高温酸化特性を
付与するには、15質量％以上のCr含有が必要となる。一
方、過剰なCr添加は加熱によるσ脆化を招き、また原料
コストも高くなる。したがって、Cr含有量は15〜20質量
％とした。好ましいCr含有量は15〜18質量％である。
【００１８】Nbは、微量添加でCr炭窒化物を微細に析出
させ、オーステナイト系ステンレス鋼の高温強度を改善
する効果を有する。この効果を十分に発揮させるために
は0.05質量％以上のNb含有が必要となる。一方、Nbを過
剰に添加すると、加熱によってNb炭窒化物を生成してし
まうため微細なCr炭窒化物による高温強度の改善が見込
めなくなる他、鋼の靱性も劣化する。十分な高温強度を
維持し、かつ靱性を阻害しないよう、Nb含有量は0.05〜
0.30質量％とした。好ましいNb含有量は0.05〜0.15質量
％である。
させ、オーステナイト系ステンレス鋼の高温強度を改善
する効果を有する。この効果を十分に発揮させるために
は0.05質量％以上のNb含有が必要となる。一方、Nbを過
剰に添加すると、加熱によってNb炭窒化物を生成してし
まうため微細なCr炭窒化物による高温強度の改善が見込
めなくなる他、鋼の靱性も劣化する。十分な高温強度を
維持し、かつ靱性を阻害しないよう、Nb含有量は0.05〜
0.30質量％とした。好ましいNb含有量は0.05〜0.15質量
％である。
【００１９】Moは、フェライト生成元素であり、高温強
度の改善に有効であるが、本発明では必ずしも添加する
必要はない。Moを過剰に含有させると加熱中のσ相の生
成を促進させ、鋼の靱性を劣化させる。このためMoを添
加する場合は3質量％以下の含有量とする。Moを添加す
る場合の好ましいMo含有量の上限は2.5質量％である。
度の改善に有効であるが、本発明では必ずしも添加する
必要はない。Moを過剰に含有させると加熱中のσ相の生
成を促進させ、鋼の靱性を劣化させる。このためMoを添
加する場合は3質量％以下の含有量とする。Moを添加す
る場合の好ましいMo含有量の上限は2.5質量％である。
【００２０】Cuは、オーステナイト生成元素であり、高
温強度の改善に有効である。このため、後述するオース
テナイトバランスの調整元素として積極的に添加するこ
とが望ましい。一方、過剰の添加は高温酸化特性の劣化
を招く。そこでCu含有量は3質量％以下とした。好まし
いCu含有量の範囲は1〜3質量％である。
温強度の改善に有効である。このため、後述するオース
テナイトバランスの調整元素として積極的に添加するこ
とが望ましい。一方、過剰の添加は高温酸化特性の劣化
を招く。そこでCu含有量は3質量％以下とした。好まし
いCu含有量の範囲は1〜3質量％である。
【００２１】W，TiおよびVは、高温強度の改善に有効で
あり、その効果を十分に発揮させるにはこれらの元素の
合計量が0.1質量％以上となるように添加することが望
ましい。これらの元素は単独で用いてもよく、また２種
以上を複合で添加してもよい。一方、多量に添加すると
鋼が硬質になり、また原料コストも高くなる。このた
め、W，Ti，Vを添加する場合は、これらの合計量が0.1
〜3質量％となるようにする。より好ましいW，Ti，Vの
合計含有量範囲は、下限が合計0.5質量％、上限が合計
2.5質量％である。
あり、その効果を十分に発揮させるにはこれらの元素の
合計量が0.1質量％以上となるように添加することが望
ましい。これらの元素は単独で用いてもよく、また２種
以上を複合で添加してもよい。一方、多量に添加すると
鋼が硬質になり、また原料コストも高くなる。このた
め、W，Ti，Vを添加する場合は、これらの合計量が0.1
〜3質量％となるようにする。より好ましいW，Ti，Vの
合計含有量範囲は、下限が合計0.5質量％、上限が合計
2.5質量％である。
【００２２】REM，YおよびCaは、高温酸化特性の改善に
有効であり、その効果を十分に発揮させるためにはこれ
らの元素の合計量が0.005質量％以上となるように添加
することが望ましい。これらの元素は単独で用いてもよ
く、また２種以上を複合で添加してもよい。一方、多量
に添加すると鋼が硬質になり、また原料コストも高くな
る。このため、REM，Y，Caを添加する場合は、これらの
合計量が0.005〜0.1質量％となるようにする。より好ま
しいREM，Y，Caの合計含有量範囲は0.01〜0.1質量％で
ある。
有効であり、その効果を十分に発揮させるためにはこれ
らの元素の合計量が0.005質量％以上となるように添加
することが望ましい。これらの元素は単独で用いてもよ
く、また２種以上を複合で添加してもよい。一方、多量
に添加すると鋼が硬質になり、また原料コストも高くな
る。このため、REM，Y，Caを添加する場合は、これらの
合計量が0.005〜0.1質量％となるようにする。より好ま
しいREM，Y，Caの合計含有量範囲は0.01〜0.1質量％で
ある。
【００２３】Alも、高温酸化特性の改善に有効な元素で
あり、その効果を十分に発揮させるには0.1質量％以上
含有させることが望ましい。一方、多量に添加すると鋼
が硬質になり、また原料コストも高くなる。このため、
Alを添加する場合は、0.1〜3.0質量％となるようにす
る。より好ましいAl含有量の下限は0.5質量％、上限は
2.5質量％である。なお、Alは、REM，Y，Caの１種以上
と複合で含有させてもよい。
あり、その効果を十分に発揮させるには0.1質量％以上
含有させることが望ましい。一方、多量に添加すると鋼
が硬質になり、また原料コストも高くなる。このため、
Alを添加する場合は、0.1〜3.0質量％となるようにす
る。より好ましいAl含有量の下限は0.5質量％、上限は
2.5質量％である。なお、Alは、REM，Y，Caの１種以上
と複合で含有させてもよい。
【００２４】本発明では、以上の合金元素を含有して耐
熱性を高めたオーステナイト系ステンレス鋼に、二重構
造のエキゾーストマニホールド内管用材料として要求さ
れる優れた「加工性」および「溶接性」をも付与するこ
とを重要な課題としている。発明者らの研究によれば、
加工性と溶接性は、それぞれ特有のオーステナイト安定
度の指標に大きく依存することがわかった。そして、加
工性と溶接性の両者を高レベルで具備するオーステナイ
ト系ステンレス鋼の化学組成範囲を見出すに至ったので
ある。前記(1)式で定義されるＭ値は、「加工性」の化
学組成依存性を顕著に表すオーステナイト安定度の指標
である。前記(2)式で定義されるＤ値は、「溶接性」の
化学組成依存性を表すとともに、Ｍ値が同程度の材料間
では「加工性」の化学組成依存性をも顕著に表すオース
テナイト安定度の指標である。以下にＭ値，Ｄ値の限定
理由を説明する。
熱性を高めたオーステナイト系ステンレス鋼に、二重構
造のエキゾーストマニホールド内管用材料として要求さ
れる優れた「加工性」および「溶接性」をも付与するこ
とを重要な課題としている。発明者らの研究によれば、
加工性と溶接性は、それぞれ特有のオーステナイト安定
度の指標に大きく依存することがわかった。そして、加
工性と溶接性の両者を高レベルで具備するオーステナイ
ト系ステンレス鋼の化学組成範囲を見出すに至ったので
ある。前記(1)式で定義されるＭ値は、「加工性」の化
学組成依存性を顕著に表すオーステナイト安定度の指標
である。前記(2)式で定義されるＤ値は、「溶接性」の
化学組成依存性を表すとともに、Ｍ値が同程度の材料間
では「加工性」の化学組成依存性をも顕著に表すオース
テナイト安定度の指標である。以下にＭ値，Ｄ値の限定
理由を説明する。
【００２５】〔Ｍ値〕図１は、SUS304より高温酸化特性
に優れる16Cr−8Ni−2Si−2Mn鋼をベースとして、Crは1
4〜20質量％，Niは6〜10質量％，Siは1〜3質量％，Mnは
1〜4質量％の範囲でそれぞれ変化させ、C，N，Cu，Moの
含有量も適宜変化させた種々のＭ値を有するオーステナ
イト系ステンレス鋼について、板の「穴拡げ比」に及ぼ
すＭ値の影響を示したものである。ただし、いずれもδ
フェライト相の存在しない試料を用いている。ここで、
穴拡げ比とは、板厚1.2mm、サイズ90mm角の冷延焼鈍板
の中央に直径10mmの打ち抜き穴（d0＝10mm）をあけ、直
径40mmのダイスにて穴を拡げていき、穴縁に亀裂が生じ
たときの穴直径d1(mm)を測定して求まるd1/d0値を意味
している。加工性を穴拡げ比で評価したのは、エキゾー
ストマニホールドの製造時にはバーリング加工等の穴拡
げ加工が多用されるからである。
に優れる16Cr−8Ni−2Si−2Mn鋼をベースとして、Crは1
4〜20質量％，Niは6〜10質量％，Siは1〜3質量％，Mnは
1〜4質量％の範囲でそれぞれ変化させ、C，N，Cu，Moの
含有量も適宜変化させた種々のＭ値を有するオーステナ
イト系ステンレス鋼について、板の「穴拡げ比」に及ぼ
すＭ値の影響を示したものである。ただし、いずれもδ
フェライト相の存在しない試料を用いている。ここで、
穴拡げ比とは、板厚1.2mm、サイズ90mm角の冷延焼鈍板
の中央に直径10mmの打ち抜き穴（d0＝10mm）をあけ、直
径40mmのダイスにて穴を拡げていき、穴縁に亀裂が生じ
たときの穴直径d1(mm)を測定して求まるd1/d0値を意味
している。加工性を穴拡げ比で評価したのは、エキゾー
ストマニホールドの製造時にはバーリング加工等の穴拡
げ加工が多用されるからである。
【００２６】図１から、穴拡げ比はＭ値に大きく依存す
ることがわかる。しかも、Ｍ値が−40〜0の付近に穴拡
げ比のピークが存在するのである。この挙動については
以下のように推察される。すなわち、Ｍ値が小さい場合
には、オーステナイト相が安定なため加工誘起マルテン
サイト変態が生じにくいうえ、本成分系ではオーステナ
イト相の加工硬化量が大きいことから、良好な穴拡げ比
は得られないものと考えられる。Ｍ値が大きくなるに従
ってこの加工性阻害要因は解消され、加工性は改善され
る。しかし、Ｍ値がある程度以上大きくなるとオーステ
ナイト相が不安定になり、穴あけせん断加工時やダイス
での穴拡げ初期にマルテンサイト相が容易に生成してし
まう。このため十分な延性が得られず、穴拡げ比は逆に
低下するものと考えられる。
ることがわかる。しかも、Ｍ値が−40〜0の付近に穴拡
げ比のピークが存在するのである。この挙動については
以下のように推察される。すなわち、Ｍ値が小さい場合
には、オーステナイト相が安定なため加工誘起マルテン
サイト変態が生じにくいうえ、本成分系ではオーステナ
イト相の加工硬化量が大きいことから、良好な穴拡げ比
は得られないものと考えられる。Ｍ値が大きくなるに従
ってこの加工性阻害要因は解消され、加工性は改善され
る。しかし、Ｍ値がある程度以上大きくなるとオーステ
ナイト相が不安定になり、穴あけせん断加工時やダイス
での穴拡げ初期にマルテンサイト相が容易に生成してし
まう。このため十分な延性が得られず、穴拡げ比は逆に
低下するものと考えられる。
【００２７】このように、Ｍ値によって、エキゾースト
マニホールド内管に適した加工性を有するオーステナイ
ト系ステンレス鋼の化学組成範囲を規定することがで
き、そのＭ値が−40〜0の範囲でほぼピークに近い優れ
た加工性を呈することがわかった。したがって本発明で
はＭ値を−40〜0の範囲に規定した。より好ましいＭ値
の下限は−40、上限は−20である。
マニホールド内管に適した加工性を有するオーステナイ
ト系ステンレス鋼の化学組成範囲を規定することがで
き、そのＭ値が−40〜0の範囲でほぼピークに近い優れ
た加工性を呈することがわかった。したがって本発明で
はＭ値を−40〜0の範囲に規定した。より好ましいＭ値
の下限は−40、上限は−20である。
【００２８】〔Ｄ値〕図２は、図１と同様の成分系のう
ちＭ値が−40〜−10の範囲の鋼について、溶接高温割れ
感受性を表す「臨界ひずみ(％)」と、「穴拡げ比」に及
ぼすＤ値の影響を示したものである。ここで、臨界ひず
みは次のような溶接高温割れ試験によって求めた。すな
わち、板厚1.2mm，幅40mm，長さ200mmの冷延焼鈍板を試
験片として用い、この試験片の長手方向に最大300N/mm2
までの範囲で一定の引張荷重をを加え、この状態で試験
片長手方向にTIGのなめづけ溶接をビード長さが100mmと
なるように施したのち、予め設定した標点間50mm内に生
じた割れ個数を測定する。また、試験後の標点間距離を
測定し、試験前からの増分より「溶接時に付与されるひ
ずみ」を求める。このような試験を引張荷重を段階的に
変えて行い、割れが発生し始めるときのひずみ値をその
材料の臨界ひずみとする。
ちＭ値が−40〜−10の範囲の鋼について、溶接高温割れ
感受性を表す「臨界ひずみ(％)」と、「穴拡げ比」に及
ぼすＤ値の影響を示したものである。ここで、臨界ひず
みは次のような溶接高温割れ試験によって求めた。すな
わち、板厚1.2mm，幅40mm，長さ200mmの冷延焼鈍板を試
験片として用い、この試験片の長手方向に最大300N/mm2
までの範囲で一定の引張荷重をを加え、この状態で試験
片長手方向にTIGのなめづけ溶接をビード長さが100mmと
なるように施したのち、予め設定した標点間50mm内に生
じた割れ個数を測定する。また、試験後の標点間距離を
測定し、試験前からの増分より「溶接時に付与されるひ
ずみ」を求める。このような試験を引張荷重を段階的に
変えて行い、割れが発生し始めるときのひずみ値をその
材料の臨界ひずみとする。
【００２９】図２から、臨界ひずみはＤ値＝約7を境に
急変し、Ｄ値が約7以上の領域で高い臨界ひずみが得ら
れることがわかる。すなわちＤ値が約7以上の領域で材
料の溶接高温割れ感受性は小さくなり、溶接性の顕著な
改善が達成される。これは、Ｄ値が大きくなると溶接時
にδフェライト相が生成するようになり、Ｄ値が約7で
溶接高温割れ感受性を抑止するに足るδフェライト生成
量に達するためだと考えられる。一方、穴拡げ比はＤ値
が約10を超えると急激に低下することがわかる。これ
は、Ｄ値が約10を超えると冷延焼鈍板においてもδフェ
ライト相が残存するするようになることが原因だと推察
される。
急変し、Ｄ値が約7以上の領域で高い臨界ひずみが得ら
れることがわかる。すなわちＤ値が約7以上の領域で材
料の溶接高温割れ感受性は小さくなり、溶接性の顕著な
改善が達成される。これは、Ｄ値が大きくなると溶接時
にδフェライト相が生成するようになり、Ｄ値が約7で
溶接高温割れ感受性を抑止するに足るδフェライト生成
量に達するためだと考えられる。一方、穴拡げ比はＤ値
が約10を超えると急激に低下することがわかる。これ
は、Ｄ値が約10を超えると冷延焼鈍板においてもδフェ
ライト相が残存するするようになることが原因だと推察
される。
【００３０】このように、Ｄ値によって、オーステナイ
ト系ステンレス鋼の溶接性と加工性をともに高レベルに
改善する化学組成範囲を規定することができ、その範囲
はＤ値が7〜10の範囲であることがわかった。したがっ
て本発明ではＤ値を7〜10の範囲に規定した。より好ま
しいＤ値の範囲は9〜10である。
ト系ステンレス鋼の溶接性と加工性をともに高レベルに
改善する化学組成範囲を規定することができ、その範囲
はＤ値が7〜10の範囲であることがわかった。したがっ
て本発明ではＤ値を7〜10の範囲に規定した。より好ま
しいＤ値の範囲は9〜10である。
【００３１】
【実施例】表１に供試材の化学組成を示す。表１中のN
o.1〜13は発明鋼、No.14〜20は比較鋼である。このうち
No.１〜18の鋼は、真空溶解炉で溶製し、30kgのインゴ
ットに鋳造した。その後、鍛造→熱間圧延→焼鈍→冷間
圧延→仕上焼鈍の工程で、板厚1.2mmの冷延焼鈍板を製
造した。また、比較鋼のうち、No.19はSUS302B相当鋼、
No.20はSUSXM15J1相当鋼であり、これらは板厚1.2mmの
市販品（冷延焼鈍板）を試験に用いている。
o.1〜13は発明鋼、No.14〜20は比較鋼である。このうち
No.１〜18の鋼は、真空溶解炉で溶製し、30kgのインゴ
ットに鋳造した。その後、鍛造→熱間圧延→焼鈍→冷間
圧延→仕上焼鈍の工程で、板厚1.2mmの冷延焼鈍板を製
造した。また、比較鋼のうち、No.19はSUS302B相当鋼、
No.20はSUSXM15J1相当鋼であり、これらは板厚1.2mmの
市販品（冷延焼鈍板）を試験に用いている。
【００３２】
【表１】
【００３３】各冷延焼鈍板から試験片を切り出し、穴拡
げ試験，溶接高温割れ試験，高温引張試験，高温酸化試
験に供した。穴拡げ試験および溶接高温割れ試験は前述
した方法で実施した。高温引張試験はJIS G 0567に準拠
して900℃で行い、0.2％耐力を求めて高温強度の指標と
した。高温酸化試験はJIS Z 2282に準拠して「大気中10
00℃×25分間の加熱→５分間の空冷」を１サイクルと
し、これを100サイクル繰り返し、試験前後の重量変化
で評価した。これらの結果を表２に示す。
げ試験，溶接高温割れ試験，高温引張試験，高温酸化試
験に供した。穴拡げ試験および溶接高温割れ試験は前述
した方法で実施した。高温引張試験はJIS G 0567に準拠
して900℃で行い、0.2％耐力を求めて高温強度の指標と
した。高温酸化試験はJIS Z 2282に準拠して「大気中10
00℃×25分間の加熱→５分間の空冷」を１サイクルと
し、これを100サイクル繰り返し、試験前後の重量変化
で評価した。これらの結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】本発明に従ったNo.1〜13の鋼は、いずれも
穴拡げ性および耐溶接高温割れ性に優れており、しかも
高温強度，高温酸化特性といった耐熱性も良好である。
このことから、オーステナイト安定度（Ｍ値，Ｄ値）お
よびCr，Si，Nbの含有量を厳密に制御した効果が確認さ
れる。
穴拡げ性および耐溶接高温割れ性に優れており、しかも
高温強度，高温酸化特性といった耐熱性も良好である。
このことから、オーステナイト安定度（Ｍ値，Ｄ値）お
よびCr，Si，Nbの含有量を厳密に制御した効果が確認さ
れる。
【００３６】これに対し、No.14，15，19，20の鋼はＭ
値が本発明規定範囲を外れるため、耐熱性は優れるもの
の、穴拡げ性が発明鋼より劣る。No.16鋼はＤ値が本発
明規定範囲より大きいため、臨界ひずみ値は高い（溶接
高温割れ感受性は良好である）が、穴拡げ性に劣る。N
o.17鋼はＤ値が本発明規定範囲より小さいため、臨界ひ
ずみ値が非常に低く溶接高温割れ感受性が高い。さらに
No.17鋼ではNb含有量が本発明規定範囲を外れて低いた
め、高温強度が低い。No.18鋼はSi含有量が本発明規定
範囲を外れて低いため、穴拡げ性，耐溶接高温割れ性，
高温強度は良好であっても耐高温酸化性に劣る。
値が本発明規定範囲を外れるため、耐熱性は優れるもの
の、穴拡げ性が発明鋼より劣る。No.16鋼はＤ値が本発
明規定範囲より大きいため、臨界ひずみ値は高い（溶接
高温割れ感受性は良好である）が、穴拡げ性に劣る。N
o.17鋼はＤ値が本発明規定範囲より小さいため、臨界ひ
ずみ値が非常に低く溶接高温割れ感受性が高い。さらに
No.17鋼ではNb含有量が本発明規定範囲を外れて低いた
め、高温強度が低い。No.18鋼はSi含有量が本発明規定
範囲を外れて低いため、穴拡げ性，耐溶接高温割れ性，
高温強度は良好であっても耐高温酸化性に劣る。
【００３７】
【発明の効果】本発明では、オーステナイト系ステンレ
ス鋼において、二重構造のエキゾーストマニホールド内
管用材料に適した耐熱性，加工性および溶接性を高レベ
ルで呈する、従来知られていなかった組成範囲の存在を
明らかにした。したがって、本発明は、当該用途に対し
て、品質の安定した高性能材料の提供を可能にするもの
である。
ス鋼において、二重構造のエキゾーストマニホールド内
管用材料に適した耐熱性，加工性および溶接性を高レベ
ルで呈する、従来知られていなかった組成範囲の存在を
明らかにした。したがって、本発明は、当該用途に対し
て、品質の安定した高性能材料の提供を可能にするもの
である。
【図１】オーステナイト系ステンレス鋼のＭ値と穴拡げ
比の関係を示すグラフである。
比の関係を示すグラフである。
【図２】オーステナイト系ステンレス鋼のＤ値と臨界ひ
ずみおよび穴拡げ比の関係を示すグラフである。
ずみおよび穴拡げ比の関係を示すグラフである。
Claims (8)
- 【請求項１】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下を含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物からなり、下記(1)式で定義されるＭ
値が−40〜0となり、下記(2)式で定義されるＤ値が7〜1
0となる化学組成を有する、高温強度，高温酸化特性，
加工性および溶接性に優れた二重構造エキゾーストマニ
ホールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項２】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下，Ti，V，W，Zrの１種ま
たは２種以上：合計0.1〜3％を含有し、残部がFeおよび
不可避的不純物からなり、下記(1)式で定義されるＭ値
が−40〜0となり、下記(2)式で定義されるＤ値が7〜10
となる化学組成を有する、高温強度，高温酸化特性，加
工性および溶接性に優れた二重構造エキゾーストマニホ
ールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項３】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下REM，Ca，Yの１種または
２種以上：合計0.005〜0.1％を含有し、残部がFeおよび
不可避的不純物からなり、下記(1)式で定義されるＭ値
が−40〜0となり、下記(2)式で定義されるＤ値が7〜10
となる化学組成を有する、高温強度，高温酸化特性，加
工性および溶接性に優れた二重構造エキゾーストマニホ
ールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項４】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下REM，Ca，Yの１種または
２種以上：合計0.005〜0.1％，Ti，V，W，Zrの１種また
は２種以上：合計0.1〜3％を含有し、残部がFeおよび不
可避的不純物からなり、下記(1)式で定義されるＭ値が
−40〜0となり、下記(2)式で定義されるＤ値が7〜10と
なる化学組成を有する、高温強度，高温酸化特性，加工
性および溶接性に優れた二重構造エキゾーストマニホー
ルドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項５】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下，Al：0.1〜3.0％を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、下記(1)
式で定義されるＭ値が−40〜0となり、下記(2)式で定義
されるＤ値が7〜10となる化学組成を有する、高温強
度，高温酸化特性，加工性および溶接性に優れた二重構
造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系
ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項６】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下，Al：0.1〜3.0％，Ti，
V，W，Zrの１種または２種以上：合計0.1〜3％を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、下記(1)
式で定義されるＭ値が−40〜0となり、下記(2)式で定義
されるＤ値が7〜10となる化学組成を有する、高温強
度，高温酸化特性，加工性および溶接性に優れた二重構
造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系
ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項７】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下，REM，Ca，Yの１種また
は２種以上：合計0.005〜0.1％，Al：0.1〜3.0％を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、下記(1)
式で定義されるＭ値が−40〜0となり、下記(2)式で定義
されるＤ値が7〜10となる化学組成を有する、高温強
度，高温酸化特性，加工性および溶接性に優れた二重構
造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系
ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2) - 【請求項８】 質量％で、C：0.08％以下，Si：2.0超え
〜4.0％，Mn：3.0％以下，Ni：6〜12％，Cr：15〜20
％，Nb：0.05〜0.30％，Cu：3％以下，Mo：0〜3％（無
添加を含む），N：0.08％以下，REM，Ca，Yの１種また
は２種以上：合計0.005〜0.1％，Al：0.1〜3.0％，Ti，
V，W，Zrの１種または２種以上：合計0.1〜3％を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、下記(1)
式で定義されるＭ値が−40〜0となり、下記(2)式で定義
されるＤ値が7〜10となる化学組成を有する、高温強
度，高温酸化特性，加工性および溶接性に優れた二重構
造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系
ステンレス鋼。 Ｍ＝551−462(C＋N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni＋Cu)−13.7Cr−18.5Mo ・・(1) Ｄ＝(Cr＋1.5Si＋0.5Nb＋Mo)−(Ni＋0.5Mn＋0.3Cu＋30C＋30N) ・・(2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27675699A JP4173611B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 二重構造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27675699A JP4173611B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 二重構造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
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