JP2002212685A - 軟質なＣｒ含有鋼 - Google Patents
軟質なＣｒ含有鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常温で軟質で加工性に優れるとともに、従来
に比べとくに高温強度に優れ、かつ耐酸化性に優れる軟
質なCr含有鋼を提案する。 【解決手段】 Ｃ：0.020 ％未満、Si：0.10％超0.50％
未満、Mn：2.00％未満、Ｐ：0.060 ％未満、Ｓ：0.008
％未満、Cr：12.0％以上16.0％未満、Ni：1.00％未満、
Ｎ：0.020 ％未満、Nb：10x(C+N)以上1.00％未満、Mo：
0.80％超3.00％未満を、 Si ≦1.2 −0.4Mo （ここで、
Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％））を満足する条
件下で含有し、ラーベス相の析出を抑制し、固溶Moによ
る高温強度増加効果を安定して確保する。
に比べとくに高温強度に優れ、かつ耐酸化性に優れる軟
質なCr含有鋼を提案する。 【解決手段】 Ｃ：0.020 ％未満、Si：0.10％超0.50％
未満、Mn：2.00％未満、Ｐ：0.060 ％未満、Ｓ：0.008
％未満、Cr：12.0％以上16.0％未満、Ni：1.00％未満、
Ｎ：0.020 ％未満、Nb：10x(C+N)以上1.00％未満、Mo：
0.80％超3.00％未満を、 Si ≦1.2 −0.4Mo （ここで、
Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％））を満足する条
件下で含有し、ラーベス相の析出を抑制し、固溶Moによ
る高温強度増加効果を安定して確保する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Cr含有鋼に係り、
とくに自動車やオートバイの排気管、触媒外筒材や火力
発電プラントの排気ダクト等の高温環境下で使用される
部材用として好適な、耐熱性と成形性とを兼ね備えた軟
質Cr含有鋼に関する。
とくに自動車やオートバイの排気管、触媒外筒材や火力
発電プラントの排気ダクト等の高温環境下で使用される
部材用として好適な、耐熱性と成形性とを兼ね備えた軟
質Cr含有鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気系環境で使用される、例え
ば、エキゾーストマニホールド、排気パイプ、コンバー
ターケース、マフラー等に代表される排気部材には、成
形性と耐熱性に優れることが要求されている。このよう
な用途には、現状では、室温では軟質であり成形性に優
れ、高温耐力も比較的高い、NbとSiを添加したCr含有鋼
板、例えば、Type 429（14Cr-0.9Si-0.4Nb系) 鋼が多く
使用されている。しかし、エンジン性能の向上により排
ガス温度が現行温度より高い900 ℃程度まで上昇する
と、Type 429鋼は、高温耐力が不足するいう問題があ
る。
ば、エキゾーストマニホールド、排気パイプ、コンバー
ターケース、マフラー等に代表される排気部材には、成
形性と耐熱性に優れることが要求されている。このよう
な用途には、現状では、室温では軟質であり成形性に優
れ、高温耐力も比較的高い、NbとSiを添加したCr含有鋼
板、例えば、Type 429（14Cr-0.9Si-0.4Nb系) 鋼が多く
使用されている。しかし、エンジン性能の向上により排
ガス温度が現行温度より高い900 ℃程度まで上昇する
と、Type 429鋼は、高温耐力が不足するいう問題があ
る。
【０００３】このような問題に対し、NbとMoを添加し高
温耐力を向上させたCr含有鋼、JISG 4305に規定されるS
US 444(19Cr-0.2Nb-1.8Mo) 鋼が開発されている。しか
し、SUS 444 鋼は、合金元素量が多く高価であるうえ、
とくに降伏強さYSが高く、加工に際し、金型の損耗が著
しいという問題があった。また、特開平４-228547 号公
報には、耐粒界腐食性、造管性および高温強度に優れた
ステンレス鋼が開示されている。しかし、特開平４-228
547 号公報に記載されたステンレス鋼は、室温での軟質
性を考慮したものではないため、加工に際し、金型の損
耗が著しいという問題があった。
温耐力を向上させたCr含有鋼、JISG 4305に規定されるS
US 444(19Cr-0.2Nb-1.8Mo) 鋼が開発されている。しか
し、SUS 444 鋼は、合金元素量が多く高価であるうえ、
とくに降伏強さYSが高く、加工に際し、金型の損耗が著
しいという問題があった。また、特開平４-228547 号公
報には、耐粒界腐食性、造管性および高温強度に優れた
ステンレス鋼が開示されている。しかし、特開平４-228
547 号公報に記載されたステンレス鋼は、室温での軟質
性を考慮したものではないため、加工に際し、金型の損
耗が著しいという問題があった。
【０００４】このようなことから、室温ではType429 鋼
と同等かそれ以下の強度を有し軟質で加工性に富み、さ
らに、900 ℃における耐力がType429 鋼より高い、優れ
た高温強度を有する材料の要求がますます強くなってい
る。排気部材用材料の高温強度を高めることは、部材の
薄肉化を可能とし、自動車車体の軽量化に大きく寄与で
きるため、高温強度の増加要求がますます強くなってい
る。さらに、排気系部材用材料には、排ガス温度の上昇
にともない、高温で異常酸化が発生しない優れた耐酸化
性を具備することも併せて要求されるようになってき
た。
と同等かそれ以下の強度を有し軟質で加工性に富み、さ
らに、900 ℃における耐力がType429 鋼より高い、優れ
た高温強度を有する材料の要求がますます強くなってい
る。排気部材用材料の高温強度を高めることは、部材の
薄肉化を可能とし、自動車車体の軽量化に大きく寄与で
きるため、高温強度の増加要求がますます強くなってい
る。さらに、排気系部材用材料には、排ガス温度の上昇
にともない、高温で異常酸化が発生しない優れた耐酸化
性を具備することも併せて要求されるようになってき
た。
【０００５】たとえば、特開2000-73147号公報には、排
気系部材の高温部から低温部までの広い範囲に適用可能
な素材として、高温強度、加工性および表面性状に優れ
たCr含有鋼が開示されている。この素材は、Ｃ：0.02％
以下、Si：0.10％以下、Cr：3.0 〜20％、Nb：0.2 〜1.
0 ％を含有するCr含有鋼であり、Siを0.10％以下に低減
し、Fe2Nb ラーベス相の析出を抑制して室温降伏強さの
上昇を抑制するとともに、優れた高温強度と加工性、さ
らには良好な表面性状を付与しようとするものである。
気系部材の高温部から低温部までの広い範囲に適用可能
な素材として、高温強度、加工性および表面性状に優れ
たCr含有鋼が開示されている。この素材は、Ｃ：0.02％
以下、Si：0.10％以下、Cr：3.0 〜20％、Nb：0.2 〜1.
0 ％を含有するCr含有鋼であり、Siを0.10％以下に低減
し、Fe2Nb ラーベス相の析出を抑制して室温降伏強さの
上昇を抑制するとともに、優れた高温強度と加工性、さ
らには良好な表面性状を付与しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開20
00-73147号公報に記載された鋼は、900 ℃近傍の高温に
加熱されると異常酸化が発生するなど、最近、排気系部
材用材料に要求されている特性を十分には満足できない
という問題があった。本発明は、上記した従来技術の問
題を有利に解決し、常温では軟質で加工性に優れるとと
もに、従来に比べとくに高温強度に優れ、かつ耐酸化性
に優れる軟質Cr含有鋼を提案することを目的とする。な
お、本発明でいう「常温で軟質」とは、常温においてTy
pe 429鋼等の従来鋼と同じ製造条件で製造した場合に、
同等あるいはそれ以下の強度であることを意味する。ま
た、「高温強度に優れる」とは、900 ℃における耐力
（0.2 ％ＰＳ）が17MPa 以上であり、また、「耐酸化性
に優れる」とは、900 ℃で異常酸化を生じないことをい
うものとする。
00-73147号公報に記載された鋼は、900 ℃近傍の高温に
加熱されると異常酸化が発生するなど、最近、排気系部
材用材料に要求されている特性を十分には満足できない
という問題があった。本発明は、上記した従来技術の問
題を有利に解決し、常温では軟質で加工性に優れるとと
もに、従来に比べとくに高温強度に優れ、かつ耐酸化性
に優れる軟質Cr含有鋼を提案することを目的とする。な
お、本発明でいう「常温で軟質」とは、常温においてTy
pe 429鋼等の従来鋼と同じ製造条件で製造した場合に、
同等あるいはそれ以下の強度であることを意味する。ま
た、「高温強度に優れる」とは、900 ℃における耐力
（0.2 ％ＰＳ）が17MPa 以上であり、また、「耐酸化性
に優れる」とは、900 ℃で異常酸化を生じないことをい
うものとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を達成するために、Nbを含むCr含有鋼の常温強度を
増加させることなく、高温強度を顕著に向上させる組成
について鋭意研究した。その結果、本発明者らは、Si含
有量を可能な限り低減した適正範囲に限定するととも
に、Moに着目し、MoをSi含有量と関連して適正量含有
し、さらにCr含有量を可能な限り低減した組成にするこ
とにより、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相の析出が抑制さ
れてMoの存在形態が固溶Mo主体となり、常温では軟質
で、高温では強度が顕著に向上するとともに、異常酸化
の発生が抑制されることを見いだした。
課題を達成するために、Nbを含むCr含有鋼の常温強度を
増加させることなく、高温強度を顕著に向上させる組成
について鋭意研究した。その結果、本発明者らは、Si含
有量を可能な限り低減した適正範囲に限定するととも
に、Moに着目し、MoをSi含有量と関連して適正量含有
し、さらにCr含有量を可能な限り低減した組成にするこ
とにより、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相の析出が抑制さ
れてMoの存在形態が固溶Mo主体となり、常温では軟質
で、高温では強度が顕著に向上するとともに、異常酸化
の発生が抑制されることを見いだした。
【０００８】まず、本発明者らの行った基礎的な実験結
果について、説明する。0.01質量％Ｃ−0.01質量％Ｎ−
0.3 質量％Mn−15質量％Cr−0.4 質量％Nbをベース組成
とし、Si、Mo含有量を種々変化したCr含有冷延鋼板（板
厚：２mm）について、常温の降伏強さYS、および900 ℃
における0.2 ％耐力（σ0.2 at 900℃）を測定した。
果について、説明する。0.01質量％Ｃ−0.01質量％Ｎ−
0.3 質量％Mn−15質量％Cr−0.4 質量％Nbをベース組成
とし、Si、Mo含有量を種々変化したCr含有冷延鋼板（板
厚：２mm）について、常温の降伏強さYS、および900 ℃
における0.2 ％耐力（σ0.2 at 900℃）を測定した。
【０００９】図１には、1.9 質量％Mo系における、常温
の降伏強さYSとSi含有量の関係を示す。なお、図中の各
点に、鋼中析出物の抽出残渣についてのＸ線回折による
ラーベス相(Fe,Cr)2(Mo,Nb) の（１１２）回折強度とNb
炭窒化物Nb(C,N) の（１１１）回折強度の比、Ａ値＝Ｉ
｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111)を
（ ）内の数字で付記した。
の降伏強さYSとSi含有量の関係を示す。なお、図中の各
点に、鋼中析出物の抽出残渣についてのＸ線回折による
ラーベス相(Fe,Cr)2(Mo,Nb) の（１１２）回折強度とNb
炭窒化物Nb(C,N) の（１１１）回折強度の比、Ａ値＝Ｉ
｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111)を
（ ）内の数字で付記した。
【００１０】図１から、Si含有量が0.50質量％以上とな
ると、YSが顕著に増加している。これは、Si含有量が0.
50質量％以上では、Ａ値（図１中の（ ）内の数字）が
増加していることからわかるように、(Fe,Cr)2(Mo,Nb)
ラーベス相の析出が顕著により、YSが増加したものと考
えられる。しかし、この析出物は、温度の上昇とともに
すぐに粗大化するため、高温強度には寄与しない。
ると、YSが顕著に増加している。これは、Si含有量が0.
50質量％以上では、Ａ値（図１中の（ ）内の数字）が
増加していることからわかるように、(Fe,Cr)2(Mo,Nb)
ラーベス相の析出が顕著により、YSが増加したものと考
えられる。しかし、この析出物は、温度の上昇とともに
すぐに粗大化するため、高温強度には寄与しない。
【００１１】図２に、Si含有量が0.10、0.50、0.80質量
％それぞれ含有する系における、σ 0.2 at 900℃とMo含
有量の関係を示す。図２から、Si含有量が0.80質量％と
多く、ラーベス相が多量に析出している場合には、Mo含
有量の増加による高温強度の増加量は殆どなくなる。一
方、Si含有量が0.10質量％、0.50質量％と少なく、ラー
ベス相の析出が抑制される場合には、Mo含有量の増加に
伴い高温強度の増加量は大きくなることがわかる。すな
わち、高温強度の増加のためにはMoが(Fe,Cr)2(Mo,Nb)
ラーベス相（析出物）として析出することを防止し、固
溶Mo量の減少を抑制することが肝要であり、高温では、
(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相にくらべ、むしろ原子半径
の大きなMoの固溶強化の方が有効に強化に寄与すること
を新規に知見した。
％それぞれ含有する系における、σ 0.2 at 900℃とMo含
有量の関係を示す。図２から、Si含有量が0.80質量％と
多く、ラーベス相が多量に析出している場合には、Mo含
有量の増加による高温強度の増加量は殆どなくなる。一
方、Si含有量が0.10質量％、0.50質量％と少なく、ラー
ベス相の析出が抑制される場合には、Mo含有量の増加に
伴い高温強度の増加量は大きくなることがわかる。すな
わち、高温強度の増加のためにはMoが(Fe,Cr)2(Mo,Nb)
ラーベス相（析出物）として析出することを防止し、固
溶Mo量の減少を抑制することが肝要であり、高温では、
(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相にくらべ、むしろ原子半径
の大きなMoの固溶強化の方が有効に強化に寄与すること
を新規に知見した。
【００１２】つぎに、本発明者らは、Nbを含有するCr含
有鋼において、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相の析出にお
よぼす、Mo含有量とSi含有量の関係について検討した。
図３に、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相の析出におよぼす
Si、Mo含有量の関係を示す。ここで、Ａ値が0.4 未満で
あるものを○、0.4 以上であるものを●とした。次
（１）式 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） （ここに、Si、Moは、各合金元素の含有量（質量％））
を満足する領域で、ラーベス相の析出が抑制され、Moは
固溶Moとして存在することがわかる。
有鋼において、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相の析出にお
よぼす、Mo含有量とSi含有量の関係について検討した。
図３に、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラーベス相の析出におよぼす
Si、Mo含有量の関係を示す。ここで、Ａ値が0.4 未満で
あるものを○、0.4 以上であるものを●とした。次
（１）式 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） （ここに、Si、Moは、各合金元素の含有量（質量％））
を満足する領域で、ラーベス相の析出が抑制され、Moは
固溶Moとして存在することがわかる。
【００１３】また、本発明者らは、(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ラ
ーベス相の析出は、Cr含有量が多くなる程、析出しやす
いという知見も得た。このようなことから、Nbを含むCr
含有鋼の常温強度を増加させることなく、高温強度を顕
著に向上させるためには、Si含有量を可能な限り低減し
た適正範囲に限定するとともに、MoをSi含有量と関連し
て適正量含有し、さらにCr含有量を可能な限り低減した
組成にして、固溶Mo量を増加することが重要であること
を見いだした。
ーベス相の析出は、Cr含有量が多くなる程、析出しやす
いという知見も得た。このようなことから、Nbを含むCr
含有鋼の常温強度を増加させることなく、高温強度を顕
著に向上させるためには、Si含有量を可能な限り低減し
た適正範囲に限定するとともに、MoをSi含有量と関連し
て適正量含有し、さらにCr含有量を可能な限り低減した
組成にして、固溶Mo量を増加することが重要であること
を見いだした。
【００１４】本発明は、上記した知見に基づいて、さら
に検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発
明は、質量％で、Ｃ：0.020 ％未満、Si：0.10％超0.50
％未満、Mn：2.00％未満、Ｐ：0.060 ％未満、Ｓ：0.00
8 ％未満、Cr：12.0％以上16.0％未満、Ni：1.00％未
満、Ｎ：0.020 ％未満、Nb：10×（Ｃ＋Ｎ）以上1.00％
未満、Mo：0.80％超3.00％未満、好ましくは、1.50超3.
00％未満を、次（１）式 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） （ここで、Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％））を
満足する条件下で含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなる組成を有することを特徴とする軟質なCr含有鋼
である。
に検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発
明は、質量％で、Ｃ：0.020 ％未満、Si：0.10％超0.50
％未満、Mn：2.00％未満、Ｐ：0.060 ％未満、Ｓ：0.00
8 ％未満、Cr：12.0％以上16.0％未満、Ni：1.00％未
満、Ｎ：0.020 ％未満、Nb：10×（Ｃ＋Ｎ）以上1.00％
未満、Mo：0.80％超3.00％未満、好ましくは、1.50超3.
00％未満を、次（１）式 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） （ここで、Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％））を
満足する条件下で含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなる組成を有することを特徴とする軟質なCr含有鋼
である。
【００１５】また、本発明では、前記組成に加えてさら
に、質量％で、Cu：1.00％以下、Ti：0.50％以下、Ｖ：
0.50％以下、Ｂ：0.0100％以下のうちから選ばれた１種
または２種以上含有することが好ましく、また、本発明
では、前記各組成に加えてさらに、質量％で、Ｗ：5.00
％以下を含有することが好ましく、また、本発明では、
前記各組成に加えてさらに、質量％で、Al：0.50％以下
を含有することが好ましく、また、本発明では、前記各
組成に加えてさらに、質量％で、REM ：0.10％以下、Z
r：0.50％以下のうちから選ばれた１種または２種を含
有することが好ましい。
に、質量％で、Cu：1.00％以下、Ti：0.50％以下、Ｖ：
0.50％以下、Ｂ：0.0100％以下のうちから選ばれた１種
または２種以上含有することが好ましく、また、本発明
では、前記各組成に加えてさらに、質量％で、Ｗ：5.00
％以下を含有することが好ましく、また、本発明では、
前記各組成に加えてさらに、質量％で、Al：0.50％以下
を含有することが好ましく、また、本発明では、前記各
組成に加えてさらに、質量％で、REM ：0.10％以下、Z
r：0.50％以下のうちから選ばれた１種または２種を含
有することが好ましい。
【００１６】また、本発明では、鋼中のMoの状態が、鋼
中析出物の抽出残渣についてのＸ線回折によるラーベス
相(Fe,Cr)2(Mo,Nb) の（１１２）回折強度とNb炭窒化物
Nb(C,N) の（１１１）回折強度の比、Ａ値＝Ｉ｛(Fe,C
r)2(Mo,Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) で0.4 未
満であることが好ましい。
中析出物の抽出残渣についてのＸ線回折によるラーベス
相(Fe,Cr)2(Mo,Nb) の（１１２）回折強度とNb炭窒化物
Nb(C,N) の（１１１）回折強度の比、Ａ値＝Ｉ｛(Fe,C
r)2(Mo,Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) で0.4 未
満であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】まず、本発明鋼の組成限定理由に
ついて説明する。なお、質量％は単に％と記す。 Ｃ：0.020 ％未満 Ｃは、鋼の強度を増加させる元素であるが、0.020 ％以
上含有すると靱性および成形性の劣化が顕著となるた
め、成形性を重視する本発明では、0.020 ％未満に限定
した。なお、成形性の観点からはＣ含有量は低いほど好
ましく、0.008 ％以下とするのが望ましい。なお、所望
の強度を確保するためには0.001 ％以上含有するのが好
ましい。より好ましくは、0.002 〜0.008 ％である。
ついて説明する。なお、質量％は単に％と記す。 Ｃ：0.020 ％未満 Ｃは、鋼の強度を増加させる元素であるが、0.020 ％以
上含有すると靱性および成形性の劣化が顕著となるた
め、成形性を重視する本発明では、0.020 ％未満に限定
した。なお、成形性の観点からはＣ含有量は低いほど好
ましく、0.008 ％以下とするのが望ましい。なお、所望
の強度を確保するためには0.001 ％以上含有するのが好
ましい。より好ましくは、0.002 〜0.008 ％である。
【００１８】Si：0.10％超0.50％未満 Siは、脱酸剤として作用するとともに、900 ℃以上の高
温での耐酸化性を向上させる元素であり、本発明におい
ては最も重要な元素の一つである。このような効果は、
0.10％超の含有で認められる。一方、0.50％以上の含有
は、加工硬化が顕著となり、成形性が劣化する。このた
め、Siは0.10％超0.50％未満に限定した。なお、好まし
くは、0.20％超え0.45％以下である。
温での耐酸化性を向上させる元素であり、本発明におい
ては最も重要な元素の一つである。このような効果は、
0.10％超の含有で認められる。一方、0.50％以上の含有
は、加工硬化が顕著となり、成形性が劣化する。このた
め、Siは0.10％超0.50％未満に限定した。なお、好まし
くは、0.20％超え0.45％以下である。
【００１９】また、Siは、（Fe,Cr)2(Mo,Nb)ラーベス相
（Moラーベス相）の析出を促進させる元素であり、ラー
ベス相の析出をとおして常温強度を高めるとともに、固
溶Moを減少させ、固溶Moによる高温強度および耐食性改
善効果を低減させる。このため、Siは、後述する、Si含
有量とMo含有量との関係、Si≦1.2 − 0.4×Mo、の範囲
内に限定する必要がある。
（Moラーベス相）の析出を促進させる元素であり、ラー
ベス相の析出をとおして常温強度を高めるとともに、固
溶Moを減少させ、固溶Moによる高温強度および耐食性改
善効果を低減させる。このため、Siは、後述する、Si含
有量とMo含有量との関係、Si≦1.2 − 0.4×Mo、の範囲
内に限定する必要がある。
【００２０】Mn：2.00％未満 Mnは、脱酸剤として作用するが、過剰な含有は粗大なMn
S を形成し、成形性、耐食性を低下させる。このため、
本発明ではMnは2.00％未満に限定した。なお、好ましく
は、0.60％以下である。より好ましくは0.20％以下であ
る。さらに好ましくは、0.10％以下である。
S を形成し、成形性、耐食性を低下させる。このため、
本発明ではMnは2.00％未満に限定した。なお、好ましく
は、0.60％以下である。より好ましくは0.20％以下であ
る。さらに好ましくは、0.10％以下である。
【００２１】Ｐ：0.060 ％未満 Ｐは、靱性を劣化させる元素であり、できるだけ低減す
るのが望ましいが、脱Ｐ処理コストの高騰を防ぐ観点か
ら、0.060 ％未満に限定した。なお、好ましくは、0.03
0 ％以下である。 Ｓ：0.008 ％未満 Ｓは、伸びおよびｒ値を低下させ成形性を劣化させると
ともに、ステンレス鋼の基本特性である耐食性を劣化さ
せる元素であり、できるだけ低減するのが望ましい。ま
た、Ｓは、ラーベス相の析出を促進する元素でもあり、
鋼を硬質化させる。このため、本発明では、Ｓを0.008
％未満に限定した。なお、過剰な低下は製造コストの高
騰を招くため、0.002 ％以上とするのが望ましい。より
好ましくは、0.002 〜0.006 ％である。
るのが望ましいが、脱Ｐ処理コストの高騰を防ぐ観点か
ら、0.060 ％未満に限定した。なお、好ましくは、0.03
0 ％以下である。 Ｓ：0.008 ％未満 Ｓは、伸びおよびｒ値を低下させ成形性を劣化させると
ともに、ステンレス鋼の基本特性である耐食性を劣化さ
せる元素であり、できるだけ低減するのが望ましい。ま
た、Ｓは、ラーベス相の析出を促進する元素でもあり、
鋼を硬質化させる。このため、本発明では、Ｓを0.008
％未満に限定した。なお、過剰な低下は製造コストの高
騰を招くため、0.002 ％以上とするのが望ましい。より
好ましくは、0.002 〜0.006 ％である。
【００２２】Cr：12.0％以上16.0％未満 Crは、耐食性、耐酸化性を向上させる元素であり、本発
明では重要な元素である。耐酸化性、耐食性に効果があ
る。また、Crは、ラーベス相（本発明の組成範囲では
（Fe,Cr)2(Mo,Nb)の形成を促進させる元素であり、16.0
％以上含有すると、ラーベス相の析出が促進され、鋼を
硬化させる。一方、12.0％未満では、耐酸化性、耐食性
が劣化する。このようなことから、Crは12.0％以上16.0
％未満の範囲内に限定した。Cr含有量は、必要な耐酸化
性、耐熱性レベルに応じCr含有量はこの範囲内で適宜選
択すればよい。とくに、耐酸化性を要求される場合に
は、14.0％以上16.0％未満とするのが好ましい。より好
ましくは、14.0％以上15.0％以下である。
明では重要な元素である。耐酸化性、耐食性に効果があ
る。また、Crは、ラーベス相（本発明の組成範囲では
（Fe,Cr)2(Mo,Nb)の形成を促進させる元素であり、16.0
％以上含有すると、ラーベス相の析出が促進され、鋼を
硬化させる。一方、12.0％未満では、耐酸化性、耐食性
が劣化する。このようなことから、Crは12.0％以上16.0
％未満の範囲内に限定した。Cr含有量は、必要な耐酸化
性、耐熱性レベルに応じCr含有量はこの範囲内で適宜選
択すればよい。とくに、耐酸化性を要求される場合に
は、14.0％以上16.0％未満とするのが好ましい。より好
ましくは、14.0％以上15.0％以下である。
【００２３】Ni：1.00％未満 Niは、靱性を向上させる元素であるが、高価であるため
1.00％未満に限定した。なお、好ましくは、0.05％以上
0.80％以下である。より好ましくは、0.50％以上0.80％
以下である。 Ｎ：0.020 ％未満 Ｎは、鋼の靱性および成形性を劣化させる元素であり、
0.020 ％以上含有すると、靱性および成形性の劣化が顕
著となる。このため、Ｎは0.020 ％未満に限定した。本
発明ではＮはできるだけ低減するのが好ましく、0.010
％以下とするのが好ましい。
1.00％未満に限定した。なお、好ましくは、0.05％以上
0.80％以下である。より好ましくは、0.50％以上0.80％
以下である。 Ｎ：0.020 ％未満 Ｎは、鋼の靱性および成形性を劣化させる元素であり、
0.020 ％以上含有すると、靱性および成形性の劣化が顕
著となる。このため、Ｎは0.020 ％未満に限定した。本
発明ではＮはできるだけ低減するのが好ましく、0.010
％以下とするのが好ましい。
【００２４】Nb：10×（Ｃ＋Ｎ）以上1.00％未満 Nbは、Ｃ、Ｎを固定し、高温強度、成形性、耐食性、溶
接部の粒界腐食性を高める作用を有する元素であり、こ
のような効果は10×（Ｃ＋Ｎ）以上の含有で認められ
る。一方、1.00％以上の含有は、ラーベス相が多量に析
出し、常温強度を高め、靱性、表面性状を劣化させる。
このため、Nbは10×（Ｃ＋Ｎ）以上1.00％未満の範囲に
限定した。なお、とくに優れた高温強度が要求される場
合は、Nbは0.30％超とすることが好ましい。なお、より
好ましくは、0.30〜0.70％である。
接部の粒界腐食性を高める作用を有する元素であり、こ
のような効果は10×（Ｃ＋Ｎ）以上の含有で認められ
る。一方、1.00％以上の含有は、ラーベス相が多量に析
出し、常温強度を高め、靱性、表面性状を劣化させる。
このため、Nbは10×（Ｃ＋Ｎ）以上1.00％未満の範囲に
限定した。なお、とくに優れた高温強度が要求される場
合は、Nbは0.30％超とすることが好ましい。なお、より
好ましくは、0.30〜0.70％である。
【００２５】Mo：0.80％超3.00％未満 Moは、Siとともに本発明で最も重要な元素である。Mo
は、固溶状態で存在することにより、高温耐力を増加さ
せ、耐食性を向上させる作用を有する。このような効果
は、0.80％超える含有で顕著に認められる。一方、3.00
％以上含有すると、ラーベス相の析出が顕著となり、固
溶状態で存在するMo量が顕著に減少して、高温耐力、耐
食性への寄与が著しく小さくなるとともに、常温強度が
増加し硬質化する。このようなことから、Moは0.80％超
3.00％未満に限定した。なお、好ましくは、1.50％超え
3.00％未満である。
は、固溶状態で存在することにより、高温耐力を増加さ
せ、耐食性を向上させる作用を有する。このような効果
は、0.80％超える含有で顕著に認められる。一方、3.00
％以上含有すると、ラーベス相の析出が顕著となり、固
溶状態で存在するMo量が顕著に減少して、高温耐力、耐
食性への寄与が著しく小さくなるとともに、常温強度が
増加し硬質化する。このようなことから、Moは0.80％超
3.00％未満に限定した。なお、好ましくは、1.50％超え
3.00％未満である。
【００２６】また、本発明では、可能な限りラーベス相
の析出を抑制し、固溶Moを最大限に活用するため、Mo
は、後述する、Si含有量とMo含有量との関係、Si≦ 1.2
− 0.4×Mo（あるいはMo≦3 −2.5 ×Si）に限定する必
要がある。上記した化学成分を上記した範囲内で含み、
かつSi、Moを、次（１）式 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） ここで、Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％）を満足
する条件下で含有する。（１）式を満足しない場合に
は、図３に示すように、ラーベス相の析出が顕著にな
り、常温強度が増加し硬質化するとともに、固溶Mo量が
減少し固溶Moによる高温強度改善効果が少なくなる。
の析出を抑制し、固溶Moを最大限に活用するため、Mo
は、後述する、Si含有量とMo含有量との関係、Si≦ 1.2
− 0.4×Mo（あるいはMo≦3 −2.5 ×Si）に限定する必
要がある。上記した化学成分を上記した範囲内で含み、
かつSi、Moを、次（１）式 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） ここで、Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％）を満足
する条件下で含有する。（１）式を満足しない場合に
は、図３に示すように、ラーベス相の析出が顕著にな
り、常温強度が増加し硬質化するとともに、固溶Mo量が
減少し固溶Moによる高温強度改善効果が少なくなる。
【００２７】本発明では、上記した成分に加えてさら
に、下記成分を含有することができる。 Cu：1.00％以下、Ti：0.50％以下、Ｖ：0.50％以下、
Ｂ：0.0100％以下のうちから選ばれた１種または２種以
上 Cu、Ti、Ｖ、Ｂはいずれも、加工性、成形性を向上させ
る元素であり、必要に応じ選択して含有できる。
に、下記成分を含有することができる。 Cu：1.00％以下、Ti：0.50％以下、Ｖ：0.50％以下、
Ｂ：0.0100％以下のうちから選ばれた１種または２種以
上 Cu、Ti、Ｖ、Ｂはいずれも、加工性、成形性を向上させ
る元素であり、必要に応じ選択して含有できる。
【００２８】Cuは、成形性および耐食性を特に向上させ
る作用を有する。このような効果は0.05％以上の含有で
顕著となるが、1.00％を超える過剰の含有は、ε−Cuが
析出し脆化する。このため、Cuは1.00％以下に限定する
のが好ましい。なお、より好ましくは、0.05％以上0.10
％未満である。Tiは、成形性を向上させる作用を有する
元素である。このような効果は、0.02％以上で顕著とな
るが、0.50％を超える過剰の含有は、粗大なTi(C,N) を
析出し、表面性状を劣化させる。このため、Tiは0.50％
以下に制限するのが好ましい。なお、より好ましくは、
0.02％以上15（Ｃ＋Ｎ）以下である。ここで、ＣはＣ含
有量（質量％）、ＮはＮ含有量（質量％）である。
る作用を有する。このような効果は0.05％以上の含有で
顕著となるが、1.00％を超える過剰の含有は、ε−Cuが
析出し脆化する。このため、Cuは1.00％以下に限定する
のが好ましい。なお、より好ましくは、0.05％以上0.10
％未満である。Tiは、成形性を向上させる作用を有する
元素である。このような効果は、0.02％以上で顕著とな
るが、0.50％を超える過剰の含有は、粗大なTi(C,N) を
析出し、表面性状を劣化させる。このため、Tiは0.50％
以下に制限するのが好ましい。なお、より好ましくは、
0.02％以上15（Ｃ＋Ｎ）以下である。ここで、ＣはＣ含
有量（質量％）、ＮはＮ含有量（質量％）である。
【００２９】Ｖは、成形性向上に有効に作用する元素で
ある。このような効果は、0.05％以上で顕著となるが、
0.50％を超える過剰な含有は、粗大なＶ(C,N) を析出
し、表面性状を劣化させる。このため、Ｖは0.50％以下
に限定するのが好ましい。なお、より好ましくは、0.05
％以上20（Ｃ＋Ｎ）以下である。ここで、ＣはＣ含有量
（質量％）、ＮはＮ含有量（質量％）である。
ある。このような効果は、0.05％以上で顕著となるが、
0.50％を超える過剰な含有は、粗大なＶ(C,N) を析出
し、表面性状を劣化させる。このため、Ｖは0.50％以下
に限定するのが好ましい。なお、より好ましくは、0.05
％以上20（Ｃ＋Ｎ）以下である。ここで、ＣはＣ含有量
（質量％）、ＮはＮ含有量（質量％）である。
【００３０】Ｂは、加工性、とくに２次加工性を向上さ
せる有効な元素である。このような効果は、0.0005％以
上で顕著となるが、0.0100％を超える多量の含有は、BN
を生成し加工性が顕著に劣化する。このため、Ｂは0.01
00％以下に限定するのが好ましい。なお、より好ましく
は、0.0005％以上0.0050％以下である。 Ｗ：5.00％以下 Ｗは、高温耐力を増加させ、耐熱性を向上させる元素で
あり、必要に応じ含有できる。このような効果は0.50％
以上の含有で認められるが、5.00％を超える過剰の含有
は、鋼を脆化させる。このため、Ｗは5.00％以下に限定
するのが好ましい。なお、より好ましくは0.80〜3.00％
である。さらに好ましくは、2.00％超え3.00％以下であ
る。
せる有効な元素である。このような効果は、0.0005％以
上で顕著となるが、0.0100％を超える多量の含有は、BN
を生成し加工性が顕著に劣化する。このため、Ｂは0.01
00％以下に限定するのが好ましい。なお、より好ましく
は、0.0005％以上0.0050％以下である。 Ｗ：5.00％以下 Ｗは、高温耐力を増加させ、耐熱性を向上させる元素で
あり、必要に応じ含有できる。このような効果は0.50％
以上の含有で認められるが、5.00％を超える過剰の含有
は、鋼を脆化させる。このため、Ｗは5.00％以下に限定
するのが好ましい。なお、より好ましくは0.80〜3.00％
である。さらに好ましくは、2.00％超え3.00％以下であ
る。
【００３１】Al：0.50％以下 Alは、脱酸剤として作用し、Al脱酸を行う場合は不可避
的に含有されることもあるが、必要に応じ積極的に含有
してもよい。積極的に含有した場合には、溶接時に表面
保護スケールを生成し、大気中からＣ、Ｎ、Ｏの侵入を
防ぎ、溶接部の靱性を向上させる作用を有している。こ
のような効果は0.02％以上の含有で顕著に認められる。
一方、0.50％を超えて含有すると、加工性の劣化が著し
くなる。このため、Alは0.50％以下に限定するのが好ま
しい。なお、より好ましくは、0.03％超0.20％以下であ
る。
的に含有されることもあるが、必要に応じ積極的に含有
してもよい。積極的に含有した場合には、溶接時に表面
保護スケールを生成し、大気中からＣ、Ｎ、Ｏの侵入を
防ぎ、溶接部の靱性を向上させる作用を有している。こ
のような効果は0.02％以上の含有で顕著に認められる。
一方、0.50％を超えて含有すると、加工性の劣化が著し
くなる。このため、Alは0.50％以下に限定するのが好ま
しい。なお、より好ましくは、0.03％超0.20％以下であ
る。
【００３２】REM ：0.10％以下、Zr：0.50％以下のうち
から選ばれた１種または２種 REM 、Zrはいずれも、耐酸化性を改善する元素であり、
本発明では、必要に応じ１種または２種を選択して含有
できる。このような効果は、REM を0.03％以上、Zrを0.
05％以上含有して顕著となるが、REM ：0.10％を超える
含有は、鋼を顕著に脆化させ、またZr：0.50％を超える
含有は、Zr金属間化合物を析出させ、鋼を顕著に脆化さ
せる。このため、REM は0.10％以下、Zrは0.50％以下、
に限定するのが好ましい。なお、より好ましくはREM ：
0.03％以上0.08％未満、Zr：0.10％以上0.40％以下であ
る。
から選ばれた１種または２種 REM 、Zrはいずれも、耐酸化性を改善する元素であり、
本発明では、必要に応じ１種または２種を選択して含有
できる。このような効果は、REM を0.03％以上、Zrを0.
05％以上含有して顕著となるが、REM ：0.10％を超える
含有は、鋼を顕著に脆化させ、またZr：0.50％を超える
含有は、Zr金属間化合物を析出させ、鋼を顕著に脆化さ
せる。このため、REM は0.10％以下、Zrは0.50％以下、
に限定するのが好ましい。なお、より好ましくはREM ：
0.03％以上0.08％未満、Zr：0.10％以上0.40％以下であ
る。
【００３３】鋼中のMoの状態：鋼中析出物の抽出残渣に
ついてのＸ線回折による回折強度比、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,
Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) が0.4 未満。 本発明鋼は、Nb、Moが添加されているため、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相が析出しやすい。このラーベス相が
析出すると、常温で著しく降伏強さYSが高くなる。しか
し、このラーベス相は、高温（900 ℃）ですぐに粗大化
するため、高温強度に寄与しない。そのため、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相を可能な限り低減するのが好まし
い。本発明鋼では、Ｃ、Ｎ含有量の10倍以上のNbを含有
しているため、Nb量に関わらずNb(C,N) は一定量析出し
ている。そこで、Nb(C,N) の（１１１）面からのＸ線回
折強度、Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) を基準として、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相の（１１２）面からのＸ線回折強
度、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝(112 ) を0.4 未満と、でき
るだけ低くするのが好ましい。これにより、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相の析出量が低減する。この比が0.4
を超えると、（Fe,Cr)2(Mo,Nb)ラーベス相の析出量が増
加し、常温強度が増加し、成形性が低下する。なお、よ
り好ましくは、0.2 未満である。
ついてのＸ線回折による回折強度比、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,
Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) が0.4 未満。 本発明鋼は、Nb、Moが添加されているため、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相が析出しやすい。このラーベス相が
析出すると、常温で著しく降伏強さYSが高くなる。しか
し、このラーベス相は、高温（900 ℃）ですぐに粗大化
するため、高温強度に寄与しない。そのため、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相を可能な限り低減するのが好まし
い。本発明鋼では、Ｃ、Ｎ含有量の10倍以上のNbを含有
しているため、Nb量に関わらずNb(C,N) は一定量析出し
ている。そこで、Nb(C,N) の（１１１）面からのＸ線回
折強度、Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) を基準として、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相の（１１２）面からのＸ線回折強
度、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝(112 ) を0.4 未満と、でき
るだけ低くするのが好ましい。これにより、（Fe,Cr)
2(Mo,Nb)ラーベス相の析出量が低減する。この比が0.4
を超えると、（Fe,Cr)2(Mo,Nb)ラーベス相の析出量が増
加し、常温強度が増加し、成形性が低下する。なお、よ
り好ましくは、0.2 未満である。
【００３４】本発明鋼の製造方法は、とくに限定される
ものではないが、Cr含有鋼の一般的な製造方法がいずれ
も好適に利用できる。例えば、本発明範囲内の所定の組
成の溶鋼を、転炉、電気炉等の溶製炉を利用し、あるい
はさらに取鍋精錬、真空精錬等の精錬を利用した溶製方
法で溶製し、連続鋳造法、造塊法で鋼片としたのち、熱
間圧延、熱延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上げ焼鈍、酸
洗の各工程を順次経て冷延焼鈍板とするのが好ましい。
また、冷間圧延は、１回または中間焼鈍を含む２回以上
の冷間圧延としてもよい。冷間圧延、仕上げ焼鈍、酸洗
の工程は繰り返し行ってもよい。なお、場合によっては
熱延板焼鈍は省略してもよい。さらに、光沢性が要求さ
れる場合にはスキンパス等を施しても加工性の良好な鋼
板として製造できる。
ものではないが、Cr含有鋼の一般的な製造方法がいずれ
も好適に利用できる。例えば、本発明範囲内の所定の組
成の溶鋼を、転炉、電気炉等の溶製炉を利用し、あるい
はさらに取鍋精錬、真空精錬等の精錬を利用した溶製方
法で溶製し、連続鋳造法、造塊法で鋼片としたのち、熱
間圧延、熱延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上げ焼鈍、酸
洗の各工程を順次経て冷延焼鈍板とするのが好ましい。
また、冷間圧延は、１回または中間焼鈍を含む２回以上
の冷間圧延としてもよい。冷間圧延、仕上げ焼鈍、酸洗
の工程は繰り返し行ってもよい。なお、場合によっては
熱延板焼鈍は省略してもよい。さらに、光沢性が要求さ
れる場合にはスキンパス等を施しても加工性の良好な鋼
板として製造できる。
【００３５】
【実施例】〔実施例１〕表１に示す組成の50kg鋼塊を作
製し、これら鋼塊を1100℃に加熱後、熱間圧延により５
mm厚の熱延板とした。ついで、これら熱延板を、熱延板
焼鈍（焼鈍温度：1000℃）−酸洗−冷間圧延（冷延圧下
率：60％）−仕上げ焼鈍（焼鈍温度：1000℃）−酸洗を
順次施し、２mm厚の冷延焼鈍板とした。
製し、これら鋼塊を1100℃に加熱後、熱間圧延により５
mm厚の熱延板とした。ついで、これら熱延板を、熱延板
焼鈍（焼鈍温度：1000℃）−酸洗−冷間圧延（冷延圧下
率：60％）−仕上げ焼鈍（焼鈍温度：1000℃）−酸洗を
順次施し、２mm厚の冷延焼鈍板とした。
【００３６】かくして得られた冷延焼鈍板について、高
温強度、成形性、耐酸化性を評価した。 （１）高温強度 各冷延焼鈍板から、圧延方向を引張方向としたJIS 13号
B 引張試験片を各２本ずつ採取し、JIS G 0567の規定に
準拠して、引張温度：900 ℃、歪速度：0.3 ％／min の
条件で高温引張試験を実施し、900 ℃における0.2 ％耐
力（σ0.2at900℃）を測定し、２本の平均値を求めた。
なお、σ0.2at900℃が17MPa 以上を高温強度：良好
（○）、σ0.2at900℃が17MPa 未満を高温強度：不良
（×）と評価した。 （２）成形性 各冷延焼鈍板の圧延方向および圧延方向に45°方向、お
よび圧延方向に90°方向の各方向から、JIS 13号B 引張
試験を各２本ずつ採取し、JIS Z 2241に準拠して、常温
引張（試験温度：20℃）を実施し、降伏強さYS（YS0,YS
45,YS90 ）を求め、２本の平均値を求めた。得られた各
方向の降伏強さYSから、平均YS＝（YS0+2YS45+YS90）／
４により平均YSを算出し、得られた平均YSで成形性を評
価した。平均YSが320MPa以下のとき、成形性：良好と
し、320MPa超のとき、成形性：不良とした。
温強度、成形性、耐酸化性を評価した。 （１）高温強度 各冷延焼鈍板から、圧延方向を引張方向としたJIS 13号
B 引張試験片を各２本ずつ採取し、JIS G 0567の規定に
準拠して、引張温度：900 ℃、歪速度：0.3 ％／min の
条件で高温引張試験を実施し、900 ℃における0.2 ％耐
力（σ0.2at900℃）を測定し、２本の平均値を求めた。
なお、σ0.2at900℃が17MPa 以上を高温強度：良好
（○）、σ0.2at900℃が17MPa 未満を高温強度：不良
（×）と評価した。 （２）成形性 各冷延焼鈍板の圧延方向および圧延方向に45°方向、お
よび圧延方向に90°方向の各方向から、JIS 13号B 引張
試験を各２本ずつ採取し、JIS Z 2241に準拠して、常温
引張（試験温度：20℃）を実施し、降伏強さYS（YS0,YS
45,YS90 ）を求め、２本の平均値を求めた。得られた各
方向の降伏強さYSから、平均YS＝（YS0+2YS45+YS90）／
４により平均YSを算出し、得られた平均YSで成形性を評
価した。平均YSが320MPa以下のとき、成形性：良好と
し、320MPa超のとき、成形性：不良とした。
【００３７】なお、平均YSが320MPa以下の場合に成形
性：良好としたのは、従来鋼のType 429鋼を本発明鋼と
同じ条件で製造した場合の常温強度が320MPaであるため
である。また、本発明鋼にさらに光沢性を得るために、
スキンパス等を施すと30MPa 程度の常温強度の上昇が認
められる場合があり、そのときの常温強度は320MPaを超
える場合もあるが、この場合も成形性は良好である。 （３）耐酸化性 各冷延焼鈍板から、試験片（２mm厚×20mm幅×30mm長
さ）を各２本ずつ採取し、該試験片を、試験温度：900
℃、雰囲気：大気中で時間：400h保持した。試験前後で
試験片の重量を測定し、試験前後の重量変化を算出し、
２本の平均値を求めた。これらの結果から、重量変化が
±５mg／cm2 以内である場合を耐酸化性：良好（○）、
５mg／cm2 超あるいは−５mg／cm2 より小さい場合を耐
酸化性：不良（×）とした。
性：良好としたのは、従来鋼のType 429鋼を本発明鋼と
同じ条件で製造した場合の常温強度が320MPaであるため
である。また、本発明鋼にさらに光沢性を得るために、
スキンパス等を施すと30MPa 程度の常温強度の上昇が認
められる場合があり、そのときの常温強度は320MPaを超
える場合もあるが、この場合も成形性は良好である。 （３）耐酸化性 各冷延焼鈍板から、試験片（２mm厚×20mm幅×30mm長
さ）を各２本ずつ採取し、該試験片を、試験温度：900
℃、雰囲気：大気中で時間：400h保持した。試験前後で
試験片の重量を測定し、試験前後の重量変化を算出し、
２本の平均値を求めた。これらの結果から、重量変化が
±５mg／cm2 以内である場合を耐酸化性：良好（○）、
５mg／cm2 超あるいは−５mg／cm2 より小さい場合を耐
酸化性：不良（×）とした。
【００３８】なお、各冷延焼鈍板中のMo存在状態を、抽
出残渣のＸ線回折により推定した。抽出残渣は、各冷延
焼鈍板をアセチルアセトン系電解液中で電解し、抽出残
渣を得た。得られた抽出残渣について、Ｘ線回折により
Nb(C,N) の（１１１）面からのＸ線回折強度、Ｉ｛Nb
(C,N) ｝(111) と、（Fe,Cr)2(Mo,Nb)ラーベス相の（１
１２）面からのＸ線回折強度、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝
(112) を求め、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb
(C,N) ｝(111) を算出した。
出残渣のＸ線回折により推定した。抽出残渣は、各冷延
焼鈍板をアセチルアセトン系電解液中で電解し、抽出残
渣を得た。得られた抽出残渣について、Ｘ線回折により
Nb(C,N) の（１１１）面からのＸ線回折強度、Ｉ｛Nb
(C,N) ｝(111) と、（Fe,Cr)2(Mo,Nb)ラーベス相の（１
１２）面からのＸ線回折強度、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝
(112) を求め、Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝(112) ／Ｉ｛Nb
(C,N) ｝(111) を算出した。
【００３９】得られた結果を表２に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】本発明例は、いずれも常温の降伏強さYS：
320MPa以下と常温強度が低く、従来例であるType429 鋼
（鋼No.16 ）と同等あるいはそれより軟質であり、ま
た、σ 0.2at900℃が17MPa 以上と高温強度も高く、従来
例であるType429 鋼（鋼No.16）、SUS436鋼（鋼No.15
）にくらべ優れた高温強度を有し、さらに900 ℃にお
いても異常酸化も認められず耐酸化性に優れた材料とな
っている。これに対し、本発明の範囲を外れる比較例、
従来例では、常温の降伏強さYS：320MPa超えと硬質であ
るか、σ0.2at900℃が17MPa 未満と高温強度が低いか、
あるいは耐酸化性が劣化している。
320MPa以下と常温強度が低く、従来例であるType429 鋼
（鋼No.16 ）と同等あるいはそれより軟質であり、ま
た、σ 0.2at900℃が17MPa 以上と高温強度も高く、従来
例であるType429 鋼（鋼No.16）、SUS436鋼（鋼No.15
）にくらべ優れた高温強度を有し、さらに900 ℃にお
いても異常酸化も認められず耐酸化性に優れた材料とな
っている。これに対し、本発明の範囲を外れる比較例、
従来例では、常温の降伏強さYS：320MPa超えと硬質であ
るか、σ0.2at900℃が17MPa 未満と高温強度が低いか、
あるいは耐酸化性が劣化している。
【００４３】
【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、Moの効
果を最大限に引き出し、室温では軟質で成形性に優れ、
高温で高い耐力を有し耐熱性に優れ、また高温での耐酸
化性に優れる、自動車排気部材用として好適なCr含有鋼
が安価に得られ、産業上格段の効果を奏する。また、本
発明鋼は、同様の特性が要求される火力発電システムの
排気経路部材としても好適である。またさらに、本発明
鋼は、耐食性向上に有効であるMoを含有しており、耐食
性を要求される使途にも同様に適用できる。即ち、例え
ば、ガソリンタンク、燃料供給パイプなど燃料系用材
料、モール材、および厨房品、燃料電池用セパレータ材
料等にも好適に使用可能であり、その工業的価値は極め
て高い。
果を最大限に引き出し、室温では軟質で成形性に優れ、
高温で高い耐力を有し耐熱性に優れ、また高温での耐酸
化性に優れる、自動車排気部材用として好適なCr含有鋼
が安価に得られ、産業上格段の効果を奏する。また、本
発明鋼は、同様の特性が要求される火力発電システムの
排気経路部材としても好適である。またさらに、本発明
鋼は、耐食性向上に有効であるMoを含有しており、耐食
性を要求される使途にも同様に適用できる。即ち、例え
ば、ガソリンタンク、燃料供給パイプなど燃料系用材
料、モール材、および厨房品、燃料電池用セパレータ材
料等にも好適に使用可能であり、その工業的価値は極め
て高い。
【図１】常温の降伏強さYSとSi含有量との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】900 ℃での0.2 ％耐力（σ0.2at900℃）とMo含
有量との関係を示すグラフである。
有量との関係を示すグラフである。
【図３】（Fe,Cr)2(Mo,Nb)ラーベス相の析出におよぼす
Si、Moの関係を示すグラフである。
Si、Moの関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢沢 好弘 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 村木 峰男 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 古君 修 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 質量％で、 Ｃ：0.020 ％未満、 Si：0.10％超0.50％未満、 Mn：2.00％未満、 Ｐ：0.060 ％未満、 Ｓ：0.008 ％未満、 Cr：12.0％以上16.0％未満、 Ni：1.00％未満、 Ｎ：0.020 ％未満、 Nb：10×（Ｃ＋Ｎ）以上1.00％未満、Mo：0.80％超3.00％未満 を、下記（１）式を満足する条件下で含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる組成を有することを特徴と
する軟質なCr含有鋼。 記 Si ≦1.2 −0.4Mo ………（１） ここで、Si、Mo：各合金元素の含有量（質量％） - 【請求項２】 前記Moの含有量が、質量％で、1.50％超
え3.00％未満であることを特徴とする請求項１に記載の
軟質なCr含有鋼。 - 【請求項３】 前記組成に加えてさらに、質量％で、C
u：1.00％以下、Ti：0.50％以下、Ｖ：0.50％以下、
Ｂ：0.0100％以下のうちから選ばれた１種または２種以
上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載
の軟質なCr含有鋼。 - 【請求項４】 前記組成に加えてさらに、質量％で、
Ｗ：5.00％以下を含有することを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の軟質なCr含有鋼。 - 【請求項５】 前記組成に加えてさらに、質量％で、A
l：0.50％以下を含有することを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載の軟質なCr含有鋼。 - 【請求項６】 前記組成に加えてさらに、質量％で、RE
M ：0.10％以下、Zr：0.50％以下のうちから選ばれた１
種または２種を含有することを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかに記載の軟質なCr含有鋼。 - 【請求項７】 鋼中のMoの状態が、鋼中析出物の抽出残
渣についてのＸ線回折によるラーベス相(Fe,Cr)2(Mo,N
b) の（１１２）回折強度とNb炭窒化物Nb(C,N) の（１
１１）回折強度の比、Ａ値＝Ｉ｛(Fe,Cr)2(Mo,Nb) ｝
(112) ／Ｉ｛Nb(C,N) ｝(111) で0.4 未満であることを
特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の軟質な
Cr含有鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319540A JP3744403B2 (ja) | 2000-11-15 | 2001-10-17 | 軟質なＣｒ含有鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000348068 | 2000-11-15 | ||
| JP2000-348068 | 2000-11-15 | ||
| JP2001319540A JP3744403B2 (ja) | 2000-11-15 | 2001-10-17 | 軟質なＣｒ含有鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002212685A true JP2002212685A (ja) | 2002-07-31 |
| JP3744403B2 JP3744403B2 (ja) | 2006-02-08 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319540A Expired - Fee Related JP3744403B2 (ja) | 2000-11-15 | 2001-10-17 | 軟質なＣｒ含有鋼 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3744403B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1327009C (zh) * | 2002-12-12 | 2007-07-18 | 新日铁住金不锈钢株式会社 | 加工性优良的含铬耐热钢板及其制造方法 |
| JP2007191740A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Jfe Steel Kk | 耐酸化性とクリープ特性に優れる耐熱材料 |
| JP2009001834A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Jfe Steel Kk | 高温強度、耐熱性および加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
| JP2009235572A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Jfe Steel Corp | 耐熱性と形状凍結性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
| JP2013199662A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐溶融硝酸塩腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼および溶融硝酸塩を蓄熱媒体とする集熱管ならびに蓄熱システム |
| US8790573B2 (en) | 2003-12-26 | 2014-07-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic Cr-contained steel |
-
2001
- 2001-10-17 JP JP2001319540A patent/JP3744403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1327009C (zh) * | 2002-12-12 | 2007-07-18 | 新日铁住金不锈钢株式会社 | 加工性优良的含铬耐热钢板及其制造方法 |
| US8790573B2 (en) | 2003-12-26 | 2014-07-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic Cr-contained steel |
| JP2007191740A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Jfe Steel Kk | 耐酸化性とクリープ特性に優れる耐熱材料 |
| JP2009001834A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Jfe Steel Kk | 高温強度、耐熱性および加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
| JP2009235572A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-10-15 | Jfe Steel Corp | 耐熱性と形状凍結性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
| JP2013199662A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐溶融硝酸塩腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼および溶融硝酸塩を蓄熱媒体とする集熱管ならびに蓄熱システム |
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| JP3744403B2 (ja) | 2006-02-08 |
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