JP2007217776A - 隙間構造を有するステンレス鋼部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.08%以下、Si:1.5%以下、Mn:2.0%以下、Ni:8.0〜14.0%、Cr:15.0〜22.0%、Mo:0.5〜4.5%、Cu:1.0%以下、N:0.08%以下、残部が実質的にFeであり、かつCr+3Mo≧20を満たす組成を有し、表面の一部に溶接または塑性加工接合によって生じた隙間構造を有するオーステナイト系ステンレス鋼を構成要素にもつ部材であって、前記隙間構造は隙間間隔が0.5mm以下であり、かつその隙間構造が大気環境に曝されて使用される、自動車給油径部材に適したステンレス鋼部材。
【選択図】なし
Description
Cr+3Mo≧20 ……(1)
当該部材として自動車給油系部材が好適な対象となる。上記オーステナイト系ステンレス鋼の好ましい組成としては、質量%で、C:0.08%以下、Si:1.5%以下、Mn:2.0%以下、Ni:8.0〜14.0%、Cr:15.0〜22.0%、Mo:0.5〜4.5%、N:0.08%以下、残部が実質的にFeであり、かつ上記(1)式を満たす組成が挙げられる。「残部が実質的にFe」とは、本発明の効果を阻害しない範囲で上記以外の元素の混入が許容されることを意味し、残部がFeおよび不可避的不純物であるものが含まれる。上記(1)式の元素記号の箇所には質量%で表された各元素の含有量の値が代入される。
i) 塩化物の付着するような大気環境において、素材のオーステナイト系ステンレス鋼から隙間内にMoO4 2-イオンが供給されること、
ii) そのMoO4 2-イオンが隙間内に滞留すること、
により、耐応力腐食割れ性の問題を解消を図ったものである。
上記i) については、素材のオーステナイト系ステンレス鋼の組成を規定することによって実現される。上記ii) については隙間部をMoO4 2-イオンが流出しにくい構造にすることによって実現される。以下、鋼組成と隙間構造の規定について説明する。
種々検討の結果、自動車の給油系部材や足回り部材など塩化物の付着が起こりやすい大気環境で使用された場合に、素材自体から隙間部に十分な量のMoO4 2-イオンが供給されるためには、素材に0.5質量%以上のMoを含有させることが必要である。ただし、過剰のMo含有は耐力を増加させて加工性の低下を招き、またコスト増となるため、Mo含有量は4.5質量%以下に制限される。
Cr+3Mo≧20 ……(1)
その他、例えばBは0.03質量%以下、Ti、Nbはいずれも0.05質量%以下、REM(希土類元素)、Y、Caは合計0.02質量%以下の範囲で含有が許容される。Sはできるだけ低く抑えることが望ましく、本発明では0.007質量%まで許容される。
給油系部材などの自動車部材を構築する際、部品相互を抵抗溶接やかしめ加工によって接合することが多い。抵抗溶接は、シーム溶接やスポット溶接が最も一般的であり、通常2つの板状部品を重ね合わせて、それらを電極で挟んで加圧しながら通電し、接合する。接合された溶接部の近傍には、重ね合わされた両部品間に隙間が形成される。この隙間は、両部品が面接触している場合もあるし、一部または全部が離れている場合もある。かしめ加工では、その加工部に面接触に近い形態の隙間が形成され、その周辺に両部品が離れている隙間が形成されることもある。いずれにしても、抵抗溶接やかしめ加工の接合部近傍に形成される隙間は、その接合部に力がかかったときに両部品が押し合わされることで接合部の強度を維持する機能を有する。隙間部の面積があまり小さいと、接合強度の維持機能が発揮されない。対向する表面同士の平均距離δ(mm)と、面状の空間または接触部の面積s(mm2)が、s≧10δを満たさない場合は、隙間間隔に対し重なり部の面積が小さすぎ、接合強度の維持機能が不十分となりやすい。
図1に、このようにして作製した溶接隙間試験片の構造を模式的に示す。図1(a)が平面図、図1(b)中央部の断面図である。隙間間隔δが10μm〜1.0mmの種々の段階にある溶接隙間試験片が用意された。
なお、各鋼のS含有量はいずれも0.007質量%以下に低減されている。
2 小片
3 突起
Claims (6)
- Ni:8.0〜14.0質量%、Cr:15.0〜22.0質量%、Mo:0.5〜4.5質量%を含有し、かつ下記(1)式を満たす組成を有し、表面の一部に溶接または塑性加工接合によって生じた隙間構造を有するオーステナイト系ステンレス鋼を構成要素にもつ部材であって、前記隙間構造は隙間間隔が0.5mm以下であり、かつその隙間構造が大気環境に曝されて使用されるステンレス鋼部材。
Cr+3Mo≧20 ……(1) - 質量%で、C:0.08%以下、Si:1.5%以下、Mn:2.0%以下、Ni:8.0〜14.0%、Cr:15.0〜22.0%、Mo:0.5〜4.5%、N:0.08%以下、残部が実質的にFeであり、かつ下記(1)式を満たす組成を有し、表面の一部に溶接または塑性加工接合によって生じた隙間構造を有するオーステナイト系ステンレス鋼を構成要素にもつ部材であって、前記隙間構造は隙間間隔が0.5mm以下であり、かつその隙間構造が大気環境に曝されて使用されるステンレス鋼部材。
Cr+3Mo≧20 ……(1) - 質量%で、C:0.08%以下、Si:1.5%以下、Mn:2.0%以下、Ni:8.0〜14.0%、Cr:15.0〜22.0%、Mo:0.5〜4.5%、Cu:1.0%以下、N:0.08%以下、残部が実質的にFeであり、かつ下記(1)式を満たす組成を有し、表面の一部に溶接または塑性加工接合によって生じた隙間構造を有するオーステナイト系ステンレス鋼を構成要素にもつ部材であって、前記隙間構造は隙間間隔が0.5mm以下であり、かつその隙間構造が大気環境に曝されて使用されるステンレス鋼部材。
Cr+3Mo≧20 ……(1) - 前記溶接が抵抗溶接である請求項1〜3のいずれかに記載のステンレス鋼部材。
- 前記塑性加工接合がかしめ加工である請求項1〜3のいずれかに記載のステンレス鋼部材。
- 当該部材は自動車給油系部材である請求項1〜5のいずれかに記載のステンレス鋼部材。
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JP2009161802A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼、ならびにそのステンレス鋼を用いて構成した原子力発電プラント、溶接継手および構造部材 |
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