JP2016504498A - High strength precipitation hardening stainless steel - Google Patents

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Abstract

析出硬化型マルテンサイト系ステンレス合金鋼が開示される。当該合金鋼は、重量パーセントで、C:約0.03以下、Mn:約1.0以下、Si:約0.75以下、P:約0.040以下、S:約0.020以下、Cr:約10〜約13、Ni:約10.5〜約11.6、Mo:約0.25〜約1.5、Cu:約0.75以下、Co:約0.5〜約1.5、Ti:約1.5〜約1.8、Al:約0.3〜約0.8、Cb:約0.3〜約0.8、B:約0.010以下、N:約0.030以下を含み、残部は鉄および一般的な不純物である。本発明に係る合金は、強度、靱性および耐食性の優れた組み合わせを有する。A precipitation hardening martensitic stainless alloy steel is disclosed. The alloy steel is, in weight percent, C: about 0.03 or less, Mn: about 1.0 or less, Si: about 0.75 or less, P: about 0.040 or less, S: about 0.020 or less, Cr : About 10 to about 13, Ni: about 10.5 to about 11.6, Mo: about 0.25 to about 1.5, Cu: about 0.75 or less, Co: about 0.5 to about 1.5 , Ti: about 1.5 to about 1.8, Al: about 0.3 to about 0.8, Cb: about 0.3 to about 0.8, B: about 0.010 or less, N: about 0.8. Including 030 or less, the balance being iron and common impurities. The alloy according to the present invention has an excellent combination of strength, toughness and corrosion resistance.

Description

本発明は、析出硬化型マルテンサイト系ステンレス合金鋼に関するものであり、とりわけ、強度と耐食性の新規な組み合わせを有するマルテンサイト系ステンレス合金鋼および当該合金から作られる物品に関する。   The present invention relates to precipitation hardening type martensitic stainless alloy steel, and more particularly to martensitic stainless alloy steel having a novel combination of strength and corrosion resistance and an article made from the alloy.

航空宇宙産業では、長年にわたって、着陸装置のためのステンレス合金鋼が求められてきた。民間用の着陸装置の用途で現在使用されている主な合金は、300M合金である。300M合金は、焼入れおよび焼戻しをすることで、少なくとも280ksiの引張強さ(または最大抗張力)と、少なくとも50ksi√inの破壊靱性(KIc)とを備えることができる。しかし、300M合金は有効な耐食性を備えない。従って、例えばカドミウムのような耐食性がある金属で着陸装置の部品をメッキすることが必要であった。カドミウムは毒性が高く、また発がん性の物質であり、300M合金から作られた航空機着陸装置および他の部品の製造および保守管理において、その使用には著しい環境リスクが存在している。 The aerospace industry has long sought stainless steel alloys for landing gear. The main alloy currently used in civilian landing gear applications is the 300M alloy. The 300M alloy can be quenched and tempered to have a tensile strength (or maximum tensile strength) of at least 280 ksi and a fracture toughness (K Ic ) of at least 50 ksi√in. However, 300M alloy does not have effective corrosion resistance. Accordingly, it was necessary to plate the landing gear components with a corrosion resistant metal such as cadmium. Cadmium is a highly toxic and carcinogenic substance and there are significant environmental risks associated with its use in the manufacture and maintenance of aircraft landing gear and other parts made from 300M alloys.

商業的に許容できる強度と靱性との組み合わせを有する析出硬化型ステンレス合金鋼が知られており、種々の航空宇宙分野の用途で用いられている。しかし、これらの合金の一部は300Mと同等の強さを備えておらず、300M合金の代わりの“ドロップイン”として考えることはできない。他の知られた析出硬化型ステンレス鋼は、着陸装置の用途として適切な強さを備えるが、それらが備える耐食性においては十分ではない。航空機着陸装置の用途で求められる耐食性は、耐全面腐食性、耐孔食性および耐応力腐食性を含む。   Precipitation hardening stainless steel alloys having a combination of commercially acceptable strength and toughness are known and used in various aerospace applications. However, some of these alloys do not have the same strength as 300M and cannot be considered as “drop-in” instead of 300M alloy. Other known precipitation hardening stainless steels have adequate strength for landing gear applications, but are not sufficient in their corrosion resistance. Corrosion resistance required for aircraft landing gear applications includes general corrosion resistance, pitting corrosion resistance and stress corrosion resistance.

上述の観点から、民間の航空機が用いられる様々な環境において、300Mと同等の機械特性を備え、それにより代わりのドロップインとして用いられ、かつ有効な耐食性を組み合わせた合金鋼に対するニーズが存在する。   In view of the above, there is a need for an alloy steel that has mechanical properties equivalent to 300M in various environments where civilian aircraft are used, thereby being used as an alternative drop-in and combining effective corrosion resistance.

既知の析出硬化型マルテンサイト系ステンレス合金鋼に関する欠点の大部分は、本発明に係る合金により解決される。本発明に係る合金は、強度、靱性および耐食性の優れた(または特異な、ユニークな、unique)組み合わせを備える、析出硬化型Cr−Ni−Ti−Moマルテンサイト系ステンレス合金鋼である。   Most of the disadvantages associated with known precipitation hardened martensitic stainless steel alloys are solved by the alloys according to the invention. The alloy according to the present invention is a precipitation hardening type Cr—Ni—Ti—Mo martensitic stainless alloy steel having a combination of excellent (or unique, unique) strength, toughness and corrosion resistance.

本発明に係る合金の、広い組成範囲、中間の組成範囲および好ましい組成範囲は、下記のとおり重量パーセントで示される。

Figure 2016504498
合金の残部は、原則的に、このような鋼の商用の鋼種において見られる一般的な不純物(または、通常の不純物、usual impurities)を除くと、鉄と、千分の数パーセントの量から、当該合金が備える好ましい特性の組み合わせに悪影響を及ぼさない程度のより多くの量まで変動してもよい少量の追加元素とである。 The broad composition range, intermediate composition range and preferred composition range of the alloys according to the invention are given in weight percent as follows:
Figure 2016504498
The balance of the alloy, in principle, from iron and a few thousandths of an amount, excluding common impurities (or usual impurities) found in commercial grades of such steels, A small amount of additional elements that may vary to a greater amount that does not adversely affect the preferred combination of properties that the alloy comprises.

前述の表は、簡易な概要として提供されたものであり、従って、組み合わせて用いるための、本発明の合金の1つ1つの元素の範囲の上限および下限を制限することを意図するものではなく、またはもっぱら組み合わせて用いられる複数の元素の範囲を制限することを意図するものでもない。従って、1つ以上の元素の広い組成範囲と、他の1つ以上の元素の好ましい範囲とが、共に用いられてもよい。さらに、ある好ましい実施形態の1つの元素の広い範囲の最小量または最大量を、他の好ましい実施形態の同じ元素の最小量または最大量に用いることができる。さらに、本発明に係る合金は、上述した構成元素および本出願の全体を通して記載される構成元素を含んでもよく、基本的にこれらの元素から構成されてもよく、またはこれらの元素から構成されてもよい。本明細書において、“パーセント”または“%”の記号は、他に規定がない限り、重量%または質量%を意味する。   The foregoing table is provided as a brief overview and is therefore not intended to limit the upper and lower limits of each elemental range of the alloys of the present invention for use in combination. It is not intended to limit the range of elements used solely or in combination. Thus, a wide composition range of one or more elements and a preferred range of one or more other elements may be used together. Furthermore, a wide range of minimum or maximum amounts of one element of a preferred embodiment can be used for the minimum or maximum amount of the same element of other preferred embodiments. Further, the alloy according to the present invention may include the constituent elements described above and constituent elements described throughout the present application, and may basically be composed of these elements, or may be composed of these elements. Also good. In this specification, the symbol “percent” or “%” means% by weight or% by mass unless otherwise specified.

本発明に係る合金は、クロム、ニッケル、コバルト、モリブデンの元素と、チタン、アルミニウムおよびコロンビウムの元素との新規な釣り合い(またはバランス、balancing)により生じる、強度、靱性および耐食性の優れた組み合わせを備える。少なくとも約10%、好ましくは少なくとも約10.5%、より好ましくは少なくとも約11.0%のクロムが、合金中に存在し、従来のステンレス鋼と同様の耐食性を与える。ニッケルは合金の強度およびノッチ靱性を向上させるので、少なくとも約10.5%、好ましくは少なくとも約10.75%、より好ましくは少なくとも約10.85%のニッケルが、合金中に存在する。ニッケルは、合金の、再不動態化の能力を向上させることにより耐食性にも寄与する。コバルトは、合金が備える高い強度および耐食性に寄与するので、合金は、少なくとも約0.5%、好ましくは少なくとも約0.75%、より好ましくは少なくとも約0.9%のコバルトを含む。モリブデンは、合金のノッチ靱性に寄与するので、合金は、少なくとも約0.25%、好ましくは少なくとも約0.75%、より好ましくは少なくとも約0.9%のモリブデンが合金中に存在する。モリブデンは、還元性媒質内における合金の耐食性や、孔食および応力腐食割れを促進する環境における合金の耐食性も向上させる。   The alloy according to the invention comprises an excellent combination of strength, toughness and corrosion resistance resulting from a novel balance (or balance) of elements of chromium, nickel, cobalt, molybdenum and elements of titanium, aluminum and columbium. . At least about 10%, preferably at least about 10.5%, more preferably at least about 11.0% chromium is present in the alloy and provides corrosion resistance similar to conventional stainless steel. Since nickel improves the strength and notch toughness of the alloy, at least about 10.5%, preferably at least about 10.75%, more preferably at least about 10.85% nickel is present in the alloy. Nickel also contributes to corrosion resistance by improving the repassivation ability of the alloy. Since cobalt contributes to the high strength and corrosion resistance provided by the alloy, the alloy comprises at least about 0.5% cobalt, preferably at least about 0.75%, more preferably at least about 0.9% cobalt. Since molybdenum contributes to the notch toughness of the alloy, the alloy has at least about 0.25%, preferably at least about 0.75%, more preferably at least about 0.9% molybdenum in the alloy. Molybdenum also improves the corrosion resistance of the alloy in the reducing medium and the corrosion resistance of the alloy in an environment that promotes pitting and stress corrosion cracking.

本発明の合金はまた、少なくとも約1.5%のチタンを含み、時効中のニッケル−チタンリッチ相の析出を通じて、合金の強度に有利な効果を与える。コロンビウムおよびアルミニウムも、合金が備える強度に寄与する。従って、合金は、コロンビウムとアルミニウムとをそれぞれ、少なくとも約0.3%、好ましくは少なくとも約0.4%含む。好ましくは、合金は少なくとも約0.45%のアルミニウムを含む。   The alloys of the present invention also contain at least about 1.5% titanium and have a beneficial effect on the strength of the alloy through precipitation of the nickel-titanium rich phase during aging. Columbium and aluminum also contribute to the strength of the alloy. Accordingly, the alloy includes at least about 0.3%, preferably at least about 0.4%, respectively, of columbium and aluminum. Preferably, the alloy includes at least about 0.45% aluminum.

クロム、ニッケル、コバルト、モリブデン、チタン、コロンビウムおよびアルミニウムが、適切に釣り合っていない場合、従来の製造技術を用いて、マルテンサイト組織に完全に変態する合金の能力が抑制される。さらに、溶体化処理および時効硬化を受けた場合に、実質的に完全にマルテンサイトのままであり続ける合金の能力が低下する。このような条件の下では、合金が備える強度は著しく低下する。従って、合金中のクロム、ニッケル、コバルト、モリブデン、チタン、コロンビウムおよびアルミニウムの量は制限される。より具体的には、クロムは約13%以下、好ましくは約12.5%以下、より好ましくは12.0%以下に制限される。ニッケルは、約11.6%以下、より好ましくは約11.25%以下に制限される。過剰なコバルトは、合金が備える強度および靱性に悪影響を及ぼす。従って、コバルトは約1.5%以下、好ましくは約1.25%以下、より好ましくは1.1%以下に制限される。モリブデンは約1.5%以下、好ましくは約1.25%以下、より好ましくは1.1%以下に制限される。   If chromium, nickel, cobalt, molybdenum, titanium, columbium and aluminum are not properly balanced, the ability of the alloy to completely transform into a martensitic structure is suppressed using conventional manufacturing techniques. Furthermore, the ability of the alloy to remain substantially martensite substantially when subjected to solution treatment and age hardening decreases. Under such conditions, the strength of the alloy is significantly reduced. Therefore, the amount of chromium, nickel, cobalt, molybdenum, titanium, columbium and aluminum in the alloy is limited. More specifically, chromium is limited to about 13% or less, preferably about 12.5% or less, more preferably 12.0% or less. Nickel is limited to about 11.6% or less, more preferably about 11.25% or less. Excess cobalt adversely affects the strength and toughness of the alloy. Accordingly, cobalt is limited to about 1.5% or less, preferably about 1.25% or less, more preferably 1.1% or less. Molybdenum is limited to about 1.5% or less, preferably about 1.25% or less, more preferably 1.1% or less.

過剰なチタンは、合金の靱性およびノッチ靱性に悪影響を及ぼす。従って、チタンは合金中において、約1.8%以下、好ましくは約1.7%以下に制限される。過剰なアルミニウムは、合金が備える靱性および耐食性に悪影響を及ぼす。従って、アルミニウムは合金中において、約0.8%以下、好ましくは約0.7%以下、より好ましくは0.65%以下に制限される。過剰なコロンビウムは、好ましくない合金の偏析(alloy segregation)や、ラーベス相のような望まれない二次相の析出を生じさせやすい。従って、コロンビウムは合金中において、約0.8%以下、好ましくは約0.7%以下、より好ましくは0.6%以下に制限される。   Excess titanium adversely affects the toughness and notch toughness of the alloy. Accordingly, titanium is limited to about 1.8% or less, preferably about 1.7% or less in the alloy. Excess aluminum adversely affects the toughness and corrosion resistance of the alloy. Therefore, aluminum is limited to about 0.8% or less, preferably about 0.7% or less, more preferably 0.65% or less in the alloy. Excess columbium is prone to undesired alloy segregation and undesired secondary phase precipitation such as the Laves phase. Accordingly, columbium is limited to about 0.8% or less, preferably about 0.7% or less, and more preferably 0.6% or less in the alloy.

マンガン、シリコンおよびホウ素のような追加的な元素は、合金が備える他の望ましい特性を向上させるように、制御された量で存在してもよい。より具体的には、スクラップ源および脱酸添加物から、約1.0%以下、好ましくは約0.5%以下、より好ましくは約0.25%以下、さらに好ましくは約0.10%以下のマンガン、および/または約0.75%以下、好ましくは約0.5%以下、より好ましくは約0.25%以下、さらに好ましくは約0.10%以下のシリコンが合金中に残部として存在してもよい。合金が真空溶解されない場合は、このような添加は有益である。マンガンおよび/またはシリコンは、靱性、耐食性およびオーステナイト−マルテンサイトの相平衡に悪影響を及ぼすため、マトリックス材料中において、低い濃度で維持されるのが好ましい。   Additional elements such as manganese, silicon and boron may be present in controlled amounts so as to improve other desirable properties that the alloy comprises. More specifically, from the scrap source and deoxidation additive, about 1.0% or less, preferably about 0.5% or less, more preferably about 0.25% or less, and further preferably about 0.10% or less. Of manganese and / or about 0.75% or less, preferably about 0.5% or less, more preferably about 0.25% or less, and even more preferably about 0.10% or less of silicon is present in the alloy as a balance. May be. Such additions are beneficial if the alloy is not melted in vacuo. Manganese and / or silicon are preferably maintained at low concentrations in the matrix material because they adversely affect toughness, corrosion resistance and austenite-martensite phase equilibrium.

合金の熱間加工性を向上させるように、約0.010%以下のホウ素、好ましくは約0.005%以下のホウ素、より好ましくは約0.0035%以下のホウ素が合金中に存在してもよい。所望の効果を備えるために、少なくとも約0.001%、好ましくは少なくとも約0.0015%のホウ素が合金中に存在してもよい。   In order to improve the hot workability of the alloy, no more than about 0.010% boron, preferably no more than about 0.005% boron, more preferably no more than about 0.0035% boron is present in the alloy. Also good. At least about 0.001%, preferably at least about 0.0015% boron may be present in the alloy to provide the desired effect.

合金の残部は、同様のサービスまたは用途を対象とする商用の合金種において不可避的に見られる一般的な複数の不純物を除き、基本的には鉄である。所望の特性に悪影響を与えないように、このような複数の元素の濃度は制御される。   The balance of the alloy is basically iron, except for the common impurities that are inevitably found in commercial alloy types intended for similar services or applications. The concentration of such a plurality of elements is controlled so as not to adversely affect the desired characteristics.

とりわけ、過剰な炭素および/または窒素は、合金が備える耐食性を低下させ、かつ合金が備える靱性に悪影響を及ぼす。従って、約0.03%以下、好ましくは約0.02%以下、より好ましくは約0.015%以下の炭素が合金中に存在してもよい。また、約0.030%以下、好ましくは約0.015%以下、より好ましくは約0.010%以下の窒素が合金中に存在してもよい。炭素および/または窒素が多量に存在する場合、炭素および/または窒素は、チタン、アルミニウム、および/またはコロンビウムと結合し、炭化物や窒化物および/または炭窒化物のような、望ましくない非金属の介在物を形成する。これらの反応は、合金が備える高い強度の向上の主な要因であるニッケル−チタン/アルミニウム/コロンビウムの金属間相の形成を抑制する。   In particular, excess carbon and / or nitrogen reduces the corrosion resistance of the alloy and adversely affects the toughness of the alloy. Thus, about 0.03% or less, preferably about 0.02% or less, more preferably about 0.015% or less of carbon may be present in the alloy. Also, about 0.030% or less, preferably about 0.015% or less, more preferably about 0.010% or less of nitrogen may be present in the alloy. When carbon and / or nitrogen is present in large amounts, the carbon and / or nitrogen combines with titanium, aluminum, and / or columbium, and is an undesirable non-metallic material such as carbide, nitride, and / or carbonitride. Form inclusions. These reactions suppress the formation of an intermetallic phase of nickel-titanium / aluminum / columbium, which is a major factor in improving the high strength of the alloy.

リンは、靱性および耐食性に悪影響を及ぼすため、低い濃度に維持される。従って、約0.040%以下、好ましくは約0.015%以下、より好ましくは約0.010%以下のリンが、合金中に存在する。   Phosphorus is maintained at a low concentration because it adversely affects toughness and corrosion resistance. Accordingly, about 0.040% or less, preferably about 0.015% or less, more preferably about 0.010% or less of phosphorus is present in the alloy.

約0.020%以下、好ましくは約0.010%以下、より好ましくは0.005%以下の硫黄が、合金中に存在する。多量の硫黄は、炭素および窒素のように、チタン、アルミニウムおよびコロンビウムにより提供される所望の強化効果を抑制する、非金属の硫化物の介在物の形成を促進する。これらの硫化物の介在物は、合金の靱性を低下させ、とりわけせん断方向の靱性を低下させる。   About 0.020% or less, preferably about 0.010% or less, more preferably 0.005% or less of sulfur is present in the alloy. Large amounts of sulfur, like carbon and nitrogen, promote the formation of non-metallic sulfide inclusions that suppress the desired strengthening effect provided by titanium, aluminum and columbium. These sulfide inclusions reduce the toughness of the alloy, especially the shear direction toughness.

高純度のチャージ材料(または溶解原料、charge materials)を選択することによって、または合金の製錬技術を利用することによって、硫黄およびリンは非常に低い濃度まで低下することができるが、それらの合金中における存在は、大規模な製造条件下においては完全に避けることはできない。従って、リンおよび/または硫黄と結合して、合金中のこれら2つの元素の除去および安定化を促進するように、少量のカルシウムは制御された量で添加されてもよい。カルシウムは合金を脱酸するのにも使用される。使用される場合、合金中にカルシウムが残留する量は、約0.010%以下、好ましくは約0.005%以下である。カルシウム処理の代替として、1つ以上の希土類金属(REM)、とりわけセリウムおよびランタン、が合金に添加されてもよい。この点で、合金は少なくとも約0.001%のREMを含んでもよく、好ましくは少なくとも約0.002%のREMを含んでもよい。過剰なREMの回収は、合金の熱間加工性および靱性へ悪影響を及ぼす。過度なREMの含有量はまた、合金中に望まない酸化物の介在物の形成を引き起こす。従って、合金中に存在するREMの量は、約0.025%以下、好ましくは約0.015%以下、より好ましくは0.010%以下に制限される。さらに、脱硫および脱酸のために、カルシウムまたはREMの代替として、マグネシウムが添加されることが考えられている。   By selecting high-purity charge materials (or charge materials) or by utilizing alloy smelting techniques, sulfur and phosphorus can be reduced to very low concentrations, but their alloys The presence in it cannot be completely avoided under large scale production conditions. Thus, a small amount of calcium may be added in a controlled amount to combine with phosphorus and / or sulfur to facilitate removal and stabilization of these two elements in the alloy. Calcium is also used to deoxidize the alloy. When used, the amount of calcium remaining in the alloy is about 0.010% or less, preferably about 0.005% or less. As an alternative to calcium treatment, one or more rare earth metals (REM), especially cerium and lanthanum, may be added to the alloy. In this regard, the alloy may include at least about 0.001% REM, and preferably at least about 0.002% REM. Excess REM recovery adversely affects the hot workability and toughness of the alloy. Excess REM content also causes the formation of unwanted oxide inclusions in the alloy. Accordingly, the amount of REM present in the alloy is limited to about 0.025% or less, preferably about 0.015% or less, more preferably 0.010% or less. Further, it is considered that magnesium is added as an alternative to calcium or REM for desulfurization and deoxidation.

過剰な銅は、合金のノッチ靱性、延性および強度に悪影響を及ぼす。従って、合金は約0.75%以下、好ましくは約0.50%以下、より好ましくは約0.25%以下の銅を含む。   Excess copper adversely affects the notch toughness, ductility and strength of the alloy. Accordingly, the alloy contains no more than about 0.75% copper, preferably no more than about 0.50%, more preferably no more than about 0.25% copper.

本発明の合金の溶解工程、鋳造工程または加工工程では、特別な技術を必要としない。真空誘導溶解(VIM)、および真空誘導溶解とそれに続く真空アーク再溶解(VAR)が、この合金の溶解および製錬の好ましい方法であるが、他の方法が用いられてもよい。さらに、当該合金は、必要に応じて粉末冶金技術により作られてもよい。さらに、本発明の合金は熱間加工または冷間加工されてもよいが、冷間加工は当該合金の機械的強度を向上させる。   No special technique is required in the melting process, casting process or processing process of the alloy of the present invention. Vacuum induction melting (VIM), and vacuum induction melting followed by vacuum arc remelting (VAR) are the preferred methods of melting and smelting the alloy, but other methods may be used. Further, the alloy may be made by powder metallurgy techniques as needed. Furthermore, the alloy of the present invention may be hot worked or cold worked, but cold working improves the mechanical strength of the alloy.

合金中にカルシウムを供給する好ましい方法は、VIMの間にニッケル−カルシウムの化合物を添加する方法である。ニッケル−カルシウムの化合物(例えばChemalloy Co. Inc.により販売されるNi−Cal(登録商標)合金など)は、利用できるリン、硫黄および酸素と効果的に結合できる量で添加される。カルシウムを添加するための他の技術が用いられてもよい。例えば、元素のカルシウムのカプセルまたはカルシウムの母合金が、溶湯に添加されもよい。カルシウムまたはカルシウムの化合物を含むスラグはまた用いられてもよいと考えられている。この化学反応は、一次溶解および二次溶解の間にすぐに除去されるカルシウム硫化物、カルシウム酸化物およびカルシウム酸硫化物のような二次相の介在物の形成をもたらす。用いる場合、REMは、複数の希土類元素の混合物(例えば、約50%のセリウム、約30%のランタン、約15%のネオジムおよび約5%のプラセオジムを含む。)であるミッシュメタルの形態で溶融合金に添加される。   A preferred method of supplying calcium into the alloy is to add a nickel-calcium compound during VIM. Nickel-calcium compounds, such as Ni-Cal® alloys sold by Chemalloy Co. Inc., are added in amounts that can effectively bind available phosphorus, sulfur and oxygen. Other techniques for adding calcium may be used. For example, elemental calcium capsules or calcium master alloys may be added to the melt. It is contemplated that slag containing calcium or calcium compounds may also be used. This chemical reaction results in the formation of secondary phase inclusions such as calcium sulfide, calcium oxide and calcium oxysulfide that are readily removed during primary and secondary dissolution. When used, REM melts in the form of misch metal, which is a mixture of multiple rare earth elements (eg, containing about 50% cerium, about 30% lanthanum, about 15% neodymium and about 5% praseodymium). Added to the alloy.

本発明の析出硬化型合金は、所望の組み合わせの特性を向上させるように、多段階の工程で製造される。第1の工程においては、合金は溶体化焼鈍しされる。溶体化焼鈍の温度は、本質的に好ましくない析出物の全てを合金のマトリックス材料内に溶解し、粒状組織が完全に再結晶されるのを確実にできるよう、十分に高くなるように選択される。未再結晶粒は、合金の機械的特性(とりわけ、延性および靱性)の異方性の向上を引き起こすことができる。しかし、溶体化焼鈍しの温度が高すぎる場合、過度な結晶粒成長が促進されることにより合金の破壊靱性が低下する。好ましくは、本発明に係る合金は、1850°F〜1950°F(1010°C〜1066°C)の範囲で、いかなる析出物も実質的に完全に合金マトリックス内に溶解し、かつ結晶粒組織を完全に再結晶するのに十分な時間、溶体化焼鈍される。溶体化温度における時間は、部品の厚さに依存する。合金は、その後焼入れされ、好ましくは油焼入れされる。   The precipitation hardened alloy of the present invention is manufactured in a multi-step process so as to improve the desired combination of properties. In the first step, the alloy is solution annealed. The temperature of solution annealing is chosen to be high enough to ensure that essentially all the undesirable precipitates are dissolved in the alloy matrix material and that the granular structure is fully recrystallized. The Unrecrystallized grains can cause an increase in anisotropy of the mechanical properties (particularly ductility and toughness) of the alloy. However, if the solution annealing temperature is too high, the fracture toughness of the alloy is reduced by promoting excessive crystal grain growth. Preferably, the alloy according to the present invention is in the range of 1850 ° F. to 1950 ° F. (1010 ° C. to 1066 ° C.) and any precipitates are substantially completely dissolved in the alloy matrix and the grain structure Is solution annealed for a time sufficient to completely recrystallize. The time at the solution temperature depends on the thickness of the part. The alloy is then quenched, preferably oil quenched.

合金の高い強度をさらに向上させるように、焼入れした後に低温処理(または冷蔵処理、refrigeration treatment)をしてもよい。低温処理は、マルテンサイト変態終了温度より十分に低い温度まで合金を冷却し、マルテンサイト変態が確実に完了するようにする。好ましくは、低温処理は、合金が実質的に完全にマルテンサイトに変態することを確実にする十分な時間の間、合金を−100°F(−73°C)以下まで冷却する工程を含む。低温処理の必要性は、少なくともある程度、合金のマルテンサイト変態終了温度に影響を受ける。マルテンサイト変態終了温度が十分に高い場合は、マルテンサイト組織への変態は低温処理をする必要なく進行することができる。さらに、低温処理の必要性は、製造される部品の断面寸法にも依存してよい。部品の断面積が増大するにつれ、合金中の偏析はより顕著になり、低温処理の利用はより効果的になる。さらに、大きな部品に対しては、マルテンサイトへの変態を完了させるように、部品を冷却する時間を長くする必要がある。例えば、本合金の特性である高い強度を向上させるためには、約8時間以上続く低温処理が好ましいことがわかった。   A low temperature treatment (or refrigeration treatment) may be performed after quenching to further improve the high strength of the alloy. The low temperature treatment cools the alloy to a temperature well below the martensite transformation end temperature to ensure complete martensitic transformation. Preferably, the low temperature treatment includes cooling the alloy to −100 ° F. (−73 ° C.) or less for a sufficient time to ensure that the alloy is substantially completely transformed into martensite. The need for low temperature treatment is influenced, at least in part, by the martensitic transformation end temperature of the alloy. If the end temperature of the martensite transformation is sufficiently high, the transformation to the martensite structure can proceed without the need for low-temperature treatment. Furthermore, the need for low temperature processing may also depend on the cross-sectional dimensions of the parts being manufactured. As the cross-sectional area of the part increases, segregation in the alloy becomes more pronounced and the use of low temperature treatment becomes more effective. Furthermore, for large parts, it is necessary to lengthen the time for cooling the parts so as to complete the transformation to martensite. For example, in order to improve the high strength which is a characteristic of this alloy, it has been found that a low temperature treatment which lasts about 8 hours or more is preferable.

本発明の合金は、既知の析出硬化型ステンレス合金鋼に用いられる技術であって、当業者に知られている技術によって、時効硬化される。例えば、当該合金は、約950−975°F(510−524°C)において、部品の厚さに依存する時効温度まで合金が実質的に均一に加熱されるのを確実にする十分な時間と、それに加えて一般的には追加の4〜8時間時効処理され、時効反応を完了させ、かつ強度および靱性の所望の組み合わせに達するようにするのが好ましい。使用される具体的な時効温度は、(1)時効温度が増加するにつれて合金の最大抗張力(または引張り強さ)が低下すること、および(2)時効温度が低下するにつれて、合金を所望の強度レベルまで時効硬化するのに必要な時間が増加すること、を考慮して選択される。   The alloys of the present invention are age hardened by techniques known to those skilled in the art that are used in known precipitation hardening stainless steel alloys. For example, the alloy has sufficient time to ensure that the alloy is heated substantially uniformly at about 950-975 ° F. (510-524 ° C.) to an aging temperature that depends on the thickness of the part. In addition, it is generally preferred to age for an additional 4 to 8 hours to complete the aging reaction and reach the desired combination of strength and toughness. The specific aging temperature used is (1) the maximum tensile strength (or tensile strength) of the alloy decreases as the aging temperature increases, and (2) the alloy has the desired strength as the aging temperature decreases. It is selected taking into account that the time required to age harden to the level increases.

本発明に係る合金は、幅広い様々な用途のための様々な製品の形状に成形することができ、一般的な実務に用いられるビレット、バー、ロッド、ワイヤ、ストリップ、プレートまたはシートの形態に適する。本発明の合金は、耐食性、強度および靱性の優れた組み合わせを有する合金を必要とする幅広い実務上の用途で役に立つ。とりわけ、本発明の合金は、航空機のための構造部品(着陸装置の部品およびファスナーを含むが、これらに限定されない)を製造するのに用いることができる。合金はまた、歯科用器具および医療用スクレーパー、カッターおよび縫合針のような、医療用途および歯科用途における使用によく適合する。   The alloys according to the present invention can be formed into various product shapes for a wide variety of applications and are suitable for billet, bar, rod, wire, strip, plate or sheet forms used in general practice. . The alloys of the present invention are useful in a wide range of practical applications that require alloys having an excellent combination of corrosion resistance, strength and toughness. In particular, the alloys of the present invention can be used to manufacture structural parts for aircraft, including but not limited to landing gear parts and fasteners. The alloys are also well suited for use in medical and dental applications such as dental instruments and medical scrapers, cutters and suture needles.

・実施例
本発明に係る合金が備える強度、靱性および耐食性の新規な組み合わせを実証するため、比較試験が行われた。下記の表1に示される重量パーセント組成を有する7つの35ポンドのヒート(heat)が、VIMにより作られた。
(表1)

Figure 2016504498
Example A comparative test was conducted to demonstrate a novel combination of strength, toughness and corrosion resistance with the alloys according to the present invention. Seven 35 pound heats with the weight percent composition shown in Table 1 below were made by VIM.
(Table 1)
Figure 2016504498

各ヒートの残部は、鉄および一般的な不純物である。実施例1および2は、それぞれ本発明に係る合金の典型である。実施例A〜Eは比較例としての合金である。とりわけ、実施例Aは、米国特許5,681,526に開示されている合金の範囲内である。   The balance of each heat is iron and common impurities. Examples 1 and 2 are typical of alloys according to the present invention. Examples A to E are alloys as comparative examples. In particular, Example A is within the alloys disclosed in US Pat. No. 5,681,526.

VIMヒートは溶融され、4インチ角のインゴットに鋳造された。インゴットはそれから1500°Fで運転している炉に投入され、炉の温度は、2300°Fまで上昇された。インゴットは2300°Fで16時間の間保持され、その後炉の温度は、2000°Fまで低下された。インゴットは、インゴットの温度が実質的に完全に均一になるまで2000°Fで保持された。インゴットは、その後2000°Fの開始温度から2−3/4インチ角のビレットに両端鍛造(または、ダブルエンド型に鍛造、double end forged)され、それから3つのピースに熱間切断された。ピースは2000°Fでリヒートされ、1−1/4インチ角に両端鍛造された。バーは、再び3つのピースに熱間切断され、2000°Fでリヒートされた。バーはそれから、リヒートを伴わず11/16角に一端鍛造(またはシングルエンドフォージ、single end forged)された。バーは、大気中で冷却され、1250°Fで8時間、オーバーエージング焼なまし(または過焼鈍、overage annealed)され、それから空冷された。   The VIM heat was melted and cast into a 4 inch square ingot. The ingot was then charged into a furnace operating at 1500 ° F and the furnace temperature was raised to 2300 ° F. The ingot was held at 2300 ° F. for 16 hours, after which the furnace temperature was reduced to 2000 ° F. The ingot was held at 2000 ° F. until the ingot temperature was substantially completely uniform. The ingot was then forged both ends into a 2-3 / 4 inch square billet from a starting temperature of 2000 ° F. (or double end forged) and then hot cut into three pieces. The piece was reheated at 2000 ° F. and forged at both ends to a 1-1 / 4 inch square. The bar was again hot cut into three pieces and reheated at 2000 ° F. The bar was then forged (or single end forged) to 11/16 squares without reheating. The bar was cooled in air, overaged (or overage annealed) at 1250 ° F. for 8 hours, and then air cooled.

長手で平坦で切欠きがある(K=3)引張り試料、長手のシャルピーVノッチ付き(CVN)試料および、長手のライジングステップロード(rising step load)(RSL)破壊靱性試料は、各ヒートのバーから粗加工された。実施例1、2、B、C、DおよびEからの試料は、1900°Fで1時間、溶体化処理され、油焼入れされた。実施例Aからの試料は、当該合金にかかる通常の手段により、1800°Fで溶体化処理された。溶体化処理の後、すべての試料は−100°Fで24時間冷蔵され(または冷却され、refrigerated)、それから空気中で室温まで温められた。試料はそれから、900°F〜1000°Fの範囲の様々な温度で時効硬化された。時効処理は、試料をその温度で4時間、空気中で保持し、それから試料を水中で焼入れすることにより行われた。 Long, flat and notched (K t = 3) tensile, longitudinal Charpy V-notched (CVN) and longitudinal rising step load (RSL) fracture toughness samples are Roughly processed from the bar. Samples from Examples 1, 2, B, C, D, and E were solution treated and oil quenched at 1900 ° F. for 1 hour. The sample from Example A was solution treated at 1800 ° F. by conventional means for the alloy. After solution treatment, all samples were refrigerated (or refrigerated) for 24 hours at −100 ° F. and then warmed to room temperature in air. The samples were then age hardened at various temperatures ranging from 900 ° F to 1000 ° F. Aging was performed by holding the sample in air for 4 hours at that temperature and then quenching the sample in water.

それぞれのヒートの試料への室温での引張り試験の結果を、0.2%オフセットの降伏強度(Y.S.)および引張強さ(U.T.S)(単位はksi)、伸び率(%EL.)、断面収縮率(%R.A.)、および切欠き引張強さ(N.T.S)(単位はksi)を含む、以下の表2Aおよび2Bに示す。
(表2A)

Figure 2016504498
(表2B)
Figure 2016504498
The results of a tensile test at room temperature for each heat sample were expressed as 0.2% offset yield strength (YS) and tensile strength (UTS) (unit: ksi), elongation ( % EL.), Cross-sectional shrinkage (% RA), and notch tensile strength (NTS) (unit is ksi), shown in Tables 2A and 2B below.
(Table 2A)
Figure 2016504498
(Table 2B)
Figure 2016504498

実施例1、2およびDのシャルピーVノッチ衝撃エネルギー(CVN)の結果を、時効温度、フィートポンド(ft.-lbs)の単位で示す、ロックウェルCスケール硬さ(HRC)およびシャルピーVノッチ衝撃エネルギー(CVN)を含む、以下の表3に示す。CVN試験は、ASTM標準試験手順E23に準じて行われた。
(表3)

Figure 2016504498
Rockwell C-scale hardness (HRC) and Charpy V-notch impact, showing aging temperature, feet pound (ft.-lbs) results for Charpy V-notch impact energy (CVN) for Examples 1, 2 and D The energy (CVN) is shown in Table 3 below. The CVN test was performed according to ASTM standard test procedure E23.
(Table 3)
Figure 2016504498

平面ひずみ破壊靱性試験および耐応力腐食割れ(SCC)試験のための、ライジングステップロード(RSL)の試料は、実施例1、2、AおよびDの時効硬化されたバーから仕上げ加工された。それぞれのヒートからの2つの試料は、破壊靱性値(KIC)を与えるよう空気中で試験された。追加の試料は、臨界応力拡大係数値(KISCC)を規定するよう、3.5%NaCl溶液内で、未加工のpH(natural pH)で、室温で試験された。試験は、ASTM標準試験手順(またはStandard Test Procedure) E1290の基準を満たす試験機により行われた。実施例1、2、AおよびDについての、室温の破壊靱性試験(KIC)および応力腐食割れ試験は、ksi√inの単位の平面ひずみ破壊靱性(KIC)およびksi√inの単位の臨界応力拡大係数値(KISCC)を含む以下の表4に示される。KISCCは、各工程の区間の記録および最終的な値が記録されている。標準試験手順に従い、各実施例に対して測定された値の最も低い値は、KISCCの最終値として表されている。各実施例に対する引張り強さの値も、表4に記録されており、同じ水準の強度を有する合金に対して破壊靱性および耐応力腐食割れが測定されたことを示している。
(表4)

Figure 2016504498
Rising step load (RSL) samples for plane strain fracture toughness testing and stress corrosion cracking (SCC) testing were finished from the age hardened bars of Examples 1, 2, A and D. Two samples from each heat were tested in air to give a fracture toughness value (K IC ). Additional samples were tested at room temperature in a 3.5% NaCl solution at a raw pH (natural pH) to define a critical stress intensity factor value (K ISCC ). The test was conducted on a test machine that meets the standards of the ASTM Standard Test Procedure (or Standard Test Procedure) E1290. The room temperature fracture toughness test (K IC ) and stress corrosion cracking test for Examples 1, 2, A and D were determined to be plane strain fracture toughness (K IC ) in units of ksi√in and criticality in units of ksi√in. It is shown in Table 4 below, including the stress intensity factor values (K ISCC ). In KISCC , a record of each process section and a final value are recorded. According to standard test procedures, the lowest value measured for each example is expressed as the final value of K ISCC . Tensile strength values for each example are also recorded in Table 4, indicating that fracture toughness and stress corrosion cracking were measured for alloys having the same level of strength.
(Table 4)
Figure 2016504498

2つの塩水噴霧腐食試験の錐体(またはコーン、cones)は、時効硬化後の実施例1、2、AおよびDのバーから機械加工仕上げされた。錐体型の試料は、回転させて(turning)かつ手磨き(hand polishing)することにより作られ、600グリットに仕上げられた。試験に先だって、塩水噴霧に用いる全ての錐体は、120〜140°Fの温度で30分間、20%の硝酸と3oz./gallonの二クロム酸ナトリウムとを用いて、不動態化された。試料は、5%のNaCl濃度、未加工のpHで、95°Fで200時間の実験時間で、ASTM B117に準じて行われた。初めに錆が生じるまでの時間は全てのサンプルについて記録され、同様に、200時間の試験時間が終了した後の最終的な評価も記録された。塩水噴霧試験の結果は、試料の表面に初めに錆が現れるまでの時間と、試験時間が完了した後の最終的な評価とを含む、以下の表5に示される。評価は、次のように規定されている;1:錆が現れなかった、2:1〜3箇所の錆が現れた、3:5%未満が錆ついた、4:5〜10%が錆ついた、5:10〜20%が錆ついた、6:20〜40%が錆ついた、7:40〜60%が錆ついた、8:60〜80%が錆ついた、9:80%より多くが錆ついた。
(表5)

Figure 2016504498
Two salt spray corrosion test cones (or cones) were machined from the bars of Examples 1, 2, A and D after age hardening. Cone-type samples were made by turning and hand polishing and finished to 600 grit. Prior to testing, all cones used for the salt spray were passivated with 20% nitric acid and 3 oz./gallon sodium dichromate for 30 minutes at a temperature of 120-140 ° F. Samples were run according to ASTM B117 with a 5% NaCl concentration, raw pH, and an experimental time of 200 hours at 95 ° F. The time until the first rusting was recorded for all samples, as well as the final evaluation after the end of the 200 hour test period. The results of the salt spray test are shown in Table 5 below, including the time until the first rust appears on the surface of the sample and the final evaluation after the test time is complete. Evaluation is defined as follows: 1: no rust appeared, 2: 1-3 rust appeared, 3: less than 5% rusted, 4: 5-10% rusted 5: 10-20% rusted, 6: 20-40% rusted, 7: 40-60% rusted, 8: 60-80% rusted, 9:80 More than% rusted.
(Table 5)
Figure 2016504498

周期分極(cyclic polarization)(孔食電位)試料は、時効した実施例1、2、AおよびDのバーから機械加工仕上げされた。耐孔食性の測定するための走査は、当該複数の実施例からの、それぞれ2つの試料に対して行った。試料は、3.5%のNaCl溶液内、未加工のpHで、室温において試験され、試験前には不動態化しないが洗浄を行った。試験は、後述する改良されたASTM標準試験手順G61に準じて行った。曲線の突出部(またはニー、knee)における電圧値、および防食電位は、全ての試料について測定された。ポテンシオダイナミックピッティング試験(または動電位法による孔食試験、potentiodynamic pitting test)の結果は、ミリボルト(mV)単位の孔食電位および防食電位を含む以下の図6に示される。
(表6)

Figure 2016504498
Cyclic polarization (pitting potential) samples were machined from the aged bars of Examples 1, 2, A and D. Scans for measuring pitting resistance were performed on two samples each from the examples. Samples were tested in a 3.5% NaCl solution at raw pH at room temperature and were not passivated but washed before testing. The test was performed according to the improved ASTM standard test procedure G61 described below. The voltage value at the protrusion of the curve (or knee) and the anticorrosion potential were measured for all samples. The results of the potentiodynamic pitting test (or potentiodynamic pitting test) are shown in FIG. 6 below, including pitting and anticorrosion potentials in millivolts (mV).
(Table 6)
Figure 2016504498

上述した合金から作られる鋼製品および前述した加工工程により加工された鋼製品は、航空機の着陸装置および航空器の他の構造用部品(フラップトラックおよびスラットトラックを含むが、これらに限定されない)、ならびに高い強度と高い耐食性の両方を必要とする他の用途にとって、とりわけ有用な複数の特性の組み合わせを備える。とりわけ、上述した、溶体化処理および焼入れ硬化された合金から製造された鋼製品は、ASTM標準試験手順(Standard Test Procedure)E1290の基準を満たす試験機により試験した場合に、少なくとも280ksiの引張強さと、少なくとも45ksi√inの破壊靱性(KIc)とを備える。本発明に係る鋼製品はまた、ASTM標準試験手順E23に準じて試験をした場合、少なくとも約4ft−lbsのVノッチシャルピー衝撃エネルギーを有することを特徴とする。さらに、本発明に係る鋼製品は、耐全面腐食性を特徴とし、ASTM標準試験手順B117に準じて試験をした場合でもさび付かない。また本発明に係る鋼製品は、十分な耐孔食性を特徴とし、改良されたASTM標準試験手順G61に準じて試験をした場合に、鋼製品は少なくとも62mVの孔食電位を有する。ASTM G61の試験方法は、フラットな試料よりもむしろ丸棒の試料を用いることにより改良された。丸棒の試料の使用は、組織の端(the end grains)を露出させ、標準試験G61の方法よりも厳格な試験であると考えられる。 Steel products made from the alloys described above and steel products processed by the processing steps described above include aircraft landing gear and other structural parts of aircraft (including but not limited to flap tracks and slat tracks), and For other applications that require both high strength and high corrosion resistance, it has a combination of properties that are particularly useful. In particular, steel products made from solution treated and quench hardened alloys, as described above, have a tensile strength of at least 280 ksi when tested on a test machine that meets the standards of the Standard Test Procedure E1290. And a fracture toughness (K Ic ) of at least 45 ksi√in. The steel product of the present invention is also characterized by having a V-notch Charpy impact energy of at least about 4 ft-lbs when tested according to ASTM standard test procedure E23. Furthermore, the steel product according to the present invention is characterized by general corrosion resistance, and does not rust even when tested according to ASTM standard test procedure B117. The steel product according to the present invention is characterized by sufficient pitting corrosion resistance, and when tested according to the improved ASTM standard test procedure G61, the steel product has a pitting potential of at least 62 mV. The ASTM G61 test method was improved by using round bar samples rather than flat samples. The use of a round bar sample is considered a more rigorous test than the standard test G61 method, exposing the end grains.

本明細書で使用する用語および表現は、説明のための用語であり、制限する用語ではない。これらの用語および表現を用いることにより、その特徴といかなる同じ意味のものを除外する意図はない。本明細書に記載および主張される発明の範囲内で、様々な変更が可能であることを認識されたい。   The terms and expressions used herein are explanatory terms and not restrictive terms. The use of these terms and expressions is not intended to exclude those features that have the same meaning. It will be appreciated that various modifications can be made within the scope of the invention described and claimed herein.

Claims (26)

重量パーセントで、
C 約0.03以下
Mn 約1.0以下
Si 約0.75以下
P 約0.040以下
S 約0.020以下
Cr 約10〜約13
Ni 約10.5〜約11.6
Mo 約0.25〜約1.5
Cu 約0.75以下
Co 約0.5〜約1.5
Ti 約1.5〜約1.8
Al 約0.3〜約0.8
Cb 約0.3〜約0.8
B 約0.010以下
N 約0.030以下
を含み、残部は鉄および一般的な不純物であることを特徴とする、強度、靱性および耐食性の優れた組み合わせを有する析出硬化型マルテンサイト系ステンレス合金鋼。
In weight percent
C about 0.03 or less Mn about 1.0 or less Si about 0.75 or less P about 0.040 or less S about 0.020 or less Cr about 10 to about 13
Ni about 10.5 to about 11.6
Mo about 0.25 to about 1.5
Cu about 0.75 or less Co about 0.5 to about 1.5
Ti about 1.5 to about 1.8
Al about 0.3 to about 0.8
Cb about 0.3 to about 0.8
B Precipitation hardened martensitic stainless alloy having a combination of strength, toughness and corrosion resistance, characterized by comprising about 0.010 or less, N about 0.030 or less, and the balance being iron and general impurities steel.
約0.50%以下の銅を含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising less than about 0.50% copper. 少なくとも約0.75%のコバルトを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising at least about 0.75% cobalt. 少なくとも約0.4%のコロンビウムを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising at least about 0.4% columbium. 少なくとも約10.75%のニッケルを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising at least about 10.75% nickel. 少なくとも約0.4%のアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising at least about 0.4% aluminum. 少なくとも約10.5%のクロムを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising at least about 10.5% chromium. 約12.5%以下のクロムを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising about 12.5% or less chromium. 約1.7%以下のチタンを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising less than about 1.7% titanium. 約1.25%以下のモリブデンを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising about 1.25% or less of molybdenum. 少なくとも約0.75重量%のモリブデンを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 1, comprising at least about 0.75 wt% molybdenum. 約0.003%以下のカルシウムを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。 The alloy steel of claim 1, comprising about 0.003% or less calcium. 約0.025%以下のセリウムを含むことを特徴とする、請求項1に記載の合金鋼。 The alloy steel of claim 1, comprising about 0.025% or less cerium. 重量パーセントで、
C 約0.02以下
Mn 約0.25以下
Si 約0.25以下
P 約0.015以下
S 約0.010以下
Cr 約10.5〜約12.5
Ni 約10.75〜約11.25
Mo 約0.75〜約1.25
Cu 約0.50以下
Co 約0.75〜約1.25
Ti 約1.5〜約1.7
Al 約0.4〜約0.7
Cb 約0.4〜約0.7
B 約0.001〜約0.005
N 約0.015以下
を含み、残部は鉄および一般的な不純物であることを特徴とする、耐食性、強度および靱性の優れた組み合わせを有する析出硬化型マルテンサイト系ステンレス合金鋼。
In weight percent
C about 0.02 or less Mn about 0.25 or less Si about 0.25 or less P about 0.015 or less S about 0.010 or less Cr about 10.5 to about 12.5
Ni about 10.75 to about 11.25
Mo about 0.75 to about 1.25
Cu about 0.50 or less Co about 0.75 to about 1.25
Ti about 1.5 to about 1.7
Al about 0.4 to about 0.7
Cb about 0.4 to about 0.7
B about 0.001 to about 0.005
N Precipitation-hardening martensitic stainless alloy steel having an excellent combination of corrosion resistance, strength and toughness, characterized in that it contains about 0.015 or less and the balance is iron and general impurities.
約1.1%以下のコバルトを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising about 1.1% or less cobalt. 少なくとも約0.9%のコバルトを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising at least about 0.9% cobalt. 少なくとも約10.85%のニッケルを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising at least about 10.85% nickel. 約0.6%以下のコロンビウムを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising less than about 0.6% columbium. 少なくとも約0.45%のアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising at least about 0.45% aluminum. 約0.65%以下のアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   15. The alloy steel of claim 14, comprising less than about 0.65% aluminum. 少なくとも約0.9%のモリブデンを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising at least about 0.9% molybdenum. 約0.003%以下のカルシウムを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising about 0.003% or less calcium. 約0.025%以下のセリウムを含むことを特徴とする、請求項14に記載の合金鋼。   The alloy steel of claim 14, comprising about 0.025% or less of cerium. 重量パーセントで、
C 約0.015以下
Mn 約0.10以下
Si 約0.10以下
P 約0.010以下
S 約0.005以下
Cr 約11.0〜約12.0
Ni 約10.85〜約11.25
Mo 約0.9〜約1.1
Co 約0.9〜約1.1
Cu 約0.25以下
Ti 約1.5〜約1.7
Al 約0.45〜約0.65
Cb 約0.4〜約0.6
B 約0.0015〜約0.0035
N 約0.010以下
から原則的に成り、残部は鉄および一般的な不純物であることを特徴とする、耐食性、強度および靱性の優れた組み合わせを有する析出硬化型マルテンサイト系ステンレス合金鋼。
In weight percent
C about 0.015 or less Mn about 0.10 or less Si about 0.10 or less P about 0.010 or less S about 0.005 or less Cr about 11.0 to about 12.0
Ni about 10.85 to about 11.25
Mo about 0.9 to about 1.1
Co about 0.9 to about 1.1
Cu about 0.25 or less Ti about 1.5 to about 1.7
Al about 0.45 to about 0.65
Cb about 0.4 to about 0.6
B about 0.0015 to about 0.0035
N Precipitation hardening type martensitic stainless alloy steel having an excellent combination of corrosion resistance, strength and toughness, characterized in that it consists essentially of about 0.010 or less and the balance is iron and general impurities.
約0.003%以下のカルシウムを含むことを特徴とする、請求項24に記載の合金鋼。   25. The alloy steel of claim 24, comprising no more than about 0.003% calcium. 約0.025%以下のセリウムを含むことを特徴とする、請求項24に記載の合金鋼。   25. The alloy steel of claim 24, comprising no more than about 0.025% cerium.
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