JP2018075609A - Method for thermally processing two-phase stainless steel pipe - Google Patents

Method for thermally processing two-phase stainless steel pipe Download PDF

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洋介 米永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for thermally processing a two-phase stainless steel by which generation of warping in a gravity direction is suppressed.SOLUTION: A method for thermally processing a two-phase stainless steel pipe comprises a process in which a two-phase stainless steel pipe having an outer diameter of 50 mm or less, a pipe thickness of 3 mm or less, and a length of 600 mm or less is substantially horizontally point-supported at two or more points, and a process in which the two-phase stainless steel pipe is thermally processed at 1,000°C or higher while maintaining the point-support state. The two-phase stainless steel contains Mn: 3 mass% or less, Cr: 18 mas% or more and 28 mass% or less; Ni: 2 mass% or more and 9 mass% or less, Mo: 5 mass% or less, and N:0.10 mass% or more and 0.35 mass% or less, the remainder has a component composition comprising Fe and inevitable impurities, and a holding time at 1,000°C or higher in the thermal processing process is so made as to be within five minutes.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二相ステンレス鋼管の熱加工方法に関する。   The present invention relates to a thermal processing method for a duplex stainless steel pipe.

フェライト相とオーステナイト相からなる二相ステンレス鋼は、強度と耐食性とを兼ね備えた材料である。二相ステンレス鋼管は、例えば熱交換器用配管、油井管、化学プラント配管等として使用されている。また、近年は、ガソリンエンジン等の高圧燃料用配管としての使用も検討されている。   A duplex stainless steel composed of a ferrite phase and an austenite phase is a material having both strength and corrosion resistance. Duplex stainless steel pipes are used, for example, as heat exchanger pipes, oil well pipes, chemical plant pipes, and the like. In recent years, use as a high-pressure fuel pipe such as a gasoline engine has been studied.

この二相ステンレス鋼管は、他の一般的なオーステナイト系ステンレス鋼管と比べて加熱された際の変形が大きい。そこで、このような加熱の際の変形を防止するため、熱処理するステンレス鋼管を外管内に挿入し、二重管状態で熱処理する方法が提案されている(特許文献1参照)。また、ステンレス鋼管の残留応力を低減させる方法として、加熱後の冷却を加熱炉の中で鋼管を回転させながら炉冷により行う方法も提案されている(特許文献2参照)。   This duplex stainless steel pipe is greatly deformed when heated compared to other general austenitic stainless steel pipes. Therefore, in order to prevent such deformation during heating, a method has been proposed in which a heat-treated stainless steel tube is inserted into the outer tube and heat-treated in a double tube state (see Patent Document 1). Further, as a method for reducing the residual stress of the stainless steel pipe, there has also been proposed a method in which cooling after heating is performed by furnace cooling while rotating the steel pipe in a heating furnace (see Patent Document 2).

特開平5−78749号公報JP-A-5-78749 特開2001−262228号公報JP 2001-262228 A

一方、二相ステンレス鋼管等においては、用途に応じ、ろう付け(ブレージング)や、その他の溶接によって、外面に各種金属部材を取り付ける加熱加工が施されることがある。ステンレス鋼管に対してろう付けにより金属部材を取り付ける方法としては、炉内加熱法等が一般的である。具体的な方法としては、鋼管の両端部分を支持した状態で、この鋼管の上面にろう材と共に金属部材を配置し、この状態で炉内で加熱することにより、ろう付けが行われる。   On the other hand, in a duplex stainless steel pipe or the like, heat processing for attaching various metal members to the outer surface by brazing or other welding may be performed depending on the application. As a method for attaching a metal member to a stainless steel pipe by brazing, a furnace heating method or the like is generally used. As a specific method, brazing is performed by placing a metal member together with a brazing material on the upper surface of the steel pipe while supporting both ends of the steel pipe and heating in this state in a furnace.

このような加熱加工の際、支持点間においては、二相ステンレス鋼管は支えられていない状態となっている。このため、加熱加工において支持点間で二相ステンレス鋼管の重力方向への反りが生じるという不都合がある。この反りの発生は、鋼管の径が小さく、板厚が小さい場合に、特に生じやすくなる。このような反りの発生を抑制するために、上記従来技術のように二重管状態で加熱を行うことが考えられるが、この方法では任意の形状の部材のろう付けを行うことができない。また、回転させながら冷却等をすることも、ろう付けに影響を与えるため好ましくない。   During such heat processing, the duplex stainless steel pipe is not supported between the support points. For this reason, in heat processing, there exists a problem that the curvature to the gravity direction of a duplex stainless steel pipe arises between support points. This warpage is particularly likely to occur when the diameter of the steel pipe is small and the plate thickness is small. In order to suppress the occurrence of such warpage, it is conceivable to perform heating in a double tube state as in the prior art described above, but this method cannot braze a member of any shape. In addition, it is not preferable to perform cooling or the like while rotating because it affects brazing.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、重力方向への反りの発生が抑制される二相ステンレス鋼管の熱加工方法を提供することである。   This invention is made | formed based on the above situations, The objective is to provide the heat processing method of the duplex stainless steel pipe by which generation | occurrence | production of the curvature to a gravitational direction is suppressed.

発明者は、この加熱加工の際の反りの発生は、残留応力の影響よりもクリープ変形が主な原因であることを知見した。さらに、加熱温度が1,000℃未満の場合、及び加熱温度が1,000℃以上であっても1,000℃以上の保持時間が5分以内の場合は、反りの発生が低減されることを知見し、本発明の完成に至った。   The inventor has found that the occurrence of warping during the heat processing is mainly caused by creep deformation rather than the influence of residual stress. Furthermore, if the heating temperature is less than 1,000 ° C, and even if the heating temperature is 1,000 ° C or more, if the holding time of 1,000 ° C or more is less than 5 minutes, the occurrence of warpage is reduced. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、外径が50mm以下、管厚さが3mm以下、長さが600mm以下の二相ステンレス鋼管を、略水平に2点以上で点支持する工程と、上記点支持状態を維持しつつ、上記二相ステンレス鋼管を1,000℃以上で加熱加工する工程とを備え、上記二相ステンレス鋼管が、Mn:3質量%以下、Cr:18質量%以上28質量%以下、Ni:2質量%以上9質量%以下、Mo:5質量%以下、及びN:0.10質量%以上0.35質量%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、上記加熱加工工程における1,000℃以上での保持時間を5分以内とする二相ステンレス鋼管の熱加工方法である。   That is, the invention made to solve the above problems is a step of supporting a duplex stainless steel pipe having an outer diameter of 50 mm or less, a pipe thickness of 3 mm or less, and a length of 600 mm or less substantially horizontally at two or more points. And the step of heat-treating the duplex stainless steel pipe at 1,000 ° C. or higher while maintaining the point support state, the duplex stainless steel pipe being Mn: 3 mass% or less, Cr: 18 mass% 28% by mass or less, Ni: 2% by mass or more and 9% by mass or less, Mo: 5% by mass or less, and N: 0.10% by mass or more and 0.35% by mass or less, with the balance being Fe and inevitable impurities And a heat processing method for a duplex stainless steel pipe in which the holding time at 1,000 ° C. or higher in the heat processing step is within 5 minutes.

当該熱加工方法によれば、2点以上で点支持された状態で行う二相ステンレス鋼管の加熱加工の際の重力方向への反りの発生を抑制することができる。なお、「略水平」とは、水平方向に対して、±10°の範囲内であることをいう。また、「点支持」とは、二相ステンレス鋼管の一部のみを支持しており、支持されていない部分が存在することをいう。「点支持」においては、厳密な点で支持されていなくてもよく、適度な領域を有する線又は面で支持されていてよい。   According to the said heat processing method, generation | occurrence | production of the curvature to the gravity direction in the time of the heat processing of the duplex stainless steel pipe performed in the state of being point-supported by two or more points can be suppressed. Note that “substantially horizontal” means within a range of ± 10 ° with respect to the horizontal direction. “Point support” means that only a part of the duplex stainless steel pipe is supported and there is an unsupported part. In “point support”, it is not necessary to support at a strict point, and it may be supported by a line or a surface having an appropriate region.

上記加熱加工工程において、最高温度から1,000℃までの冷却を20℃/s以上で行うことが好ましい。このような冷却速度で急冷することにより、十分な温度での加熱加工を行いつつ、1,000℃以上の保持時間を短くすることができ、反りの発生をより抑制することができる。   In the heat processing step, it is preferable to perform cooling from the maximum temperature to 1,000 ° C. at 20 ° C./s or more. By rapidly cooling at such a cooling rate, the holding time of 1,000 ° C. or more can be shortened while performing heat processing at a sufficient temperature, and the occurrence of warpage can be further suppressed.

上記成分組成が、さらにC:0.04質量%以下、P:0.03質量%以下、及びS:0.03質量%以下を含有することが好ましい。   The component composition preferably further contains C: 0.04% by mass or less, P: 0.03% by mass or less, and S: 0.03% by mass or less.

上記成分組成が、さらにAl:0.03質量%以下、Si:1.0質量%以下、Mg:0.005質量%以下、及びCa:0.005質量%以下からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。   The component composition is at least one selected from the group consisting of Al: 0.03% by mass or less, Si: 1.0% by mass or less, Mg: 0.005% by mass or less, and Ca: 0.005% by mass or less. Preferably it contains seeds.

上記成分組成が、さらにNb:0.3質量%以下、Ti:0.1質量%以下、V:0.3質量%以下、及びTa:0.1質量%以下からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。   The component composition is at least 1 selected from the group consisting of Nb: 0.3% by mass or less, Ti: 0.1% by mass or less, V: 0.3% by mass or less, and Ta: 0.1% by mass or less. Preferably it contains seeds.

上記加熱加工が、ろう付けであることが好ましい。当該熱加工方法は、二相ステンレス鋼管へのろう付けにおいて好適に用いることができる。   The heating process is preferably brazing. The said heat processing method can be used suitably in the brazing to a duplex stainless steel pipe.

本発明によれば、重力方向への反りの発生が抑制される二相ステンレス鋼管の熱加工方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat processing method of the duplex stainless steel pipe by which generation | occurrence | production of the curvature to a gravity direction is suppressed can be provided.

図1は、本発明の一実施形態に係る二相ステンレス鋼管の熱加工方法を行う際の状態を表す説明図である。Drawing 1 is an explanatory view showing the state at the time of performing the heat processing method of the duplex stainless steel pipe concerning one embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る二相ステンレス鋼管の熱加工方法における加熱パターンを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a heating pattern in the thermal processing method for a duplex stainless steel pipe according to an embodiment of the present invention. 図3は、実験例1における各鋼管の高温環境下の降伏応力を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the yield stress of each steel pipe in Experimental Example 1 under a high temperature environment. 図4は、実験例2における各鋼管の反り量を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the warpage amount of each steel pipe in Experimental Example 2. 図5は、実験例3における鋼管Aの反り量を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the amount of warp of the steel pipe A in Experimental Example 3. 図6は、実験例3における鋼管Bの反り量を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the amount of warpage of the steel pipe B in Experimental Example 3. 図7は、実験例3における鋼管Cの反り量を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the warpage amount of the steel pipe C in Experimental Example 3. 図8は、実験例4における鋼管Aの反り量を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the amount of warpage of the steel pipe A in Experimental Example 4.

以下、適宜図面を参照にしつつ、本発明の一実施形態に係る二相ステンレス鋼管の熱加工方法について詳説する。   Hereinafter, a thermal processing method for a duplex stainless steel pipe according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

本発明の一実施形態に係る熱加工方法は、二相ステンレス鋼管を略水平に2点以上で点支持する工程(支持工程)と、上記点支持状態を維持しつつ、上記二相ステンレス鋼管を加熱加工する工程(加熱加工工程)とを備える。以下、この加熱加工がろう付けである場合について説明する。   The thermal processing method according to an embodiment of the present invention includes a step of supporting a duplex stainless steel tube at two or more points substantially horizontally (supporting step), and the duplex stainless steel tube while maintaining the point support state. A step of heat processing (heat processing step). Hereinafter, the case where this heat processing is brazing is demonstrated.

(支持工程)
支持工程においては、図1に示すように、二相ステンレス鋼管10の両端部分を各支持体11によって点支持した状態とする。この支持は、二相ステンレス鋼管10が略水平になるように行う。なお、二相ステンレス鋼管10は、水平方向に対して、±10°の範囲内で略水平に支持されているが、±5°の範囲内であることが好ましい。支持体11は、1,000℃以上の加熱に耐えられる部材であれば特に限定されるものではない。なお、図1においては、2つの支持体11で支持しているが、3つ以上の支持体で二相ステンレス鋼管を支持してもよい。但し、3つ以上の支持体で支持する場合、支持体の高さの僅かな差や、配置位置のずれ等により、二相ステンレス鋼管10の水平方向への反りが生じやすくなる場合がある。
(Support process)
In the supporting step, as shown in FIG. 1, both end portions of the duplex stainless steel pipe 10 are point-supported by the respective supports 11. This support is performed so that the duplex stainless steel pipe 10 is substantially horizontal. The duplex stainless steel pipe 10 is supported substantially horizontally within a range of ± 10 ° with respect to the horizontal direction, but is preferably within a range of ± 5 °. The support 11 is not particularly limited as long as it is a member that can withstand heating at 1,000 ° C. or higher. In addition, in FIG. 1, although it supports with the two support bodies 11, you may support a duplex stainless steel pipe | tube with three or more support bodies. However, when supported by three or more supports, warpage in the horizontal direction of the duplex stainless steel pipe 10 may easily occur due to a slight difference in the height of the supports, a shift in the arrangement position, or the like.

二相ステンレス鋼管10の外面上方には、ろう付けされる複数の部材12が配置されている。この部材12は、通常、金属製の部材であり、二相ステンレス鋼等のステンレス鋼であってもよく、その他の金属部材であってもよい。また、部材12は、1つであってもよく、複数の部材の場合、同一形状や材質のものであってもよく、異なる形状や材質のものであってもよい。   A plurality of members 12 to be brazed are disposed above the outer surface of the duplex stainless steel tube 10. This member 12 is usually a metal member, and may be stainless steel such as duplex stainless steel or other metal member. Moreover, the number of members 12 may be one, and in the case of a plurality of members, they may have the same shape or material, or may have different shapes or materials.

二相ステンレス鋼管10と部材12との間、又はこれらに近接した位置には、ろう付けのためのろう材(図示しない)が配置される。また、部材12としてろう材が積層された部材を用いてもよい。上記ろう材としては特に限定されず、溶融温度が1,000℃以上のろう材であってもよく、溶融温度が1,000℃未満のろう材であってもよい。上記ろう材としては、例えば銅ろう、黄銅ろう、りん青銅ろう、ニッケルろう等を挙げることができる。   A brazing material (not shown) for brazing is disposed between the duplex stainless steel tube 10 and the member 12 or in a position close to them. Further, a member in which a brazing material is laminated may be used as the member 12. The brazing material is not particularly limited, and may be a brazing material having a melting temperature of 1,000 ° C. or higher, or a brazing material having a melting temperature of less than 1,000 ° C. Examples of the brazing material include copper brazing, brass brazing, phosphor bronze brazing, nickel brazing and the like.

二相ステンレス鋼管10の外径は、50mm以下であり、30mm以下であってもよい。この外径の下限としては、例えば5mmであってよく、10mmであってもよい。二相ステンレス鋼管10の管厚さは、3mm以下であり、2.5mm以下であってよい。この管厚さの下限としては、例えば0.5mmであり、1mmであってもよい。二相ステンレス鋼管10の長さは600mm以下である。この長さの下限としては、例えば100mmであり、300mmであってもよい。このように、径及び厚さの小さい二相ステンレス鋼管が、加熱加工の際の重力方向への反りが生じやすい。従って、このようなサイズの鋼管に対して、当該熱加工方法を適用することで、反りの抑制という利点が十分に発揮され、反りの小さい、熱加工(ろう付け等)が施された鋼管を得ることができる。   The outer diameter of the duplex stainless steel pipe 10 is 50 mm or less, and may be 30 mm or less. The lower limit of the outer diameter may be 5 mm or 10 mm, for example. The tube thickness of the duplex stainless steel tube 10 is 3 mm or less, and may be 2.5 mm or less. As a minimum of this tube thickness, it is 0.5 mm, for example, and may be 1 mm. The length of the duplex stainless steel pipe 10 is 600 mm or less. The lower limit of this length is, for example, 100 mm and may be 300 mm. Thus, the duplex stainless steel pipe having a small diameter and thickness is likely to warp in the direction of gravity during heat processing. Therefore, by applying the thermal processing method to a steel pipe of such a size, the advantage of suppressing warpage is sufficiently exhibited, and a steel pipe subjected to thermal processing (such as brazing) with small warpage is applied. Can be obtained.

なお、加熱加工工程に供される二相ステンレス鋼管10は、孔部の形成等の加工が既に施されているものであってもよいし、加工が施されていないものであってもよい。   In addition, the duplex stainless steel pipe 10 to be subjected to the heat processing step may be already subjected to processing such as formation of a hole or may not be processed.

二相ステンレス鋼管10は、フェライト相とオーステナイト相とを主とする二相ステンレス鋼から形成されている。なお、二相ステンレス鋼管10は、フェライト相及びオーステナイト相以外の他の相が、耐食性や強度等の諸特性に影響を与えない程度に存在していてもよい。フェライト相とオーステナイト相との面積率の合計の下限は、全相(全組織)に対して、95%が好ましく、97%がより好ましい。   The duplex stainless steel tube 10 is made of a duplex stainless steel mainly composed of a ferrite phase and an austenite phase. In addition, the duplex stainless steel pipe 10 may be present to such an extent that phases other than the ferrite phase and the austenite phase do not affect various properties such as corrosion resistance and strength. The lower limit of the total area ratio of the ferrite phase and the austenite phase is preferably 95% and more preferably 97% with respect to the total phase (total structure).

二相ステンレス鋼管10の成分組成は、所定量のMn、Cr、Ni、Mo及びNを含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる。また、二相ステンレス鋼管10は、成分組成について、C、P及びSの含有量が所定量以下であることが好ましい。また、二相ステンレス鋼管10は、成分組成が、所定量のAl、Si、Mg及びCaからなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含有することが好ましい。また、二相ステンレス鋼管10は、成分組成が、所定量のNb、Ti、V及びTaからなる群より選ばれる少なくとも1種をさらに含有することが好ましい。以下、成分組成の数値範囲とその限定理由について説明する。   The component composition of the duplex stainless steel pipe 10 contains a predetermined amount of Mn, Cr, Ni, Mo and N, with the balance being Fe and inevitable impurities. Moreover, as for the duplex stainless steel pipe 10, it is preferable that content of C, P, and S is below predetermined amount about a component composition. Moreover, it is preferable that the duplex stainless steel pipe 10 further contains at least one selected from the group consisting of a predetermined amount of Al, Si, Mg and Ca in the component composition. Moreover, it is preferable that the duplex stainless steel pipe 10 further contains at least one selected from the group consisting of a predetermined amount of Nb, Ti, V, and Ta. Hereinafter, the numerical range of the component composition and the reason for limitation will be described.

(Mn:3質量%以下)
Mnは、脱酸効果があり、また、強度確保やオーステナイト相安定化のために含有される元素である。Mn含有量の下限は、0質量%であってもよいが、上記効果を十分に得るためには、0.1質量%が好ましく、0.2質量%がより好ましく、0.5質量%がさらに好ましい。一方、Mn含有量の上限は、3質量%であり、2.5質量%が好ましい。Mn含有量を上記上限以下とすることで、粗大なMnS等が形成され耐食性が劣化することを抑制することができる。
(Mn: 3% by mass or less)
Mn is an element that has a deoxidizing effect and is contained for securing the strength and stabilizing the austenite phase. The lower limit of the Mn content may be 0% by mass, but in order to sufficiently obtain the above effect, 0.1% by mass is preferable, 0.2% by mass is more preferable, and 0.5% by mass is preferable. Further preferred. On the other hand, the upper limit of the Mn content is 3% by mass, and preferably 2.5% by mass. By making Mn content below the said upper limit, it can suppress that coarse MnS etc. are formed and corrosion resistance deteriorates.

(Cr:18質量%以上28質量%以下)
Crは、不働態皮膜の主要成分であり、ステンレス鋼材の耐食性発現の基本元素である。また、Crは、フェライト相を安定化させる元素である。そのため、フェライトとオーステナイトの二相組織を維持して、耐食性、強度を両立させるためには、Cr含有量の下限は、18質量%であり、20質量%が好ましく、22質量%がより好ましい。一方、Cr含有量の上限は、28質量%であり、26質量%が好ましい。Cr含有量を上記上限以下とすることで、十分な熱間加工性を発揮させることができる。
(Cr: 18% to 28% by mass)
Cr is a main component of the passive film, and is a basic element for developing the corrosion resistance of the stainless steel material. Cr is an element that stabilizes the ferrite phase. Therefore, in order to maintain the two-phase structure of ferrite and austenite and to achieve both corrosion resistance and strength, the lower limit of the Cr content is 18% by mass, preferably 20% by mass, and more preferably 22% by mass. On the other hand, the upper limit of the Cr content is 28% by mass, and preferably 26% by mass. Sufficient hot workability can be exhibited by making Cr content below the said upper limit.

(Ni:2質量%以上9質量%以下)
Niは、耐食性向上に必要な元素であり、特に、局部腐食抑制に効果が大きい。また、Niは、低温靱性を向上させるのにも有効であり、さらにオーステナイト相を安定化させるためにも必要な元素である。こうした効果を得るためには、Ni含有量の下限は、2質量%であり、3質量%が好ましく、4質量%がさらに好ましい。一方、Ni含有量の上限は、9質量%であり、8質量%が好ましく、7質量%がさらに好ましい。Ni含有量を上記上限以下とすることで、オーステナイト相が多くなりすぎて、強度が低下することを抑制することができる。
(Ni: 2 mass% or more and 9 mass% or less)
Ni is an element necessary for improving corrosion resistance, and is particularly effective in suppressing local corrosion. Ni is also an element that is effective for improving low-temperature toughness and is also necessary for stabilizing the austenite phase. In order to obtain such effects, the lower limit of the Ni content is 2% by mass, preferably 3% by mass, and more preferably 4% by mass. On the other hand, the upper limit of the Ni content is 9% by mass, preferably 8% by mass, and more preferably 7% by mass. By making Ni content below the said upper limit, it can suppress that an austenite phase increases too much and an intensity | strength falls.

(Mo:5質量%以下)
Moは、耐食性を向上させる元素である。また、Moは、フェライト相を安定化させる元素であり、鋼材の耐孔食性・耐割れ性を改善させる効果がある。Mo含有量の下限は、0質量%であってもよいが、上記効果を得るためには、0.1質量%が好ましく、0.3質量%がより好ましい。一方、Mo含有量の上限は、5質量%であり、4質量%が好ましい。Mo含有量を上記上限以下とすることで、σ相等の金属間化合物の生成を抑え、耐食性及び熱間加工性を高めることができる。
(Mo: 5 mass% or less)
Mo is an element that improves the corrosion resistance. Mo is an element that stabilizes the ferrite phase, and has the effect of improving the pitting corrosion resistance and crack resistance of the steel material. The lower limit of the Mo content may be 0% by mass, but in order to obtain the above effect, 0.1% by mass is preferable, and 0.3% by mass is more preferable. On the other hand, the upper limit of the Mo content is 5% by mass, preferably 4% by mass. By making Mo content below the said upper limit, production | generation of intermetallic compounds, such as (sigma) phase, can be suppressed, and corrosion resistance and hot workability can be improved.

(N:0.10質量%以上0.35質量%以下)
Nは、強力なオーステナイト相を安定化させる元素であり、σ相の生成感受性を増加させずに耐食性を向上させる効果がある。さらに、Nは、鋼の高強度化にも有効な元素である。このような効果を得るためには、N含有量の下限は、0.10質量%であり、0.12質量%が好ましい。一方、N含有量の上限は、0.35質量%であり、0.30質量%が好ましい。N含有量を上記上限以下とすることで、窒化物の形成により、靭性や耐食性が低下することを抑制することができる。また、良好な熱間加工性を維持し、鍛造・圧延時の耳割れや表面欠陥の発生を抑制することができる。
(N: 0.10% by mass to 0.35% by mass)
N is an element that stabilizes a strong austenite phase, and has an effect of improving corrosion resistance without increasing the formation sensitivity of the σ phase. Furthermore, N is an element effective for increasing the strength of steel. In order to obtain such an effect, the lower limit of the N content is 0.10% by mass, and preferably 0.12% by mass. On the other hand, the upper limit of the N content is 0.35% by mass, and preferably 0.30% by mass. By making N content below the said upper limit, it can suppress that toughness and corrosion resistance fall by formation of nitride. In addition, good hot workability can be maintained, and the occurrence of ear cracks and surface defects during forging and rolling can be suppressed.

(C:0.04質量%以下)
Cは、鋼材中でCr等との炭化物を形成して耐食性を低下させる好ましくない元素である。そのため、C含有量の上限は、0.04質量%が好ましく、0.03質量%がより好ましく、0.02質量%がさらに好ましい。また、Cは鋼材中に含有されていない、すなわち、0質量%であっても良い。
(C: 0.04 mass% or less)
C is an undesirable element that forms a carbide with Cr or the like in the steel material to lower the corrosion resistance. Therefore, the upper limit of the C content is preferably 0.04% by mass, more preferably 0.03% by mass, and still more preferably 0.02% by mass. C may not be contained in the steel material, that is, 0% by mass.

(P:0.03質量%以下)
Pは、不純物として不可避的に混入し、耐食性に好ましくない影響を与える元素であり、溶接性や加工性も劣化させる元素である。そのため、P含有量の上限は、0.03質量%以下が好ましい。なお、Pは、鋼材中に含有されていない、すなわち、0質量%であっても良いが、P含有量の過度の低減は、製造コストの上昇をもたらすので、P含有量の実操業上の下限は、0.001質量%程度である。
(P: 0.03 mass% or less)
P is an element that is inevitably mixed as an impurity and adversely affects the corrosion resistance, and also deteriorates weldability and workability. Therefore, the upper limit of the P content is preferably 0.03% by mass or less. In addition, although P may not be contained in the steel material, that is, 0% by mass, excessive reduction of the P content causes an increase in manufacturing cost. The lower limit is about 0.001% by mass.

(S:0.03質量%以下)
Sは、Pと同様に不純物として不可避的に混入し、Mn等と結合して硫化物系介在物(MnS)を形成して、耐食性や熱間加工性を劣化させる元素である。そのために、S含有量の上限は、0.03質量%以下が好ましい。なお、Sは、鋼材中に含有されていない、すなわち、0質量%であって良いが、S含有量の過度の低減は、製造コストの上昇をもたらすので、S含有量の下限は、例えば、0.001質量%程度であってもよい。
(S: 0.03 mass% or less)
S, like P, is inevitably mixed as an impurity, and combines with Mn to form sulfide inclusions (MnS), thereby deteriorating corrosion resistance and hot workability. Therefore, the upper limit of the S content is preferably 0.03% by mass or less. In addition, S may not be contained in the steel material, that is, it may be 0% by mass. However, excessive reduction of the S content causes an increase in manufacturing cost, so the lower limit of the S content is, for example, About 0.001 mass% may be sufficient.

(Al:0.03質量%以下、Si:1.0質量%以下、Mg:0.005質量%以下、及びCa:0.005質量%以下からなる群より選ばれる少なくとも1種)
Al、Si、Mg及びCaは、脱酸元素であり、溶製時のO量及びS量の低減を図ることができる元素である。Al、Si、Mg及びCaは、鋼材中に含有されていない、すなわち、それぞれ0質量%であってもよいが、上記効果を図るためには、Al含有量の下限は0.001質量%が好ましく、Si含有量の下限は0.1質量%が好ましい。Mg含有量及びCa含有量の下限は、それぞれ0.0005質量%であることが好ましい。一方、Al含有量の上限は、0.03質量%が好ましい。Si含有量の上限は、1.0質量%が好ましい。Mg含有量の上限は、0.005質量%が好ましい。Ca含有量の上限は、0.005質量%以下が好ましい。Al含有量、Si含有量、Mg含有量及びCa含有量を上記上限以下とすることで、酸化物系介在物の増加による耐食性や、加工性の劣化を抑制することができる。
(Al: 0.03 mass% or less, Si: 1.0 mass% or less, Mg: 0.005 mass% or less, and Ca: at least one selected from the group consisting of 0.005 mass% or less)
Al, Si, Mg, and Ca are deoxidizing elements, and are elements that can reduce the amount of O and S during melting. Al, Si, Mg and Ca are not contained in the steel material, that is, each may be 0% by mass, but in order to achieve the above effect, the lower limit of the Al content is 0.001% by mass. Preferably, the lower limit of the Si content is preferably 0.1% by mass. The lower limit of Mg content and Ca content is preferably 0.0005% by mass, respectively. On the other hand, the upper limit of the Al content is preferably 0.03% by mass. The upper limit of the Si content is preferably 1.0% by mass. The upper limit of the Mg content is preferably 0.005% by mass. The upper limit of the Ca content is preferably 0.005% by mass or less. By making the Al content, the Si content, the Mg content, and the Ca content equal to or less than the above upper limit, it is possible to suppress deterioration of corrosion resistance and workability due to an increase in oxide inclusions.

(Nb:0.3質量%以下、Ti:0.1質量%以下、V:0.3質量%以下、及びTa:0.1質量%以下からなる群より選ばれる少なくとも1種)
Nb、Ti、V及びTaは、耐食性を向上させ、強度特性や熱間加工性を向上させる元素である。このような効果を得るため、これらの元素を含有させるときは、Nb含有量、Ti含有量、V含有量及びTaの下限は、それぞれ0.01質量%が好ましい。一方、Nb含有量の上限は0.3質量%が好ましく、T含有量の上限は0.1質量%が好ましく、V含有量の上限は0.3質量%が好ましく、Ta含有量の上限は0.1質量%が好ましい。Nb含有量、Ti含有量、V含有量及びTa含有量をそれぞれ上記上限以下とすることで、粗大な炭化物や窒化物が形成されることによる靱性の劣化を抑制することができる。
(Nb: 0.3 mass% or less, Ti: 0.1 mass% or less, V: 0.3 mass% or less, and Ta: at least one selected from the group consisting of 0.1 mass% or less)
Nb, Ti, V, and Ta are elements that improve corrosion resistance and improve strength characteristics and hot workability. In order to obtain such an effect, when these elements are contained, the Nb content, the Ti content, the V content, and the lower limit of Ta are each preferably 0.01% by mass. On the other hand, the upper limit of Nb content is preferably 0.3% by mass, the upper limit of T content is preferably 0.1% by mass, the upper limit of V content is preferably 0.3% by mass, and the upper limit of Ta content is 0.1 mass% is preferable. By making the Nb content, Ti content, V content and Ta content not more than the above upper limits, deterioration of toughness due to the formation of coarse carbides and nitrides can be suppressed.

(Fe及び不可避的不純物)
二相ステンレス鋼管を構成する成分組成の基本成分は前記のとおりであり、残部成分はFe及び不可避的不純物である。不可避的不純物は、溶製時に不可避的に混入する不純物であり、鋼管の諸特性を害さない範囲で含有される。また、鋼管の成分組成は、二相ステンレス鋼管に悪影響を与えない範囲で、上記成分に加えて、さらに他の元素が含有していてもよい。
(Fe and inevitable impurities)
The basic components of the component composition constituting the duplex stainless steel pipe are as described above, and the remaining components are Fe and inevitable impurities. Inevitable impurities are impurities that are inevitably mixed during melting, and are contained within a range that does not impair various properties of the steel pipe. Further, the component composition of the steel pipe may further contain other elements in addition to the above components as long as it does not adversely affect the duplex stainless steel pipe.

(加熱加工工程)
加熱加工工程は、図1に示す点支持状態を維持しつつ、二相ステンレス鋼管10を1,000℃以上で加熱加工する工程である。すなわち、二相ステンレス鋼管10は、略水平に2点以上で点支持された状態で、加熱加工される。この加熱加工方法は特に限定されず、炉内加熱法、誘導加熱法等によって行うことができるが、これらの中でも、炉内加熱法によって好適に行うことができる。
(Heating process)
A heat processing process is a process of heat-processing the duplex stainless steel pipe | tube 10 at 1000 degreeC or more, maintaining the point support state shown in FIG. That is, the duplex stainless steel pipe 10 is heat-processed while being point-supported at two or more points substantially horizontally. This heat processing method is not particularly limited, and can be performed by an in-furnace heating method, an induction heating method, or the like, but among these, it can be suitably performed by an in-furnace heating method.

具体的には、図1に示す状態の二相ステンレス鋼管10を、1,000℃以上に加熱した炉内に入れることによって行う。このときの、二相ステンレス鋼管10の加熱パターン(温度変化)を図2に示す。加熱された炉内に置かれた二相ステンレス鋼管10は、徐々に加熱され、所定温度(最高温度:TMAX)となった状態で、この温度が保持される。なお、この最高温度(TMAX)は、1,000℃以上であれば特に限定されず、ろう材の溶融温度等に応じて適宜設定される。上記最高温度の下限としては、例えば1,050℃であり、1,100℃であってよく、1,150℃であってもよく、1,200℃であってもよい。一方、上記最高温度の上限としては、二相ステンレス鋼の組織バランスを考慮して1,250℃程度である。 Specifically, the duplex stainless steel pipe 10 in the state shown in FIG. 1 is placed in a furnace heated to 1,000 ° C. or higher. The heating pattern (temperature change) of the duplex stainless steel pipe 10 at this time is shown in FIG. The duplex stainless steel tube 10 placed in the heated furnace is gradually heated and maintained at a predetermined temperature (maximum temperature: T MAX ). The maximum temperature (T MAX ) is not particularly limited as long as it is 1,000 ° C. or higher, and is appropriately set according to the melting temperature of the brazing material. The lower limit of the maximum temperature is, for example, 1,050 ° C., 1,100 ° C., 1,150 ° C., or 1,200 ° C. On the other hand, the upper limit of the maximum temperature is about 1,250 ° C. in consideration of the structure balance of the duplex stainless steel.

上記加熱加工工程においては、1,000℃以上での保持時間(ht)の上限が5分であり、4分であってもよく、3分であってもよく、2分であってもよい。1,000℃以上での保持時間が5分を超える場合、二相ステンレス鋼管10の重力方向への反りが顕著に生じやすくなる。一方、この1,000℃以上での保持時間の下限としては、例えばろう材の種類や量等に応じて適宜設定すればよいが、0.5分であってよく、1分であってもよく、2分であってもよく、3分であってもよい。1,000℃以上での保持時間を上記下限以上とすることで、十分な加熱加工、すなわち、ろう付けを行うことができる。なお、この1,000℃以上での保持時間(ht)は、最高温度(TMAX)に保持されている時間のみを指すものでは無く、最高温度に到達するまでであって1,000℃を超えている時間、及び最高温度から温度を下げはじめた以降であって1,000℃を超えている時間も含むものである。   In the heat processing step, the upper limit of the holding time (ht) at 1,000 ° C. or higher is 5 minutes, 4 minutes, 3 minutes, or 2 minutes. . When the holding time at 1,000 ° C. or higher exceeds 5 minutes, the duplex stainless steel pipe 10 is likely to warp in the direction of gravity. On the other hand, the lower limit of the holding time at 1,000 ° C. or higher may be appropriately set according to, for example, the type and amount of the brazing material, and may be 0.5 minutes or 1 minute. It may be 2 minutes or 3 minutes. By setting the holding time at 1,000 ° C. or more to the above lower limit or more, sufficient heat processing, that is, brazing can be performed. Note that the holding time (ht) above 1,000 ° C. does not indicate only the time held at the maximum temperature (TMAX), but exceeds 1,000 ° C. until reaching the maximum temperature. And the time after starting to lower the temperature from the maximum temperature and exceeding 1,000 ° C. are also included.

上記加熱加工工程においては、最高温度(TMAX)から1,000℃までの冷却を20℃/s以上で行うことが好ましい。このように、加熱処理後の冷却を短期間で行うことで、最高温度(TMAX)で十分な時間の加熱加工を行いつつ、1,000℃以上での保持時間(ht)を短くすることができる。この冷却速度の下限は、30℃/sが好ましく、40℃/sがより好ましい。一方、この冷却速度の上限は特に制限されないが、例えば200℃/sであり、100℃/sであってもよい。このような20℃/s以上での冷却方法としては特に限定されるものではないが、例えば部材12がろう付けされた二相ステンレス鋼管10を炉から取り出した後に、液冷することなどによって、速い冷却速度で冷却を行うことができる。上記冷却速度での冷却が可能であれば、空冷等によって冷却を行ってもよい。 In the heating process, it is preferable to perform cooling from the maximum temperature (T MAX ) to 1,000 ° C. at 20 ° C./s or more. In this way, by performing the cooling after the heat treatment in a short period, the holding time (ht) at 1,000 ° C. or more is shortened while performing the heat processing for a sufficient time at the maximum temperature (T MAX ). Can do. The lower limit of this cooling rate is preferably 30 ° C./s, more preferably 40 ° C./s. On the other hand, the upper limit of the cooling rate is not particularly limited, but is 200 ° C./s, for example, and may be 100 ° C./s. The cooling method at 20 ° C./s or higher is not particularly limited. For example, by removing the duplex stainless steel tube 10 with the member 12 brazed from the furnace, liquid cooling, etc. Cooling can be performed at a high cooling rate. If cooling at the above cooling rate is possible, cooling may be performed by air cooling or the like.

なお、二相ステンレス鋼管10の温度が1,000℃を下回ると、重力方向への反りは殆ど生じ無くなる。従って、1,000℃まで冷却した後の冷却速度は遅いものであってもよい。   When the temperature of the duplex stainless steel tube 10 is below 1,000 ° C., almost no warpage in the direction of gravity occurs. Therefore, the cooling rate after cooling to 1,000 ° C. may be slow.

このようにして得られた、部材12がろう付けされた二相ステンレス鋼管10は、真直性が高く、自動車のガソリンエンジン等の高圧燃料用配管等として好適に用いることができる。その他、熱交換器用配管等としても用いてもよい。   The duplex stainless steel pipe 10 obtained by brazing the member 12 thus obtained has high straightness, and can be suitably used as a high-pressure fuel pipe for automobile gasoline engines and the like. In addition, you may use as piping for heat exchangers.

(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。例えば、上記実施形態においては、加熱加工がろう付けであるとして説明したが、ろう付け以外の加熱加工であってよい。このような加熱加工としては、ろう付け以外の溶接や、溶接後の熱処理等を挙げることができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in a mode in which various changes and improvements are made in addition to the above-described mode. For example, in the above-described embodiment, the heating process is described as brazing, but heating process other than brazing may be performed. Examples of such heat processing include welding other than brazing, heat treatment after welding, and the like.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

表1に記載の成分組成(残部はFe及び不可避的不純物)、表2に記載の外径、内径及び管厚さを有し、長さが400mmの二相ステンレス鋼管を以下の実験例等で用いた。   The composition of the components shown in Table 1 (the balance is Fe and inevitable impurities), the outer diameter, the inner diameter and the tube thickness shown in Table 2, and a duplex stainless steel pipe having a length of 400 mm is used in the following experimental examples, etc. Using.

Figure 2018075609
Figure 2018075609

Figure 2018075609
Figure 2018075609

[実験例1]
各鋼管を用いて600℃〜1000℃の範囲で所定の温度に保持して高温引張試験を行い、0.2%耐力を測定し、測定した0.2%耐力を降伏応力とした。測定結果を図3に示す。
[Experimental Example 1]
Using each steel pipe, a high-temperature tensile test was performed while maintaining a predetermined temperature in the range of 600 ° C. to 1000 ° C., 0.2% proof stress was measured, and the measured 0.2% proof stress was taken as the yield stress. The measurement results are shown in FIG.

[実験例2]
以下の方法にて、加熱に伴う各鋼管の重力方向の反り量を測定した。各鋼管を、両端部分を支持した状態で1,100℃に加熱した炉内に投入した。鋼管温度が1,100℃になるまで加熱していき、鋼管温度が1,080℃以上となってから3分、10分又は60分保持した。その後、空冷を行い700℃を下回った段階で水冷した。加熱後の各鋼管の中央部分の重力方向への反り量を測定した。測定結果を図4に示す。
[Experiment 2]
The amount of warpage in the direction of gravity of each steel pipe accompanying heating was measured by the following method. Each steel pipe was put into a furnace heated to 1,100 ° C. with both ends supported. It heated until the steel pipe temperature became 1,100 degreeC, and after the steel pipe temperature became 1,080 degreeC or more, it hold | maintained for 3 minutes, 10 minutes, or 60 minutes. Thereafter, air cooling was performed, and water cooling was performed when the temperature was below 700 ° C. The amount of warpage in the direction of gravity of the central portion of each steel pipe after heating was measured. The measurement results are shown in FIG.

図3に示されるように、二相ステンレス鋼管(鋼管A〜C)は、高温下ではSUS304管と同程度にまで降伏応力が低下することがわかる。このように高温下での降伏応力はSUS304と二相ステンレス鋼とは同程度であるにもかかわらず、図4に示されるように、加熱の際の重力方向への反り量は、二相ステンレス鋼管で大きく生じることが分かる。また、重力方向への反り量は、高温状態の保持時間に依存して大きくなることが分かる。これらから、重力方向への反りは、残留応力による影響は小さく、クリープ変形が主な原因であると推測される。また、二相ステンレス鋼管で比較すると、高温下で強度の高い鋼管が比較的反り量が小さいことが分かる。   As shown in FIG. 3, it can be seen that the yield stress of the duplex stainless steel pipes (steel pipes A to C) decreases to the same level as the SUS304 pipe at high temperatures. Although the yield stress at high temperature is similar to that of SUS304 and duplex stainless steel, as shown in FIG. 4, the amount of warping in the direction of gravity during heating is as follows. It can be seen that it occurs greatly in steel pipes. It can also be seen that the amount of warpage in the direction of gravity increases depending on the holding time in the high temperature state. From these, it is surmised that the warpage in the gravitational direction is less affected by the residual stress and is mainly caused by creep deformation. Moreover, when compared with a duplex stainless steel pipe, it can be seen that a steel pipe having a high strength at a high temperature has a relatively small amount of warpage.

[実験例3]
鋼管A〜Cを、両端部分を支持した状態で加熱した炉内に投入した。鋼管温度が850℃、950℃又は1,050℃になるまで加熱していき、鋼管温度が850℃、950℃又は1,050℃となってから3分保持した。その後、空冷し700℃を下回った段階で水冷した。加熱処理後の各鋼管の管端からの距離毎の重力方向への反り量を測定した。鋼管Aの測定結果を図5に、鋼管Bの測定結果を図6に、鋼管Cの測定結果を図7にそれぞれ示す。
[Experiment 3]
The steel pipes A to C were put into a furnace heated with both end portions supported. It heated until the steel pipe temperature became 850 degreeC, 950 degreeC, or 1,050 degreeC, and was hold | maintained for 3 minutes after the steel pipe temperature became 850 degreeC, 950 degreeC, or 1,050 degreeC. Thereafter, it was air cooled and water cooled when it was below 700 ° C. The amount of warpage in the direction of gravity for each distance from the pipe end of each steel pipe after the heat treatment was measured. The measurement result of the steel pipe A is shown in FIG. 5, the measurement result of the steel pipe B is shown in FIG. 6, and the measurement result of the steel pipe C is shown in FIG.

図5〜7に示されるように、二相ステンレス鋼管は、950℃以下での反り量は小さいものの、1,050℃になると反り量が急に大きくなることが分かる。なお、850℃及び950℃における反り量は加熱前の反り量とほとんど変わらず、850℃及び950℃の加熱では、実質的にほとんど反りが生じていないと言える。   As shown in FIGS. 5 to 7, the duplex stainless steel pipe has a small amount of warpage at 950 ° C. or less, but the amount of warpage suddenly increases at 1,050 ° C. It should be noted that the amount of warpage at 850 ° C. and 950 ° C. is almost the same as the amount of warpage before heating, and it can be said that substantially no warpage occurs when heating at 850 ° C. and 950 ° C.

[実験例4]
鋼管Aを両端部分を支持した状態で加熱した炉内に投入した。鋼管温度が1,100℃になるまで加熱していき、鋼管温度が1,100℃となってから1分保持した。その後、鋼管Aを炉から取り出して水冷した。
[Experimental Example 4]
The steel pipe A was put into a furnace heated with both end portions supported. It heated until the steel pipe temperature became 1,100 degreeC, and after the steel pipe temperature became 1,100 degreeC, it hold | maintained for 1 minute. Thereafter, the steel pipe A was taken out of the furnace and cooled with water.

一方、鋼管Aを両端部分を支持した状態で加熱した炉内に投入した。鋼管温度が1,100℃になるまで加熱していき、鋼管温度が1,100℃となってから1分保持した。その後、炉冷(徐冷)し、700℃を下回った段階で水冷した。   On the other hand, the steel pipe A was put into a furnace heated with both ends supported. It heated until the steel pipe temperature became 1,100 degreeC, and after the steel pipe temperature became 1,100 degreeC, it hold | maintained for 1 minute. Then, it cooled in the furnace (slow cooling) and cooled with water when the temperature was below 700 ° C.

加熱処理後の各鋼管の中央部分の重力方向への反り量を測定した。水冷及び空冷で、それぞれ2サンプルずつ実験を行った。測定結果を図8に示す。図8より、水冷することで、反り量を大きく低減できることが分かる。なお、水冷の際の1000℃までの冷却速度は約50℃/s、空冷の際の冷却速度は約10℃/sであった。   The amount of warpage in the direction of gravity of the central portion of each steel pipe after the heat treatment was measured. Two samples each were tested by water cooling and air cooling. The measurement results are shown in FIG. It can be seen from FIG. 8 that the amount of warpage can be greatly reduced by water cooling. The cooling rate up to 1000 ° C. during water cooling was about 50 ° C./s, and the cooling rate during air cooling was about 10 ° C./s.

これらの結果より、二相ステンレス鋼管の加熱の際の重力方向への反りの発生は、1,000℃以上に加熱された場合に顕著に生じ、1,000℃未満の場合の反りは小さいことが分かる(図5〜7等)。また、1,000℃以上の保持時間が長いほど反り量は大きくなり、特に1,000℃以上の保持時間が5分を超えると反り量が大きくなることが分かる(図4等)。これらから、二相ステンレス鋼管の加熱加工の際の重力方向への反りを抑制するには、1,000℃以上の保持時間を5分以内とすることが効果的であることが分かる。また、十分な加熱加工を行いつつ、1,000℃以上に加熱された時間を短くし、反りの発生を抑える手段としては、加熱後に急冷することが効果的であることが分かる(図8等)。   From these results, the occurrence of warpage in the direction of gravity when heating a duplex stainless steel tube is noticeably generated when heated to 1,000 ° C or higher, and the warpage at less than 1,000 ° C is small. (Figs. 5-7 etc.). Further, it can be seen that the warpage amount increases as the holding time of 1,000 ° C. or higher is increased, and particularly when the holding time of 1,000 ° C. or higher exceeds 5 minutes (FIG. 4 and the like). From these, it can be seen that it is effective to set the holding time of 1,000 ° C. or more to 5 minutes or less in order to suppress the warping in the direction of gravity during the heat processing of the duplex stainless steel pipe. Further, it can be seen that rapid cooling after heating is effective as a means of shortening the time of heating to 1,000 ° C. or more while performing sufficient heat processing and suppressing the occurrence of warping (FIG. 8, etc.). ).

本発明の二相ステンレス鋼管の熱加工方法は、二相ステンレス鋼管へ部材ろう付け、その他の熱加工方法として好適に用いることができる。   The thermal processing method of the duplex stainless steel pipe of the present invention can be suitably used as a member brazing to the duplex stainless steel pipe and other thermal processing methods.

10 二相ステンレス鋼管
11 支持体
12 部材
10 Duplex stainless steel pipe 11 Support 12 Member

Claims (6)

外径が50mm以下、管厚さが3mm以下、長さが600mm以下の二相ステンレス鋼管を、略水平に2点以上で点支持する工程と、
上記点支持状態を維持しつつ、上記二相ステンレス鋼管を1,000℃以上で加熱加工する工程と
を備え、
上記二相ステンレス鋼管が、
Mn:3質量%以下、
Cr:18質量%以上28質量%以下、
Ni:2質量%以上9質量%以下、
Mo:5質量%以下、及び
N:0.10質量%以上0.35質量%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる成分組成を有し、
上記加熱加工工程における1,000℃以上での保持時間を5分以内とする二相ステンレス鋼管の熱加工方法。
A step of supporting a duplex stainless steel pipe having an outer diameter of 50 mm or less, a pipe thickness of 3 mm or less, and a length of 600 mm or less substantially horizontally at two or more points;
A process of heating the duplex stainless steel pipe at 1,000 ° C. or higher while maintaining the point support state,
The above duplex stainless steel pipe
Mn: 3% by mass or less,
Cr: 18% by mass or more and 28% by mass or less,
Ni: 2 mass% or more and 9 mass% or less,
Mo: 5% by mass or less, and N: 0.10% by mass to 0.35% by mass, with the balance being composed of Fe and inevitable impurities,
A heat processing method for a duplex stainless steel pipe, wherein the holding time at 1,000 ° C. or higher in the heat processing step is within 5 minutes.
上記加熱加工工程において、最高温度から1,000℃までの冷却を20℃/s以上で行う請求項1に記載の二相ステンレス鋼管の熱加工方法。   The method for heat-processing a duplex stainless steel pipe according to claim 1, wherein in the heat-processing step, cooling from the maximum temperature to 1,000 ° C is performed at 20 ° C / s or more. 上記成分組成が、さらに
C:0.04質量%以下、
P:0.03質量%以下、及び
S:0.03質量%以下を含有する請求項1又は請求項2に記載の二相ステンレス鋼管の熱加工方法。
The above component composition is further C: 0.04 mass% or less,
The heat processing method of the duplex stainless steel pipe according to claim 1 or 2, comprising P: 0.03 mass% or less, and S: 0.03 mass% or less.
上記成分組成が、さらに
Al:0.03質量%以下、
Si:1.0質量%以下、
Mg:0.005質量%以下、及び
Ca:0.005質量%以下
からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1、請求項2又は請求項3に記載の二相ステンレス鋼管の熱加工方法。
The above component composition is further Al: 0.03% by mass or less,
Si: 1.0 mass% or less,
The heat | fever of the duplex stainless steel pipe of Claim 1, 2 or 3 containing at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of Mg: 0.005 mass% or less and Ca: 0.005 mass% or less. Processing method.
上記成分組成が、さらに
Nb:0.3質量%以下、
Ti:0.1質量%以下、
V:0.3質量%以下、及び
Ta:0.1質量%以下
からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の二相ステンレス鋼管の熱加工方法。
The above component composition is further Nb: 0.3% by mass or less,
Ti: 0.1% by mass or less,
The duplex stainless steel pipe according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one selected from the group consisting of V: 0.3% by mass or less, and Ta: 0.1% by mass or less. Thermal processing method.
上記加熱加工が、ろう付けである請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の二相ステンレス鋼管の熱加工方法。   The said heat processing is brazing, The heat processing method of the duplex stainless steel pipe of any one of Claims 1-5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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