JP2018513917A - 二相ステンレス鋼管の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
C 最大0.06;
Cr 21〜24.5;
Ni 2.0〜5.5;
Si 最大1.5;
Mo 0.01〜1.0;
Cu 0.01〜1.0;
Mn 最大2.0;
N 0.05〜0.3;
P 最大0.04;
S 最大0.03;並びに
残部のFe及び不可避的不純物
を重量%(wt%)で含み、少なくとも23.0のPRE値を有する二相ステンレス鋼管の製造方法であって、
以下の工程:
a) 二相ステンレス鋼の溶融物を提供すること;
b) その溶融物から二相ステンレス鋼の本体を鋳造すること;
c) 本体の棒を形成すること;
d) 棒の管を、その中に穴を生成することにより、形成すること;
e) 熱間押出しによって、管の直径及び/又は壁厚を減少させること;
f) 冷間変形によって、管の直径及び/又は壁厚をさらに減少させること;及び
g) 冷間変形された管をアニールすること
を含み、
工程g)の後、得られた管の二相ステンレス鋼が40〜60%のオーステナイトと40〜60%のフェライトとからなり、ここで工程g)が、前記管を950℃〜1060℃の範囲の温度に0.3〜10分間供することと、1〜6vol%の窒素ガスを含み、H2又は不活性ガスである残部とを含むガス混合物からなる雰囲気に供することとを含む方法
を提供する本開示によって、達成される。
原則として、アニール工程の上限温度は、二相ステンレス鋼が溶融し始める温度に設定される。しかし、アニーリング温度をさらに制限するのには実用的な理由もある。指定された間隔よりも高い温度では、二相ステンレス鋼はより軟質になり、アニール工程中の損傷のリスクが高くなるだろう。また、高温では、結晶粒成長が増すことにより、良好なプロセス及び粒度調整を得ることがより困難になる。
と定義される。少なくとも約23.0のPREは、上記の組成ではクロム、モリブデン及び窒素の3つすべてが同時に最小限度にはなれないが、この規定のPRE値が得られるように、これらを組み合わせる必要があることを示している。別の実施態様によれば、PRE値は、少なくとも約24.0である。上記及び下記で使用される「約」という用語は、整数の+/−10%を示す。
Q値=(Wallh-Wallt)*(Odh-Wallh)/Wallh((Odh-Wallh)-(Odt-Wallt))
上式中、
Wallh=中空壁=ピルガリング前の壁厚
Wallt=管壁=ピルガリング後の壁厚
Odh=中空OD=ピルガリング前の管の直径
Odt=管OD=ピルガリング後の管の直径
であり、Qは、0.5〜2.5の範囲である。面積の減少が大きすぎると、力が強すぎて材料が割れる可能性がある。
C 0.01〜0.025;
Si 0.35〜0.6;
Mn 0.8〜1.5;
Cr 21〜23.5;
Ni 3.0〜5.5;
Mo 0.10〜1.0;
Cu 0.15〜0.70;
N 0.090〜0.25;
P 0.035以下;
P 0.003以下;
残部のFe及び不可避的不純物。
以下の組成を有する2つの溶融物を作製した(双方とも、Feは残部)。
その後、得られた溶融物を以下のように適宜処理加工した。
連続鋳造を用い、これらを本体へと鋳造した。
その後、鍛造によって丸棒を形成し、その中に穴を開けることによって管を形成した。その後、1120℃〜1150℃の範囲の温度で熱間押出しを用いることによって管の直径を小さくし、得られた管は、断面積が96〜98%減少していた。熱間押出しに続いてピックリングを行い、ガラスビーズを除去した。
ピルガリングによって直径をさらに小さくし、管の断面積を80〜86%の範囲で減少させた。
その後、窒素約2%と残部のアルゴンガスとを含むガス混合物からなる雰囲気中でピルガリングした管をアニールし、管を約1分間、約1030℃に温度に供した。
Claims (15)
- 以下の組成:
C 最大0.06;
Cr 21〜24.5;
Ni 2.0〜5.5;
Si 最大1.5;
Mo 0.01〜1.0;
Cu 0.01〜1.0;
Mn 最大2.0;
N 0.05〜0.3;
P 最大0.04;
S 最大0.03;並びに
残部のFe及び不可避的不純物
を重量%で含み、
少なくとも23.0のPRE値を有する
二相ステンレス鋼の管を製造する方法であって、
以下の工程:
a) 二相ステンレス鋼の溶融物を提供すること;
b) その溶融物から二相ステンレス鋼の本体を鋳造すること;
c) 本体の棒を形成すること;
d) 棒の管を、その中に穴を生成することにより、形成すること;
e) 熱間押出しによって、管の直径及び/又は壁厚を減少させること;
f) 冷間変形によって、管の直径及び/又は壁厚をさらに減少させること;及び
g) 冷間変形された管をアニールすること
を含み、
工程g)の後、得られた管の二相ステンレス鋼が40〜60%のオーステナイトと40〜60%のフェライトとからなり、ここで工程g)が、前記管を950℃〜1060℃の範囲の温度に0.3〜10分間供することと、1〜6vol%の窒素ガスを含み、残部がH2又は不活性ガスであるガス混合物からなる雰囲気に供することとを含む方法。 - 前記温度範囲が970℃〜1040℃である、請求項1に記載の方法。
- 前記温度範囲が1000℃〜1040℃である、請求項1に記載の方法。
- 前記アニール工程が前記管を前記温度に0.5〜5分間供することを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記不活性ガスがアルゴン若しくはヘリウム又はそれらの混合物である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガス混合物中の窒素ガスの含有量が4vol%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガス混合物中の窒素ガスの含有量が1.5vol%以上である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 工程eが、管を1100℃〜1200℃の範囲の温度で前記熱間押出しに供することと、断面積の92〜98%減少に供することとを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 工程fが、管を予熱なしに冷間変形に供することを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 工程fが、管を50〜95%の範囲における断面積減少に供することを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 冷間変形がピルガリングである、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ピルガリング工程において、管の壁厚減少と外径縮小の関係が、以下のQ値:
Q値=(Wallh-Wallt)*(Odh-Wallh)/Wallh((Odh-Wallh)-(Odt-Wallt))
[上式中、
Wallh=中空壁=ピルガリング前の壁厚
Wallt=管壁=ピルガリング後の壁厚
Odh=中空OD=ピルガリング前の管の直径
Odt=管OD=ピルガリング後の管の直径]
として表され、Qは0.5〜2.5の範囲である、請求項11に記載の方法。 - Qが0.9〜1.1の範囲である、請求項12に記載の方法。
- 前記二相ステンレス鋼が、
C 0.01〜0.025;
Si 0.35〜0.6;
Mn 0.8〜1.5;
Cr 21〜23.5;
Ni 3.0〜5.5;
Mo 0.10〜1.0;
Cu 0.15〜0.70;
N 0.090〜0.25;
P 0.035以下;
S 0.003以下;
残部のFe及び不可避的不純物
を重量%で含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。 - 管が内燃機関の燃焼室に燃料を噴射するための燃料噴射システムにおける燃料の導通のための管である、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
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