JP2022006584A - Stainless steel powder, stainless steel member and method for manufacturing stainless steel member - Google Patents

Stainless steel powder, stainless steel member and method for manufacturing stainless steel member Download PDF

Info

Publication number
JP2022006584A
JP2022006584A JP2020108891A JP2020108891A JP2022006584A JP 2022006584 A JP2022006584 A JP 2022006584A JP 2020108891 A JP2020108891 A JP 2020108891A JP 2020108891 A JP2020108891 A JP 2020108891A JP 2022006584 A JP2022006584 A JP 2022006584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
stainless steel
steel member
content
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020108891A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7255559B2 (en
Inventor
健一郎 江口
Kenichiro Eguchi
拓也 高下
Takuya Takashita
映斗 水谷
Akito Mizutani
哲 中橋
Satoru Nakabashi
正雄 柚賀
Masao Yuga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2020108891A priority Critical patent/JP7255559B2/en
Publication of JP2022006584A publication Critical patent/JP2022006584A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7255559B2 publication Critical patent/JP7255559B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

To provide stainless steel powder, a stainless steel member and a method for manufacturing a stainless steel member.SOLUTION: Stainless steel powder comprises, by mass%, 0.001-0.06% C, 0.01-1.0% Si, 0.01-2.0% Mn, 0.05% or less P, less than 0.005% S, more than 15.0 to 19.0% Cr, 2.5-6.0% Ni, 0.005-0.5% V, 0.1% or less Al, 0.100% or less N, and 0.3% or less O, further contains one or more selected from 3.5% or less Mo, 3.5% or less Cu, 3.0% or less W and 0.5% or less Nb, and the balance including Fe with inevitable impurities, and has a particle diameter D50 of 10-200 μm and apparent density of 3.5-5.0 Mg/m3.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、原油あるいは天然ガスの油井、ガス井(以下、単に油井と称する)等に用いられる17Cr系高強度ステンレス鋼の部品や付属品などのアクセサリーの製造に好適な、ステンレス鋼粉末に関する。また、本発明は、このステンレス鋼粉末を用いて造形されたステンレス鋼部材およびステンレス鋼部材の製造方法に関する。 The present invention relates to stainless steel powder suitable for manufacturing accessories such as parts and accessories of 17Cr-based high-strength stainless steel used in oil wells of crude oil or natural gas, gas wells (hereinafter, simply referred to as oil wells) and the like. The present invention also relates to a stainless steel member molded using this stainless steel powder and a method for manufacturing the stainless steel member.

近年、近い将来に予想されるエネルギー資源の枯渇という観点から、従来、省みられなかったような、高深度の油田や、炭酸ガスや硫化水素等を含む、いわゆるサワー環境下にある厳しい腐食環境の油田やガス田等での開発が盛んに行われている。このような油田およびガス田では、一般に深度が極めて深く、またその雰囲気も高温でかつCO、Cl、およびHSを含む厳しい腐食環境となっている。このような環境下で使用される油井用鋼管には、高強度かつ高い耐食性を有することが要求される。さらに、寒冷地や深海などにおける開発が盛んになっていることから、低温靭性も求められている。 In recent years, from the viewpoint of the depletion of energy resources expected in the near future, deep oil fields that have not been omitted in the past, and severe corrosive environments under so-called sour environment containing carbon dioxide gas and hydrogen sulfide, etc. Development is being actively carried out in oil fields and gas fields. In such oil and gas fields, the depth is generally extremely deep, the atmosphere is high , and the environment is severely corroded containing CO 2 , Cl , and H2 S. Steel pipes for oil wells used in such an environment are required to have high strength and high corrosion resistance. Furthermore, since development is active in cold regions and deep seas, low temperature toughness is also required.

また、石油や天然ガスの生産には、油井管とは別に、通称アクセサリーと呼ばれるさまざまな形状の特殊部材が用いられる。そのため、アクセサリーにも、油井用鋼管と同様に、高強度を有し、さらに耐食性および低温靭性を向上させることが求められる。 In addition to oil country tubular goods, special members of various shapes, commonly known as accessories, are used in the production of oil and natural gas. Therefore, accessories are also required to have high strength, and to further improve corrosion resistance and low temperature toughness, as in the case of steel pipes for oil wells.

最近では、200℃までの高温の腐食環境下にある油井の開発が進められており、このような環境下では、17Cr系ステンレス鋼が使用されている。アクセサリー(部材)は、通常、丸棒状の鋼材や肉厚の厚いパイプ(鋼管)を素材とし、この素材を機械加工することにより所望の形状に作成される。アクセサリーの素材には丸棒状の素材(ビレット)やステンレス鋼管を用いることが可能であり、例えば、17Cr系ステンレス鋼管として特許文献1~3がある。 Recently, the development of oil wells in a high-temperature corrosive environment up to 200 ° C. has been promoted, and 17Cr-based stainless steel is used in such an environment. The accessory (member) is usually made of a round bar-shaped steel material or a thick pipe (steel pipe), and is made into a desired shape by machining this material. As the material of the accessory, a round bar-shaped material (billet) or a stainless steel pipe can be used. For example, there are Patent Documents 1 to 3 as a 17Cr-based stainless steel pipe.

特許文献1には、mass%で、C:0.005~0.05%、Si:0.05~0.5%、Mn:0.2~1.8%、P:0.03%以下、S:0.005%以下、Cr:15.5~18%、Ni:1.5~5%、Mo:1~3.5%、V:0.02~0.2%、N:0.01~0.15%、O:0.006%以下を含有し、Cr、Ni、Mo、Cu、Cが特定の関係式を満足し、さらにCr、Mo、Si、C、Mn、Ni、Cu、Nが特定の関係式を満足するように含有する組成を有し、さらにマルテンサイト相をベース相とし、フェライト相を体積率で10~60%、あるいはさらにオーステナイト相を体積率で30%以下含有する組織を有する、耐食性に優れた油井用高強度ステンレス鋼管が記載されている。これにより、COおよびClを含む230℃までの高温の厳しい腐食環境においても十分な耐食性を示し、降伏強さ:654MPa(95ksi)を超える高強度と、さらには高靭性を有する油井用ステンレス鋼管を安定して製造できるとしている。 In Patent Document 1, mass% is C: 0.005 to 0.05%, Si: 0.05 to 0.5%, Mn: 0.2 to 1.8%, P: 0.03% or less. , S: 0.005% or less, Cr: 15.5 to 18%, Ni: 1.5 to 5%, Mo: 1 to 3.5%, V: 0.02 to 0.2%, N: 0 It contains 0.01 to 0.15%, O: 0.006% or less, Cr, Ni, Mo, Cu, C satisfy a specific relational expression, and Cr, Mo, Si, C, Mn, Ni, It has a composition in which Cu and N are contained so as to satisfy a specific relational expression, and further, the martensite phase is used as a base phase, the ferrite phase is 10 to 60% by volume, or the austenite phase is 30% by volume. A high-strength stainless steel pipe for an oil well, which has a structure containing the following and has excellent corrosion resistance, is described. As a result, it exhibits sufficient corrosion resistance even in a severe corrosion environment at high temperatures up to 230 ° C containing CO 2 and Cl- , and has high strength exceeding yield strength: 654 MPa (95 ksi) and high toughness stainless steel for oil wells. It is said that steel pipes can be manufactured stably.

特許文献2には、油井用ステンレス鋼管が記載されている。特許文献2に記載された技術では、質量%で、C:0.05%以下、Si:0.5%以下、Mn:0.01~0.5%、P:0.04%以下、S:0.01%以下、Cr:16.0超~18.0%、Ni:4.0超~5.6%、Mo:1.6~4.0%、Cu:1.5~3.0%、Al:0.001~0.10%、N:0.050%以下を含有し、Cr、Cu、NiおよびMoが特定の関係を満足し、さらに、(C+N)、Mn、Ni、Cuおよび(Cr+Mo)が特定の関係を満足する組成と、マルテンサイト相と体積率で10~40%のフェライト相とを含み、表面から厚さ方向に50μmの長さを有し、10μmピッチで200μmの範囲に1列に配列された複数の仮想線分と、フェライト相が交差する割合が85%より多い組織とを有し、0.2%耐力:758MPa以上の高強度を有する油井用ステンレス鋼管である。これにより、150~250℃の高温環境で耐食性を有し、常温での耐硫化物応力腐食割れ性を改善した油井用ステンレス鋼管となるとしている。 Patent Document 2 describes a stainless steel pipe for an oil well. In the technique described in Patent Document 2, in mass%, C: 0.05% or less, Si: 0.5% or less, Mn: 0.01 to 0.5%, P: 0.04% or less, S. : 0.01% or less, Cr: 16.0 to 18.0%, Ni: 4.0 to 5.6%, Mo: 1.6 to 4.0%, Cu: 1.5 to 3. It contains 0%, Al: 0.001 to 0.10%, N: 0.050% or less, Cr, Cu, Ni and Mo satisfy a specific relationship, and further, (C + N), Mn, Ni, It contains a composition in which Cu and (Cr + Mo) satisfy a specific relationship, a martensite phase and a ferrite phase having a volume ratio of 10 to 40%, has a length of 50 μm in the thickness direction from the surface, and has a pitch of 10 μm. Stainless steel for oil wells, which has a plurality of virtual line segments arranged in a row in a range of 200 μm and a structure in which the ratio of ferrite phases intersecting is more than 85%, and has a 0.2% resistance: 758 MPa or more. It is a steel pipe. As a result, it is said that the stainless steel pipe for oil wells has corrosion resistance in a high temperature environment of 150 to 250 ° C. and has improved sulfide stress corrosion cracking resistance at room temperature.

特許文献3には、油井用ステンレス鋼管が記載されている。特許文献3に記載された技術では、質量%で、C:0.05%以下、Si:1.0%以下、Mn:0.01~1.0%、P:0.05%以下、S:0.002%未満、Cr:16~18%、Mo:1.8~3%、Cu:1.0~3.5%、Ni:3.0~5.5%、Co:0.01~1.0%、Al:0.001~0.1%、O:0.05%以下、N:0.05%以下を含有し、Cr、Ni、MoおよびCuが特定の関係を満足する組成とし、好ましくは、体積率で10%以上60%未満のフェライト相と、10%以下の残留オーステナイト相と、40%以上のマルテンサイト相を含有する組織を有するステンレス鋼管とする。これにより、降伏強さ:758MPa以上の高強度と、高温耐食性を安定して得られる油井用ステンレス鋼管が得られるとしている。 Patent Document 3 describes a stainless steel pipe for an oil well. In the technique described in Patent Document 3, in mass%, C: 0.05% or less, Si: 1.0% or less, Mn: 0.01 to 1.0%, P: 0.05% or less, S. : Less than 0.002%, Cr: 16-18%, Mo: 1.8-3%, Cu: 1.0-3.5%, Ni: 3.0-5.5%, Co: 0.01 It contains ~ 1.0%, Al: 0.001 to 0.1%, O: 0.05% or less, N: 0.05% or less, and Cr, Ni, Mo and Cu satisfy a specific relationship. The composition is preferably a stainless steel tube having a structure containing a ferrite phase of 10% or more and less than 60% by volume, a retained austenite phase of 10% or less, and a martensite phase of 40% or more. As a result, it is said that a stainless steel pipe for oil wells, which has a high yield strength of 758 MPa or more and stable high-temperature corrosion resistance, can be obtained.

特開2005-336595号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-336595 国際公開第2010/134498号公報International Publication No. 2010/134498 国際公開第2013/146046号公報International Publication No. 2013/146406

しかしながら、上述の特許文献1~3に示す技術では、熱間圧延による造管の工程で十分な圧下率を確保できないため、組織が粗大になり、その結果、低温靭性や耐硫化物応力割れ性を十分に改善できないという問題があった。そのため、特許文献1~3の技術により得られたステンレス鋼管に用いるアクセサリーも、鋼管と同様に、低温靭性や耐硫化物応力割れ性を十分に改善できていないと考えられる。 However, in the above-mentioned techniques shown in Patent Documents 1 to 3, a sufficient rolling reduction cannot be secured in the process of forming a pipe by hot rolling, so that the structure becomes coarse, and as a result, low temperature toughness and sulfide stress crack resistance. There was a problem that it could not be improved sufficiently. Therefore, it is considered that the accessories used for the stainless steel pipes obtained by the techniques of Patent Documents 1 to 3 have not sufficiently improved the low temperature toughness and the sulfide stress cracking resistance as well as the steel pipes.

そこで、本発明は、このような従来技術の問題を解決し、とくに炭酸ガス(CO)および塩素イオン(Cl)を含む高温の厳しい腐食環境下や、硫化水素(HS)を含む環境下等において、高強度と、優れた低温靭性と、優れた耐食性とを有する、造形用として好適な、ステンレス鋼粉末を提供することを目的とする。また、本発明は、上記した環境下において高強度と、優れた低温靭性と、優れた耐食性とを有する、ステンレス鋼部材およびステンレス鋼部材の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves such a problem of the prior art, and particularly includes hydrogen sulfide ( H 2S) and a high temperature severe corrosive environment containing carbon dioxide gas (CO 2 ) and chloride ion (Cl ). It is an object of the present invention to provide a stainless steel powder which has high strength, excellent low temperature toughness, and excellent corrosion resistance and is suitable for modeling in an environment or the like. Another object of the present invention is to provide a stainless steel member and a method for manufacturing a stainless steel member, which have high strength, excellent low temperature toughness, and excellent corrosion resistance under the above-mentioned environment.

なお、本発明における「高強度」とは、降伏強さが758MPa以上である場合をいう。 The "high strength" in the present invention means a case where the yield strength is 758 MPa or more.

また、「優れた低温靭性」とは、JIS Z 2242の規定に準拠して、試験片長手方向が造形方向と直行し、ノッチが造形方向と平行となるように、Vノッチ試験片(10mm厚)を採取してシャルピー衝撃試験を実施し、シャルピー衝撃試験における試験温度:-10℃での吸収エネルギーvE-10が40J以上である場合をいう。 “Excellent low temperature toughness” means a V-notch test piece (10 mm thick) so that the longitudinal direction of the test piece is perpendicular to the molding direction and the notch is parallel to the molding direction in accordance with the provisions of JIS Z 2242. ) Is collected and a Charpy impact test is carried out, and the test temperature in the Charpy impact test: -10 ° C., the absorbed energy vE- 10 is 40 J or more.

また、「優れた耐食性」とは、「優れた耐炭酸ガス腐食性」、「優れた耐硫化物応力腐食割れ性」および「優れた耐硫化物応力割れ性」を有する場合をいう。 Further, "excellent corrosion resistance" refers to a case where it has "excellent carbon dioxide gas corrosion resistance", "excellent sulfide stress corrosion cracking resistance" and "excellent sulfide stress cracking resistance".

上記した「優れた耐炭酸ガス腐食性」とは、オートクレーブ中に保持された試験液:20質量%NaCl水溶液(液温:200℃、30気圧のCOガス雰囲気)中に、試験片を浸漬し、浸漬時間を336時間として実施した際の腐食速度が0.125mm/y以下の場合であり、かつ、腐食試験後の試験片について、倍率:10倍のルーペを用いて試験片表面の孔食発生の有無を観察し、直径:0.2mm以上の孔食の発生が無い場合をいうものとする。 The above-mentioned "excellent carbon dioxide corrosion resistance" means that the test piece is immersed in a test solution held in an autoclave: a 20 mass% NaCl aqueous solution (liquid temperature: 200 ° C., CO 2 gas atmosphere at 30 atm). When the corrosion rate is 0.125 mm / y or less when the immersion time is 336 hours, and the test piece after the corrosion test is pitted on the surface of the test piece using a loupe with a magnification of 10 times. The presence or absence of corrosion is observed, and the case where there is no pitting corrosion with a diameter of 0.2 mm or more is used.

また、上記した「優れた耐硫化物応力腐食割れ性」とは、オートクレーブ中に保持された試験液:20質量%NaCl水溶液(液温:100℃、30気圧のCOガス、0.1気圧のHS雰囲気)に、酢酸+酢酸ナトリウムを加えてpH:3.3に調整した水溶液中に、試験片を浸漬し、浸漬時間を720時間とし、降伏応力の100%を負荷応力として負荷して実施し、試験後の試験片に割れが発生しない場合をいうものとする。 Further, the above-mentioned "excellent sulfide stress corrosion cracking property" means that the test solution held in the autoclave: 20% by mass NaCl aqueous solution (liquid temperature: 100 ° C., 30 atm CO 2 gas, 0.1 atm). The test piece was immersed in an aqueous solution adjusted to pH: 3.3 by adding acetic acid + sodium acetate to the H2S atmosphere), the immersion time was set to 720 hours, and 100% of the breakdown stress was loaded as the load stress. This is the case where the test piece after the test does not crack.

また、上記した「優れた耐硫化物応力割れ性」とは、オートクレーブ中に保持された試験液:20%質量NaCl水溶液(液温:25℃、0.9気圧のCOガス、0.1気圧のHS雰囲気)に、酢酸+酢酸ナトリウムを加えてpH:3.5に調整した水溶液中に、試験片を浸漬し、浸漬時間を720時間とし、降伏応力の90%を負荷応力として負荷して実施し、試験後の試験片に割れが発生しない場合をいうものとする。 Further, the above-mentioned "excellent sulfide stress cracking resistance" means that the test solution held in the autoclave: 20% mass NaCl aqueous solution (liquid temperature: 25 ° C., 0.9 atm CO 2 gas, 0.1). The test piece was immersed in an aqueous solution adjusted to pH: 3.5 by adding acetic acid + sodium acetate to the H2S atmosphere of atmospheric pressure), the immersion time was set to 720 hours, and 90% of the yield stress was used as the load stress. It is a case where the test piece is loaded and the test piece is not cracked after the test.

本発明者らは、上記した目的を達成するために、17Cr系ステンレス鋼における成分組成の強度、耐食性および低温靭性に及ぼす各種要因を鋭意検討した。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have diligently studied various factors affecting the strength, corrosion resistance and low temperature toughness of the component composition in 17Cr-based stainless steel.

本発明では、上記したさまざまな形状の特殊部材を製造する手法として、積層造形法、いわゆる3Dプリンターを用いて3次元形状の造形物を製造する方法(3Dプリント法)に着目した。そして、積層造形法によって造形されたアクセサリー(部材)における成分組成の強度、耐食性および低温靭性に及ぼす各種要因について、種々検討を重ねた。 In the present invention, as a method for manufacturing the above-mentioned special members having various shapes, attention is paid to a laminated molding method, that is, a method for manufacturing a three-dimensional shaped object using a so-called 3D printer (3D printing method). Then, various factors affecting the strength, corrosion resistance and low temperature toughness of the component composition in the accessory (member) formed by the laminated molding method were repeatedly examined.

具体的には、溶解-鋳造の工程で作製したインゴットをマスターインゴットとし、その後、該マスターインゴットを再溶解-ガスアトマイズの工程でステンレス鋼粉末を作製し、さらに該ステンレス鋼粉末を用いて、いわゆる3Dプリントで造形物を作製し、上記の各種要因について検討した。その結果、所望の強度、耐食性および低温靭性を満足するためには、ステンレス鋼粉末の成分、粒径(質量累積分布(質量基準)のメジアン径)D50および見掛密度を所望の範囲内とする必要があることが分かった。 Specifically, the ingot produced in the melting-casting process is used as a master ingot, and then the master ingot is redissolved-stainless steel powder is produced in the gas atomizing process, and the stainless steel powder is used to produce so-called 3D. A modeled object was produced by printing, and the above-mentioned various factors were examined. As a result, in order to satisfy the desired strength, corrosion resistance and low temperature toughness, the components of the stainless steel powder, the particle size (median diameter of the cumulative mass distribution (mass standard)) D50 and the apparent density should be within the desired range. I found that I needed to.

また、得られた造形物に対して、適切な熱処理を施すことで、所望の強度、耐食性および低温靭性を満足するために必要な鋼組織を得ることができる。これにより、いかなる形状においても、所望の高強度、優れた低温靭性、および優れた耐食性(耐炭酸ガス腐食性、耐硫化物応力腐食割れ性、耐硫化物応力割れ性)を達成できることを見出した。 Further, by subjecting the obtained modeled product to an appropriate heat treatment, a steel structure necessary for satisfying the desired strength, corrosion resistance and low temperature toughness can be obtained. As a result, it has been found that the desired high strength, excellent low temperature toughness, and excellent corrosion resistance (carbon dioxide gas corrosion resistance, sulfide stress corrosion cracking resistance, sulfide stress cracking resistance) can be achieved in any shape. ..

本発明は、以上の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。本発明の要旨は次のとおりである。
[1] 質量%で、
C :0.001~0.06%、 Si:0.01~1.0%、
Mn:0.01~2.0%、 P :0.05%以下、
S :0.005%未満、 Cr:15.0%超え19.0%以下、
Ni:2.5~6.0%、 V :0.005~0.5%、
Al:0.1%以下、 N :0.100%以下、
O :0.3%以下を含有し、さらに、
Mo:3.5%以下、Cu:3.5%以下、W:3.0%以下、Nb:0.5%以下のうちから選択された1種以上を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
粒径D50が10~200μmであり、
見掛密度が3.5~5.0Mg/mであることを特徴とするステンレス鋼粉末。
[2] 前記成分組成に加えてさらに、質量%で、
Ti:0~0.30%、 B :0~0.0050%、
Zr:0~0.2%、 Co:0~1.0%、
Ta:0~0.1%、 Ca:0~0.0050%、
REM:0~0.01%、 Mg:0~0.01%、
Sn:0~0.5%、 Sb:0~0.5%
のうちから選択された1種または2種以上を含有することを特徴とする[1]に記載のステンレス鋼粉末。
[3] 質量%で、
C :0.001~0.06%、 Si:0.01~1.0%、
Mn:0.01~2.0%、 P :0.05%以下、
S :0.005%未満、 Cr:15.0%超え19.0%以下、
Ni:2.5~6.0%、 V :0.005~0.5%、
Al:0.1%以下、 N :0.100%以下、
O :0.3%以下を含有し、さらに、
Mo:3.5%以下、Cu:3.5%以下、W:3.0%以下、Nb:0.5%以下のうちから選択された1種以上を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
体積率で、45%以上の焼戻マルテンサイト相、0~40%のフェライト相、および25%以下の残留オーステナイト相からなる鋼組織を有し、
降伏強さが758MPa以上であり、シャルピー衝撃試験における試験温度-10℃での吸収エネルギーvE-10が40J以上であることを特徴とするステンレス鋼部材。
[4] 前記成分組成に加えてさらに、質量%で、
Ti:0~0.30%、 B :0~0.0050%、
Zr:0~0.2%、 Co:0~1.0%、
Ta:0~0.1%、 Ca:0~0.0050%、
REM:0~0.01%、 Mg:0~0.01%、
Sn:0~0.5%、 Sb:0~0.5%
のうちから選択された1種または2種以上を含有することを特徴とする[3]に記載のステンレス鋼部材。
[5] [1]または[2]に記載のステンレス鋼粉末を用いて造形物を形成する造形工程と、
前記造形工程で形成された造形物に対して、850~1150℃の温度に加熱した後、空冷以上の平均冷却速度で50℃以下の温度まで冷却する焼入処理と、500~650℃の焼戻温度に加熱する焼戻処理とを施す熱処理工程と、
を有することを特徴とするステンレス鋼部材の製造方法。
[6] 前記造形工程は、積層造形法を用いて造形物を形成する工程であることを特徴とする[5]に記載のステンレス鋼部材の製造方法。
The present invention has been completed with further studies based on the above findings. The gist of the present invention is as follows.
[1] By mass%,
C: 0.001 to 0.06%, Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.01-2.0%, P: 0.05% or less,
S: Less than 0.005%, Cr: 15.0% or more and 19.0% or less,
Ni: 2.5-6.0%, V: 0.005-0.5%,
Al: 0.1% or less, N: 0.100% or less,
O: Contains 0.3% or less, and further
Contains one or more selected from Mo: 3.5% or less, Cu: 3.5% or less, W: 3.0% or less, Nb: 0.5% or less.
The balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities,
The particle size D 50 is 10 to 200 μm,
A stainless steel powder characterized by an apparent density of 3.5 to 5.0 Mg / m 3 .
[2] In addition to the above-mentioned composition, by mass%,
Ti: 0 to 0.30%, B: 0 to 0.0050%,
Zr: 0 to 0.2%, Co: 0 to 1.0%,
Ta: 0 to 0.1%, Ca: 0 to 0.0050%,
REM: 0 to 0.01%, Mg: 0 to 0.01%,
Sn: 0 to 0.5%, Sb: 0 to 0.5%
The stainless steel powder according to [1], which contains one or more selected from the above.
[3] By mass%,
C: 0.001 to 0.06%, Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.01-2.0%, P: 0.05% or less,
S: Less than 0.005%, Cr: 15.0% or more and 19.0% or less,
Ni: 2.5-6.0%, V: 0.005-0.5%,
Al: 0.1% or less, N: 0.100% or less,
O: Contains 0.3% or less, and further
Contains one or more selected from Mo: 3.5% or less, Cu: 3.5% or less, W: 3.0% or less, Nb: 0.5% or less.
The balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities,
It has a steel structure consisting of a tempered martensite phase of 45% or more, a ferrite phase of 0 to 40%, and a residual austenite phase of 25% or less by volume.
A stainless steel member having a yield strength of 758 MPa or more and an absorbed energy vE- 10 at a test temperature of −10 ° C. in a Charpy impact test of 40 J or more.
[4] In addition to the above-mentioned composition, by mass%,
Ti: 0 to 0.30%, B: 0 to 0.0050%,
Zr: 0 to 0.2%, Co: 0 to 1.0%,
Ta: 0 to 0.1%, Ca: 0 to 0.0050%,
REM: 0 to 0.01%, Mg: 0 to 0.01%,
Sn: 0 to 0.5%, Sb: 0 to 0.5%
The stainless steel member according to [3], which contains one or more selected from the above.
[5] A modeling step of forming a model using the stainless steel powder according to [1] or [2], and
A quenching process in which the model formed in the molding step is heated to a temperature of 850 to 1150 ° C. and then cooled to a temperature of 50 ° C. or lower at an average cooling rate equal to or higher than air cooling, and a quenching process at 500 to 650 ° C. A heat treatment process that performs a tempering process that heats to the return temperature,
A method for manufacturing a stainless steel member.
[6] The method for manufacturing a stainless steel member according to [5], wherein the modeling step is a step of forming a modeled object by using a laminated modeling method.

本発明によれば、ステンレス鋼部材の製造、とくに積層造形法の積層造形による製造に好適に用いられる、ステンレス鋼粉末を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a stainless steel powder that is suitably used for manufacturing a stainless steel member, particularly for manufacturing by laminated molding by a laminated molding method.

また、本発明のステンレス鋼粉末を用いて製造されたステンレス鋼部材は、高強度と、優れた低温靭性とを有すると共に、200℃以上という高温で、かつCO、Clを含む厳しい腐食環境下や、HSを含む環境下等においても、優れた耐食性を有する。 Further, the stainless steel member manufactured by using the stainless steel powder of the present invention has high strength and excellent low temperature toughness, and has a high temperature of 200 ° C. or higher and a severe corrosive environment containing CO 2 and Cl . It has excellent corrosion resistance even underneath and in an environment containing H2S .

以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明のステンレス鋼粉末は、以下に説明する成分組成を有し、適正な範囲に制御された粒径D50および見掛密度を有する。また、本発明のステンレス鋼部材は、このステンレス鋼粉末から造形されるものであり、以下に説明するステンレス鋼粉末と同一の成分組成と、適正な範囲に制御された鋼組織とを有する。 The stainless steel powder of the present invention has a component composition described below, and has a particle size D 50 and an apparent density controlled in an appropriate range. Further, the stainless steel member of the present invention is formed from this stainless steel powder, and has the same composition as the stainless steel powder described below and a steel structure controlled within an appropriate range.

まず、本発明のステンレス鋼粉末およびステンレス鋼部材の成分組成と、その限定理由について説明する。以下、とくに断らない限り、質量%は単に「%」と記す。 First, the component composition of the stainless steel powder and the stainless steel member of the present invention and the reason for the limitation will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, mass% is simply referred to as "%".

C:0.001~0.06%
Cは、マルテンサイト系ステンレス鋼の強度を増加させる重要な元素である。本発明では、所望の高強度を確保するために、0.001%以上のCを含有する必要がある。一方、0.06%を超えてCを含有すると、耐食性が低下する。このため、C含有量は、0.001~0.06%とする。好ましくは、C含有量は0.015%以上である。好ましくは、C含有量は0.04%以下である。
C: 0.001 to 0.06%
C is an important element that increases the strength of martensitic stainless steel. In the present invention, it is necessary to contain 0.001% or more of C in order to secure the desired high strength. On the other hand, if C is contained in excess of 0.06%, the corrosion resistance is lowered. Therefore, the C content is set to 0.001 to 0.06%. Preferably, the C content is 0.015% or more. Preferably, the C content is 0.04% or less.

Si:0.01~1.0%
Siは、脱酸剤として作用する元素であり、このような効果を得るためには、0.01%以上のSiを含有する必要がある。一方、1.0%を超えてSiを含有すると、低温靭性が低下する。このため、Si含有量は、0.01~1.0%とする。好ましくは、Si含有量は0.1%以上である。好ましくは、Si含有量は0.6%以下である。
Si: 0.01-1.0%
Si is an element that acts as a deoxidizing agent, and in order to obtain such an effect, it is necessary to contain 0.01% or more of Si. On the other hand, if Si is contained in excess of 1.0%, the low temperature toughness is lowered. Therefore, the Si content is set to 0.01 to 1.0%. Preferably, the Si content is 0.1% or more. Preferably, the Si content is 0.6% or less.

Mn:0.01~2.0%
Mnは、マルテンサイト系ステンレス鋼の強度を増加させる元素であり、所望の強度を確保するために、0.01%以上のMnの含有を必要とする。一方、2.0%を超えてMnを含有すると、低温靭性が低下する。このため、Mn含有量は0.01~2.0%とする。好ましくは、Mn含有量は0.5%以下である。
Mn: 0.01-2.0%
Mn is an element that increases the strength of martensitic stainless steel, and the content of Mn of 0.01% or more is required to secure the desired strength. On the other hand, if Mn is contained in excess of 2.0%, the low temperature toughness is lowered. Therefore, the Mn content is set to 0.01 to 2.0%. Preferably, the Mn content is 0.5% or less.

P:0.05%以下
Pは、耐炭酸ガス腐食性、耐硫化物応力割れ性等の耐食性を低下させる元素であり、本発明ではできるだけ低減することが好ましいが、0.05%以下であれば許容できる。このため、P含有量は0.05%以下とする。好ましくは、P含有量は0.02%以下である。好ましくは、P含有量は0.005%以上である。
P: 0.05% or less P is an element that reduces corrosion resistance such as carbon dioxide gas corrosion resistance and sulfide stress cracking resistance, and is preferably reduced as much as possible in the present invention, but it may be 0.05% or less. Is acceptable. Therefore, the P content is set to 0.05% or less. Preferably, the P content is 0.02% or less. Preferably, the P content is 0.005% or more.

S:0.005%未満
Sは、耐食性を低下させる元素であり、できるだけ低減することが好ましいが、0.005%未満であれば、許容できる。このようなことから、S含有量は0.005%未満とする。好ましくは、S含有量は0.001%以下である。好ましくは、S含有量は0.0004%以上である。
S: Less than 0.005% S is an element that lowers corrosion resistance, and it is preferable to reduce it as much as possible, but if it is less than 0.005%, it is acceptable. Therefore, the S content is set to less than 0.005%. Preferably, the S content is 0.001% or less. Preferably, the S content is 0.0004% or more.

Cr:15.0%超え19.0%以下
Crは、鋼管表面の保護皮膜を形成して耐食性向上に寄与する元素であり、Cr含有量が15.0%以下では、所望の耐食性を確保することができない。このため、15.0%超のCrの含有を必要とする。一方、19.0%を超えるCrの含有は、フェライト相の分率が高くなりすぎて、所望の強度を確保できなくなる。このため、Cr含有量は15.0%超え19.0%以下とする。好ましくは、Cr含有量は16.0%以上である。好ましくは、Cr含有量は18.0%以下である。
Cr: 15.0% or more and 19.0% or less Cr is an element that forms a protective film on the surface of the steel pipe and contributes to the improvement of corrosion resistance. When the Cr content is 15.0% or less, the desired corrosion resistance is ensured. Can't. Therefore, the content of Cr of more than 15.0% is required. On the other hand, if the content of Cr exceeds 19.0%, the fraction of the ferrite phase becomes too high, and the desired strength cannot be secured. Therefore, the Cr content is set to be more than 15.0% and 19.0% or less. Preferably, the Cr content is 16.0% or more. Preferably, the Cr content is 18.0% or less.

Ni:2.5~6.0%
Niは、鋼管表面の保護皮膜を強固にして耐食性向上に寄与する元素である。また、Niは、フェライト分率を低減し、焼き戻しマルテンサイト量を増加することで低温靭性値を向上させる。このような効果は2.5%以上のNiの含有で顕著になる。一方、6.0%を超えるNiの含有は、マルテンサイト相の安定性が低下し、強度が低下する。このため、Ni含有量は2.5~6.0%とする。好ましくは、Ni含有量は3.5%以上である。好ましくは、Ni含有量は4.5%以下である。
Ni: 2.5-6.0%
Ni is an element that strengthens the protective film on the surface of steel pipes and contributes to improving corrosion resistance. In addition, Ni reduces the ferrite fraction and increases the amount of tempered martensite to improve the low temperature toughness value. Such an effect becomes remarkable when the content of Ni is 2.5% or more. On the other hand, if the content of Ni exceeds 6.0%, the stability of the martensite phase is lowered and the strength is lowered. Therefore, the Ni content is set to 2.5 to 6.0%. Preferably, the Ni content is 3.5% or more. Preferably, the Ni content is 4.5% or less.

V:0.005~0.5%
Vは、固溶として強度の向上に寄与するほか、CおよびNと結合しV炭窒化物(V析出物)として析出し、降伏強さの向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.005%以上のVの含有を必要とする。一方、0.5%を超えるVの含有は、低温靭性および耐硫化物応力割れ性の低下を招く。このため、V含有量は0.005~0.5%とする。好ましくは、V含有量は0.01%以上である。より好ましくは、V含有量は0.02%以上である。好ましくは、V含有量は0.1%以下である。
V: 0.005 to 0.5%
V is an element that contributes to the improvement of strength as a solid solution, and also combines with C and N to precipitate as V carbonitride (V precipitate), which contributes to the improvement of yield strength. In order to obtain such an effect, the content of V of 0.005% or more is required. On the other hand, the content of V exceeding 0.5% causes a decrease in low temperature toughness and sulfide stress cracking resistance. Therefore, the V content is set to 0.005 to 0.5%. Preferably, the V content is 0.01% or more. More preferably, the V content is 0.02% or more. Preferably, the V content is 0.1% or less.

Al:0.1%以下
Alは、脱酸剤として作用する元素である。一方、0.1%を超えてAlを含有すると、酸化物量が増加して清浄度が低下し、低温靭性が低下する。このため、Al含有量は0.1%以下とする。Al含有量は0%以上が望ましい。好ましくは、Al含有量は0.01%以上である。より好ましくは、Al含有量は0.02%以上である。好ましくは、Al含有量は0.07%以下である。
Al: 0.1% or less Al is an element that acts as a deoxidizing agent. On the other hand, if Al is contained in excess of 0.1%, the amount of oxide increases, the cleanliness decreases, and the low temperature toughness decreases. Therefore, the Al content is set to 0.1% or less. The Al content is preferably 0% or more. Preferably, the Al content is 0.01% or more. More preferably, the Al content is 0.02% or more. Preferably, the Al content is 0.07% or less.

N:0.100%以下
Nは、耐孔食性を向上させる元素である。一方、0.100%を超えてNを含有すると、窒化物を形成して低温靭性を低下させる。このため、N含有量は0.100%以下とする。N含有量は0%以上が望ましい。好ましくは、N含有量は0.02%以上である。好ましくは、N含有量は0.06%以下である。
N: 0.100% or less N is an element that improves pitting corrosion resistance. On the other hand, if N is contained in excess of 0.100%, a nitride is formed and the low temperature toughness is lowered. Therefore, the N content is set to 0.100% or less. The N content is preferably 0% or more. Preferably, the N content is 0.02% or more. Preferably, the N content is 0.06% or less.

O:0.3%以下
O(酸素)は、鋼中では酸化物として存在するため、各種特性に悪影響を及ぼす。このため、本発明では、できるだけ低減することが望ましい。とくに、Oが0.3%を超えると、耐食性、低温靭性が低下する。このため、O含有量は0.3%以下とする。好ましくは、O含有量は0.2%以下である。好ましくは、O含有量は0.01%以上である。
O: 0.3% or less O (oxygen) exists as an oxide in steel and therefore adversely affects various properties. Therefore, in the present invention, it is desirable to reduce the amount as much as possible. In particular, when O exceeds 0.3%, corrosion resistance and low temperature toughness deteriorate. Therefore, the O content is set to 0.3% or less. Preferably, the O content is 0.2% or less. Preferably, the O content is 0.01% or more.

Mo:3.5%以下、Cu:3.5%以下、W:3.0%以下、Nb:0.5%以下のうちから選択された1種以上
Mo:3.5%以下
Moは、鋼管表面の保護皮膜を安定化させて、Clや低pHによる孔食に対する抵抗性を増加させ、これにより耐硫化物応力割れ性および耐硫化物応力腐食割れ性を高める元素である。一方、3.5%を超えるMoの含有は、フェライト分率を増加し、焼き戻しマルテンサイト分率の低下させることにより、低温靭性、耐硫化物応力腐食割れ性の低下を招く。また、Moは高価な元素であり、材料コストの高騰に繋がる。このため、Mo含有量は3.5%以下とする。好ましくは、Mo含有量は0%以上である。より好ましくは、Mo含有量は2.0%以上である。好ましくは、Mo含有量は3.0%未満である。より好ましくは、Mo含有量は2.7%以下である。
One or more selected from Mo: 3.5% or less, Cu: 3.5% or less, W: 3.0% or less, Nb: 0.5% or less Mo: 3.5% or less Mo is It is an element that stabilizes the protective film on the surface of steel pipes, increases resistance to pitting corrosion due to Cl and low pH, and thereby enhances sulfide stress cracking resistance and sulfide stress corrosion cracking resistance. On the other hand, if the Mo content exceeds 3.5%, the ferrite fraction is increased and the tempered martensite fraction is lowered, which leads to a decrease in low temperature toughness and sulfide stress corrosion cracking resistance. In addition, Mo is an expensive element, which leads to an increase in material cost. Therefore, the Mo content is set to 3.5% or less. Preferably, the Mo content is 0% or more. More preferably, the Mo content is 2.0% or more. Preferably, the Mo content is less than 3.0%. More preferably, the Mo content is 2.7% or less.

Cu:3.5%以下
Cuは、残留オーステナイト相を増加させ、かつ析出物を形成して降伏強さ(YS)の向上に寄与するため、低温靭性を低下させることなく高強度を得ることができる。このため、本発明では非常に重要な元素である。また、鋼管表面の保護皮膜を強固にして鋼中への水素侵入を抑制し、耐硫化物応力割れ性および耐硫化物応力腐食割れ性を高める効果も有する。一方、3.5%を超えるCuの含有は、粗大なCu析出を招き、効果が飽和する。このため、Cu含有量は3.5%以下とする。好ましくは、Cu含有量は0%以上である。より好ましくは、Cu含有量は0.5%以上である。さらに好ましくは、Cu含有量は1.0%以上である。好ましくは、Cu含有量は3.0%以下である。
Cu: 3.5% or less Cu increases the retained austenite phase and forms precipitates to contribute to the improvement of yield strength (YS), so that high strength can be obtained without lowering the low temperature toughness. can. Therefore, it is a very important element in the present invention. It also has the effect of strengthening the protective film on the surface of the steel pipe, suppressing hydrogen intrusion into the steel, and enhancing sulfide stress cracking resistance and sulfide stress corrosion cracking resistance. On the other hand, if the content of Cu exceeds 3.5%, coarse Cu precipitation is caused and the effect is saturated. Therefore, the Cu content is set to 3.5% or less. Preferably, the Cu content is 0% or more. More preferably, the Cu content is 0.5% or more. More preferably, the Cu content is 1.0% or more. Preferably, the Cu content is 3.0% or less.

W:3.0%以下
Wは、鋼の強度向上に寄与するとともに、鋼管表面の保護皮膜を安定化させて、耐硫化物応力割れ性および耐硫化物応力腐食割れ性を高めることができる重要な元素である。Wは、Moと複合して含有することにより、とくに耐硫化物応力割れ性を顕著に向上させる。一方、3.0%を超えるWの含有は、フェライト分率を増加し、焼き戻しマルテンサイト分率の低下させることにより、低温靭性を低下させる。このため、W含有量は3.0%以下とする。好ましくは、W含有量は0%超えである。より好ましくは、W含有量は0.5%以上である。さらに好ましくは、W含有量は0.8%以上である。好ましくは、W含有量は2.0%以下である。
W: 3.0% or less W is important because it contributes to improving the strength of steel and stabilizes the protective film on the surface of steel pipes to enhance sulfide stress cracking resistance and sulfide stress corrosion cracking resistance. Element. When W is contained in combination with Mo, the sulfide stress cracking resistance is remarkably improved. On the other hand, the content of W exceeding 3.0% increases the ferrite fraction and lowers the tempered martensite fraction, thereby lowering the low temperature toughness. Therefore, the W content is set to 3.0% or less. Preferably, the W content is greater than 0%. More preferably, the W content is 0.5% or more. More preferably, the W content is 0.8% or more. Preferably, the W content is 2.0% or less.

Nb:0.5%以下
Nbは、CおよびNと結合しNb炭窒化物(Nb析出物)として析出し、降伏強さの向上に寄与する。一方、0.5%を超えるNbの含有は、低温靭性および耐硫化物応力割れ性の低下を招く。このため、Nb含有量は0.5%以下とする。好ましくは、Nb含有量は0%以上である。より好ましくは、Nb含有量は0.05%以上である。好ましくは、Nb含有量は0.2%以下である。
Nb: 0.5% or less Nb binds to C and N and precipitates as Nb carbonitride (Nb precipitate), which contributes to the improvement of yield strength. On the other hand, the content of Nb exceeding 0.5% causes a decrease in low temperature toughness and sulfide stress cracking resistance. Therefore, the Nb content is set to 0.5% or less. Preferably, the Nb content is 0% or more. More preferably, the Nb content is 0.05% or more. Preferably, the Nb content is 0.2% or less.

上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。 The rest other than the above components are Fe and unavoidable impurities.

本発明では、上記した成分を基本の成分組成とする。上記した基本の成分組成により、本発明で目的とする特性は得られる。本発明では、強度や耐食性などの更なる向上を目的として、必要に応じて、さらに選択元素として以下の成分を加えてもよい。 In the present invention, the above-mentioned components are used as the basic component composition. With the above-mentioned basic composition of ingredients, the properties desired by the present invention can be obtained. In the present invention, the following components may be further added as selective elements, if necessary, for the purpose of further improving the strength and corrosion resistance.

Ti:0~0.30%、B:0~0.0050%、Zr:0~0.2%、Co:0~1.0%、Ta:0~0.1%、Ca:0~0.0050%、REM:0~0.01%、Mg:0~0.01%、Sn:0~0.5%、Sb:0~0.5%のうちから選ばれた1種または2種以上
Ti、B、Zr、CoおよびTaは、いずれも、強度を増加させる元素であり、必要に応じて、これらの元素のうちから選択して1種以上を、含有することができる。Ti、B、Zr、CoおよびTaは、上記した効果に加えて、耐硫化物応力割れ性を改善する効果も有する。特に、Taは、Nbと同様の効果をもたらす元素であり、Nbの一部をTaに置き換えることができる。なお、Ti、B、Zr、CoおよびTaは選択元素のため含有しなくてもよく、それぞれの含有量は0%以上が望ましい。しかし、上記したような効果を得るために含有する場合には、Ti:0.01%以上、B:0.0001%以上、Zr:0.01%以上、Co:0.01%以上およびTa:0.01%以上を、それぞれ含有することが好ましい。一方、Ti:0.30%、B:0.0050%、Zr:0.2%、Co:1.0%およびTa:0.1%を、それぞれ超えて含有すると、低温靭性が低下する。このため、これらの元素を含有する場合には、それぞれ、Ti:0.30%以下、B:0.0050%以下、Zr:0.2%以下、Co:1.0%以下およびTa:0.1%以下に限定することが好ましい。
Ti: 0 to 0.30%, B: 0 to 0.0050%, Zr: 0 to 0.2%, Co: 0 to 1.0%, Ta: 0 to 0.1%, Ca: 0 to 0 One or two selected from 0050%, REM: 0 to 0.01%, Mg: 0 to 0.01%, Sn: 0 to 0.5%, Sb: 0 to 0.5%. As described above, Ti, B, Zr, Co and Ta are all elements that increase the strength, and if necessary, one or more of these elements can be selected and contained. Ti, B, Zr, Co and Ta also have the effect of improving the sulfide stress cracking resistance in addition to the above-mentioned effects. In particular, Ta is an element that has the same effect as Nb, and a part of Nb can be replaced with Ta. Since Ti, B, Zr, Co and Ta are selective elements, they do not have to be contained, and the content of each is preferably 0% or more. However, when it is contained to obtain the above-mentioned effects, Ti: 0.01% or more, B: 0.0001% or more, Zr: 0.01% or more, Co: 0.01% or more and Ta. : It is preferable to contain 0.01% or more, respectively. On the other hand, if Ti: 0.30%, B: 0.0050%, Zr: 0.2%, Co: 1.0% and Ta: 0.1% are contained in excess of each, the low temperature toughness is lowered. Therefore, when these elements are contained, Ti: 0.30% or less, B: 0.0050% or less, Zr: 0.2% or less, Co: 1.0% or less, and Ta: 0, respectively. It is preferable to limit it to 1% or less.

CaおよびREM(希土類金属)は、いずれも、硫化物の形態制御を介して耐硫化物応力腐食割れ性の改善に寄与する元素である。なお、CaおよびREMは選択元素のため含有しなくてもよく、それぞれの含有量は0%以上が望ましい。しかし、上記したような効果を得るために含有する場合には、Ca:0.0001%以上およびREM:0.001%以上をそれぞれ含有することが好ましい。一方、Ca:0.0050%およびREM:0.01%をそれぞれ超えて含有しても、効果が飽和し、含有量に見合う効果が期待できなくなる。このため、これらの元素を含有する場合には、Ca:0.0050%以下およびREM:0.01%以下にそれぞれ限定することが好ましい。 Both Ca and REM (rare earth metals) are elements that contribute to the improvement of sulfide stress corrosion cracking resistance through morphological control of sulfides. Since Ca and REM are selective elements, they do not have to be contained, and the content of each is preferably 0% or more. However, when it is contained in order to obtain the above-mentioned effects, it is preferable to contain Ca: 0.0001% or more and REM: 0.001% or more, respectively. On the other hand, even if Ca: 0.0050% and REM: 0.01% are contained in excess of each, the effect is saturated and the effect commensurate with the content cannot be expected. Therefore, when these elements are contained, it is preferable to limit Ca: 0.0050% or less and REM: 0.01% or less, respectively.

Mg、SnおよびSbはいずれも、耐食性を向上させる元素である。なお、Mg、SnおよびSbは選択元素のため含有しなくてもよく、それぞれの含有量は0%以上が望ましい。しかし、上記したような効果を得るために含有する場合には、Mg:0.002%以上、Sn:0.01%以上およびSb:0.01%以上を、それぞれ含有することが好ましい。一方、Mg:0.01%、Sn:0.5%およびSb:0.5%をそれぞれ超えて含有しても、効果が飽和し、含有量に見合う効果が期待できなくなる。このため、これらの元素を含有する場合には、Mg:0.01%以下、Sn:0.5%以下およびSb:0.5%以下にそれぞれ限定することが好ましい。 Mg, Sn and Sb are all elements that improve corrosion resistance. Since Mg, Sn and Sb are selective elements, they do not have to be contained, and the content of each is preferably 0% or more. However, when it is contained in order to obtain the above-mentioned effects, it is preferable to contain Mg: 0.002% or more, Sn: 0.01% or more, and Sb: 0.01% or more, respectively. On the other hand, even if Mg: 0.01%, Sn: 0.5% and Sb: 0.5% are contained in excess of each, the effect is saturated and the effect commensurate with the content cannot be expected. Therefore, when these elements are contained, it is preferable to limit them to Mg: 0.01% or less, Sn: 0.5% or less, and Sb: 0.5% or less, respectively.

次に、本発明のステンレス鋼粉末の粒径について説明する。 Next, the particle size of the stainless steel powder of the present invention will be described.

本発明のステンレス鋼粉末は、D50で規定される粒径が10~200μmである。粒径D50が過度に細かいと、粉末の流動性低下に伴う、粉末の充填ムラが生じ、積層造形時に、空隙などの欠陥が生成する原因となる。その結果、強度、低温靭性、耐食性が低下する。これは粒径D50が10μm未満の場合に現れる。このため、粒径D50は10μm以上とする。粒径D50は20μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましい。一方、粒径D50が過度に粗いと、積層造形時の欠陥を生成する原因となる。その結果、欠陥に起因する強度、低温靭性、耐食性の低下につながる。これは粒径D50が200μm超えの場合に現れる。このため、粒径D50は200μm以下とする。粒径D50は150μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。 The stainless steel powder of the present invention has a particle size defined by D50 of 10 to 200 μm. If the particle size D 50 is excessively fine, uneven filling of the powder occurs due to a decrease in the fluidity of the powder, which causes defects such as voids to be generated during laminated molding. As a result, strength, low temperature toughness, and corrosion resistance are reduced. This appears when the particle size D 50 is less than 10 μm. Therefore, the particle size D 50 is set to 10 μm or more. The particle size D 50 is preferably 20 μm or more, more preferably 30 μm or more. On the other hand, if the particle size D 50 is excessively coarse, it causes defects during laminated molding. As a result, the strength, low temperature toughness, and corrosion resistance due to defects are reduced. This appears when the particle size D 50 exceeds 200 μm. Therefore, the particle size D 50 is set to 200 μm or less. The particle size D 50 is preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less.

なお、ステンレス鋼粉末の粒径を示すD50とは、粉末の質量累積分布のメジアン径のことを指す。メジアン径の測定には、レーザー回折粒子径測定装置を用いることができる。本発明では、次に説明する方法で、ステンレス鋼粉末の粒径D50を測定する。 The D 50 indicating the particle size of the stainless steel powder refers to the median diameter of the cumulative mass distribution of the powder. A laser diffraction particle size measuring device can be used for measuring the median diameter. In the present invention, the particle size D50 of the stainless steel powder is measured by the method described below.

レーザー回折粒子径測定装置としては、堀場製作所製:LA-950V2などがある。もちろん、他の装置を使用しても構わないが、正確な測定を行う為に測定可能粒子径範囲の下限が0.1μm以下、上限が45μm以上のものを用いることが好ましい。上記装置では、鉄粉を分散させた溶媒に対してレーザー光を照射し、レーザー光の回折、散乱強度から鉄粉の粒度分布および平均粒子径を測定する。鉄粉を分散させる溶媒としては、粒子の分散性が良く、扱いが容易であるエタノールを用いることが好ましい。水などのファンデルワールス力が高く、分散性の低い溶媒を用いると、測定中に粒子が凝集し、本来の平均粒子径よりも粗い測定結果が得られるので好ましくない。従って、鉄粉を投入したエタノール溶液に対して、測定前に超音波による分散処理を実施することが好ましい。 Examples of the laser diffraction particle size measuring device include LA-950V2 manufactured by HORIBA, Ltd. Of course, other devices may be used, but in order to perform accurate measurement, it is preferable to use one having a lower limit of the measurable particle size range of 0.1 μm or less and an upper limit of 45 μm or more. In the above apparatus, a laser beam is irradiated to a solvent in which iron powder is dispersed, and the particle size distribution and the average particle size of the iron powder are measured from the diffraction and scattering intensity of the laser beam. As the solvent for dispersing the iron powder, it is preferable to use ethanol, which has good particle dispersibility and is easy to handle. It is not preferable to use a solvent having a high van der Waals force and low dispersibility, such as water, because the particles aggregate during the measurement and the measurement result is coarser than the original average particle size. Therefore, it is preferable to carry out a dispersion treatment by ultrasonic waves on the ethanol solution containing the iron powder before the measurement.

なお、対象とする粉末によって、適正な分散処理時間が異なるため、上記分散処理時間を0~60minの間で10min間隔の7段階で実施し、各分散処理後に鉄粉の平均粒子径の測定を行う。各測定中は粒子の凝集を防ぐために、溶媒を攪拌しながら測定を行う。そして、分散処理時間を10min間隔で変更して行った7回の測定で得られた粒子径のうち、最も小さい値を鉄粉の平均粒子径(粒径D50)として用いる。 Since the appropriate dispersion treatment time differs depending on the target powder, the above dispersion treatment time is carried out in 7 steps at intervals of 10 min between 0 and 60 min, and the average particle size of the iron powder is measured after each dispersion treatment. conduct. During each measurement, the measurement is performed while stirring the solvent in order to prevent particle aggregation. Then, among the particle diameters obtained in the seven measurements performed by changing the dispersion treatment time at intervals of 10 min, the smallest value is used as the average particle diameter (particle size D 50 ) of the iron powder.

このようにして粒径D50を制御した、本発明のステンレス鋼粉末は、さらに、見掛密度を高くする。粒径D50と見掛密度の両方を制御することにより、上記特性を得ることができる。見掛密度は、3.5Mg/m以上とする。見掛密度が3.5Mg/m未満の場合、流動性の低下により、積層造形時の欠陥を生成する原因となる。好ましくは、見掛密度は4.0Mg/m以上とする。見掛密度は5.0Mg/m以下とする。見掛密度が5.0Mg/mを超える場合、工業的な観点から、見掛密度の制御を安定的に達成することが困難となるためである。 The stainless steel powder of the present invention in which the particle size D 50 is controlled in this way further increases the apparent density. The above characteristics can be obtained by controlling both the particle size D 50 and the apparent density. The apparent density shall be 3.5 Mg / m 3 or more. If the apparent density is less than 3.5 Mg / m 3 , the decrease in fluidity causes defects during laminated molding. Preferably, the apparent density is 4.0 Mg / m 3 or more. The apparent density shall be 5.0 Mg / m 3 or less. This is because when the apparent density exceeds 5.0 Mg / m 3 , it becomes difficult to stably control the apparent density from an industrial point of view.

なお、見掛密度は、JIS Z 2504に規定される試験方法で測定された値を用いるものとする。 For the apparent density, the value measured by the test method specified in JIS Z 2504 shall be used.

ここで、本発明のステンレス鋼粉末の組織は、後述するように、液相近くの温度からの急冷凝固組織であるため、フェライト相がリッチとなり易い。これに起因して、本発明のステンレス鋼粉末を用いて積層造形された造形物では、造形直後の鋼組織が、後述するフェライト相分率の規定範囲である40%以下を満足できない場合がある。しかし、この合金粉末からなる造形物が、その用途に応じて、造形後に熱加工(熱処理)されて焼戻マルテンサイト相を主相とする単相、もしくは、焼戻マルテンサイト相に加えてフェライト相および残留オーステナイト相の1種または2種を有する二相または三相の合金製造物(鋼部材)となり、後述する鋼組織を満足する場合には、造形直後の鋼組織が、フェライト相の体積率40%以上であっても許容される。 Here, as will be described later, the structure of the stainless steel powder of the present invention is a quenching solidification structure from a temperature near the liquid phase, so that the ferrite phase tends to be rich. Due to this, in the molded product laminated and molded using the stainless steel powder of the present invention, the steel structure immediately after molding may not satisfy 40% or less, which is the specified range of the ferrite phase fraction described later. .. However, depending on the application, the model made of this alloy powder is heat-treated (heat-treated) after molding to form a single phase having a tempered martensite phase as the main phase, or ferrite in addition to the tempered martensite phase. When a two-phase or three-phase alloy product (steel member) having one or two types of phase and retained austenite phase is obtained and the steel structure described later is satisfied, the steel structure immediately after molding is the volume of the ferrite phase. Even if the rate is 40% or more, it is acceptable.

なお、フェライト相がリッチとなる合金粉末の用途先としては、造形用のステンレス鋼粉末が挙げられ、例えば、肉盛用、3Dプリンター用、焼結用等のステンレス鋼粉末として提供できる。とくに、3Dプリンター用の合金粉末として好適である。 Examples of the application destination of the alloy powder having a rich ferrite phase include stainless steel powder for modeling, and for example, it can be provided as stainless steel powder for overlaying, 3D printer, sintering and the like. In particular, it is suitable as an alloy powder for 3D printers.

次に、本発明のステンレス鋼部材の鋼組織と、その限定理由について説明する。 Next, the steel structure of the stainless steel member of the present invention and the reason for its limitation will be described.

本発明のステンレス鋼部材は、上記したステンレス鋼粉末から造形されたものであり、上記した成分組成を有し、体積率で、45%以上の焼戻マルテンサイト相と、0~40%のフェライト相と、25%以下の残留オーステナイト相とからなる鋼組織を有する。 The stainless steel member of the present invention is formed from the above-mentioned stainless steel powder, has the above-mentioned composition, and has a tempered martensite phase of 45% or more in volume ratio and 0 to 40% ferrite. It has a steel structure consisting of a phase and a retained austenite phase of 25% or less.

本発明のステンレス鋼部材は、本発明で目的とする強度(降伏強さ)を確保するために、焼戻マルテンサイト相を主相とする。ここで、「主相」とは、鋼部材に対する体積率で45%以上を占める組織のことを指す。焼戻マルテンサイト相が45%未満の場合、所望の強度を得ることができない。このため、焼戻マルテンサイト相は、45%以上とする。焼戻マルテンサイト相は、55%以上とすることが好ましい。なお、所望の低温靭性を確保する観点から、焼戻マルテンサイト相は、70%以下が好ましく、65%以下がより好ましい。 The stainless steel member of the present invention has a tempered martensite phase as a main phase in order to secure the strength (yield strength) intended in the present invention. Here, the "main phase" refers to a structure that occupies 45% or more of the volume ratio with respect to the steel member. If the tempered martensite phase is less than 45%, the desired strength cannot be obtained. Therefore, the tempered martensite phase should be 45% or more. The tempered martensite phase is preferably 55% or more. From the viewpoint of ensuring the desired low temperature toughness, the tempered martensite phase is preferably 70% or less, more preferably 65% or less.

主相以外の残部は、フェライト相、あるいは、フェライト相と残留オーステナイト相である。 The rest other than the main phase is a ferrite phase, or a ferrite phase and a retained austenite phase.

本発明で目的とする強度と耐硫化物応力割れ性を確保するため、フェライト相は体積率で40%以下とする。このため、フェライト相は、体積率で0~40%とする。フェライト相は、好ましくは5%以上であり、好ましくは35%以下である。 In order to secure the strength and sulfide stress cracking resistance desired in the present invention, the ferrite phase has a volume fraction of 40% or less. Therefore, the ferrite phase is set to 0 to 40% by volume. The ferrite phase is preferably 5% or more, preferably 35% or less.

なお、本発明のステンレス鋼部材は、焼戻マルテンサイト相単相としても上記した効果は得られるため、オーステナイト相(残留オーステナイト相)は0%であってもよい。しかし、フェライト相に加えて、オーステナイト相(残留オーステナイト相)を析出させることが好ましい。残留オーステナイト相の存在により、延性および低温靭性を向上することができる。このような延性および低温靭性の向上効果を得るためには、残留オーステナイト相は、体積率で10%を超えて析出させることが好ましい。一方、体積率で25%を超える多量の残留オーステナイト相の析出は、強度の低下を招く。このため、残留オーステナイト相は、体積率で25%以下とすることが好ましい。より好ましくは、残留オーステナイトは体積率で10%超えであり、20%以下である。 Since the stainless steel member of the present invention can obtain the above-mentioned effect even as a tempered martensite phase single phase, the austenite phase (residual austenite phase) may be 0%. However, it is preferable to precipitate an austenite phase (residual austenite phase) in addition to the ferrite phase. The presence of the retained austenite phase can improve ductility and cold toughness. In order to obtain such an effect of improving ductility and low temperature toughness, it is preferable that the retained austenite phase is precipitated by a volume fraction of more than 10%. On the other hand, precipitation of a large amount of retained austenite phase exceeding 25% by volume causes a decrease in strength. Therefore, the retained austenite phase is preferably 25% or less by volume. More preferably, the retained austenite is more than 10% by volume and 20% or less.

ここで、本発明のステンレス鋼部材の上記した鋼組織は、次の方法で測定することができる。まず、積層造形法(Additive Manufacturing法)等で造形した材料(鋼部材)の造形方向に直行する方向の断面から、組織観察用試験片を採取する。組織観察用試験片は、ビレラ試薬(ピクリン酸、塩酸およびエタノールをそれぞれ2g、10mlおよび100mlの割合で混合した試薬)で腐食して走査型電子顕微鏡(倍率:1000倍)で組織を撮像し、画像解析装置を用いて、フェライト相の組織分率(面積率%)を算出し、この面積率をフェライト相の体積率(%)とする。 Here, the above-mentioned steel structure of the stainless steel member of the present invention can be measured by the following method. First, a test piece for microstructure observation is collected from a cross section of a material (steel member) molded by a laminated molding method (Additive Manufacturing method) or the like in a direction orthogonal to the molding direction. The tissue observation test piece was corroded with a bilera reagent (a reagent in which picrinic acid, hydrochloric acid and ethanol were mixed at a ratio of 2 g, 10 ml and 100 ml, respectively), and the tissue was imaged with a scanning electron microscope (magnification: 1000 times). Using an image analyzer, the microstructure fraction (% of area ratio) of the ferrite phase is calculated, and this area fraction is defined as the volume fraction (%) of the ferrite phase.

そして、X線回折用試験片を、造形方向に直交する断面が測定面となるように、研削および研磨し、X線回折法を用いて残留オーステナイト(γ)量を測定する。残留オーステナイト量は、γの(220)面、αの(211)面、の回折X線積分強度を測定し、次式を用いて体積率に換算する。
γ(体積率)=100/(1+(IαRγ/IγRα))
ここで、Iα:αの積分強度、Rα:αの結晶学的理論計算値、Iγ:γの積分強度、Rγ:γの結晶学的理論計算値である。
Then, the X-ray diffraction test piece is ground and polished so that the cross section orthogonal to the modeling direction is the measurement surface, and the amount of retained austenite (γ) is measured by using the X-ray diffraction method. The amount of retained austenite is converted into a volume fraction by measuring the diffraction X-ray integrated intensity of the (220) plane of γ and the (211) plane of α and using the following equation.
γ (volume fraction) = 100 / (1+ (IαRγ / IγRα))
Here, the integrated intensity of Iα: α, the crystallographic theoretically calculated value of Rα: α, the integrated intensity of Iγ: γ, and the crystallographic theoretically calculated value of Rγ: γ.

また、焼戻マルテンサイト相の組織分率(体積率%)は、フェライト相および残留オーステナイト相以外の残部とする。 The microstructure fraction (volume fraction%) of the tempered martensite phase is the balance other than the ferrite phase and the retained austenite phase.

なお、本発明のステンレス鋼部材の鋼組織は、後述する熱処理工程(焼入れ処理および焼戻処理)を適切に制御することにより、上記した各相の範囲内に調整することができる。 The steel structure of the stainless steel member of the present invention can be adjusted within the range of each of the above-mentioned phases by appropriately controlling the heat treatment steps (quenching treatment and tempering treatment) described later.

以上説明したように、本発明のステンレス鋼部材は、上記の特定の成分組成を有し、鋼組織は、体積率で、45%以上の焼戻マルテンサイト相、0~40%のフェライト相、および25%以下の残留オーステナイト相からなるように調整することによって、本発明で目的とする強度および特性(耐食性、低温靭性)が得られる。 As described above, the stainless steel member of the present invention has the above-mentioned specific composition, and the steel structure has a tempered martensite phase of 45% or more and a ferrite phase of 0 to 40% by volume. And by adjusting to consist of a retained austenite phase of 25% or less, the strength and properties (corrosion resistance, low temperature toughness) desired in the present invention can be obtained.

次に、本発明のステンレス鋼粉末の製造方法の好ましい実施形態について説明する。 Next, a preferred embodiment of the method for producing stainless steel powder of the present invention will be described.

本発明のステンレス鋼粉末は、最終の材料形態として、つぎの一連の製造工程で提供される。例えば、溶解-インゴット形成-マスターインゴットの再溶解-アトマイズプロセスによる粉末の作製、といった各工程を経て、本発明のステンレス鋼粉末が製造される。 The stainless steel powder of the present invention is provided as a final material form in the following series of manufacturing steps. For example, the stainless steel powder of the present invention is produced through each step of melting-ingot formation-remelting of the master ingot-preparation of a powder by an atomizing process.

まず、溶解-インゴット形成の工程では、上記した元素の所定量が材料として高周波真空溶解炉にて溶製され、合金化され、鋳造されてインゴット(マスターインゴット)が作製される。この際、減圧下のAr雰囲気、溶解温度:1600℃以上、の条件で溶解することが好ましい。この条件とする理由は次のとおりである。溶解温度が低すぎると、溶鋼をノズルから滴下させる際に、溶鋼が凝固してノズルが閉塞する。また、溶鋼酸化防止の観点から、減圧下のAr雰囲気で溶解することが望ましい。なお、この工程で使用される溶解炉は、高周波真空溶解炉に限定されずに、本発明では他の溶解炉(例えば直接通電加熱式の溶解炉)を使用することもできる。 First, in the process of melting-ingot formation, a predetermined amount of the above-mentioned elements is melted as a material in a high-frequency vacuum melting furnace, alloyed, and cast to produce an ingot (master ingot). At this time, it is preferable to dissolve under the conditions of an Ar atmosphere under reduced pressure and a dissolution temperature of 1600 ° C. or higher. The reason for this condition is as follows. If the melting temperature is too low, the molten steel solidifies and the nozzle is closed when the molten steel is dropped from the nozzle. Further, from the viewpoint of preventing oxidation of molten steel, it is desirable to melt in an Ar atmosphere under reduced pressure. The melting furnace used in this step is not limited to the high-frequency vacuum melting furnace, and other melting furnaces (for example, a direct energization heating type melting furnace) may be used in the present invention.

ついで、マスターインゴットの再溶解-アトマイズプロセスの工程では、鋳造したマスターインゴットを素材として、高周波あるいは誘導炉等の溶解炉で再溶解し、不活性ガスのArあるいはHeを用いたガスアトマイズ法により低酸素量の粉末を得る。 Then, in the process of redissolving the master ingot-atomization process, the cast master ingot is used as a material and redissolved in a melting furnace such as a high-frequency or induction furnace, and the oxygen is low by the gas atomizing method using Ar or He of the inert gas. Obtain an amount of powder.

その後、これらの粉末は10~200μmの粒径に分級されて、本発明のステンレス鋼粉末として供される。なお、分級は、篩を用いて行ってもよく、気流分級など他の手法を用いて行ってもよい。また、ガスアトマイズ法の代わりに、水アトマイズ法を使用してもよい。 Then, these powders are classified into a particle size of 10 to 200 μm and provided as the stainless steel powder of the present invention. The classification may be performed using a sieve, or may be performed using another method such as air flow classification. Further, instead of the gas atomizing method, the water atomizing method may be used.

見掛密度は、ガスアトマイズにおけるガス圧、ガス流量、ガス温度、集束角を、適宜、調整して制御する。 The apparent density is controlled by appropriately adjusting the gas pressure, gas flow rate, gas temperature, and focusing angle in gas atomization.

次に、本発明のステンレス鋼部材の製造方法の一実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the method for manufacturing a stainless steel member of the present invention will be described.

本発明のステンレス鋼部材の製造方法は、造形工程と熱処理工程を有する。 The method for manufacturing a stainless steel member of the present invention includes a molding step and a heat treatment step.

まず、造形工程では、上記したステンレス鋼粉末を用いて、例えば積層造形法(金属粉末積層造形法)により、ステンレス鋼積層造形物(3次元構造物)を造形する。 First, in the modeling step, a stainless steel laminated model (three-dimensional structure) is modeled using the above-mentioned stainless steel powder, for example, by a layered manufacturing method (metal powder layered manufacturing method).

積層造形法として、例えば3Dプリンタ法を用いることができる。ここでは、レーザータイプのPowder bed fusion方式の3Dプリンターを用いる。特に3Dプリンターの設定条件は規定しない。溶融過多や溶融不足を防止する観点から、例えば、レーザー出力は150~300W、スキャンスピードは700~1100mm/sとすることが好ましい。 As the laminated molding method, for example, a 3D printer method can be used. Here, a laser-type Powered fusion 3D printer is used. In particular, the setting conditions for the 3D printer are not specified. From the viewpoint of preventing excessive melting and insufficient melting, for example, the laser output is preferably 150 to 300 W, and the scan speed is preferably 700 to 1100 mm / s.

ついで、熱処理工程では、造形後の3次元構造物に対して、所定の条件で焼入処理および焼戻処理を施し、本発明のステンレス鋼部材を得る。この熱処理工程では、850~1150℃の範囲の温度に加熱した後、空冷以上の平均冷却速度で表面温度が50℃以下となる温度まで冷却する焼入処理を施す。その後、500~650℃の範囲の温度(焼戻温度)に加熱する焼戻処理を施す。 Then, in the heat treatment step, the three-dimensional structure after molding is subjected to quenching treatment and tempering treatment under predetermined conditions to obtain the stainless steel member of the present invention. In this heat treatment step, after heating to a temperature in the range of 850 to 1150 ° C., a quenching treatment is performed in which the surface temperature is cooled to a temperature of 50 ° C. or lower at an average cooling rate equal to or higher than air cooling. Then, a tempering process is performed in which the temperature is in the range of 500 to 650 ° C. (tempering temperature).

ここで、「空冷以上の平均冷却速度」とは、0.01℃/s以上である。なお、「水冷以上の平均冷却速度」とする場合は、0.2℃/s以上である。 Here, the "average cooling rate of air cooling or higher" is 0.01 ° C./s or higher. In the case of "average cooling rate of water cooling or higher", it is 0.2 ° C./s or higher.

[焼入処理]
焼入処理の加熱温度(再加熱の温度)は、マルテンサイト相を微細化する観点から、850~1150℃とする。より好ましくは900℃以上とし、より好ましくは1050℃以下とする。
[Quenching]
The heating temperature (temperature of reheating) of the quenching treatment is 850 to 1150 ° C. from the viewpoint of miniaturizing the martensite phase. It is more preferably 900 ° C. or higher, and more preferably 1050 ° C. or lower.

なお、均熱性の観点からは、上記した再加熱温度で10分間以上保持することが好ましい。再加熱温度での保持時間は、60分以下とすることが好ましい。 From the viewpoint of soaking property, it is preferable to keep the temperature at the above-mentioned reheating temperature for 10 minutes or more. The holding time at the reheating temperature is preferably 60 minutes or less.

また、焼入処理の冷却速度は、所望の低温靭性を確保する観点から、空冷以上とする。好ましくは、平均冷却速度で0.01℃/s以上とすることが好ましく、200℃/s以下とすることが好ましい。ここで平均冷却速度とは、冷却開始から冷却停止までの冷却速度の平均である。冷却停止温度は、3次元構造物の表面温度で50℃以下となる温度とする。50℃超えでは残留オーステナイトが過剰に析出し、所望の高強度を得ることができない。 Further, the cooling rate of the quenching treatment is set to be equal to or higher than that of air cooling from the viewpoint of ensuring the desired low temperature toughness. The average cooling rate is preferably 0.01 ° C./s or higher, and preferably 200 ° C./s or lower. Here, the average cooling rate is the average cooling rate from the start of cooling to the stop of cooling. The cooling stop temperature is set to a temperature at which the surface temperature of the three-dimensional structure is 50 ° C. or lower. Above 50 ° C., retained austenite is excessively precipitated, and the desired high strength cannot be obtained.

[焼戻処理]
焼戻処理の温度(焼戻温度)が650℃超えとなると、オーステナイト相が過剰に析出し、所望の高強度を得ることができない。一方、焼戻温度が500℃未満になると、強度が過剰に高くなり、所望の低温靭性を得ることができない。このため、焼戻温度は500~650℃とする。
[Tempering]
When the temperature of the tempering treatment (tempering temperature) exceeds 650 ° C., the austenite phase is excessively precipitated and the desired high strength cannot be obtained. On the other hand, when the tempering temperature is less than 500 ° C., the strength becomes excessively high and the desired low temperature toughness cannot be obtained. Therefore, the tempering temperature is set to 500 to 650 ° C.

なお、均熱性の観点から、上記した焼戻温度で10分間以上保持することが好ましい。焼戻温度での保持時間は、60分以下とすることが好ましい。 From the viewpoint of soaking property, it is preferable to keep the tempering temperature at the above-mentioned tempering temperature for 10 minutes or more. The holding time at the tempering temperature is preferably 60 minutes or less.

また、焼戻処理の冷却速度は、所望の低温靭性を確保する観点から、空冷以上とする。好ましくは、平均冷却速度で0.01℃/s以上とすることが好ましく、200℃/s以下とすることが好ましい。 Further, the cooling rate of the tempering process is set to be equal to or higher than that of air cooling from the viewpoint of ensuring the desired low temperature toughness. The average cooling rate is preferably 0.01 ° C./s or higher, and preferably 200 ° C./s or lower.

なお、本発明のステンレス鋼部材の製造方法では、所望の形状にするため、上記した熱処理工程前あるいは熱処理工程後に、さらに、3次元構造物に対する機械加工を施してもよい。 In the method for manufacturing a stainless steel member of the present invention, in order to obtain a desired shape, the three-dimensional structure may be further machined before or after the heat treatment step described above.

以上説明したように、本発明のステンレス鋼粉末から造形された本発明のステンレス鋼部材は、高強度、かつ、優れた耐食性および低温靭性を有するため、油井などの高腐食環境下で用いられる圧縮機やポンプ等の機器の構成材料(例えば、摺動部)として好適に使用することができる。また、油井用のアクセサリーとしても使用できる。そして、本発明によれば、さまざまな形状をした特殊部材の製造コストを低減可能であり、また寸法精度の向上も可能である。 As described above, the stainless steel member of the present invention formed from the stainless steel powder of the present invention has high strength, excellent corrosion resistance and low temperature toughness, and therefore is used in a highly corrosive environment such as an oil well. It can be suitably used as a constituent material (for example, a sliding portion) of equipment such as a machine or a pump. It can also be used as an accessory for oil wells. Further, according to the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost of special members having various shapes, and it is also possible to improve the dimensional accuracy.

以下、実施例に基づき、本発明を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. The present invention is not limited to the following examples.

表1に示す合金の製造方法の詳細を説明する。まず、表1に示す所定量の成分組成を、高周波真空溶解炉(減圧下のAr雰囲気、溶解温度1600℃以上)によって溶解し、鋳造して、これら合金のマスターインゴットを製造した。ついで、合金のマスターインゴットを、Ar雰囲気中で、再溶解し、ガスアトマイズ法で粉末化して、粉末合金を得た。そして、分級によって粒径D50が異なる各合金粉末(ステンレス鋼粉末)を得た。ステンレス鋼粉末の粒径D50、見掛密度は、それぞれ上述の方法で測定し、その値を表2に示す。 The details of the alloy manufacturing method shown in Table 1 will be described. First, a predetermined amount of the component composition shown in Table 1 was melted in a high-frequency vacuum melting furnace (Ar atmosphere under reduced pressure, melting temperature of 1600 ° C. or higher) and cast to produce a master ingot of these alloys. Then, the master ingot of the alloy was redissolved in an Ar atmosphere and pulverized by a gas atomizing method to obtain a powder alloy. Then, each alloy powder (stainless steel powder) having a particle size D 50 different depending on the classification was obtained. The particle size D 50 and the apparent density of the stainless steel powder were measured by the above-mentioned methods, and the values are shown in Table 2.

ついで、市販の3Dプリンター(レーザータイプのPowder bed fusion方式)を用いて、これらの粉末合金から50mm×80mm×12mmt(t:積層厚)の大きさの3次元構造物を作製した。この際のレーザー出力は250W、スキャンスピードは900mm/s、1層の積層厚さは40μmであった。ついで、作製した3次元構造物に対して、表2に示す条件で熱処理工程を施し、ステンレス鋼部材を得た。 Then, using a commercially available 3D printer (laser type Powder bed fusion method), a three-dimensional structure having a size of 50 mm × 80 mm × 12 mmt (t: laminated thickness) was produced from these powder alloys. At this time, the laser output was 250 W, the scan speed was 900 mm / s, and the layered thickness of one layer was 40 μm. Then, the produced three-dimensional structure was subjected to a heat treatment step under the conditions shown in Table 2 to obtain a stainless steel member.

得られたステンレス鋼部材から、以下に示す方法でそれぞれ試験片を採取し、組織観察、引張試験、シャルピー衝撃試験および耐食性試験を実施した。試験方法は、つぎの通りとした。 Test pieces were collected from the obtained stainless steel members by the methods shown below, and microstructure observation, tensile test, Charpy impact test and corrosion resistance test were carried out. The test method was as follows.

(1)組織観察
得られたステンレス鋼部材から、造形方向(積層面に対して垂直方向)に直行する方向の断面が観察面となるように、組織観察用試験片を採取した。得られた組織観察用試験片をビレラ試薬(ピクリン酸、塩酸およびエタノールをそれぞれ2g、10mlおよび100mlの割合で混合した試薬)で腐食して走査型電子顕微鏡(倍率:1000倍)で組織を撮像し、画像解析装置を用いて、フェライト相の組織分率(面積率)を算出し、これをフェライト相の体積率(%)とした。
(1) Structure observation From the obtained stainless steel member, a test piece for structure observation was collected so that the cross section in the direction perpendicular to the modeling direction (perpendicular to the laminated surface) was the observation surface. The obtained tissue observation test piece was corroded with a bilera reagent (a reagent in which picrinic acid, hydrochloric acid and ethanol were mixed at a ratio of 2 g, 10 ml and 100 ml, respectively), and the tissue was imaged with a scanning electron microscope (magnification: 1000 times). Then, the microstructure fraction (area ratio) of the ferrite phase was calculated using an image analysis device, and this was taken as the volume fraction (%) of the ferrite phase.

また、得られたステンレス鋼部材から、X線回折用試験片を採取し、造形方向に直交する方向の断面が測定面となるように、研削および研磨した。そして、X線回折法を用いて残留オーステナイト(γ)量を測定した。残留オーステナイト量は、γの(220)面、αの(211)面、の回折X線積分強度を測定し、次式を用いて体積率に換算した。
γ(体積率)=100/(1+(IαRγ/IγRα))
ここで、Iα:αの積分強度、Rα:αの結晶学的理論計算値、Iγ:γの積分強度、Rγ:γの結晶学的理論計算値である。
Further, a test piece for X-ray diffraction was collected from the obtained stainless steel member, and ground and polished so that the cross section in the direction orthogonal to the modeling direction became the measurement surface. Then, the amount of retained austenite (γ) was measured by using an X-ray diffraction method. The amount of retained austenite was converted into a volume fraction by measuring the diffraction X-ray integrated intensity of the (220) plane of γ and the (211) plane of α and using the following equation.
γ (volume fraction) = 100 / (1+ (IαRγ / IγRα))
Here, the integrated intensity of Iα: α, the crystallographic theoretically calculated value of Rα: α, the integrated intensity of Iγ: γ, and the crystallographic theoretically calculated value of Rγ: γ.

そして、焼戻しマルテンサイト相の組織分率(体積%)は、フェライト相および残留オーステナイト相以外の残部として求めた。 Then, the structural fraction (% by volume) of the tempered martensite phase was determined as the balance other than the ferrite phase and the retained austenite phase.

(2)引張試験
得られたステンレス鋼部材から、造形方向に直行する方向が引張方向となるように、JIS13Bハーフ(GL=25mm)の試験片を採取した。そして、JIS規格(Z2241:2011)に準拠して、引張試験を実施し、引張特性(降伏強さYS、引張強さTS)を求めた。ここでは、降伏強さが758MPa以上のものを高強度と評価し、合格とした。一方、降伏強さが758MPa未満のものは不合格とした。
(2) Tensile test From the obtained stainless steel member, a test piece of JIS13B half (GL = 25 mm) was collected so that the direction perpendicular to the modeling direction was the tensile direction. Then, a tensile test was carried out in accordance with JIS standard (Z2241: 2011), and tensile properties (yield strength YS, tensile strength TS) were obtained. Here, those having a yield strength of 758 MPa or more were evaluated as high strength and were accepted. On the other hand, those with a yield strength of less than 758 MPa were rejected.

(3)シャルピー衝撃試験
得られたステンレス鋼部材から、試験片長手方向が造形方向と直行するように、Vノッチ試験片(10mm厚)を採取し、JIS Z 2242(2018年)の規定に準拠して、シャルピー衝撃試験を実施した。試験温度は-10℃とし、-10℃における吸収エネルギーvE-10を求め、低温靭性を評価した。なお、試験片は各3本とし、得られた値の算術平均をステンレス鋼部材の吸収エネルギー(J)とした。ここでは、-10℃における吸収エネルギーvE-10が40J以上のものを高靭性であると評価し、合格とした。一方、vE-10が40J未満のものは不合格とした。
(3) Charpy impact test A V-notch test piece (10 mm thick) was collected from the obtained stainless steel member so that the longitudinal direction of the test piece was perpendicular to the modeling direction, and conformed to the regulations of JIS Z 2242 (2018). Then, a Charpy impact test was carried out. The test temperature was −10 ° C., the absorbed energy vE-10 at −10 ° C. was determined, and the low temperature toughness was evaluated. The number of test pieces was three, and the arithmetic mean of the obtained values was taken as the absorbed energy (J) of the stainless steel member. Here, those having an absorption energy vE-10 at −10 ° C. of 40 J or more were evaluated as having high toughness and were accepted. On the other hand, those with vE- 10 less than 40J were rejected.

(4)耐食性試験
耐食性試験として、腐食試験、耐硫化物応力割れ試験(耐SSC試験)および耐硫化物応力腐食割れ試験(耐SCC試験)を行った。
(4) Corrosion resistance test As a corrosion resistance test, a corrosion test, a sulfide stress cracking resistance test (SSC resistance test), and a sulfide stress corrosion cracking resistance test (SCC resistance test) were performed.

[腐食試験]
得られたステンレス鋼部材から、厚さ3mm×幅30mm×長さ40mmの腐食試験片を機械加工によって作製し、腐食試験を実施し、耐炭酸ガス腐食性を評価した。
[Corrosion test]
From the obtained stainless steel member, a corrosion test piece having a thickness of 3 mm, a width of 30 mm, and a length of 40 mm was produced by machining, and a corrosion test was carried out to evaluate the carbon dioxide gas corrosion resistance.

腐食試験は、オートクレーブ中に保持された試験液:20質量%NaCl水溶液(液温:200℃、30気圧のCOガス雰囲気)中に、上記の腐食試験片を浸漬し、浸漬期間を14日間(336時間)として実施した。腐食試験後の試験片について重量を測定し、腐食試験前後の重量減から計算し、腐食速度を求めた。腐食速度が0.125mm/y以下のものを合格とし、0.125mm/y超えのものを不合格とした。 In the corrosion test, the above corrosion test piece was immersed in a test solution held in an autoclave: a 20% by mass NaCl aqueous solution (liquid temperature: 200 ° C., CO 2 gas atmosphere at 30 atm), and the immersion period was 14 days. It was carried out as (336 hours). The weight of the test piece after the corrosion test was measured, and the corrosion rate was calculated from the weight loss before and after the corrosion test. Those having a corrosion rate of 0.125 mm / y or less were rejected, and those having a corrosion rate of more than 0.125 mm / y were rejected.

また、腐食試験後の試験片について、倍率:10倍のルーペを用いて試験片表面の孔食発生の有無を観察した。なお、孔食有りとは、直径:0.2mm以上の孔食が有る場合をいう。ここでは、孔食の発生が無いものを合格とし、孔食の発生が有るものを不合格とした。 In addition, the presence or absence of pitting corrosion on the surface of the test piece was observed using a loupe with a magnification of 10 times for the test piece after the corrosion test. In addition, the presence of pitting corrosion means the case where there is pitting corrosion having a diameter of 0.2 mm or more. Here, those without pitting corrosion were regarded as acceptable, and those with pitting corrosion were rejected.

なお、本実施例では、上記腐食速度が0.125mm/y以下、かつ、上記孔食の発生が無いものを、耐炭酸ガス腐食性に優れると評価する。 In this embodiment, those having a corrosion rate of 0.125 mm / y or less and no pitting corrosion are evaluated as having excellent carbon dioxide corrosion resistance.

[耐SSC試験]
得られたステンレス鋼部材から、試験片長手方向が造形方向と直行するように、丸棒状の試験片(直径:6.4mmφ)を機械加工によって作製し、NACE(National Association of Corrosion and Engineerings) TM0177 Method Aに準拠して、耐硫化物応力割れ試験(耐SSC(Sulfide Stress Cracking)試験)を実施した。
[SSC resistance test]
From the obtained stainless steel member, a round bar-shaped test piece (diameter: 6.4 mmφ) was machined so that the longitudinal direction of the test piece was perpendicular to the modeling direction, and NACE (National Association of Corrosion and Engineerings) TM0177. A sulfide stress cracking resistance test (SSC (Sulfide Stress Cracking) test) was carried out in accordance with Method A.

耐SSC試験は、オートクレーブ中に保持された試験液:20質量%NaCl水溶液(液温:25℃、HS:0.1気圧、CO:0.9気圧の雰囲気)に、酢酸+酢酸Naを加えてpH:3.5に調整した水溶液を用い、この水溶液中に試験片を浸漬し、浸漬時間を720時間とし、降伏応力の90%を負荷応力として負荷して、実施した。そして、試験後の試験片について、割れの有無を観察した。ここでは、割れが無いものを合格とし、割れが有るものを不合格とした。 In the SSC resistance test, acetic acid + acetic acid was added to the test solution held in the autoclave: 20% by mass NaCl aqueous solution (liquid temperature: 25 ° C., H2S : 0.1 atm, CO 2 : 0.9 atm atmosphere). Using an aqueous solution adjusted to pH: 3.5 by adding Na, the test piece was immersed in this aqueous solution, the immersion time was set to 720 hours, and 90% of the yield stress was loaded as a load stress. Then, the presence or absence of cracks was observed in the test piece after the test. Here, those without cracks were regarded as acceptable, and those with cracks were regarded as rejected.

[耐SCC試験]
得られたステンレス鋼部材から、機械加工により、厚さ3mm×幅10mm×長さ65mmの4点曲げ試験片を採取し、EFC(European Federation of Corrosion)17に準拠して、耐硫化物応力腐食割れ試験(耐SCC(Sulfide Stress Corrosion Cracking)試験)を実施した。
[SCC resistance test]
From the obtained stainless steel member, a 4-point bending test piece having a thickness of 3 mm, a width of 10 mm, and a length of 65 mm was collected by machining, and sulfide stress corrosion resistance resistance corrosion resistance was obtained in accordance with EFC (European Federation of Corrosion) 17. A cracking test (SCC (Sulfide Stress Corrosion Cracking) test) was carried out.

耐SCC試験は、オートクレーブ中に保持された試験液:20質量%NaCl水溶液(液温:100℃、HS:0.1気圧、CO:30気圧の雰囲気)に、酢酸+酢酸Naを加えてpH:3.3に調整した水溶液を用い、この水溶液中に試験片を浸漬し、浸漬時間を720時間とし、降伏応力の100%を負荷応力として負荷して、実施した。試験後の試験片について、割れの有無を観察した。ここでは、割れが無いものを合格とし、割れが有るものを不合格とした。 In the SCC resistance test, acetic acid + sodium acetate was added to a test solution held in an autoclave: a 20% by mass NaCl aqueous solution (liquid temperature: 100 ° C., H2S : 0.1 atm, CO 2 : 30 atm atmosphere). In addition, using an aqueous solution adjusted to pH: 3.3, the test piece was immersed in this aqueous solution, the immersion time was set to 720 hours, and 100% of the yield stress was loaded as a load stress. The presence or absence of cracks was observed in the test piece after the test. Here, those without cracks were regarded as acceptable, and those with cracks were regarded as rejected.

得られた結果を表3に示す。 The obtained results are shown in Table 3.

Figure 2022006584000001
Figure 2022006584000001

Figure 2022006584000002
Figure 2022006584000002

Figure 2022006584000003
Figure 2022006584000003

本発明例は、いずれも、上記した成分組成、粒径D50および見掛密度が適切な範囲内に制御されたステンレス鋼粉末であった。そして、この鋼粉末から造形されたステンレス鋼部材は、高強度であり、低温環境における優れた低温靭性を有するとともに、CO、Clを含む高温の厳しい腐食環境下やHSを含む環境下における優れた耐食性を有していた。 All of the examples of the present invention were stainless steel powders in which the above-mentioned composition, particle size D50 and apparent density were controlled within appropriate ranges. The stainless steel member formed from this steel powder has high strength and excellent low-temperature toughness in a low-temperature environment, and also in a high-temperature severe corrosion environment containing CO 2 , Cl- and an environment containing H 2S . It had excellent corrosion resistance underneath.

一方、本発明の範囲を外れる比較例は、ステンレス鋼粉末が適切な範囲内に制御されていなかった。そして、この鋼粉末から造形されたステンレス鋼部材は、降伏強さ、耐食性、低温靭性の少なくとも1つが本発明で目的とする特性値を得られていなかった。 On the other hand, in the comparative example outside the scope of the present invention, the stainless steel powder was not controlled within an appropriate range. The stainless steel member formed from this steel powder does not have at least one of yield strength, corrosion resistance, and low temperature toughness, which is the characteristic value desired in the present invention.

Claims (6)

質量%で、
C :0.001~0.06%、 Si:0.01~1.0%、
Mn:0.01~2.0%、 P :0.05%以下、
S :0.005%未満、 Cr:15.0%超え19.0%以下、
Ni:2.5~6.0%、 V :0.005~0.5%、
Al:0.1%以下、 N :0.100%以下、
O :0.3%以下を含有し、さらに、
Mo:3.5%以下、Cu:3.5%以下、W:3.0%以下、Nb:0.5%以下のうちから選択された1種以上を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
粒径D50が10~200μmであり、
見掛密度が3.5~5.0Mg/mであることを特徴とするステンレス鋼粉末。
By mass%,
C: 0.001 to 0.06%, Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.01-2.0%, P: 0.05% or less,
S: Less than 0.005%, Cr: 15.0% or more and 19.0% or less,
Ni: 2.5-6.0%, V: 0.005-0.5%,
Al: 0.1% or less, N: 0.100% or less,
O: Contains 0.3% or less, and further
Contains one or more selected from Mo: 3.5% or less, Cu: 3.5% or less, W: 3.0% or less, Nb: 0.5% or less.
The balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities,
The particle size D 50 is 10 to 200 μm,
A stainless steel powder characterized by an apparent density of 3.5 to 5.0 Mg / m 3 .
前記成分組成に加えてさらに、質量%で、
Ti:0~0.30%、 B :0~0.0050%、
Zr:0~0.2%、 Co:0~1.0%、
Ta:0~0.1%、 Ca:0~0.0050%、
REM:0~0.01%、 Mg:0~0.01%、
Sn:0~0.5%、 Sb:0~0.5%
のうちから選択された1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載のステンレス鋼粉末。
In addition to the composition of the above components, by mass%,
Ti: 0 to 0.30%, B: 0 to 0.0050%,
Zr: 0 to 0.2%, Co: 0 to 1.0%,
Ta: 0 to 0.1%, Ca: 0 to 0.0050%,
REM: 0 to 0.01%, Mg: 0 to 0.01%,
Sn: 0 to 0.5%, Sb: 0 to 0.5%
The stainless steel powder according to claim 1, wherein the stainless steel powder is contained in one or more selected from the above.
質量%で、
C :0.001~0.06%、 Si:0.01~1.0%、
Mn:0.01~2.0%、 P :0.05%以下、
S :0.005%未満、 Cr:15.0%超え19.0%以下、
Ni:2.5~6.0%、 V :0.005~0.5%、
Al:0.1%以下、 N :0.100%以下、
O :0.3%以下を含有し、さらに、
Mo:3.5%以下、Cu:3.5%以下、W:3.0%以下、Nb:0.5%以下のうちから選択された1種以上を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
体積率で、45%以上の焼戻マルテンサイト相、0~40%のフェライト相、および25%以下の残留オーステナイト相からなる鋼組織を有し、
降伏強さが758MPa以上であり、シャルピー衝撃試験における試験温度-10℃での吸収エネルギーvE-10が40J以上であることを特徴とするステンレス鋼部材。
By mass%,
C: 0.001 to 0.06%, Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.01-2.0%, P: 0.05% or less,
S: Less than 0.005%, Cr: 15.0% or more and 19.0% or less,
Ni: 2.5-6.0%, V: 0.005-0.5%,
Al: 0.1% or less, N: 0.100% or less,
O: Contains 0.3% or less, and further
Contains one or more selected from Mo: 3.5% or less, Cu: 3.5% or less, W: 3.0% or less, Nb: 0.5% or less.
The balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities,
It has a steel structure consisting of a tempered martensite phase of 45% or more, a ferrite phase of 0 to 40%, and a residual austenite phase of 25% or less by volume.
A stainless steel member having a yield strength of 758 MPa or more and an absorbed energy vE- 10 at a test temperature of −10 ° C. in a Charpy impact test of 40 J or more.
前記成分組成に加えてさらに、質量%で、
Ti:0~0.30%、 B :0~0.0050%、
Zr:0~0.2%、 Co:0~1.0%、
Ta:0~0.1%、 Ca:0~0.0050%、
REM:0~0.01%、 Mg:0~0.01%、
Sn:0~0.5%、 Sb:0~0.5%
のうちから選択された1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項3に記載のステンレス鋼部材。
In addition to the composition of the above components, by mass%,
Ti: 0 to 0.30%, B: 0 to 0.0050%,
Zr: 0 to 0.2%, Co: 0 to 1.0%,
Ta: 0 to 0.1%, Ca: 0 to 0.0050%,
REM: 0 to 0.01%, Mg: 0 to 0.01%,
Sn: 0 to 0.5%, Sb: 0 to 0.5%
The stainless steel member according to claim 3, wherein the stainless steel member contains one or more selected from the above.
請求項1または2に記載のステンレス鋼粉末を用いて造形物を形成する造形工程と、
前記造形工程で形成された造形物に対して、850~1150℃の温度に加熱した後、空冷以上の平均冷却速度で50℃以下の温度まで冷却する焼入処理と、500~650℃の焼戻温度に加熱する焼戻処理とを施す熱処理工程と、
を有することを特徴とするステンレス鋼部材の製造方法。
A modeling step of forming a model using the stainless steel powder according to claim 1 or 2.
A quenching process in which the model formed in the molding step is heated to a temperature of 850 to 1150 ° C. and then cooled to a temperature of 50 ° C. or lower at an average cooling rate equal to or higher than air cooling, and a quenching process at 500 to 650 ° C. A heat treatment process that performs a tempering process that heats to the return temperature,
A method for manufacturing a stainless steel member.
前記造形工程は、積層造形法を用いて造形物を形成する工程であることを特徴とする請求項5に記載のステンレス鋼部材の製造方法。 The method for manufacturing a stainless steel member according to claim 5, wherein the modeling step is a step of forming a modeled object by using a laminated modeling method.
JP2020108891A 2020-06-24 2020-06-24 Stainless steel powder, stainless steel member and method for producing stainless steel member Active JP7255559B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020108891A JP7255559B2 (en) 2020-06-24 2020-06-24 Stainless steel powder, stainless steel member and method for producing stainless steel member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020108891A JP7255559B2 (en) 2020-06-24 2020-06-24 Stainless steel powder, stainless steel member and method for producing stainless steel member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022006584A true JP2022006584A (en) 2022-01-13
JP7255559B2 JP7255559B2 (en) 2023-04-11

Family

ID=80110269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020108891A Active JP7255559B2 (en) 2020-06-24 2020-06-24 Stainless steel powder, stainless steel member and method for producing stainless steel member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7255559B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115354239A (en) * 2022-08-17 2022-11-18 常熟市港城不锈钢装饰有限责任公司 Heat-resistant alloy steel and preparation method thereof
CN115383125A (en) * 2022-09-05 2022-11-25 中铁物总资源科技有限公司 System and method for preparing spherical alloy steel powder based on rail steel
CN115595462A (en) * 2022-11-07 2023-01-13 西安建筑科技大学(Cn) Method for manufacturing high-density Fe-Mn-Al-C light high-strength steel in additive mode
CN116219295A (en) * 2023-03-10 2023-06-06 天津大学 Double-phase stainless steel powder for laser additive manufacturing and method for manufacturing double-phase stainless steel by in-situ laser additive
WO2024070784A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Jfeスチール株式会社 Stainless steel powder, stainless steel member, and stainless steel member manufacturing method
CN116219295B (en) * 2023-03-10 2024-05-10 天津大学 Double-phase stainless steel powder for laser additive manufacturing and method for manufacturing double-phase stainless steel by in-situ laser additive

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005336595A (en) * 2003-08-19 2005-12-08 Jfe Steel Kk High strength stainless steel pipe excellent in corrosion resistance for use in oil well and method for production thereof
WO2013146046A1 (en) * 2012-03-26 2013-10-03 新日鐵住金株式会社 Stainless steel for oil wells and stainless steel pipe for oil wells
JP2015175026A (en) * 2014-03-14 2015-10-05 山陽特殊製鋼株式会社 Precipitation hardening stainless steel powder obtaining high strength after sinter-aging treatment, manufacturing method therefor and molded body thereof
JP2016102229A (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder for molding
JP2016194143A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder consisting of spherical particle
US20170341149A1 (en) * 2014-12-09 2017-11-30 Ge Oil & Gas Uk Limited End fitting and method of manufacture

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005336595A (en) * 2003-08-19 2005-12-08 Jfe Steel Kk High strength stainless steel pipe excellent in corrosion resistance for use in oil well and method for production thereof
WO2013146046A1 (en) * 2012-03-26 2013-10-03 新日鐵住金株式会社 Stainless steel for oil wells and stainless steel pipe for oil wells
JP2015175026A (en) * 2014-03-14 2015-10-05 山陽特殊製鋼株式会社 Precipitation hardening stainless steel powder obtaining high strength after sinter-aging treatment, manufacturing method therefor and molded body thereof
JP2016102229A (en) * 2014-11-27 2016-06-02 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder for molding
US20170341149A1 (en) * 2014-12-09 2017-11-30 Ge Oil & Gas Uk Limited End fitting and method of manufacture
JP2016194143A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 山陽特殊製鋼株式会社 Metal powder consisting of spherical particle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115354239A (en) * 2022-08-17 2022-11-18 常熟市港城不锈钢装饰有限责任公司 Heat-resistant alloy steel and preparation method thereof
CN115383125A (en) * 2022-09-05 2022-11-25 中铁物总资源科技有限公司 System and method for preparing spherical alloy steel powder based on rail steel
WO2024070784A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Jfeスチール株式会社 Stainless steel powder, stainless steel member, and stainless steel member manufacturing method
CN115595462A (en) * 2022-11-07 2023-01-13 西安建筑科技大学(Cn) Method for manufacturing high-density Fe-Mn-Al-C light high-strength steel in additive mode
CN115595462B (en) * 2022-11-07 2023-11-21 西安建筑科技大学 Method for manufacturing high-density Fe-Mn-Al-C light high-strength steel by additive
CN116219295A (en) * 2023-03-10 2023-06-06 天津大学 Double-phase stainless steel powder for laser additive manufacturing and method for manufacturing double-phase stainless steel by in-situ laser additive
CN116219295B (en) * 2023-03-10 2024-05-10 天津大学 Double-phase stainless steel powder for laser additive manufacturing and method for manufacturing double-phase stainless steel by in-situ laser additive

Also Published As

Publication number Publication date
JP7255559B2 (en) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6399259B1 (en) High strength stainless steel seamless steel pipe for oil well and method for producing the same
JP6304460B1 (en) High strength stainless steel seamless steel pipe for oil well and method for producing the same
JP7255559B2 (en) Stainless steel powder, stainless steel member and method for producing stainless steel member
JP6677310B2 (en) Steel materials and steel pipes for oil wells
JP5109222B2 (en) High strength stainless steel seamless steel pipe for oil well with excellent corrosion resistance and method for producing the same
JP6966006B2 (en) Martensitic stainless steel
JP5950045B2 (en) Steel sheet and manufacturing method thereof
WO2017138050A1 (en) High strength stainless steel seamless pipe for oil well and manufacturing method therefor
JP6156609B1 (en) High strength stainless steel seamless steel pipe for oil well and method for producing the same
WO2016038809A1 (en) High strength seamless steel pipe for use in oil wells and manufacturing method thereof
JP6597887B2 (en) High-strength steel material and manufacturing method thereof
JP4363403B2 (en) Steel for line pipe excellent in HIC resistance and line pipe manufactured using the steel
WO2012011469A1 (en) Rolled steel bar or wire for hot forging
KR20180132910A (en) High tensile steel and marine structures
JP2019112679A (en) Steel, steel pipe for oil well, and method for producing steel
JP2019112680A (en) Steel, steel pipe for oil well, and method for producing steel
JP6801376B2 (en) Seamless steel pipe for high-strength low-alloy oil wells and its manufacturing method
JP2006016637A (en) High-strength stainless steel pipe for oil well superior in corrosion resistance to carbon dioxide gas
KR101937005B1 (en) Weld joint
JPWO2020203336A1 (en) Solid wire for gas metal arc welding and gas metal arc welding method
JP2017053028A (en) Ferrite-martensite two-phase stainless steel and manufacturing method therefor
JP2005232515A (en) Thick steel plate having excellent high heat input welded join toughness
JP7173362B2 (en) Steel suitable for use in sour environments
JP2002371338A (en) Steel superior in toughness at laser weld
WO2024070784A1 (en) Stainless steel powder, stainless steel member, and stainless steel member manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230228

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230313

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7255559

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150