JP2022098633A - Austenitic stainless steel sheet, method for producing austenitic stainless steel sheet and automobile exhaust component - Google Patents
Austenitic stainless steel sheet, method for producing austenitic stainless steel sheet and automobile exhaust component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022098633A JP2022098633A JP2020212134A JP2020212134A JP2022098633A JP 2022098633 A JP2022098633 A JP 2022098633A JP 2020212134 A JP2020212134 A JP 2020212134A JP 2020212134 A JP2020212134 A JP 2020212134A JP 2022098633 A JP2022098633 A JP 2022098633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- content
- stainless steel
- austenitic stainless
- steel sheet
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005204 segregation Methods 0.000 claims description 54
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 5
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 52
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 52
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 13
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 12
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 8
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼板、オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法及び自動車排気系部品に関する。 The present invention relates to an austenitic stainless steel sheet, a method for manufacturing an austenitic stainless steel sheet, and automobile exhaust system parts.
自動車の排気マニホールド、コンバーター、フロントパイプおよびセンターパイプ等の排気系部材は、エンジンから排出される高温の排気ガスを通すため、排気系部材を構成する材料には、耐酸化性、高温強度、熱疲労特性等の多様な特性が要求される。また、排気系部材は、凝縮水腐食環境下にあることから、耐食性に優れることも要求される。更に加えて、排ガス規制の強化、エンジン性能の向上、車体軽量化等の観点から、これら排気系部材にはステンレス鋼が多く使用されている。また、近年では、排気ガス規制の強化が更に強まる他、燃費性能の向上、ダウンサイジング等の動きから、排気ガス温度は上昇傾向にある。加えて、ターボチャージャーの様な過給機を搭載するケースも多くなっており、エキゾーストマニホールドやターボチャージャーに使用されるステンレス鋼には耐熱性の一層の向上が求められる。排気ガスの最高温度は従来900℃程度であるが、今後は1000℃程度までの上昇が見込まれており、更には1050℃程度まで上昇する可能性がある。 Exhaust system members such as automobile exhaust manifolds, converters, front pipes and center pipes allow high-temperature exhaust gas discharged from the engine to pass through. Various characteristics such as are required. Further, since the exhaust system member is in a condensed water corrosive environment, it is also required to have excellent corrosion resistance. Furthermore, stainless steel is often used for these exhaust system members from the viewpoints of tightening exhaust gas regulations, improving engine performance, and reducing the weight of the vehicle body. Moreover, in recent years, the exhaust gas temperature has been on the rise due to the further tightening of exhaust gas regulations, improvement of fuel efficiency, downsizing and the like. In addition, there are many cases where a supercharger such as a turbocharger is installed, and stainless steel used for exhaust manifolds and turbochargers is required to have further improved heat resistance. The maximum temperature of exhaust gas has been about 900 ° C in the past, but it is expected to rise to about 1000 ° C in the future, and there is a possibility that it will rise to about 1050 ° C.
一方、ターボチャージャーの内部構造は複雑で、加給効率を高めるとともに、耐熱信頼性の確保が重要であり、主としてNi基合金や耐熱オーステナイト系ステンレス鋼が使用されている。代表的な耐熱オーステナイト系ステンレス鋼はSUS310S(25%Cr-20%Ni)である。また、ターボチャージャーのハウジングには鋳物が使用されているが、車体軽量化の観点から耐熱オーステナイト系ステンレス鋼での板金化による薄肉化の要望がある。 On the other hand, the internal structure of the turbocharger is complicated, and it is important to improve the feeding efficiency and ensure heat resistance, and Ni-based alloys and heat-resistant austenitic stainless steels are mainly used. A typical heat-resistant austenitic stainless steel is SUS310S (25% Cr-20% Ni). In addition, although casting is used for the housing of the turbocharger, there is a demand for thinning by sheet metal using heat-resistant austenitic stainless steel from the viewpoint of reducing the weight of the vehicle body.
このような排気ガス温度の上昇や部品の薄肉化の観点から、耐熱オーステナイト系ステンレス鋼の耐熱性をより向上させる必要がある。例えば、排気ガスの最高温度が1050℃程度まで上昇した場合、排気系部材や過給器を構成する部品の最高温度は950~1000℃程度となり、その温度領域でのクリープ特性等の耐熱性が必要となる。ただし、部品温度は常に最高温度に達しているわけではなく、最高温度より低い900℃程度となっている時間の方が長い場合が多い。しかしながら、オーステナイト系ステンレス鋼は、900℃程度で長時間時効するとσ相が析出する。σ相が析出すると、クリープ特性の低下が懸念される。また、σ相は高Cr濃度の相であるため、その近傍の鋼中のCr濃度が局所的に低下して耐食性が低下することが懸念される。つまり、耐熱オーステナイト系ステンレス鋼の開発においては、900℃程度で長時間時効した後の950~1000℃程度におけるクリープ特性や耐食性を考慮する必要が生じ、耐熱オーステナイト系ステンレスの耐熱性や耐食性を単純に向上するだけでなく、900℃程度の長時間時効におけるσ相の析出を抑制する技術の開発が必要となっている。 From the viewpoint of such an increase in the exhaust gas temperature and the thinning of parts, it is necessary to further improve the heat resistance of the heat-resistant austenitic stainless steel. For example, when the maximum temperature of the exhaust gas rises to about 1050 ° C, the maximum temperature of the exhaust system members and the parts constituting the turbocharger becomes about 950 to 1000 ° C, and the heat resistance such as creep characteristics in that temperature range becomes high. You will need it. However, the component temperature does not always reach the maximum temperature, and it is often the case that the time when the temperature is about 900 ° C., which is lower than the maximum temperature, is longer. However, in austenitic stainless steel, the σ phase precipitates when aged at about 900 ° C. for a long time. When the σ phase is precipitated, there is a concern that the creep characteristics may be deteriorated. Further, since the σ phase is a phase having a high Cr concentration, there is a concern that the Cr concentration in the steel in the vicinity thereof is locally reduced and the corrosion resistance is lowered. That is, in the development of heat-resistant austenitic stainless steel, it is necessary to consider the creep characteristics and corrosion resistance at about 950 to 1000 ° C after aging at about 900 ° C for a long time, and the heat resistance and corrosion resistance of heat-resistant austenitic stainless steel are simplified. It is necessary to develop a technique for suppressing the precipitation of the σ phase in a long-term aging of about 900 ° C.
特許文献1には、Nb、V、C、N、Al、Tiの含有量の最適範囲を定め、製造プロセスを最適化することにより、耐熱オーステナイト系ステンレス鋼のクリープ特性を向上することが記載されている。しかし、特許文献1に記載された技術は800℃でのクリープ特性の向上に関するものであり、900℃を超える範囲での耐熱性は考慮されていない。 Patent Document 1 describes that the creep characteristics of heat-resistant austenitic stainless steel are improved by defining the optimum range of Nb, V, C, N, Al, and Ti contents and optimizing the manufacturing process. ing. However, the technique described in Patent Document 1 relates to improvement of creep characteristics at 800 ° C., and does not consider heat resistance in a range exceeding 900 ° C.
特許文献2には、耐熱オーステナイト系ステンレス鋼の金属組織における結晶粒界の性格を制御することで、クリープ特性を向上する技術が記載されている。しかし、特許文献2に記載された技術は900℃および950℃でのクリープ特性に関するものであり、1000℃でのクリープ特性は検討されていない。また、900℃程度での長時間時効によるσ析出を考慮したクリープ特性や耐食に関する検討はされていない。 Patent Document 2 describes a technique for improving creep characteristics by controlling the characteristics of grain boundaries in the metal structure of heat-resistant austenitic stainless steel. However, the technique described in Patent Document 2 relates to creep characteristics at 900 ° C. and 950 ° C., and creep characteristics at 1000 ° C. have not been studied. In addition, no studies have been conducted on creep characteristics and corrosion resistance in consideration of σ precipitation due to long-term aging at about 900 ° C.
特許文献3には、NおよびNbの成分バランスを制御することで、耐熱オーステナイト系ステンレス鋼の1000℃での時効後の1000℃の高温強度を向上することが記載されている。しかし、σ相は1000℃において析出し難いため、特許文献3ではσ相の析出は考慮されていない。また、σ相の析出を考慮した耐食性の検討もされていない。 Patent Document 3 describes that by controlling the component balance of N and Nb, the high-temperature strength of heat-resistant austenitic stainless steel at 1000 ° C. after aging at 1000 ° C. is improved. However, since the σ phase is difficult to precipitate at 1000 ° C., the precipitation of the σ phase is not considered in Patent Document 3. Moreover, the corrosion resistance in consideration of the precipitation of the σ phase has not been investigated.
本発明の目的は、σ相析出温度域での長時間時効後の耐熱性および耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板、オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an austenitic stainless steel sheet, a method for manufacturing an austenitic stainless steel sheet, and an automobile exhaust system component having excellent heat resistance and corrosion resistance after long-term aging in the σ-phase precipitation temperature range.
上記課題を解決するために、本発明者らは、オーステナイト系ステンレス鋼板の時効後のクリープ特性および耐食性に及ぼす各種成分、母材内部の成分偏析の影響を鋭意検討した。その結果、時効後のσ相析出がクリープ特性および耐食性を低下させることを知見した。また、時効後のσ相析出は、鋼の成分バランスが影響することに加え、Ni偏析が大きい場合にσ相の析出が多くなることも知見した。Ni偏析が大きい場合、特に鋼板断面においてNi濃度が鋼中のNi含有量に比べて低い領域であるNi負偏析部においては、Ni濃度が鋼中のNi含有量より低いことによってσ析出がしやすくなっており、更に、Ni負偏析部内では他元素が更にミクロに偏析しており、局所的なσ析出しやすいミクロ偏析を生じ、σ析出しやすくなっていると考えている。これらの知見に基づき、σ相析出温度域で長時間時効後の耐熱性および耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板を発明するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors have diligently investigated the effects of various components on the creep characteristics and corrosion resistance of austenitic stainless steel sheets after aging and the segregation of components inside the base metal. As a result, it was found that the σ-phase precipitation after aging deteriorates the creep characteristics and corrosion resistance. It was also found that the σ phase precipitation after aging is affected by the component balance of the steel, and that the σ phase precipitation increases when the Ni segregation is large. When the Ni segregation is large, especially in the Ni negative segregation part where the Ni concentration is lower than the Ni content in the steel in the cross section of the steel plate, σ precipitation occurs because the Ni concentration is lower than the Ni content in the steel. Furthermore, it is considered that other elements are further microsegregated in the Ni negative segregation part, causing microsegregation in which local σ precipitation is likely to occur, and σ precipitation is likely to occur. Based on these findings, we have invented an austenitic stainless steel sheet having excellent heat resistance and corrosion resistance after long-term aging in the σ-phase precipitation temperature range.
すなわち、上記課題を解決することを目的とした本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1) 質量%で、
C:0.001%以上、0.300%以下、
N:0.001%以上、0.45%以下、
Si:0.10%以上、5.00%以下、
Mn:0.10%以上、12.00%以下、
P:0.060%以下、
S:0.0200%以下、
Cr:15.0%以上、35.0%以下、
Ni:2.0%以上、35.0%以下、
Cu:0.001%以上、5.00%以下、
Mo:0.001%以上、5.00%以下、
Al:0.001%以上、1.000%以下、
V:0.01%以上、1.00%以下、
B:0.0001%以上、0.0100%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0200%以下、
O:0.0150%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(i)および式(ii)を満たすことを特徴とする、オーステナイト系ステンレス鋼板。
5[Cr]+6[Si]+9[Mo]-2[Ni]-30[C]-70[N]-100[*Ni]/[Ni]≦0 ・・・式(i)
0.80≦[*Ni]/[Ni]<1.00 ・・・式(ii)
但し、式(i)および式(ii)中の[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味し、[*Ni]はNi負偏析部におけるNiの平均含有量(質量%)を意味する。
(2) 質量%で、
C:0.001%以上、0.080%未満、
N:0.20%超、0.39%以下、
Si:1.00%超、3.00%以下、
Mn:0.80%以上、3.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0018%以下、
Cr:20.0%以上、35.0%以下、
Ni:8.0%超、25.0%以下、
Cu:0.001%以上、3.40%以下、
Mo:0.001%以上、0.50%未満、
Al:0.005%超、0.130%以下、
V:0.01%以上、1.00%以下、
B:0.0001%以上、0.0100%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0200%以下、
O:0.0150%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(iii)および式(iv)を満たすことを特徴とする、オーステナイト系ステンレス鋼板。
5[Cr]+6[Si]+9[Mo]-2[Ni]-30[C]-70[N]-100[*Ni]/[Ni]≦0 ・・・式(iii)
0.80≦[*Ni]/[Ni]<1.00 ・・・式(iv)
但し、式(iii)および式(iv)中の[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味し、[*Ni]はNi負偏析部におけるNiの平均含有量(質量%)を意味する。
(3) Feの一部に代えて、質量%にて、更に
Ti:0.001%以上、1.00%以下、
Nb:0.001%以上、1.00%以下、
W:0.01%以上、3.00%以下、
Y:0.001%以上、0.50%以下、
REM:0.001%以上、0.50%以下、
Zr:0.01%以上、0.50%以下、
Hf:0.001%以上、1.0%以下、
Sn:0.001%以上、1.0%以下、
Mg:0.0001%以上、0.0100%以下、
Co:0.01%以上、1.00%以下、
Sb:0.001%以上、0.50%以下、
Bi:0.001%以上、1.0%以下、
Ta:0.001%以上、1.0%以下、
Ga:0.0001%以上、0.50%以下、
の1種または2種以上を含有することを特徴とする、(1)または(2)に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板。
(4) 自動車排気系部材に使用される、(1)~(3)のいずれか一項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板。
(5) (1)~(4)のいずれか一項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法であって、鋳造時の鋳片の厚みA(mm)、最終製品の厚みB(mm)、最終焼鈍温度C(℃)および最終焼鈍時間D(秒)が下記式(v)を満たすことを特徴とする、オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
50≦(C×D)/(A×B)≦700 ・・・式(v)
(6) (1)~(4)のいずれか一項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板よりなる自動車排気系部材を備えた自動車排気系部品。
That is, the gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) By mass%,
C: 0.001% or more, 0.300% or less,
N: 0.001% or more, 0.45% or less,
Si: 0.10% or more, 5.00% or less,
Mn: 0.10% or more and 12.00% or less,
P: 0.060% or less,
S: 0.0200% or less,
Cr: 15.0% or more, 35.0% or less,
Ni: 2.0% or more, 35.0% or less,
Cu: 0.001% or more, 5.00% or less,
Mo: 0.001% or more, 5.00% or less,
Al: 0.001% or more, 1.000% or less,
V: 0.01% or more, 1.00% or less,
B: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0200% or less,
O: 0.0150% or less,
An austenitic stainless steel sheet containing Fe and impurities, and satisfying the following formulas (i) and (ii).
5 [Cr] + 6 [Si] + 9 [Mo] -2 [Ni] -30 [C] -70 [N] -100 [* Ni] / [Ni] ≤ 0 ... Equation (i)
0.80≤ [* Ni] / [Ni] <1.00 ... Equation (ii)
However, the [element symbol] in the formula (i) and the formula (ii) means the content (mass%) of the element in the steel, and [* Ni] is the average content of Ni in the Ni negative segregation part. It means (mass%).
(2) By mass%,
C: 0.001% or more, less than 0.080%,
N: Over 0.20%, 0.39% or less,
Si: Over 1.00%, 3.00% or less,
Mn: 0.80% or more, 3.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0018% or less,
Cr: 20.0% or more, 35.0% or less,
Ni: Over 8.0%, 25.0% or less,
Cu: 0.001% or more, 3.40% or less,
Mo: 0.001% or more, less than 0.50%,
Al: Over 0.005%, 0.130% or less,
V: 0.01% or more, 1.00% or less,
B: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0200% or less,
O: 0.0150% or less,
An austenitic stainless steel sheet containing Fe and impurities, and satisfying the following formulas (iii) and (iv).
5 [Cr] + 6 [Si] + 9 [Mo] -2 [Ni] -30 [C] -70 [N] -100 [* Ni] / [Ni] ≤ 0 ... Equation (iii)
0.80≤ [* Ni] / [Ni] <1.00 ... Equation (iv)
However, the [element symbol] in the formula (iii) and the formula (iv) means the content (mass%) of the element in the steel, and [* Ni] is the average content of Ni in the Ni negative segregation part. It means (mass%).
(3) Instead of a part of Fe, in mass%, Ti: 0.001% or more, 1.00% or less,
Nb: 0.001% or more, 1.00% or less,
W: 0.01% or more, 3.00% or less,
Y: 0.001% or more, 0.50% or less,
REM: 0.001% or more, 0.50% or less,
Zr: 0.01% or more, 0.50% or less,
Hf: 0.001% or more, 1.0% or less,
Sn: 0.001% or more, 1.0% or less,
Mg: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Co: 0.01% or more, 1.00% or less,
Sb: 0.001% or more, 0.50% or less,
Bi: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ta: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ga: 0.0001% or more, 0.50% or less,
The austenitic stainless steel sheet according to (1) or (2), which contains one or more of the above.
(4) The austenitic stainless steel sheet according to any one of (1) to (3), which is used for an automobile exhaust system member.
(5) The method for manufacturing an austenite-based stainless steel sheet according to any one of (1) to (4), wherein the thickness A (mm) of the slab at the time of casting, the thickness B (mm) of the final product, and the like. A method for producing an austenite-based stainless steel sheet, wherein the final annealing temperature C (° C.) and the final annealing time D (sec) satisfy the following formula (v).
50 ≦ (C × D) / (A × B) ≦ 700 ・ ・ ・ Equation (v)
(6) An automobile exhaust system component including an automobile exhaust system member made of the austenitic stainless steel plate according to any one of (1) to (4).
本発明によれば、σ相析出温度域で長時間時効後の耐熱性および耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板、オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an austenitic stainless steel sheet, a method for producing an austenitic stainless steel sheet, and an automobile exhaust system component, which are excellent in heat resistance and corrosion resistance after long-term aging in the σ-phase precipitation temperature range.
なお、本発明に係るオーステナイト系ステンレス鋼板は、自動車のターボチャージャー部品、エキゾーストマニホールド、コンバーターなどの自動車排気系部材に適用することが可能である。また、その中でも特に、ガソリン車やディーゼル車に搭載されるターボチャージャーに好適に適用できる。ターボチャージャーについては、外装を構成するハウジングに適用できる。また、ノズルベーン式ターボチャージャー内部の精密部品である、バックプレート、オイルディフレクター、コンプレッサーホイール、ノズルマウント、ノズルプレート、ノズルベーン、ドライブリング、ドライブレバー等に好適に適用できる。ただし、本発明のオーステナイト系ステンレス鋼板の用途は、これらの用途に限定されるものではない。 The austenitic stainless steel sheet according to the present invention can be applied to automobile exhaust system members such as turbocharger parts, exhaust manifolds, and converters of automobiles. In particular, it can be suitably applied to a turbocharger mounted on a gasoline vehicle or a diesel vehicle. The turbocharger can be applied to the housing that constitutes the exterior. Further, it can be suitably applied to a back plate, an oil deflector, a compressor wheel, a nozzle mount, a nozzle plate, a nozzle vane, a drive ring, a drive lever and the like, which are precision parts inside a nozzle vane type turbocharger. However, the applications of the austenitic stainless steel sheet of the present invention are not limited to these applications.
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、以下の説明において、「X負偏析部」とは、鋼板断面において元素Xの平均含有量が鋼中の元素Xの含有量未満である領域を意味する。また、「X正偏析部」とは、鋼板断面において元素Xの平均含有量が鋼中のXの含有量超である領域を意味する。例えば、Ni負偏析部とは、鋼板断面においてNi平均含有量が鋼中のNi含有量未満の領域をいう。また、Cr正偏析部とは、鋼板断面においてCr平均含有量が鋼中のCr含有量を超える領域をいう。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the following description, the “X negative segregation portion” means a region where the average content of the element X in the cross section of the steel sheet is less than the content of the element X in the steel. Further, the “X positive segregation portion” means a region in which the average content of the element X exceeds the content of X in the steel in the cross section of the steel sheet. For example, the Ni negative segregation portion refers to a region where the average Ni content in the steel sheet cross section is less than the Ni content in the steel. Further, the Cr positive segregation portion refers to a region where the Cr average content exceeds the Cr content in the steel in the cross section of the steel sheet.
まず、本発明のオーステナイト系ステンレス鋼板の鋼組成の限定理由について説明する。ここで、鋼組成についての「%」は質量%を意味する。 First, the reason for limiting the steel composition of the austenitic stainless steel sheet of the present invention will be described. Here, "%" for the steel composition means mass%.
(C:0.001%以上、0.300%以下)
Cは、高温強度およびクリープ特性を向上する元素であるため、C含有量は0.001%以上とする。また、製造コストを考慮すると、C含有量は0.010%以上とすることが好ましい。C含有量は、より好ましくは、0.020%以上である。しかし、過度なC含有は、耐酸化性や耐粒界腐食性を低下させるため、C含有量は0.300%以下とする。また、σ析出温度域での時効後の耐食性の更なる向上を考慮すると、C含有量は0.080%未満とすることが好ましい。より好ましくは、0.075%以下である。
(C: 0.001% or more, 0.300% or less)
Since C is an element that improves high temperature strength and creep characteristics, the C content is 0.001% or more. Further, considering the production cost, the C content is preferably 0.010% or more. The C content is more preferably 0.020% or more. However, since excessive C content lowers oxidation resistance and intergranular corrosion resistance, the C content is set to 0.300% or less. Further, in consideration of further improvement of corrosion resistance after aging in the σ precipitation temperature range, the C content is preferably less than 0.080%. More preferably, it is 0.075% or less.
(N:0.001%以上、0.45%以下)
Nは、高温強度およびクリープ特性を向上する元素であるため、N含有量は0.001%以上とする。また、製造コストを考慮すると、N含有量は0.030%以上とすることが好ましい。さらに、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上を考慮すると、N含有量は、より好ましくは、0.20%超である。しかし、過度なN含有は、気泡欠陥を生じるため、N含有量は0.45%以下とする。また、高温疲労特性を考慮すると、N含有量は0.39%以下とすることが好ましい。また、加工性を考慮すると、N含有量は0.32%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、0.28%以下である。
(N: 0.001% or more, 0.45% or less)
Since N is an element that improves high-temperature strength and creep characteristics, the N content is 0.001% or more. Further, in consideration of the production cost, the N content is preferably 0.030% or more. Further, considering the further improvement of the creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range, the N content is more preferably more than 0.20%. However, excessive N content causes bubble defects, so the N content is set to 0.45% or less. Further, considering the high temperature fatigue characteristics, the N content is preferably 0.39% or less. Further, in consideration of processability, the N content is more preferably 0.32% or less. Even more preferably, it is 0.28% or less.
(Si:0.10%以上、5.00%以下)
Siは、脱酸剤として含有される元素であるとともに、耐酸化性を改善する元素でもあるため、Si含有量は0.10%以上とする。また、Siは、加工性も向上する元素であるため、Siは0.40%以上とすることが好ましい。さらに、耐スケール剥離性を考慮すると、Si含有量は1.00%超とすることがより好ましい。さらにより好ましくは1.50%以上である。しかし、過度なSi含有は、製造時の熱間加工性、酸洗性を低下させるため、Si含有量は5.00%以下とする。また、Siは、σ析出を促進する元素であり、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上を考慮すると、Si含有量は3.00%以下とすることが好ましい。さらに、溶接時の凝固割れ性を考慮すると、Si含有量は2.50%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは2.20%以下である。
(Si: 0.10% or more, 5.00% or less)
Since Si is an element contained as a deoxidizing agent and also an element for improving oxidation resistance, the Si content is set to 0.10% or more. Further, since Si is an element that also improves workability, it is preferable that Si is 0.40% or more. Further, considering the scale peeling resistance, the Si content is more preferably more than 1.00%. Even more preferably, it is 1.50% or more. However, since an excessive Si content lowers hot workability and pickling property during production, the Si content is set to 5.00% or less. Further, Si is an element that promotes σ precipitation, and the Si content is preferably 3.00% or less in consideration of further improvement of creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range. Further, considering the solidification crackability at the time of welding, the Si content is more preferably 2.50% or less. Even more preferably, it is 2.20% or less.
(Mn:0.10%以上、12.00%以下)
Mnは、脱酸剤として含有される元素であり、Mn含有量は、0.10%以上とする。また、精錬コストを考慮すると、Mn含有量は0.40%以上とすることがより好ましい。さらに、Mnは、Nの固溶限を向上する元素であり、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上のためN含有量を増加することを考慮すると、Mn含有量は0.80%以上とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、1.00%以上である。しかし、過度なMnの含有は、耐酸化性を低下させるため、Mn含有量は12.00%以下とする。また、耐スケール剥離性を考慮すると、Mn含有量は3.00%以下とすることが好ましい。また、製造時の酸洗性や加工性を考慮すると、Mn含有量は2.30%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは1.80%以下である。
(Mn: 0.10% or more and 12.00% or less)
Mn is an element contained as a deoxidizing agent, and the Mn content is 0.10% or more. Further, considering the refining cost, the Mn content is more preferably 0.40% or more. Further, Mn is an element that improves the solid solution limit of N, and considering that the N content is increased in order to further improve the creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range, the Mn content is 0. It is more preferably .80% or more. Even more preferably, it is 1.00% or more. However, since the excessive Mn content lowers the oxidation resistance, the Mn content is set to 12.00% or less. Further, in consideration of scale peeling resistance, the Mn content is preferably 3.00% or less. Further, considering the pickling property and processability at the time of production, the Mn content is more preferably 2.30% or less. Even more preferably, it is 1.80% or less.
(P:0.060%以下)
Pは、製鋼精錬時に主として原料から混入する不純物であり、靭性や溶接性を低下させる元素であるため、P含有量は0.060%以下とする。また、高温疲労特性を考慮すると、P含有量は0.050%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると、P含有量は0.040%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは0.035%以下である。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、P含有量は0.001%以上としてもよい。また、P含有量は0.010%以上でもよい。
(P: 0.060% or less)
Since P is an impurity mainly mixed from the raw material during steelmaking refining and is an element that deteriorates toughness and weldability, the P content is 0.060% or less. Further, in consideration of high temperature fatigue characteristics, the P content is preferably 0.050% or less. Further, in consideration of manufacturability, the P content is more preferably 0.040% or less. Even more preferably, it is 0.035% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, the P content may be 0.001% or more. Further, the P content may be 0.010% or more.
(S:0.200%以下)
Sは、製鋼精錬時に主として原料から混入する不純物であり、製造時の熱間加工性や耐食性を低下させる元素であるため、S含有量は0.200%以下とする。また、耐スケール剥離性を考慮すると、S含有量は0.0018%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.0014%以下である。さらにより好ましくは0.0012%以下である。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、S含有量は0.0001%以上としてもよい。また、S含有量は、0.0003%以上としてもよい。
(S: 0.200% or less)
Since S is an impurity mainly mixed from the raw material during steelmaking refining and is an element that deteriorates hot workability and corrosion resistance during manufacturing, the S content is 0.200% or less. Further, in consideration of scale peeling resistance, the S content is preferably 0.0018% or less. More preferably, it is 0.0014% or less. Even more preferably, it is 0.0012% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, the S content may be 0.0001% or more. Further, the S content may be 0.0003% or more.
(Cr:15.0%以上、35.0%以下)
Crは、耐食性を向上する元素であるため、Cr含有量は15.0%以上とする。また、耐酸化性を考慮すると、Cr含有量は18.0%以上とすることが好ましい。さらに、Crは、Nの固溶限を向上する元素であり、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上のためN含有量を増加することを考慮すると、Cr含有量は20.0%以上とすることがより好ましい。しかし、過度なCrの含有は、製造時の熱間加工性、酸洗性を低下させるため、Cr含有量は35.0%以下とする。また、加工性や原料コストを考慮すると、Cr含有量は30.0%以下とすることが好ましい。より好ましくは26.0%以下である。
(Cr: 15.0% or more and 35.0% or less)
Since Cr is an element that improves corrosion resistance, the Cr content is 15.0% or more. Further, in consideration of oxidation resistance, the Cr content is preferably 18.0% or more. Further, Cr is an element that improves the solid solution limit of N, and considering that the N content is increased in order to further improve the creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range, the Cr content is 20. More preferably, it is 0.0% or more. However, since the excessive content of Cr reduces the hot workability and pickling property at the time of production, the Cr content is set to 35.0% or less. Further, in consideration of processability and raw material cost, the Cr content is preferably 30.0% or less. More preferably, it is 26.0% or less.
(Ni:2.0%以上、35.0%以下)
Niは、耐食性を向上させる元素であるため、Ni含有量は2.0%以上とする。また、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上を考慮すると、Ni含有量は8.0%超とすることが好ましい。より好ましくは10.0%以上である。しかし、過度なNiの含有は、成形性を低下させるため、Ni含有量は35.0%以下とする。また、Niは偏析しやすい元素であり、その含有量が多いとNiの偏析が拡大し、Ni濃度が周囲よりも低いNi負偏析部においてσ析出が促進される。そのため、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上を考慮すると、Ni含有量は25.0%以下とすることが好ましい。さらに、原料コストを考慮すると、Ni含有量は20.0%以下がより好ましい。さらにより好ましくは15.0%以下である。
(Ni: 2.0% or more and 35.0% or less)
Since Ni is an element that improves corrosion resistance, the Ni content is set to 2.0% or more. Further, in consideration of further improvement of creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range, the Ni content is preferably more than 8.0%. More preferably, it is 10.0% or more. However, since the excessive Ni content lowers the moldability, the Ni content is set to 35.0% or less. Further, Ni is an element that easily segregates, and if the content thereof is large, the segregation of Ni expands, and σ precipitation is promoted in the Ni negative segregation portion where the Ni concentration is lower than the surroundings. Therefore, the Ni content is preferably 25.0% or less in consideration of further improvement of the creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range. Further, considering the raw material cost, the Ni content is more preferably 20.0% or less. Even more preferably, it is 15.0% or less.
(Cu:0.001%以上、5.00%以下)
Cuは、耐食性を向上させる元素であるため、Cu含有量は0.001%以上とする。また、製造性を考慮すると、Cu含有量は0.05%以上とすることが好ましい。しかし、しかし、過度なCuの含有は、製造時の熱間加工性を低下させるため、Cu含有量は5.00%以下とする。また、耐スケール剥離性を考慮すると、Cu含有量は3.40%以下とすることが好ましい。また、原料コストを考慮すると、Cu含有量は2.00%以下とすることがより好ましい。さらに、耐酸化性を考慮すると、Cu含有量は1.00%以下とすることがさらにより好ましい。さらにさらにより好ましくは0.40%以下である。
(Cu: 0.001% or more, 5.00% or less)
Since Cu is an element that improves corrosion resistance, the Cu content is 0.001% or more. Further, in consideration of manufacturability, the Cu content is preferably 0.05% or more. However, the Cu content is set to 5.00% or less because excessive Cu content reduces hot workability during production. Further, considering the scale peeling resistance, the Cu content is preferably 3.40% or less. Further, considering the raw material cost, the Cu content is more preferably 2.00% or less. Further, considering the oxidation resistance, the Cu content is further preferably 1.00% or less. Even more preferably, it is 0.40% or less.
(Mo:0.001%以上、5.00%以下)
Moは、耐食性を向上させる元素であるため、Mo含有量は0.001%以上とする。また、製造性を考慮すると、Mo含有量は0.01%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.05%以上である。しかし、過度なMoの含有は、加工性を低下させるため、Mo含有量は5.00%以下とする。また、原料コストを考慮すると、Mo含有量は1.50%以下とすることが好ましい。さらに、Moは、σ析出を促進する元素であり、σ析出温度域での時効後のクリープ特性の更なる向上を考慮すると、Mo含有量は0.50%未満とすることがより好ましい。
(Mo: 0.001% or more, 5.00% or less)
Since Mo is an element that improves corrosion resistance, the Mo content is 0.001% or more. Further, in consideration of manufacturability, the Mo content is preferably 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or more. However, since the excessive Mo content lowers the processability, the Mo content is set to 5.00% or less. Further, considering the raw material cost, the Mo content is preferably 1.50% or less. Further, Mo is an element that promotes σ precipitation, and the Mo content is more preferably less than 0.50% in consideration of further improvement of creep characteristics after aging in the σ precipitation temperature range.
(Al:0.001%以上、1.000%以下)
Alは、脱酸元素として含有される元素であるため、Al含有量は0.001%以上とする。また、耐酸化性や精錬コストを考慮すると、Al含有量は0.005%超とすることが好ましい。より好ましくは0.010%以上である。しかし、過度なAlの含有は、表面品質を低下させるため、1.000%以下とする。また、高温疲労特性を考慮すると、Al含有量は0.130%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると0.080%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは0.070%以下である。
(Al: 0.001% or more, 1.000% or less)
Since Al is an element contained as a deoxidizing element, the Al content is 0.001% or more. Further, in consideration of oxidation resistance and refining cost, the Al content is preferably more than 0.005%. More preferably, it is 0.010% or more. However, the excessive content of Al deteriorates the surface quality, so the content is set to 1.000% or less. Further, in consideration of high temperature fatigue characteristics, the Al content is preferably 0.130% or less. Further, considering the manufacturability, it is more preferably 0.080% or less. Even more preferably, it is 0.070% or less.
(V:0.01%以上、1.00%以下)
Vは、耐食性および高温強度を向上させる元素であるため、V含有量は0.01%以上とする。また、精錬コストを考慮すると、V含有量は0.03%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.05%以上である。しかし、過度なVの含有は、製造性を低下させるため、V含有量は1.00%以下とする。また、表面品質を考慮すると、V含有量は0.20%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.15%未満である。
(V: 0.01% or more, 1.00% or less)
Since V is an element that improves corrosion resistance and high-temperature strength, the V content is 0.01% or more. Further, considering the refining cost, the V content is preferably 0.03% or more. More preferably, it is 0.05% or more. However, since the excessive content of V lowers the manufacturability, the V content is set to 1.00% or less. Further, considering the surface quality, the V content is preferably 0.20% or less. More preferably, it is less than 0.15%.
(B:0.0001%以上、0.0100%以下)
Bは、耐食性および高温強度を向上させる元素であるため、B含有量は0.0001%以上とする。また、製造時の熱間加工性を考慮すると、B含有量は、0.0002%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.0003%以上である。しかし、過度なBの含有は、鋼表面の表面性状を低下させるため、B含有量は0.0100%以下とする。また、製造性を考慮すると、B含有量は0.0050%以下とすることが好ましい。また成型性を考慮すると、B含有量は0.0030%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは0.0015%以下である。
(B: 0.0001% or more, 0.0100% or less)
Since B is an element that improves corrosion resistance and high-temperature strength, the B content is 0.0001% or more. Further, considering the hot workability at the time of production, the B content is preferably 0.0002% or more. More preferably, it is 0.0003% or more. However, since the excessive content of B deteriorates the surface texture of the steel surface, the B content is set to 0.0100% or less. Further, in consideration of manufacturability, the B content is preferably 0.0050% or less. Further, in consideration of moldability, the B content is more preferably 0.0030% or less. Even more preferably, it is 0.0015% or less.
(Ca:0.0001%以上、0.0200%以下)
Caは、脱硫を促進する元素であるため、Ca含有量は0.0001%以上とする。また、耐スケール剥離性を考慮すると、Ca含有量は0.0002%以上とすることが好ましい。しかし、過度なCaの含有は水溶性の介在物であるCaSの生成による耐食性の低下を招く場合があるため、Ca含有量を0.0200%以下とする。また、製造性を考慮すると、Ca含有量は0.0050%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは0.0030%以下である。
(Ca: 0.0001% or more, 0.0200% or less)
Since Ca is an element that promotes desulfurization, the Ca content is 0.0001% or more. Further, considering the scale peeling resistance, the Ca content is preferably 0.0002% or more. However, since excessive Ca content may lead to a decrease in corrosion resistance due to the formation of CaS, which is a water-soluble inclusion, the Ca content is set to 0.0200% or less. Further, in consideration of manufacturability, the Ca content is more preferably 0.0050% or less. Even more preferably, it is 0.0030% or less.
(O:0.0150%以下)
Oは、不可避的に含まれる不純物であり、気泡や介在物による表面疵の原因となる他、耐食性や耐酸化性も低下させるため、O含有量は0.0150%以下とする。また、製造性を考慮すると、O含有量は0.0050%以下とすることが好ましい。より好ましくは0.0035%以下である。但し、過度なOの低減は精錬コストを増加させるため、O含有量は0.0001%以上としてもよい。O含有量は0.0003%以上でもよい。ここで、O含有量は、鋼に固溶している酸素および鋼中に介在する酸化物の酸素を含む合計の含有量を意味する。
(O: 0.0150% or less)
O is an impurity inevitably contained, which causes surface defects due to air bubbles and inclusions, and also reduces corrosion resistance and oxidation resistance. Therefore, the O content is 0.0150% or less. Further, in consideration of manufacturability, the O content is preferably 0.0050% or less. More preferably, it is 0.0035% or less. However, since excessive reduction of O increases the refining cost, the O content may be 0.0001% or more. The O content may be 0.0003% or more. Here, the O content means the total content including oxygen dissolved in the steel and oxygen of the oxide intervening in the steel.
本実施形態に係るオーステナイト系ステンレス鋼板では、上述した元素以外の残部は、Feおよび不純物である。しかしながら、上述した各元素以外の他の元素も、本実施形態の効果を損なわない範囲で含有させることができる。なお、ここで言う不純物とは、本発明に係るオーステナイト系ステンレス鋼を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 In the austenitic stainless steel sheet according to the present embodiment, the balance other than the above-mentioned elements is Fe and impurities. However, elements other than the above-mentioned elements can also be contained within a range that does not impair the effects of the present embodiment. The impurities referred to here are components mixed with raw materials such as ore and scrap and various factors in the manufacturing process when the austenitic stainless steel according to the present invention is industrially manufactured, and are included in the present invention. It means something that is acceptable as long as it does not have an adverse effect.
次に、式(i)~(iv)について説明する。 Next, the equations (i) to (iv) will be described.
本発明者らは、オーステナイト系ステンレス鋼板の時効後のクリープ特性および耐食性に及ぼす各種影響を検討する中で、Cr、Si、Mo、Ni、C、Nに加え、母材のNi偏析の影響が大きく、これらのバランスが重要であることを見出した。従って本実施形態では、式(i)~(iv)を満たす必要がある。ただし、本発明において、式(i)と式(iii)は同一の式であり、また、式(ii)と式(iv)は同一の式であるから、ここでは式(i)と式(ii)について説明することで、式(ii)と式(iv)についても説明することとする。 In investigating various effects on the creep characteristics and corrosion resistance of austenitic stainless steel sheets after aging, the present inventors have investigated the effects of Ni segregation of the base metal in addition to Cr, Si, Mo, Ni, C, and N. We have found that these balances are important. Therefore, in this embodiment, it is necessary to satisfy the formulas (i) to (iv). However, in the present invention, the formula (i) and the formula (iii) are the same formula, and the formula (ii) and the formula (iv) are the same formulas. By explaining ii), the equation (ii) and the equation (iv) will also be described.
5[Cr]+6[Si]+9[Mo]-2[Ni]-30[C]-70[N]-100[*Ni]/[Ni]≦0 ・・・式(i) 5 [Cr] + 6 [Si] + 9 [Mo] -2 [Ni] -30 [C] -70 [N] -100 [* Ni] / [Ni] ≤ 0 ... Equation (i)
0.80≦[*Ni]/[Ni]<1.00 ・・・式(ii) 0.80≤ [* Ni] / [Ni] <1.00 ... Equation (ii)
但し、式(i)及び(ii)中の[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味する。また、[*Ni]はNi負偏析部におけるNiの平均含有量(質量%)を意味する。 However, the [element symbol] in the formulas (i) and (ii) means the content (mass%) of the element in the steel. Further, [* Ni] means the average content (mass%) of Ni in the Ni negative segregation portion.
式(i)の左辺の値が0超であると、鋼の成分バランスがσ析出をしやすいバランスであることに加え、Ni偏析が大きいことになる。Ni負偏析が大きい場合、Ni負偏析部においてNi含有量が低くなるためにσ析出がしやすくなり、また、Ni負偏析部内で他元素が更にミクロに偏析して、局所的なσ析出しやすいミクロ偏析を生じ、σ析出しやすくなる。よって、式(i)を満たす必要がある。より好ましくは式(i)の左辺の値は-65以上-1以下である。 When the value on the left side of the equation (i) is more than 0, the component balance of the steel is a balance in which σ precipitation is likely to occur, and the Ni segregation is large. When the Ni negative segregation is large, the Ni content is low in the Ni negative segregation part, so that σ precipitation is likely to occur, and other elements are further microsegregated in the Ni negative segregation part to cause local σ precipitation. Easy microsegregation occurs, and σ precipitation is likely to occur. Therefore, it is necessary to satisfy the equation (i). More preferably, the value on the left side of the formula (i) is −65 or more and -1 or less.
また、式(ii)の中辺の値が0.80未満であると、Ni負偏析が大きいことになる。また、式(ii)の中辺の値が1.00以上であることはNiの偏析が存在しないことを意味する。しかし、Ni偏析を皆無とすることは、多大な熱処理コストおよび時間を要するため経済性を大きく損なう。よって、式(ii)を満たす必要がある。式(ii)の中辺の値は、より好ましくは0.85以上0.98以下である。 Further, when the value of the middle side of the equation (ii) is less than 0.80, the Ni negative segregation becomes large. Further, when the value of the middle side of the formula (ii) is 1.00 or more, it means that there is no segregation of Ni. However, eliminating Ni segregation requires a large amount of heat treatment cost and time, which greatly impairs economic efficiency. Therefore, it is necessary to satisfy the equation (ii). The value on the middle side of the formula (ii) is more preferably 0.85 or more and 0.98 or less.
また、Ni負偏析が大きい場合は、Cr、Mo、Siの正偏析も大きくなっており、これらの元素の正偏析部ではσが析出しやすくなっていると考えられる。これらCr、Mo、Siのバランスも影響していると考えられ、好ましい条件として条件1~条件3を満たすことが好ましい。なお、条件2では式(B)または式(C)のいずれか一方を満たせばよく、条件3では、式(D)または式(E)のいずれか一方を満たせばよい。 Further, when the negative Ni segregation is large, the positive segregation of Cr, Mo, and Si is also large, and it is considered that σ is likely to be precipitated in the positive segregation portion of these elements. It is considered that the balance of Cr, Mo, and Si also has an effect, and it is preferable to satisfy the conditions 1 to 3 as preferable conditions. It should be noted that the condition 2 may satisfy either the formula (B) or the formula (C), and the condition 3 may satisfy either the formula (D) or the formula (E).
(条件1)
1.00<[**Cr]/[Cr]≦1.30 ・・・式(A)
(Condition 1)
1.00 <[** Cr] / [Cr] ≤ 1.30 ... Equation (A)
(条件2)
[**Mo]≦0.80 ・・・(B)
または
1.00<[**Mo]/[Mo]≦1.30 ・・・式(C)
(Condition 2)
[** Mo] ≤ 0.80 ... (B)
Or 1.00 <[** Mo] / [Mo] ≤ 1.30 ... Equation (C)
(条件3)
[**Si]≦0.80 ・・・式(D)
または
1.00<[**Si]/[Si]≦1.30 ・・・式(E)
(Condition 3)
[** Si] ≤ 0.80 ・ ・ ・ Equation (D)
Or 1.00 <[** Si] / [Si] ≤ 1.30 ... Equation (E)
但し、式(A)~(E)中の[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味し、[**元素記号]は当該元素の正偏析部における当該元素の平均含有量(質量%)を意味する。 However, the [element symbol] in the formulas (A) to (E) means the content (% by mass) of the element in the steel, and the [** element symbol] is the element in the positive segregation portion of the element. Means the average content (% by mass) of.
本実施形態に係るオーステナイト系ステンレス鋼板(以下、供試材という場合がある)のNi負偏析部の特定及びNi負偏析部におけるNiの平均含有量は、以下のように鋼板断面を電子線マイクロアナライザ(EPMA)で分析することで算出する。EPMAは例えば日本電子株式会社(JEOL Ltd.)製JXA―8230型を用いる。電子銃はLaB6を用い、分析条件は加速電圧15kV、照射電流325nAとし、ビーム直径は5μmと設定する。分光器は例えば日本電子株式会社(JEOL Ltd.)製XM―86030型を用いる。分光結晶はLiFを用い、特性X線としてNiKα線の相対強度を求め、検量線を用いて濃度に換算する。 The identification of the Ni negative segregation part and the average content of Ni in the Ni negative segregation part of the austenitic stainless steel sheet (hereinafter, may be referred to as a test material) according to the present embodiment are as follows. Calculated by analysis with an analyzer (EPMA). For EPMA, for example, JXA-8230 manufactured by JEOL Ltd. is used. LaB 6 is used as the electron gun, the analysis conditions are set to an acceleration voltage of 15 kV, an irradiation current of 325 nA, and a beam diameter of 5 μm. As the spectroscope, for example, XM-86030 type manufactured by JEOL Ltd. is used. LiF is used for the spectroscopic crystal, the relative intensity of NiKα ray is obtained as the characteristic X-ray, and the concentration is converted using the calibration curve.
Ni濃度測定用の検量線試料としては、SUS304をベースにNi含有量を質量%で8%、12%、20%、30%に変化させたオーステナイト系ステンレス鋼の試料を作製する。検量線試料や供試材の鋼中のNi含有量は、JIS G 1258規定のICP発光分光分析方法で、小数点以下第2位まで分析した値を正値として使用する。 As a calibration curve sample for measuring the Ni concentration, an austenitic stainless steel sample in which the Ni content is changed to 8%, 12%, 20%, and 30% by mass% based on SUS304 is prepared. For the Ni content in the steel of the calibration curve sample and the test material, the value analyzed to the second decimal place by the ICP emission spectroscopic analysis method specified by JIS G 1258 is used as a positive value.
EPMAで分析する位置は、次の様にする。検量線試料や供試材の断面の長さ方向に2mmと全厚みにわたる測定領域において、格子状に5μm間隔の分析点を設定し、各測定点において点分析する。これを、5ヶ所の測定領域で行う。そして、各測定点における元素含有量の平均値を鋼中の各元素の測定値とする。検量線試料のICPで測定した各元素の含有量(例えばNi含有量)とEPMAで測定した特性X線(Niの場合はKα線)の相対強度を用い基本となる検量線を作成する。また、供試材ごとにICPで測定した鋼中の各元素の含有量(例えばNi含有量)とEPMAで測定した鋼中の各元素の含有量(例えばNi含有量)が一致するように検量線は補正する。 The position to be analyzed by EPMA is as follows. Calibration curve In the measurement area covering the entire thickness of 2 mm in the length direction of the cross section of the sample or test material, analysis points are set at intervals of 5 μm in a grid pattern, and point analysis is performed at each measurement point. This is done in 5 measurement areas. Then, the average value of the element content at each measurement point is taken as the measured value of each element in the steel. Calibration curve A basic calibration curve is created using the relative intensity of the content of each element (for example, Ni content) measured by ICP of the sample and the characteristic X-ray (Kα ray in the case of Ni) measured by EPMA. In addition, the content of each element in the steel measured by ICP (for example, Ni content) and the content of each element in the steel measured by EPMA (for example, Ni content) for each test material are calibrated so as to match. Correct the line.
Ni負偏析部の特定及びNi負偏析部におけるNiの平均含有量は次のように求める。EPMAで測定した5μm間隔の各分析点におけるNi含有量が、上記の鋼中のNi含有量未満である場合はその分析点をNi負偏析部とみなす。Ni負偏析部とした各分析点のNi含有量の平均値をNi負偏析部のNiの平均含有量とする。Cr、MoおよびSiの正偏析部の特定及び平均含有量についてもNi負偏析部の特定及びNiの平均含有量の分析および算出方法と同様に求める。特性X線は、NiKα線、CrKα線、MoLα線、SiKα線をそれぞれ用いる。 The Ni negative segregation part is specified and the average content of Ni in the Ni negative segregation part is determined as follows. When the Ni content at each analysis point at 5 μm intervals measured by EPMA is less than the Ni content in the above steel, the analysis point is regarded as a Ni negative segregation part. The average value of the Ni content at each analysis point in the Ni negative segregation section is taken as the average Ni content in the Ni negative segregation section. The identification of the positive segregation part of Cr, Mo and Si and the average content are also obtained in the same manner as the method of specifying the Ni negative segregation part and analyzing and calculating the average content of Ni. As the characteristic X-rays, NiKα rays, CrKα rays, MoLα rays, and SiKα rays are used, respectively.
検量線試料としては、各元素ごとにSUS304をベースとして各元素含有量を変化させたオーステナイト系ステンレス鋼の試料を作製する。Cr濃度測定用の検量線試料のCr含有量は質量%で10%、18%、26%、35%、Mo濃度測定用の検量線試料のMo含有量は質量%で0.5%、1%、3%、5%、Si濃度測定用の検量線試料のSi含有量は質量%で0.5%、1%、3%、5%とする。 As a calibration curve sample, an austenitic stainless steel sample in which the content of each element is changed based on SUS304 is prepared for each element. The Cr content of the calibration curve sample for Cr concentration measurement is 10%, 18%, 26%, 35% by mass%, and the Mo content of the calibration curve sample for Mo concentration measurement is 0.5% by mass%, 1 %, 3%, 5%, and the Si content of the calibration curve sample for measuring the Si concentration is 0.5% by mass, 1%, 3%, and 5%.
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼板の鋼中には、上記のX負偏析部及びX正偏析部が含まれる。具体的には、少なくともNi負偏析部が含まれる場合があり、また、Cr正偏析部、Mo正偏析部またはSi正偏析部が含まれる場合がある。 The steel of the austenitic stainless steel sheet of the present embodiment includes the above-mentioned X negative segregation section and X positive segregation section. Specifically, at least a Ni negative segregation section may be included, and a Cr positive segregation section, a Mo positive segregation section, or a Si positive segregation section may be included.
さらに本実施形態に係るオーステナイト系ステンレス鋼板では、必要に応じて選択的に、Ti、Nb、W、Y、REM、Zr、Hf、Sn、Mg、Co、Sb、Bi、Ta、Gaの1種または2種以上を含有することにより、特性を更に向上させることができる。以下に、これらの元素について説明する。なお、これらの元素は、含有されなくてもよいため、これらの元素それぞれの含有量の下限は0%である。 Further, in the austenitic stainless steel sheet according to the present embodiment, one of Ti, Nb, W, Y, REM, Zr, Hf, Sn, Mg, Co, Sb, Bi, Ta, and Ga is selectively used. Alternatively, by containing two or more kinds, the characteristics can be further improved. Hereinafter, these elements will be described. Since these elements do not have to be contained, the lower limit of the content of each of these elements is 0%.
(Ti:0.001%以上、1.00%以下)
Tiは、C、N、Sと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性を向上させる元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.003%以上であり、さらにより好ましくは、0.005%以上である。しかし、過度なTiの含有は粗大なTi系析出物の形成による穴広げ加工性の低下を招く場合があるため、Ti含有量は1.00%以下とすることが好ましい。また、均一伸びを考慮すると、Ti含有量は0.30%以下とすることがより好ましい。また、表面疵の発生や靭性を考慮すると、Ti含有量は0.25%以下がさらにより好ましい。
(Ti: 0.001% or more, 1.00% or less)
Ti is an element that binds to C, N, and S to improve corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, and deep drawing resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. It is more preferably 0.003% or more, and even more preferably 0.005% or more. However, the Ti content is preferably 1.00% or less because excessive Ti content may lead to deterioration of hole-expanding workability due to formation of coarse Ti-based precipitates. Further, in consideration of uniform elongation, the Ti content is more preferably 0.30% or less. Further, considering the occurrence of surface defects and toughness, the Ti content is even more preferably 0.25% or less.
(Nb:0.001%、1.00%以下)
Nbは、高温強度の向上および耐粒界腐食性の改善に寄与する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.005%以上であり、さらにより好ましくは、0.01%以上である。しかし、過度のNb含有は原料コストの上昇と製造性の低下を招く場合があるため、Nb含有量は1.00%以下とすることが好ましい。また、均一伸び、穴拡げ性、製造性を考慮すると、Nb含有量は0.60%以下がより好ましい。さらにより好ましくは0.50%以下である。
(Nb: 0.001%, 1.00% or less)
Nb is an element that contributes to the improvement of high-temperature strength and the improvement of intergranular corrosion resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.005% or more, and even more preferably 0.01% or more. However, since excessive Nb content may lead to an increase in raw material cost and a decrease in manufacturability, the Nb content is preferably 1.00% or less. Further, the Nb content is more preferably 0.60% or less in consideration of uniform elongation, hole expandability, and manufacturability. Even more preferably, it is 0.50% or less.
(W:0.01%以上、3.00%以下)
Wは、高温強度を改善する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。また、Wは、耐食性を向上する元素でもあるため、W含有量は0.05%以上がより好ましい。しかし、過度のWの含有は靭性の低下を招く場合があるため、W含有量は3.00%以下とすることが好ましい。また、原料コストを考慮すると、W含有量は0.50%以下とすることがより好ましい。また、製造性を考慮すると、W含有量は0.40%以下とすることがさらにより好ましい。
(W: 0.01% or more, 3.00% or less)
W is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more, if necessary. Further, since W is also an element for improving corrosion resistance, the W content is more preferably 0.05% or more. However, since the excessive content of W may cause a decrease in toughness, the W content is preferably 3.00% or less. Further, considering the raw material cost, the W content is more preferably 0.50% or less. Further, in consideration of manufacturability, the W content is further preferably 0.40% or less.
(Y:0.001%以上、0.50%以下)
Yは、鋼の清浄度を向上し、耐銹性、熱間加工性を向上するとともに、耐酸化性も改善する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のYの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Y含有量を0.50%以下とすることが好ましい。また、原料コストを考慮すると、Y含有量は0.20%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、0.10%以下である。
(Y: 0.001% or more, 0.50% or less)
Y is an element that improves the cleanliness of steel, improves rust resistance and hot workability, and also improves oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.003% or more. However, since the excessive content of Y may lead to a decrease in manufacturability, the Y content is preferably 0.50% or less. Further, considering the raw material cost, the Y content is more preferably 0.20% or less. Even more preferably, it is 0.10% or less.
(REM:0.001%以上、0.50%以下)
REM(Rare earth metal;希土類元素)は、鋼の清浄度を向上し、耐銹性、熱間加工性を向上するとともに、耐酸化性も改善する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のREMの含有は製造性の低下を招く場合があるため、REM含有量を0.50%以下とすることが好ましい。また、原料コストを考慮すると、REM含有量は0.20%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、0.10%以下である。REMは、スカンジウム(Sc)とランタン(La)からルテチウム(Lu)までの15元素(ランタノイド)の総称を指す。REMとして、上記元素のうちの1種を単独で含有しても良いし、2種以上を含有しても良い。REMとして上記元素のうち2種以上を含有する場合、REM含有量は、それらの元素の合計含有量である。
(REM: 0.001% or more, 0.50% or less)
REM (Rare earth element) is an element that improves the cleanliness of steel, improves rust resistance and hot workability, and also improves oxidation resistance, and is 0.001% as needed. It is preferable to contain the above. More preferably, it is 0.003% or more. However, since the excessive content of REM may lead to a decrease in manufacturability, the REM content is preferably 0.50% or less. Further, considering the raw material cost, the REM content is more preferably 0.20% or less. Even more preferably, it is 0.10% or less. REM is a general term for scandium (Sc) and 15 elements (lanthanoids) from lanthanum (La) to lutetium (Lu). As the REM, one of the above elements may be contained alone, or two or more of them may be contained. When two or more of the above elements are contained as REM, the REM content is the total content of those elements.
(Zr:0.01%以上、0.50%以下)
Zrは、耐食性、耐粒界腐食性、高温強度、耐酸化性を向上する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度のZrの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Zr含有量は0.50%以下とすることが好ましい。また、原料コストを考慮すると、Zr含有量は0.30%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、0.20%以下である。
(Zr: 0.01% or more, 0.50% or less)
Zr is an element that improves corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, high temperature strength, and oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more, if necessary. More preferably, it is 0.03% or more. However, since the excessive content of Zr may lead to a decrease in manufacturability, the Zr content is preferably 0.50% or less. Further, considering the raw material cost, the Zr content is more preferably 0.30% or less. Even more preferably, it is 0.20% or less.
(Hf:0.001%以上、1.0%以下)
Hfは、耐食性、耐粒界腐食性、高温強度、耐酸化性を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のHfの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Hf含有量は1.0%以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.5%以下である。
(Hf: 0.001% or more, 1.0% or less)
Hf is an element that improves corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, high temperature strength, and oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.003% or more. However, since the excessive content of Hf may lead to a decrease in manufacturability, the Hf content is preferably 1.0% or less. More preferably, it is 0.5% or less.
(Sn:0.0001%以上、1.0%以下)
Snは、耐食性と高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.001%以上、または0.003%以上である。しかし、過度のSnの含有は靭性、製造性の低下を招く場合があるため、Sn含有量は1.0%以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.5%以下である。
(Sn: 0.0001% or more, 1.0% or less)
Sn is an element that improves corrosion resistance and high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.001% or more, or 0.003% or more. However, since the excessive Sn content may cause a decrease in toughness and manufacturability, the Sn content is preferably 1.0% or less. More preferably, it is 0.5% or less.
(Mg:0.0001%以上、0.0100%以下)
Mgは、脱酸元素として含有させる場合がある他、成型性を向上する元素でもあり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度のMgの含有は表面品質の低下を招く場合があるため、Mg含有量は0.0100%以下とすることが好ましい。また、耐食性や溶接性を考慮すると、Mg含有量は0.0030%以下とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、0.0020%以下である。
(Mg: 0.0001% or more, 0.0100% or less)
Mg may be contained as a deoxidizing element and is also an element for improving moldability, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more as needed. More preferably, it is 0.0003% or more. However, since the excessive content of Mg may cause deterioration of the surface quality, the Mg content is preferably 0.0100% or less. Further, in consideration of corrosion resistance and weldability, the Mg content is more preferably 0.0030% or less. Even more preferably, it is 0.0020% or less.
(Co:0.01%以上、1.00%以下)
Coは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度のCoの含有は靭性の低下を招く場合があるため、Co含有量は1.00%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると、Co含有量は0.50%以下とすることがより好ましい。また、加工性を考慮すると、Co含有量は0.30%以下とすることがさらにより好ましい。
(Co: 0.01% or more, 1.00% or less)
Co is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more, if necessary. More preferably, it is 0.03% or more. However, since excessive Co content may cause a decrease in toughness, the Co content is preferably 1.00% or less. Further, in consideration of manufacturability, the Co content is more preferably 0.50% or less. Further, in consideration of processability, the Co content is even more preferably 0.30% or less.
(Sb:0.001%以上、0.50%以下)
Sbは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.005%以上である。しかし、過度のSbの含有は靭性の低下を招く場合があるため、Sb含有量は0.50%以下とすることがより好ましい。また、溶接性を考慮すると、Sb含有量は0.40%以下とすることがさらにより好ましい。
(Sb: 0.001% or more, 0.50% or less)
Sb is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.005% or more. However, since excessive Sb content may lead to a decrease in toughness, the Sb content is more preferably 0.50% or less. Further, considering the weldability, the Sb content is further preferably 0.40% or less.
(Bi:0.001%以上、1.0%以下)
Biは、冷間圧延時に発生するローピングを抑制し、製造性を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のBiの含有は熱間加工性の低下を招く場合があるため、Bi含有量は1.0%以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.5%以下である。
(Bi: 0.001% or more, 1.0% or less)
Bi is an element that suppresses roping that occurs during cold rolling and improves manufacturability, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.003% or more. However, since the excessive content of Bi may cause a decrease in hot workability, the Bi content is preferably 1.0% or less. More preferably, it is 0.5% or less.
(Ta:0.001%以上、1.0%以下)
Taは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のTaの含有は靭性の低下を招く場合があるため、Ta含有量は1.0%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると、Ta含有量は0.5%以下とすることがより好ましい。
(Ta: 0.001% or more, 1.0% or less)
Ta is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.003% or more. However, since excessive Ta content may cause a decrease in toughness, the Ta content is preferably 1.0% or less. Further, in consideration of manufacturability, the Ta content is more preferably 0.5% or less.
(Ga:0.0001%以上、0.50%以下)
Gaは、耐食性と耐水素脆化特性を向上する元素であり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度のGaの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Ga含有量は0.50%以下とすることが好ましい。より好ましくは、0.30%以下である。
(Ga: 0.0001% or more, 0.50% or less)
Ga is an element that improves corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more, if necessary. More preferably, it is 0.0003% or more. However, since the excessive content of Ga may cause a decrease in manufacturability, the Ga content is preferably 0.50% or less. More preferably, it is 0.30% or less.
次に、本発明に係るオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法について説明する。本実施形態に係るオーステナイト系ステンレス鋼板は、いかなる方法で製造されてもよいが、例えば、以下の製造方法で製造することができる。 Next, a method for manufacturing an austenitic stainless steel sheet according to the present invention will be described. The austenitic stainless steel sheet according to the present embodiment may be manufactured by any method, and for example, it can be manufactured by the following manufacturing method.
本発明のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法については、オーステナイト系ステンレス鋼を製造する一般的な工程を採用できる。一般に、転炉または電気炉で溶鋼とし、AOD炉やVOD炉等で精練して、連続鋳造法または造塊法で鋼片とした後、熱間圧延-熱延板の焼鈍-酸洗-冷間圧延-仕上げ焼鈍-酸洗の工程を経て製造される。必要に応じて、熱延板の焼鈍を省略してもよいし、冷間圧延-仕上げ焼鈍-酸洗を繰り返し行ってもよい。 As for the method for producing an austenitic stainless steel sheet of the present invention, a general process for producing an austenitic stainless steel can be adopted. Generally, molten steel is made in a converter or an electric furnace, refined in an AOD furnace, a VOD furnace, etc. to make steel pieces by a continuous casting method or an ingot method, and then hot-rolled-annealing of hot-rolled plates-pickling-cooling. Manufactured through the steps of inter-rolling-finish annealing-pickling. If necessary, annealing of the hot-rolled plate may be omitted, or cold rolling-finish annealing-pickling may be repeated.
これら各工程の条件は一般的条件でよく、例えば熱延加熱温度1000~1300℃、熱延板焼鈍温度900~1200℃、冷延板焼鈍温度800~1200℃等で行うことができる。但し、本発明は製造条件を特徴とするものではなく、その製造条件は限定されるものではない。そのため、熱延条件、熱延板厚、熱延板焼鈍の有無、冷延条件、熱延板および冷延板焼鈍温度、雰囲気等は適宜選択することができる。 The conditions of each of these steps may be general conditions, for example, a hot-rolled plate annealing temperature of 1000 to 1300 ° C., a hot-rolled plate annealing temperature of 900 to 1200 ° C., a cold-rolled plate annealing temperature of 800 to 1200 ° C., and the like. However, the present invention is not characterized by manufacturing conditions, and the manufacturing conditions are not limited. Therefore, the hot-rolled conditions, the hot-rolled plate thickness, the presence or absence of hot-rolled plate annealing, the cold-rolled conditions, the hot-rolled and cold-rolled plate annealing temperatures, the atmosphere, and the like can be appropriately selected.
また、仕上酸洗前の処理は一般的な処理を行ってよく、例えば、ショットブラストや研削ブラシ等の機械的処理や、溶融ソルト処理や中性塩電解処理等の化学的処理を行うことができる。また、冷延・焼鈍後に調質圧延やテンションレベラーを付与しても構わない。更に、製品板厚についても、要求部材厚に応じて選択すれば良い。また、この鋼板を素材として電気抵抗溶接、TIG溶接、レーザー溶接等の通常の排気系部材用ステンレス鋼管の製造方法によって溶接管として製造しても良い。 In addition, the treatment before finishing pickling may be a general treatment, for example, a mechanical treatment such as shot blasting or a grinding brush, or a chemical treatment such as a melt salt treatment or a neutral salt electrolysis treatment. can. Further, temper rolling or tension leveler may be applied after cold rolling and annealing. Further, the product plate thickness may be selected according to the required member thickness. Further, this steel plate may be used as a welded pipe by a normal method for manufacturing a stainless steel pipe for an exhaust system member such as electric resistance welding, TIG welding, and laser welding.
但し、σ相析出温度域で長時間時効後の耐熱性および耐食性を向上するためには、Ni偏析をより低減する必要があり、そのためには鋳造時の鋳片の厚みA(mm)、最終製品の厚みB(mm)、最終焼鈍温度C(℃)および最終焼鈍時間D(秒)が下記式(v)を満たすようにする。 However, in order to improve the heat resistance and corrosion resistance after long-term aging in the σ phase precipitation temperature range, it is necessary to further reduce Ni segregation, and for that purpose, the thickness A (mm) of the slab at the time of casting, the final Make sure that the product thickness B (mm), final annealing temperature C (° C.) and final annealing time D (seconds) satisfy the following formula (v).
50≦(C×D)/(A×B)≦700 ・・・式(v) 50 ≦ (C × D) / (A × B) ≦ 700 ・ ・ ・ Equation (v)
Ni偏析は、鋳造時の鋳片の厚みA(mm)が小さいほど、最終製品の厚みB(mm)が小さいほど、最終焼鈍温度C(℃)が高いほど、最終焼鈍時間D(秒)が長いほど低減する。式(v)の中辺の値が50未満となる場合、Ni偏析が大きくなる場合がある。また、式(v)の中辺の値が700超となる場合、過焼鈍となり、焼鈍中における酸化によるCrの消費や炭窒化物の析出促進などにより耐食性が低下する場合がある。そのため、式(v)を満たすようにする。より好ましくは式(v)の中辺の値を60以上600以下とする。 For Ni segregation, the smaller the thickness A (mm) of the slab at the time of casting, the smaller the thickness B (mm) of the final product, and the higher the final annealing temperature C (° C.), the longer the final annealing time D (seconds). The longer it is, the more it decreases. When the value of the middle side of the formula (v) is less than 50, the Ni segregation may become large. Further, when the value of the middle side of the formula (v) exceeds 700, it becomes overannealed, and the corrosion resistance may decrease due to the consumption of Cr due to oxidation during annealing and the promotion of precipitation of carbonitride. Therefore, the equation (v) is satisfied. More preferably, the value on the middle side of the formula (v) is 60 or more and 600 or less.
本実施形態に係るオーステナイト系ステンレス鋼板によれば、σ相析出温度域で長時間時効後の耐熱性および耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板を提供できる。また、本実施形態に係るオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法によれば、Ni偏析をより小さくすることができ、σ相析出温度域で長時間時効後の耐熱性および耐食性により優れたオーステナイト系ステンレス鋼板を提供できる。 According to the austenitic stainless steel sheet according to the present embodiment, it is possible to provide an austenitic stainless steel sheet having excellent heat resistance and corrosion resistance after long-term aging in the σ-phase precipitation temperature range. Further, according to the method for producing an austenitic stainless steel sheet according to the present embodiment, the Ni segregation can be further reduced, and the austenitic stainless steel sheet is excellent in heat resistance and corrosion resistance after long-term aging in the σ phase precipitation temperature range. Can be provided.
また、本実施形態に係る自動車排気系部品とは、自動車のターボチャージャー部品、エキゾーストマニホールド、コンバーターを例示でき、これらの部品の素材に、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼板を適用できる。自動車のターボチャージャー部品としては、ガソリン車やディーゼル車に搭載されるターボチャージャーの部品に適用できる。 Further, the automobile exhaust system parts according to the present embodiment can be exemplified by automobile turbocharger parts, exhaust manifolds, and converters, and the austenitic stainless steel plate of the present embodiment can be applied to the materials of these parts. As turbocharger parts for automobiles, it can be applied to turbocharger parts mounted on gasoline-powered vehicles and diesel-powered vehicles.
ターボチャージャー部品として、例えば、ターボチャージャーの外装を構成するハウジングの素材に本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼板を適用できる。 As the turbocharger component, for example, the austenitic stainless steel plate of the present embodiment can be applied to the material of the housing constituting the exterior of the turbocharger.
また、ノズルベーン式ターボチャージャー内部の精密部品である、バックプレート、オイルディフレクター、コンプレッサーホイール、ノズルマウント、ノズルプレート、ノズルベーン、ドライブリング、ドライブレバー等の素材にも、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼板を適用できる。ただし、本発明のオーステナイト系ステンレス鋼板の用途は、これらの用途に限定されるものではない。 In addition, the austenitic stainless steel plate of this embodiment is used as the material for the back plate, oil deflector, compressor wheel, nozzle mount, nozzle plate, nozzle vane, drive ring, drive lever, etc., which are precision parts inside the nozzle vane type turbocharger. Applicable. However, the applications of the austenitic stainless steel sheet of the present invention are not limited to these applications.
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。 Hereinafter, the effects of the present invention will be further clarified by examples. The present invention is not limited to the following examples, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.
表1、2に示す成分組成を有する供試材(本発明例A~S、比較例a~q)を真空溶解炉で溶製して150kgインゴットに鋳造した。このインゴットを熱間圧延して5.0mm厚の熱延鋼板とした。その後、熱延鋼板を焼鈍、酸洗し、2mmの厚みまで冷間圧延し、再結晶組織となる1000~1200℃で最終焼鈍し酸洗したものを製品板とした。 Test materials having the component compositions shown in Tables 1 and 2 (Examples A to S of the present invention, Comparative Examples a to q) were melted in a vacuum melting furnace and cast into a 150 kg ingot. This ingot was hot-rolled to obtain a 5.0 mm thick hot-rolled steel sheet. Then, the hot-rolled steel sheet was annealed, pickled, cold-rolled to a thickness of 2 mm, and finally annealed and pickled at 1000 to 1200 ° C., which became a recrystallized structure, and used as a product plate.
なお、各種製造条件は、本発明範囲内で実施した。すなわち、インゴットの厚みA(mm)、最終製品の厚みB(2mm)、最終焼鈍温度C(℃)および最終焼鈍時間D(秒)が下記式(v)を満たすようにした。ただし、表2及び表4の鋼l~qは、下記式(v)から外れる条件で製造した。 Various manufacturing conditions were carried out within the scope of the present invention. That is, the thickness A (mm) of the ingot, the thickness B (2 mm) of the final product, the final annealing temperature C (° C.), and the final annealing time D (seconds) satisfy the following formula (v). However, the steels l to q in Tables 2 and 4 were manufactured under conditions deviating from the following formula (v).
50≦(C×D)/(A×B)≦700 …(v) 50 ≦ (C × D) / (A × B) ≦ 700… (v)
また、製品板をσ析出温度域である900℃で400時間保持し、これを時効材とした。 Further, the product plate was held at 900 ° C., which is the σ precipitation temperature range, for 400 hours, and this was used as an aging material.
得られた製品板に対して、Ni負偏析部のNiの平均含有量およびCr、Mo、Siの各元素の正偏析部における各元素の平均含有量を、上述のように板断面をEPMA分析することで算出した。 For the obtained product plate, the average content of Ni in the Ni negative segregation part and the average content of each element in the positive segregation part of each element of Cr, Mo, Si are analyzed by EPMA on the plate cross section as described above. It was calculated by doing.
クリープ特性の評価については板厚2mmの時効材を用い、950℃で負荷応力20MPaと1000℃で負荷応力10MPaの2条件の試験を行った。950℃で負荷応力20MPaの条件において破断時間が100時間以上のものを「〇(良好)」、100時間未満のものを「×(不良)」とした。また、100℃で負荷応力10MPaの条件において破断時間が100時間以上のものを「◎(更に良好)」とした。 For the evaluation of creep characteristics, an aging material having a plate thickness of 2 mm was used, and tests were conducted under two conditions: a load stress of 20 MPa at 950 ° C and a load stress of 10 MPa at 1000 ° C. Those having a breaking time of 100 hours or more under the condition of 950 ° C. and a load stress of 20 MPa were evaluated as "0 (good)", and those having a breaking time of less than 100 hours were evaluated as "x (defective)". Further, those having a breaking time of 100 hours or more under the condition of 100 ° C. and a load stress of 10 MPa were designated as “⊚ (further better)”.
耐食性の評価については各種板厚の製品板および時効材の孔食電位を測定した。孔食電位は、JIS G 0577で規定されるステンレス鋼の孔食電位測定方法に従い、Ar脱気下の30℃、1mol/L塩化ナトリウム水溶液中で孔食発生電位V'C100を測定することにより評価した。供試材の表面処理として、研磨、不動態化処理、直前研磨のいずれも実施した。時効材の孔食電位が製品板の孔食電位の0.7倍以上であるものを「〇(良好)」、0.7倍未満に低下をしているものを「×(不良)」とした。また、時効材の孔食電位が0.60V以上となるものを「◎(更に良好)」とした。 For the evaluation of corrosion resistance, the pitting potential of product plates of various thicknesses and aging materials was measured. The pitting potential is determined by measuring the pitting corrosion potential V'C100 in a 1 mol / L sodium chloride aqueous solution at 30 ° C. under Ar degassing according to the method for measuring the pitting potential of stainless steel specified by JIS G 0557. evaluated. As the surface treatment of the test material, polishing, passivation treatment, and last-minute polishing were all carried out. If the pitting potential of the aging material is 0.7 times or more the pitting potential of the product plate, it is called "○ (good)", and if it is less than 0.7 times, it is called "x (bad)". did. Further, the aging material having a pitting potential of 0.60 V or more was designated as “◎ (further better)”.
表3、4に本発明例A~Sおよび比較例a~qの[*Ni]、[**Cr]、[**Mo]、[**Si]、式(i)の左辺の値、[*Ni]/[Ni]、[**Cr]/[Cr]、[**Mo]/[Mo]、[**Si]/[Si]およびクリープ特性と耐食性の評価結果を示す。但し、[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味し、[*元素記号]は当該元素の負偏析部における当該元素の平均含有量(質量%)を意味し、[**元素記号]は当該元素の正偏析部における当該元素の平均含有量(質量%)を意味する。 Tables 3 and 4 show [* Ni], [** Cr], [** Mo], [** Si] of Examples A to S of the present invention and Comparative Examples a to q, and the values on the left side of the formula (i). [* Ni] / [Ni], [** Cr] / [Cr], [** Mo] / [Mo], [** Si] / [Si], and the evaluation results of creep characteristics and corrosion resistance are shown. However, [element symbol] means the content (mass%) of the element in steel, and [* element symbol] means the average content (mass%) of the element in the negative segregation part of the element. , [** Element symbol] means the average content (mass%) of the element in the positive segregation part of the element.
表1~4から明らかなように、本発明で規定する成分組成であり、式(i)及び式(ii)を満足する本発明例は、比較例に比べてクリープ特性および耐食性に優れていることがわかる。なお、本発明例は条件1~3も満足する。 As is clear from Tables 1 to 4, the examples of the present invention, which are the component compositions specified in the present invention and satisfy the formulas (i) and (ii), are excellent in creep characteristics and corrosion resistance as compared with the comparative examples. You can see that. The example of the present invention also satisfies the conditions 1 to 3.
さらに、上述の通り、クリープ特性および耐食性を更に向上するためのC、N、Si、Mn、Cr、Ni、Moの好ましい、または、より好ましい範囲がある。これらの範囲内にある本発明例はクリープ特性および耐食性の評価が更に良くなっていることがわかる。 Further, as described above, there are preferable or more preferable ranges of C, N, Si, Mn, Cr, Ni and Mo for further improving creep characteristics and corrosion resistance. It can be seen that the examples of the present invention within these ranges have further improved evaluation of creep characteristics and corrosion resistance.
また、本発明範囲内の組成の素材鋼B、D、Eに対して、種々の製造条件で鋼板を製造した。表5に素材鋼、鋳片の厚みA(mm)、製品板の厚みB(mm)、最終焼鈍温度C(℃)、最終焼鈍時間D(秒)、式(v)の中辺の値、Ni負偏析部のNiの平均含有量、式(i)の左辺の値、式(ii)の中辺の値およびクリープ特性と耐食性の評価結果を示す。なお、クリープ特性の評価については製品版の厚みB(mm)が2.0mmのもののみ評価した。 In addition, steel sheets were produced under various production conditions for the material steels B, D, and E having a composition within the scope of the present invention. Table 5 shows the material steel, the thickness A (mm) of the slab, the thickness B (mm) of the product plate, the final annealing temperature C (° C), the final annealing time D (seconds), and the value on the middle side of the formula (v). The average content of Ni in the Ni negative segregation part, the value on the left side of the formula (i), the value on the middle side of the formula (ii), and the evaluation results of creep characteristics and corrosion resistance are shown. Regarding the evaluation of creep characteristics, only those having a thickness B (mm) of 2.0 mm of the product version were evaluated.
表5から明らかなように、式(v)を満足することで、Ni負偏析が軽減され、式(i)および式(ii)が満足され、クリープ特性および耐食性が向上することがわかる。 As is clear from Table 5, by satisfying the formula (v), the negative segregation of Ni is reduced, the formulas (i) and (ii) are satisfied, and the creep characteristics and the corrosion resistance are improved.
表5のNo.5は、最終焼鈍が過焼鈍であったため、式(v)の値が700超となり、焼鈍中における酸化によるCrの消費や炭窒化物の析出促進などにより、耐食性が明らかに低下し、製品として利用できるものではなかった。よって、Ni偏析部のNiの平均含有量、式(i)、(ii)については測定及び算出を行わなかった。
No.2、3、6、7、9、10は、式(v)の値が50未満になり、式(i)、(ii)の一方または両方を満足せず、耐食性が低下した。
No. in Table 5 In No. 5, since the final annealing was over-annealing, the value of the formula (v) became more than 700, and the corrosion resistance was clearly lowered due to the consumption of Cr due to oxidation during annealing and the promotion of precipitation of carbonitride, and as a product. It wasn't available. Therefore, the average content of Ni in the Ni segregation section and the formulas (i) and (ii) were not measured or calculated.
No. In 2, 3, 6, 7, 9, and 10, the value of the formula (v) was less than 50, one or both of the formulas (i) and (ii) were not satisfied, and the corrosion resistance was lowered.
これらから明らかなように、本発明で規定する個別の成分組成を有し、式(i)~(ii)を満足する鋼板は、クリープ特性および耐食性に優れていることがわかる。さらに個別の成分組成が種々の好ましいまたはより好ましい範囲を満足する鋼はクリープ特性および耐食性を更に向上することがわかる。 As is clear from these, it can be seen that the steel sheet having the individual component composition specified in the present invention and satisfying the formulas (i) to (ii) is excellent in creep characteristics and corrosion resistance. Further, it can be seen that steels whose individual composition satisfies various preferred or more preferred ranges further improve creep properties and corrosion resistance.
本発明によれば、自動車や二輪車等の輸送用排気部材、プラント部材等の耐熱部品といった用途にクリープ特性および耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板を提供することができる。その中でも、特に自動車の耐熱部品の具体例としては、排気系部品としてエキゾーストマニホールド、コンバーター、フロントパイプ、フレキシブルパイプ等があり、ターボチャージャー部品として外装を構成するハウジング、ノズルベーン式ターボチャージャー内部の精密部品(例えば、バックプレート、オイルディフレクター、コンプレッサーホイール、ノズルマウント、ノズルプレート、ノズルベーン、ドライブリング、ドライブレバー)等がある。これら適用により自動車の排ガスの浄化や燃費改善を通して環境負荷の低減に寄与できる。 According to the present invention, it is possible to provide an austenitic stainless steel sheet having excellent creep characteristics and corrosion resistance for applications such as exhaust members for transportation such as automobiles and motorcycles, and heat-resistant parts such as plant members. Among them, specific examples of heat-resistant parts for automobiles include exhaust manifolds, converters, front pipes, flexible pipes, etc. as exhaust system parts, housings that make up the exterior as turbocharger parts, and precision parts inside nozzle vane type turbochargers. For example, there are a back plate, an oil deflector, a compressor wheel, a nozzle mount, a nozzle plate, a nozzle vane, a drive ring, a drive lever) and the like. By applying these, it is possible to contribute to the reduction of environmental load by purifying the exhaust gas of automobiles and improving fuel efficiency.
Claims (6)
C:0.001%以上、0.300%以下、
N:0.001%以上、0.45%以下、
Si:0.10%以上、5.00%以下、
Mn:0.10%以上、12.00%以下、
P:0.060%以下、
S:0.0200%以下、
Cr:15.0%以上、35.0%以下、
Ni:2.0%以上、35.0%以下、
Cu:0.001%以上、5.00%以下、
Mo:0.001%以上、5.00%以下、
Al:0.001%以上、1.000%以下、
V:0.01%以上、1.00%以下、
B:0.0001%以上、0.0100%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0200%以下、
O:0.0150%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(i)および式(ii)を満たすことを特徴とする、オーステナイト系ステンレス鋼板。
5[Cr]+6[Si]+9[Mo]-2[Ni]-30[C]-70[N]-100[*Ni]/[Ni]≦0 ・・・式(i)
0.80≦[*Ni]/[Ni]<1.00 ・・・式(ii)
但し、式(i)および式(ii)中の[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味し、[*Ni]はNi負偏析部におけるNiの平均含有量(質量%)を意味する。 By mass%,
C: 0.001% or more, 0.300% or less,
N: 0.001% or more, 0.45% or less,
Si: 0.10% or more, 5.00% or less,
Mn: 0.10% or more and 12.00% or less,
P: 0.060% or less,
S: 0.0200% or less,
Cr: 15.0% or more, 35.0% or less,
Ni: 2.0% or more, 35.0% or less,
Cu: 0.001% or more, 5.00% or less,
Mo: 0.001% or more, 5.00% or less,
Al: 0.001% or more, 1.000% or less,
V: 0.01% or more, 1.00% or less,
B: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0200% or less,
O: 0.0150% or less,
An austenitic stainless steel sheet containing Fe and impurities, and satisfying the following formulas (i) and (ii).
5 [Cr] + 6 [Si] + 9 [Mo] -2 [Ni] -30 [C] -70 [N] -100 [* Ni] / [Ni] ≤ 0 ... Equation (i)
0.80≤ [* Ni] / [Ni] <1.00 ... Equation (ii)
However, the [element symbol] in the formula (i) and the formula (ii) means the content (mass%) of the element in the steel, and [* Ni] is the average content of Ni in the Ni negative segregation part. It means (mass%).
C:0.001%以上、0.080%未満、
N:0.20%超、0.39%以下、
Si:1.00%超、3.00%以下、
Mn:0.80%以上、3.00%以下、
P:0.050%以下、
S:0.0018%以下、
Cr:20.0%以上、35.0%以下、
Ni:8.0%超、25.0%以下、
Cu:0.001%以上、3.40%以下、
Mo:0.001%以上、0.50%未満、
Al:0.005%超、0.130%以下、
V:0.01%以上、1.00%以下、
B:0.0001%以上、0.0100%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0200%以下、
O:0.0150%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(iii)および式(iv)を満たすことを特徴とする、オーステナイト系ステンレス鋼板。
5[Cr]+6[Si]+9[Mo]-2[Ni]-30[C]-70[N]-100[*Ni]/[Ni]≦0 ・・・式(iii)
0.80≦[*Ni]/[Ni]<1.00 ・・・式(iv)
但し、式(iii)および式(iv)中の[元素記号]は、当該元素の鋼中の含有量(質量%)を意味し、[*Ni]はNi負偏析部におけるNiの平均含有量(質量%)を意味する。 By mass%,
C: 0.001% or more, less than 0.080%,
N: Over 0.20%, 0.39% or less,
Si: Over 1.00%, 3.00% or less,
Mn: 0.80% or more, 3.00% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.0018% or less,
Cr: 20.0% or more, 35.0% or less,
Ni: Over 8.0%, 25.0% or less,
Cu: 0.001% or more, 3.40% or less,
Mo: 0.001% or more, less than 0.50%,
Al: Over 0.005%, 0.130% or less,
V: 0.01% or more, 1.00% or less,
B: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0200% or less,
O: 0.0150% or less,
An austenitic stainless steel sheet containing Fe and impurities, and satisfying the following formulas (iii) and (iv).
5 [Cr] + 6 [Si] + 9 [Mo] -2 [Ni] -30 [C] -70 [N] -100 [* Ni] / [Ni] ≤ 0 ... Equation (iii)
0.80≤ [* Ni] / [Ni] <1.00 ... Equation (iv)
However, the [element symbol] in the formula (iii) and the formula (iv) means the content (mass%) of the element in the steel, and [* Ni] is the average content of Ni in the Ni negative segregation part. It means (mass%).
Ti:0.001%以上、1.00%以下、
Nb:0.001%以上、1.00%以下、
W:0.01%以上、3.00%以下、
Y:0.001%以上、0.50%以下、
REM:0.001%以上、0.50%以下、
Zr:0.01%以上、0.50%以下、
Hf:0.001%以上、1.0%以下、
Sn:0.0001%以上、1.0%以下、
Mg:0.0001%以上、0.0100%以下、
Co:0.01%以上、1.00%以下、
Sb:0.001%以上、0.50%以下、
Bi:0.001%以上、1.0%以下、
Ta:0.001%以上、1.0%以下、
Ga:0.0001%以上、0.50%以下、
の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または請求項2に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板。 Instead of a part of Fe, in mass%, Ti: 0.001% or more, 1.00% or less,
Nb: 0.001% or more, 1.00% or less,
W: 0.01% or more, 3.00% or less,
Y: 0.001% or more, 0.50% or less,
REM: 0.001% or more, 0.50% or less,
Zr: 0.01% or more, 0.50% or less,
Hf: 0.001% or more, 1.0% or less,
Sn: 0.0001% or more, 1.0% or less,
Mg: 0.0001% or more, 0.0100% or less,
Co: 0.01% or more, 1.00% or less,
Sb: 0.001% or more, 0.50% or less,
Bi: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ta: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ga: 0.0001% or more, 0.50% or less,
The austenitic stainless steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the austenitic stainless steel sheet contains one or more of the above.
50≦(C×D)/(A×B)≦700 ・・・式(v) The method for manufacturing an austenite-based stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness A (mm) of the slab at the time of casting, the thickness B (mm) of the final product, and the final annealing temperature C ( A method for producing an austenite-based stainless steel sheet, wherein the temperature) and the final annealing time D (seconds) satisfy the following formula (v).
50 ≦ (C × D) / (A × B) ≦ 700 ・ ・ ・ Equation (v)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020212134A JP2022098633A (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Austenitic stainless steel sheet, method for producing austenitic stainless steel sheet and automobile exhaust component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020212134A JP2022098633A (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Austenitic stainless steel sheet, method for producing austenitic stainless steel sheet and automobile exhaust component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022098633A true JP2022098633A (en) | 2022-07-04 |
Family
ID=82261866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020212134A Pending JP2022098633A (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Austenitic stainless steel sheet, method for producing austenitic stainless steel sheet and automobile exhaust component |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022098633A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116393664A (en) * | 2023-05-15 | 2023-07-07 | 广东神和新材料科技有限公司 | Composite stainless steel wire and processing technology thereof |
CN118028701A (en) * | 2024-04-11 | 2024-05-14 | 江西理工大学 | Hydrogen embrittlement resistant austenitic stainless steel and method for producing the same |
JP7546803B1 (en) | 2024-02-19 | 2024-09-06 | 日本冶金工業株式会社 | Austenitic stainless steel strip or steel plate, their manufacturing method, and high-pressure hydrogen gas equipment or liquid hydrogen equipment |
-
2020
- 2020-12-22 JP JP2020212134A patent/JP2022098633A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116393664A (en) * | 2023-05-15 | 2023-07-07 | 广东神和新材料科技有限公司 | Composite stainless steel wire and processing technology thereof |
CN116393664B (en) * | 2023-05-15 | 2023-11-24 | 广东神和新材料科技有限公司 | Composite stainless steel wire and processing technology thereof |
JP7546803B1 (en) | 2024-02-19 | 2024-09-06 | 日本冶金工業株式会社 | Austenitic stainless steel strip or steel plate, their manufacturing method, and high-pressure hydrogen gas equipment or liquid hydrogen equipment |
CN118028701A (en) * | 2024-04-11 | 2024-05-14 | 江西理工大学 | Hydrogen embrittlement resistant austenitic stainless steel and method for producing the same |
CN118028701B (en) * | 2024-04-11 | 2024-06-11 | 江西理工大学 | Hydrogen embrittlement resistant austenitic stainless steel and method for producing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6541869B2 (en) | Austenitic stainless steel plate and turbocharger part for exhaust parts excellent in heat resistance and processability, and manufacturing method of austenitic stainless steel sheet for exhaust parts | |
EP2058413B1 (en) | Ferritic stainless steel sheet having excellent heat resistance | |
RU2443796C1 (en) | Ferritic stainless steel with excellent heat resistance and viscosity | |
US9243306B2 (en) | Ferritic stainless steel sheet excellent in oxidation resistance | |
CN107429358B (en) | Stainless steel sheet for exhaust system member having excellent intermittent oxidation characteristics, and exhaust system member | |
EP2474635A1 (en) | Ferritic stainless steel having excellent heat resistance | |
JP2017014538A (en) | Austenitic stainless steel sheet for exhaust component excellent in heat resistance and surface smoothness and manufacturing method therefor | |
JP2022098633A (en) | Austenitic stainless steel sheet, method for producing austenitic stainless steel sheet and automobile exhaust component | |
JP5025671B2 (en) | Ferritic stainless steel sheet excellent in high temperature strength and method for producing the same | |
KR102306578B1 (en) | Ferritic stainless steel sheet, manufacturing method thereof, and exhaust parts | |
JP6768929B2 (en) | Ferritic stainless steel with excellent high-temperature wear resistance, manufacturing method of ferritic stainless steel sheet, exhaust parts, high-temperature sliding parts, and turbocharger parts | |
US20200024682A1 (en) | Ferrite-based stainless steel sheet having low specific gravity and production method therefor | |
JP2017088928A (en) | Austenite-based stainless steel sheet excellent in heat resistance and processability and manufacturing method therefor and exhaust component made from stainless steel | |
EP3118342A1 (en) | Ferritic stainless steel | |
KR20180059548A (en) | Austenitic stainless steel plate | |
JP6879877B2 (en) | Austenitic stainless steel sheet with excellent heat resistance and its manufacturing method | |
JP7166082B2 (en) | Austenitic stainless steel sheet and manufacturing method thereof | |
JP5703075B2 (en) | Ferritic stainless steel plate with excellent heat resistance | |
JP6866241B2 (en) | Austenitic stainless steel sheet, its manufacturing method, and exhaust parts | |
JP6746035B1 (en) | Austenitic stainless steel sheet | |
EP3118341B1 (en) | Ferritic stainless steel | |
JP2018115385A (en) | Austenite stainless steel plate for exhaust parts, method for producing the same, exhaust part, and method for producing the same | |
JP3941267B2 (en) | High corrosion-resistant chromium-containing steel with excellent oxidation resistance and intergranular corrosion resistance | |
JP7558078B2 (en) | Ferritic Stainless Steel Sheet | |
CA3114743C (en) | Hot-rolled and annealed ferritic stainless steel sheet and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230822 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240730 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240820 |