JP2546549B2 - Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法Info
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の制御棒や遮蔽
材や使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用容器材料に用いる
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法に関す
る。
材や使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用容器材料に用いる
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、Ｂを含有したオーステナイト
系ステンレス鋼は中性子吸収断面積が大きく、また耐食
性が優れていることから、原子炉の制御棒や遮蔽材等に
使用されており、また使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用
容器材料としてその使用が検討されている。
系ステンレス鋼は中性子吸収断面積が大きく、また耐食
性が優れていることから、原子炉の制御棒や遮蔽材等に
使用されており、また使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用
容器材料としてその使用が検討されている。
【０００３】しかしながら、従来から知られているよう
に、Ｂを多量に含んだオーステナイト系ステンレス鋼は
熱間加工性が著しく悪いために、さまざまな製造方法が
試みられている。例えば、特公昭57-45464号公報や特開
昭55-89459号公報で開示されているように限定量のＢを
含有させ、Ａl ／Ｎを限定することによってオーステナ
イト粒を微細化する方法や、Ｖを適量添加させてＶほう
化物を生成させほう化物相の安定性を高め熱間加工性を
改善する方法、また特開平１−242758号公報に示されて
いるような粉末冶金を適用した方法等が知られている。
また特開昭61−222612号公報に開示されているようにＢ
含有オーステナイト系ステンレス鋼をＢを含有しない素
材でくるんで圧延を行うような方法も提案されている。
に、Ｂを多量に含んだオーステナイト系ステンレス鋼は
熱間加工性が著しく悪いために、さまざまな製造方法が
試みられている。例えば、特公昭57-45464号公報や特開
昭55-89459号公報で開示されているように限定量のＢを
含有させ、Ａl ／Ｎを限定することによってオーステナ
イト粒を微細化する方法や、Ｖを適量添加させてＶほう
化物を生成させほう化物相の安定性を高め熱間加工性を
改善する方法、また特開平１−242758号公報に示されて
いるような粉末冶金を適用した方法等が知られている。
また特開昭61−222612号公報に開示されているようにＢ
含有オーステナイト系ステンレス鋼をＢを含有しない素
材でくるんで圧延を行うような方法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような技術に
よっても、Ｂを含有するオーステナイト系ステンレス鋼
の熱間脆性を防止し、現状の鉄鋼製造プロセスによる大
量生産によって安価にしかも安定的に生産する事は困難
である。従って、本発明は、このような現状を鑑みて、
Ｂを多量に含有するオーステナイト系ステンレス鋼の熱
間加工性を改善することを目的とする。
よっても、Ｂを含有するオーステナイト系ステンレス鋼
の熱間脆性を防止し、現状の鉄鋼製造プロセスによる大
量生産によって安価にしかも安定的に生産する事は困難
である。従って、本発明は、このような現状を鑑みて、
Ｂを多量に含有するオーステナイト系ステンレス鋼の熱
間加工性を改善することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記の通りである。 （１）重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi ：1.０％以
下、Ｍn ：２％以下、Ｎi：７〜20％、Ｃr ：17〜30
％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜3.０
％、Ａl ： 0.003％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ： 0.003
％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下を主成分と
し、残部Ｆe と不可避的不純物からなるＢ含有オーステ
ナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、1100
℃以上で加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とする
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
ろは下記の通りである。 （１）重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi ：1.０％以
下、Ｍn ：２％以下、Ｎi：７〜20％、Ｃr ：17〜30
％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜3.０
％、Ａl ： 0.003％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ： 0.003
％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下を主成分と
し、残部Ｆe と不可避的不純物からなるＢ含有オーステ
ナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、1100
℃以上で加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とする
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
【０００６】（２）重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi
：1.０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi：７〜20％、Ｃr
：17〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：
0.１〜3.０％、Ａl ： 0.003％以下、Ｎ：0.３％以下、
Ｓ： 0.003％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下
を主成分とし、選択成分としてＣa ： 0.005％以下、
Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋Ｌa ：0.01％以下のうち１種ま
たは２種以上の合計で0.01％以下を含有し、残部Ｆe と
不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼
を連続鋳造によって鋳造し、1100℃以上で加熱した後に
熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト
系ステンレス鋼の製造方法。
：1.０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi：７〜20％、Ｃr
：17〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：
0.１〜3.０％、Ａl ： 0.003％以下、Ｎ：0.３％以下、
Ｓ： 0.003％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下
を主成分とし、選択成分としてＣa ： 0.005％以下、
Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋Ｌa ：0.01％以下のうち１種ま
たは２種以上の合計で0.01％以下を含有し、残部Ｆe と
不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼
を連続鋳造によって鋳造し、1100℃以上で加熱した後に
熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト
系ステンレス鋼の製造方法。
【０００７】（３）重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi
：1.０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi：７〜20％、Ｃr
：17〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：
0.１〜3.０％、Ａl ：0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、
Ｓ： 0.003％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下
を主成分とし、残部Ｆe と不可避的不純物からなるＢ含
有オーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳
造し、得られたスラブを1100℃以上の温度で５時間以上
ソーキング処理を行い、1100℃以上で加熱した後に熱間
圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ス
テンレス鋼の製造方法。
：1.０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi：７〜20％、Ｃr
：17〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：
0.１〜3.０％、Ａl ：0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、
Ｓ： 0.003％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下
を主成分とし、残部Ｆe と不可避的不純物からなるＢ含
有オーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳
造し、得られたスラブを1100℃以上の温度で５時間以上
ソーキング処理を行い、1100℃以上で加熱した後に熱間
圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ス
テンレス鋼の製造方法。
【０００８】（４）重量％でＣ：0.05％以下、Ｓi ：1.
０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi ：７〜20％、Ｃr ：17
〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl ：0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ： 0.0
03％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下、選択成
分としてＣa ： 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋
Ｌa ：0.01％以下のうち１種または２種以上の合計で0.
01％以下を含有し、残部Ｆe と不可避的不純物からなる
オーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造
し、得られたスラブを1100℃以上の温度で５時間以上ソ
ーキング処理を行い、1100℃以上で加熱した後に熱間圧
延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼の製造方法。
０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi ：７〜20％、Ｃr ：17
〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl ：0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ： 0.0
03％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下、選択成
分としてＣa ： 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋
Ｌa ：0.01％以下のうち１種または２種以上の合計で0.
01％以下を含有し、残部Ｆe と不可避的不純物からなる
オーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造
し、得られたスラブを1100℃以上の温度で５時間以上ソ
ーキング処理を行い、1100℃以上で加熱した後に熱間圧
延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼の製造方法。
【０００９】以下に、本発明を詳細に説明する。
【作用】本発明者らはＢを多量に含有する合金である20
Ｃr −10Ｎi −１Ｂを基本成分とする合金について詳細
に検討を加えた。実験に供した素材は、実験室で真空溶
解によって溶製した10kg鋼塊（鋳片）であり鋼種Ａ〜Ｇ
の各成分を表１に示す。検討項目としては熱間加工性に
及ぼす各合金元素の影響、組織の影響について調査を行
った。
Ｃr −10Ｎi −１Ｂを基本成分とする合金について詳細
に検討を加えた。実験に供した素材は、実験室で真空溶
解によって溶製した10kg鋼塊（鋳片）であり鋼種Ａ〜Ｇ
の各成分を表１に示す。検討項目としては熱間加工性に
及ぼす各合金元素の影響、組織の影響について調査を行
った。
【００１０】
【表１】
【００１１】合金元素の影響を調査する場合には、鋳片
より直径10mmの丸棒引張試験片を採取し、グリーブル試
験機を用い試験片を通電加熱により1200℃または1250℃
に再加熱しその後引張試験温度まで冷却し引張試験を行
い、試験片の絞り（断面収縮率、％）を求め、合金元素
の高温延性に及ぼす影響を調査した。その結果、熱間加
工性に大きく影響する元素として、Ａl ，Ｓ，Ｏ等の各
元素があり、特にＢの原料であるＦe −Ｂから混入する
Ａl の影響が大きいことが判明した。
より直径10mmの丸棒引張試験片を採取し、グリーブル試
験機を用い試験片を通電加熱により1200℃または1250℃
に再加熱しその後引張試験温度まで冷却し引張試験を行
い、試験片の絞り（断面収縮率、％）を求め、合金元素
の高温延性に及ぼす影響を調査した。その結果、熱間加
工性に大きく影響する元素として、Ａl ，Ｓ，Ｏ等の各
元素があり、特にＢの原料であるＦe −Ｂから混入する
Ａl の影響が大きいことが判明した。
【００１２】図１は、鋳片の高温延性に及ぼす合金元素
の影響を示したものであり、Ａ鋼、Ｂ鋼、Ｃ鋼はＡl の
影響、Ｆ鋼はＳ，Ｏの影響、Ｇ鋼はＣaの影響を調査し
たものである。Ａl の影響についてみてみると、Ａlを
0.41％含有しているＣ鋼は断面収縮率が1200℃から 900
℃の間で著しく低く、高温延性が劣っているが、Ｂ鋼
（Ａl:0.10％）、Ａ鋼（Ａl:0.0004％）とＡl が低くな
るほど断面収縮率は向上することがわかる。したがって
高温延性すなわち熱間加工性を改善するにはＡl量を低
減することが必要であることが判明した。
の影響を示したものであり、Ａ鋼、Ｂ鋼、Ｃ鋼はＡl の
影響、Ｆ鋼はＳ，Ｏの影響、Ｇ鋼はＣaの影響を調査し
たものである。Ａl の影響についてみてみると、Ａlを
0.41％含有しているＣ鋼は断面収縮率が1200℃から 900
℃の間で著しく低く、高温延性が劣っているが、Ｂ鋼
（Ａl:0.10％）、Ａ鋼（Ａl:0.0004％）とＡl が低くな
るほど断面収縮率は向上することがわかる。したがって
高温延性すなわち熱間加工性を改善するにはＡl量を低
減することが必要であることが判明した。
【００１３】また、Ｓ，Ｏがそれぞれ 48ppm，42ppm 含
まれているＦ鋼は1100℃より低温側で断面収縮率が低下
し、同程度のＡl を含有しているＢ鋼と比較すると高温
延性が1100℃以下で著しく劣化し、熱間加工性を改善す
るには、Ｓ，Ｏの含有量を低減することも重要であるこ
とが判明した。また、Ｃa を添加したＧ鋼は同程度のＡ
l 量であるＡ鋼よりも断面収縮率が向上し、Ｃa の添加
は熱間加工性の改善に有効であることが判明した。
まれているＦ鋼は1100℃より低温側で断面収縮率が低下
し、同程度のＡl を含有しているＢ鋼と比較すると高温
延性が1100℃以下で著しく劣化し、熱間加工性を改善す
るには、Ｓ，Ｏの含有量を低減することも重要であるこ
とが判明した。また、Ｃa を添加したＧ鋼は同程度のＡ
l 量であるＡ鋼よりも断面収縮率が向上し、Ｃa の添加
は熱間加工性の改善に有効であることが判明した。
【００１４】また、鋳片をソーキングした場合の高温延
性の変化について調査を行った。調査方法は、鋳片から
試験片を採取した場合と鋳片を1150℃で15時間熱処理
（ソーキング）を行った後に試験片を採取した場合の高
温延性を上述したグリーブル試験によって比較した。図
２は、高温延性に及ぼすソーキングの影響を示したもの
であるが、Ａl 量が低い場合（Ｄ鋼、Ａl:0.085％）に
は、ソーキングによって高温延性が大きく向上するが、
Ａl が多い場合（Ｅ鋼、Ａl:0.72％）にはソーキングを
行っても延性の向上がなく、熱間加工性の改善には熱間
加工の前にソーキングを行うことが有効であることが判
明した。
性の変化について調査を行った。調査方法は、鋳片から
試験片を採取した場合と鋳片を1150℃で15時間熱処理
（ソーキング）を行った後に試験片を採取した場合の高
温延性を上述したグリーブル試験によって比較した。図
２は、高温延性に及ぼすソーキングの影響を示したもの
であるが、Ａl 量が低い場合（Ｄ鋼、Ａl:0.085％）に
は、ソーキングによって高温延性が大きく向上するが、
Ａl が多い場合（Ｅ鋼、Ａl:0.72％）にはソーキングを
行っても延性の向上がなく、熱間加工性の改善には熱間
加工の前にソーキングを行うことが有効であることが判
明した。
【００１５】以上のことから、Ｂ含有オーステナイト系
ステンレス鋼の熱間加工性を改善するには、合金元素と
してＡl ，Ｓ，Ｏの低減やＣa の添加、また鋳片のソー
キングが有効であることが判明した。これらの効果につ
いて、実際に熱間圧延した場合の割れの発生の有無につ
いて確かめるために、各種合金系について実際に実験室
で熱間圧延を行った。
ステンレス鋼の熱間加工性を改善するには、合金元素と
してＡl ，Ｓ，Ｏの低減やＣa の添加、また鋳片のソー
キングが有効であることが判明した。これらの効果につ
いて、実際に熱間圧延した場合の割れの発生の有無につ
いて確かめるために、各種合金系について実際に実験室
で熱間圧延を行った。
【００１６】表２は、鋼種Ｈ〜Ｙの各種の成分系につい
て、厚み30mmの鋳片をソーキング条件や熱間圧延条件を
変えて、実験室の圧延機で30mmから６mmまで６パスで熱
間圧延したときの割れの発生を比較したものである。本
発明法である鋼種ＨからＴについてみると、Ａl 量を低
減したＨ鋼、ソーキングを行ったＩ鋼、Ｊ鋼、Ｐ鋼、Ｑ
鋼、Ｒ鋼や熱間加工性を改善するためにＣa , Ｙ，Ｌa
＋Ｃe を添加したＫ鋼、Ｌ鋼、Ｍ鋼、Ｎ鋼、Ｏ鋼、Ｓ
鋼、Ｔ鋼については熱間圧延時に大きな割れを発生する
ことなく圧延が可能であったが、比較法として示したＵ
鋼からＹ鋼は大きな割れが発生し次工程を実施するのは
不可能な状態であった。
て、厚み30mmの鋳片をソーキング条件や熱間圧延条件を
変えて、実験室の圧延機で30mmから６mmまで６パスで熱
間圧延したときの割れの発生を比較したものである。本
発明法である鋼種ＨからＴについてみると、Ａl 量を低
減したＨ鋼、ソーキングを行ったＩ鋼、Ｊ鋼、Ｐ鋼、Ｑ
鋼、Ｒ鋼や熱間加工性を改善するためにＣa , Ｙ，Ｌa
＋Ｃe を添加したＫ鋼、Ｌ鋼、Ｍ鋼、Ｎ鋼、Ｏ鋼、Ｓ
鋼、Ｔ鋼については熱間圧延時に大きな割れを発生する
ことなく圧延が可能であったが、比較法として示したＵ
鋼からＹ鋼は大きな割れが発生し次工程を実施するのは
不可能な状態であった。
【００１７】
【表２】
【００１８】以上のように、鋳片の延性を高めて熱間加
工性を向上させるためにはＡl ，Ｓ，Ｏの合金元素の量
に注意することが必要であり、Ａl を 0.003％以下、Ｓ
を 0.003％以下、Ｏを 0.003％以下にすることが必要で
あり、熱間加工性の改善という点でＣa , Ｙ，Ｌa ＋Ｃ
e を添加することも有効である。またＡl の含有量が0.
003％以上でも0.３％以下の場合には、熱間圧延前にソ
ーキングを行うと熱間加工性が向上する。ソーキングの
効果は、1100℃以上で５時間以上のソーキングを行うと
延性の改善が認められるようになり、これより低い温度
では熱間加工性の向上はみられない。
工性を向上させるためにはＡl ，Ｓ，Ｏの合金元素の量
に注意することが必要であり、Ａl を 0.003％以下、Ｓ
を 0.003％以下、Ｏを 0.003％以下にすることが必要で
あり、熱間加工性の改善という点でＣa , Ｙ，Ｌa ＋Ｃ
e を添加することも有効である。またＡl の含有量が0.
003％以上でも0.３％以下の場合には、熱間圧延前にソ
ーキングを行うと熱間加工性が向上する。ソーキングの
効果は、1100℃以上で５時間以上のソーキングを行うと
延性の改善が認められるようになり、これより低い温度
では熱間加工性の向上はみられない。
【００１９】このようにして溶製段階で、熱間加工性に
影響する成分のＡl ，Ｓ，Ｏの含有量を規制し、熱間加
工性を改善する効果があるＣa , Ｙ，Ｌa ＋Ｃe を必要
に応じて添加し、またＡl 量に応じて圧延前にソーキン
グを行った場合に通常の鉄鋼製造プロセスにおいて製造
可能なＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼が得られる
ことが判明した。この鋳片を熱間加工するにあたって
は、加熱温度を1100℃以上の温度にする事が必要であ
り、加熱温度の上限は1200℃以下とするのが望ましい。
1200℃を越えると共晶ボライドが溶融し熱間圧延が不可
能となり、加熱温度が1100℃より低い場合には熱間圧延
の終了温度が下がり熱間圧延時の割れが発生しやすくな
る。熱間圧延については圧延をできるだけ高温で終了さ
せるのが好ましく、 950℃以上が望ましい。これらの考
え方は、次の合金系、すなわち、重量％でＣ：0.05％以
下、Ｓi:1.０％以下、Ｍn:２％以下、Ｎi:７〜20％、Ｃ
r:17〜30％、Ｃu:３％以下、Ｍo:７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl:0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ:0.003％
以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ:0.003％以下、選択成分とし
てＣa: 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋Ｌa:0.01
％以下のうち１種または２種以上の合計で0.01％以下を
含み、残部Ｆe と不可避的不純物からなるオーステナイ
ト系ステンレス鋼についても成り立つ。
影響する成分のＡl ，Ｓ，Ｏの含有量を規制し、熱間加
工性を改善する効果があるＣa , Ｙ，Ｌa ＋Ｃe を必要
に応じて添加し、またＡl 量に応じて圧延前にソーキン
グを行った場合に通常の鉄鋼製造プロセスにおいて製造
可能なＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼が得られる
ことが判明した。この鋳片を熱間加工するにあたって
は、加熱温度を1100℃以上の温度にする事が必要であ
り、加熱温度の上限は1200℃以下とするのが望ましい。
1200℃を越えると共晶ボライドが溶融し熱間圧延が不可
能となり、加熱温度が1100℃より低い場合には熱間圧延
の終了温度が下がり熱間圧延時の割れが発生しやすくな
る。熱間圧延については圧延をできるだけ高温で終了さ
せるのが好ましく、 950℃以上が望ましい。これらの考
え方は、次の合金系、すなわち、重量％でＣ：0.05％以
下、Ｓi:1.０％以下、Ｍn:２％以下、Ｎi:７〜20％、Ｃ
r:17〜30％、Ｃu:３％以下、Ｍo:７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl:0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ:0.003％
以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ:0.003％以下、選択成分とし
てＣa: 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋Ｌa:0.01
％以下のうち１種または２種以上の合計で0.01％以下を
含み、残部Ｆe と不可避的不純物からなるオーステナイ
ト系ステンレス鋼についても成り立つ。
【００２０】以下に成分（重量％）の限定理由を述べる
Ｃ：Ｃは強度の点からは望ましい元素であるが、耐食性
の点では有害であり少ない方が望ましい。しかし 0.005
％未満では製造コストを増加させ、また0.05％以上では
耐食性を劣化させ、また炭化物を作り熱間加工性を劣化
させるので上限を0.05％とした。Ｓi:Ｓi は脱酸元素で
ありステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であるが、
1.０％を越えると熱間加工性を劣化させるので1.０％以
下とした。Ｍn:Ｍn はＳi と同様に脱酸元素として有効
でありまたＮi の代替として可能な元素であるが、多量
に添加すると誘導放射能の残留が多くなるので２％以下
とした。
Ｃ：Ｃは強度の点からは望ましい元素であるが、耐食性
の点では有害であり少ない方が望ましい。しかし 0.005
％未満では製造コストを増加させ、また0.05％以上では
耐食性を劣化させ、また炭化物を作り熱間加工性を劣化
させるので上限を0.05％とした。Ｓi:Ｓi は脱酸元素で
ありステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であるが、
1.０％を越えると熱間加工性を劣化させるので1.０％以
下とした。Ｍn:Ｍn はＳi と同様に脱酸元素として有効
でありまたＮi の代替として可能な元素であるが、多量
に添加すると誘導放射能の残留が多くなるので２％以下
とした。
【００２１】Ｃu:Ｃu はステンレス鋼の耐食性向上に有
効であり３％以下で添加する。３％を越えて添加しても
耐食性の点では効果が飽和し、また熱間加工性を劣化さ
せる。Ｍo:Ｍo はステンレス鋼の耐食性向上に有効で、
特に孔食や隙間腐食等の局部腐食に対して有効な元素で
あり、このような耐食性が要求される場合に７％以下で
添加する。７％を越えて添加すると脆化が生じ、またオ
ーステナイト相とするために必要なＮi 等が多量に必要
になるため上限を７％とした。
効であり３％以下で添加する。３％を越えて添加しても
耐食性の点では効果が飽和し、また熱間加工性を劣化さ
せる。Ｍo:Ｍo はステンレス鋼の耐食性向上に有効で、
特に孔食や隙間腐食等の局部腐食に対して有効な元素で
あり、このような耐食性が要求される場合に７％以下で
添加する。７％を越えて添加すると脆化が生じ、またオ
ーステナイト相とするために必要なＮi 等が多量に必要
になるため上限を７％とした。
【００２２】Ｎi:Ｎi はＣr とともにステンレス鋼の基
本成分であり、オーステナイト相を安定にするためには
必須の元素である。しかしＢ含有量が高い場合、Ｎi は
ボライドにはほとんど固溶せず、マトリックス中に濃縮
するため７％の添加でオーステナイト相を安定化可能で
ある。しかし20％を越えて添加するとコストが高くなる
ため上限を20％とした。Ｃr:Ｃr はステンレス鋼の基本
成分であり、耐食性の点から17％以上添加することが必
要である。しかし30％を越えて添加すると脆化が著しい
ため上限を30％とした。
本成分であり、オーステナイト相を安定にするためには
必須の元素である。しかしＢ含有量が高い場合、Ｎi は
ボライドにはほとんど固溶せず、マトリックス中に濃縮
するため７％の添加でオーステナイト相を安定化可能で
ある。しかし20％を越えて添加するとコストが高くなる
ため上限を20％とした。Ｃr:Ｃr はステンレス鋼の基本
成分であり、耐食性の点から17％以上添加することが必
要である。しかし30％を越えて添加すると脆化が著しい
ため上限を30％とした。
【００２３】Ｂ：Ｂは中性子吸収能を確保するためには
0.１％以上の添加が必要であるが、3.０％を越えて添加
すると本発明によっても熱間加工性が劣化するので上限
を3.０％とした。Ａl:Ａl は強力な脱酸元素として有効
な元素であるが、添加量が多くなると熱間加工性を著し
く劣化させるために0.３％以下とした。Ｎ：Ｎはステン
レス鋼の強度と耐食性を向上させる元素であり、また強
力なオーステナイト生成元素である。しかし0.３％を越
えると気泡となり効果が飽和するので0.３％以下で添加
する。
0.１％以上の添加が必要であるが、3.０％を越えて添加
すると本発明によっても熱間加工性が劣化するので上限
を3.０％とした。Ａl:Ａl は強力な脱酸元素として有効
な元素であるが、添加量が多くなると熱間加工性を著し
く劣化させるために0.３％以下とした。Ｎ：Ｎはステン
レス鋼の強度と耐食性を向上させる元素であり、また強
力なオーステナイト生成元素である。しかし0.３％を越
えると気泡となり効果が飽和するので0.３％以下で添加
する。
【００２４】Ｓ：ＳはＢ含有ステンレス鋼において熱間
加工性を著しく劣化させる元素であり、低ければ低いほ
どよく、Ｏとともに極力低く抑えることが必要であり、
0.003％以下とした。Ｐ：Ｐは耐食性、熱間加工性の点
で少ない方が良好であり、0.03％以下とした。これを越
えると耐食性、熱間加工性を劣化させる。Ｏ：ＯはＳと
同様に熱間加工性を著しく劣化させる元素であり、低け
れば低いほどよくＳとともに極力低く抑えることが重要
であり、0.003％以下とした。
加工性を著しく劣化させる元素であり、低ければ低いほ
どよく、Ｏとともに極力低く抑えることが必要であり、
0.003％以下とした。Ｐ：Ｐは耐食性、熱間加工性の点
で少ない方が良好であり、0.03％以下とした。これを越
えると耐食性、熱間加工性を劣化させる。Ｏ：ＯはＳと
同様に熱間加工性を著しく劣化させる元素であり、低け
れば低いほどよくＳとともに極力低く抑えることが重要
であり、0.003％以下とした。
【００２５】Ｃa ，Ｙ，Ｃe ＋Ｌa は強力な脱酸、脱硫
剤であり、熱間加工性を改善するのに有効な元素であ
り、それぞれＣa: 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe
＋Ｌa:0.01％で単独添加あるいは２種以上複合添加する
場合は0.01％以下で添加する。これを越えると耐食性を
劣化させる。
剤であり、熱間加工性を改善するのに有効な元素であ
り、それぞれＣa: 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe
＋Ｌa:0.01％で単独添加あるいは２種以上複合添加する
場合は0.01％以下で添加する。これを越えると耐食性を
劣化させる。
【００２６】
【実施例】表３は高Ｂを含有するオーステナイト系ステ
ンレス鋼の化学成分を示し、電気炉−ＡＯＤによって溶
製し、脱硫、脱酸を十分に行った。これを 140mm厚みの
連続鋳造鋳片に通常条件で鋳造した。この鋳片を1150℃
で15時間均熱した後に、通常の条件で手入れを行った。
この後、1150℃で２時間加熱したのち厚板圧延を行い、
６〜35mmの厚板を製造したが、熱間圧延が不可能となる
割れを発生することなく圧延することができ、また後行
程においても問題なく処理可能な製品が製造できた。
ンレス鋼の化学成分を示し、電気炉−ＡＯＤによって溶
製し、脱硫、脱酸を十分に行った。これを 140mm厚みの
連続鋳造鋳片に通常条件で鋳造した。この鋳片を1150℃
で15時間均熱した後に、通常の条件で手入れを行った。
この後、1150℃で２時間加熱したのち厚板圧延を行い、
６〜35mmの厚板を製造したが、熱間圧延が不可能となる
割れを発生することなく圧延することができ、また後行
程においても問題なく処理可能な製品が製造できた。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】以上述べた本発明法によれば、従来熱間
加工性が劣り製品歩留まりの点から問題のあったＢ含有
オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性を改善して
安価なＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造が可
能となった。
加工性が劣り製品歩留まりの点から問題のあったＢ含有
オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性を改善して
安価なＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造が可
能となった。
【図１】高温延性に及ぼす合金元素Ａl ，Ｓ，Ｏ，Ｃa
の影響を示した図である。
の影響を示した図である。
【図２】高温延性に及ぼすソーキングの影響を示した図
である。
である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi ：1.
０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi ：７〜20％、Ｃr ：17
〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl ： 0.003％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ：
0.003％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下を主
成分とし、残部Ｆe と不可避的不純物からなるＢ含有オ
ーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造
し、1100℃以上で加熱した後に熱間圧延を行うことを特
徴とするＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方
法。 - 【請求項２】 重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi ：1.
０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi ：７〜20％、Ｃr ：17
〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl ： 0.003％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ：
0.003％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下を主
成分とし、選択成分としてＣa ： 0.005％以下、Ｙ：0.
01％以下、Ｃe ＋Ｌa ：0.01％以下のうち１種または２
種以上の合計で0.01％以下を含有し、残部Ｆe と不可避
的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼を連続
鋳造によって鋳造し、1100℃以上で加熱した後に熱間圧
延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼の製造方法。 - 【請求項３】 重量％でＣ： 0.005〜0.05％、Ｓi ：1.
０％以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi ：７〜20％、Ｃr ：17
〜30％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜
3.０％、Ａl ：0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ： 0.0
03％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下を主成分
とし、残部Ｆe と不可避的不純物からなるＢ含有オース
テナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、得
られたスラブを1100℃以上の温度で５時間以上ソーキン
グ処理を行い、1100℃以上で加熱した後に熱間圧延を行
うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステンレス
鋼の製造方法。 - 【請求項４】 重量％でＣ：0.05％以下、Ｓi ：1.０％
以下、Ｍn ：２％以下、Ｎi ：７〜20％、Ｃr ：17〜30
％、Ｃu ：３％以下、Ｍo ：７％以下、Ｂ：0.１〜3.０
％、Ａl ：0.３％以下、Ｎ：0.３％以下、Ｓ： 0.003％
以下、Ｐ：0.03％以下、Ｏ： 0.003％以下、選択成分と
してＣa ： 0.005％以下、Ｙ：0.01％以下、Ｃe ＋Ｌa
：0.01％以下のうち１種または２種以上の合計で0.01
％以下を含有し、残部Ｆe と不可避的不純物からなるオ
ーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造
し、得られたスラブを1100℃以上の温度で５時間以上ソ
ーキング処理を行い、1100℃以上で加熱した後に熱間圧
延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034262A JP2546549B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034262A JP2546549B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272131A JPH04272131A (ja) | 1992-09-28 |
| JP2546549B2 true JP2546549B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=12409260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3034262A Expired - Fee Related JP2546549B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546549B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101574446B1 (ko) * | 2011-08-22 | 2015-12-03 | 니폰야긴고오교오가부시기가이샤 | 열간 가공성 및 표면 성상이 우수한 붕소 함유 스테인리스강 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4754362B2 (ja) * | 2005-02-02 | 2011-08-24 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐食性、耐力、低温靱性が良好なオーステナイト系ステンレス熱間圧延鋼材およびその製造方法 |
| US20060243356A1 (en) | 2005-02-02 | 2006-11-02 | Yuusuke Oikawa | Austenite-type stainless steel hot-rolling steel material with excellent corrosion resistance, proof-stress, and low-temperature toughness and production method thereof |
| KR102001388B1 (ko) * | 2017-09-26 | 2019-07-19 | 한국기계연구원 | 중성자 차폐용 스테인레스 압연 강판 및 그 제조방법 |
| KR102416315B1 (ko) | 2017-11-21 | 2022-07-05 | 한국재료연구원 | 중성자 차폐용 스테인레스 압연 강판 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201727A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-06 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｂ含有オ−ステナイトステンレス鋼の製造方法 |
| JPS648221A (en) * | 1987-05-30 | 1989-01-12 | Nippon Steel Corp | Manufacture of austenitic stainless steel containing boron for nuclear power industry |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3034262A patent/JP2546549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101574446B1 (ko) * | 2011-08-22 | 2015-12-03 | 니폰야긴고오교오가부시기가이샤 | 열간 가공성 및 표면 성상이 우수한 붕소 함유 스테인리스강 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04272131A (ja) | 1992-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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