JP3195232B2 - 耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼 - Google Patents
耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強磁場・腐食環境
下で使用されることを主たる目的とし、特に核融合炉真
空容器用の材料として好適な、耐食性および溶接性に優
れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼に関するものである。
下で使用されることを主たる目的とし、特に核融合炉真
空容器用の材料として好適な、耐食性および溶接性に優
れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】核融合炉用真空容器は、炉内プラズマを
閉込めるために発生させている強磁場に晒されており、
さらに腐食性の強い冷却材と接触する等により厳しい腐
食環境下に置かれている。このため該容器を構成する材
料には非磁性で、しかも優れた耐食性を有していること
が要求される。また、上記真空容器の製造に際しては、
通常、ＴＩＧ溶接やＥＢＷ溶接（電子ビーム溶接）を利
用した組立てが行われており、真空容器用の材料は溶接
性に優れていることも要求される。これらの特性要求を
満たす材料としてはステンレス鋼が知られており、従来
の上記真空容器用材料にもＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６
等のステンレス鋼が使用されている。
閉込めるために発生させている強磁場に晒されており、
さらに腐食性の強い冷却材と接触する等により厳しい腐
食環境下に置かれている。このため該容器を構成する材
料には非磁性で、しかも優れた耐食性を有していること
が要求される。また、上記真空容器の製造に際しては、
通常、ＴＩＧ溶接やＥＢＷ溶接（電子ビーム溶接）を利
用した組立てが行われており、真空容器用の材料は溶接
性に優れていることも要求される。これらの特性要求を
満たす材料としてはステンレス鋼が知られており、従来
の上記真空容器用材料にもＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６
等のステンレス鋼が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記真空容
器は、核融合によって発生する放射線の照射を受けるた
め、容器材料自体が放射化するという現象がある。この
放射化が強くなされて容器材料が高放射化すると、半減
期が長く長期間に亘って放射能が残存するため、廃棄処
理の点で難があるという問題が生じる。このため上記容
器用の材料としては前述した良好な耐食性や非磁性の特
性に加え、廃棄物処理、作業者の被曝低減の観点から低
放射化の性質を有する材料が望まれている。
器は、核融合によって発生する放射線の照射を受けるた
め、容器材料自体が放射化するという現象がある。この
放射化が強くなされて容器材料が高放射化すると、半減
期が長く長期間に亘って放射能が残存するため、廃棄処
理の点で難があるという問題が生じる。このため上記容
器用の材料としては前述した良好な耐食性や非磁性の特
性に加え、廃棄物処理、作業者の被曝低減の観点から低
放射化の性質を有する材料が望まれている。
【０００４】ところが、従来、核融合炉の真空容器用材
料として使用されているステンレス鋼は、良好な耐食性
や非磁性の特性を確保するためにＮｉを多く添加してお
り、このＮｉ元素が放射化しやすい性質を有しているこ
とから、従来の真空容器は高放射化が避けられないとい
う問題がある。そこで、上記耐食性等に優れ、かつ低放
射化の性質を有する代替材料としてＴｉ合金を使用する
ことが考えられるが、Ｔｉ合金は、水素脆化するという
問題があり、使用環境等を考慮すると、この問題は使用
を困難にするという点で決定的なものである。また、オ
ーステナイト系ステンレス鋼に代わる非磁性鋼としては
高Ｍｎ非磁性鋼が知られているが、該材料は耐食性およ
び溶接性の点で問題があり、上記用途への使用には不向
きである。
料として使用されているステンレス鋼は、良好な耐食性
や非磁性の特性を確保するためにＮｉを多く添加してお
り、このＮｉ元素が放射化しやすい性質を有しているこ
とから、従来の真空容器は高放射化が避けられないとい
う問題がある。そこで、上記耐食性等に優れ、かつ低放
射化の性質を有する代替材料としてＴｉ合金を使用する
ことが考えられるが、Ｔｉ合金は、水素脆化するという
問題があり、使用環境等を考慮すると、この問題は使用
を困難にするという点で決定的なものである。また、オ
ーステナイト系ステンレス鋼に代わる非磁性鋼としては
高Ｍｎ非磁性鋼が知られているが、該材料は耐食性およ
び溶接性の点で問題があり、上記用途への使用には不向
きである。
【０００５】上記したように核融合炉用真空容器材料は
耐食性、溶接性、非磁性、低放射化の全てにおいて優れ
た特性を有していることが望まれているが、現在これら
の特性を全て満足する材料は見出されていない。本発明
は、上記事情を背景としてなされたものであり、上述し
た特性の全てにおいて満足でき、特に核融合炉真空容器
用材料として好適な非磁性鋼を提供することを目的とす
る。
耐食性、溶接性、非磁性、低放射化の全てにおいて優れ
た特性を有していることが望まれているが、現在これら
の特性を全て満足する材料は見出されていない。本発明
は、上記事情を背景としてなされたものであり、上述し
た特性の全てにおいて満足でき、特に核融合炉真空容器
用材料として好適な非磁性鋼を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、高Ｍｎ鋼を基本にして、以下の観点から成
分設計を行った。 （１）低放射化：廃棄物処理等の観点から低放射化が望
まれるが、従来鋼であるステンレス鋼に多く含まれてい
るＮｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ａｌは、放射化断面積、半
減期、γ崩壊時の放出エネルギ等の観点から材料を放射
化させる元素であり、材料中へのこれら元素の含有を回
避することにより低放射化を図る。 （２）非磁性：強磁場雰囲気に曝されるため磁場による
応力の影響を最小限にするようにオーステナイト組織を
安定化させて非磁性特性を得る。 （３）耐食性：10Ｂ水と接触することを考慮して良好な
耐食性を確保するため高Ｃｒ化、低Ｃ化等の対策を講じ
る。 （４）溶接性：真空容器を製造する場合、溶接は必須で
あり良好な溶接性を得るため低Ｎ化等の対策を講じる。
決するため、高Ｍｎ鋼を基本にして、以下の観点から成
分設計を行った。 （１）低放射化：廃棄物処理等の観点から低放射化が望
まれるが、従来鋼であるステンレス鋼に多く含まれてい
るＮｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ａｌは、放射化断面積、半
減期、γ崩壊時の放出エネルギ等の観点から材料を放射
化させる元素であり、材料中へのこれら元素の含有を回
避することにより低放射化を図る。 （２）非磁性：強磁場雰囲気に曝されるため磁場による
応力の影響を最小限にするようにオーステナイト組織を
安定化させて非磁性特性を得る。 （３）耐食性：10Ｂ水と接触することを考慮して良好な
耐食性を確保するため高Ｃｒ化、低Ｃ化等の対策を講じ
る。 （４）溶接性：真空容器を製造する場合、溶接は必須で
あり良好な溶接性を得るため低Ｎ化等の対策を講じる。
【０００７】すなわち、本発明の耐食性および溶接性に
優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼のうち第１の発明は、重
量％で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍ
ｎ：６．０〜３６．０％、Ｃｒ：１２．０〜１５．０
％、Ｎ：０．３０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可
避不純物からなることを特徴とする。
優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼のうち第１の発明は、重
量％で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍ
ｎ：６．０〜３６．０％、Ｃｒ：１２．０〜１５．０
％、Ｎ：０．３０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可
避不純物からなることを特徴とする。
【０００８】第２の発明は、第１の発明の組成を有し、
かつ成分量（重量％）が下記（１）式および（２）式を
満たすことを特徴とする。 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） 第３の発明は、第１または第２の発明の成分に、さら
に、Ｖ：０．３％以下を含有することを特徴とする。
かつ成分量（重量％）が下記（１）式および（２）式を
満たすことを特徴とする。 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） 第３の発明は、第１または第２の発明の成分に、さら
に、Ｖ：０．３％以下を含有することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の高Ｍｎ非磁性鋼は良好な溶接性を有し
ており、製品製造時に溶接を用いた組立て等が可能にな
る。そして該鋼を用いた製品は非磁性で耐食性に優れた
性質を有しており、強磁場、腐食環境下での使用が可能
になる。また、該鋼は低放射化性の材料であり、放射線
の照射を受ける使用環境でも容易には放射化せず、ま
た、放射化しても短半減期のため廃棄処理が容易である
という利点を有している。次に、本発明の成分の具体的
作用および成分量の限定理由を説明する。
ており、製品製造時に溶接を用いた組立て等が可能にな
る。そして該鋼を用いた製品は非磁性で耐食性に優れた
性質を有しており、強磁場、腐食環境下での使用が可能
になる。また、該鋼は低放射化性の材料であり、放射線
の照射を受ける使用環境でも容易には放射化せず、ま
た、放射化しても短半減期のため廃棄処理が容易である
という利点を有している。次に、本発明の成分の具体的
作用および成分量の限定理由を説明する。
【００１０】Ｃ：０．１％以下 オーステナイトの安定化のためにはＣの添加は有効であ
るが、その反面でＣの含有は耐食性を損なう。本発明で
は、Ｎｉ未添加による耐食性の低下を考慮して、耐食性
を低下させるＣの含有量を０．１％以下に制限した。な
お、同様の理由でＣの含有量は０．０３％未満とするの
が望ましい。 Ｎ：０．３０％以下 Ｎは、Ｃと同様にオーステナイトを安定にさせるが、ブ
ローホールの発生等により溶接性を損なう。本発明で
は、良好な溶接性を得るという観点からこのＮの含有量
の上限を０．３０％とした。なお、同様の理由でＮの上
限を０．２０％とするのが望ましい。
るが、その反面でＣの含有は耐食性を損なう。本発明で
は、Ｎｉ未添加による耐食性の低下を考慮して、耐食性
を低下させるＣの含有量を０．１％以下に制限した。な
お、同様の理由でＣの含有量は０．０３％未満とするの
が望ましい。 Ｎ：０．３０％以下 Ｎは、Ｃと同様にオーステナイトを安定にさせるが、ブ
ローホールの発生等により溶接性を損なう。本発明で
は、良好な溶接性を得るという観点からこのＮの含有量
の上限を０．３０％とした。なお、同様の理由でＮの上
限を０．２０％とするのが望ましい。
【００１１】Ｓｉ：１．０％以下 脱酸剤としてＳｉの添加は有効であるが、大量の添加は
オーステナイトの不安定化、靱性の低下につながるた
め、上限を１．０％とした。 Ｃｒ：１２．０〜１５．０％ Ｃｒは、耐食性の観点から、１２．０％以上含有させる
が、過剰の含有はオーステナイトを不安定にするので１
５．０％以下とした。
オーステナイトの不安定化、靱性の低下につながるた
め、上限を１．０％とした。 Ｃｒ：１２．０〜１５．０％ Ｃｒは、耐食性の観点から、１２．０％以上含有させる
が、過剰の含有はオーステナイトを不安定にするので１
５．０％以下とした。
【００１２】Ｍｎ：６．０〜３６．０％ Ｍｎは、オーステナイトを安定にして非磁性の特性を確
保するために必要な成分であり、オーステナイトの安定
性の点から６．０％以上の添加が必要である。その一方
で、大量添加はσ相等の金属間化合物の生成を促進し、
延靱性・耐食性を損なうため上限を３６．０％とした。
なお、同様の理由で下限を１０．０％、上限を３０．０
％とするのが望ましく、さらに、下限を１５．０％、上
限を３０．０％とするのが一層望ましい。
保するために必要な成分であり、オーステナイトの安定
性の点から６．０％以上の添加が必要である。その一方
で、大量添加はσ相等の金属間化合物の生成を促進し、
延靱性・耐食性を損なうため上限を３６．０％とした。
なお、同様の理由で下限を１０．０％、上限を３０．０
％とするのが望ましく、さらに、下限を１５．０％、上
限を３０．０％とするのが一層望ましい。
【００１３】Ｖ：０．３％以下 Ｖは、Ｃ、Ｎの低下による強度を補完するために所望に
より含有させる。ただし、大量の添加は溶接性を損な
い、また炭化物を形成して固溶Ｃ、Ｎを減少させてオー
ステナイトを不安定化する。このような理由によりＶの
含有量を０．３％以下とする。
より含有させる。ただし、大量の添加は溶接性を損な
い、また炭化物を形成して固溶Ｃ、Ｎを減少させてオー
ステナイトを不安定化する。このような理由によりＶの
含有量を０．３％以下とする。
【００１４】本発明の鋼は、耐食性、溶接性、非磁性、
低放射化の全てにおいて、さらに優れた特性を得るため
に、下記式の両方を満たすことが望ましい。これらの規
定は、低Ｃ、低Ｎ、低Ｎｉの結果損なわれる特性を補完
して上記特性（特にオーステナイトの安定化）を確実な
ものにする。 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） Ｍｎ、Ｃ、Ｎの成分量における（１）式の計算値が、上
記範囲内にあることにより金属間化合物が少なく安定し
たオーステナイト組織が得られ、良好な非磁性、耐食
性、溶接性が得られる。上記計算値が１５未満である
と、オーステナイトが不安定になってマルテンサイトや
フェライトが生成され、非磁性特性が損なわれる。ま
た、計算値が３０を越えると、金属間化合物が析出して
耐食性、溶接性、延靭性を損なう。なお、上記と同様の
理由で、（１）式の計算値は、下限を１８、上限を２６
とするのが一層望ましい。
低放射化の全てにおいて、さらに優れた特性を得るため
に、下記式の両方を満たすことが望ましい。これらの規
定は、低Ｃ、低Ｎ、低Ｎｉの結果損なわれる特性を補完
して上記特性（特にオーステナイトの安定化）を確実な
ものにする。 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） Ｍｎ、Ｃ、Ｎの成分量における（１）式の計算値が、上
記範囲内にあることにより金属間化合物が少なく安定し
たオーステナイト組織が得られ、良好な非磁性、耐食
性、溶接性が得られる。上記計算値が１５未満である
と、オーステナイトが不安定になってマルテンサイトや
フェライトが生成され、非磁性特性が損なわれる。ま
た、計算値が３０を越えると、金属間化合物が析出して
耐食性、溶接性、延靭性を損なう。なお、上記と同様の
理由で、（１）式の計算値は、下限を１８、上限を２６
とするのが一層望ましい。
【００１５】また、適量のＣｒ、Ｓｉの含有はオーステ
ナイトを安定にするとともに良好な耐食性を確保する。
（２）式の計算値が１２未満になると、十分な耐食性が
確保されず、一方、１５．５を越えると、オーステナイ
トが不安定になりフェライトが生成されやすく良好な非
磁性特性が得られない。なお、上記と同様の理由で、
（２）式の計算値は、下限を１３とするのが一層望まし
い。
ナイトを安定にするとともに良好な耐食性を確保する。
（２）式の計算値が１２未満になると、十分な耐食性が
確保されず、一方、１５．５を越えると、オーステナイ
トが不安定になりフェライトが生成されやすく良好な非
磁性特性が得られない。なお、上記と同様の理由で、
（２）式の計算値は、下限を１３とするのが一層望まし
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の非磁性鋼は、常法により
製造することができ、その後は、適当な熱処理、加工等
を経て製品にされる。例えば、本発明の鋼を常法により
溶解、造塊した後、熱間鍛造、熱間圧延等の熱間加工を
行い、必要に応じて冷間加工を行って製品素材を製造す
る。この素材に溶接、機械加工等の二次加工を施して例
えば核融合炉用真空容器を得る。
製造することができ、その後は、適当な熱処理、加工等
を経て製品にされる。例えば、本発明の鋼を常法により
溶解、造塊した後、熱間鍛造、熱間圧延等の熱間加工を
行い、必要に応じて冷間加工を行って製品素材を製造す
る。この素材に溶接、機械加工等の二次加工を施して例
えば核融合炉用真空容器を得る。
【００１７】本発明では、製造工程の内容が上記例示の
ものに限定されないことは勿論のこと、その他にも限定
を受けることはなく、適宜内容の一次加工、二次加工を
行うことができる。また、本発明が適用される製品とし
ては、上記したように核融合炉用真空容器が好適である
が、本発明としては、この用途に限定されるものではな
く、本発明の優れた特性が発揮できる他の用途への適用
も可能である。
ものに限定されないことは勿論のこと、その他にも限定
を受けることはなく、適宜内容の一次加工、二次加工を
行うことができる。また、本発明が適用される製品とし
ては、上記したように核融合炉用真空容器が好適である
が、本発明としては、この用途に限定されるものではな
く、本発明の優れた特性が発揮できる他の用途への適用
も可能である。
【００１８】
【実施例】表１に示す成分の発明鋼とＳＵＳ３１６鋼相
当の従来鋼と発明の範囲を外れた比較鋼とを供試材とし
てそれぞれ用意し、各供試材の強度を測定するとともに
放射化・非磁性・耐食性・溶接性の４項目に関して比較
試験を行った。具体的には、表１の成分を目標成分とし
て真空誘導加熱炉（ＶＩＭ）により５０ｋｇ鋼塊を溶製
し、該鋼塊に荒地鍛造・熱間圧延を行った後、１０５０
℃×１時間で加熱した後、水冷する溶体化処理を施して
各供試材を得た。
当の従来鋼と発明の範囲を外れた比較鋼とを供試材とし
てそれぞれ用意し、各供試材の強度を測定するとともに
放射化・非磁性・耐食性・溶接性の４項目に関して比較
試験を行った。具体的には、表１の成分を目標成分とし
て真空誘導加熱炉（ＶＩＭ）により５０ｋｇ鋼塊を溶製
し、該鋼塊に荒地鍛造・熱間圧延を行った後、１０５０
℃×１時間で加熱した後、水冷する溶体化処理を施して
各供試材を得た。
【００１９】放射化の評価は、定常運転後１０年間のク
ールダウン後のγ線線量率を核融合炉を模擬したシミュ
レーション解析で求め、これを相対的に比較することに
よって行い、その比較結果を表２に示した。非磁性試験
は供試材の透磁率を測定することにより行い、その数値
を表２に示した。腐食試験としては、ＪＩＳ Ｇ０５９
１に規定される５％硫酸腐食試験を行い、腐食減量を測
定して比較評価した。次に、溶接性評価試験は、以下の
条件の電子ビーム溶接により溶接を行い、溶接後の溶着
金属部分のミクロ観察を行ってブローホールの存在によ
って溶接性を評価した。 （溶接条件） 加速電圧 ６５ｋＶ ビーム電流 ３７ｍＡ 溶接速度 ９００mm/min 溶接姿勢 下向き 開先形状 Ｉ開先
ールダウン後のγ線線量率を核融合炉を模擬したシミュ
レーション解析で求め、これを相対的に比較することに
よって行い、その比較結果を表２に示した。非磁性試験
は供試材の透磁率を測定することにより行い、その数値
を表２に示した。腐食試験としては、ＪＩＳ Ｇ０５９
１に規定される５％硫酸腐食試験を行い、腐食減量を測
定して比較評価した。次に、溶接性評価試験は、以下の
条件の電子ビーム溶接により溶接を行い、溶接後の溶着
金属部分のミクロ観察を行ってブローホールの存在によ
って溶接性を評価した。 （溶接条件） 加速電圧 ６５ｋＶ ビーム電流 ３７ｍＡ 溶接速度 ９００mm/min 溶接姿勢 下向き 開先形状 Ｉ開先
【００２０】上記放射化・溶接性についての結果は定性
的に◎、○、×の３段階で表示し、◎は特に優れている
もの、○は優れているもの、×は劣るものとした。その
結果、発明鋼は、放射化、非磁性、耐食性、溶接性の全
ての点において良好な結果が得られた。特に放射化の点
で見ると、定量的には本発明鋼はいずれも４０〜５０ｍ
ｒｅｍ／ｈのγ線線量率にすぎないのに対し、Ｎｉの添
加量が高い比較鋼５（従来鋼）では、７００〜８００ｍ
ｒｅｍ／ｈのγ線線量率を有しており、本発明鋼は従来
鋼に比べて放射化性が大幅に抑えられている（１／１５
程度）ことが判る。また、その他の比較鋼は、上記特性
のいずれかで劣っており、例えば、比較鋼６は高Ｃｒ化
によるフェライト生成促進のためオーステナイト／フェ
ライト組織を呈しており、非磁性、耐食性の点で劣って
いる。比較鋼７は高Ｃ化により耐食性の劣化（鋭敏化処
理後の粒界腐食等）、溶接性の劣化が認められた。比較
鋼８は高Ｎ化のため溶接性が劣る結果を得た（ブローホ
ールの問題）。なお、比較鋼６、９、１０に関しては透
磁率が明らかに劣るため耐食性、溶接性の評価は行わな
かった。以上の結果より上記特性の全てにおいて良好な
結果を得るためには、本発明の成分範囲が必要であるこ
とが明らかになった。
的に◎、○、×の３段階で表示し、◎は特に優れている
もの、○は優れているもの、×は劣るものとした。その
結果、発明鋼は、放射化、非磁性、耐食性、溶接性の全
ての点において良好な結果が得られた。特に放射化の点
で見ると、定量的には本発明鋼はいずれも４０〜５０ｍ
ｒｅｍ／ｈのγ線線量率にすぎないのに対し、Ｎｉの添
加量が高い比較鋼５（従来鋼）では、７００〜８００ｍ
ｒｅｍ／ｈのγ線線量率を有しており、本発明鋼は従来
鋼に比べて放射化性が大幅に抑えられている（１／１５
程度）ことが判る。また、その他の比較鋼は、上記特性
のいずれかで劣っており、例えば、比較鋼６は高Ｃｒ化
によるフェライト生成促進のためオーステナイト／フェ
ライト組織を呈しており、非磁性、耐食性の点で劣って
いる。比較鋼７は高Ｃ化により耐食性の劣化（鋭敏化処
理後の粒界腐食等）、溶接性の劣化が認められた。比較
鋼８は高Ｎ化のため溶接性が劣る結果を得た（ブローホ
ールの問題）。なお、比較鋼６、９、１０に関しては透
磁率が明らかに劣るため耐食性、溶接性の評価は行わな
かった。以上の結果より上記特性の全てにおいて良好な
結果を得るためには、本発明の成分範囲が必要であるこ
とが明らかになった。
【００２１】また、上記発明鋼１〜４および比較鋼６〜
１１について、下記（１）（２）式を算出し、その結果
を図１に示した。 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） その結果、本発明鋼は、いずれも上記数値範囲内にあ
り、一方、比較鋼は、Ｎｏ．７、８のものを除いて、い
ずれも上記数値範囲を外れている。すなわち、前記各特
性で良好な結果を得るためには、上記数値範囲も重要な
意味合いを有しており、これら数値範囲を満たすことに
より、前記各特性において確実に良好な性質を得ること
ができる。そして、図中に示すように、上記数値範囲を
外れたものでは、オーステナイトの安定性が損なわれる
等の不具合が現れることになる。なお、比較鋼７、８
は、上記数値範囲内にあるものの、比較鋼７ではＣ量が
本発明範囲を大きく外れており、これにより前述したよ
うに耐食性が大きく劣っており、また比較鋼８は、Ｎ量
が本発明範囲を大きく外れており、前述したように溶接
性が大きく劣っている。
１１について、下記（１）（２）式を算出し、その結果
を図１に示した。 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） その結果、本発明鋼は、いずれも上記数値範囲内にあ
り、一方、比較鋼は、Ｎｏ．７、８のものを除いて、い
ずれも上記数値範囲を外れている。すなわち、前記各特
性で良好な結果を得るためには、上記数値範囲も重要な
意味合いを有しており、これら数値範囲を満たすことに
より、前記各特性において確実に良好な性質を得ること
ができる。そして、図中に示すように、上記数値範囲を
外れたものでは、オーステナイトの安定性が損なわれる
等の不具合が現れることになる。なお、比較鋼７、８
は、上記数値範囲内にあるものの、比較鋼７ではＣ量が
本発明範囲を大きく外れており、これにより前述したよ
うに耐食性が大きく劣っており、また比較鋼８は、Ｎ量
が本発明範囲を大きく外れており、前述したように溶接
性が大きく劣っている。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】すなわち、本発明の高Ｍｎ非磁性鋼によ
れば、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：
６．０〜３６．０％、Ｃｒ：１２．０〜１５．０％、
Ｎ：０．３０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避不
純物からなるので、耐食性、溶接性に優れ、さらに非磁
性で低放射化の性質を有しており、これら特性が要求さ
れる用途、特に核融合炉真空容器に好適な材料を提供す
ることができる。
れば、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：
６．０〜３６．０％、Ｃｒ：１２．０〜１５．０％、
Ｎ：０．３０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避不
純物からなるので、耐食性、溶接性に優れ、さらに非磁
性で低放射化の性質を有しており、これら特性が要求さ
れる用途、特に核融合炉真空容器に好適な材料を提供す
ることができる。
【００２５】さらに、低Ｃ、低Ｎ、低Ｎｉ化した上記組
成において、さらにＣｒ量とＭｎ量等をバランスさせる
ことにより、成分量が １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） の両式を満たせば、安定した単相のオーステナイト組織
が得られ、良好な非磁性特性が得られるとともに良好な
耐食性、溶接性が確保され、上記要求特性が確実に得ら
れる効果がある。
成において、さらにＣｒ量とＭｎ量等をバランスさせる
ことにより、成分量が １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） の両式を満たせば、安定した単相のオーステナイト組織
が得られ、良好な非磁性特性が得られるとともに良好な
耐食性、溶接性が確保され、上記要求特性が確実に得ら
れる効果がある。
【図１】 実施例における各供試材の（１）（２）式の
算出結果を示すグラフである。
算出結果を示すグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 楠橋 幹雄 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社日 本製鋼所内 (72)発明者 曽川 恒彦 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社日 本製鋼所内 (72)発明者 斎田 富兼 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 藤本 浩二 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 平井 章三 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 小野塚 正紀 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−230956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−28561（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 C22C 38/38
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｍｎ：６．０〜３６．０％、Ｃｒ：１
２．０〜１５．０％、Ｎ：０．３０％以下を含有し、残
部がＦｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする耐
食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼 - 【請求項２】 請求項１記載の組成を有し、かつ成分量
（重量％）が下記（１）式および（２）式を満たすこと
を特徴とする耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍ
ｎ非磁性鋼 １５≦０．５Ｍｎ％＋３０（Ｃ％＋Ｎ％）≦３０ …（１） １２≦Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％≦１５．５ …（２） - 【請求項３】 成分中に、さらに重量％で、Ｖ：０．３
％以下を含有することを特徴とする請求項１または２に
記載の耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁
性鋼
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|---|---|---|---|
| JP07928796A JP3195232B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07928796A JP3195232B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241807A JPH09241807A (ja) | 1997-09-16 |
| JP3195232B2 true JP3195232B2 (ja) | 2001-08-06 |
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ID=13685659
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07928796A Expired - Fee Related JP3195232B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 耐食性および溶接性に優れた低放射化高Ｍｎ非磁性鋼 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195232B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3686309A1 (fr) * | 2019-01-22 | 2020-07-29 | Gaztransport et Technigaz | Systeme de stockage et/ou de transport pour un gaz liquefie |
| RU2803628C2 (ru) * | 2019-01-22 | 2023-09-18 | Газтранспорт Эт Технигаз | Система хранения и/или транспортировки сжиженного газа |
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|---|---|---|---|---|
| JP6198160B2 (ja) * | 2015-08-19 | 2017-10-04 | 有限会社Ｔｋテクノコンサルティング | 疲労耐久性に優れた制振鋼及び該鋼を含んで構成される構造体 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP07928796A patent/JP3195232B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| EP3686309A1 (fr) * | 2019-01-22 | 2020-07-29 | Gaztransport et Technigaz | Systeme de stockage et/ou de transport pour un gaz liquefie |
| WO2020152207A1 (fr) * | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Gaztransport Et Technigaz | Systeme de stockage et/ou de transport pour un gaz liquefie |
| RU2803628C2 (ru) * | 2019-01-22 | 2023-09-18 | Газтранспорт Эт Технигаз | Система хранения и/или транспортировки сжиженного газа |
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| JPH09241807A (ja) | 1997-09-16 |
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