JP3209433B2 - オ−ステナイト ステンレス スチ−ル - Google Patents
オ−ステナイト ステンレス スチ−ルInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高い引張強度、高い衝撃
強度、優れた溶接性ならびに高い耐腐食性、特に点食お
よびすきま腐食に対する高い耐性を有すオ−ステナイト
ステンレススチ−ルに関す。
強度、優れた溶接性ならびに高い耐腐食性、特に点食お
よびすきま腐食に対する高い耐性を有すオ−ステナイト
ステンレススチ−ルに関す。
【０００２】
【従来の技術】６％より僅か多いモリブデンを含有する
ステンレス オ−ステナイト スチ−ル、グレ−ド Ａ
ｖｅｓｔａ ２５４ ＳＭＯR （Ｕ．Ｓ．特許 Ｎｏ．
４，０７８，９２０）が１０年以上前に上市された時、
そこには重要な技術的達成がなされており、腐食および
機械的強度特性が当時存在した高度に合金化したスチ−
ル類と比べ著しく改良されていた。今日ではグレ−ドＡ
ｖｅｓｔａ ２５４ＳＭＯRとほぼ同等の耐腐食性を有
するフエライトおよびフエライト−オ−ステナ イトスチ
−ルも市場から入手できる。
ステンレス オ−ステナイト スチ−ル、グレ−ド Ａ
ｖｅｓｔａ ２５４ ＳＭＯR （Ｕ．Ｓ．特許 Ｎｏ．
４，０７８，９２０）が１０年以上前に上市された時、
そこには重要な技術的達成がなされており、腐食および
機械的強度特性が当時存在した高度に合金化したスチ−
ル類と比べ著しく改良されていた。今日ではグレ−ドＡ
ｖｅｓｔａ ２５４ＳＭＯRとほぼ同等の耐腐食性を有
するフエライトおよびフエライト−オ−ステナ イトスチ
−ルも市場から入手できる。
【０００３】オ−ステナイト ステンレス スチ−ルの
耐腐食性を改良する一つの方法は合金組成中に窒素を含
有させることにある。窒素は上記したスチ−ル、グレ−
ドＡｖｅｓｔａ ２５４ ＳＭＯR に既に使用されてき
ており、それは０．２％より僅か多い窒素を含む。また
スチ−ル組成中のマンガンまたはクロムの含有量が増大
すると窒素の溶解度を更に増大できることも知られてい
る。
耐腐食性を改良する一つの方法は合金組成中に窒素を含
有させることにある。窒素は上記したスチ−ル、グレ−
ドＡｖｅｓｔａ ２５４ ＳＭＯR に既に使用されてき
ており、それは０．２％より僅か多い窒素を含む。また
スチ−ル組成中のマンガンまたはクロムの含有量が増大
すると窒素の溶解度を更に増大できることも知られてい
る。
【０００４】しかし今日入手できる最良のステンレス
スチ−ルでも耐腐食性が不十分である数多くの使用分野
があるる。特に点食およびすきま腐食の危険が明確な腐
食性塩化物溶液類用に使用の場合、または強酸中で使用
の場合がこれに当てはまる。したがってそのような用途
にはニツケル基体の合金類など極めて高価な材料を使 用
することが必要となる。そこで ニツケル基体の合金類よ
り安価であるが少なくともニッケル基体の合金類の耐腐
食性の水準にある耐腐食性、特に点食およびすきま腐食
耐性を有す材料に対する要求が生じている。
スチ−ルでも耐腐食性が不十分である数多くの使用分野
があるる。特に点食およびすきま腐食の危険が明確な腐
食性塩化物溶液類用に使用の場合、または強酸中で使用
の場合がこれに当てはまる。したがってそのような用途
にはニツケル基体の合金類など極めて高価な材料を使 用
することが必要となる。そこで ニツケル基体の合金類よ
り安価であるが少なくともニッケル基体の合金類の耐腐
食性の水準にある耐腐食性、特に点食およびすきま腐食
耐性を有す材料に対する要求が生じている。
【０００５】例えば海中の産業に使用する導管類、器械
類およびその他の装置類ならびに熱交換器およびコンデ
ンサ−などに望まれる改良された耐腐食性を得るには、
耐腐食性を改良する合金化元素類の総量を現在存在する
高度に合金化したオ−ステナイト ステンレス スチ−
ル、例えばグレ−ド Ａｖｅｓｔａ ２５４ＳＭＯR タ
イプと比べ相当に増加することが必要となる。しかしこ
の点に関し極めて重要な合金化元素であるクロムおよび
モリブデンの含有量が高いと、スチ−ルの金属間相の析
出しやすさを増大することになる。この析出しやすさが
顕著な場合には、スチ−ルの製造においてもまた溶接に
関しても問題を起こしかねないし、耐腐食性を損ねるこ
ともありうる。
類およびその他の装置類ならびに熱交換器およびコンデ
ンサ−などに望まれる改良された耐腐食性を得るには、
耐腐食性を改良する合金化元素類の総量を現在存在する
高度に合金化したオ−ステナイト ステンレス スチ−
ル、例えばグレ−ド Ａｖｅｓｔａ ２５４ＳＭＯR タ
イプと比べ相当に増加することが必要となる。しかしこ
の点に関し極めて重要な合金化元素であるクロムおよび
モリブデンの含有量が高いと、スチ−ルの金属間相の析
出しやすさを増大することになる。この析出しやすさが
顕著な場合には、スチ−ルの製造においてもまた溶接に
関しても問題を起こしかねないし、耐腐食性を損ねるこ
ともありうる。
【０００６】金属間相の析出を減少または回避する一つ
の手段は窒素の含有量を高くしてスチ−ルを合金とする
ことである。同時に窒素はスチ−ルの点食およびすきま
腐食耐性を改良できる。しかしクロムの窒素に対す親和
性は高いのでクロムと窒素の含有量が余り高いと容易に
窒化クロムが生成し、これらスチ−ルに関連する別の問
題が生ずる。オ−ステナイト ステンレス スチ−ル中
に高い窒素量を含有させるには、スチ−ルの溶融相中の
窒素の溶解度が十分に高いことも必要となる。溶融相中
の窒素の溶解度はクロムおよびマンガンの含有量を増加
すれば改良はできるであろう。しかし上記したようにク
ロム量が高いと窒化クロムを生成することになる。スチ
−ルに対する窒素の溶解度を増大する目的で、既に極め
て高い量のマンガン、即ち６％以上のマンガンがスチ−
ルにしばしば加えられてきており０．４％を超す窒素含
有量が達成されている。しかしマンガン含有量が６％に
も及ぶと今度はある問題点を引き起こすことになる。つ
まりスチ−ルの脱炭を困難とし更にスチ−ル転炉のライ
ニングに摩耗を起こすことになる。
の手段は窒素の含有量を高くしてスチ−ルを合金とする
ことである。同時に窒素はスチ−ルの点食およびすきま
腐食耐性を改良できる。しかしクロムの窒素に対す親和
性は高いのでクロムと窒素の含有量が余り高いと容易に
窒化クロムが生成し、これらスチ−ルに関連する別の問
題が生ずる。オ−ステナイト ステンレス スチ−ル中
に高い窒素量を含有させるには、スチ−ルの溶融相中の
窒素の溶解度が十分に高いことも必要となる。溶融相中
の窒素の溶解度はクロムおよびマンガンの含有量を増加
すれば改良はできるであろう。しかし上記したようにク
ロム量が高いと窒化クロムを生成することになる。スチ
−ルに対する窒素の溶解度を増大する目的で、既に極め
て高い量のマンガン、即ち６％以上のマンガンがスチ−
ルにしばしば加えられてきており０．４％を超す窒素含
有量が達成されている。しかしマンガン含有量が６％に
も及ぶと今度はある問題点を引き起こすことになる。つ
まりスチ−ルの脱炭を困難とし更にスチ−ル転炉のライ
ニングに摩耗を起こすことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高い引張強度、高い衝撃強度、ならびに現在の種
々のニツケル基体の合金類に比肩しうる点食およびすき
ま腐食耐性を有する溶接 可能のオ−ステナイト ステ
ンレス スチ−ルを提供することである。
的は、高い引張強度、高い衝撃強度、ならびに現在の種
々のニツケル基体の合金類に比肩しうる点食およびすき
ま腐食耐性を有する溶接 可能のオ−ステナイト ステ
ンレス スチ−ルを提供することである。
【０００８】特に本発明は例えば次の分野内で有利に使
用できるスチ−ルを提供することを目的とする： −海中産業（海水、酸性油およびガス） −熱交換器およびコンデンサ−用（海水） −脱塩水工場用（海水） −排煙浄化設備用（塩化物含有酸類） −排煙凝縮装置用（強酸） −亜硫酸ガスまたはリン酸製造工場用 −石油またはガス製造のパイプおよび装置（酸性油およ
びガス） −セルロ−ズ漂白工場および塩素酸塩製造工場の装置お
よびパイプ用（それぞれ 塩化物含有の酸化性酸類または溶液類） −タンカ−および石油トラツク用（あらゆる種類の化学
薬品）
用できるスチ−ルを提供することを目的とする： −海中産業（海水、酸性油およびガス） −熱交換器およびコンデンサ−用（海水） −脱塩水工場用（海水） −排煙浄化設備用（塩化物含有酸類） −排煙凝縮装置用（強酸） −亜硫酸ガスまたはリン酸製造工場用 −石油またはガス製造のパイプおよび装置（酸性油およ
びガス） −セルロ−ズ漂白工場および塩素酸塩製造工場の装置お
よびパイプ用（それぞれ 塩化物含有の酸化性酸類または溶液類） −タンカ−および石油トラツク用（あらゆる種類の化学
薬品）
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、明らか
に低マンガン含有量でも０．４％を超える窒素含有量
が達成できることが発見された。またマンガンはスチ−
ルの耐腐食性を減ずることも発見された。したがって、
スチ−ル中で所望の高含有量の窒素と比較的に適度のマ
ンガン含有量が達成できるスチ−ルの合金組成を提供す
ることが好ましくは本発明の特定の目的でもある。
に低マンガン含有量でも０．４％を超える窒素含有量
が達成できることが発見された。またマンガンはスチ−
ルの耐腐食性を減ずることも発見された。したがって、
スチ−ル中で所望の高含有量の窒素と比較的に適度のマ
ンガン含有量が達成できるスチ−ルの合金組成を提供す
ることが好ましくは本発明の特定の目的でもある。
【００１０】結果として、本発明のスチ−ルは重量％で
以下を含有する： 最大０．０８のＣ、 最大１．０のＳｉ、 ０．５を超え６未満のＭｎ、 １９を超えるが２８より多くないＣｒ、 １７を超えるが２５より多くないＮｉ、 ７を超えるが１０より多くないＭｏ、 ０．４ないし０．７のＮ、 痕跡量から２までのＣｕ、 ０から０．２までのＣｅならびに 本質的には鉄のみであるが、不純物および通常量の付帯
元素を伴う残余量。
以下を含有する： 最大０．０８のＣ、 最大１．０のＳｉ、 ０．５を超え６未満のＭｎ、 １９を超えるが２８より多くないＣｒ、 １７を超えるが２５より多くないＮｉ、 ７を超えるが１０より多くないＭｏ、 ０．４ないし０．７のＮ、 痕跡量から２までのＣｕ、 ０から０．２までのＣｅならびに 本質的には鉄のみであるが、不純物および通常量の付帯
元素を伴う残余量。
【００１１】上記合金化元素の他に、上記したスチ−ル
の所望の特長を損なわないものであればその他の元素類
も少量含有してよい。例えばスチ−ルの熱加工性を増加
する目的で、スチ−ルは０．００５％までの量のホウ素
を含有できる。スチ−ルがセリウムを含有する場合に
は、通常はセリウムを含めた希土類金属がミツシユメタル
（自然合金）の形態で供されるので通常は他の希土類元
素も含有することになる。更にスチ−ルにはカルシウ
ム、マグネシウムまたはアルミニウムもそれぞれ０．０
１％の量までそれぞれの目的のため加えてよい。
の所望の特長を損なわないものであればその他の元素類
も少量含有してよい。例えばスチ−ルの熱加工性を増加
する目的で、スチ−ルは０．００５％までの量のホウ素
を含有できる。スチ−ルがセリウムを含有する場合に
は、通常はセリウムを含めた希土類金属がミツシユメタル
（自然合金）の形態で供されるので通常は他の希土類元
素も含有することになる。更にスチ−ルにはカルシウ
ム、マグネシウムまたはアルミニウムもそれぞれ０．０
１％の量までそれぞれの目的のため加えてよい。
【００１２】それぞれの合金化元素に関しては以下のこ
とが適応される。
とが適応される。
【００１３】炭素は溶融スチ−ル中の窒素の溶解度を著
しく減ずるので本発明のスチ−ルには望ましくない元素
と見なされる。また炭素は有害な炭化クロムが析出する
傾向を増大する。このような理由によりスチ−ル中に存
在する炭素は０．０８％を超えない量、好ましくは０．
０５％を超えない量、さらに適切には０．０３％を超え
ない量でなければならぬ。
しく減ずるので本発明のスチ−ルには望ましくない元素
と見なされる。また炭素は有害な炭化クロムが析出する
傾向を増大する。このような理由によりスチ−ル中に存
在する炭素は０．０８％を超えない量、好ましくは０．
０５％を超えない量、さらに適切には０．０３％を超え
ない量でなければならぬ。
【００１４】珪素は金属間相が析出する傾向を増大し、
溶融スチ−ル中の窒素の溶解度を著しく減少する。した
がって珪素の量は最大１．０％、好ましくは最大０．７
％、さらに適切には最大０．５％内にある。
溶融スチ−ル中の窒素の溶解度を著しく減少する。した
がって珪素の量は最大１．０％、好ましくは最大０．７
％、さらに適切には最大０．５％内にある。
【００１５】クロムは全てのステンレス スチ−ルの場
合と同様に本発明のスチ−ルにおいても極めて重要な元
素である。クロムは一般に耐腐食性を増大する。またス
チ−ル中の他の元素類よりも遥かに溶融スチ−ル中の窒
素の溶解度を増大する。したがってクロムの量はスチ−
ル中に少なくとも１９％存在する。
合と同様に本発明のスチ−ルにおいても極めて重要な元
素である。クロムは一般に耐腐食性を増大する。またス
チ−ル中の他の元素類よりも遥かに溶融スチ−ル中の窒
素の溶解度を増大する。したがってクロムの量はスチ−
ル中に少なくとも１９％存在する。
【００１６】しかしクロムは、特にモリブデンおよび珪
素と一緒になった場合は金属間相の析出しやすさを、な
らびに窒素と一緒になった場合は窒化物の析出しやすさ
を増大する。このことは例えば溶接および熱処理に関す
るとき決定的なこととなる。この理由によりクロム含有
量は最大２８％、好ましくは最大２７％、さらに適切に
は最大２６％に制限される。
素と一緒になった場合は金属間相の析出しやすさを、な
らびに窒素と一緒になった場合は窒化物の析出しやすさ
を増大する。このことは例えば溶接および熱処理に関す
るとき決定的なこととなる。この理由によりクロム含有
量は最大２８％、好ましくは最大２７％、さらに適切に
は最大２６％に制限される。
【００１７】モリブデンは耐腐食性、特に点食およびす
きま腐食に対する耐性を著しく増加する性能を有し、同
時に溶融スチ−ル中の窒素の溶解度を増大させるので本
発明スチ−ル中で最も重要な元素の一つである。更に窒
化物が析出する傾向はモリブデンの含有量が増加するに
伴って減少する。従ってスチ−ルは７％を超えるモリブ
デン、好ましくは少なくとも７．２％のモリブテンを含
有する。確かにモリブデンがこのように高含有量である
と熱間圧延および冷間圧延に関連して問題が予想される
かもしれぬが、本発明によるスチ−ルの他の合金化元素
を適正に選択し適用すれば、本スチ−ルの典型である高
含有量のモリブデンでもスチ−ルをうまく熱間圧延およ
び冷間圧延することが可能である。しかしモリブデン含
有量が高すぎると熱間加工性に関連し問題が生じよう。
更にモリブデンは例えば溶接および熱処理に関連して金
属間相の析出しやすさを増大する傾向を有す。これらの
理由によりモリブデン含有量は１０％、好ましくは９
％、さらに適切には８．５％を超えてはならない。
きま腐食に対する耐性を著しく増加する性能を有し、同
時に溶融スチ−ル中の窒素の溶解度を増大させるので本
発明スチ−ル中で最も重要な元素の一つである。更に窒
化物が析出する傾向はモリブデンの含有量が増加するに
伴って減少する。従ってスチ−ルは７％を超えるモリブ
デン、好ましくは少なくとも７．２％のモリブテンを含
有する。確かにモリブデンがこのように高含有量である
と熱間圧延および冷間圧延に関連して問題が予想される
かもしれぬが、本発明によるスチ−ルの他の合金化元素
を適正に選択し適用すれば、本スチ−ルの典型である高
含有量のモリブデンでもスチ−ルをうまく熱間圧延およ
び冷間圧延することが可能である。しかしモリブデン含
有量が高すぎると熱間加工性に関連し問題が生じよう。
更にモリブデンは例えば溶接および熱処理に関連して金
属間相の析出しやすさを増大する傾向を有す。これらの
理由によりモリブデン含有量は１０％、好ましくは９
％、さらに適切には８．５％を超えてはならない。
【００１８】窒素は本発明のスチ−ルにおいては決定的
な合金化元素である。窒素は極めて著しく点食およびす
きま腐食耐性を増大し、またスチ−ルの機械的強度を著
しく改善するが、その際同時に優れた衝撃強度および変
形性（成型性）を保持する。また転炉のスチ−ルの脱炭
に際して酸化性ガスに空気または窒素ガスを加えること
によりスチ−ルに窒素を加えることができるので、窒素
は安価な合金化元素でもある。
な合金化元素である。窒素は極めて著しく点食およびす
きま腐食耐性を増大し、またスチ−ルの機械的強度を著
しく改善するが、その際同時に優れた衝撃強度および変
形性（成型性）を保持する。また転炉のスチ−ルの脱炭
に際して酸化性ガスに空気または窒素ガスを加えること
によりスチ−ルに窒素を加えることができるので、窒素
は安価な合金化元素でもある。
【００１９】また窒素は強力なオ−ステナイト安定化剤
であり幾つかの利点をもたらす。溶接に際して合金化元
素の内には偏析が大きいものもある。特に本発明のスチ
−ルに高含有量で存在するモリブデンがこれにあたる。
デンドライト間(interdendritic)領域にモリブテン含有
量が高くなると金属間相が析出する危険が極めて高い。
本発明のスチ−ルに関する研究の過程で、我々は驚くべ
き発見をした。 すなわち本発明のオ−ステナイトはその
安定性がとても高いのでモリブデン含有量が極めて高い
にもかかわらずデントライト間領域はそのオ−ステナイ
トミクロ構造を保持するということである。オ−ステナ
イトの安定性が高いと 、二次相の含有 率が極めて低い
溶接材料、つまり延性および腐食耐性の向上した溶接材
料を生じることになるので例えば消耗電極を使用しない
溶接の際に有利となる。
であり幾つかの利点をもたらす。溶接に際して合金化元
素の内には偏析が大きいものもある。特に本発明のスチ
−ルに高含有量で存在するモリブデンがこれにあたる。
デンドライト間(interdendritic)領域にモリブテン含有
量が高くなると金属間相が析出する危険が極めて高い。
本発明のスチ−ルに関する研究の過程で、我々は驚くべ
き発見をした。 すなわち本発明のオ−ステナイトはその
安定性がとても高いのでモリブデン含有量が極めて高い
にもかかわらずデントライト間領域はそのオ−ステナイ
トミクロ構造を保持するということである。オ−ステナ
イトの安定性が高いと 、二次相の含有 率が極めて低い
溶接材料、つまり延性および腐食耐性の向上した溶接材
料を生じることになるので例えば消耗電極を使用しない
溶接の際に有利となる。
【００２０】このタイプのスチ−ルで最も普通に生じる
金属間相はラベス相（Laves）、シ グマ相およびカイ相
である。いずれの相も窒素の溶解度は極めて低いか全く
ない。この理由により窒素はラベス相の析出ならびにシ
グマおよびカイ相の析出も遅らせる。つまり窒素の含有
量が高いと上記金属間相の析出に対する安定性を増大す
ることになる。上記理由によりスチ−ル中、窒素の量は
少なくとも０．４％、好ましくは少なくとも０．４５％
存在する。
金属間相はラベス相（Laves）、シ グマ相およびカイ相
である。いずれの相も窒素の溶解度は極めて低いか全く
ない。この理由により窒素はラベス相の析出ならびにシ
グマおよびカイ相の析出も遅らせる。つまり窒素の含有
量が高いと上記金属間相の析出に対する安定性を増大す
ることになる。上記理由によりスチ−ル中、窒素の量は
少なくとも０．４％、好ましくは少なくとも０．４５％
存在する。
【００２１】しかし窒素含有量が高すぎると窒化物が析
出する傾向が増大する。そのうえ高い窒素含有量は熱間
加工性を損なうことになる。従ってスチ−ル中の窒素含
有量は０．７％、好ましくは０．６５％、さらに適切に
は０．６％を超えてはならない。
出する傾向が増大する。そのうえ高い窒素含有量は熱間
加工性を損なうことになる。従ってスチ−ル中の窒素含
有量は０．７％、好ましくは０．６５％、さらに適切に
は０．６％を超えてはならない。
【００２２】ニツケルはオ−ステナイト形成元素であ
り、他のオ−ステナイト形成体と一緒 になってスチ−
ルのオ−ステナイト ミクロ構造を確立するために加え
る。ニツ ケル含有量も増加に伴い金属間相の析出をさま
たげる作用する。これらの理由 によりスチ−ル中のニ
ツケル量は少なくとも１７％、好ましくは少なくとも１
９ ％存在する。
り、他のオ−ステナイト形成体と一緒 になってスチ−
ルのオ−ステナイト ミクロ構造を確立するために加え
る。ニツ ケル含有量も増加に伴い金属間相の析出をさま
たげる作用する。これらの理由 によりスチ−ル中のニ
ツケル量は少なくとも１７％、好ましくは少なくとも１
９ ％存在する。
【００２３】しかしニツケルは溶融状態のスチ−ル中の
窒素の溶解度を低下しそのうえ固体 状態で炭化物が析
出する傾向を増大する。さらにニツケルは高価な合金化
元素で ある。従ってニツケル含有量は最大２５％、好ま
しくは最大２４％、さらに適切 に は最大２３％に制
限される。
窒素の溶解度を低下しそのうえ固体 状態で炭化物が析
出する傾向を増大する。さらにニツケルは高価な合金化
元素で ある。従ってニツケル含有量は最大２５％、好ま
しくは最大２４％、さらに適切 に は最大２３％に制
限される。
【００２４】マンガンはそれ自身周知の方法でスチ−ル
中の窒素の溶解度を改善するためにスチ−ルに加える。
本スチ−ルの開発に関する研究により、驚くべきことに
マンガンの含有量が低くても窒素含有量の０．４％以上
を可能にするのに充分であることが明かになった。
中の窒素の溶解度を改善するためにスチ−ルに加える。
本スチ−ルの開発に関する研究により、驚くべきことに
マンガンの含有量が低くても窒素含有量の０．４％以上
を可能にするのに充分であることが明かになった。
【００２５】従って溶融状態のスチ−ル中の窒素の溶解
度を増加するためにマンガンを少なくとも０．５％、好
ましくは少なくとも１．０％、さらに適切には少なくと
も２．０％量スチ−ルに加る。しかしマンガンの含有量
が高いと脱炭の際マンガンがクロムと同様に炭素活性を
減少し脱炭の速度を減じるので問題を生じる。さらにマ
ンガンの蒸気圧は高くまた酸素に対する親和性も大きい
ので当初のマンガン含有量が高いと脱炭化の際に相当量
のマンガンの損失をまねく。そのうえマンガンは点食お
よびすきま目腐食に対する耐性を低下する硫化物類を生
成することが知られている。加えて本発明のスチ−ルの
開発に関す研究では、オ−ステナイトに溶解したマンガ
ンは、硫化マンガンが存在しない場合であっても耐腐食
性を減ずることを示している。これらの理由によりマン
ガンの含有量は最高６％、好ましくは最高５％、さらに
適切には最高４．５％、最も適するのは最高４．２％ま
でに制限する。マンガンの最適含有量は約３．５％であ
る。
度を増加するためにマンガンを少なくとも０．５％、好
ましくは少なくとも１．０％、さらに適切には少なくと
も２．０％量スチ−ルに加る。しかしマンガンの含有量
が高いと脱炭の際マンガンがクロムと同様に炭素活性を
減少し脱炭の速度を減じるので問題を生じる。さらにマ
ンガンの蒸気圧は高くまた酸素に対する親和性も大きい
ので当初のマンガン含有量が高いと脱炭化の際に相当量
のマンガンの損失をまねく。そのうえマンガンは点食お
よびすきま目腐食に対する耐性を低下する硫化物類を生
成することが知られている。加えて本発明のスチ−ルの
開発に関す研究では、オ−ステナイトに溶解したマンガ
ンは、硫化マンガンが存在しない場合であっても耐腐食
性を減ずることを示している。これらの理由によりマン
ガンの含有量は最高６％、好ましくは最高５％、さらに
適切には最高４．５％、最も適するのは最高４．２％ま
でに制限する。マンガンの最適含有量は約３．５％であ
る。
【００２６】ある種のオ−ステナイト ステンレス ス
チ−ル中の銅は、酸類に対す耐腐食性を改良する一方で
銅の量がさらに高くなると点食およびすきま腐食に対す
る耐性を減じることがあることが知られている。従って
スチ−ル中に存在する銅は２．０％までがスチ−ルにと
って意義のある量である。広範な研究により、異なる媒
体中の腐食特性を考慮した場合に最適となる銅含有量範
囲が存在することが明らかになっている。従って銅は好
ましくは０．３−１．０％の範囲、さらに適切には０．
４−０．８％の範囲内にある。
チ−ル中の銅は、酸類に対す耐腐食性を改良する一方で
銅の量がさらに高くなると点食およびすきま腐食に対す
る耐性を減じることがあることが知られている。従って
スチ−ル中に存在する銅は２．０％までがスチ−ルにと
って意義のある量である。広範な研究により、異なる媒
体中の腐食特性を考慮した場合に最適となる銅含有量範
囲が存在することが明らかになっている。従って銅は好
ましくは０．３−１．０％の範囲、さらに適切には０．
４−０．８％の範囲内にある。
【００２７】セリウムはそれ自体周知の方法でスチ−ル
の熱間加工性を改良するために例えばミツシユメタル（自
然合金）の形態で任意にスチ−ルに加える。
の熱間加工性を改良するために例えばミツシユメタル（自
然合金）の形態で任意にスチ−ルに加える。
【００２８】ミツシユメタルをスチ−ルに加えた場合には
セリウム以外に他の稀土類金属がスチ−ルに含まれる。
セリウムはスチ−ル中でセリウムオキシ硫化物類を形成
するがその硫化物類は硫化マンガン等の他の硫化物ほど
には耐腐食性を減じない。従ってスチ−ル中に存在する
セリウム量は最大０．２％、適切には最大０．１％であ
る。セリウムとしてスチ−ルに加える場合にはセリウム
含有量は少なくとも０．０３％であるべきである。
セリウム以外に他の稀土類金属がスチ−ルに含まれる。
セリウムはスチ−ル中でセリウムオキシ硫化物類を形成
するがその硫化物類は硫化マンガン等の他の硫化物ほど
には耐腐食性を減じない。従ってスチ−ル中に存在する
セリウム量は最大０．２％、適切には最大０．１％であ
る。セリウムとしてスチ−ルに加える場合にはセリウム
含有量は少なくとも０．０３％であるべきである。
【００２９】硫黄は本発明のスチ−ル中で特に低水準を
保たねばならない。硫黄が低含有量であることはスチ−
ルの熱間加工特性にとっても耐腐食性にとっても重要で
ある。従って硫黄の含有量は多くて０．０１％、特に優
れた熱間加工性を得るのを目的とするには、本発明のス
チ−ルのように高いマンガンおよびモリブデン含有量の
オ−ステナイト ステンレス スチ−ルの熱間加工が通
常極めて困難であることを考慮して、スチ−ルの硫黄含
有量は好ましくは１０ｐｐｍ（＜０．００１％）未満で
なければならない。
保たねばならない。硫黄が低含有量であることはスチ−
ルの熱間加工特性にとっても耐腐食性にとっても重要で
ある。従って硫黄の含有量は多くて０．０１％、特に優
れた熱間加工性を得るのを目的とするには、本発明のス
チ−ルのように高いマンガンおよびモリブデン含有量の
オ−ステナイト ステンレス スチ−ルの熱間加工が通
常極めて困難であることを考慮して、スチ−ルの硫黄含
有量は好ましくは１０ｐｐｍ（＜０．００１％）未満で
なければならない。
【００３０】各種の合金化元素の好ましい組成範囲およ
び適切な組成範囲を表１に挙げる。残余は鉄、不純物お
よび通常量の付帯元素である。 表１ 組成の好ましい範囲 組成の適切な範囲 重量％ 重量％ Ｃ 最大０．０５ 最大０．０３ Ｓｉ 最大０．７ 最大０．５ Ｍｎ ２より５ ３．０より４．５ Ｃｒ １９より２６ ２３より２５ Ｎｉ １９より２３ ２１より２３ Ｍｏ ７．２より８．５ ７．２より８ Ｎ ０．４５より０．６ ０．４８より０．５５ Ｃｕ ０．３より０．８ ０．３より０．８ Ｃｅ 最大０．１ 最大０．０５ 点食に対す耐性に及ぼすクロム、モリブデンおよび窒素
の効果は点食耐性等量（ＰＲＥ−値）としての次の公知
の式で記すことができる。
び適切な組成範囲を表１に挙げる。残余は鉄、不純物お
よび通常量の付帯元素である。 表１ 組成の好ましい範囲 組成の適切な範囲 重量％ 重量％ Ｃ 最大０．０５ 最大０．０３ Ｓｉ 最大０．７ 最大０．５ Ｍｎ ２より５ ３．０より４．５ Ｃｒ １９より２６ ２３より２５ Ｎｉ １９より２３ ２１より２３ Ｍｏ ７．２より８．５ ７．２より８ Ｎ ０．４５より０．６ ０．４８より０．５５ Ｃｕ ０．３より０．８ ０．３より０．８ Ｃｅ 最大０．１ 最大０．０５ 点食に対す耐性に及ぼすクロム、モリブデンおよび窒素
の効果は点食耐性等量（ＰＲＥ−値）としての次の公知
の式で記すことができる。
【００３１】 ＰＲＥ＝Ｃｒ％＋３．３×Ｍｏ％＋３０×Ｎ％ （重量−％） 系統的な開発検討によれば、市場に現存するニツケルを
基体とする合金数種 と比肩できる耐すきま腐食性を有
するスチ−ルを得るには、Ｃｒ、ＭｏおよびＮを ＰＲ
Ｅ＞６０となるように組合せねばならないことが示され
た。従ってスチ−ルのＰＲＥ値が＞６０であるのが本発
明の特徴である。
基体とする合金数種 と比肩できる耐すきま腐食性を有
するスチ−ルを得るには、Ｃｒ、ＭｏおよびＮを ＰＲ
Ｅ＞６０となるように組合せねばならないことが示され
た。従ってスチ−ルのＰＲＥ値が＞６０であるのが本発
明の特徴である。
【００３２】
【実施例】表２の合金１−１５のそれぞれ重量３０キロ
を有す実験的装入物をＨＦ−真空炉で製造した。これら
材料を１０ｍｍ板に熱間圧延し次いで冷間圧延し３ｍｍ
シ−トとした。表２にあげた化学的組成は、合金１−１
２および対照物１４は３ｍｍシ−トの分析を、合金１３
および１５は装入物の分析を行ったものである。合金１
６は６０トン生産装入であり、問題を起こすことなく連
続鋳造および続く熱間圧延により１０ｍｍ板を得た。合
金１７および１８はいずれも市販のニツケルを基体とし
た合金である。含有量は全て重量−％である。スチ−ル
は表にあげた元素以外にも、ステンレス オ−ステナイ
ト スチ−ルおよびニツケルを基体とした合金にとり通
常の量の不純物および付帯元素も含む。りんの含有量は
〈０．０２％、硫黄の含有量は最大０．０１０％であっ
た。合金１６の硫黄含有量は〈１０ ｐｐｍ（〈０．
００１％）であった。 表２−化学的組成、重量−％ 合金 装入物2)Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｃｕ Ｎ Ｃｅ ＰＲＥ ２ V121 0.022 0.37 3.9 22.1 20.2 6.31 0.13 0.51 0.014 58.2 ３ V126 0.020 0.44 4.1 21.9 19.9 7.30 0.12 0.51 0.033 61.4 ４ V132 0.022 0.50 3.9 22.2 20.1 8.28 0.13 0.51 0.030 64.5 ５ V134 0.025 0.54 3.7 22.4 20.2 9.35 0.13 0.59 0.004 71.1 ６ V125 0.022 0.44 3.1 23.0 21.0 7.26 0.12 0.54 0.019 63.4 ７ V124 0.021 0.43 2.2 24.0 21.9 7.23 0.12 0.53 0.022 64.0 ８ V127 0.019 0.45 4.2 21.9 20.0 7.23 0.49 0.52 0.027 61.5 ９ V128 0.018 0.44 4.2 21.9 20.0 7.23 0.96 0.52 0.025 61.3 １０ V129 0.017 0.44 4.1 21.8 20.0 7.21 1.46 0.56 0.012 62.3 １２ V119 0.022 0.35 7.8 21.6 20.0 7.19 0.13 0.58 0.007 61.2 １６ 37 69851) 0.016 0.28 2.0 24.3 22.0 7.27 0.43 0.46 0.004 62.2 １７ NXO 649AG 0.010 0.26 0.06 21.5 62.4 8.65 - - - １８ HT- 2760-8 0.003 0.03 0.44 15.81 56.5 15.43 - - - 1) <10ppm (< 0.001 % ) S 2) charge
を有す実験的装入物をＨＦ−真空炉で製造した。これら
材料を１０ｍｍ板に熱間圧延し次いで冷間圧延し３ｍｍ
シ−トとした。表２にあげた化学的組成は、合金１−１
２および対照物１４は３ｍｍシ−トの分析を、合金１３
および１５は装入物の分析を行ったものである。合金１
６は６０トン生産装入であり、問題を起こすことなく連
続鋳造および続く熱間圧延により１０ｍｍ板を得た。合
金１７および１８はいずれも市販のニツケルを基体とし
た合金である。含有量は全て重量−％である。スチ−ル
は表にあげた元素以外にも、ステンレス オ−ステナイ
ト スチ−ルおよびニツケルを基体とした合金にとり通
常の量の不純物および付帯元素も含む。りんの含有量は
〈０．０２％、硫黄の含有量は最大０．０１０％であっ
た。合金１６の硫黄含有量は〈１０ ｐｐｍ（〈０．
００１％）であった。 表２−化学的組成、重量−％ 合金 装入物2)Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｃｕ Ｎ Ｃｅ ＰＲＥ ２ V121 0.022 0.37 3.9 22.1 20.2 6.31 0.13 0.51 0.014 58.2 ３ V126 0.020 0.44 4.1 21.9 19.9 7.30 0.12 0.51 0.033 61.4 ４ V132 0.022 0.50 3.9 22.2 20.1 8.28 0.13 0.51 0.030 64.5 ５ V134 0.025 0.54 3.7 22.4 20.2 9.35 0.13 0.59 0.004 71.1 ６ V125 0.022 0.44 3.1 23.0 21.0 7.26 0.12 0.54 0.019 63.4 ７ V124 0.021 0.43 2.2 24.0 21.9 7.23 0.12 0.53 0.022 64.0 ８ V127 0.019 0.45 4.2 21.9 20.0 7.23 0.49 0.52 0.027 61.5 ９ V128 0.018 0.44 4.2 21.9 20.0 7.23 0.96 0.52 0.025 61.3 １０ V129 0.017 0.44 4.1 21.8 20.0 7.21 1.46 0.56 0.012 62.3 １２ V119 0.022 0.35 7.8 21.6 20.0 7.19 0.13 0.58 0.007 61.2 １６ 37 69851) 0.016 0.28 2.0 24.3 22.0 7.27 0.43 0.46 0.004 62.2 １７ NXO 649AG 0.010 0.26 0.06 21.5 62.4 8.65 - - - １８ HT- 2760-8 0.003 0.03 0.44 15.81 56.5 15.43 - - - 1) <10ppm (< 0.001 % ) S 2) charge
【００３３】
【発明の効果】機械的試験 本発明による２種のスチ−ル、即ち表２のＮｏ．６およ
びＮｏ．１６の溶体化熱処理した状態(solution heat t
reated condition)の３ｍｍシ−トについ て引張試験、
衝撃試験および硬度測定を室温で実施した。スチ−ルご
との２回の引張試験、スチ−ルごとの５回の衝撃試験お
よびスチ−ルごとの３回の硬度試験の各平均値を以下の
表３に示す。次の標準記号が使用されている； Ｒｐ
０．２：０．２耐力、Ｒｍ：極限引張強度、Ａ５：引張
試験の伸張度、ＫＶ：Ｖ−試験片を使用した衝撃強度お
よびＨＶ２０：ビツカ−ス硬度、２０ｋｇ。 表３ 合金Ｎｏ． Ｒｐ０．２ Ｒｍ Ａ５ ＫＶ ＨＶ２０ （ＭＰａ） （ＭＰａ） （％） （Ｊ／ｃｍ2） ６ ４７９ ８６１ ５７ １７４ ２２６ １６ ４６７ ８３５ ５８ ２４０ ２１５ 上記の値より本発明によるスチ−ルＮｏ．６およびＮ
ｏ．１６は従来のオ−ステナイト ステンレス スチ−
ルと比較すると、その強度に関し引張強度が高くまた優
れた強じん性を有すと云える。 組織の安定性（structure stability) 高度合金化オ−ステナイト スチ−ル類の組織の安定性
は、スチ−ルが７００から１１００℃の温度範囲で熱処
理を受けた時そのオ−ステナイト組織を保持する性能の
尺度となる。この特性すなわちオーステナイトの安定性
はスチ−ルの溶接性にとって、また大きなサイズ寸法で
スチ−ルを熱処理する可否を決める上でも決定的に重要
なものである。２次相が析出する傾向が大きくなるに伴
い大きなサイズ（厚さ）の物品を熱処理できる可能性お
よび溶接性は低下する。
びＮｏ．１６の溶体化熱処理した状態(solution heat t
reated condition)の３ｍｍシ−トについ て引張試験、
衝撃試験および硬度測定を室温で実施した。スチ−ルご
との２回の引張試験、スチ−ルごとの５回の衝撃試験お
よびスチ−ルごとの３回の硬度試験の各平均値を以下の
表３に示す。次の標準記号が使用されている； Ｒｐ
０．２：０．２耐力、Ｒｍ：極限引張強度、Ａ５：引張
試験の伸張度、ＫＶ：Ｖ−試験片を使用した衝撃強度お
よびＨＶ２０：ビツカ−ス硬度、２０ｋｇ。 表３ 合金Ｎｏ． Ｒｐ０．２ Ｒｍ Ａ５ ＫＶ ＨＶ２０ （ＭＰａ） （ＭＰａ） （％） （Ｊ／ｃｍ2） ６ ４７９ ８６１ ５７ １７４ ２２６ １６ ４６７ ８３５ ５８ ２４０ ２１５ 上記の値より本発明によるスチ−ルＮｏ．６およびＮ
ｏ．１６は従来のオ−ステナイト ステンレス スチ−
ルと比較すると、その強度に関し引張強度が高くまた優
れた強じん性を有すと云える。 組織の安定性（structure stability) 高度合金化オ−ステナイト スチ−ル類の組織の安定性
は、スチ−ルが７００から１１００℃の温度範囲で熱処
理を受けた時そのオ−ステナイト組織を保持する性能の
尺度となる。この特性すなわちオーステナイトの安定性
はスチ−ルの溶接性にとって、また大きなサイズ寸法で
スチ−ルを熱処理する可否を決める上でも決定的に重要
なものである。２次相が析出する傾向が大きくなるに伴
い大きなサイズ（厚さ）の物品を熱処理できる可能性お
よび溶接性は低下する。
【００３４】腐食試験 この試験は、焼入れに焼きなましを行った状態(in the
as quenched annealedcondition）の冷間圧延した３ｍ
ｍシ−トよりとった材料ならびに市販のニツケルを基体
とする合金１７および１８につきそれぞれに実施した。
as quenched annealedcondition）の冷間圧延した３ｍ
ｍシ−トよりとった材料ならびに市販のニツケルを基体
とする合金１７および１８につきそれぞれに実施した。
【００３５】すきま腐食および点食に対す耐性はＡＳＴ
Ｍ Ｇ−４８にしたがって６％ＦｅＣｌ3−溶液中で評
価した。すきま腐食試験には多すきま型のすきまフォ−
マ− を使用した。両試験において、臨界温度は２４時
間ＦｅＣｌ3−溶液に曝した後 試験片の表面に腐食が検
知できる温度であることを確認した。臨界温度は±２．
５℃の精度で測定した。臨界温度が高いことは常に有利
であり、臨界温度が高ければそれだけ耐腐食性も優れる
ことを表している。対照材料として市場で入手可能の材
料である表２のニツケルを基体とした合金１７および１
８をこの試験の間 使用した。
Ｍ Ｇ−４８にしたがって６％ＦｅＣｌ3−溶液中で評
価した。すきま腐食試験には多すきま型のすきまフォ−
マ− を使用した。両試験において、臨界温度は２４時
間ＦｅＣｌ3−溶液に曝した後 試験片の表面に腐食が検
知できる温度であることを確認した。臨界温度は±２．
５℃の精度で測定した。臨界温度が高いことは常に有利
であり、臨界温度が高ければそれだけ耐腐食性も優れる
ことを表している。対照材料として市場で入手可能の材
料である表２のニツケルを基体とした合金１７および１
８をこの試験の間 使用した。
【００３６】酸類中での一般的腐食に対する耐性は陽極
分極曲線をプロツトし評価し、この 曲線より不動態化電
流密度を計算した。不動態化電流密度が低いということ
は、その合金がその酸中で不動態化電流密度が高い合金
より容易に不動態化されることを意味している。不動態
化電流密度が低いということは、不動態化されたスチ−
ルの腐食速度は不動態化され得なかったスチ−ルの腐食
速度より遥かに遅いので常に有利である。この試験に使
用した３種の酸は７５℃の２０％Ｈ2ＳＯ4、５０℃の７
０％Ｈ2ＳＯ4および５０℃のりん酸である。
分極曲線をプロツトし評価し、この 曲線より不動態化電
流密度を計算した。不動態化電流密度が低いということ
は、その合金がその酸中で不動態化電流密度が高い合金
より容易に不動態化されることを意味している。不動態
化電流密度が低いということは、不動態化されたスチ−
ルの腐食速度は不動態化され得なかったスチ−ルの腐食
速度より遥かに遅いので常に有利である。この試験に使
用した３種の酸は７５℃の２０％Ｈ2ＳＯ4、５０℃の７
０％Ｈ2ＳＯ4および５０℃のりん酸である。
【００３７】りん酸の組成は以下の通りであった。 表４ Ｐ2Ｏ5 ５４％ Ａｌ2Ｏ3 ０．６％ Ｈ2ＳＯ4 ４．０％ ＭｇＯ ０．７％ ＨＣｌ １２３４ｐｐｍ ＣａＯ ０．２％ ＨＦ １．１％ ＳｉＯ2 ０．１％ 以下の各表は表２に示す合金類の耐腐食性にそれぞれの
重要な合金化元素がいかに影響するかを表している。点
食およびすきま腐食に関する限り合金化元素はこのタイ
プの腐食に対す耐性に同様な挙動で影響する。従って合
金化元素類の効果を示す場合、このタイプの腐食のどち
らを検討するかは重要なことではない。
重要な合金化元素がいかに影響するかを表している。点
食およびすきま腐食に関する限り合金化元素はこのタイ
プの腐食に対す耐性に同様な挙動で影響する。従って合
金化元素類の効果を示す場合、このタイプの腐食のどち
らを検討するかは重要なことではない。
【００３８】クロムおよびモリブデンは多くの酸中での
耐腐食性にとって有利となるがマンガンは殆ど効果を持
たないことはよく知られている。またクロムおよび特に
モリブデンは点食およびすきま腐食に対す耐性に有利な
効果を示すが、クロムおよびモリブデンの含有量が極め
て高い合金類はクロムおよびモリブテンに富んだ相の形
の析出物を含むことがあり、このような相はすきま腐食
および点食に対す耐性に悪影響を現す場合があることも
知られている。さらにマンガンは硫化マンガン類の生成
により、すきま腐食および点食に対す耐性に好ましくな
い効果を示すことも知られている。このような理由によ
り、クロム、モリブテンおよびマンガンの効果について
はすきま腐食または点食に関してのみ検討した。
耐腐食性にとって有利となるがマンガンは殆ど効果を持
たないことはよく知られている。またクロムおよび特に
モリブデンは点食およびすきま腐食に対す耐性に有利な
効果を示すが、クロムおよびモリブデンの含有量が極め
て高い合金類はクロムおよびモリブテンに富んだ相の形
の析出物を含むことがあり、このような相はすきま腐食
および点食に対す耐性に悪影響を現す場合があることも
知られている。さらにマンガンは硫化マンガン類の生成
により、すきま腐食および点食に対す耐性に好ましくな
い効果を示すことも知られている。このような理由によ
り、クロム、モリブテンおよびマンガンの効果について
はすきま腐食または点食に関してのみ検討した。
【００３９】またすきま腐食および点食に対す耐性はオ
−ステナイト スチ−ル中の銅の含有量が高い場合に減
じるが、銅含有量は一般の腐食に対す耐性には重要性を
有すことも知られている。従って銅含有量の重要性に関
する限り、後の要因につき検討を加えた。
−ステナイト スチ−ル中の銅の含有量が高い場合に減
じるが、銅含有量は一般の腐食に対す耐性には重要性を
有すことも知られている。従って銅含有量の重要性に関
する限り、後の要因につき検討を加えた。
【００４０】合金の点食耐性に及ぼすモリブデンの効果
を表５に示す。 表５−臨界点食温度に及ぼすモリブデン含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｍｏ ％ 臨界温度 ℃ ２ ６．３１ ８０ ３ ７．３０ 沸点より上 ４ ８．２８ 沸点より上 ５ ９．３５ 沸点 １７ ８．６５ ９７．５ １８ １５．４３ 沸点より上 スチ−ル Ｎｏ．３およびＮｏ．４はモリブデンをそれ
ぞれ７．３０および８．２８％含み最高の臨界温度を有
している。本発明による組成のこれらスチ−ルはニッケ
ル基体の合金Ｎｏ．１７より臨界温度は高く、また沸点
においてさえニッケル合金Ｎｏ．１８と同程度の耐性を
示す。
を表５に示す。 表５−臨界点食温度に及ぼすモリブデン含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｍｏ ％ 臨界温度 ℃ ２ ６．３１ ８０ ３ ７．３０ 沸点より上 ４ ８．２８ 沸点より上 ５ ９．３５ 沸点 １７ ８．６５ ９７．５ １８ １５．４３ 沸点より上 スチ−ル Ｎｏ．３およびＮｏ．４はモリブデンをそれ
ぞれ７．３０および８．２８％含み最高の臨界温度を有
している。本発明による組成のこれらスチ−ルはニッケ
ル基体の合金Ｎｏ．１７より臨界温度は高く、また沸点
においてさえニッケル合金Ｎｏ．１８と同程度の耐性を
示す。
【００４１】耐すきま腐食性に及ぼすクロムの効果を表
６に示す。 表６−臨界すきま腐食温度に及ぼすクロム含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｃｒ ％ 臨界温度 ℃ ３ ２１．９ ６２．５ ６ ２３．０ ６５ ７ ２４．０ ６５ １７ ２１．５ １７．５ １８ １５．８１ ３７．５ 表６の合金Ｎｏ．３とＮｏ．６とを比較すると明らかな
ようにクロム含有量を増加すると耐腐食性に好ましい効
果をもたらすが、全効果は既に合金中クロム含有量２３
％で達せられている。従ってスチ−ルをそれ以上のクロ
ム量で合金化した合金Ｎｏ．７ではそれ以上の改良がな
されてていない。ニッケル基体の合金Ｎｏ．１７および
Ｎｏ．１８は本発明の合金より明らかに臨界温度が低
い。
６に示す。 表６−臨界すきま腐食温度に及ぼすクロム含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｃｒ ％ 臨界温度 ℃ ３ ２１．９ ６２．５ ６ ２３．０ ６５ ７ ２４．０ ６５ １７ ２１．５ １７．５ １８ １５．８１ ３７．５ 表６の合金Ｎｏ．３とＮｏ．６とを比較すると明らかな
ようにクロム含有量を増加すると耐腐食性に好ましい効
果をもたらすが、全効果は既に合金中クロム含有量２３
％で達せられている。従ってスチ−ルをそれ以上のクロ
ム量で合金化した合金Ｎｏ．７ではそれ以上の改良がな
されてていない。ニッケル基体の合金Ｎｏ．１７および
Ｎｏ．１８は本発明の合金より明らかに臨界温度が低
い。
【００４２】すきま腐食に対す耐性に及ぼすマンガン含
有量の効果を表７に示す。 表７−臨界すきま腐食温度に及ぼすマンガン含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｍｎ ％ 臨界温度 ℃ １６ ２．０ ６０ ３ ４．１ ６２．５ １２ ７．８ ４５ マンガン含有量の高いスチ−ルＮｏ．１２はスチ−ルＮ
ｏ．３より明らかに臨界温度は低い。後者のスチ−ルは
本発明によるマンガン含有量を有するが、その他の元素
に関する限りスチ−ルＮｏ．１２と本質的に同一合金組
成であり、本質的に同じＰＲＥ−値を有す。
有量の効果を表７に示す。 表７−臨界すきま腐食温度に及ぼすマンガン含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｍｎ ％ 臨界温度 ℃ １６ ２．０ ６０ ３ ４．１ ６２．５ １２ ７．８ ４５ マンガン含有量の高いスチ−ルＮｏ．１２はスチ−ルＮ
ｏ．３より明らかに臨界温度は低い。後者のスチ−ルは
本発明によるマンガン含有量を有するが、その他の元素
に関する限りスチ−ルＮｏ．１２と本質的に同一合金組
成であり、本質的に同じＰＲＥ−値を有す。
【００４３】点食に対す耐性に及ぼす銅含有量の効果を
表８に示す。 表８−臨界点食温度に及ぼす銅含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｃｕ ％ 臨界温度 ℃ ３ ０．１２ 沸点より上 ８ ０．４９ 沸点より上 ９ ０．９６ 沸点 １０ １．４６ ９７．５ 即ち銅の含有量が０．４９％を超えるスチ−ルはそれ以
下の含有量のスチ−ルより臨界温度が低い。銅が０．９
６と１．４６％の間の含有量範囲で耐腐食性の減少が特
に大きい。
表８に示す。 表８−臨界点食温度に及ぼす銅含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｃｕ ％ 臨界温度 ℃ ３ ０．１２ 沸点より上 ８ ０．４９ 沸点より上 ９ ０．９６ 沸点 １０ １．４６ ９７．５ 即ち銅の含有量が０．４９％を超えるスチ−ルはそれ以
下の含有量のスチ−ルより臨界温度が低い。銅が０．９
６と１．４６％の間の含有量範囲で耐腐食性の減少が特
に大きい。
【００４４】酸類中での一般の腐食に対す耐性に及ぼす
銅の効果を二回の測定の平均値および変動で表し、表９
に示す。 表９−各種酸中の不動態化電流密度に及ぼす銅含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｃｕ 不動態化電流密度 μmＡ／cm2 ％ H2SO4 20% H2SO4 70% H3PO4 ３ 0.12 114±35 135±5 80±4 ８ 0.49 122±8 75±8 97±23 ９ 0.96 112±7 65±2 104±5 １０ 1.46 120±3 63±2 104±10 銅は20％ 硫酸中では不動態化性に有効な効果を示さな
いが70％硫酸中では好ましい効果を有す。しかし後の場
合でも0.49％のＣｕにおいて改良の主要部分は既に達せ
られている。りん酸中では銅の効果は好ましものではな
い。
銅の効果を二回の測定の平均値および変動で表し、表９
に示す。 表９−各種酸中の不動態化電流密度に及ぼす銅含有量の影響 合金 Ｎｏ． Ｃｕ 不動態化電流密度 μmＡ／cm2 ％ H2SO4 20% H2SO4 70% H3PO4 ３ 0.12 114±35 135±5 80±4 ８ 0.49 122±8 75±8 97±23 ９ 0.96 112±7 65±2 104±5 １０ 1.46 120±3 63±2 104±10 銅は20％ 硫酸中では不動態化性に有効な効果を示さな
いが70％硫酸中では好ましい効果を有す。しかし後の場
合でも0.49％のＣｕにおいて改良の主要部分は既に達せ
られている。りん酸中では銅の効果は好ましものではな
い。
【００４５】従って本発明による合金は以下の理由で約
0.5％の銅含有量のとき最適の腐食 特性を有する。−す
きま腐食及び点食に対す耐性は、より銅含有量が低い場
合の耐性に比べると減じる程度が少ない。−70％硫酸に
対す耐性は、より銅含有量が低い場合の耐性に比べ明ら
かに改良されている。−りん酸に対す耐性は、より高い
銅含有量の場合ほどには減じていない。
0.5％の銅含有量のとき最適の腐食 特性を有する。−す
きま腐食及び点食に対す耐性は、より銅含有量が低い場
合の耐性に比べると減じる程度が少ない。−70％硫酸に
対す耐性は、より銅含有量が低い場合の耐性に比べ明ら
かに改良されている。−りん酸に対す耐性は、より高い
銅含有量の場合ほどには減じていない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーツ リルヤス スウェーデン国 エス−774 00 アヴ ェスタ グロンヴァルスヴェーゲン ２ (72)発明者 ベント ウォーレン スウェーデン国 エス−774 00 アヴ ェスタ リンドスネスヴェーゲン 10 (56)参考文献 特開 平１−154848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−182251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−163247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−206454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (16)
- 【請求項１】 高い引張強度、高い衝撃強度、優れた溶
接性ならびに高い耐腐食性、特に点食およびすきま腐食
に対する高い耐性を有するオ−ステナイトステンレス
スチ−ルであり、該スチールが重量％で、 最大０．０８のＣ、 最大１．０のＳｉ、 少なくとも２．０であるが６未満のＭｎ、 １９を超えるが２８より多くないＣｒ、 １７を超えるが２５より多くないＮｉ、 ７を超えるが１０より多くないＭｏ、 ０．４ないし０．７のＮ、 痕跡量から２までのＣｕ、 ０．２以下のＣｅを含有し、 残部鉄及び不可避的不純物を伴うことを特徴とするオ−
ステナイト ステンレススチ−ル。 - 【請求項２】 最大０．０５重量％のＣを含有する請求
項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項３】 ２．０より４．５重量％のＭｎを含有す
る請求項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項４】 ３．０より４．２重量％のＭｎを含有す
る請求項３に記載のスチ−ル。 - 【請求項５】 最大２７重量％のＣｒを含有する請求項
１に記載のスチ−ル。 - 【請求項６】 ７．２から８．５重量％のＭｏを含有す
る請求項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項７】 ０．４５より０．６５重量％のＮを含有
する請求項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項８】 ０．４８から０．５５重量％のＮを含有
する請求項７に記載のスチ−ル。 - 【請求項９】 １９から２４重量％のＮｉを含有する請
求項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項１０】 ０．３から１．０重量％のＣｕを含有
することからなる請求項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項１１】 最大０．７重量％のＳｉを含有する請
求項１に記載のスチ−ル。 - 【請求項１２】 ０．００５から０．１重量％のＣｅを
含有する請求項１から１１のいずれか１項に記載のスチ
−ル。 - 【請求項１３】 （Ｃｒの重量％＋３．３×Ｍｏの重量
％＋３０×Ｎの重量％）の総計が６０を超える請求項１
から１１のいずれか１項に記載のスチ−ル。 - 【請求項１４】 最大０．０１重量％のＳを 含有する
請求項１から１３のいずれか１項に記載のスチ−ル。 - 【請求項１５】 重量％で次の組成を有することからな
る請求項１から１４のいずれか１項に記載のスチ−ル： 最大０．０３のＣ 最大０．５のＳｉ ２．０から４．５のＭｎ １９から２６のＣｒ １９から２３のＮｉ ７．２から８．５のＭｏ ０．４５から０．６のＮ ０．３から０．８のＣｕ ０．１以下のＣｅ 最大０．０１のＳならびに残部鉄及び不可避的不純物。 - 【請求項１６】 重量％で次の組成を有することからな
る請求項１５に記載のスチ−ル： 最大０．０３のＣ 最大０．５のＳｉ ３．０から４．２のＭｎ ２３から２５のＣｒ ２１から２３のＮｉ ７．２から８のＭｏ ０．４８から０．５５のＮ ０．３から０．８のＣｕ ０．０５以下のＣｅ ０．００１未満のＳならびに残部鉄及び不可避的不純
物。
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