JP3424599B2 - 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間加工性に優れ
たＣｕ含有オーステナイト系ステンレス鋼に関する。
たＣｕ含有オーステナイト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温環境下で使用されるボイラや
化学プラント等における装置用材料としてＳＵＳ３０４
Ｈ、ＳＵＳ３１６Ｈ、ＳＵＳ３２１ＨおよびＳＵＳ３４
７Ｈ等の１８−８系オーステナイトステンレス鋼が使用
されてきた。しかし、近年、このような高温環境下にお
ける装置の使用条件が著しく苛酷化し、それに伴って使
用材料に対する要求性能が厳しくなり、従来用いられて
きた１８−８系オーステナイトステンレス鋼では高温強
度が不十分となってきている。
化学プラント等における装置用材料としてＳＵＳ３０４
Ｈ、ＳＵＳ３１６Ｈ、ＳＵＳ３２１ＨおよびＳＵＳ３４
７Ｈ等の１８−８系オーステナイトステンレス鋼が使用
されてきた。しかし、近年、このような高温環境下にお
ける装置の使用条件が著しく苛酷化し、それに伴って使
用材料に対する要求性能が厳しくなり、従来用いられて
きた１８−８系オーステナイトステンレス鋼では高温強
度が不十分となってきている。
【０００３】そこで高価な元素を多量添加することなく
高温強度を改善した鋼として、本発明者らはクリープ破
断強度を向上させる元素であるＣｕ、ＮｂおよびＮを複
合添加した高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼を
提案した（特公平８−３０２４７号公報、特開平８−１
３１０２号公報）。
高温強度を改善した鋼として、本発明者らはクリープ破
断強度を向上させる元素であるＣｕ、ＮｂおよびＮを複
合添加した高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼を
提案した（特公平８−３０２４７号公報、特開平８−１
３１０２号公報）。
【０００４】しかし、このようなＣｕ含有鋼は、従来の
１８−８系オーステナイトステンレス鋼と比較して熱間
加工性が不芳で、実生産においてはその改善が必要とな
っている。
１８−８系オーステナイトステンレス鋼と比較して熱間
加工性が不芳で、実生産においてはその改善が必要とな
っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高温
強度が良好であると共に、熱間加工性に優れたＣｕ含有
オーステナイト系ステンレス鋼を提供することにある。
強度が良好であると共に、熱間加工性に優れたＣｕ含有
オーステナイト系ステンレス鋼を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）および（２）のオーステナイト系ステンレス鋼に
ある。
（１）および（２）のオーステナイト系ステンレス鋼に
ある。
【０００７】（１）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｐ：
０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１５〜２
５％、Ｎｉ：６〜２５％、Ｃｕ：２〜６％、Ｎｂ：０．
１〜０．８％、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｎ：０．
０５〜０．３％、Ｙ、Ｌａ、ＣｅおよびＮｄのうちの１
種または２種以上を合計で０．０１〜０．２％、Ｂ：０
〜０．０１％、ＭｇおよびＣａ：各０〜０．０１５％、
ただしＭｇ＋Ｃａ≦０．０１５％、を含有し、かつ下記
式で示すW値が−２０００〜＋２０００の範囲内にあ
り、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる熱間加工
性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼。
％、Ｓｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｐ：
０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１５〜２
５％、Ｎｉ：６〜２５％、Ｃｕ：２〜６％、Ｎｂ：０．
１〜０．８％、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｎ：０．
０５〜０．３％、Ｙ、Ｌａ、ＣｅおよびＮｄのうちの１
種または２種以上を合計で０．０１〜０．２％、Ｂ：０
〜０．０１％、ＭｇおよびＣａ：各０〜０．０１５％、
ただしＭｇ＋Ｃａ≦０．０１５％、を含有し、かつ下記
式で示すW値が−２０００〜＋２０００の範囲内にあ
り、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる熱間加工
性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼。
【０００８】
W値＝｛(Mn+283Mg+192Ca+25Y+18La+19Ce+23Nd)×10Al/S｝−(85900Cu×S)
ここで、元素記号は各元素の含有量（重量％）を示す。
【０００９】（２）さらに、Ｍｏ：０．３〜２％および
Ｗ：０．５〜４％のうちの１種または２種を含有する上
記（１）に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
Ｗ：０．５〜４％のうちの１種または２種を含有する上
記（１）に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【００１０】本発明者らは、前記の課題を解決するため
Ｃｕ含有オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性に
ついて鋭意実験、検討をおこなった結果、新しく下記の
知見を得て本発明を完成するに至った。
Ｃｕ含有オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性に
ついて鋭意実験、検討をおこなった結果、新しく下記の
知見を得て本発明を完成するに至った。
【００１１】ａ）Ｃｕ添加オーステナイト系ステンレス
鋼においてはＣｕがＳの粒界偏析を助長し、熱間加工性
を著しく低下させている。
鋼においてはＣｕがＳの粒界偏析を助長し、熱間加工性
を著しく低下させている。
【００１２】ｂ）下記式で規定するW 値が−２０００〜
＋２０００の範囲内になるように、Ｍｎに加え、Ｙ、Ｌ
ａ、ＣｅおよびＮｄの１種または２種以上、さらに必要
に応じてＭｇおよびＣａの一方または両方を含有させる
ことにより、Ｃｕに起因して粒界に偏析したＳを硫化物
として固定することにより、Ｃｕ含有オーステナイト系
ステンレス鋼の熱間加工性は著しく改善される。
＋２０００の範囲内になるように、Ｍｎに加え、Ｙ、Ｌ
ａ、ＣｅおよびＮｄの１種または２種以上、さらに必要
に応じてＭｇおよびＣａの一方または両方を含有させる
ことにより、Ｃｕに起因して粒界に偏析したＳを硫化物
として固定することにより、Ｃｕ含有オーステナイト系
ステンレス鋼の熱間加工性は著しく改善される。
【００１３】
W値＝｛(Mn+283Mg+192Ca+25Y+18La+19Ce+23Nd)×10Al/S｝−(85900Cu×S)
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のオーステナイト系
ステンレス鋼の化学組成を限定した理由について説明す
る。なお、以下の化学成分の％表示は重量％を示す。
ステンレス鋼の化学組成を限定した理由について説明す
る。なお、以下の化学成分の％表示は重量％を示す。
【００１５】Ｃ：０．０３〜０．１５％
高温環境下で使用される際に必要となる引張強さ、およ
びクリープ破断強度を確保するために有効な元素であ
る。しかし、Ｃを０．１５％を超えて含有させても溶体
化状態における未固溶炭化物量が増加するだけで、高温
強度の向上に寄与しなくなるばかりでなく、靭性等の機
械的性質も劣化する。したがって、Ｃ含有量の上限は
０．１５％とした。本発明鋼ではＮも含有させるためＣ
含有量は低めであってもよいが、上記の効果を得るため
には下限は０．０３％とする必要がある。好ましくは
０．０５％以上である。
びクリープ破断強度を確保するために有効な元素であ
る。しかし、Ｃを０．１５％を超えて含有させても溶体
化状態における未固溶炭化物量が増加するだけで、高温
強度の向上に寄与しなくなるばかりでなく、靭性等の機
械的性質も劣化する。したがって、Ｃ含有量の上限は
０．１５％とした。本発明鋼ではＮも含有させるためＣ
含有量は低めであってもよいが、上記の効果を得るため
には下限は０．０３％とする必要がある。好ましくは
０．０５％以上である。
【００１６】Ｓｉ：１．５％以下
Ｓｉは、脱酸剤として用いる元素であり、また耐酸化性
の向上に有効な元素であるが、含有量が多くなると溶接
性や熱間加工性が劣化する。また、本発明鋼ではＮも含
有させるため、多量に添加すると高温での使用中に析出
する窒化物量が増加し、靭性や延性の低下を招く。従っ
て、Ｓｉ含有量は１．５％以下とした。靭性や延性を重
視する場合には０．５％以下とするのが望ましく、さら
に望ましくは０．３％以下である。他の元素で脱酸作用
が十分確保されている場合には実質的に含有させなくと
もよい。
の向上に有効な元素であるが、含有量が多くなると溶接
性や熱間加工性が劣化する。また、本発明鋼ではＮも含
有させるため、多量に添加すると高温での使用中に析出
する窒化物量が増加し、靭性や延性の低下を招く。従っ
て、Ｓｉ含有量は１．５％以下とした。靭性や延性を重
視する場合には０．５％以下とするのが望ましく、さら
に望ましくは０．３％以下である。他の元素で脱酸作用
が十分確保されている場合には実質的に含有させなくと
もよい。
【００１７】Ｍｎ：０．１〜２％
Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸剤として用いる元素であり、
またＣｕによって粒界偏析が助長されるＳを固定し、熱
間加工性を改善する重要な元素である。その効果を十分
得るためには０．１％以上含有させる必要がある。しか
し、２％を超えるとσ相等の金属間化合物の析出を招
き、高温強度、機械的性質を低下させる。したがって、
Ｍｎ含有量は０．１〜２％とした。より望ましくは０．
３〜２％、組織安定性を重視する場合には０．５〜１．
５％が好ましい。
またＣｕによって粒界偏析が助長されるＳを固定し、熱
間加工性を改善する重要な元素である。その効果を十分
得るためには０．１％以上含有させる必要がある。しか
し、２％を超えるとσ相等の金属間化合物の析出を招
き、高温強度、機械的性質を低下させる。したがって、
Ｍｎ含有量は０．１〜２％とした。より望ましくは０．
３〜２％、組織安定性を重視する場合には０．５〜１．
５％が好ましい。
【００１８】Ｐ：０．０５％以下
Ｐは、不可避的不純物として含有して、熱間加工性を著
しく劣化させる。そのためできるだけ低くするのがよい
が、脱Ｐコストも考慮して０．０５％以下とした。望ま
しくは０．０４％以下である。
しく劣化させる。そのためできるだけ低くするのがよい
が、脱Ｐコストも考慮して０．０５％以下とした。望ま
しくは０．０４％以下である。
【００１９】Ｓ：０．０１％以下
Ｓも、不可避的不純物として含有して、熱間加工性を著
しく劣化させる。この劣化を防止するため、０．０１％
以下とした。低いほどよく、望ましくは０．００５％以
下である。
しく劣化させる。この劣化を防止するため、０．０１％
以下とした。低いほどよく、望ましくは０．００５％以
下である。
【００２０】Ｃｒ：１５〜２５％
Ｃｒは、高温での耐酸化性や耐食性を向上させるために
必要な元素であり、含有量の増加に伴いこれらの性能は
向上する。これらの効果を十分得るためには１５％以上
が必要である。一方、２５％を超えるとオーステナイト
組織が不安定になる。したがって、Ｃｒ含有量は１５〜
２５％とした。
必要な元素であり、含有量の増加に伴いこれらの性能は
向上する。これらの効果を十分得るためには１５％以上
が必要である。一方、２５％を超えるとオーステナイト
組織が不安定になる。したがって、Ｃｒ含有量は１５〜
２５％とした。
【００２１】Ｎｉ：６〜２５％
安定なオーステナイト組織を確保するための必須成分で
あり、その最適含有量は鋼中に含まれるＣｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｎｂ等のフェライト生成元素やＣ、Ｎ等のオーステ
ナイト生成元素の含有量によって定まる。本発明鋼では
６％未満ではオーステナイト組織の安定化が困難であ
り、一方、２５％を超えて含有させることは経済的に不
利であるため、その含有量は６〜２５％とした。
あり、その最適含有量は鋼中に含まれるＣｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｎｂ等のフェライト生成元素やＣ、Ｎ等のオーステ
ナイト生成元素の含有量によって定まる。本発明鋼では
６％未満ではオーステナイト組織の安定化が困難であ
り、一方、２５％を超えて含有させることは経済的に不
利であるため、その含有量は６〜２５％とした。
【００２２】Ｃｕ：２〜６％
Ｃｕは、高温で使用中の鋼中で、微細なＣｕ相としてオ
ーステナイト母相に整合析出し、クリープ破断強度の向
上に大きく寄与するが、その効果を発揮させるには２％
以上含有させることが必要である。しかし、６％を超え
て含有させるとクリープ破断延性や加工性が劣化する。
したがって、Ｃｕ含有量は２〜６％とした。
ーステナイト母相に整合析出し、クリープ破断強度の向
上に大きく寄与するが、その効果を発揮させるには２％
以上含有させることが必要である。しかし、６％を超え
て含有させるとクリープ破断延性や加工性が劣化する。
したがって、Ｃｕ含有量は２〜６％とした。
【００２３】Ｎｂ：０．１〜０．８％
Ｎｂは、微細な炭窒化物の分散析出強化によりクリープ
破断強度を向上させる元素である。しかし、その含有量
が０．１％未満では十分な効果が得られず、一方、０．
８％を超えて過剰に含有させると溶接性や加工性が劣化
すると共に、Ｎ含有鋼では未固溶の炭窒化物量が増加
し、機械的性質も劣化する。したがって、Ｎｂの含有量
は０．１〜０．８％とした。
破断強度を向上させる元素である。しかし、その含有量
が０．１％未満では十分な効果が得られず、一方、０．
８％を超えて過剰に含有させると溶接性や加工性が劣化
すると共に、Ｎ含有鋼では未固溶の炭窒化物量が増加
し、機械的性質も劣化する。したがって、Ｎｂの含有量
は０．１〜０．８％とした。
【００２４】Ａｌ：０．００１〜０．１％
脱酸材として用いる元素であり、その効果を得るために
は０．００１％以上含有させる必要がある。しかし、
０．１％を超えて含有させると、高温域で長時間使用す
る際、σ相等の金属間化合物の析出が促進され、靭性が
劣化する。したがって、Ａｌの含有量は０．００１〜
０．１％とした。望ましくは０．００１〜０．０６、さ
らに望ましくは０．００１〜０．０３％である。
は０．００１％以上含有させる必要がある。しかし、
０．１％を超えて含有させると、高温域で長時間使用す
る際、σ相等の金属間化合物の析出が促進され、靭性が
劣化する。したがって、Ａｌの含有量は０．００１〜
０．１％とした。望ましくは０．００１〜０．０６、さ
らに望ましくは０．００１〜０．０３％である。
【００２５】Ｎ：０．０５〜０．３％
Ｎは、Ｃと同様、引張強さやクリープ破断強度の向上に
有効な元素であるが、その含有量が０．０５％未満では
十分な効果を発揮させることはできない。一方、ＮはＣ
に比較して固溶限が大きいので、比較的多量に含有させ
ても溶体化状態で十分固溶し、時効中に生じる窒化物析
出に伴う靭性低下も比較的少ないが、０．３％を超えて
含有させると時効後靭性が低下する。したがって、Ｎの
含有量は０．０５〜０．３％とした。
有効な元素であるが、その含有量が０．０５％未満では
十分な効果を発揮させることはできない。一方、ＮはＣ
に比較して固溶限が大きいので、比較的多量に含有させ
ても溶体化状態で十分固溶し、時効中に生じる窒化物析
出に伴う靭性低下も比較的少ないが、０．３％を超えて
含有させると時効後靭性が低下する。したがって、Ｎの
含有量は０．０５〜０．３％とした。
【００２６】Ｂ：０〜０．０１
Ｂは、炭窒化物の微細分散析出強化および粒界強化によ
りクリープ破断強度の向上に寄与するため、必要に応じ
て含有させることができる。含有させる場合、０．００
１％未満ではその効果が発揮されず、一方、０．０１０
％を超えて含有させると溶接性が劣化する。したがっ
て、含有させる場合は０．００１〜０．０１％とする。
望ましくは０．００１〜０．００８％である。
りクリープ破断強度の向上に寄与するため、必要に応じ
て含有させることができる。含有させる場合、０．００
１％未満ではその効果が発揮されず、一方、０．０１０
％を超えて含有させると溶接性が劣化する。したがっ
て、含有させる場合は０．００１〜０．０１％とする。
望ましくは０．００１〜０．００８％である。
【００２７】Ｍｇ、Ｃａ：０〜０．０１５％
これらの元素は、主としてＳを硫化物として固定し熱間
加工性を改善する。しかし、過剰に含有させると、逆に
熱間加工性が低下するため上限はそれぞれ０．０１５％
とした。下限は特に限定しないが、０．００１％以上と
するのが好ましい。
加工性を改善する。しかし、過剰に含有させると、逆に
熱間加工性が低下するため上限はそれぞれ０．０１５％
とした。下限は特に限定しないが、０．００１％以上と
するのが好ましい。
【００２８】含有させる場合のこれら元素の望ましい含
有量は、それぞれ０．００２〜０．０１％である。これ
らの元素は１種だけ含有させてもよく、２種複合して含
有させてもよいが、これらの元素は基本的には同様な作
用効果を有しているので２種同時に含有させる場合の上
限は、合計で０．０１５％とする必要がある。
有量は、それぞれ０．００２〜０．０１％である。これ
らの元素は１種だけ含有させてもよく、２種複合して含
有させてもよいが、これらの元素は基本的には同様な作
用効果を有しているので２種同時に含有させる場合の上
限は、合計で０．０１５％とする必要がある。
【００２９】Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ：０．０１〜０．２
％ これらの元素は、Ｓと結びつき硫化物を形成し、かつそ
の硫化物の溶解度積はＭｎの硫化物のそれよりも小さい
ので、Ｓの固定がより強固となり、熱間加工性が改善さ
れる。また、これら元素の硫化物はＭｎの硫化物に比べ
て微細に分散するのでγ粒の成長抑制にも有効に作用す
る。これらの効果を得るには、合計で０．０１％以上が
必要となる。しかし、０．２％を超えると硫化物が凝集
粗大化して熱間加工時にこれを起点に割れが生じる場合
があり、逆に熱間加工性が低下するので上限は０．２％
とした。したがって、これら元素の含有率は０．０１〜
０．２％とした。熱間加工性をさらに良好にする場合に
は０．０３〜０．１５％とすることが望ましい。
％ これらの元素は、Ｓと結びつき硫化物を形成し、かつそ
の硫化物の溶解度積はＭｎの硫化物のそれよりも小さい
ので、Ｓの固定がより強固となり、熱間加工性が改善さ
れる。また、これら元素の硫化物はＭｎの硫化物に比べ
て微細に分散するのでγ粒の成長抑制にも有効に作用す
る。これらの効果を得るには、合計で０．０１％以上が
必要となる。しかし、０．２％を超えると硫化物が凝集
粗大化して熱間加工時にこれを起点に割れが生じる場合
があり、逆に熱間加工性が低下するので上限は０．２％
とした。したがって、これら元素の含有率は０．０１〜
０．２％とした。熱間加工性をさらに良好にする場合に
は０．０３〜０．１５％とすることが望ましい。
【００３０】これらの元素は１種だけ含有させてもよ
く、また、２種以上複合して含有させてもよく、いずれ
の元素も同様な作用効果を有しているので２種以上同時
に含有させる場合、これら元素の合計で０．０１〜０．
２％の範囲とする。
く、また、２種以上複合して含有させてもよく、いずれ
の元素も同様な作用効果を有しているので２種以上同時
に含有させる場合、これら元素の合計で０．０１〜０．
２％の範囲とする。
【００３１】Ｍｏ：０．３〜２％、Ｗ：０．５〜４％
これらの元素は、高温強度を改善する作用を有している
ため、必要に応じて１種又は２種を含有させる。含有さ
せる場合、Ｍｏ量が０．３％未満であったり、Ｗ量が
０．５％未満であるとその効果が十分発揮されない。一
方、Ｍｏについては２％、Ｗについては４％を超えて含
有させるとその効果は飽和傾向を示すとともに、組織安
定性、加工性が劣化する。そのため含有させる場合は、
Ｍｏについては０．３〜２％、Ｗについては０．５〜４
％とした。
ため、必要に応じて１種又は２種を含有させる。含有さ
せる場合、Ｍｏ量が０．３％未満であったり、Ｗ量が
０．５％未満であるとその効果が十分発揮されない。一
方、Ｍｏについては２％、Ｗについては４％を超えて含
有させるとその効果は飽和傾向を示すとともに、組織安
定性、加工性が劣化する。そのため含有させる場合は、
Ｍｏについては０．３〜２％、Ｗについては０．５〜４
％とした。
【００３２】
W値＝｛(Mn+283Mg+192Ca+25Y+18La+19Ce+23Nd)×10Al/S｝−(85900Cu×S)
Ｃｕを含有する鋼では、ＣｕによりＳの粒界偏析が助長
されるため、Ｓを低めるだけでは熱間加工性の改善は不
十分であり、Ｓを完全に固定する必要がある。そのため
には、種々の実験で得られた上記の式で示すW値が−２
０００〜＋２０００の範囲内になるように、Ｍｎに加え
てＹ、Ｌａ、ＣｅおよびＮｄの１種または２種以上を、
さらに必要に応じてＭｇ、Ｃａの一方または両方を含有
させることが必要である。
されるため、Ｓを低めるだけでは熱間加工性の改善は不
十分であり、Ｓを完全に固定する必要がある。そのため
には、種々の実験で得られた上記の式で示すW値が−２
０００〜＋２０００の範囲内になるように、Ｍｎに加え
てＹ、Ｌａ、ＣｅおよびＮｄの１種または２種以上を、
さらに必要に応じてＭｇ、Ｃａの一方または両方を含有
させることが必要である。
【００３３】W値が、−２０００未満の場合は、Ｓの固
定が不完全となり微量のＳの粒界偏析が残存し熱間加工
性が低下する。一方、＋２０００を超えると硫化物の個
数が減少してγ粒が粗大化するとともに、酸化物系介在
物の増加と低融点金属間化合物の析出の重畳により熱間
加工性が劣化する。そのため上記W値は−２０００〜＋
２０００とした。
定が不完全となり微量のＳの粒界偏析が残存し熱間加工
性が低下する。一方、＋２０００を超えると硫化物の個
数が減少してγ粒が粗大化するとともに、酸化物系介在
物の増加と低融点金属間化合物の析出の重畳により熱間
加工性が劣化する。そのため上記W値は−２０００〜＋
２０００とした。
【００３４】
【実施例】表１に示す３０種の化学組成のオーステナイ
ト系ステンレス鋼を溶製し、５０ｋｇインゴットとし
た。
ト系ステンレス鋼を溶製し、５０ｋｇインゴットとし
た。
【００３５】
【表１】
【００３６】表中の記号１〜２３は本発明鋼、Ａ〜Ｇは
本発明で規定するW値が外れている比較鋼である。
本発明で規定するW値が外れている比較鋼である。
【００３７】鋳造のままの各インゴットから、熱間加工
性を評価するための下記引張試験片および圧延試験片を
切り出した。
性を評価するための下記引張試験片および圧延試験片を
切り出した。
【００３８】引張試験片：直径１０ｍｍ、長さ１３０ｍ
ｍの丸棒試験片 圧延試験片：厚さ２０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２５０
ｍｍ 引張試験は、１０００℃に加熱して歪速度１／ｓの高速
引張試験をおこない、試験後の破断面から絞り率を求め
て熱間加工性を評価した。また、圧延試験片は、１２０
０℃に加熱した後、熱間圧延して板厚１０ｍｍに仕上
げ、圧延後の割れの発生状況を調べ、熱間圧延における
加工性を評価した。
ｍの丸棒試験片 圧延試験片：厚さ２０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２５０
ｍｍ 引張試験は、１０００℃に加熱して歪速度１／ｓの高速
引張試験をおこない、試験後の破断面から絞り率を求め
て熱間加工性を評価した。また、圧延試験片は、１２０
０℃に加熱した後、熱間圧延して板厚１０ｍｍに仕上
げ、圧延後の割れの発生状況を調べ、熱間圧延における
加工性を評価した。
【００３９】結果を表１に併せて示す。
【００４０】図１は、表１に示した絞り率とW 値との関
係を示した図である。図１から明らかなように、W 値が
本発明で規定する−２０００〜＋２０００の範囲内にあ
る場合は、高速引張試験で６０％以上の絞り率が得られ
る。一方、W 値が−２０００未満および＋２０００超の
場合では、６０％以上の絞り率が得られなかった。
係を示した図である。図１から明らかなように、W 値が
本発明で規定する−２０００〜＋２０００の範囲内にあ
る場合は、高速引張試験で６０％以上の絞り率が得られ
る。一方、W 値が−２０００未満および＋２０００超の
場合では、６０％以上の絞り率が得られなかった。
【００４１】また、表１の熱間圧延後の割れ発生結果を
示す加工性の欄に示すように、本発明例の鋼（記号１〜
２３）は、いずれも割れは発生しなかった。
示す加工性の欄に示すように、本発明例の鋼（記号１〜
２３）は、いずれも割れは発生しなかった。
【００４２】これに対し、W 値が−２０００〜＋２００
０の範囲を外れ、高速引張試験で６０％未満の絞り率し
か示さない比較例の鋼（記号Ａ〜Ｇ）は、熱間圧延にお
いて、いずれも割れが発生した。これは比較例の鋼は表
１に示すように、通常であれば十分な量のＭｎに加え、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ等を含有しており、さらにはＭｇ
やＣａを含有するが、W 値が本発明で規定する範囲を外
れるために、Ｃｕによる粒界へのＳ偏析が完全に防止さ
れなかったことを示している。
０の範囲を外れ、高速引張試験で６０％未満の絞り率し
か示さない比較例の鋼（記号Ａ〜Ｇ）は、熱間圧延にお
いて、いずれも割れが発生した。これは比較例の鋼は表
１に示すように、通常であれば十分な量のＭｎに加え、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ等を含有しており、さらにはＭｇ
やＣａを含有するが、W 値が本発明で規定する範囲を外
れるために、Ｃｕによる粒界へのＳ偏析が完全に防止さ
れなかったことを示している。
【００４３】
【発明の効果】本発明鋼は、高温強度が良好でありなが
ら熱間加工性に優れており、各種形状の部材に熱間加工
しても割れることがなく、製品を高歩留まりで製造する
ことが可能である。
ら熱間加工性に優れており、各種形状の部材に熱間加工
しても割れることがなく、製品を高歩留まりで製造する
ことが可能である。
【図１】W 値と絞り率の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓ
ｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｐ：０．０５
％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１５〜２５％、Ｎ
ｉ：６〜２５％、Ｃｕ：２〜６％、Ｎｂ：０．１〜０．
８％、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｎ：０．０５〜
０．３％、Ｙ、Ｌａ、ＣｅおよびＮｄのうちの１種また
は２種以上を合計で０．０１〜０．２％、Ｂ：０〜０．
０１％、ＭｇおよびＣａ：各０〜０．０１％、ただしＭ
ｇ＋Ｃａ≦０．０１５％、を含有し、かつ下記式で示す
W値が−２０００〜＋２０００の範囲内にあり、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる熱間加工性に優れた
オーステナイト系ステンレス鋼。 W値＝｛(Mn+283Mg+192Ca+25Y+18La+19Ce+23Nd)×10Al/S｝−(85900Cu×S) ここで、元素記号は各元素の含有量（重量％）を示す。 - 【請求項２】重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓ
ｉ：１．５％以下、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｐ：０．０５
％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１５〜２５％、Ｎ
ｉ：６〜２５％、Ｃｕ：２〜６％、Ｎｂ：０．１〜０．
８％、Ａｌ：０．００１〜０．１％、Ｎ：０．０５〜
０．３％、Ｙ、Ｌａ、ＣｅおよびＮｄのうちの１種また
は２種以上を合計で０．０１〜０．２％、Ｍｏ：０．３
〜２％およびＷ：０．５〜４％のうちの１種または２
種、Ｂ：０〜０．０１％、ＭｇおよびＣａ：各０〜０．
０１％、ただしＭｇ＋Ｃａ≦０．０１５％、を含有し、
かつ下記式で示すW値が−２０００〜＋２０００の範囲
内にあり、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる熱
間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼。 W値＝｛(Mn+283Mg+192Ca+25Y+18La+19Ce+23Nd)×10Al/S｝−(85900Cu×S) ここで、元素記号は各元素の含有量（重量％）を示す。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12944699A JP3424599B2 (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12944699A JP3424599B2 (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000328198A JP2000328198A (ja) | 2000-11-28 |
| JP3424599B2 true JP3424599B2 (ja) | 2003-07-07 |
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ID=15009688
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|---|---|---|---|
| JP12944699A Expired - Fee Related JP3424599B2 (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103122439A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-29 | 无锡鑫常钢管有限责任公司 | 一种高参数超超临界火电机组用不锈钢管及其制造工艺 |
| CN108774716A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-09 | 赵云飞 | 一种含钇不锈钢材料及其制备方法 |
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| KR20100059957A (ko) | 2007-10-03 | 2010-06-04 | 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 | 오스테나이트계 스테인리스강 |
| JPWO2015133460A1 (ja) * | 2014-03-05 | 2017-04-06 | 国立大学法人北海道大学 | 高耐熱オーステナイト系ステンレス鋼 |
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-
1999
- 1999-05-11 JP JP12944699A patent/JP3424599B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103122439A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-29 | 无锡鑫常钢管有限责任公司 | 一种高参数超超临界火电机组用不锈钢管及其制造工艺 |
| CN103122439B (zh) * | 2013-02-18 | 2014-10-08 | 无锡鑫常钢管有限责任公司 | 一种高参数超超临界火电机组用不锈钢管及其制造工艺 |
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