JP3449028B2 - 高温疲労特性に優れるフェライト鋼 - Google Patents
高温疲労特性に優れるフェライト鋼Info
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- JP3449028B2 JP3449028B2 JP09532995A JP9532995A JP3449028B2 JP 3449028 B2 JP3449028 B2 JP 3449028B2 JP 09532995 A JP09532995 A JP 09532995A JP 9532995 A JP9532995 A JP 9532995A JP 3449028 B2 JP3449028 B2 JP 3449028B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排気系部材な
どに用いて好適な、高温疲労特性、とくに高サイクル域
における高温疲労特性に優れるフェライト鋼に関するも
のである。
どに用いて好適な、高温疲労特性、とくに高サイクル域
における高温疲労特性に優れるフェライト鋼に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】自動車排気系のフロントパイブやコンバ
ータケースなどは、６００〜７００℃といた高温域で、
かつ路面の振動やエンジンの振動等の機械的振動を受け
る環境で使用される。そのため、これらの部材に用いら
れる材料には、耐高温高サイクル疲労破壊特性いわゆる
１０7 程度の高温疲労特性が必要である。上述したよう
な環境に用いられる材料として、従来は、ＳＵＨ４０９
Ｌ（１１Ｃｒ−Ｔｉ）又はＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ（１８Ｃ
ｒ−Ｎｂ−Ｃｕ）を使用するのが一般的であった。
ータケースなどは、６００〜７００℃といた高温域で、
かつ路面の振動やエンジンの振動等の機械的振動を受け
る環境で使用される。そのため、これらの部材に用いら
れる材料には、耐高温高サイクル疲労破壊特性いわゆる
１０7 程度の高温疲労特性が必要である。上述したよう
な環境に用いられる材料として、従来は、ＳＵＨ４０９
Ｌ（１１Ｃｒ−Ｔｉ）又はＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ（１８Ｃ
ｒ−Ｎｂ−Ｃｕ）を使用するのが一般的であった。
【０００３】しかし、最近のエンジンの高性能化に伴っ
て排気温度が８００℃近くまで高くなってくると、使用
環境が従来より一段と厳しくなり、上記ＳＵＨ４０９Ｌ
やＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌでは耐久性が不十分になってき
た。ところで、高サイクル疲労特性は、一般に引張強度
を上昇させることにより向上できると考えられており、
自動車排気系材料においても比較的高温で用いられるも
のについては、高温引張強度を向上させたフェライト系
ステンレス鋼が用いられるようになってきつつある。こ
のようなフェライト系ステンレス鋼の高温強度向上技術
について、これまでにもいくつか提案されており、例え
ば特開平５―３３１０４号公報には、ＮｂとＭｏを複合
添加したフェライト系耐熱ステンレス鋼について、また
特開平２―２２４４１号公報には、ＮｂとＴａを添加し
てクリープ強度（歪速度が高い高温疲労強度との対応が
よいとは言えない。）を向上させたフェライト系ステン
レス鋼について開示されている。
て排気温度が８００℃近くまで高くなってくると、使用
環境が従来より一段と厳しくなり、上記ＳＵＨ４０９Ｌ
やＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌでは耐久性が不十分になってき
た。ところで、高サイクル疲労特性は、一般に引張強度
を上昇させることにより向上できると考えられており、
自動車排気系材料においても比較的高温で用いられるも
のについては、高温引張強度を向上させたフェライト系
ステンレス鋼が用いられるようになってきつつある。こ
のようなフェライト系ステンレス鋼の高温強度向上技術
について、これまでにもいくつか提案されており、例え
ば特開平５―３３１０４号公報には、ＮｂとＭｏを複合
添加したフェライト系耐熱ステンレス鋼について、また
特開平２―２２４４１号公報には、ＮｂとＴａを添加し
てクリープ強度（歪速度が高い高温疲労強度との対応が
よいとは言えない。）を向上させたフェライト系ステン
レス鋼について開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温強
度およびクリープ強度を求める際の歪み速度は低く、こ
れらの特性が良好であるからといっても、高温疲労特性
が必ずしも良好であるとは限らないばかりか、上述した
ようにエンジンの性能向上にともない排気温度が一層高
くなると、上記した既知のステンレス鋼では耐久性が不
足し、とくに高温疲労について、さらなる特性の向上が
要求されていた。
度およびクリープ強度を求める際の歪み速度は低く、こ
れらの特性が良好であるからといっても、高温疲労特性
が必ずしも良好であるとは限らないばかりか、上述した
ようにエンジンの性能向上にともない排気温度が一層高
くなると、上記した既知のステンレス鋼では耐久性が不
足し、とくに高温疲労について、さらなる特性の向上が
要求されていた。
【０００５】そこで、本発明の目的は、主として自動車
の排気系部材に用いられる材料において、上記既知技術
が抱えていた問題を解決し、高温疲労特性に優れるフェ
ライト鋼を提供することにある。
の排気系部材に用いられる材料において、上記既知技術
が抱えていた問題を解決し、高温疲労特性に優れるフェ
ライト鋼を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、上掲
の目的の実現に向けて、高温疲労強度におよぼす各種合
金元素の影響について詳細な検討を行った。その結果、
とくにＶ、Taの複合添加、あるいはさらにNbを複合添加
し、成分組成を所定の範囲に制御することにより、上記
の目的を達成できるとの新規な知見を得た。
の目的の実現に向けて、高温疲労強度におよぼす各種合
金元素の影響について詳細な検討を行った。その結果、
とくにＶ、Taの複合添加、あるいはさらにNbを複合添加
し、成分組成を所定の範囲に制御することにより、上記
の目的を達成できるとの新規な知見を得た。
【０００７】本発明は、上記の知見を具体化した下記の
構成を要旨とするものである。 (1) Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.0 wt％、 Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、 Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、 Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、 Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Ta：0.01〜1.0 wt％ を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高温疲労特性に優れるフェライト鋼。
構成を要旨とするものである。 (1) Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.0 wt％、 Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、 Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、 Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、 Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Ta：0.01〜1.0 wt％ を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高温疲労特性に優れるフェライト鋼。
【０００８】
(2) Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.0 wt％、
Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、
Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、
Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、
Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Nb：1.0 wt％以下、
Ta：0.01〜1.0 wt％を含み、かつNbおよびTaは
Nb＋Ta：0.5 〜1.5 wt％
を満たして含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から
なることを特徴とする高温疲労特性に優れるフェライト
鋼。
なることを特徴とする高温疲労特性に優れるフェライト
鋼。
【０００９】
(3) Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.0 wt％、
Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、
Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、
Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、
Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Ta：0.01〜1.0 wt％
を含み、かつ
Mo：0.5 〜2.0 wt％、 Ｗ：0.5 〜2.0 wt％
から選ばれるいずれか１種または２種を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温
疲労特性に優れるフェライト鋼。
Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温
疲労特性に優れるフェライト鋼。
【００１０】
(4) Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.0 wt％、
Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、
Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、
Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、
Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Nb：1.0 wt％以下、
Ta：0.01〜1.0 wt％を含み、かつNbおよびTaは
Nb＋Ta：0.5 〜1.5 wt％
を満たして含有し、さらに
Mo：0.5 〜2.0 wt％、 Ｗ：0.5 〜2.0 wt％
から選ばれるいずれか１種または２種を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温
疲労特性に優れるフェライト鋼。
Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温
疲労特性に優れるフェライト鋼。
【００１１】
【作用】はじめに、本発明において、重要な元素である
Ｖ等の添加効果について説明する。０．０１wt％Ｃ−
０．２wt％Ｓｉ−０．３wt％Ｍｎ−０．０３wt％Ｐ−
０．００３wt％Ｓ−０．０４wt％Ａｌ−９．５wt％Ｃｒ
−０．０１wt％Ｎを含有するフェライト鋼にＴｉ，Ｔａ
を単独添加、またＮｂ，Ｔａ，Ｖ，Ｔｉ等を複合添加し
たフェライト鋼を真空溶解炉で溶製（５０ｋｇ鋼塊）
し、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延、仕上げ焼鈍により、２
ｍｍ厚の板として、これから平面曲げ疲労試験片を採取
し、８００℃における高温疲労特性を調査した。その結
果を、図１にＳ―Ｎ線図で示す。
Ｖ等の添加効果について説明する。０．０１wt％Ｃ−
０．２wt％Ｓｉ−０．３wt％Ｍｎ−０．０３wt％Ｐ−
０．００３wt％Ｓ−０．０４wt％Ａｌ−９．５wt％Ｃｒ
−０．０１wt％Ｎを含有するフェライト鋼にＴｉ，Ｔａ
を単独添加、またＮｂ，Ｔａ，Ｖ，Ｔｉ等を複合添加し
たフェライト鋼を真空溶解炉で溶製（５０ｋｇ鋼塊）
し、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延、仕上げ焼鈍により、２
ｍｍ厚の板として、これから平面曲げ疲労試験片を採取
し、８００℃における高温疲労特性を調査した。その結
果を、図１にＳ―Ｎ線図で示す。
【００１２】図１から、Ｔａ，Ｔｉ等の単独添加、Ｔｉ
−Ｖ、Ｎｂ−Ｖ、Ｎｂ−Ｔａ等の複合添加の場合には１
０7 サイクルを超えても疲労強度が減少する傾向にあ
り、室温での高サイクル疲労のように、繰り返し数が１
０7 以内に明確な疲労限が存在しない。これに対し、Ｔ
ａ−Ｖ複合添加鋼またはＴａ−Ｖ―Ｎｂ複合添加鋼の場
合には、繰り返し数が１０7 サイクル以上の領域でも疲
労強度は減少することなくほぼ一定値となること、１０
7 サイクル以上では疲労強度の値も高いことがわかる。
−Ｖ、Ｎｂ−Ｖ、Ｎｂ−Ｔａ等の複合添加の場合には１
０7 サイクルを超えても疲労強度が減少する傾向にあ
り、室温での高サイクル疲労のように、繰り返し数が１
０7 以内に明確な疲労限が存在しない。これに対し、Ｔ
ａ−Ｖ複合添加鋼またはＴａ−Ｖ―Ｎｂ複合添加鋼の場
合には、繰り返し数が１０7 サイクル以上の領域でも疲
労強度は減少することなくほぼ一定値となること、１０
7 サイクル以上では疲労強度の値も高いことがわかる。
【００１３】このように、Ｔａ−ＶまたはＴａ−Ｖ―Ｎ
ｂの複合添加によって疲労強度が改善される理由につい
ては必ずしも明らかではないが、次のように考えてい
る。すなわち、高温では繰り返し荷重が付加された環境
で保持することにより、一般には、材料強度は低下して
いくが、これらの元素を複合添加することによりこの材
料強度の低下が抑制されるためであるためと考えられ
る。以上説明したように、フェうイト鋼の１０7 サイク
ル以上の高サイクル領域における高温疲労強度は、Ｔａ
−Ｖ複合添加またはＴａ−Ｖ―Ｎｂ複合添加により向上
させることが可能であるという見通しを得て、本発明を
完成した。
ｂの複合添加によって疲労強度が改善される理由につい
ては必ずしも明らかではないが、次のように考えてい
る。すなわち、高温では繰り返し荷重が付加された環境
で保持することにより、一般には、材料強度は低下して
いくが、これらの元素を複合添加することによりこの材
料強度の低下が抑制されるためであるためと考えられ
る。以上説明したように、フェうイト鋼の１０7 サイク
ル以上の高サイクル領域における高温疲労強度は、Ｔａ
−Ｖ複合添加またはＴａ−Ｖ―Ｎｂ複合添加により向上
させることが可能であるという見通しを得て、本発明を
完成した。
【００１４】次に、本発明において、フェライト鋼の化
学組成を要旨構成のとおりに限定した理由について説明
する。 Ｃ：０．０２wt％以下 Ｃは、耐高温塩化物腐食性に有害であるため、０．０２
wt％以下、好ましくは０．０１wt％以下とする。
学組成を要旨構成のとおりに限定した理由について説明
する。 Ｃ：０．０２wt％以下 Ｃは、耐高温塩化物腐食性に有害であるため、０．０２
wt％以下、好ましくは０．０１wt％以下とする。
【００１５】Ｓｉ：１．０超〜２．０wt％以下
Ｓｉは、耐高温塩化物腐食および高温疲労特性の向上に
有効な元素である。その効果は１．０wt％超で顕著とな
るが、過剰の添加は鋼の加工性を低下させるので２．０
wt％を上限とする。なお、好ましい添加量は１．０〜
１．３wt％である。
有効な元素である。その効果は１．０wt％超で顕著とな
るが、過剰の添加は鋼の加工性を低下させるので２．０
wt％を上限とする。なお、好ましい添加量は１．０〜
１．３wt％である。
【００１６】Ｍｎ：１．０wt％以下
Ｍｎは、脱酸および脱硫のため添加するが、過剰の添加
は鋼の加工性を低下させ、またフェライト組織を不安定
にするので１．０wt％を上限とする。なお、好ましい添
加量は０．２wt％以下である。
は鋼の加工性を低下させ、またフェライト組織を不安定
にするので１．０wt％を上限とする。なお、好ましい添
加量は０．２wt％以下である。
【００１７】Ｐ：０．０４wt％以下
Ｐは、熱間加工性を劣化させる元素であり、０．０４wt
％を超えるとその影響が顕著になるので、０．０４wt％
以下、好ましくは０．０２wt％以下に制限する。
％を超えるとその影響が顕著になるので、０．０４wt％
以下、好ましくは０．０２wt％以下に制限する。
【００１８】Ｓ：０．０３wt％以下
Ｓは、熱間加工性を劣化させる元素であり、０．０３wt
％を超えるとその影響が顕著になるので、０．０３wt％
以下、好ましくは０．００５wt％以下に制限する。
％を超えるとその影響が顕著になるので、０．０３wt％
以下、好ましくは０．００５wt％以下に制限する。
【００１９】Ａｌ：０．０５wt％以下
Ａｌは、脱酸剤として添加するが、過剰の添加は鋼の靱
性、加工性を低下させ、製造性の低下を招く。したがっ
て、Ａｌの添加量は０．０５wt％以下、好ましくは０．
０３wt％以下にする必要がある。
性、加工性を低下させ、製造性の低下を招く。したがっ
て、Ａｌの添加量は０．０５wt％以下、好ましくは０．
０３wt％以下にする必要がある。
【００２０】Ｃｒ：６．０〜２０．０wt％
Ｃｒは、耐酸化性および耐高温塩化物腐食性を向上させ
るために有効な元素である。これらの効果は６．０wt％
未満では得られず、一方過剰に添加するとかえって耐高
温塩化物腐食性を低下させる。したがって、Crの添加量
は６．０〜２０．０wt％、好ましくは９．０〜１５．０
wt％の範囲とする。
るために有効な元素である。これらの効果は６．０wt％
未満では得られず、一方過剰に添加するとかえって耐高
温塩化物腐食性を低下させる。したがって、Crの添加量
は６．０〜２０．０wt％、好ましくは９．０〜１５．０
wt％の範囲とする。
【００２１】Ｎ：０．０２wt％以下
Ｎは、耐高温塩化物腐食性に有害な元素であり、０．０
２wt％をこえるとその影響が大となる。したがって、Ｎ
は０．０２wt％以下、好ましくは０．０１wt％以下に制
限する。
２wt％をこえるとその影響が大となる。したがって、Ｎ
は０．０２wt％以下、好ましくは０．０１wt％以下に制
限する。
【００２２】Ｖ：０．０５〜０．１５wt％
Ｖは、ＴａあるいはＴａ−Ｎｂと複合添加した場合に１
０7 〜１０8 サイクルの高温疲労強度を向上させる効果
がある。その効果は０．０５wt％以上の添加で顕著とな
るが、過剰に添加すると鋼の靱性が低下するので、０．
０５wt％〜０．１５wt％、好ましくは０．０５〜０．１
０wt％の範囲とする。
０7 〜１０8 サイクルの高温疲労強度を向上させる効果
がある。その効果は０．０５wt％以上の添加で顕著とな
るが、過剰に添加すると鋼の靱性が低下するので、０．
０５wt％〜０．１５wt％、好ましくは０．０５〜０．１
０wt％の範囲とする。
【００２３】Ｔａ：０．０１〜１．０wt％
Ｔａは、特に、Ｖと複合添加した場合に１０7 〜１０8
サイクルの高温疲労強度を向上させる。その効果は０．
０１wt％以上の添加で得られるが、過剰に添加すると鋼
の靱性を低下させる。したがって、Ｔａの添加量は０．
０１〜１．０wt％とする。
サイクルの高温疲労強度を向上させる。その効果は０．
０１wt％以上の添加で得られるが、過剰に添加すると鋼
の靱性を低下させる。したがって、Ｔａの添加量は０．
０１〜１．０wt％とする。
【００２４】Ｎｂ：１．０wt％以下
Ｎｂは、高温強度を上昇させ、高温疲労強度をさらに向
上させる有用な元素である。しかし、添加が過多になる
と鋼の靱性を低下させるので、１．０wt％以下、好まし
くは０．３〜０．５wt％の範囲で添加する。
上させる有用な元素である。しかし、添加が過多になる
と鋼の靱性を低下させるので、１．０wt％以下、好まし
くは０．３〜０．５wt％の範囲で添加する。
【００２５】Ｎｂ＋Ｔａ：０．５〜１．５wt％
ＴａをＮｂと複合することにより、高温疲労強度がさら
に改善される。その量がＮｂ＋Ｔａにして０．５wt％以
上で効果が顕著になるが、１．５wt％を超えると鋼の靱
性が低下するので、複合添加量はＮｂ＋Ｔａにして０．
５〜１．５wt％の範囲とする。
に改善される。その量がＮｂ＋Ｔａにして０．５wt％以
上で効果が顕著になるが、１．５wt％を超えると鋼の靱
性が低下するので、複合添加量はＮｂ＋Ｔａにして０．
５〜１．５wt％の範囲とする。
【００２６】Ｍｏ：０．５〜２．０wt％
Ｍｏは、鋼の高温強度および高温疲労強度をさらに向上
させのに寄与する。また、耐高温塩化物腐食性の向上に
も有効である。その効果は０．５wt％以上の添加で現れ
るが、過剰な添加は鋼の加工性を劣化させるとともに、
コストの増大にもつながる。そのため、Ｍｏの添加は
０．５〜２．０wt％、好ましくは０．５〜１．０wt％の
範囲で必要に応じて添加する。
させのに寄与する。また、耐高温塩化物腐食性の向上に
も有効である。その効果は０．５wt％以上の添加で現れ
るが、過剰な添加は鋼の加工性を劣化させるとともに、
コストの増大にもつながる。そのため、Ｍｏの添加は
０．５〜２．０wt％、好ましくは０．５〜１．０wt％の
範囲で必要に応じて添加する。
【００２７】Ｗ：０．５〜２．０wt％
Ｗは、Ｍｏと同様に鋼の高温強度、高温疲労強度を向上
させる。しかし、過剰の添加は鋼の加工性を劣化させ、
また、コストの増大にもつながる。そのため、０．５〜
２．０wt％、好ましくは０．５〜１．０wt％の範囲で必
要に応じて添加する。
させる。しかし、過剰の添加は鋼の加工性を劣化させ、
また、コストの増大にもつながる。そのため、０．５〜
２．０wt％、好ましくは０．５〜１．０wt％の範囲で必
要に応じて添加する。
【００２８】本発明鋼の製造方法は、この種の鋼を製造
する際に用いられる一般的な工程でよい。すなわち、所
定の成分組成からなる鋼を転炉、電気炉等の通常の製鋼
法で溶製し、連続鋳造法または造塊法で鋼片とした後、
熱間圧延−熱延板焼鈍−酸洗−冷間圧延−仕上げ焼鈍−
酸洗、必要に応じて、さらに冷間圧延−仕上げ焼鈍−酸
洗を繰り返し行う方法によればよい。
する際に用いられる一般的な工程でよい。すなわち、所
定の成分組成からなる鋼を転炉、電気炉等の通常の製鋼
法で溶製し、連続鋳造法または造塊法で鋼片とした後、
熱間圧延−熱延板焼鈍−酸洗−冷間圧延−仕上げ焼鈍−
酸洗、必要に応じて、さらに冷間圧延−仕上げ焼鈍−酸
洗を繰り返し行う方法によればよい。
【００２９】
【実施例】表１〜３に示す化学組成の５０ｋｇ鋼塊を真
空溶解炉で溶製し、板厚５ｍｍまで熱間圧延し、１００
０℃で焼鈍した後、板厚２ｍｍまで冷間圧延し、１００
０℃で仕上げ焼鈍した。得られた鋼板から高温疲労試験
片を採取した。この試験片を用いて、ＪＩＳＺ２２７５
に準拠した平面曲げ試験により、８００℃での高温疲労
試験を行い、１０7 サイクルにおける疲労強度（「１０
7 疲労強度」と略記する）を求めた。その結果を表１〜
３に併記して示す。
空溶解炉で溶製し、板厚５ｍｍまで熱間圧延し、１００
０℃で焼鈍した後、板厚２ｍｍまで冷間圧延し、１００
０℃で仕上げ焼鈍した。得られた鋼板から高温疲労試験
片を採取した。この試験片を用いて、ＪＩＳＺ２２７５
に準拠した平面曲げ試験により、８００℃での高温疲労
試験を行い、１０7 サイクルにおける疲労強度（「１０
7 疲労強度」と略記する）を求めた。その結果を表１〜
３に併記して示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】その結果、発明鋼はいずれも８００℃にお
ける１０7 疲労強度が７０ＭＰａ以上の値を示してい
る。それに対して、比較鋼１（ＳＨＨ４０９Ｌ）は１０
7 疲労強度が４０ＭＰａと低い値を示している。また、
Ｔａを含有していない比較鋼２（ＳＵＳ４３０ＪＩ
Ｌ）、比較鋼３、Ｖを含有していない比較鋼４、比較鋼
５の１０7 疲労強度は発明鋼より劣っている。Ｔａ、Ｎ
ｂともに含有していない比較鋼６の疲労強度はさらに低
い値となっている。以上のように、発明鋼は、従来鋼お
よび比較鋼に比較して、優れた高温高サイクル疲労強度
を示す材料であることが示された。
ける１０7 疲労強度が７０ＭＰａ以上の値を示してい
る。それに対して、比較鋼１（ＳＨＨ４０９Ｌ）は１０
7 疲労強度が４０ＭＰａと低い値を示している。また、
Ｔａを含有していない比較鋼２（ＳＵＳ４３０ＪＩ
Ｌ）、比較鋼３、Ｖを含有していない比較鋼４、比較鋼
５の１０7 疲労強度は発明鋼より劣っている。Ｔａ、Ｎ
ｂともに含有していない比較鋼６の疲労強度はさらに低
い値となっている。以上のように、発明鋼は、従来鋼お
よび比較鋼に比較して、優れた高温高サイクル疲労強度
を示す材料であることが示された。
【００３４】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ＳＵ
Ｈ４０９Ｌ，ＳＵＳ４３０ＪＩＬなど、従来の目動車排
気系用材料より一段と優れた高温疲労特性を有する鋼を
提供可能となる。したがって、本発明は今後のエンジン
の高性能化にも寄与するところが極めて大きい。
Ｈ４０９Ｌ，ＳＵＳ４３０ＪＩＬなど、従来の目動車排
気系用材料より一段と優れた高温疲労特性を有する鋼を
提供可能となる。したがって、本発明は今後のエンジン
の高性能化にも寄与するところが極めて大きい。
【図１】各成分系の８００℃における高温疲労特性（Ｓ
―Ｎ線図）を示すグラフである。
―Ｎ線図）を示すグラフである。
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
Claims (4)
- 【請求項１】Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.
0 wt％、 Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、 Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、 Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、 Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Ta：0.01〜1.0 wt％ を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高温疲労特性に優れるフェライト鋼。 - 【請求項２】Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.
0 wt％、 Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、 Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、 Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、 Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Nb：1.0 wt％以下、 Ta：0.01〜1.0 wt％を含み、かつNbおよびTaは Nb＋Ta：0.5 〜1.5 wt％ を満たして含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から
なることを特徴とする高温疲労特性に優れるフェライト
鋼。 - 【請求項３】Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.
0 wt％、 Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、 Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、 Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、 Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Ta：0.01〜1.0 wt％を含み、
かつ Mo：0.5 〜2.0 wt％、 Ｗ：0.5 〜2.0 wt％ から選ばれるいずれか１種または２種を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温
疲労特性に優れるフェライト鋼。 - 【請求項４】Ｃ：0.02wt％以下、 Si：1.0 超〜2.
0 wt％、 Mn：1.0 wt％以下、 Ｐ：0.04wt％以下、 Ｓ：0.03wt％以下、 Al：0.05wt％以下、 Cr：6.0 〜20.0wt％、 Ｎ：0.02wt％以下、 Ｖ：0.05〜0.15wt％、 Nb：1.0 wt％以下、 Ta：0.01〜1.0 wt％を含み、かつNbおよびTaは Nb＋Ta：0.5 〜1.5 wt％ を満たして含有し、さらに Mo：0.5 〜2.0 wt％、 Ｗ：0.5 〜2.0 wt％ から選ばれるいずれか１種または２種を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする高温
疲労特性に優れるフェライト鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09532995A JP3449028B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 高温疲労特性に優れるフェライト鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09532995A JP3449028B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 高温疲労特性に優れるフェライト鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08291374A JPH08291374A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3449028B2 true JP3449028B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=14134691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09532995A Expired - Lifetime JP3449028B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 高温疲労特性に優れるフェライト鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3449028B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4608818B2 (ja) * | 2000-07-04 | 2011-01-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶接部の耐二次加工脆性および高温疲労特性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
-
1995
- 1995-04-20 JP JP09532995A patent/JP3449028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08291374A (ja) | 1996-11-05 |
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