JPH01165747A

JPH01165747A - 熱間加工性と耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼

Info

Publication number: JPH01165747A
Application number: JP32335187A
Authority: JP
Inventors: Takumi Ugi; 工宇城; Masaaki Ishikawa; 正明石川; Motohiko Takeda; 竹田　元彦; Minoru Matsuzaki; 松崎　実; Yasushi Kato; 康加藤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1989-06-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、高塩素イオン濃度環境たとえば臨海発電所の
コンデンサーチューブ、熱交換器、排煙脱硫装置の部品
等に用いられる高耐食性高Ｎオーステナイト系ステンレ
ス鋼に係り、特に熱間強度の低い、高耐食性高Ｎオース
テナイト系ステンレス鋼に関する。

〈従来技術およびその問題点〉高塩素イオン濃度環境で使用されるオーステナイト系ス
テンレス鋼には高Ｃｒ、Ｎｆ％ＭＯの高合金鋼が用いら
れている。

これらの鋼種は高合金であるため、熱間加工性が悪く、
通常、希土類元素（ＲＥＭ）、またはＣａ等を鋼に添加
し、熱間加工性・を改善している。

しかし、希土類元素（ＲＥＭ）、Ｃａにより改善される
のは熱間変形能であり、熱間強度の低下には効果がない
。

特開昭５９−１０４２６号において、耐食性のきわめて
良好な高Ｎオーステナイト系ステンレス鋼が開示されて
いる。

これらの高Ｎオーステナイト系ステンレス鋼も上記の問
題を含んでおり、特にＮを０．１〜０．４重量％含んで
いるため、熱間加工時の熱間強度がきわめて高い。

そのため、希土類元素（ＲＥＭ）、Ｃａ等を添加したと
しても、熱間圧延において下記の問題が生じる。

熱間圧延時に、圧延荷重が大き過ぎるために目的の厚み
まで圧延できない、あるいは、広巾の鋼板を熱間圧延す
るのに圧下荷重が不足して熱間圧延できない。

場合によっては圧延ロールを破損することがある。

また、高Ｎオーステナイト系ステンレス鋼は一般に圧延
前の加熱温度を低くした方が熱間変形能は向上するが、
熱間強度が高いため、加熱温度を下げることができず、
そのため、熱間圧延時に割れ等の欠陥が発生する。

〈発明の目的〉本発明の目的は上述した従来の技術の問題点を解決しよ
うとするもので、熱間強度が低く、製造時の加工性が良
好で、高い耐食性を有する高Ｎオーステナイト系ステン
レス鋼を提供するものである。

〈発明の構成〉本発明はＣ；０．０６重量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．
０重量％、Ｍｎ；２．０重量％以下、Ｃｒ；１８．０〜
２５．０重量％、Ｎｉ：１０．０〜３０．０重量％、Ｍ
ｏ；２．０〜７．０重量％、Ｎ；０．１０〜０．４０重
量％、Ａｊ２．０．１００〜Ｑ、５００重量％を含み、
かつ、希土類元素（ＲＥＭ）　　；０．００５〜０．１
００重量％、Ｃａ；０．００１〜０．０２０重量％、お
よびＴｉ：０．０１〜０．２０重量％よりなる群から選
ばれる少なくとも１つを含有し、残部はＦｅおよび不可
避的不純物の組成であることを特徴とする熱間加工性と
耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼を提供す
るものである。

以下に本発明の高Ｎオーステナイト系ステンレス鋼の組
成について詳細に説明する。

本発明のステンレス鋼において、Ｃは０．０６重量％以下であるのが好ましい。　Ｃが０．０
６重量％を超えるときは、Ｃｒ炭化物生成量が増大し、
耐食性を著しく害する。

Ｓｉは脱酸作用のある元素であるが、本発明鋼において
、０．１〜１．０重量％とするのが好ましい。　１．０
重量％を超えるときは、σ相が析出され熱間加工性や靭
性を害する。

０．１重量％未満のときは、製鋼工程でのＣｒ歩留が著
しく低下する。

Ｍｎは脱酸作用のある元素であるが、本発明鋼において
、２．０重量％以下であるのが好ましい。　２．０重量
％を超えるときはＭｎＳを生成して耐食性が低下する。

Ｃｒは耐食性に効果のある元素であるが、本発明鋼がオ
ーステナイト系ステンレス鋼であり、１８．０〜２５．
０重量％とするのが好ましい。　１８重量％未満のとき
は、耐食性が十分ではなく、２５重量％を超えるときは
、熱間加工が著しく困難となる。

Ｎｉはオーステナイト系ステンレス鋼であることから、
１０．０〜３０．０重量％とするのが好ましい。　　１
０重量％未満のときは、組織がオーステナイト相となら
ず、耐・食性も十分ではない。　３０重量％を超えると
きは、熱間加工性が低下する。

Ｍｏは本発明鋼において、２．０〜７．０重量％とする
のが好ましい。　　２重量％未満のときは、耐食性が劣
化し、７重量％を超えるとぎは、σ相の析出が促進され
、熱間加工性や靭性が劣化する。

Ｎは木鋼種に不可欠の元素であり、０．１０〜０．４０
重量％含有させるのが好ましく、高合金のオーステナイ
ト系ステンレス鋼に添加した場合、耐食性が著しく向上
する。　Ｎ　が０．１重量％未満、のときは上記耐食性
の向上が十分ではなく、０．４重量％を超えるときはＮ
のオーステナイト相中での固溶限を超え、Ｆｅ４Ｎが析
出し、熱間強度が著しく増大し、製造が困難となる。

Ａ１は本発明の根本をなす元素であり、その適切な添加
は熱間強度を低下させ、熱間加工性を著しく改善する。

　Ａｌ２の添加量は０．１００〜ｏ、ｓｏｏ重量％とす
るのがよく、Ａｌが０．１重量％未満のときは、Ａｌ１
Ｎの生成量が少く、熱間強度の低下が不十分である。　
０．５重量％を超えるときは、熱間強度は低下するが、
熱間変形能の劣化が顕著となり、また、介在物が鋼中に
多数析出するため、耐食性は劣化する。

希土類元素（ＲＥＭ）、Ｃａ、Ｔｉはいずれも熱間変形
能を向上するために必要な元素であり、希土類元素（Ｒ
ＥＭ）の添加量は０．００５〜０．１００重量％、Ｃａ
の添加量は０．００１〜０．０２０重量％、Ｔｉの添加
量は０．０１〜０．２０重量％とするのが好ましいが、
ＲＥＭ、ＣａおよびＴｉのいずれかのうち、少なくとも
一つを添加するのがよい。

希土類元素（ＲＥＭ）とは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ％Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ％Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ。

Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ％Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ。

Ｌｕ等である。

希土類元素（ＲＥＭ）およびＣａはＳと結合して、Ｓに
よる熱間変形能の低下を著しく改善する。

Ｔｉは若干Ｓと結合して熱間変形能を改善し、さらに、
結晶粒を微細化して熱間加工性を改善する。

希土類元素（ＲＥＭ）が０．００５重量％未満、Ｃａが
０．００１重量％未満、Ｔｉが０．０１重量％未満のと
きは、上記効果が十分生じない。

希土類元素（ＲＥＭ）が０．１重量％超、Ｃａが０．０
２重量％超、Ｔｉが０．２重量％を超えるときは、鋼中
に介在物を多数析出するため、熱間加工性が逆に劣化す
る。

残部は鉄であるが、本発明鋼は上記化字種以外に不可避
的不純物を含有していてもよい。

〈実施例〉本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

（実施例）第１表に示す化学組成を有する鋼を、高周波真空溶解炉
で溶製し、５０ｋｇ鋼塊を得た。

Ｎｏ、　　１〜Ｎｏ、　６を本発明例とし、Ａｌ量が本
発明範囲をはずれるＮｏ、　　７〜Ｎｏ、１０および５
ＵＳ３０４を比較例とした。

本発明例および比較例の上記鋼塊の側面から１０ｍｍ厚
の鋼板を切り出し、該鋼板から、熱間加工性の評価用と
して、６．４ｍｍφの丸棒試験片を作製した。

上記鋼塊は、以下の条件で厚さ２ｍｍの冷延焼鈍鋼板に
製造した。

（１）１２００℃の加熱温度で熱間圧延し、厚。

さ３０ｍｍのスラブを製造した。

（２）１２５０℃の加熱温度で熱間圧延し、厚さ４ｍｍ
の熱延鋼板を製造した。

（３）１１２０℃で焼鈍した。

（４）ショット酸洗による脱スケールを行なった。

（５）冷間圧延で厚さ２ｍｍの冷延鋼板を製造した。

（６）１１２０℃で焼鈍した。

（７）ソルト処理、酸洗による脱スケールを行なった。

熱間加工性の評価として、グリ−プル試験を行なった。

グリ−プル試験とは、上記丸ＪＩ試験片を１２００℃×
５０秒保持後、１００℃／ｍｉｎの冷却速度で１０００
℃まて冷却し、さらに、１０００℃×１０秒保持後、温
度１０００℃で引張速度１００　ｍｍ／　ｓｅｃの速さ
で熱間引張試験を行なった。

熱間変形能は断面収縮率により、熱間強度は引張強さに
よりそれぞれ評価した。

結果を第２表に示す。

耐食性は、ＪＩＳ　Ｇ　０５７８に準拠して、塩化第二
鉄腐食試験を行なった。

厚さ２ｍｍの冷延焼鈍鋼板から３０Ｘ３０ｍｍの試験片
を切り出し、湿式＃３２０研磨仕上の後に温度を変化さ
せ、２４時間、６％塩化第二鉄溶液に浸漬した。

試験後、試片表面に孔食が発生する温度を耐食性の評価
の目安とした。

結果を第２表に示した。

ＡＩｌを適量添加した本発明例の鋼は、比較例の鋼と比
較して５　ｋｇｆ／ＩＩＩｍ’程度熱間強度が低下し、
熱間変形能も若干向上していた。

耐食性は本発明鋼、比較鋼ともに同程度であった。

５ＵＳ３０４は熱間強度は低く、熱間変形能も良好であ
ったが、耐食性が著しく劣化していた。

第２表〈発明の効果〉本発明は適度の八２を添加した高Ｎオーステナイト系ス
テンレス鋼であるため、熱間強度が低く、熱間変形能も
十分であり、製造が容易なオーステナイト系ステンレス
鋼である。

また、本発明のオーステナイト系ステンレス鋼は従来の
高Ｎオーステナイト系ステンレス鋼相当の耐食性を有し
ている。

これは、ＡＪ！とＮが鋼中でＡｕＮを生成し、熱間変形
時の固溶Ｎ量を減少させ、熱間強度を低下させるが、製
品となり腐食環境に曝されると、ＡＩＮは水溶性である
ため、ＡＩＮは分解し、固溶Ｎ量が十分となり耐食性が
良好となるためである。

特許出願人　　川崎製鉄株式会社　。

Claims

【特許請求の範囲】（１）Ｃ；０．０６重量％以下、Ｓｉ；０．１〜１．０
重量％、Ｍｎ；２．０重量％以下、Ｃｒ；１８．０〜２
５．０重量％、Ｎｉ；１０．０〜３０．０重量％、Ｍｏ；２．０〜７．０重量
％、Ｎ；０．１０〜０．４０重量％、Ａｌ；０．１００
〜０．５００重量％を含み、かつ、希土類元素（ＲＥＭ
）；０．００５〜０．１００重量％、Ｃａ；０．００１
〜０．０２０重量％、およびＴｉ；０．０１〜０．２０重
量％よりなる群から選ばれる少なくとも１つを含有し、
残部はＦｅおよび不可避的不純物の組成であることを特
徴とする熱間加工性と耐食性に優れたオーステナイト系
ステンレス鋼。