JPH02111845A - 高耐食性高強度オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼 - Google Patents
高耐食性高強度オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼Info
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- JPH02111845A JPH02111845A JP26403688A JP26403688A JPH02111845A JP H02111845 A JPH02111845 A JP H02111845A JP 26403688 A JP26403688 A JP 26403688A JP 26403688 A JP26403688 A JP 26403688A JP H02111845 A JPH02111845 A JP H02111845A
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、耐食性とくに海水による腐食に対する耐性が
すぐれ、かつ強度も高い、オーステナイト・フエライト
二相ステンレス鋼に関する。 ［従来の技術ま たとえば海水ポンプとその関連は器のような、海水と接
触したり、海洋、海浜の環境で使用する機械、装謬の材
料は、海水による腐食によく耐えるものでなければなら
ない。 また、芸域構造部品としては、それぞれに必要
なレベルの強度をもつことが要求される。 従来、このような用途には、５ＵＳ３１６系または５Ｕ
Ｓ３０４系のステンレス鋼が使用されていた。 たとえ
ば、海岸に立地する発電所において海水を冷却水として
利用する場合、ポンプの主軸やインペラーには５ＵＳ３
１６相当品または５ＵＳ３１６Ｌ相当品が、ポンプケー
シングには５ｔＪＳ３０４相当品が使われている。 し
かし、滞溜する海水中や、潮の干満によって海水に浸っ
たり乾いたりが繰り返される、いわゆる干満帯では、孔
食ヤ隙間腐食が発生しヤ１゛り、上記の材料では不満足
である。 耐食性とともに、機器類のＮ、ｆｆｌ化、高性能化は常
に要請されているから、それにこたえられるよう、材料
の強度もいっそう高めることか望ましい。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記のような技術の現状を一歩進め、
比較的廉価であって強度も高いオーステナイト・フェラ
イト二相ステンレス鋼（オーステナイト相とフェライト
相との相比が１：１付近のもの）において、耐食性とく
に耐海水性を向上させるとともに強度も高めたステンレ
ス鋼を提供することにある。
すぐれ、かつ強度も高い、オーステナイト・フエライト
二相ステンレス鋼に関する。 ［従来の技術ま たとえば海水ポンプとその関連は器のような、海水と接
触したり、海洋、海浜の環境で使用する機械、装謬の材
料は、海水による腐食によく耐えるものでなければなら
ない。 また、芸域構造部品としては、それぞれに必要
なレベルの強度をもつことが要求される。 従来、このような用途には、５ＵＳ３１６系または５Ｕ
Ｓ３０４系のステンレス鋼が使用されていた。 たとえ
ば、海岸に立地する発電所において海水を冷却水として
利用する場合、ポンプの主軸やインペラーには５ＵＳ３
１６相当品または５ＵＳ３１６Ｌ相当品が、ポンプケー
シングには５ｔＪＳ３０４相当品が使われている。 し
かし、滞溜する海水中や、潮の干満によって海水に浸っ
たり乾いたりが繰り返される、いわゆる干満帯では、孔
食ヤ隙間腐食が発生しヤ１゛り、上記の材料では不満足
である。 耐食性とともに、機器類のＮ、ｆｆｌ化、高性能化は常
に要請されているから、それにこたえられるよう、材料
の強度もいっそう高めることか望ましい。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記のような技術の現状を一歩進め、
比較的廉価であって強度も高いオーステナイト・フェラ
イト二相ステンレス鋼（オーステナイト相とフェライト
相との相比が１：１付近のもの）において、耐食性とく
に耐海水性を向上させるとともに強度も高めたステンレ
ス鋼を提供することにある。
本発明の高耐食性高強度オーステナイト・フェライト二
相ステンレス鋼は、Ｃ：０．０５％以下、Ｓ＋ ：０
．２〜１．０％、Ｍｎ ：０．２〜１．０％、Ｎｉ
：５．０〜８．５％、Ｃｒ：１６．０〜２０．０％、Ｍ
ｏ：４．８〜１０．０％およびＮ：０．０８〜０．１５
％を含有し、残部が実質上「ｅからなる合金組成を有し
、Ｔ相が４０〜６０％を占め、かつ Ｃｒ ＋３．３Ｍｏ ＋１６Ｎ で規定される耐食性指数が３７以上であることを特徴と
する。 ［作 用］ 本発明の二相ステンレス鋼において、合金組成を上記の
ように定めた理由は、つぎのとおりである。 Ｃ：０．０５％以下 炭化物を形成して孔食の起点になるから、少ない方がよ
い。 耐海水性が十分といえる材料は、後記の実施例で
述べる孔食電位８００ｍＶ以上の性能をもつ必要があり
、このために上記の限界を設けた。 Ｓｉ：０．２〜１．０％ 脱酸剤として０．２％以上は必要でおるが、１．０％を
超えると鍛造性が低くなる。 前記の海水ポンプ主軸を
はじめとして、この二相ステンレス鋼の用途には、鍛造
をへて製品にするものが多い。 Ｍｎ ：Ｑ、 ２〜１．０％ 脱酸剤として役立つほか、靭性を改善するはたらきもあ
り、０．２％以上を添加する。 しかし、不純物中のＳとＭｎＳを形成しやすく、析出し
た介在物が炭化物と同様に孔食の起点となるから、１．
０％を上限とした。 Ｎｉ：５．０〜８．５％ オーステナイト生成元素として必要であり、５％以上の
適当な量存在すれば、安定な二相系を与えて高強度の目
的にもかなう。 しかし、８．５％を超えて添加しても
、効果が飽和して意味がなくなる。 コストの点からは
、６．５％までの添加に止めるのが得策である。 Ｃｒ ：１６．０〜２０．０％ 高い耐食性を確保するうえで、１６％以上の添加が必要
である。 一方、多量の存在は製造性にとってマイナス
であり、鍛造や熱処理を困難にするから、２０％を上限
とする。 製造性への影響はＭｏと共通でおり、１ｖｌｏの添加量
を低目にしたときはＣｒが比較的多量に存在してもよく
、Ｍｏが多いときはＣｒｙを抑えた方がよい。 Ｍｏ：４．８〜１０．０％ 耐食性とくに耐局部腐食性にとって不可欠の元素であり
、４．８％以上を添加する。 よく知られているとおり
、Ｍｏには固溶強化のはたらきもあり、強度の向上にも
寄与する。 ただし、Ｏｒについて述べたように、多量の添加は製造
性を低くするから、１０．０％の限界内で、Ｃｒの添加
量に配慮して適切な吊を決定すべきである。 Ｎ：０．０８〜０．１５％ 耐食性と強度の確保に役立つから、０．０８％以上存在
させる。 強力なオーステナイト形成元素としてＮｉに
代るはたらきをするが、多量に加えようとするとブロー
ホールの発生をみるなど製造上の問題が生じてくるから
、０．１５％が実際上の限界になる。 γ相（オーステナイト）がα相（フェライト）基地中４
０〜６０％存在することは、安定な二相ステンレス鋼を
形成する上で必要である。 耐食性指数Ｃｒ ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎが３７以上であ
るとの要件は、所期の耐食性を実現するのに欠かせない
。
相ステンレス鋼は、Ｃ：０．０５％以下、Ｓ＋ ：０
．２〜１．０％、Ｍｎ ：０．２〜１．０％、Ｎｉ
：５．０〜８．５％、Ｃｒ：１６．０〜２０．０％、Ｍ
ｏ：４．８〜１０．０％およびＮ：０．０８〜０．１５
％を含有し、残部が実質上「ｅからなる合金組成を有し
、Ｔ相が４０〜６０％を占め、かつ Ｃｒ ＋３．３Ｍｏ ＋１６Ｎ で規定される耐食性指数が３７以上であることを特徴と
する。 ［作 用］ 本発明の二相ステンレス鋼において、合金組成を上記の
ように定めた理由は、つぎのとおりである。 Ｃ：０．０５％以下 炭化物を形成して孔食の起点になるから、少ない方がよ
い。 耐海水性が十分といえる材料は、後記の実施例で
述べる孔食電位８００ｍＶ以上の性能をもつ必要があり
、このために上記の限界を設けた。 Ｓｉ：０．２〜１．０％ 脱酸剤として０．２％以上は必要でおるが、１．０％を
超えると鍛造性が低くなる。 前記の海水ポンプ主軸を
はじめとして、この二相ステンレス鋼の用途には、鍛造
をへて製品にするものが多い。 Ｍｎ ：Ｑ、 ２〜１．０％ 脱酸剤として役立つほか、靭性を改善するはたらきもあ
り、０．２％以上を添加する。 しかし、不純物中のＳとＭｎＳを形成しやすく、析出し
た介在物が炭化物と同様に孔食の起点となるから、１．
０％を上限とした。 Ｎｉ：５．０〜８．５％ オーステナイト生成元素として必要であり、５％以上の
適当な量存在すれば、安定な二相系を与えて高強度の目
的にもかなう。 しかし、８．５％を超えて添加しても
、効果が飽和して意味がなくなる。 コストの点からは
、６．５％までの添加に止めるのが得策である。 Ｃｒ ：１６．０〜２０．０％ 高い耐食性を確保するうえで、１６％以上の添加が必要
である。 一方、多量の存在は製造性にとってマイナス
であり、鍛造や熱処理を困難にするから、２０％を上限
とする。 製造性への影響はＭｏと共通でおり、１ｖｌｏの添加量
を低目にしたときはＣｒが比較的多量に存在してもよく
、Ｍｏが多いときはＣｒｙを抑えた方がよい。 Ｍｏ：４．８〜１０．０％ 耐食性とくに耐局部腐食性にとって不可欠の元素であり
、４．８％以上を添加する。 よく知られているとおり
、Ｍｏには固溶強化のはたらきもあり、強度の向上にも
寄与する。 ただし、Ｏｒについて述べたように、多量の添加は製造
性を低くするから、１０．０％の限界内で、Ｃｒの添加
量に配慮して適切な吊を決定すべきである。 Ｎ：０．０８〜０．１５％ 耐食性と強度の確保に役立つから、０．０８％以上存在
させる。 強力なオーステナイト形成元素としてＮｉに
代るはたらきをするが、多量に加えようとするとブロー
ホールの発生をみるなど製造上の問題が生じてくるから
、０．１５％が実際上の限界になる。 γ相（オーステナイト）がα相（フェライト）基地中４
０〜６０％存在することは、安定な二相ステンレス鋼を
形成する上で必要である。 耐食性指数Ｃｒ ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎが３７以上であ
るとの要件は、所期の耐食性を実現するのに欠かせない
。
表に示す合金組成の鋼を真空誘導炉で溶製して５０Ｋｙ
のインゴットにした。 比較例ＣおよびＤは、従来から
使用されていたオーステナイト系ステンレス鋼５ＵＳ３
１６および５ＬＪＳ３１６Ｌであり、比較例ＡおよびＢ
は、他の比較例である。 インゴットを鍛造して直径２０ｍの丸棒にし、１１００
℃に加熱して１時間保持する溶体化処理を施したのち水
冷した。 各供試材について、つぎの試験を行なった。 硬 さ ・・・マイクロビッカース硬度測定器、Ｐ＝Ｉ
Ｋｇ 引張試験・・・ＪＩＳ４号試験片 孔食電位・・・人工海水（ＡＳＴＭ−１４４１−５２に
従って調製）にＡｒガスを吹き込む脱気を１時間行ない
、６０℃に加温保持した中に試験片を浸し、対極との間
に直流電圧を印加して掃引速度２０７７１Ｖ／ｍｉｎで
これを変化させ、１０μＡ ／ ｃｔｉ以上の電流が流
れたとき不＠態被覆が破れて孔食が開始したと判断し、
このときの飽和カロメル電極基準の電位をもって孔食電
位ＥＤとした。 以上の結果を表にあわせて示し、孔食電位を図にプロッ
トした。 孔食電位として＞８００ｍＶの値を記した場
合は、これが酸素過電圧であることから、供試材の表面
に酸素ガスの発生をみるまで孔食が開始しなかったこと
を意味する。 ［発明の効果］ 本発明のオーステナイト・フエライト二相ステンレス鋼
は、高い耐食性とくに耐海水性と高い強度とをあわせて
実現したものであって、在来の５ＵＳ３１６ステンレス
鋼などと比較するとき、その性能が格段の向上をみたこ
とがわかる。 合金組成としては、ある量のＭｏを使用するが、Ｎｉも
Ｃｒも含有量が低目であって、全体として製造性が低下
したりコストが高くなったりすることは避けられている
。 従って本発明の二相ステンレス鋼は、例に挙げた海水ポ
ンプの主軸をはじめとし、苛酷な環境で使用される煎器
の材料として、その性能を発揮することができる。
のインゴットにした。 比較例ＣおよびＤは、従来から
使用されていたオーステナイト系ステンレス鋼５ＵＳ３
１６および５ＬＪＳ３１６Ｌであり、比較例ＡおよびＢ
は、他の比較例である。 インゴットを鍛造して直径２０ｍの丸棒にし、１１００
℃に加熱して１時間保持する溶体化処理を施したのち水
冷した。 各供試材について、つぎの試験を行なった。 硬 さ ・・・マイクロビッカース硬度測定器、Ｐ＝Ｉ
Ｋｇ 引張試験・・・ＪＩＳ４号試験片 孔食電位・・・人工海水（ＡＳＴＭ−１４４１−５２に
従って調製）にＡｒガスを吹き込む脱気を１時間行ない
、６０℃に加温保持した中に試験片を浸し、対極との間
に直流電圧を印加して掃引速度２０７７１Ｖ／ｍｉｎで
これを変化させ、１０μＡ ／ ｃｔｉ以上の電流が流
れたとき不＠態被覆が破れて孔食が開始したと判断し、
このときの飽和カロメル電極基準の電位をもって孔食電
位ＥＤとした。 以上の結果を表にあわせて示し、孔食電位を図にプロッ
トした。 孔食電位として＞８００ｍＶの値を記した場
合は、これが酸素過電圧であることから、供試材の表面
に酸素ガスの発生をみるまで孔食が開始しなかったこと
を意味する。 ［発明の効果］ 本発明のオーステナイト・フエライト二相ステンレス鋼
は、高い耐食性とくに耐海水性と高い強度とをあわせて
実現したものであって、在来の５ＵＳ３１６ステンレス
鋼などと比較するとき、その性能が格段の向上をみたこ
とがわかる。 合金組成としては、ある量のＭｏを使用するが、Ｎｉも
Ｃｒも含有量が低目であって、全体として製造性が低下
したりコストが高くなったりすることは避けられている
。 従って本発明の二相ステンレス鋼は、例に挙げた海水ポ
ンプの主軸をはじめとし、苛酷な環境で使用される煎器
の材料として、その性能を発揮することができる。
図面は、本発明の実施例において測定した各供試材の孔
食電位をプロットしたグラフである。
食電位をプロットしたグラフである。
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．２〜１．０％、
Ｍｎ：０．２〜１．０％、Ｎｉ：５．０〜８．５％、Ｃ
ｒ：１６．０〜２０．０％、Ｍｏ：４．８〜１０．０％
およびＮ：０．０８〜０．１５％を含有し、残部が実質
上Ｆｅからなる合金組成を有し、γ相が４０〜６０％を
占め、かつ Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ で規定される耐食性指数が３７以上であることを特徴と
する高耐食性高強度オーステナイト・フエライト二相ス
テンレス鋼。 - （２）耐海水性を要求される機器の材料とする請求項１
の二相ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63264036A JPH0613746B2 (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 耐海水性にすぐれた高耐食性高強度オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63264036A JPH0613746B2 (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 耐海水性にすぐれた高耐食性高強度オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111845A true JPH02111845A (ja) | 1990-04-24 |
| JPH0613746B2 JPH0613746B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17397658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63264036A Expired - Lifetime JPH0613746B2 (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 耐海水性にすぐれた高耐食性高強度オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613746B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011196403A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Kubota Corp | 伝動軸連結部 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179802A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 二相ステンレス厚鋼板の製造方法 |
| JPS62222050A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-09-30 | マンネスマン・アクチエンゲゼルシヤフト | 耐蝕性の管または容器および製造方法 |
-
1988
- 1988-10-21 JP JP63264036A patent/JPH0613746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179802A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 二相ステンレス厚鋼板の製造方法 |
| JPS62222050A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-09-30 | マンネスマン・アクチエンゲゼルシヤフト | 耐蝕性の管または容器および製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011196403A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Kubota Corp | 伝動軸連結部 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613746B2 (ja) | 1994-02-23 |
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