JPH02170946A

JPH02170946A - 耐食性の優れた煙突・煙道および脱硫装置用高合金ステンレス鋼

Info

Publication number: JPH02170946A
Application number: JP32557088A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsuhashi; 亮松橋; Eiji Sato; 栄次佐藤; Masayuki Abe; 雅之阿部; Hideo Anpo; 安保　秀雄; Takeji Matsumoto; 松本　竹二; Ryuichiro Ebara; 江原　隆一郎; Hideo Nakamoto; 中本　英雄
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-07-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPH068485B2

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、石炭・重油・ＬＮＧなどの専焼ボイラ−廃ガ
ス環境で生成する酸露点によって生成する硫酸および硫
酸塩環境や硫黄・硫酸を除去する装置の環境での耐食性
と熱間加工性に優れた高合金ステンレス鋼に関するもの
である。

（従来の技術〕従来、石炭・重油・ＬＮＧなどの専焼ボイラーは、燃料
中に含まれる硫黄分によって燃焼廃ガス中に多量のＳＯ
Ｘが含有され、これがさらに酸化されてＳＯ，となり、
系の露点を上昇せしめ、煙突・煙道などの壁面に酸性の
結露水を凝縮させるため鋼製設備の場合、硫酸露点腐食
として知られる酸性環境における激しい全面腐食を引き
起こすことが知られている。

この煙突・煙道環境における鋼の硫酸露点腐食を防止す
るため、従来技術として（ａ）操業技術１）ＳＯＸ生成防止のため低Ｓ含有撚料の採用１ｉ）Ｓ
Ｏ，低減のため低０２燃焼方式の採用ｉｉｉ　）煙突・
煙道の保温による酸露点防止ｉｖ）酸露点防止のために
アフターバーナーの採■）排煙脱硫設Ｏｍの採用などが次に述べる（ｂ）と組み合わせて採用されて来た
が必ずしも有効でなかった。

（ｂ）耐食材料の観点から硫酸中のおける全面腐食性を低減させるため、Ｃｕ、　
Ｃｒ、　Ｓｂなどを０．５〜２％程度、それぞれ単独、
又は複合して添加した耐硫酸鋼が開発され実用に供され
てきた。この耐硫酸鋼は、Ｃｕ　Ｏ，３５％添加鋼にＣ
ｒｙ、　６〜０．９％およびＳｂＯ，０５〜０．１％を
それぞれ単独、あるいは複合して添加し、硫酸環境中で
硫酸塩沈澱皮膜を生成することによって腐食速度を低下
することを狙ったものである。前記（ａ）の場合は、操
業上の管理が定常的に維持することが困難であることや
、（ｂ）の場合、実際に使用してみると予想しえなかっ
た腐食が生じたり、低合金鋼の場合、付着物（Ｉ食反応
生成物）が廃ガスの放出とともに煙突から多量に放出さ
れ環境汚染などの社会問題が表面化しつつある。

上記の如〈従来の硫酸露点環境での耐食性を確保するた
め煙突・煙道用材料として使用されて来た低合金鋼では
設備の充分な耐食性・安全性を確保する材料として適さ
ない。

また、従来から硫酸を含む環境では、Ｓ［ｊＳ３０４　
。

５ＩＩＳ３１６などのステンレス鋼は低合金鋼よりも耐
食性が著しく劣るなどのｌがあり、使用される例が極く
限られた範囲であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこうした状況を踏まえてあらためて実際に使用
されている石炭・重油・ＬＮＧの専焼ボイラーの廃ガス
煙突・煙道環境を分析し、その解析結果に基づいて得ら
れた腐食環境条件下でステンレス鋼の主要成分であるＣ
ｒ　＋　Ｎｉ　＋　Ｍｏの成分の影口、さらにＣｕ、Ｎ
のそれぞれ単独、あるいは共存添加の耐食性（耐全面腐
食性と耐隙間腐食性；以下耐食性という）に及ぼす影響
を検討し、各元素の効果を明確にすることにより実際の
煙突・煙道系への適用においても（Ｉれた耐食性を示す
ことが明らかとなった従来鋼（ＳＵＳ３０４　、５１１
５３１６など）より耐食性の優れた煙突・煙道及び脱硫
装置用高合金ステンレス鋼を徒供することを目的とする
ものである。

本発明は石炭・重油・ＬＮＧの専焼ボイラーの廃ガス煙
突・煙道用に使用される耐食性の優れた高合金ステンレ
ス鋼であり、かつ硫黄・硫酸を除去する設備材料として
使用される高合金ステンレス鋼であり、当該設備の長寿
命化・安全性・環境汚染防止等を長期にわたって確保す
ることを可能とした。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、Ｃ、０，００４〜０．０５％、５ｉＨ５％以
下、Ｍｎ；　２％以下、　Ｃｒ；　１０〜２５％、Ｎｉ
；１４〜２４％、Ｍｏ；　１〜４．５％、Ｃｕ；０．５
〜２．０％。

Ａｌ　；　０．０５％以下、Ｎ；０．０１〜０．３％を
含み、Ｐ；０．０３％以下、　　Ｓ；　１００　ｐｐｍ
以下、Ｏ；５０ｐｐｍ以下で、残部が実質的にＦｅと不
可避的不純物からなる合金において、次式の各成分の複
合添加を基本に煙突・煙道および脱硫装置環境での耐全
面腐食性と耐隙間腐食性の二つの特性を同時に確保する
ため重量パーセントで表示したＧ．Ｉ．値（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｉ
ｎｄｅｘ　；耐全面腐食性指数）　＝−Ｃｒ＋３．６　
Ｎｉ　＋４．７　Ｍｏ＋１１．５　Ｃｕが６０≦Ｇ、！
、≦９０でかつ、Ｃ，１，値（Ｃｒｅｖｉｃｅ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｉ
ｎｄｅｘ　；耐隙間腐食性指数）　＝Ｃｒ＋　０．４　
Ｎｉ＋　２゜７　Ｍｏ＋Ｃｕ＋１８．７Ｎが３５≦ｃ、
　ｒ、≦５０であることを特徴とする耐食性の優れた煙
突・煙道および脱硫装置用高合金ステンレス鋼と、これ
にさらにより以上の耐食性を付与するためにＷ、２％以
下、Ｎｂ；１％以下、■；０．５％以下、Ｔｔ；１％以
下＋　Ｚｒ　；　１％以下、Ｓｎ；０．１％以下をそれ
ぞれ１種または２種以上含有せしめた耐食性の優れた煙
突・煙道およぞ脱硫装置用高合金ステンレス鋼と、さら
に熱間加工性を考慮してＣａあるいはＣｅの１種、ある
いは２種を０．００１〜０゜０３％含有し、かつ、ｄｃ
ｍＬ値＝　３　（Ｃｒ＋１．５Ｓｉ＋Ｍｏ）　　　２．
８　　（Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋３０Ｃ＋３０Ｎ　＋０．５
Ｃｕ）　−１９，８が一１０≦δ。、≦１の範囲を有し
、かつ含有成分をｐｐｍで表示した（Ｓ　＋　Ｏ−０，
８Ｃａ−０，３Ｃｅ）　（ｐｐｍ）≦４０であることを
特徴とする耐食性の優れた煙突・煙道および脱硫装置用
高合金ステンレス鋼を要旨とするものである。

本発明鋼の基本的特徴は、煙突・煙道環境での耐食性（
耐隙間腐食性と耐全面腐食性の二つの特性を満足するも
の）を確保するため、Ｃｒ　、　Ｎｉ　。

Ｍｏ　＋　Ｃｕ　＋　Ｎの５成分の複合添加を基本に、
Ｇ、　Ｉ。

値とＣ，１，値を規制したことを特徴としている。以下
これら合金元素の添加効果について説明する。

本発明者らは、石炭・重油・ＬＮＧなどの専焼ボイラー
の廃ガス煙突・煙道の各部位から採取された煙突内付着
物を化学的に分析し、従来想定されていた煙突環境は結
露した硫酸溶液ではなく、硫酸塩を主体とした環境でア
ンモニウムイオン、第二鉄イオン、Ｃａイオン、Ｎａイ
オン、塩化物イオン、硫酸イオン、水素イオンを含むこ
とを初めて明らかにした。従って、煙突・煙道環境は硫
酸塩を主体とした環境で必ずしも純硫酸系でないことが
明らかになった。これまで石炭・重油・ＬＮＧ専焼ボイ
ラーの廃ガス煙突・煙道環境は、純粋な硫酸が生成する
ものとして、純硫酸環境での耐食性評価をしてきた結果
、ステンレス鋼が低合金鋼よりも耐食性が劣るとされて
きた。

従って、前述の煙突内の環境を化学的に解析し、ステン
レス鋼の腐食性に影響する環境要因を明確にすることに
より、実環境をシミュレートした試験環境での耐食性評
価を行う必要がある。煙突・煙道環境は、廃ガスの流れ
る定常条件では雰囲気は比較的高温に保持され、硫酸塩
を主体とした環境における薄い液膜を生成した条件での
腐食が問題となる（定常高温環境二へ）。また、ボイラ
ーを停止したりした場合には、煙突・煙道環境は酸露点
以下の低温に曝されるため、壁面に高濃度の硫酸の液滴
が生成付着する（非定常低温環境：Ｂ）。

このようにボイラーの操業条件により煙突・煙道環境用
設備材料は前述の定常高温環境と非定常低温環境の二つ
の環境条件に曝されることになる。

定常高温環境（以下Ａ環境という）では、硫酸塩主体の
環境で孔食・隙間腐食が問題となるが、非定常低温環境
（以下Ｂ環境という）では硫酸凝縮水主体の酸液中での
全面腐食が問題となる。

発明者らは、Ａ環境を硫酸・硫酸塩」−第二鉄イオン＋
塩化物イオンの環境（前記分析結果から硫酸第一鉄、硫
酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウムを所
定の量添加調整して、環境シミュレート液を作製した。

ｐＨは硫酸にて所定の値に設定した）で横部し、この環
境での電気化学的な隙間腐食試験（試験片形状、隙間腐
食評価法を第４図に示した）を１８Ｃｒ　　１ＯＮ＋−
２，５Ｍｏ−ｌＣｕ−０，１５Ｎをベースに、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎをそれぞれ変化させた鋼種により実
施した。得られた隙間腐食特性値（Ｅ、ｌ）の各合金成
分に対する依存性を多重回帰することにより、新しくＥ
Ｒに対する各合金成分の依存性を示す指数として　Ｃ，
１，値（Ｃｒｅｖｉｃｅ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｉｎｄ
ｅｘ　；耐隙間腐食性指数）＝Ｃｒ＋０．４Ｎｉ＋２．
７Ｍｏ＋Ｃｕ＋１８．７Ｎの関係を得た。

上記Ｃ，１，値の合金元素量依存性の関係から、耐隙間
腐食性にはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎの複合添加が有
効であることが明らかである。

このＣ，Ｉ、（ｌ！！と各種鋼種とのＥ、の関係を整理
したのが第１図である。第１図で煙道・煙突環境で隙間
腐食が生じない石炭・石油・ＬＮＧ環境で求めたそれぞ
れの限界Ｃ，１，値（隙間腐食の生じないＣ０■−値）
は、Ｃ，１＝３５以上であった（第１図の矢印Ａ）。限
界Ｃ，１，値は図中のＥＭＥｓ？（自然腐食電位）がＥ
Ｒ（第１図参照）に等しくなる点で求められる。

ここで第１図の横軸はＣ，１，値（Ｃｒｅｖｉｃｅ　Ｃ
ｏｒｒｏ−ｓｉｏｎ　Ｉｎｄｅｘ　；耐隙間腐食性指数
）　＝Ｃｒ＋　０．４　Ｎｉ　＋２、７　Ｍｏ＋Ｃｕ＋
１８．７Ｎで耐隙間腐食性を表す指標で、縦軸は環境の
電位で環境の腐食性を示す指標である。

矢印Ａ、すなわちｃ、ｒ、値３５以上で煙突環境での耐
隙間腐食性は確保される。

図中、ＥＲＥ！ｌ’アは自然腐食状態での環境の腐食性
を示す自然腐食電位である。また、Ｅ、は電気化学的隙
間腐食特性値を示し、この値は、Ｃ，１，値の増大と共
に大きくなる。

また、Ｂｒｒｉ境を硫酸主体で、これに鉄イオン、塩化
イオンが共存した腐食環境条件として硫酸（５０％）十
第二鉄イオン（１０００ｐｐｍ）土用化物イオン（１０
００ｐｐｍ）の環境で模擬し、この環境での腐食減量測
定試験を実施した。すなわち、１８Ｃｒ−１０Ｎｉ　−
２，５Ｍｏ　−Ｉ　Ｃｕ−０，１５Ｎをベースに、Ｃｒ
　＋Ｎｉ　、　Ｍｏ　＋　Ｃｕ　、　　Ｎをそれぞれ変
化させた鋼種により、腐食速度の合金成分量依存性を明
確にすることにより、それぞれの合金成分について多重
回帰して得られた耐全面腐食性に対する耐全面腐食性指
数（Ｇ．Ｉ．値）を初めて明らかにした。

Ｇ、ｒ、値（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｉ
ｎｄｅｘ　；耐全面腐食性指数）　＝　−Ｃｒ＋３．６
Ｎｉ＋４．７Ｍｏ＋１１．５ＣｕこのＧ．Ｉ．値から、
耐全面腐食性向上には、Ｎｉ　＋Ｎａ　＋　Ｃｕの共存
添加が極めて有効であり、逆に硫酸のような還元性環境
ではＣｒの添加は、効果が小さいことを示している。

得られたＧ．Ｉ．値と各種実用鋼のＣ，Ｒ，（Ｃｏｒｒ
ｏｓｉｏｎＲａｔｅ　　；腐食速度）との関係を第２図
に示した。

この結果からＧ．Ｉ．値：６０以上で腐食速度は合金成
分に依存しなくなるため、耐全面腐食性は、Ｇ。

１、　：　６０以上で充分確保されることが明らかとな
った。第２図の横軸はＧ．Ｉ．値（Ｇｅｎｅｒａｔ　Ｃ
ｏｒｒｏｓｉｏｎＩｎｄｅｘ　　；耐全面腐食性指数）
　＝　−Ｃｒ＋　３．６　Ｎｉ　十４、７Ｍｏ＋１１．
５Ｃｕで、耐全面腐食性を示す指数、縦軸は腐食速度を
示す。図中、への矢印範囲は、Ｇ、　ｒ、値６０以上の
本発明鋼の有効範囲を示している。また各測定点の添字
はそれぞれが市販実用ステンレス鋼を示した。また、第
２図中の点１．２は当実験での測定点を示す。

このように煙突環境で要求される腐食特性は、耐隙間腐
食性と耐全面腐食性の二つの特性を満足する必要があり
、その観点から煙突環境中における材料の腐食特性を各
合金元素依存性で整理した結果、それぞれの特性を満足
するためにはＣｒ、ＮｉＭｏ添加をベースにＣｕ、Ｎを
同時に共存添加することが必須である。

Ｇ．Ｉ．値、Ｃ，１，値の指標を明確にし、それぞれの
隙間腐食特性値、全面腐食特性値の限界値を明確にする
ことにより、煙突・煙道環境に最適な傍れた耐食性を有
した高合金ステンレス鋼を開発した。

硫酸塩環境（Ａ）は脱硫装置環境条件にも類似しており
、上記結果から脱硫装置材料としても有効である。

経済性、製造性を考慮するとＧ、　１．値の上限は９０
以下に、Ｃ，１，値の上限は５０以下とすることが望ま
しい範囲である。

従って、Ｃ，１，値；３５〜５０Ｇ、［、値：６０〜９０の範囲を満足する材料で、かつ、δｃ−ｔ”’１０〜１
を同時に満足する高合金ステンレス鋼として求めた材料
の例を表−１に示した。また、第３図に従来鋼との比較
で、本発明の範囲（ハツチングで示した領域）と、表−
１の本発明鋼の位置を黒Ｏ点で示した。

以下にＧ、！、値、Ｃ，１，値を満足する成分の限定理
由を述べる。

ＣｉＣは、ステンレス鋼の耐食性に有害であるが強度の
観点からはある程度の含有量は必要である。０．００４
％未満の極低炭素量では製造コストが高くなる。また、
０．０５％を越えると耐食性を大幅に劣化させるため０
．００４〜０．０５％とした。

Ｓｉ　；　Ｓｔは、ステンレス鋼の硫酸環境での耐食性
を向上させ、また、耐酸化性にも有効な元素であり、５
％を越えると熱間加工性を劣化させる。

Ｍｎ；Ｍｎはオーステナイト安定化元素であり、高価な
Ｎｉの代替として添加することが可能であるが、本発明
で対象とする硫酸塩−硫酸系での耐食性は、Ｍｎｌが２
％を越えると効果なく耐食性、耐酸化性をいずれも劣化
させるので上限を２％とした。

Ｃｒ；　Ｃｒは本発明鋼の基本成分である。硫酸塩硫酸
を含む煙突環境などの高い耐食性の要求される環境では
Ｎｉ　、　　Ｍｏ、　Ｃｕ、　　Ｎと共存の形でも１８
％以上の添加が必要である。多いほど耐食性。

耐酸化性は向上するが、２５％を越えると耐食性は飽和
し、かつ、作り込みが難しく経済的にも高価になる。

旧；Ｎｉ　はＣｒとともに本発明鋼の基本成分である。

硫酸塩−硫酸を含む煙突・煙道環境など高い耐食性が要
求される環境ではＣｒ　＋　Ｍｏ　＋　Ｃｕ　＋　Ｎと
共存して用いられ、耐食性、耐酸化性を向上させ、かつ
オーステナイト相を安定化するために１４％以上の添加
が必要である。２４％を越えると耐食性は飽和し経済的
にも高価となる。

Ｍｏ　；　ＭｏはＣｒ　＋　Ｎｉ　＋　Ｃｕ　＋　Ｎと
共存の形で硫酸塩−硫酸を含む煙突・煙道環境などで高
い耐食性を得るために必須な元素である。１〜４．５％
の添加でＣｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎと共存して極めて効果的
となる。１％未満では耐食性が不十分となるが、４．５
％を越えても耐食性の改善にそれほど寄与しないし、か
つ高価となる。

Ｃｕ　；　ＣｕはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｎと共存の形で硫
酸塩−硫酸を含む煙突・煙道環境などで高い耐食性を得
るために必須な元素である。０．５％以上の添加で共存
添加効果が著しく、他方２．０％を越えると耐食性は飽
和し、かつ、熱間加工性を劣化させる。

ＮＵＮはＣｒ　、　Ｎｉ　、　Ｍｏ　、Ｃｕと共存の形
で硫酸塩硫酸を含む煙突・煙道環境などで高い耐食性を
得るために必須な元素である。０．０１％以上の添加で
耐隙間腐食性を向上させる。添加量が多いほど耐隙間腐
食性を向上させるが、０．３％を越えるとその効果はほ
ぼ飽和する。

ＷｉＷはステンレス鋼の耐食性、耐隙間腐食性を向上さ
せるので、環境に応じて２％以下で添加する。２％を越
えるとその効果は飽和する。

■：■はステンレス鋼の耐食性、耐隙間腐食性を向上さ
せるので、環境に応じて０．５％以下で添加する。０，
５％を越えるとその効果は飽和する。

Ｚｒ　；　Ｚｒはステンレス鋼の耐食性、耐隙間腐食性
を向上させるので、環境に応じて１％以下で添加する。

１％を越えるとその効果は飽和する。

Ｓｎ　；　Ｓｎはステンレス鋼の耐食性、耐隙間腐食性
を向上させるので、環境に応じて０．１％以下で添加す
る。０．１％を越えるとその効果は飽和する。

Ｎｂ　；　ＮｂはＮと同様にステンレス鋼の強度を増し
、またＣを固定し耐食性を向上させるため、環境に応じ
て１％以下で選択添加される。１％を越えると熱間加工
性を劣化させる。

Ｔｉ；Ｔｉは、Ｃを固定し耐食性を向上させ、またＣａ
と共存して０を固定しＳｉ　、　Ｍｎの酸化物の生成を
抑制し、熱間加工性と耐食性を向上させるため環境によ
って１％以下で添加される。１％を越えると熱間加工性
を劣化させる。

ＩＶ　ｉ　ＩＶは脱酸剤として０．０５％以下の範囲で
添加される。０．０５％を越えると耐食性、熱間加工性
を劣化させる。

ＦＤＰは耐食性および熱間加工性の観点から少ないこと
が望ましい。０．０３％を越えると熱間加工性を劣化さ
せる。さらに硫酸塩−硫酸中での耐食性も著しく劣化す
る。

ＳＯ３は耐食性よりも熱間加工性に著しく影響する元素
で低いほど良い。上限を０．０１０％（１００ｐｐｍ）
とした。

Ｃａ、Ｃｅ；　Ｃａ、Ｃｅは脱酸・脱硫剤として０．０
０１〜０．０３％の範囲で添加される。これを越えても
効果がない。また、Ｃａ　、　Ｃｅは低Ｓ鋼中で八ｌと
共存してＯを固定し、ＭｎＳの生成を防止し、熱間加工
性を大幅に改善する。

０；ｏもＳと同じように熱間加工性に著しく影響する元
素であり、低いほど良い。０は５０ｐｐｍ以下とした。

また、Ｓ、０についてはＣａ　、　Ｃｅとの複合効果に
より、（ＳｉＯ−０，８Ｃａ−０，３Ｃｅ）≦４０ｐｐ
ｍを満足するように添加することが必要である。すなわ
ち、Ｃａ　、　Ｃｅは低Ｓ鋼中でＡ！と共存してＳや０
を固定し、Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｕ−Ｎ合金の熱間加工
性を大幅に改善する。

さらに、各元素を重￥％で表示したδｃａｔ値＝３（Ｃ
ｒ−＋−１，５５ｉ＋Ｍｏ）　　　２．８（Ｎｉ−１−
０，５Ｍｎ＋３０Ｃ＋３０Ｎ＋０．５Ｃｕ）　　１９．
８は、凝固組織中のδフェライｌ−ｆｆ１の比率を表わ
す。δフェライトが現れると、１粒界へのＳやＯの偏析
を軽減する。δフェラ・イト（％）足を一１０％より大
きく、１％より小さい範囲で、（ＳｉＯ−０，８Ｃａ−
０，３Ｃｅ）≦４０ｐｐｍの作用と相乗効果が発揮され
熱間加工性を大幅に改善する。

〔実施例〕

表−１は本発明鋼並びに比較鋼の化学成分組成を示すも
ので、それぞれ電気炉−八〇〇、及び電気炉ＶＡＣ法に
よって溶製した。

これらの溶鋼を連鋳スラブに通常条件で鋳造した。さら
に、１１５０°Ｃから１２５０℃テ０．５〜１．０時間
のソーキング処理を施した。表面手入れ後ステンレス鋼
用条件で熱間圧延した。木調を溶体化処理後、試験に供
した。さらに、表−１は本発明鋼と比較鋼の耐隙間腐食
性、耐全面腐食性を比較したものである。

＊　１　　δｃ−Ｌ　　＝３（Ｃｒ＋１．５５ｉ＋Ｍｏ
）−２，８（Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋３０Ｃ＋３０Ｎ　　＋
０．５Ｃｕ）−１９，８＊２　　Ｇ、ｌ値（Ｇｅｎｅｒ
ａｌ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｉｎｄｅｘ　　；耐全面腐
食性指数）　−−Ｃｒ−１−３，６Ｎｔ＋４．７　Ｍｏ
＋１１．５Ｃｕ＋３　　Ｃ，１，値（Ｃｒｅｖｆｃｅ　Ｃｏｒｒｏｓｔ
ｏｎ　Ｉｎｄｅｘ　　；耐隙間腐食性指数）　＝Ｃｒ＋
０．４　Ｎｉ＋２．７　Ｍｏ＋　Ｃｕ十１８．７　Ｎ＊４５０χ１ＩｚｓＯａ　＋　Ｆｅ”’　（１０００ｐ
ｐｍ）　　十ＣＺ−（１０００ｐｐｍ）　、　８０　　
°Ｃ＋５　煙突環境シミュレート液中、電気化学的隙間腐食
試験による隙間腐食評価（Ｅｌｌ）結果、及び自然電位
（ＥＲｉｓｔ）測定結果をまとめたもの。

ＥＲ＞Ｅｎｔｓｒ時、隙間腐食は生じない。

隙間腐食性試験は、第４図に示したようにＡ環境模擬試
験液中で隙間付腐食試験片を用い、自然電位（Ｆ、＋ｔ
ｘｔ）より電位をアノード方向に５０１１１ｖ／　ｍ　
ｉ　ｎで掃引したとき電流密度が１０ｍＡ／ｃ１ａに到
達した時点でその電流に１０分間保持したのち、逆方向
に電位を再び５０ｍＶ／ｍｉｎで掃引したとき電流密度
が零になる電位をＥ、と規定する。この電位（ＥＲ）が
自然電位（ＥＲｌｓｔ）より大きい時自然状態で隙間腐
食は生成しない。また、全面腐食性は、Ｂ環境模！疑試
験液中での腐食試験を実施し、重量減少から腐食速度を
求めた。

その結果、本発明鋼は比較鋼に対して耐隙間腐食性、耐
全面腐食性が共に優れた材料であることが明らかである
。表中の数字のアンダーラインは、本発明鋼と異なる比
較鋼の成分及び指数（δｃａｌ　ＩＣ，１，値、　Ｇ、
！、値）を示している。

〔発明の効果〕

以上述べたように従来採用されていた煙突・煙道及び脱
硫装置用鋼材は硫酸環境のみを対象として来たが、本発
明は、環境同定を明確にしたことにより、煙突など実環
境に適した耐食性材料を開発したものである。従来鋼に
比して優れた耐食性を有し、かつ最小限の合金元素添加
としたので経済性にも優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は環境の電位と耐隙間腐食性との関係を示す図、
第２図はＧ．Ｉ．値とＣ，Ｒ，（腐食速度）との関係を
示す図、第３図は従来鋼と本発明鋼の耐全面腐食性指数
と耐隙間腐食性指数とを示す図、第４図（ａ）は隙間付
腐食試験片の形状を示す図、第４図（ｂ）は隙間腐食評
価法の説明図表である。Ｃ，ｌ−ＣＣｒゴ＋０．４ＣＮｉ〕ヤ２．７Ｃｆｉブｏ
〕＋ｃｃｗＥ”／ｆｉ、７ｃＮ１ｉ１殖闇腐食・トシ酎
先第図に、Ｌ−−ｒｃｒ−コ＋３．６ＥＮｔ］　＋４．７ｒｆ
ｉブｏ］−／ｆ、５ｃｃｕコｆｌ↑金砿イ（・トＬオ旨
斧丈Ｃ，１，＝ＥＱ−コ＋０．’ＨＮｔ］呻２．７ＥＭｏ］
十ｆ（ＭＣｕ〕十／８．７ＥＮゴｔｔ隙間ＪＱ食ｒ’ｉ
Ａ数第図Ｃｂ）電流苫：！！／ｌｏｇム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃ；０．００４〜０．０５％、Ｓｉ；５％以下、
Ｍｎ；２％以下、Ｃｒ；１８〜２５％、Ｎｉ；１４〜２
４％、Ｍｏ；１〜４．５％、Ｃｕ；０．５〜２．０％、
Ａｌ；０．０５％以下、Ｎ；０．０１〜０．３％を含み
、Ｐ；０．０３％以下、Ｓ；１００ｐｐｍ以下、Ｏ；５
０ｐｐｍ以下で、残部が実質的にＦｅと不可避的不純物
からなる合金において、次式の各成分の複合添加を基本
に煙突・煙道および脱硫装置環境での耐全面腐食性と耐
隙間腐食性の二つの特性を同時に確保するため重量パー
セントで表示したＧ．Ｉ．値（ＧｅｎｅｒａｌＣｏｒｒｏｓｉｏｎＩｎｄ
ｅｘ；耐全面腐食性指数）＝−Ｃｒ＋３．６Ｎｉ＋４．
７Ｍｏ＋１１．５Ｃｕが６０≦Ｇ．Ｉ．≦９０でかつ、Ｃ．Ｉ．値（ＣｒｅｖｉｃｅＣｏｒｒｏｓｉｏｎＩｎｄ
ｅｘ；耐隙間腐食性指数）＝Ｃｒ＋０．４Ｎｉ＋２．７
Ｍｏ＋Ｃｕ＋１８．７Ｎが３５≦Ｃ．Ｉ．≦５０である
ことを特徴とする耐食性の優れた煙突・煙道および脱硫
装置用高合金ステンレス鋼。
（２）さらにＷ；２％以下、Ｎｂ；１％以下、Ｖ；０．
５％以下、Ｔｉ；１％以下、Ｚｒ；１％以下、Ｓｎ；０
．１％以下をそれぞれ１種または２種以上含有すること
を特徴とする請求項１記載の耐食性の優れた煙突・煙道
および脱硫装置用高合金ステンレス鋼。
（３）さらにＣａあるいはＣｅの１種あるいは２種を０
．００１〜０．０３％含有しかつ、δ＿ｃ＿ａ＿ｔ値＝
３（Ｃｒ＋１．５Ｓｉ＋Ｍｏ）−２．８（Ｎｉ＋０．５
Ｍｎ＋３０Ｃ＋３０Ｎ＋０．５Ｃｕ）−１９．８が−１
０≦δ＿ｃ＿ａ＿ｔ≦１の範囲を有し、かつ含有成分を
ｐｐｍで表示した〔Ｓ＋Ｏ−０．８Ｃａ−０．３Ｃｅ〕
（ｐｐｍ）≦４０であることを特徴とする請求項１また
は２記載の耐食性の優れた煙突・煙道および脱硫装置用
高合金ステンレス鋼。