JPH03122256A - 鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼 - Google Patents
鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼Info
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- JPH03122256A JPH03122256A JP26140289A JP26140289A JPH03122256A JP H03122256 A JPH03122256 A JP H03122256A JP 26140289 A JP26140289 A JP 26140289A JP 26140289 A JP26140289 A JP 26140289A JP H03122256 A JPH03122256 A JP H03122256A
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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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、フェライト相とオーステナイト相からなる二
相組織を有するステンレス鋳鋼に関するもので、詳しく
は、耐食性及び強度を要求される建築外壁材、舶用プロ
ペラ、海水機器、化学装置関連部品、及び自動車用部品
としての鋳造性に優れた材料に関する。
相組織を有するステンレス鋳鋼に関するもので、詳しく
は、耐食性及び強度を要求される建築外壁材、舶用プロ
ペラ、海水機器、化学装置関連部品、及び自動車用部品
としての鋳造性に優れた材料に関する。
［従来の技術］
フェライト相とオーステナイト相の二相ｆｆ、Ｕ ４ｍ
ステンレス鋳鋼は耐食性に優れ、かつ高強度であること
から近年広く使用されている。その代表的な鋼種として
、ＪＩＳ ５Ｃ３ＩＩ （０，ＩＣ−２５ＣＩＣ−
２５Ｃｒ−８Ｎｉ−２がある。その他に強度を向上する
ためにＣｕを添加した特開昭５３−１１３２１５号、Ｃ
ｕ及びＮを添加した特開昭５４−１２１２２３号がある
。また耐食性の向上のためにＮｂを添加した特開昭５４
−１３４１３号がある。
ステンレス鋳鋼は耐食性に優れ、かつ高強度であること
から近年広く使用されている。その代表的な鋼種として
、ＪＩＳ ５Ｃ３ＩＩ （０，ＩＣ−２５ＣＩＣ−
２５Ｃｒ−８Ｎｉ−２がある。その他に強度を向上する
ためにＣｕを添加した特開昭５３−１１３２１５号、Ｃ
ｕ及びＮを添加した特開昭５４−１２１２２３号がある
。また耐食性の向上のためにＮｂを添加した特開昭５４
−１３４１３号がある。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記の従来技術は特に優れた耐食性を確
保するために炭素量を０．１％以下に規定している。し
かし今日薄肉軽量化の要求が強い中、肉厚が２〜３ｍｍ
の鋳物を製造するには、０゜１％以下の炭素量で鋳造す
ることは非常に難しい。
保するために炭素量を０．１％以下に規定している。し
かし今日薄肉軽量化の要求が強い中、肉厚が２〜３ｍｍ
の鋳物を製造するには、０゜１％以下の炭素量で鋳造す
ることは非常に難しい。
また炭素量を０．１％以下で鋳造するためには、低炭素
鉄クロム合金や鉄マンガン合金といった高価な材料を使
用しなければならなず、製造コストが高くなっている。
鉄クロム合金や鉄マンガン合金といった高価な材料を使
用しなければならなず、製造コストが高くなっている。
本発明の目的は、鋳造性に大きく影響を与える炭素量を
適当な範囲に規定することで鋳造性を良好にし、かつ耐
食性も従来技術と同等以上に維持し、さらに高強度の二
相ステンレス鋳鋼を比Ｉ液適低コストで提供するもので
ある。
適当な範囲に規定することで鋳造性を良好にし、かつ耐
食性も従来技術と同等以上に維持し、さらに高強度の二
相ステンレス鋳鋼を比Ｉ液適低コストで提供するもので
ある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために本発明においては化学成分が
重量比でＣ：Ｏ，１〜０．３％、Ｓｉ：１、 ５％以下
、Ｍｎ：ｌ、５％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓｈｏ、
０４％以下、Ｎｉ：３．Ｏ〜１３．０％、Ｃｒ ： ２
０．０〜３０．０．０％、残部が鉄及び不可避不純物か
らなる。また本発明の二相ステンレス鋳鋼は必要に応じ
ＭＯを０．５〜３゜０％、Ｎｂを０．１〜１．０％のい
ずれか一種または二種を含有する。
重量比でＣ：Ｏ，１〜０．３％、Ｓｉ：１、 ５％以下
、Ｍｎ：ｌ、５％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓｈｏ、
０４％以下、Ｎｉ：３．Ｏ〜１３．０％、Ｃｒ ： ２
０．０〜３０．０．０％、残部が鉄及び不可避不純物か
らなる。また本発明の二相ステンレス鋳鋼は必要に応じ
ＭＯを０．５〜３゜０％、Ｎｂを０．１〜１．０％のい
ずれか一種または二種を含有する。
以下、本発明の二相ステンレス＃綱の成分限定理由を詳
しく説明する。
しく説明する。
■ Ｃ（炭素）：０，１〜０．３％
炭素は鋳造性に最も大きく影響を与える元素で。
良好な鋳造性を得るには０． １％以上が必要である。
しかし、０．３％を超えるとＣｒ炭化物を析出し耐食性
及び機械的性質を低下させる。さらに硬さを増加し被削
性をも悪化する。
及び機械的性質を低下させる。さらに硬さを増加し被削
性をも悪化する。
■ Ｓｉ（珪素）：１．５％以下
珪素は溶湯の脱酸及び鋳造性の向上に有効であるが、含
有量の増加とともに靭性が低下するので１、 ５％以下
とする。
有量の増加とともに靭性が低下するので１、 ５％以下
とする。
■ Ｍｎ（マンガン）：１．５％以下
マンガンは珪素と同様に溶湯の脱酸剤として有効であり
、鋳造時の湯流れ性を向上させる。しかし多量の含有は
耐食性を低下させるため１．５％以下とする。
、鋳造時の湯流れ性を向上させる。しかし多量の含有は
耐食性を低下させるため１．５％以下とする。
■ Ｐ（リン）７０．０４％以下
リンは０．０４％を超えて含有すると不純物として耐食
性を低下させるため０．０４％以下とす■ Ｓ（イオウ
）：０．０４％以下 イオウはＭｎＳ品出による被削性の改善は期待できるが
、不純物として耐食性を低下させるため０．０４％以下
とする。
性を低下させるため０．０４％以下とす■ Ｓ（イオウ
）：０．０４％以下 イオウはＭｎＳ品出による被削性の改善は期待できるが
、不純物として耐食性を低下させるため０．０４％以下
とする。
■ Ｎｉにッケル）：３．０〜１３．０％ニッケルはオ
ーステナイト生成元素で靭性及び耐食性を向上する。二
相組織のオーステナイト率を１０％以上確保するために
は少なくとも３．０％以上必要である。またオーステナ
イト率を６０％以下に制御するためには１３％以下とす
る必要がある。
ーステナイト生成元素で靭性及び耐食性を向上する。二
相組織のオーステナイト率を１０％以上確保するために
は少なくとも３．０％以上必要である。またオーステナ
イト率を６０％以下に制御するためには１３％以下とす
る必要がある。
■ Ｃｒ（りＤム）： ２０．０〜３０．０．Ｏ％クロ
ムは高耐食性と高強度を得るために必要不可欠の元素で
ある。ニッケル基との関係によるが２０．０％未膚では
マルテンサイトとフェライト及びオーステナイトの混合
組織になるために著しく耐食性が劣る６さらに靭性も低
下する。クロム量の増加とともに耐食性は向上するが、
３０．０％を超えるとシグマ相の析出により靭性が低下
し、さらに硬さが増加するために被削性をも悪化する。
ムは高耐食性と高強度を得るために必要不可欠の元素で
ある。ニッケル基との関係によるが２０．０％未膚では
マルテンサイトとフェライト及びオーステナイトの混合
組織になるために著しく耐食性が劣る６さらに靭性も低
下する。クロム量の増加とともに耐食性は向上するが、
３０．０％を超えるとシグマ相の析出により靭性が低下
し、さらに硬さが増加するために被削性をも悪化する。
■ Ｍｏ（モリブデン）：０．５〜３．０％モリブデン
はクロムとの併用でさらに耐食性を向上する。０．５％
未満ではその効果は十分でない。モリブデンもフェライ
ト生成元素で多量の含有は規定内のフェライト基に維持
するためにニッケルの使用量を増加させる結果となりコ
スト高になる。またモリブデンも高価な金属であり、経
済性の面から上限を３．０％とした。
はクロムとの併用でさらに耐食性を向上する。０．５％
未満ではその効果は十分でない。モリブデンもフェライ
ト生成元素で多量の含有は規定内のフェライト基に維持
するためにニッケルの使用量を増加させる結果となりコ
スト高になる。またモリブデンも高価な金属であり、経
済性の面から上限を３．０％とした。
■ Ｎｂ（ニオブ）：０．１〜１． ０％ニオブもまた
クロムとの併用で耐食性を向上する。０．１％未満では
その効果は十分ではない。
クロムとの併用で耐食性を向上する。０．１％未満では
その効果は十分ではない。
一方１．０％を超えるとニオブ炭化物を析出し靭性を急
激に低下させる。このため上限を１．０％とした。
激に低下させる。このため上限を１．０％とした。
［株］ フェライト量：４０〜９０％
クロム、ニッケル、シリコン、マンガン、モリブデン、
ニオブ、炭素の全ての含有量によってフェライト量が決
まるため上述の成分範囲である必要がある。ステンレス
鋼の内、耐食性の良好なオーステナイト系及びフェライ
ト系の耐力は２０〜３０ｋｇ／ｍｒｒ？である。この点
から考えて４０ｋｇ ／ ｒｎ ｒｄ以上あれば高強度
材と言える。耐力を４０ｋｇ／ｍｒｒｒ以上にするため
には４０％以上のフェライト量が必要である。一方機能
部品として使用するには５％以上の伸びが必要で、この
ためには９０％以下のフェライト量に規定しなければな
らない。
ニオブ、炭素の全ての含有量によってフェライト量が決
まるため上述の成分範囲である必要がある。ステンレス
鋼の内、耐食性の良好なオーステナイト系及びフェライ
ト系の耐力は２０〜３０ｋｇ／ｍｒｒ？である。この点
から考えて４０ｋｇ ／ ｒｎ ｒｄ以上あれば高強度
材と言える。耐力を４０ｋｇ／ｍｒｒｒ以上にするため
には４０％以上のフェライト量が必要である。一方機能
部品として使用するには５％以上の伸びが必要で、この
ためには９０％以下のフェライト量に規定しなければな
らない。
以下、この発明を実施例により説明する。
第１表に本発明の実施例を示す表である。本発明の各種
特性を評価するために、第１表のような１３種類の本発
明材１〜１３および８種類の比較材１０１〜１０８の供
試材を鋳造した。本発明材１〜６と比較材１０１〜１０
３はクロムおよびニッケルの含有量の差による比較をし
ている。本発舅材７〜１０と比較材１０４〜１０５は炭
素以外は一定にして炭素による影響を比較している。本
発明材１１〜１３と比較材１０６〜１０８はモリブデン
およびニオブの含有量による比較をしている。
特性を評価するために、第１表のような１３種類の本発
明材１〜１３および８種類の比較材１０１〜１０８の供
試材を鋳造した。本発明材１〜６と比較材１０１〜１０
３はクロムおよびニッケルの含有量の差による比較をし
ている。本発舅材７〜１０と比較材１０４〜１０５は炭
素以外は一定にして炭素による影響を比較している。本
発明材１１〜１３と比較材１０６〜１０８はモリブデン
およびニオブの含有量による比較をしている。
なお、各供試材の鋳造に当たっては、５０ｋｇ用高周波
計導炉を用いて大気溶解し、ただちに１６５０〜１７０
０℃で出湯し、約１６００℃で薄板黒皮引張試験片とア
ノード分極試験用試験及びフェライト率測定用の１１１
１板さらに凝固温度測定用鋳型に鋳造した。
計導炉を用いて大気溶解し、ただちに１６５０〜１７０
０℃で出湯し、約１６００℃で薄板黒皮引張試験片とア
ノード分極試験用試験及びフェライト率測定用の１１１
１板さらに凝固温度測定用鋳型に鋳造した。
ついで、上述の鋳造品を１０５０℃で１時間保持後、水
冷する固溶化処理を行なった。
冷する固溶化処理を行なった。
上述により鋳造した第１表に示すような組成を有する各
供試材を用いて、以下に述べるような各種評価試験を行
なった。
供試材を用いて、以下に述べるような各種評価試験を行
なった。
まず、フェライト率は鋳造した厚さ５ｍｍＸ幅５０ｍｍ
Ｘ−１％さ２００ｍｍの薄板から切り出した２０ｍｍ角
で厚さ３ｍｍの試験片を用いＸ線回折装置にて測定した
。
Ｘ−１％さ２００ｍｍの薄板から切り出した２０ｍｍ角
で厚さ３ｍｍの試験片を用いＸ線回折装置にて測定した
。
次に凝固温度は凝固温度測定用鋳型内径４０ｍｍで高さ
４０ｍｍの中心部に白金−ロジウム熱電対を取り付け、
測定を行なった。この結果を第２表に示す、凝固温度は
鋳造性の良否を判断するひとつのデータである。
４０ｍｍの中心部に白金−ロジウム熱電対を取り付け、
測定を行なった。この結果を第２表に示す、凝固温度は
鋳造性の良否を判断するひとつのデータである。
さらに、機械的性質は上述のように鋳造した薄板黒皮引
張試験片の中心部にひずみゲージを接着し引張試験機で
耐力、引張強さ、伸びを測定した。
張試験片の中心部にひずみゲージを接着し引張試験機で
耐力、引張強さ、伸びを測定した。
引張試験片の平行部寸法は幅１５ｍｍでＪｌさ３ｍｍで
行なった。硬さはマイクロビッカース硬さ計を用い５０
０ｇの荷重で測定した。
行なった。硬さはマイクロビッカース硬さ計を用い５０
０ｇの荷重で測定した。
以上の結果をまとめた総合評価を第２表に示す。
第１にフェライト率については比較材１０３の４０％末
滴では耐力が４０ｋｇ／ｍｒｒｉより低いため高強度材
とはいえない、一方フエライト率が比較材１０８の９０
％を超えると伸びが５％以下となり機能部品に使用でき
ない。
滴では耐力が４０ｋｇ／ｍｒｒｉより低いため高強度材
とはいえない、一方フエライト率が比較材１０８の９０
％を超えると伸びが５％以下となり機能部品に使用でき
ない。
第２に鋳造性については比較材１０１の凝固温度１４７
０℃を基準にすると本発明材は２０〜５０℃低く、鋳造
性が向上している。
０℃を基準にすると本発明材は２０〜５０℃低く、鋳造
性が向上している。
第３に機械的性質については本発明材は全て耐力４０ｋ
ｇ／ｍｎ（以上でさらに伸び１０％以上であり、良好で
ある。また硬さについてはＨｒｎ ｖ ３５０以下であ
れば特に被削性に問題はない。
ｇ／ｍｎ（以上でさらに伸び１０％以上であり、良好で
ある。また硬さについてはＨｒｎ ｖ ３５０以下であ
れば特に被削性に問題はない。
第４に耐食性については０．５ｋｍｏｌ／Ωの溶液でア
ノード分極をさせ不ｍ態領域の電流密度を測定し評価し
た。ｉｆｉ流密度が小さければ耐食性が良好であること
を示す。クロム量の少ない比較材１０１はこの中で最も
耐食性が悪い。この材料はＪＩＳ Ｚ ２３７１の
塩水噴霧試験でさびが発生するがその他の材料はさびは
発生せず高耐食性材料といえる。
ノード分極をさせ不ｍ態領域の電流密度を測定し評価し
た。ｉｆｉ流密度が小さければ耐食性が良好であること
を示す。クロム量の少ない比較材１０１はこの中で最も
耐食性が悪い。この材料はＪＩＳ Ｚ ２３７１の
塩水噴霧試験でさびが発生するがその他の材料はさびは
発生せず高耐食性材料といえる。
Claims (5)
- （１）化学成分として重量比で Ｃ：０．１〜０．３％、 Ｓｉ：１．５％以下、 Ｍｎ：１．５％以下、 Ｐ：０．０４％以下、 Ｓ：０．０４％以下、 Ｎｉ：３．０〜１３．０％、 Ｃｒ：２０．０〜３０．０％、 を含有し残部を鉄及び不可避の不純物よりなるとともに
、フェライト量が４０〜９０％であることを特徴とする
鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼
。 - （２）１０００〜１１５０℃で一定時間保持した後、急
冷する固溶化熱処理を行なうことを特徴とする請求項１
記載の鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレ
ス鋳鋼。 - （３）重量比でＭｏを０．５〜３．０％を含有すること
を特徴とする請求項１及び２記載の鋳造性に優れた高耐
食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼。 - （４）重量比でＮｂを０．１〜１．０％を含有すること
を特徴とする請求項１及び２記載の鋳造性に優れた高耐
食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼。 - （５）重量比でＭｏを０．５〜３．０％及びＮｂを０．
１〜１．０％を含有することを特徴とする請求項１及び
２記載の鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステン
レス鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26140289A JPH03122256A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26140289A JPH03122256A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122256A true JPH03122256A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17361370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26140289A Pending JPH03122256A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 鋳造性に優れた高耐食性高強度二相組織ステンレス鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122256A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508562A (en) * | 1992-12-08 | 1996-04-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Outer electrode structure for a chip type electronic part appropriate for reflow soldering |
| WO2011142423A1 (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-17 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械部品用素材の製造方法及び回転機械部品の製造方法、回転機械部品用素材、回転機械部品並びに遠心圧縮機 |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26140289A patent/JPH03122256A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508562A (en) * | 1992-12-08 | 1996-04-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Outer electrode structure for a chip type electronic part appropriate for reflow soldering |
| WO2011142423A1 (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-17 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械部品用素材の製造方法及び回転機械部品の製造方法、回転機械部品用素材、回転機械部品並びに遠心圧縮機 |
| JP2011236491A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械部品用素材の製造方法及び回転機械部品の製造方法、回転機械部品用素材、回転機械部品並びに遠心圧縮機 |
| CN102884208A (zh) * | 2010-05-13 | 2013-01-16 | 三菱重工业株式会社 | 旋转机械部件用坯料的制造方法及旋转机械部件的制造方法、旋转机械部件用坯料、旋转机械部件以及离心式压缩机 |
| US9297389B2 (en) | 2010-05-13 | 2016-03-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of manufacturing material for rotary machine component, method of manufacturing rotary machine component, material for rotary machine component, rotary machine component, and centrifugal compressor |
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