JPH03126842A - 高耐食オーステナイトステンレス鋼 - Google Patents
高耐食オーステナイトステンレス鋼Info
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- JPH03126842A JPH03126842A JP26309689A JP26309689A JPH03126842A JP H03126842 A JPH03126842 A JP H03126842A JP 26309689 A JP26309689 A JP 26309689A JP 26309689 A JP26309689 A JP 26309689A JP H03126842 A JPH03126842 A JP H03126842A
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Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高耐食オーステナイトステンレス鋼に関し、特
にボイラの過熱器管、ゴミ焼却炉、石油精製装置、アン
モニア合成装置及びエンジン部品にも適用可能な同調に
関する。
にボイラの過熱器管、ゴミ焼却炉、石油精製装置、アン
モニア合成装置及びエンジン部品にも適用可能な同調に
関する。
環境中に硫黄、塩素及びこれらの化合物が存在する場合
、高温での腐食量が増加することが知られている。ボイ
ラの過熱器管には従来５ｕＳ３２１ＨＴＢ 、 ５ＩＪ
Ｓ ３４７ＨＴＢあるいはＳＯ３３１０系のオーステナ
イトステンレス鋼が用いられている。
、高温での腐食量が増加することが知られている。ボイ
ラの過熱器管には従来５ｕＳ３２１ＨＴＢ 、 ５ＩＪ
Ｓ ３４７ＨＴＢあるいはＳＯ３３１０系のオーステナ
イトステンレス鋼が用いられている。
過熱器等の高温部ではメタル温度の上昇に伴ない硫黄成
分あるいは塩素成分による高温腐食が問題となる。従来
のステンレス鋼では硫黄分あるいは塩素分の少ない燃料
を使用するボイラ環境では、充分な耐食性が得られるも
のの、硫黄分あるいは塩素分が０，５％を超えると燃料
を使用した場合には高温腐食が発生し、特に塩素は５０
０℃でも腐食を促進し、過熱器管の減肉を生じるため、
定期的な鋼管の取替えが必要であった。
分あるいは塩素成分による高温腐食が問題となる。従来
のステンレス鋼では硫黄分あるいは塩素分の少ない燃料
を使用するボイラ環境では、充分な耐食性が得られるも
のの、硫黄分あるいは塩素分が０，５％を超えると燃料
を使用した場合には高温腐食が発生し、特に塩素は５０
０℃でも腐食を促進し、過熱器管の減肉を生じるため、
定期的な鋼管の取替えが必要であった。
従来のステンレス鋼はその表面に主にＣｒ酸化物からな
る保護性のある酸化皮膜を形成するため、高温でも安定
した耐食性を有しているが、環境中に硫黄成分あるいは
塩素成分が多量に含まれる場合には硫化物あるいは塩化
物を形成することにより酸化皮膜の保護性が劣化し、耐
食性の低下を招く結果となっていた。
る保護性のある酸化皮膜を形成するため、高温でも安定
した耐食性を有しているが、環境中に硫黄成分あるいは
塩素成分が多量に含まれる場合には硫化物あるいは塩化
物を形成することにより酸化皮膜の保護性が劣化し、耐
食性の低下を招く結果となっていた。
本発明は上記技術水準に鑑み、硫黄、塩素の存在する環
境下においても良好な耐食性を示すオーステナイトステ
ンレス鋼を提供しようとするものである。
境下においても良好な耐食性を示すオーステナイトステ
ンレス鋼を提供しようとするものである。
本発明は重量％にて、Ｃ： ０．０３％以下、Ｍｎ：１
〜８％、Ｃｒ：１２〜２５％、Ｎｉ：１２〜２８％、＾
１：ｌ〜７％とし残部がＦｅ及び不可避的不純物からな
る高耐食オーステナイトステンレス鋼である。
〜８％、Ｃｒ：１２〜２５％、Ｎｉ：１２〜２８％、＾
１：ｌ〜７％とし残部がＦｅ及び不可避的不純物からな
る高耐食オーステナイトステンレス鋼である。
以下、本発明の高耐食オーステナイトステンレス鋼の成
分限定理由を説明する。以下、％は重量％を意味する。
分限定理由を説明する。以下、％は重量％を意味する。
■Ｃ：Ｃは粒界の炭化物析出を抑制し、鋭敏化による耐
粒界腐食性の劣化を防止するため、上限を０．０３％と
した。
粒界腐食性の劣化を防止するため、上限を０．０３％と
した。
■＾１：Ａｌは硫黄との親和力が強く保護性皮膜に及ぼ
す硫黄の悪影響を抑制すると共にＡｌ２Ｏ３を形成し保
護性を高める効果を有するものの、多量の添加は機械的
性質の劣化をもたらすため、その範囲を１〜７％とした
。
す硫黄の悪影響を抑制すると共にＡｌ２Ｏ３を形成し保
護性を高める効果を有するものの、多量の添加は機械的
性質の劣化をもたらすため、その範囲を１〜７％とした
。
■Ｍｎ ： Ｍｎは硫黄及び塩素との親和力が強く保護
性皮膜に及ぼす硫黄の悪影響を抑制すると共に安定塩化
物を形成して塩素を固定する効果を有する。またオース
テイト相を安定化する効果があり、＾ｌ添加によるオー
テスナイト相の不安定化を抑制できる。しかしながら多
量の添加はσ相生底を促進し機械的性質を劣化させるた
め、その範囲を１〜８％とした。
性皮膜に及ぼす硫黄の悪影響を抑制すると共に安定塩化
物を形成して塩素を固定する効果を有する。またオース
テイト相を安定化する効果があり、＾ｌ添加によるオー
テスナイト相の不安定化を抑制できる。しかしながら多
量の添加はσ相生底を促進し機械的性質を劣化させるた
め、その範囲を１〜８％とした。
■Ｃｒ ： ＣｒはＣｒ２Ｏ＋を形成し保護性皮膜とし
て作用する。Ｃ「含有量の低下は耐腐食性を劣化させる
ことから、その下限を１２％とした。また、多量の添加
はσ相生底を促進し機械的性質を劣化をもたらすため、
その上限を２５％とした。
て作用する。Ｃ「含有量の低下は耐腐食性を劣化させる
ことから、その下限を１２％とした。また、多量の添加
はσ相生底を促進し機械的性質を劣化をもたらすため、
その上限を２５％とした。
■Ｎｉ ： Ｎｉはオーテスナイト相を安定化させるの
に必要な元素であり、本発明鋼の成分から、その下限は
１２％とした。また多量の添加は熱間加工性を損なうた
め、その上限を２５％とした。
に必要な元素であり、本発明鋼の成分から、その下限は
１２％とした。また多量の添加は熱間加工性を損なうた
め、その上限を２５％とした。
環境中の硫黄、塩素及びこれらの化合物が存在する場合
、高温腐食を抑制する手法として（１）硫黄及び塩素の
影響を減じること、及び（２）保護性皮膜の保護性を高
めることの２つが考えられる。
、高温腐食を抑制する手法として（１）硫黄及び塩素の
影響を減じること、及び（２）保護性皮膜の保護性を高
めることの２つが考えられる。
本発明で採用した手法は
（ｉ）硫黄と優先的に反応する元素を添加する。
（ｉｉ）塩素と反応し、かつその化合物の蒸気圧の低い
元素を添加する。
元素を添加する。
（ｉｉｉ ）保護性皮膜を緻密化し、自己拡散係数を低
下させる元素を添加する。
下させる元素を添加する。
の３つで、具体的にはＡｌは（’ｉ）及び（ｉｉｉ ）
の効果、Ｍｎは（ｉ）及び（ｉｉ ）の効果を狙って添
加する。
の効果、Ｍｎは（ｉ）及び（ｉｉ ）の効果を狙って添
加する。
この結果、合金表面にＣｒ２Ｌ及び八１２０゜を主とす
る緻密な保護性皮膜が形成され、硫黄成分に対しては＾
１２Ｓ、及びＭｎＳの安定硫化物を形成し、塩素成分に
対してはＮｉＣｌ２及びＭｎＣ１□の安定塩化物を形成
して、保護性皮膜の劣化を防止できた。このため、合金
の耐食性は著しく改善される。
る緻密な保護性皮膜が形成され、硫黄成分に対しては＾
１２Ｓ、及びＭｎＳの安定硫化物を形成し、塩素成分に
対してはＮｉＣｌ２及びＭｎＣ１□の安定塩化物を形成
して、保護性皮膜の劣化を防止できた。このため、合金
の耐食性は著しく改善される。
供試材として第１表に示す異なる組成をもつ試料Ａ−Ｌ
の１２種を溶製した。供試材はアーク溶解炉により溶解
、鋳造後、ＡＩ中で熱間圧延を行ない、寸法が２５ＬＸ
１５’ Ｘ３ｔの板状試験片を製作した。試験片はＡＩ
中で１２００℃×３０分、空冷の溶体化処理を行った後
、全表面を＃６００エメリー紙で研磨仕上げした。
の１２種を溶製した。供試材はアーク溶解炉により溶解
、鋳造後、ＡＩ中で熱間圧延を行ない、寸法が２５ＬＸ
１５’ Ｘ３ｔの板状試験片を製作した。試験片はＡＩ
中で１２００℃×３０分、空冷の溶体化処理を行った後
、全表面を＃６００エメリー紙で研磨仕上げした。
次いで、これらの供試材の耐食製を調査するため、ボイ
ラ環境の一例を模擬して以下の条件で腐食試験を行った
。なお、試験方法としてはルツボに灰を入れ試験片を埋
め込み、これを電気炉中でガスを流しながら過熱する方
式を採用した。
ラ環境の一例を模擬して以下の条件で腐食試験を行った
。なお、試験方法としてはルツボに灰を入れ試験片を埋
め込み、これを電気炉中でガスを流しながら過熱する方
式を採用した。
○試験温度・・・５２０℃
○試験時間・・・１００時間
○雰囲気ガスー −・Ｎ２−５％０２−１０％ＣＯｚ−
５０ｐｐｍＳＯ２０付着灰組成・・・７０％ＮａｚＳＯ
４，１５％に２ＳＯ，。
５０ｐｐｍＳＯ２０付着灰組成・・・７０％ＮａｚＳＯ
４，１５％に２ＳＯ，。
３％ＮａＣ１及び１２％ｖ２０．の混合塩
腐食試験結果を第１図に示す。これからＭｎ１ｗｔ％以
上、かつＡｌ １ ｗｔ％以上の試料は優れた耐食性を
もつことが分かる。
上、かつＡｌ １ ｗｔ％以上の試料は優れた耐食性を
もつことが分かる。
これらの供試材の幾つかを常温で引張試験した結果を第
２図に示す。これからＭｎ８ｗｔ％以上あるいはＡｌ
７ ｗｔ％以上の試料では伸びが１０％以下で十分な機
械的性質を有しないことが分かる。
２図に示す。これからＭｎ８ｗｔ％以上あるいはＡｌ
７ ｗｔ％以上の試料では伸びが１０％以下で十分な機
械的性質を有しないことが分かる。
以上の腐食試験及び引張試験の結果からＡＩの成分範囲
として１ｗｔ％以上７ｗｔ％以下及びＭｎの成分範囲と
して１ｗｔ％辺上８ｗｔ％以下が定まる。
として１ｗｔ％以上７ｗｔ％以下及びＭｎの成分範囲と
して１ｗｔ％辺上８ｗｔ％以下が定まる。
本発明により、硫黄、塩素及びそれらの化合物中で全面
腐食量が小さいばかりでなく、粒界腐食を起こさない優
れた耐食製を有し、かつ、均一オーテスナイト相であリ
ボイラ用管材として十分な機械的性質を有するオーテス
ナイトステンレス鋼が提供される。
腐食量が小さいばかりでなく、粒界腐食を起こさない優
れた耐食製を有し、かつ、均一オーテスナイト相であリ
ボイラ用管材として十分な機械的性質を有するオーテス
ナイトステンレス鋼が提供される。
第１図は本発明の腐食量に及ぼす八ｌ及びＭｎの影響を
示す図表、第２図は本発明の伸びに及ぼす八ｌ及びＭｎ
の影響を示す図表である。
示す図表、第２図は本発明の伸びに及ぼす八ｌ及びＭｎ
の影響を示す図表である。
Claims (1)
- 重量％にて、Ｃ：０．０３％以下、Ｍｎ：１〜８％、Ｃ
ｒ：１２〜２５％、Ｎｉ：１２〜２８％、Ａｌ：１〜７
％とし残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる高耐食オ
ーステナイトステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26309689A JPH03126842A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 高耐食オーステナイトステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26309689A JPH03126842A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 高耐食オーステナイトステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03126842A true JPH03126842A (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=17384774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26309689A Pending JPH03126842A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 高耐食オーステナイトステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03126842A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108779538A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-11-09 | 韩国科学技术院 | 高强度Fe-Cr-Ni-Al多相不锈钢及其制造方法 |
| CN112553536A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-26 | 广西永烨金属材料科技有限公司 | 一种奥氏体核级合金钢的制作方法 |
| CN112981056A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 南昌大学 | 一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的改性904l合金的制备方法 |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP26309689A patent/JPH03126842A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108779538A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-11-09 | 韩国科学技术院 | 高强度Fe-Cr-Ni-Al多相不锈钢及其制造方法 |
| CN112553536A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-26 | 广西永烨金属材料科技有限公司 | 一种奥氏体核级合金钢的制作方法 |
| CN112981056A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 南昌大学 | 一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的改性904l合金的制备方法 |
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