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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- stainless steel
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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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