JPH03248798A - 耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ - Google Patents
耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤInfo
- Publication number
- JPH03248798A JPH03248798A JP4235290A JP4235290A JPH03248798A JP H03248798 A JPH03248798 A JP H03248798A JP 4235290 A JP4235290 A JP 4235290A JP 4235290 A JP4235290 A JP 4235290A JP H03248798 A JPH03248798 A JP H03248798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- ferritic stainless
- welding wire
- arc welding
- heat resistant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding In General (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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、高温強度に優れた耐熱フェライト系ステンレ
ス鋼、特に自動車排気系や各種燃焼装置のような高温度
における耐熱性を要求される部品などに使用されるステ
ンレス鋼のガスシールドアーり溶接ワイヤに関する。
ス鋼、特に自動車排気系や各種燃焼装置のような高温度
における耐熱性を要求される部品などに使用されるステ
ンレス鋼のガスシールドアーり溶接ワイヤに関する。
（従来の技術）
耐熱用材料としては、−ｉ的には、オーステナイト系ス
テンレス鋼の方がフェライト系よりも広く使われている
。しかし、オーステナイト系のステンレス鋼は、高価で
ある上に、フェライト系ステンレス鋼に比べて、熱膨張
係数が大きく、熱疲労特性に劣る。したがって、自動車
の排気系部品、特に排気マニホールドのように、加熱・
冷却の温度サイクルを受けるような用途には不利である
。
テンレス鋼の方がフェライト系よりも広く使われている
。しかし、オーステナイト系のステンレス鋼は、高価で
ある上に、フェライト系ステンレス鋼に比べて、熱膨張
係数が大きく、熱疲労特性に劣る。したがって、自動車
の排気系部品、特に排気マニホールドのように、加熱・
冷却の温度サイクルを受けるような用途には不利である
。
一方、フェライト系ステンレス鋼は、一般にオーステナ
イト系ステンレス鋼よりも熱膨張係数が小さいので熱疲
労特性に優れ、さらにスケールの耐剥離性にも優れてい
るため、排気マニホールドのような加熱・冷却の温度サ
イクルを受けるような用途には適していると言える。し
かしながら、フェライト系ステンレス鋼は、高温での強
度が低いため、９００°Ｃ以上の高温で使用される場合
には、高温強度の点で不安が残る。自動車の排気系にお
いては、近年の排ガス規制の強化、エンジン出力の向上
、燃費改善などに対応して、排ガス温度はますます上昇
する傾向にあり、排気マニホールド等の部品には、さら
に優れた高温強度が要求されるようになってきた。特開
昭６４−８２５４号公報では、自動車エンジンのマニホ
ールド用鋼として高温強度を改善したフェライト系ステ
ンレス鋼が開発されている。また、ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ
Ｖｏｌ、 ２ （１９８９）−１８４０には、それに
対応可能なミグ溶接用ワイヤの開発結果の報告がなされ
ている。
イト系ステンレス鋼よりも熱膨張係数が小さいので熱疲
労特性に優れ、さらにスケールの耐剥離性にも優れてい
るため、排気マニホールドのような加熱・冷却の温度サ
イクルを受けるような用途には適していると言える。し
かしながら、フェライト系ステンレス鋼は、高温での強
度が低いため、９００°Ｃ以上の高温で使用される場合
には、高温強度の点で不安が残る。自動車の排気系にお
いては、近年の排ガス規制の強化、エンジン出力の向上
、燃費改善などに対応して、排ガス温度はますます上昇
する傾向にあり、排気マニホールド等の部品には、さら
に優れた高温強度が要求されるようになってきた。特開
昭６４−８２５４号公報では、自動車エンジンのマニホ
ールド用鋼として高温強度を改善したフェライト系ステ
ンレス鋼が開発されている。また、ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ
Ｖｏｌ、 ２ （１９８９）−１８４０には、それに
対応可能なミグ溶接用ワイヤの開発結果の報告がなされ
ている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、９５０〜１０００°Ｃといった高温にな
ると、このクラスの鋼の高温強度でも不十分である。そ
こで、本発明は、従来のフェライト系ステンレス鋼より
も、９５０〜１０００″Ｃでの高温強度に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼の溶接金属を得ることのできる耐熱
フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワ
イヤの提供を目的としたものである。
ると、このクラスの鋼の高温強度でも不十分である。そ
こで、本発明は、従来のフェライト系ステンレス鋼より
も、９５０〜１０００″Ｃでの高温強度に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼の溶接金属を得ることのできる耐熱
フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワ
イヤの提供を目的としたものである。
（課題を解決するための手段）
一般に、金属材料の高温強度を上昇させる手段としでは
、析出強化や固溶強化が知られており、９５０°Ｃ以上
の高温では、大部分の析出物は再固溶あるいは粗大化し
てしまい強化には寄与しなくなると考えられている。
、析出強化や固溶強化が知られており、９５０°Ｃ以上
の高温では、大部分の析出物は再固溶あるいは粗大化し
てしまい強化には寄与しなくなると考えられている。
そこで、本発明者らは、固溶強化による高温強度向上を
めざし、フェライト系ステンレス鋼溶接金属の高温強度
に及ぼす固溶元素の効果を種々検討した結果、Ｎｂが固
溶強化に最も有効であることを見出し、本発明に至った
。
めざし、フェライト系ステンレス鋼溶接金属の高温強度
に及ぼす固溶元素の効果を種々検討した結果、Ｎｂが固
溶強化に最も有効であることを見出し、本発明に至った
。
すなわち、本発明は、重量％において、Ｃ： ０．０３
％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｃｒ：１６
〜２２％、Ｎ ： ０．０３％以下および１．０≧Ｎｂ
（％）−７，７４（Ｃ（％）＋６／７Ｎ（％）｝≧０
．３ の関係を満足するような量のＮｂを含有し、残部がＰｅ
および製造上の不可避的不純物からなることを特徴とす
る高温強度に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガ
スシールドアーク溶接ワイヤを要旨とするものである。
％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｃｒ：１６
〜２２％、Ｎ ： ０．０３％以下および１．０≧Ｎｂ
（％）−７，７４（Ｃ（％）＋６／７Ｎ（％）｝≧０
．３ の関係を満足するような量のＮｂを含有し、残部がＰｅ
および製造上の不可避的不純物からなることを特徴とす
る高温強度に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガ
スシールドアーク溶接ワイヤを要旨とするものである。
（作 用）
Ｎｂを１．０≧Ｎｂ （％）−７，７４（Ｃ（％）＋６
／７Ｎ（％）） ≧０．３ の関係を満足するような範囲で添加することが本発明の
特徴である。この主旨は、固溶のＮｂ量を確保するため
のもので、析出するＮｂ量すなわちＮｂＣあるいはＮｂ
Ｎとして消耗されるＮｂ量を予め多めに添加しておくた
めのものである。
／７Ｎ（％）） ≧０．３ の関係を満足するような範囲で添加することが本発明の
特徴である。この主旨は、固溶のＮｂ量を確保するため
のもので、析出するＮｂ量すなわちＮｂＣあるいはＮｂ
Ｎとして消耗されるＮｂ量を予め多めに添加しておくた
めのものである。
Ｎｂおよび（Ｃ＋６／７Ｎ）量を種々変化させたフェラ
イト系ステンレス鋼製ワイヤを使用し作成した溶接金属
の９５０°Ｃにおける０、２％耐力の値をワイヤ中のＮ
ｂおよび（Ｃ＋６／７Ｎ）量で整理した結果を第１図に
示す。なお、試験時において、継手溶接部では、母材に
て破断すると溶接金属の評価が不可能であるため試験部
はすべて溶接金属になるように試験片を作成している。
イト系ステンレス鋼製ワイヤを使用し作成した溶接金属
の９５０°Ｃにおける０、２％耐力の値をワイヤ中のＮ
ｂおよび（Ｃ＋６／７Ｎ）量で整理した結果を第１図に
示す。なお、試験時において、継手溶接部では、母材に
て破断すると溶接金属の評価が不可能であるため試験部
はすべて溶接金属になるように試験片を作成している。
図より明らかなように、Ｃ，Ｎ量が少な（、Ｎｂ量が多
いほど高温強度は高くなり、Ｎｂ量が［７，７４（Ｃ（
％）＋６／７Ｎ（％））＋０．３］（％）以上でその効
果は著しい。これは、ＣあるいはＮと結合していないフ
リーな固溶Ｎｂが高温強度に寄与しているためである。
いほど高温強度は高くなり、Ｎｂ量が［７，７４（Ｃ（
％）＋６／７Ｎ（％））＋０．３］（％）以上でその効
果は著しい。これは、ＣあるいはＮと結合していないフ
リーな固溶Ｎｂが高温強度に寄与しているためである。
しかしながら、Ｎｂ量が［７，７４（Ｃ（％） ＋６／
７Ｎ （％））＋１．Ｏ］（％）超になると、高温強度
は飽和し、また、過剰にＮｂを添加するとＬａνｅｓ相
が析出して靭性を低下させるばかりでなく、溶接高温割
れ感受性をも高めるため、Ｎｂの上限を［７，７４（Ｃ
（％） ＋６／７Ｎ （％））＋１．０］（％）とした
。なお、溶接金属作成はＴＩＧ溶接法を用い、その溶接
条件は実施例中の第２表に示したものと同一である。
７Ｎ （％））＋１．Ｏ］（％）超になると、高温強度
は飽和し、また、過剰にＮｂを添加するとＬａνｅｓ相
が析出して靭性を低下させるばかりでなく、溶接高温割
れ感受性をも高めるため、Ｎｂの上限を［７，７４（Ｃ
（％） ＋６／７Ｎ （％））＋１．０］（％）とした
。なお、溶接金属作成はＴＩＧ溶接法を用い、その溶接
条件は実施例中の第２表に示したものと同一である。
次に、本発明ワイヤのその他の成分組成の限定理由につ
いて説明する。
いて説明する。
ＣおよびＮは、Ｎｂと化合物をつくり、高温強度に有効
な固溶Ｎｂ量を減少せしめる。したがって、ＣおよびＮ
量はできるだけ低い方が望ましく、このため、それぞれ
０．０３％以下とした。
な固溶Ｎｂ量を減少せしめる。したがって、ＣおよびＮ
量はできるだけ低い方が望ましく、このため、それぞれ
０．０３％以下とした。
Ｓｔは溶接金属のＣｒの脱酸材として、また、耐酸化性
の向上にも有効な元素であるが、反面、材料の加工性を
低下させる。したがって、１％以下とした。
の向上にも有効な元素であるが、反面、材料の加工性を
低下させる。したがって、１％以下とした。
ＭｎはＳｉの脱酸作用を促進する元素であるが、１％を
超えると硬化が無視できなくなる。したがって、上限を
１％とした。
超えると硬化が無視できなくなる。したがって、上限を
１％とした。
Ｃｒは、基本的な耐酸化性、耐食性を確保するために、
１６％以上が必要である。しかしながら、２２％を超え
ると、鋼の成形加工性の面で好ましくない。したがって
、１６〜２２％とした。
１６％以上が必要である。しかしながら、２２％を超え
ると、鋼の成形加工性の面で好ましくない。したがって
、１６〜２２％とした。
（実施例）
第１表に示す化学成分の供試材を真空溶解し、２５ｋｇ
鋼塊を作成した。これらの鋼塊から熱間鍛造および冷間
加工によって、０．９ｍｍφｍｍ中とし、溶接金属を作
成し、高温引張り試験に供した。その試験結果も、第１
表に同時に示した。まお、溶接条件を第２表に、これら
のワイヤにより得られた溶接金属成分を第３表にそれぞ
れ示した。
鋼塊を作成した。これらの鋼塊から熱間鍛造および冷間
加工によって、０．９ｍｍφｍｍ中とし、溶接金属を作
成し、高温引張り試験に供した。その試験結果も、第１
表に同時に示した。まお、溶接条件を第２表に、これら
のワイヤにより得られた溶接金属成分を第３表にそれぞ
れ示した。
第１表より明らかなとおり、本発明ワイヤによる溶接金
属は、Ｎｂ量および（Ｃ＋６／７Ｎ）量を適正化するこ
とによって、従来技術（比較ワイヤ■〜■）よりも高温
強度に優れていることが分かる。なお、比較ワイヤ■〜
■はＮｂ添加量が少ないため、■〜■は（Ｃ＋６／７Ｎ
）量が多いため、いずれも高温強化に寄与する固溶Ｎｂ
量が少なくなり、高温強度が低くなったものである。ま
た、比較ワイヤ■については、十分な高温強度が得られ
ているが、粒界において、析出物が多く観察され、かつ
延性に乏しいため、本発明から除外した例である。
属は、Ｎｂ量および（Ｃ＋６／７Ｎ）量を適正化するこ
とによって、従来技術（比較ワイヤ■〜■）よりも高温
強度に優れていることが分かる。なお、比較ワイヤ■〜
■はＮｂ添加量が少ないため、■〜■は（Ｃ＋６／７Ｎ
）量が多いため、いずれも高温強化に寄与する固溶Ｎｂ
量が少なくなり、高温強度が低くなったものである。ま
た、比較ワイヤ■については、十分な高温強度が得られ
ているが、粒界において、析出物が多く観察され、かつ
延性に乏しいため、本発明から除外した例である。
第
表
（発明の効果）
本発明により、従来のフェライト系ステンレス鋼溶接金
属よりも９５０〜１０００°Ｃでの高温強度が格段に優
れた溶接金属を得られた。また、その特性は、排気系等
の溶接部が具備すべき特性を十分に満たしており、その
効果は大きい。
属よりも９５０〜１０００°Ｃでの高温強度が格段に優
れた溶接金属を得られた。また、その特性は、排気系等
の溶接部が具備すべき特性を十分に満たしており、その
効果は大きい。
第１図はフェライト系ステンレス鋼溶接金属の高温強度
に対するＮｂと（ｃ＋６／７Ｎ）量の関係を整理した図
、第２図は実施例の溶接条件の一つである開先形状を示
す図である。
に対するＮｂと（ｃ＋６／７Ｎ）量の関係を整理した図
、第２図は実施例の溶接条件の一つである開先形状を示
す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％において、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：１％以下
、Ｍｎ：１％以下、Ｃｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０３
％以下および １．０≧Ｎｂ（％）−７．７４｛Ｃ（％）＋６／７Ｎ（
％）｝≧０．３ の関係を満足するような量のＮｂを含有し、残部がＦｅ
および製造上の不可避的不純物からなることを特徴とす
る高温強度に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガ
スシールドアーク溶接ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235290A JPH03248798A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235290A JPH03248798A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248798A true JPH03248798A (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12633642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4235290A Pending JPH03248798A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03248798A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008132515A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼溶接金属および溶接ワイヤ |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4235290A patent/JPH03248798A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008132515A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼溶接金属および溶接ワイヤ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5138504B2 (ja) | 排ガス流路部材用フェライト系ステンレス鋼 | |
| JP3967515B2 (ja) | マフラー用チタン合金材およびマフラー | |
| WO1991014796A1 (en) | Heat-resistant ferritic stainless steel excellent in low-temperature toughness, weldability and heat resistance | |
| CN108026623B (zh) | 铁素体系不锈钢 | |
| JP3427502B2 (ja) | 自動車排気系部材用フェライトステンレス鋼 | |
| KR102658542B1 (ko) | 고Cr 페라이트계 내열강용 피복 아크 용접봉 | |
| JP4173611B2 (ja) | 二重構造エキゾーストマニホールドの内管用オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP5428396B2 (ja) | 耐熱性と溶接性に優れるフェライト系ステンレス鋼 | |
| WO1997034020A1 (en) | Ferritic stainless steel for exhaust system equipment of vehicle | |
| JPH06142980A (ja) | 高温強度の優れたオーステナイト鋼用溶接材料 | |
| JPH08260107A (ja) | 耐酸化性と高温強度に優れたフェライト系ステンレス鋼 | |
| JPH03248798A (ja) | 耐熱フェライト系ステンレス鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ | |
| JPH03122248A (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 | |
| JP2561592B2 (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用溶接材料 | |
| JP3004784B2 (ja) | 高温用高靱性フェライト系ステンレス鋼 | |
| JP2003311473A (ja) | Ｎｉ基高Ｃｒ合金用溶加材 | |
| JP3254002B2 (ja) | 高温用ボルト材 | |
| JPS6046353A (ja) | 耐熱鋼 | |
| JP3137426B2 (ja) | 高温ボルト材 | |
| JPH03122247A (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 | |
| JPH06136488A (ja) | 加工性、耐高温塩害性および高温強度に優れたフェライト系ステンレス鋼 | |
| JP3021656B2 (ja) | 耐高温塩害性及び高温強度に優れたフェライト系ステンレス鋼 | |
| JPH01159355A (ja) | 耐熱鋳鋼 | |
| JPH0741905A (ja) | 自動車排気系用鋼 | |
| JP2002035988A (ja) | 溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法 |