JPH04228542A - 自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼Info
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- JPH04228542A JPH04228542A JP40837690A JP40837690A JPH04228542A JP H04228542 A JPH04228542 A JP H04228542A JP 40837690 A JP40837690 A JP 40837690A JP 40837690 A JP40837690 A JP 40837690A JP H04228542 A JPH04228542 A JP H04228542A
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- Exhaust Silencers (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用マフラ凝縮水
中で優れた耐食性を示し、かつ機械的強度の小さいフェ
ライト系ステンレス鋼に関する。
中で優れた耐食性を示し、かつ機械的強度の小さいフェ
ライト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用マフラの材料としては１
８重量％以下のＣｒに加えてＣｕ，Ｎｉ，Ｍｏを添加元
素としてが含有するフェライト系ステンレス鋼が用いら
れていた。これらの鋼種は必ずしも自動車マフラ用材料
として開発された鋼種ではなく、自動車マフラ凝縮水中
での充分な耐食性を備えているとは言えなかった。また
用途目的が自動車マフラを対象としていることから、耐
食性に優れ、かつ機械的強度の低い材料が求められてい
た。
８重量％以下のＣｒに加えてＣｕ，Ｎｉ，Ｍｏを添加元
素としてが含有するフェライト系ステンレス鋼が用いら
れていた。これらの鋼種は必ずしも自動車マフラ用材料
として開発された鋼種ではなく、自動車マフラ凝縮水中
での充分な耐食性を備えているとは言えなかった。また
用途目的が自動車マフラを対象としていることから、耐
食性に優れ、かつ機械的強度の低い材料が求められてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を示し、
かつ加工性の確保のために機械的強度の小さいフェライ
ト系ステンレス鋼を提供しようとするものである。
目的は、自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を示し、
かつ加工性の確保のために機械的強度の小さいフェライ
ト系ステンレス鋼を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、自動車マ
フラ凝縮水中でのフェライト系ステンレス鋼の耐食性に
及ぼす構成元素の影響を調査した結果、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｏの添加が有効である。特にＣｏは高Ｃｒ添加時
に耐凝縮水腐食性を大きく改善し、また機械的強度をほ
とんど増加させないことがわかった。
フラ凝縮水中でのフェライト系ステンレス鋼の耐食性に
及ぼす構成元素の影響を調査した結果、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｏの添加が有効である。特にＣｏは高Ｃｒ添加時
に耐凝縮水腐食性を大きく改善し、また機械的強度をほ
とんど増加させないことがわかった。
【０００５】そこで、上記の知見をもとに、成分元素の
最適組成範囲を検討し、以下に示すように合金組成範囲
を決定したものである。
最適組成範囲を検討し、以下に示すように合金組成範囲
を決定したものである。
【０００６】すなわち、本発明は、
Ｃ：０．０５重量％以下
Ｓｉ：１．５０重量％以下
Ｍｎ：２．０重量％以下
Ｐ ：０．０５重量％以下
Ｓ ：０．０３重量％以下
Ｃｒ：２３．０を越え３０．０重量％以下Ｃｏ：０．０
１〜３．０重量％ Ｎ ：０．０５重量％以下 Ａｌ：０．００５ 〜１．０重量％以下を含み、かつ Ｂ ：０．００５ 重量％以下 Ｔｉ：０．０５〜１．０重量％ Ｔａ：０．０１〜１．０重量％ Ｖ ：０．０５〜１．０重量％ Ｚｒ：０．０１〜１．０重量％ の内一種あるいは二種以上を含み、残部がＦｅおよび不
可避的不純物よりなることを特徴とする、自動車マフラ
凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレ
ス鋼を提供するものである。
１〜３．０重量％ Ｎ ：０．０５重量％以下 Ａｌ：０．００５ 〜１．０重量％以下を含み、かつ Ｂ ：０．００５ 重量％以下 Ｔｉ：０．０５〜１．０重量％ Ｔａ：０．０１〜１．０重量％ Ｖ ：０．０５〜１．０重量％ Ｚｒ：０．０１〜１．０重量％ の内一種あるいは二種以上を含み、残部がＦｅおよび不
可避的不純物よりなることを特徴とする、自動車マフラ
凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレ
ス鋼を提供するものである。
【０００７】上記成分に加え、さらに
Ｃｕ：１．０重量％以下
Ｎｉ：１．０重量％以下
Ｍｏ：３．０重量％以下
Ｗ ：１．０重量％以下
Ｓｎ：１．０重量％以下
を含んでいてもよい。
【０００８】上記成分に加え、さらに
Ｃａ：０．０１０重量％以下を含んでいてもよい。
【０００９】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】この発明による上記鋼組成の限定理由は次
の通りである。
の通りである。
【００１１】Ｃはフェライト系ステンレス鋼においては
固溶限が小さく、主としてＣｒ炭化物として析出し粒界
腐食を引き起こすため出来るだけ少ない方が望ましく、
０．０５重量％を上限とした。
固溶限が小さく、主としてＣｒ炭化物として析出し粒界
腐食を引き起こすため出来るだけ少ない方が望ましく、
０．０５重量％を上限とした。
【００１２】Ｓｉは脱酸剤として必要な元素であるが、
多量に添加すると靭性を低下させ加工性を害するため、
上限を１．５重量％以下とした。
多量に添加すると靭性を低下させ加工性を害するため、
上限を１．５重量％以下とした。
【００１３】Ｍｎは一般に脱酸剤として使用されるが、
鋼中で硫化物を形成し著しく耐食性を悪化させるため含
有量は低い方が望ましいが製造時の経済性を考慮して上
限を２．０重量％以下に設定した。
鋼中で硫化物を形成し著しく耐食性を悪化させるため含
有量は低い方が望ましいが製造時の経済性を考慮して上
限を２．０重量％以下に設定した。
【００１４】Ｐは、熱間加工性の点から少ない方が望ま
しく、０．０５重量％以下にする必要がある。
しく、０．０５重量％以下にする必要がある。
【００１５】またＳも熱間加工性及び耐食性の点から少
ない方が望ましく、０．０３重量％以下にする必要があ
る。
ない方が望ましく、０．０３重量％以下にする必要があ
る。
【００１６】Ｃｏは、自動車マフラ凝縮水中での耐食性
を著しく改善し、特に高Ｃｒ域において、その効果が大
きい。また、従来の研究によると普通鋼及びオーステナ
イト系ステンレス鋼においては、Ｃｏの添加による降伏
応力の増加は小さいとされているが、本発明者らの研究
によるとフェライト系ステンレス鋼においてもＣｏの添
加は降伏応力の増加を生ぜしめないことがわかった。従
って、Ｃｏの添加により降伏強度を高くすることなく耐
食性を改善することが可能となった。以上の効果を充分
に発揮させるために添加量の下限を０．０１重量％とし
た。また、Ｃｏはオーステナイト生成元素であり、多量
に添加はフェライト組織を不安定にするため、上限を３
．０重量％に設定した。
を著しく改善し、特に高Ｃｒ域において、その効果が大
きい。また、従来の研究によると普通鋼及びオーステナ
イト系ステンレス鋼においては、Ｃｏの添加による降伏
応力の増加は小さいとされているが、本発明者らの研究
によるとフェライト系ステンレス鋼においてもＣｏの添
加は降伏応力の増加を生ぜしめないことがわかった。従
って、Ｃｏの添加により降伏強度を高くすることなく耐
食性を改善することが可能となった。以上の効果を充分
に発揮させるために添加量の下限を０．０１重量％とし
た。また、Ｃｏはオーステナイト生成元素であり、多量
に添加はフェライト組織を不安定にするため、上限を３
．０重量％に設定した。
【００１７】Ｃｒは、本発明者らの研究によると自動車
マフラ凝縮水中での耐食性を著しく改善する効果があり
、特にＣｏと複合添加した場合に、Ｃｏの耐食性改善効
果を高Ｃｒ域において著しく促進する。図２に、実施例
で示す試験において、１．０重量％Ｃｏ添加時にＣｒ含
有量に対する最大侵食深さの変化を示した。最大侵食深
さは２３Ｃｒ以上で大きく減少しており、よってＣｒ添
加量の下限を２３重量％とした。また、多量の添加は靭
性を悪化するため、上限を３０重量％とした。
マフラ凝縮水中での耐食性を著しく改善する効果があり
、特にＣｏと複合添加した場合に、Ｃｏの耐食性改善効
果を高Ｃｒ域において著しく促進する。図２に、実施例
で示す試験において、１．０重量％Ｃｏ添加時にＣｒ含
有量に対する最大侵食深さの変化を示した。最大侵食深
さは２３Ｃｒ以上で大きく減少しており、よってＣｒ添
加量の下限を２３重量％とした。また、多量の添加は靭
性を悪化するため、上限を３０重量％とした。
【００１８】Ｎはフェライト系ステンレス鋼においては
固溶限が小さく、主としてＣｒ炭化物として析出し粒界
腐食を引き起こすため出来るだけ少ない方が望ましく、
０．０５重量％を上限とした。
固溶限が小さく、主としてＣｒ炭化物として析出し粒界
腐食を引き起こすため出来るだけ少ない方が望ましく、
０．０５重量％を上限とした。
【００１９】Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｖ，Ｚｒは、鋼溶製時
に不純物として残留したＣ，Ｎを無害化し、粒界腐食が
生じるのを防ぐ効果がある。しかし、添加元素の効果が
有効に生ずるためには、下限としてＡｌ：０．００５
重量％以上、Ｔｉ：０．０５重量％以上、Ｔａ：０．０
１重量％以上、Ｖ：０．０５重量％以上、Ｚｒ：０．０
１重量％以上の添加が必要である。但し、これらの元素
を多量に加えると加工性を阻害するため、Ａｌ：１．０
重量％、Ｔｉ：１．０重量％、Ｔａ：１．０重量％、Ｖ
：１．０重量％、Ｚｒ：１．０重量％を上限として設定
した。ＢはＮを固定化するのに効果があるが、多量の添
加は熱間加工性を劣化させるため上限を０．００５ 重
量％に定めた。
に不純物として残留したＣ，Ｎを無害化し、粒界腐食が
生じるのを防ぐ効果がある。しかし、添加元素の効果が
有効に生ずるためには、下限としてＡｌ：０．００５
重量％以上、Ｔｉ：０．０５重量％以上、Ｔａ：０．０
１重量％以上、Ｖ：０．０５重量％以上、Ｚｒ：０．０
１重量％以上の添加が必要である。但し、これらの元素
を多量に加えると加工性を阻害するため、Ａｌ：１．０
重量％、Ｔｉ：１．０重量％、Ｔａ：１．０重量％、Ｖ
：１．０重量％、Ｚｒ：１．０重量％を上限として設定
した。ＢはＮを固定化するのに効果があるが、多量の添
加は熱間加工性を劣化させるため上限を０．００５ 重
量％に定めた。
【００２０】Ｃｕは、耐孔食性を改善するが、本来オー
ステナイト生成元素であり、多量の添加はマルテンサイ
トを生じせしめ耐食性を劣化させるため、上限を１．０
重量％に設定した。
ステナイト生成元素であり、多量の添加はマルテンサイ
トを生じせしめ耐食性を劣化させるため、上限を１．０
重量％に設定した。
【００２１】Ｎｉは、自動車マフラ凝縮水中での耐食性
を改善する効果があるが、多量の添加はマルテンサイト
を生ぜせしめ耐食性を劣化させると共に、機械的強度を
著しく大きくするため上限を１．０重量％に設定した。
を改善する効果があるが、多量の添加はマルテンサイト
を生ぜせしめ耐食性を劣化させると共に、機械的強度を
著しく大きくするため上限を１．０重量％に設定した。
【００２２】Ｍｏは自動車マフラ凝縮水中での耐食性を
著しく改善する効果があるが、機械的強度を増大させ、
また高価であるため上限を３．０重量％に設定した。
著しく改善する効果があるが、機械的強度を増大させ、
また高価であるため上限を３．０重量％に設定した。
【００２３】Ｗ，Ｓｎは耐食性の改善に効果的な元素で
あり、１．０重量％以下を限度として添加する。
あり、１．０重量％以下を限度として添加する。
【００２４】Ｃａは、添加によって連続鋳造時のノズル
詰まりを防止し、その結果、帯鋼のふくれ等の欠陥を防
止し、結果として耐食性を向上させるため０．０１０重
量％以下を添加するのが望ましい。
詰まりを防止し、その結果、帯鋼のふくれ等の欠陥を防
止し、結果として耐食性を向上させるため０．０１０重
量％以下を添加するのが望ましい。
【００２５】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１）表１−１〜１−４に示す組成を有するフェ
ライト系ステンレス鋼を３０ｋｇ鋼塊に溶製した後、既
知の方法にて、熱間圧延、燒鈍、冷間圧延、仕上燒鈍し
、得られた１．０ｍｍ冷延板を試験に供した。Ｓ１〜Ｓ
５１が本発明鋼、Ｃ１〜Ｃ３が比較材である。
明する。 （実施例１）表１−１〜１−４に示す組成を有するフェ
ライト系ステンレス鋼を３０ｋｇ鋼塊に溶製した後、既
知の方法にて、熱間圧延、燒鈍、冷間圧延、仕上燒鈍し
、得られた１．０ｍｍ冷延板を試験に供した。Ｓ１〜Ｓ
５１が本発明鋼、Ｃ１〜Ｃ３が比較材である。
【００２６】耐腐食性の評価は合成凝縮水を用いた半浸
漬試験を行った。試験の外観を図１に示す。試験液はＣ
ｌ− ２０ｐｐｍ、ＮＯ３− ２０ｐｐｍ、ＳＯ３２
− ２００ｐｐｍ、ＳＯ４２− １０００ｐｐｍ、ＣＯ
３２− １５００ｐｐｍ、ＣＨ３ ＣＯＯ− ８００ｐ
ｐｍの組成を持ち、各イオンはアンモニウム塩として添
加した。ｐＨは約９．０である。試験液中に試料を半浸
漬し、８０℃恒温に保ち、試験液が完全乾固するまでを
１サイクルとして１０サイクル繰り返した。その後、最
大侵食深さを測定した。結果を表２に示す。
漬試験を行った。試験の外観を図１に示す。試験液はＣ
ｌ− ２０ｐｐｍ、ＮＯ３− ２０ｐｐｍ、ＳＯ３２
− ２００ｐｐｍ、ＳＯ４２− １０００ｐｐｍ、ＣＯ
３２− １５００ｐｐｍ、ＣＨ３ ＣＯＯ− ８００ｐ
ｐｍの組成を持ち、各イオンはアンモニウム塩として添
加した。ｐＨは約９．０である。試験液中に試料を半浸
漬し、８０℃恒温に保ち、試験液が完全乾固するまでを
１サイクルとして１０サイクル繰り返した。その後、最
大侵食深さを測定した。結果を表２に示す。
【００２７】また、Ｙ．Ｓ．を測定し、Ｃｏ添加量に付
いてプロットしたところその傾きは０．３０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２／ ［％Ｃｏ］ であり、Ｃｏがフェライト系ステ
ンレス鋼において降伏応力をあまり増加させないことが
わかった。本実施例において、本発明鋼を比較材と比べ
ることにより、本発明鋼は耐食性に優れていることが明
らかである。
いてプロットしたところその傾きは０．３０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２／ ［％Ｃｏ］ であり、Ｃｏがフェライト系ステ
ンレス鋼において降伏応力をあまり増加させないことが
わかった。本実施例において、本発明鋼を比較材と比べ
ることにより、本発明鋼は耐食性に優れていることが明
らかである。
【００２８】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【００２９】
【発明の効果】本発明鋼は、従来鋼に比して、比較的小
さな機械的強度と自動車マフラ凝縮水中における高い耐
食性を持ち、自動車マフラの構成材料として最適である
。
さな機械的強度と自動車マフラ凝縮水中における高い耐
食性を持ち、自動車マフラの構成材料として最適である
。
【図１】凝縮水腐食試験装置を示す線図である。
【図２】１．０Ｃｏ−０．５Ｍｏを含むフェライト系ス
テンレス鋼におけるＣｒ含有量に対する最大侵食深さの
変化を示す図である。
テンレス鋼におけるＣｒ含有量に対する最大侵食深さの
変化を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】Ｃ ：０．０５重量％以下Ｓｉ：１．５
０重量％以下 Ｍｎ：２．０重量％以下 Ｐ ：０．０５重量％以下 Ｓ ：０．０３重量％以下 Ｃｒ：２３．０を越え３０．０重量％以下Ｃｏ：０．０
１〜３．０重量％ Ｎ ：０．０５重量％以下 Ａｌ：０．００５ 〜１．０重量％以下を含み、かつ Ｂ ：０．００５ 重量％以下 Ｔｉ：０．０５〜１．０重量％ Ｔａ：０．０１〜１．０重量％ Ｖ ：０．０５〜１．０重量％ Ｚｒ：０．０１〜１．０重量％ の内一種あるいは二種以上を含み、残部がＦｅおよび不
可避的不純物よりなることを特徴とする、自動車マフラ
凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレ
ス鋼。 - 【請求項２】 請求項１に記載の成分に加え、さらに
Ｃｕ：１．０重量％以下 Ｎｉ：１．０重量％以下 Ｍｏ：３．０重量％以下 Ｗ ：１．０重量％以下 Ｓｎ：１．０重量％以下 の内一種または二種以上を含み、残部がＦｅおよび不可
避的不純物よりなることを特徴とする、自動車マフラ凝
縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレス
鋼。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の成分に加え
、さらにＣａ：０．０１０重量％以下を含み、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物よりなることを特徴とする、自
動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト
系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40837690A JPH04228542A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40837690A JPH04228542A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228542A true JPH04228542A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=18517835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40837690A Withdrawn JPH04228542A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 自動車マフラ凝縮水中で優れた耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04228542A (ja) |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP40837690A patent/JPH04228542A/ja not_active Withdrawn
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