JPH04354862A - ステンレス鋼の耐食性改善方法 - Google Patents
ステンレス鋼の耐食性改善方法Info
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- JPH04354862A JPH04354862A JP15367491A JP15367491A JPH04354862A JP H04354862 A JPH04354862 A JP H04354862A JP 15367491 A JP15367491 A JP 15367491A JP 15367491 A JP15367491 A JP 15367491A JP H04354862 A JPH04354862 A JP H04354862A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- 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。
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】この発明はステンレス鋼の耐食性
を改善するための新規な方法に関し、特に、食品用機器
等に利用されるステンレス鋼の耐食性改善に有効に利用
することが出来るものである。
を改善するための新規な方法に関し、特に、食品用機器
等に利用されるステンレス鋼の耐食性改善に有効に利用
することが出来るものである。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼の耐食性を改善する従来の
方法としては、鋼中のＭｎおよびＳ量を減少させると共
にＭｎ／Ｓ比を小さくしてＭｎＳ の生成を抑制したり
、表面処理としてＣｒ拡散被覆処理（一般に、耐摩耗性
あるいは乾食環境下での耐食性が良い）をすることなど
が有効とされている。
方法としては、鋼中のＭｎおよびＳ量を減少させると共
にＭｎ／Ｓ比を小さくしてＭｎＳ の生成を抑制したり
、表面処理としてＣｒ拡散被覆処理（一般に、耐摩耗性
あるいは乾食環境下での耐食性が良い）をすることなど
が有効とされている。
【０００３】例えば、図５は降伏強さの８０％定率応力
下におけるＳＵＳ３０４鋼の応力腐食割れ感受性に及ぼ
すＭｎおよびＳ量の影響を示したものであるが、割れ感
受性は何れのＳレベルにおいてもＭｎ量が減少するにつ
れて低くなっており、また、Ｓ量が０．００２％の試料
を除けばＳは少ない程割れ感受性が低い。したがって、
ステンレス鋼の応力腐食割れ感受性はＭｎおよびＳ量が
少ないほど低く、またＭｎ／Ｓ比が小さいほど改善され
る。
下におけるＳＵＳ３０４鋼の応力腐食割れ感受性に及ぼ
すＭｎおよびＳ量の影響を示したものであるが、割れ感
受性は何れのＳレベルにおいてもＭｎ量が減少するにつ
れて低くなっており、また、Ｓ量が０．００２％の試料
を除けばＳは少ない程割れ感受性が低い。したがって、
ステンレス鋼の応力腐食割れ感受性はＭｎおよびＳ量が
少ないほど低く、またＭｎ／Ｓ比が小さいほど改善され
る。
【０００４】また、図６は図５に用いたＳＵＳ３０４鋼
に従来のＣｒ拡散被覆処理を施した試料と、研磨したま
まの試料の孔食電位Ｖｃ′１０を示しているが、同水準
のＳ量で比較すれば、Ｍｎ量の少ない試料ほど、すなわ
ちＭｎ／Ｓ比の小さい試料ほどＶｃ′１０は貴となり、
またＣｒ拡散被覆処理をすると研磨のままより貴となる
傾向にあるが、試料によってバラツキが大きいことが分
かる。
に従来のＣｒ拡散被覆処理を施した試料と、研磨したま
まの試料の孔食電位Ｖｃ′１０を示しているが、同水準
のＳ量で比較すれば、Ｍｎ量の少ない試料ほど、すなわ
ちＭｎ／Ｓ比の小さい試料ほどＶｃ′１０は貴となり、
またＣｒ拡散被覆処理をすると研磨のままより貴となる
傾向にあるが、試料によってバラツキが大きいことが分
かる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来方法によ
っても耐食性を改善することはある程度可能であるが、
厳しい腐食環境に対応するためには、ＭｎおよびＳ量を
かなり低下させる必要がある。また、図６のようにＣｒ
拡散被覆処理をすると、孔食電位が比較的貴となるが、
試料によっては卑となるものもあり、データのバラツキ
が極めて大きい。このように、単なるＣｒ拡散被覆処理
には耐食性が安定しないと云う問題点があり、湿食環境
下で使用される機器の場合には安易に使用することがで
きない。
っても耐食性を改善することはある程度可能であるが、
厳しい腐食環境に対応するためには、ＭｎおよびＳ量を
かなり低下させる必要がある。また、図６のようにＣｒ
拡散被覆処理をすると、孔食電位が比較的貴となるが、
試料によっては卑となるものもあり、データのバラツキ
が極めて大きい。このように、単なるＣｒ拡散被覆処理
には耐食性が安定しないと云う問題点があり、湿食環境
下で使用される機器の場合には安易に使用することがで
きない。
【０００６】そこで本発明は、Ｃｒ拡散被覆処理したス
テンレス鋼の耐食性を従来より大幅に改善でき、湿食環
境下で使用されることの多い食品用機器などにも使用す
ることの出来るステンレス鋼の実用化を目的としてなさ
れたものである。
テンレス鋼の耐食性を従来より大幅に改善でき、湿食環
境下で使用されることの多い食品用機器などにも使用す
ることの出来るステンレス鋼の実用化を目的としてなさ
れたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するためになされたもので、粉末パック法に
より塩素系ガス中でＣｒ拡散被覆処理したステンレス鋼
を、水素ガス中あるいは真空中において１３００〜１４
２０℃で２〜１０分間の溶体化処理を行ない、その後急
冷してＣｒ拡散被覆層をフェライトとオーステナイトの
２層組織にすることを特徴とするステンレス鋼の耐食性
改善方法である。
課題を解決するためになされたもので、粉末パック法に
より塩素系ガス中でＣｒ拡散被覆処理したステンレス鋼
を、水素ガス中あるいは真空中において１３００〜１４
２０℃で２〜１０分間の溶体化処理を行ない、その後急
冷してＣｒ拡散被覆層をフェライトとオーステナイトの
２層組織にすることを特徴とするステンレス鋼の耐食性
改善方法である。
【０００８】
【作用】上記した手段、すなわちＣｒ拡散被覆処理後に
１３００〜１４２０℃で２〜１０分間の溶体化処理を施
すと、Ｃｒ拡散被覆層はフェライトとオーステナイトの
２相組織に変態し、耐食性が改善される。
１３００〜１４２０℃で２〜１０分間の溶体化処理を施
すと、Ｃｒ拡散被覆層はフェライトとオーステナイトの
２相組織に変態し、耐食性が改善される。
【０００９】
【実施例】表１は、本実施例に用いたＳＵＳ３０４鋼の
化学成分である。このステンレス鋼を所定の寸法に切断
して試料とし、粉末パック法により塩素系ガス雰囲気中
で９５０℃、１０時間のＣｒ拡散被覆処理を施した。続
いて、水素ガス（真空）中で試料を１３００℃×１０分
間と１０８０℃×１時間の溶体化処理を行ない急冷させ
た。
化学成分である。このステンレス鋼を所定の寸法に切断
して試料とし、粉末パック法により塩素系ガス雰囲気中
で９５０℃、１０時間のＣｒ拡散被覆処理を施した。続
いて、水素ガス（真空）中で試料を１３００℃×１０分
間と１０８０℃×１時間の溶体化処理を行ない急冷させ
た。
【００１０】
【表１】
【００１１】図１は、１３００℃×１０分間の溶体化処
理を施した試料の深さ方向へのＥＰＭＡによるＣｒの線
分析結果である。図中、Ｃｒピークの高い部分がフェラ
イト（α）で、低い部分がオーステナト（γ）組織であ
るので、表面部に形成したＣｒ拡散被覆層が２相組織に
変態していることは明らかである。
理を施した試料の深さ方向へのＥＰＭＡによるＣｒの線
分析結果である。図中、Ｃｒピークの高い部分がフェラ
イト（α）で、低い部分がオーステナト（γ）組織であ
るので、表面部に形成したＣｒ拡散被覆層が２相組織に
変態していることは明らかである。
【００１２】一方、水素ガス雰囲気中で１０８０℃×１
時間の溶体化処理を行った試料は、図２の線分析結果か
ら明らかなように、Ｃｒレベルはほぼ一定であり、表面
部のＣｒ拡散被覆層は２相組織に変態していない。
時間の溶体化処理を行った試料は、図２の線分析結果か
ら明らかなように、Ｃｒレベルはほぼ一定であり、表面
部のＣｒ拡散被覆層は２相組織に変態していない。
【００１３】２相ステンレス鋼（２５Ｃｒ−６Ｎｉ−２
Ｍｏ）は、耐応力腐食割れ性および機械的性質に優れて
いることが知られている。例えば、その一例として沸騰
４２％ＭｇＣｌ２ 溶液中での定荷重法による耐応力腐
食割れ試験の結果を図３に示す。同図には製鋼時に２相
ステンレス鋼とされた試料、上記方法によってＳＵＳ３
０４鋼の表面部にフェライト（α）とオーステナト（γ
）を交互に形成して２相組織化した試料、およびＳＵＳ
３０４鋼、１８％ＣｒのＳＵＳ４３０鋼それぞれについ
ての結果を示す。なお、負荷応力は２５ｋｇ／ｍｍ２
で行った。
Ｍｏ）は、耐応力腐食割れ性および機械的性質に優れて
いることが知られている。例えば、その一例として沸騰
４２％ＭｇＣｌ２ 溶液中での定荷重法による耐応力腐
食割れ試験の結果を図３に示す。同図には製鋼時に２相
ステンレス鋼とされた試料、上記方法によってＳＵＳ３
０４鋼の表面部にフェライト（α）とオーステナト（γ
）を交互に形成して２相組織化した試料、およびＳＵＳ
３０４鋼、１８％ＣｒのＳＵＳ４３０鋼それぞれについ
ての結果を示す。なお、負荷応力は２５ｋｇ／ｍｍ２
で行った。
【００１４】図から明らかなように２相ステンレス鋼は
、加工率０％ではＳＵＳ４３０鋼と同等の破断時間を示
し、伸線加工率の増加と共に破断時間が短くなるが、Ｓ
ＵＳ３０４鋼のそれよりは全体的に可なり長く、耐応力
腐食割れ性に優れていることが分かる。そして、ＳＵＳ
３０４鋼の表面部のＣｒ拡散被覆層を本発明により２相
組織化した試料は、２相ステンレス鋼およびＳＵＳ４３
０鋼と同等の耐応力腐食割れ性を示した。したがって、
本発明に基づいて表面部を２相組織に変態させることに
より、耐応力腐食割れ性が顕著に改善されることが分か
る。
、加工率０％ではＳＵＳ４３０鋼と同等の破断時間を示
し、伸線加工率の増加と共に破断時間が短くなるが、Ｓ
ＵＳ３０４鋼のそれよりは全体的に可なり長く、耐応力
腐食割れ性に優れていることが分かる。そして、ＳＵＳ
３０４鋼の表面部のＣｒ拡散被覆層を本発明により２相
組織化した試料は、２相ステンレス鋼およびＳＵＳ４３
０鋼と同等の耐応力腐食割れ性を示した。したがって、
本発明に基づいて表面部を２相組織に変態させることに
より、耐応力腐食割れ性が顕著に改善されることが分か
る。
【００１５】一方、図４は鋼の機械的性能を、伸線加工
率と降伏強さおよび引張強さとの関係で表したものであ
る。２相ステンレス鋼は、伸線加工率の増加と共に降伏
強さおよび引張強さが増大しており、ＳＵＳ３０４鋼の
それらより相当に優れている。そして、ＳＵＳ３０４鋼
の表面部のＣｒ拡散被覆層を本発明により２相組織に変
態した試料は、ＳＵＳ３０４鋼より優れており、２相ス
テンレス鋼に近い高い降伏強さと引張強さを示した。し
たがって、本発明に基づいて表面部のＣｒ拡散被覆層を
２相組織化するこにより、機械的性質の向上に寄与する
ことが可能となる。
率と降伏強さおよび引張強さとの関係で表したものであ
る。２相ステンレス鋼は、伸線加工率の増加と共に降伏
強さおよび引張強さが増大しており、ＳＵＳ３０４鋼の
それらより相当に優れている。そして、ＳＵＳ３０４鋼
の表面部のＣｒ拡散被覆層を本発明により２相組織に変
態した試料は、ＳＵＳ３０４鋼より優れており、２相ス
テンレス鋼に近い高い降伏強さと引張強さを示した。し
たがって、本発明に基づいて表面部のＣｒ拡散被覆層を
２相組織化するこにより、機械的性質の向上に寄与する
ことが可能となる。
【００１６】なお、容態化処理する温度の上限を１４２
０℃としたのは、これ以上に温度を上げても耐食性およ
び機械的性能の向上に特段の効果が得られない上に、熱
処理費用が著しく増大すると云う理由による。すなわち
、熱処理炉の耐火性を一段と強化しなければならないた
めに設備費が高くつくことと、ランニングコストよび維
持費も嵩むと云う理由による。
０℃としたのは、これ以上に温度を上げても耐食性およ
び機械的性能の向上に特段の効果が得られない上に、熱
処理費用が著しく増大すると云う理由による。すなわち
、熱処理炉の耐火性を一段と強化しなければならないた
めに設備費が高くつくことと、ランニングコストよび維
持費も嵩むと云う理由による。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明の
方法により処理したステンレス鋼は、従来より著しく耐
食性に優れたものとなり、特に厳しい湿食環境下で使用
されることの多い食品用機器などの構成材料として好ま
しく使用することが出来る。
方法により処理したステンレス鋼は、従来より著しく耐
食性に優れたものとなり、特に厳しい湿食環境下で使用
されることの多い食品用機器などの構成材料として好ま
しく使用することが出来る。
【図１】Ｃｒ拡散被覆処理後、１３００℃で１０分間溶
体化処理した試料の断面をバフ研磨し、ＥＰＭＡでＣｒ
を線分析した結果を示す説明図である。
体化処理した試料の断面をバフ研磨し、ＥＰＭＡでＣｒ
を線分析した結果を示す説明図である。
【図２】Ｃｒ拡散被覆処理後、１０８０℃で１時間溶体
化処理した試料の断面をバフ研磨し、ＥＰＭＡでＣｒを
線分析した結果を示す説明図である。
化処理した試料の断面をバフ研磨し、ＥＰＭＡでＣｒを
線分析した結果を示す説明図である。
【図３】定荷重法による耐応力腐食割れ試験の結果を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】各試料の伸線加工率と降伏強さ及び引張強さと
の関係を示す説明図である。
の関係を示す説明図である。
【図５】ＳＵＳ３０４鋼の沸騰４２％ＭｇＣｌ２ 溶液
中での破断時間とＳ、Ｍｎ量との関係を示す説明図であ
る。
中での破断時間とＳ、Ｍｎ量との関係を示す説明図であ
る。
【図６】Ｃｒ拡散被覆処理した試料と研磨のままの試料
の、３％ＮａＣｌ溶液中での孔食電位とＳ、Ｍｎ量との
関係を示す説明図である。
の、３％ＮａＣｌ溶液中での孔食電位とＳ、Ｍｎ量との
関係を示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 粉末パック法により塩素系ガス中でＣ
ｒ拡散被覆処理したステンレス鋼を、水素ガス中あるい
は真空中において１３００〜１４２０℃で２〜１０分間
の溶体化処理を行ない、その後急冷してＣｒ拡散被覆層
をフェライトとオーステナイトの２層組織にすることを
特徴とするステンレス鋼の耐食性改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153674A JP3011490B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ステンレス鋼の耐食性改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153674A JP3011490B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ステンレス鋼の耐食性改善方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354862A true JPH04354862A (ja) | 1992-12-09 |
| JP3011490B2 JP3011490B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=15567694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3153674A Expired - Fee Related JP3011490B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ステンレス鋼の耐食性改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011490B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005095916A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Senju Metal Ind Co Ltd | 噴流はんだ槽 |
| JP2014214319A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | オムロン株式会社 | 磁性部品、および当該磁性部品を備えた電子部品 |
| JP2014216354A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | オムロン株式会社 | 磁性部品、当該磁性部品を用いた電子部品、および、当該磁性部品の製造方法 |
| CN105063495A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-18 | 北京科技大学 | 一种耐氯离子腐蚀的不锈钢钢筋的制备方法 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3153674A patent/JP3011490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005095916A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Senju Metal Ind Co Ltd | 噴流はんだ槽 |
| JP2014214319A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | オムロン株式会社 | 磁性部品、および当該磁性部品を備えた電子部品 |
| JP2014216354A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | オムロン株式会社 | 磁性部品、当該磁性部品を用いた電子部品、および、当該磁性部品の製造方法 |
| CN105063495A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-18 | 北京科技大学 | 一种耐氯离子腐蚀的不锈钢钢筋的制备方法 |
| CN105063495B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-07-04 | 北京科技大学 | 一种耐氯离子腐蚀的不锈钢钢筋的制备方法 |
| US10041164B2 (en) | 2015-08-31 | 2018-08-07 | University Of Science And Technology Beijing | Method for preparing stainless reinforcing steel bar resistant to corrosion of chloride ions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3011490B2 (ja) | 2000-02-21 |
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