JPH0463146B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0463146B2 JPH0463146B2 JP60004118A JP411885A JPH0463146B2 JP H0463146 B2 JPH0463146 B2 JP H0463146B2 JP 60004118 A JP60004118 A JP 60004118A JP 411885 A JP411885 A JP 411885A JP H0463146 B2 JPH0463146 B2 JP H0463146B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ppm
- less
- corrosion resistance
- hot workability
- alloy
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 31
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 31
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 23
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 21
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 229910003296 Ni-Mo Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は耐食性と熱間加工性がすぐれた高合金
ステンレス鋼の製造方法に関するものであり、特
に海水に対する耐食性がすぐれた高合金ステンレ
ス鋼の製造方法に関するものである。 （従来の技術） 高合金ステンレス鋼は特にきびしい耐食性、耐
熱性、耐酸化性が要求される場合に使用され、耐
海水ステンレス鋼は今後益々重要性が増大する傾
向にある。これらの合金は多くの場合Cr，Ni，
Mo，Si等を多量に含有し、又Ｎはステンレス鋼
の強度と耐食性改善元素として、積極的に活用が
望まれる成分である。 （発明が解決しようとする問題点） ところがこれらの高合金のうち特にNi，Ｎ，
Mo等々を多量含有する合金においては、熱間で
の加工性が劣り、熱間加工中に割れを生じたりあ
るいはヘゲ状の疵を生じて歩留りの低下をきた
す。特に高合金鋼を連続鋳造化（以後CC化と略
す）した場合、次工程の熱間圧延中に、鋳造時の
デンドライトの粒界で割れを起こして製造が不可
能となるため、CC化されていない高合金鋼が多
いのが現状である。 一方、これらの高合金鋼では次の点から特に
CC化が望まれ、CC化にともなう効果はきわめて
大きい。 １ 高合金鋼は高価な合金元素を含むため、歩留
り向上が特に望ましく、この点でインゴツト−
分塊圧延法に対してCC化法が強く望まれてい
る。 ２ 高合金鋼のインゴツト・分塊法での製造で、
長時間均熱により、熱間の加工性は改善される
が、長時間均熱による表面スケール生成が大で
脱Cr層等の生成が大となり、製品表面の耐食
性、耐酸化性を劣化する。したがつて耐隙間腐
食性を要求される耐海水ステンレス鋼において
は表面に脱Cr層等が少ないCC化が望ましい。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは先に鋼塊法における熱間加工性の
改善法を特開昭49−135812号公報に開示し、Ａ
，Ca処理法を明らかにしたが、更に一歩進め
てCC化をねらい種々の検討を実施した結果、高
合金鋼CC鋳片の熱間加工性を改善し、かつすぐ
れた耐食性、耐海水性を保有した製品を得るため
には合金組成としてＳ，Ｏ量を厳密に規制するこ
とが必要であることが明らかになつた。本発明は
その規制限界と手段を明らかにしたものである。 即ち本発明の要旨とするところは下記のとおり
である。 (1) 重量で、Ｃ：0.005〜0.3％，Si≦５％，Mn
≦８％，Ｐ≦0.04％，Cr：15〜35％，Ni：５
〜40％，Ｎ：0.01〜0.5％，Mo：5.5％を超え
10.0％以下で、Ｓを30ppm以下、Ｏを50ppm以
下とし、Ａ或いはTiの１種または２種を0.01
〜0.10％含み、さらに、Caを0.001〜0.008％含
有し、残部が実質的にFeからなり、各成分の
重量％で表示するδcaL（％）（δcaL（％）＝３（Cr＋
1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ
＋Ｎ）−19.8）を−10％以上、かつ各成分を
ppmで表示する〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）を40
以下に調整した溶鋼を連続鋳造して鋳片とし、
直接にあるいは降温後再加熱して熱間圧延する
ことを特徴とする耐食性、熱間加工性に優れた
高合金ステンレス鋼の製造方法。 (2) 重量で、Ｃ：0.005〜0.3％，Si≦５％，Mn
≦８％，Ｐ≦0.04％，Cr：15〜35％，Ni：５
〜40％，Ｎ：0.01〜0.5％，Mo：5.5％を超え
10.0％以下、Cu≦３％、Ｓを30ppm以下、Ｏを
50ppm以下とし、Ａ或いはTiの１種または
２種を0.01〜0.10％含み、さらに、Caを0.001
〜0.008％含有し、残部が実質的にFeからなり、
各成分の重量％で表示するδcaL（％）（δcaL（％）
＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋
0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8）を−10％以上、か
つ各成分をppmで表示する〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕
（ppm）を40以下に調整した溶鋼を連続鋳造し
て鋳片とし、直接にあるいは降温後再加熱して
熱間圧延することを特徴とする耐食性、熱間加
工性に優れた高合金ステンレス鋼の製造方法。 以下本発明を詳細に説明する。 すでに前述した通り、耐食性、特に耐海水性等
のきびしい要求に対しては、Cr，Ni，Mo，Siを
はじめとして多量の合金元素を添加することが必
要となり、又Ｎの添加も極めて有効である。しか
もこれらの高合金鋼を歩留りの点及び表面脱Cr
層の点で連続鋳造により多量に生産するために
は、CC鋳片の熱間加工性の向上が極めて重要な
課題となる。すなわち鋳造時のデイドライトの粒
界延性をより一層向上させる必要のあることが判
明し、よりきびしい合金組成の規制が必要とな
る。これらの要請に対して特開昭49−135812号公
報ではＡ脱酸とCa添加法が示され更に特公昭
59−10426号公報においてはMg脱酸や、Ce等の
希土類金属の添加が示されている。更に合金組成
としては特公昭57−61104号公報に示される様に （Cr＋Mo＋1.5Si）／｛Ni＋0.5（Cu＋Mn）＋30C＋10N｝
の比を1.2から 1.6の間に制御することが知られている。 本発明者らはCC鋳片の熱間加工性向上と耐海
水性の向上をねらいに詳細な研究を実施した結
果、耐海水性と熱間加工性に対して主成分の規制
はもちろん脱酸脱硫の制御が大きな影響を示すこ
とを明らかにし、ここに本発明に到つたものであ
る。 すなわち、高合金鋳片の熱間加工性には多くの
要因が関連しているが、最も大きな影響を与える
要因は、鋼中のＳ，Ｏ量及びCa量であり、これ
らは多くの実験から各元素をppmで表示して〔Ｓ
＋Ｏ−0.8Ca〕の形で熱間加工性に影響すること
が判明した。次いで大きな影響を与える要因はＮ
量、Mo量、更にはNb，Ｖ，Ｗ，Cu量等であり、
又次式に定義するδca（％）も熱間加工性に影響
することがわかつた。δca（％）＝３（Cr＋1.5Si
＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−
19.8（この場合には各成分は重量パーセント表示
である。） 第１図は、鋳片表面部分から、熱間衝撃試験片
を採取して加熱後空冷中に衝撃温度を変えて熱間
衝撃試験（加熱条件1250℃、衝撃温度1200〜1000
℃各50℃おき）を実施し、それらの総合評点で熱
間加工性を評価した結果を示している。合金ａは
21Cr−18Ni−0.30N−6.0Moの組成でそのＳ，
Ｏ，Ca量と熱間加工性との関連を示している。
こうしてａ合金の場合各元素をppmで表示して
〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）は40以下で熱間加工性
がすぐれている。もちろんCaを多く活用すれば
有効であるがCaの量が多すぎると耐食性をそこ
なうことがあり、Ca量は0.001〜0.008％とする。 第２図は合金25Cr（18〜21）Ni−（0.3〜0.4）Ｎ
−5.9Moのδca（％）の熱間加工性に対する影響
を示している。δca（％）は上述したごとく、
δca（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn
＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8で定義している。こ
の場合は熱間加工性として、鋳片よりグリーブル
試片を採取し、950〜1250℃間で引張り、最小の
絞り値を指標としている。絞り値が60％以上あれ
ば熱間加工性が良好である。該合金において〔Ｓ
＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）40（図中Ｂ領域）でかつ
δca（％）−10％の場合熱間加工性は良好とな
る。〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）＞40（図中Ａ領域）
ではδca（％）を０に近づけると改良されるが、
その程度が不足である。 以上の実験事実から合金組成として〔Ｓ＋Ｏ−
0.8Ca〕を低減することが重要であり、耐海水ス
テンレス鋼として含Ｎ・Cr−Ni−Mo系合金では
〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）40が必要である。更
にNb，Cu，Sn等々を含有する場合にも〔Ｓ＋Ｏ
−0.8Ca〕（ppm）40が必要となる。これらの条
件と共に更にδca（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−
2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8は大
きい方が望ましく、δca（％）−10％が必要で
ある。ここに、Ｓ量は合金そのもののＳ量を低下
させ含有量30ppm以下、望ましくは15ppm未満で
ある。Ｏ量はＡやTi等の脱酸元素で脱酸され、
Total酸素量として50ppm以下、望ましくは
40ppm未満である。更に、Caを添加して硫黄や
酸素を固定することが望ましい。 これらの対策を実施した合金の鋳造後の介在物
組成を調査した結果、熱間加工性と耐食性の劣る
合金では介在物中にMnSやMn，Siの酸化物が認
められるのに対し熱間加工性の良好な合金では介
在物中に硫化物は認められず、かつ酸化物中にも
SiやMnはなく、Ａ，Ti，Ca等の極めて安定な
酸化物のみが認められた。これらの結果は鋳造後
のデンドライト粒界にもＳはなく、かつ酸素もき
わめて安定な酸化物の形で固定される結果、粒界
の清浄度が向上し、高温ですぐれた延性が得ら
れ、高温延性の改善に結びついたものと考えられ
る。このような介在物の変化は又耐食性の改善に
も寄与するところ大であつた。 以下に各成分の限定理由について述べる。 Ｃ：Ｃはステンレス鋼の耐食性には有害である
が、強度の点では望ましい。したがつて0.3％ま
でとした。0.3％をこえると耐食性を大巾に劣化
させる。下限の0.005％は工業的な経済性で決ま
る下限である。 Si：Siはステンレス鋼の耐食性を増し、耐酸化
性を増す。上限５％はこれをこえると効果が飽和
すると共に熱間加工性を劣化させる。 Mn：MnはＮの固溶度を増すが耐食性を劣化
させるので上限を８％とした。８％をこえると耐
食性、耐酸化性を損う。 Ｐ：Ｐは耐食性、熱間加工性の点では少ない方
が良好で0.04％以下とした。これをこえると両特
性が劣化する。 Ｓ：Ｓは本発明の熱間加工性向上のための重要
成分で、低ければ低い程よく30ppm以下、望まし
くは15ppm以下とする。特に後述するようにＯと
共に低くして、高温での粒界延性を向上させるこ
とが重要である。又耐食性の点でも低い方が良く
30ppm以下とした。 Ｏ：Ｏも本発明の熱間加工性向上のための重要
成分で、低ければ低い程よく50ppm以下、望まし
くは40ppm以下とする。Ｓと共に低くして高温で
の粒界延性を向上させることが重要である。 Cr：Crはステンレス鋼の基本成分で15％以上
が特に効果が大きく、多い程耐食性、耐酸化性を
増すが35％をこえると高価となる。 Ni：NiはCrと共にステンレス鋼、耐熱鋼の基
本成分である。５％未満では耐食性が不十分で、
多ければ多い程効果的であるが、40％をこえると
きわめて高価となる。 Ｎ：Ｎはステンレス鋼の強度と耐食性を増し特
に耐海水性に有効で0.01％以上で効果を示すが
0.5％をこえると、固溶度をこえ気泡となる。 Mo：Moは、ステンレス鋼の耐食性、わけて
も耐海水性を顕著に高める元素であり、本発明鋼
にあつては必須の元素である。耐海水性の点から
その含有量は、5.5％を超え10.0％以下である。
5.5％以下では耐海水性が不十分であり、10.0％
で耐海水性が飽和する。また、10.0％を超える
Moの添加は、合金を高価なものにする。好まし
くは、６〜10％である。 Cu：Cuはステンレス鋼の耐食性を増し用途に
よつて３％以下で選択添加する。３％をこえると
熱間加工性を劣化させる。 Ａ，Ti：ＡやTiは強力な脱酸剤として
0.01〜0.10％の範囲で添加する。0.10％をこえる
と、耐食性を劣化させる。ＡやTiは低Ｓ鋼中
でCaと共存してＯを固定しSiやMnの酸化物を出
現させず熱間加工性と耐食性を著しく改善する。 Ca：Caは強力な脱酸、脱硫剤として0.001〜
0.008％の範囲で添加する。0.008％をこえると耐
食性を劣化させる。Caは低Ｓ鋼中でＡやTiと
共存してＳやＯを固定しMnSの生成を防止し含
Ｎ・高Cr−Ni−Mo合金の熱間加工性を大幅に改
善すると共に耐海水性を改善する。 以上の各元素の限定に加えて、更に次の２点が
必要である。すなわち 含Ｎ高Cr−Ni−Moステンレス鋼において
は、鋳造組織の熱間加工性の向上と耐海水性の
向上のために、ppmで表示した〔Ｓ＋Ｏ−
0.8Ca〕（ppm）40が必要である。 各元素を重量パーセントで表示したδca
（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋
0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8は、凝固組織中の
δFe量の比率を表わし、δFeが現われると、Ｓや
Ｏのγ粒界への偏析を軽減する。したがつて
δca（％）を−10％よりも大きくすることが必
要で、このδFeの作用と〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕を低
減する作用は相乗作用を示して熱間加工性を大
幅に改善する。 （実施例） 以下に本発明の実施例について述べる。 表１は、本発明鋼並びに比較鋼の化学成分組成
を示すもので、電気炉−AOD法、及び電気炉−
VAC、法によつて溶製し、脱硫を十分にし、Ａ
，Ti，Caを、使用して脱酸した。本発明鋼は
いづれもＳが30ppm以下、O50ppm以下で〔Ｓ＋
Ｏ−0.8Ca〕が40以下、でありかつδca％−10
％を満たしている。比較鋼ではＳ，Ｏが高くＡ
，Caの活用が不満足で〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕は40
をこえておりδca％−10％のものもある。 これらの溶鋼を、連鋳スラブに通常条件で鋳造
した。通常通り手入後、厚板圧延向け、及びホツ
トストリツプ圧延向けに振り分け、それぞれ通常
の鋼ステンレス用条件で熱間圧延した結果は表２
の通りである。比較鋼に対して本発明鋼は熱間圧
延によつて割れや、ヘゲ疵を発生することなく、
きわめて良好であり、本発明の効果を立証した。
ステンレス鋼の製造方法に関するものであり、特
に海水に対する耐食性がすぐれた高合金ステンレ
ス鋼の製造方法に関するものである。 （従来の技術） 高合金ステンレス鋼は特にきびしい耐食性、耐
熱性、耐酸化性が要求される場合に使用され、耐
海水ステンレス鋼は今後益々重要性が増大する傾
向にある。これらの合金は多くの場合Cr，Ni，
Mo，Si等を多量に含有し、又Ｎはステンレス鋼
の強度と耐食性改善元素として、積極的に活用が
望まれる成分である。 （発明が解決しようとする問題点） ところがこれらの高合金のうち特にNi，Ｎ，
Mo等々を多量含有する合金においては、熱間で
の加工性が劣り、熱間加工中に割れを生じたりあ
るいはヘゲ状の疵を生じて歩留りの低下をきた
す。特に高合金鋼を連続鋳造化（以後CC化と略
す）した場合、次工程の熱間圧延中に、鋳造時の
デンドライトの粒界で割れを起こして製造が不可
能となるため、CC化されていない高合金鋼が多
いのが現状である。 一方、これらの高合金鋼では次の点から特に
CC化が望まれ、CC化にともなう効果はきわめて
大きい。 １ 高合金鋼は高価な合金元素を含むため、歩留
り向上が特に望ましく、この点でインゴツト−
分塊圧延法に対してCC化法が強く望まれてい
る。 ２ 高合金鋼のインゴツト・分塊法での製造で、
長時間均熱により、熱間の加工性は改善される
が、長時間均熱による表面スケール生成が大で
脱Cr層等の生成が大となり、製品表面の耐食
性、耐酸化性を劣化する。したがつて耐隙間腐
食性を要求される耐海水ステンレス鋼において
は表面に脱Cr層等が少ないCC化が望ましい。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは先に鋼塊法における熱間加工性の
改善法を特開昭49−135812号公報に開示し、Ａ
，Ca処理法を明らかにしたが、更に一歩進め
てCC化をねらい種々の検討を実施した結果、高
合金鋼CC鋳片の熱間加工性を改善し、かつすぐ
れた耐食性、耐海水性を保有した製品を得るため
には合金組成としてＳ，Ｏ量を厳密に規制するこ
とが必要であることが明らかになつた。本発明は
その規制限界と手段を明らかにしたものである。 即ち本発明の要旨とするところは下記のとおり
である。 (1) 重量で、Ｃ：0.005〜0.3％，Si≦５％，Mn
≦８％，Ｐ≦0.04％，Cr：15〜35％，Ni：５
〜40％，Ｎ：0.01〜0.5％，Mo：5.5％を超え
10.0％以下で、Ｓを30ppm以下、Ｏを50ppm以
下とし、Ａ或いはTiの１種または２種を0.01
〜0.10％含み、さらに、Caを0.001〜0.008％含
有し、残部が実質的にFeからなり、各成分の
重量％で表示するδcaL（％）（δcaL（％）＝３（Cr＋
1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ
＋Ｎ）−19.8）を−10％以上、かつ各成分を
ppmで表示する〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）を40
以下に調整した溶鋼を連続鋳造して鋳片とし、
直接にあるいは降温後再加熱して熱間圧延する
ことを特徴とする耐食性、熱間加工性に優れた
高合金ステンレス鋼の製造方法。 (2) 重量で、Ｃ：0.005〜0.3％，Si≦５％，Mn
≦８％，Ｐ≦0.04％，Cr：15〜35％，Ni：５
〜40％，Ｎ：0.01〜0.5％，Mo：5.5％を超え
10.0％以下、Cu≦３％、Ｓを30ppm以下、Ｏを
50ppm以下とし、Ａ或いはTiの１種または
２種を0.01〜0.10％含み、さらに、Caを0.001
〜0.008％含有し、残部が実質的にFeからなり、
各成分の重量％で表示するδcaL（％）（δcaL（％）
＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋
0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8）を−10％以上、か
つ各成分をppmで表示する〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕
（ppm）を40以下に調整した溶鋼を連続鋳造し
て鋳片とし、直接にあるいは降温後再加熱して
熱間圧延することを特徴とする耐食性、熱間加
工性に優れた高合金ステンレス鋼の製造方法。 以下本発明を詳細に説明する。 すでに前述した通り、耐食性、特に耐海水性等
のきびしい要求に対しては、Cr，Ni，Mo，Siを
はじめとして多量の合金元素を添加することが必
要となり、又Ｎの添加も極めて有効である。しか
もこれらの高合金鋼を歩留りの点及び表面脱Cr
層の点で連続鋳造により多量に生産するために
は、CC鋳片の熱間加工性の向上が極めて重要な
課題となる。すなわち鋳造時のデイドライトの粒
界延性をより一層向上させる必要のあることが判
明し、よりきびしい合金組成の規制が必要とな
る。これらの要請に対して特開昭49−135812号公
報ではＡ脱酸とCa添加法が示され更に特公昭
59−10426号公報においてはMg脱酸や、Ce等の
希土類金属の添加が示されている。更に合金組成
としては特公昭57−61104号公報に示される様に （Cr＋Mo＋1.5Si）／｛Ni＋0.5（Cu＋Mn）＋30C＋10N｝
の比を1.2から 1.6の間に制御することが知られている。 本発明者らはCC鋳片の熱間加工性向上と耐海
水性の向上をねらいに詳細な研究を実施した結
果、耐海水性と熱間加工性に対して主成分の規制
はもちろん脱酸脱硫の制御が大きな影響を示すこ
とを明らかにし、ここに本発明に到つたものであ
る。 すなわち、高合金鋳片の熱間加工性には多くの
要因が関連しているが、最も大きな影響を与える
要因は、鋼中のＳ，Ｏ量及びCa量であり、これ
らは多くの実験から各元素をppmで表示して〔Ｓ
＋Ｏ−0.8Ca〕の形で熱間加工性に影響すること
が判明した。次いで大きな影響を与える要因はＮ
量、Mo量、更にはNb，Ｖ，Ｗ，Cu量等であり、
又次式に定義するδca（％）も熱間加工性に影響
することがわかつた。δca（％）＝３（Cr＋1.5Si
＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−
19.8（この場合には各成分は重量パーセント表示
である。） 第１図は、鋳片表面部分から、熱間衝撃試験片
を採取して加熱後空冷中に衝撃温度を変えて熱間
衝撃試験（加熱条件1250℃、衝撃温度1200〜1000
℃各50℃おき）を実施し、それらの総合評点で熱
間加工性を評価した結果を示している。合金ａは
21Cr−18Ni−0.30N−6.0Moの組成でそのＳ，
Ｏ，Ca量と熱間加工性との関連を示している。
こうしてａ合金の場合各元素をppmで表示して
〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）は40以下で熱間加工性
がすぐれている。もちろんCaを多く活用すれば
有効であるがCaの量が多すぎると耐食性をそこ
なうことがあり、Ca量は0.001〜0.008％とする。 第２図は合金25Cr（18〜21）Ni−（0.3〜0.4）Ｎ
−5.9Moのδca（％）の熱間加工性に対する影響
を示している。δca（％）は上述したごとく、
δca（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn
＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8で定義している。こ
の場合は熱間加工性として、鋳片よりグリーブル
試片を採取し、950〜1250℃間で引張り、最小の
絞り値を指標としている。絞り値が60％以上あれ
ば熱間加工性が良好である。該合金において〔Ｓ
＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）40（図中Ｂ領域）でかつ
δca（％）−10％の場合熱間加工性は良好とな
る。〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）＞40（図中Ａ領域）
ではδca（％）を０に近づけると改良されるが、
その程度が不足である。 以上の実験事実から合金組成として〔Ｓ＋Ｏ−
0.8Ca〕を低減することが重要であり、耐海水ス
テンレス鋼として含Ｎ・Cr−Ni−Mo系合金では
〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）40が必要である。更
にNb，Cu，Sn等々を含有する場合にも〔Ｓ＋Ｏ
−0.8Ca〕（ppm）40が必要となる。これらの条
件と共に更にδca（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−
2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8は大
きい方が望ましく、δca（％）−10％が必要で
ある。ここに、Ｓ量は合金そのもののＳ量を低下
させ含有量30ppm以下、望ましくは15ppm未満で
ある。Ｏ量はＡやTi等の脱酸元素で脱酸され、
Total酸素量として50ppm以下、望ましくは
40ppm未満である。更に、Caを添加して硫黄や
酸素を固定することが望ましい。 これらの対策を実施した合金の鋳造後の介在物
組成を調査した結果、熱間加工性と耐食性の劣る
合金では介在物中にMnSやMn，Siの酸化物が認
められるのに対し熱間加工性の良好な合金では介
在物中に硫化物は認められず、かつ酸化物中にも
SiやMnはなく、Ａ，Ti，Ca等の極めて安定な
酸化物のみが認められた。これらの結果は鋳造後
のデンドライト粒界にもＳはなく、かつ酸素もき
わめて安定な酸化物の形で固定される結果、粒界
の清浄度が向上し、高温ですぐれた延性が得ら
れ、高温延性の改善に結びついたものと考えられ
る。このような介在物の変化は又耐食性の改善に
も寄与するところ大であつた。 以下に各成分の限定理由について述べる。 Ｃ：Ｃはステンレス鋼の耐食性には有害である
が、強度の点では望ましい。したがつて0.3％ま
でとした。0.3％をこえると耐食性を大巾に劣化
させる。下限の0.005％は工業的な経済性で決ま
る下限である。 Si：Siはステンレス鋼の耐食性を増し、耐酸化
性を増す。上限５％はこれをこえると効果が飽和
すると共に熱間加工性を劣化させる。 Mn：MnはＮの固溶度を増すが耐食性を劣化
させるので上限を８％とした。８％をこえると耐
食性、耐酸化性を損う。 Ｐ：Ｐは耐食性、熱間加工性の点では少ない方
が良好で0.04％以下とした。これをこえると両特
性が劣化する。 Ｓ：Ｓは本発明の熱間加工性向上のための重要
成分で、低ければ低い程よく30ppm以下、望まし
くは15ppm以下とする。特に後述するようにＯと
共に低くして、高温での粒界延性を向上させるこ
とが重要である。又耐食性の点でも低い方が良く
30ppm以下とした。 Ｏ：Ｏも本発明の熱間加工性向上のための重要
成分で、低ければ低い程よく50ppm以下、望まし
くは40ppm以下とする。Ｓと共に低くして高温で
の粒界延性を向上させることが重要である。 Cr：Crはステンレス鋼の基本成分で15％以上
が特に効果が大きく、多い程耐食性、耐酸化性を
増すが35％をこえると高価となる。 Ni：NiはCrと共にステンレス鋼、耐熱鋼の基
本成分である。５％未満では耐食性が不十分で、
多ければ多い程効果的であるが、40％をこえると
きわめて高価となる。 Ｎ：Ｎはステンレス鋼の強度と耐食性を増し特
に耐海水性に有効で0.01％以上で効果を示すが
0.5％をこえると、固溶度をこえ気泡となる。 Mo：Moは、ステンレス鋼の耐食性、わけて
も耐海水性を顕著に高める元素であり、本発明鋼
にあつては必須の元素である。耐海水性の点から
その含有量は、5.5％を超え10.0％以下である。
5.5％以下では耐海水性が不十分であり、10.0％
で耐海水性が飽和する。また、10.0％を超える
Moの添加は、合金を高価なものにする。好まし
くは、６〜10％である。 Cu：Cuはステンレス鋼の耐食性を増し用途に
よつて３％以下で選択添加する。３％をこえると
熱間加工性を劣化させる。 Ａ，Ti：ＡやTiは強力な脱酸剤として
0.01〜0.10％の範囲で添加する。0.10％をこえる
と、耐食性を劣化させる。ＡやTiは低Ｓ鋼中
でCaと共存してＯを固定しSiやMnの酸化物を出
現させず熱間加工性と耐食性を著しく改善する。 Ca：Caは強力な脱酸、脱硫剤として0.001〜
0.008％の範囲で添加する。0.008％をこえると耐
食性を劣化させる。Caは低Ｓ鋼中でＡやTiと
共存してＳやＯを固定しMnSの生成を防止し含
Ｎ・高Cr−Ni−Mo合金の熱間加工性を大幅に改
善すると共に耐海水性を改善する。 以上の各元素の限定に加えて、更に次の２点が
必要である。すなわち 含Ｎ高Cr−Ni−Moステンレス鋼において
は、鋳造組織の熱間加工性の向上と耐海水性の
向上のために、ppmで表示した〔Ｓ＋Ｏ−
0.8Ca〕（ppm）40が必要である。 各元素を重量パーセントで表示したδca
（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋
0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8は、凝固組織中の
δFe量の比率を表わし、δFeが現われると、Ｓや
Ｏのγ粒界への偏析を軽減する。したがつて
δca（％）を−10％よりも大きくすることが必
要で、このδFeの作用と〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕を低
減する作用は相乗作用を示して熱間加工性を大
幅に改善する。 （実施例） 以下に本発明の実施例について述べる。 表１は、本発明鋼並びに比較鋼の化学成分組成
を示すもので、電気炉−AOD法、及び電気炉−
VAC、法によつて溶製し、脱硫を十分にし、Ａ
，Ti，Caを、使用して脱酸した。本発明鋼は
いづれもＳが30ppm以下、O50ppm以下で〔Ｓ＋
Ｏ−0.8Ca〕が40以下、でありかつδca％−10
％を満たしている。比較鋼ではＳ，Ｏが高くＡ
，Caの活用が不満足で〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕は40
をこえておりδca％−10％のものもある。 これらの溶鋼を、連鋳スラブに通常条件で鋳造
した。通常通り手入後、厚板圧延向け、及びホツ
トストリツプ圧延向けに振り分け、それぞれ通常
の鋼ステンレス用条件で熱間圧延した結果は表２
の通りである。比較鋼に対して本発明鋼は熱間圧
延によつて割れや、ヘゲ疵を発生することなく、
きわめて良好であり、本発明の効果を立証した。
【表】
【表】
【表】
【表】
（発明の効果）
本発明によつて、高Cr、高Ni、高Moでかつ高
Ｎを含有する耐海水性ステンレス鋼を連続鋳造で
製造して、短時間加熱で熱間圧延しても割れを生
ずることなく製造出来かつ歩留りも大きく向上す
る。 更に本発明によればインゴツト・分塊法に比較
して、加熱時間が短かいので、表面スケール生成
量が少なく、それにともなう表面脱Cr層が小さ
く、製品表面の耐食性がすぐれている。 以上の如く本発明によつて達成される高温延性
の向上による効果は、製造性の点並びに耐食性の
点で、従来法に比較してはかり知れないものであ
り、本発明は産業界に裨益するところが極めて大
である。
Ｎを含有する耐海水性ステンレス鋼を連続鋳造で
製造して、短時間加熱で熱間圧延しても割れを生
ずることなく製造出来かつ歩留りも大きく向上す
る。 更に本発明によればインゴツト・分塊法に比較
して、加熱時間が短かいので、表面スケール生成
量が少なく、それにともなう表面脱Cr層が小さ
く、製品表面の耐食性がすぐれている。 以上の如く本発明によつて達成される高温延性
の向上による効果は、製造性の点並びに耐食性の
点で、従来法に比較してはかり知れないものであ
り、本発明は産業界に裨益するところが極めて大
である。
第１図は高合金鋼の熱間加工性に対するＳ，
Ｏ，Ca、の影響を示す図、第２図は〔25Cr−（18
〜21）Ni−（0.3〜0.4）Ｎ−5.9Mo〕合金の熱間
加工性（最小絞り値）に対するδca（％）及び
〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca−0.3Ce〕値との関係を示す図で
ある。
Ｏ，Ca、の影響を示す図、第２図は〔25Cr−（18
〜21）Ni−（0.3〜0.4）Ｎ−5.9Mo〕合金の熱間
加工性（最小絞り値）に対するδca（％）及び
〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca−0.3Ce〕値との関係を示す図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量で、Ｃ：0.005〜0.3％，Si≦５％，Mn
≦８％，Ｐ≦0.04％，Cr：15〜35％，Ni：５〜
40％，Ｎ：0.01〜0.5％，Mo：5.5％を超え10.0％
以下で、Ｓを30ppm以下、Ｏを50ppm以下とし、
Ａ或いはTiの１種または２種を0.01〜0.10％含
み、さらにCaを0.001〜0.008％含有し、残部が実
質的にFeからなり、各成分の重量％で表示する
δcaL（％）（δcaL（％）＝３（Cr＋1.5Si＋Mo）−2.8
（Ni
＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−19.8）を−10％
以上、かつ各成分をppmで表示する〔Ｓ＋Ｏ−
0.8Ca〕（ppm）を40以下に調整した溶鋼を連続鋳
造して鋳片とし、直接にあるいは降温後再加熱し
て熱間圧延することを特徴とする耐食性、熱間加
工性に優れた高合金ステンレス鋼の製造方向。 ２ 重量で、Ｃ：0.005〜0.3％，Si≦５％，Mn
≦８％，Ｐ≦0.04％，Cr：15〜35％，Ni：５〜
40％，Ｎ：0.01〜0.5％，Mo：5.5％を超え10.0％
以下，Cu≦３％，Ｓを30ppm以下、Ｏを50ppm
以下とし、Ａ或いはTiの１種または２種を0.01
〜0.10％含み、さらにCaを0.001〜0.008％含有
し、残部が実質的にFeからなり、各成分の重量
％で表示するδcaL（％）（δcaL（％）＝３（Cr＋1.5S
i＋
Mo）−2.8（Ni＋0.5Mn＋0.5Cu）−84（Ｃ＋Ｎ）−
19.8）を−10％以上、かつ各成分をppmで表示す
る〔Ｓ＋Ｏ−0.8Ca〕（ppm）を40以下に調整した
溶鋼を連続鋳造して鋳片とし、直接にあるいは降
温後再加熱して熱間圧延することを特徴とする耐
食性、熱間加工性に優れた高合金ステンレス鋼の
製造方向。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP411885A JPS61163247A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 耐食性がすぐれ、熱間加工性のすぐれた高合金ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP411885A JPS61163247A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 耐食性がすぐれ、熱間加工性のすぐれた高合金ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163247A JPS61163247A (ja) | 1986-07-23 |
| JPH0463146B2 true JPH0463146B2 (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=11575869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP411885A Granted JPS61163247A (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 耐食性がすぐれ、熱間加工性のすぐれた高合金ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61163247A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157838A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-30 | Kawasaki Steel Corp | 耐隙間腐食性に優れる２相ステンレス鋼 |
| JPS64255A (en) * | 1987-03-12 | 1989-01-05 | Nippon Steel Corp | High-hardness nonmagnetic stainless steel for electrical equipment parts |
| JPH0674490B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1994-09-21 | 日本鋼管株式会社 | 耐海水用オーステナイト系ステンレス鋼 |
| JPH0694057B2 (ja) * | 1987-12-12 | 1994-11-24 | 新日本製鐵株式會社 | 耐海水性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
| JPH01165747A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Kawasaki Steel Corp | 熱間加工性と耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
| JPH0554329U (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-20 | 株式会社イナバエクステリア | 飲料用容器 |
| JP3512304B2 (ja) * | 1996-08-15 | 2004-03-29 | 日本冶金工業株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼 |
| JP3828067B2 (ja) * | 2002-11-08 | 2006-09-27 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 冷間加工性が良好な高耐食オーステナイト系ステンレス鋼 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424364A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-23 | Spodig Heinrich | Magnet type separator |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP411885A patent/JPS61163247A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424364A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-23 | Spodig Heinrich | Magnet type separator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61163247A (ja) | 1986-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950008377B1 (ko) | 용접가능한 개선된 페라이트 스텐레스강 | |
| JPH0214419B2 (ja) | ||
| US9816163B2 (en) | Cost-effective ferritic stainless steel | |
| JPH0463146B2 (ja) | ||
| JP2533968B2 (ja) | ミグ溶接作業性に優れたオ―ステナイト系ステンレス線材 | |
| JPS5915979B2 (ja) | 熱間圧延において圧延による疵発生の少ないステンレス合金 | |
| JP6776469B1 (ja) | 二相ステンレス鋼とその製造方法 | |
| JP4998365B2 (ja) | 極低炭素鋼板およびその製造方法 | |
| JPH057457B2 (ja) | ||
| JP2838468B2 (ja) | 熱間圧延での割れを防止するＣｒ−Ｎｉ系ステンレス合金の製造方法 | |
| JP5884183B2 (ja) | 構造用ステンレス鋼板 | |
| JPH07268455A (ja) | 熱間圧延での微小割れを防止するＣｒ−Ｎｉ系ステンレス合金の製造方法 | |
| JP3884899B2 (ja) | 加工性と耐食性に優れ表面疵が少ないフェライト系ステンレス鋼 | |
| US6855213B2 (en) | Non-ridging ferritic chromium alloyed steel | |
| JP4190617B2 (ja) | ステンレス鋼の熱間圧延板を製造する方法 | |
| JP7261345B1 (ja) | 耐酸化性に優れたオーステナイト系Ｎｉ－Ｃｒ－Ｆｅ合金とその製造方法 | |
| JPH0488151A (ja) | 熱間加工性に優れた二相ステンレス鋼 | |
| JP7158618B1 (ja) | 耐酸化性に優れたオーステナイト系Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ合金およびその製造方法 | |
| JPH06200353A (ja) | 熱間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP2882269B2 (ja) | 溶接性に優れた熱延鋼板およびその製造方法 | |
| KR100455082B1 (ko) | 용접성이 우수한 페라이트계 스테인레스강 제조방법 | |
| JPH04110419A (ja) | 高Ｎｉステンレス鋼板の製造方法 | |
| WO2023166926A1 (ja) | 耐溶接高温割れ性に優れた高Ｎｉ合金厚鋼板及びその製造方法 | |
| JP2987732B2 (ja) | 熱間圧延で表面疵の発生しないＣｒ−Ｎｉ系ステンレス合金の製造方法 | |
| JP2000034545A (ja) | 熱間加工性の改善されたオーステナイト系耐熱鋼およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |