JPH05247578A - 耐食性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス鋼板の製造方法Info
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- JPH05247578A JPH05247578A JP8318892A JP8318892A JPH05247578A JP H05247578 A JPH05247578 A JP H05247578A JP 8318892 A JP8318892 A JP 8318892A JP 8318892 A JP8318892 A JP 8318892A JP H05247578 A JPH05247578 A JP H05247578A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 硫酸製造プラント等の装置材料として利用で
きる、濃硫酸中での耐食性に優れた高Si含有ステンレス
鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 所定量のＣ、Ｓｉ、Mn、Ni、Crを含有し、且
つCr、Si、Ni含有量が所定式を満たし、残部Fe及び不可
避不純物よりなるアトマイズ粉末を、熱間加工性に優れ
た鋼製缶に充填密封し、所定式を満たす温度域、且つ80
0kg/cm2 以上でHIP 処理して鋼塊とし、これを更に所定
式を満たす温度域に加熱して700 ℃以上の温度域で熱間
圧延又は熱間鍛造する。
きる、濃硫酸中での耐食性に優れた高Si含有ステンレス
鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 所定量のＣ、Ｓｉ、Mn、Ni、Crを含有し、且
つCr、Si、Ni含有量が所定式を満たし、残部Fe及び不可
避不純物よりなるアトマイズ粉末を、熱間加工性に優れ
た鋼製缶に充填密封し、所定式を満たす温度域、且つ80
0kg/cm2 以上でHIP 処理して鋼塊とし、これを更に所定
式を満たす温度域に加熱して700 ℃以上の温度域で熱間
圧延又は熱間鍛造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、硫酸製造プラント等
の装置材料として利用できる、濃硫酸中での耐食性に優
れた高Si含有ステンレス鋼板の製造方法に関するもので
ある。
の装置材料として利用できる、濃硫酸中での耐食性に優
れた高Si含有ステンレス鋼板の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】接触式硫酸製造法で重要となる吸収、乾
燥、冷却行程において、その装置材料は一般的に、濃度
９５％〜９９％、温度６５〜１２０℃の硫酸環境で曝さ
れる。斯かる材料としては、従来、耐酸レンガを内張り
した炭素鋼、Cr鋳鉄、高Si鋳鉄、ステンレス鋼、高Ni合
金等が使用されている。しかし、耐酸レンガでは長時間
使用すると目地より硫酸が浸透し、外側の炭素鋼が腐食
される問題がある。また、鋳鉄では装置の設計上、制限
を受けるばかりでなく、内部欠陥が多くメンテナンスに
も難点がある。一方、ステンレス鋼及び高Ni合金は構造
用材料として適しているが、ＳＵＳ３１６Ｌ等の汎用ス
テンレスでは上記環境に耐えず、また、ＵＮＳ Ｎ１０
２７６等の高Ni合金でも１００℃以上の温度では使用で
きない。さらに、９８％硫酸環境である吸収塔は、現状
においては１００〜１２０℃で操業されているが、温度
を上げることにより操業効率の向上を図ることが可能と
なる。
燥、冷却行程において、その装置材料は一般的に、濃度
９５％〜９９％、温度６５〜１２０℃の硫酸環境で曝さ
れる。斯かる材料としては、従来、耐酸レンガを内張り
した炭素鋼、Cr鋳鉄、高Si鋳鉄、ステンレス鋼、高Ni合
金等が使用されている。しかし、耐酸レンガでは長時間
使用すると目地より硫酸が浸透し、外側の炭素鋼が腐食
される問題がある。また、鋳鉄では装置の設計上、制限
を受けるばかりでなく、内部欠陥が多くメンテナンスに
も難点がある。一方、ステンレス鋼及び高Ni合金は構造
用材料として適しているが、ＳＵＳ３１６Ｌ等の汎用ス
テンレスでは上記環境に耐えず、また、ＵＮＳ Ｎ１０
２７６等の高Ni合金でも１００℃以上の温度では使用で
きない。さらに、９８％硫酸環境である吸収塔は、現状
においては１００〜１２０℃で操業されているが、温度
を上げることにより操業効率の向上を図ることが可能と
なる。
【０００３】上記したような環境中での使用を目的とし
たステンレス鋼として、特開昭６３−２０７９９８号公
報及び特開平２−１０７７４５号公報には高Cr系のフェ
ライトステンレス鋼あるいは２相ステンレス鋼が開示さ
れている。しかし、高Crステンレス鋼は共沸組成（９8.
３％）に近い濃度の硫酸中では、１５０℃程度の温度ま
で良好な耐食性を有するが、濃度９５％程度の硫酸中で
は、温度６５℃でも耐食性に劣っている。一方、特開昭
５２−４４１８号公報、特公昭５９−２７３７号公報及
び特開平２−２９０９４９号公報には、ステンレス鋼の
Si含有量を高めることにより濃度９５〜９９％、温度６
５〜１２０℃のいずれの硫酸環境においても良好な耐食
性が得られると開示されている。
たステンレス鋼として、特開昭６３−２０７９９８号公
報及び特開平２−１０７７４５号公報には高Cr系のフェ
ライトステンレス鋼あるいは２相ステンレス鋼が開示さ
れている。しかし、高Crステンレス鋼は共沸組成（９8.
３％）に近い濃度の硫酸中では、１５０℃程度の温度ま
で良好な耐食性を有するが、濃度９５％程度の硫酸中で
は、温度６５℃でも耐食性に劣っている。一方、特開昭
５２−４４１８号公報、特公昭５９−２７３７号公報及
び特開平２−２９０９４９号公報には、ステンレス鋼の
Si含有量を高めることにより濃度９５〜９９％、温度６
５〜１２０℃のいずれの硫酸環境においても良好な耐食
性が得られると開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高Si含有ステ
ンレス鋼はSi含有量の増加にともない、熱間加工性が著
しく劣化する。また、鋳造過程において最終凝固する鋼
塊中心部あるいは連続鋳造鋼塊の板厚中心部に偏析が生
じ、多量の金属間化合物が析出する。本発明者らは、こ
の金属間化合物が１１５０℃以上の温度域で熱処理を施
すことによっても、消失しないことを確認している。
ンレス鋼はSi含有量の増加にともない、熱間加工性が著
しく劣化する。また、鋳造過程において最終凝固する鋼
塊中心部あるいは連続鋳造鋼塊の板厚中心部に偏析が生
じ、多量の金属間化合物が析出する。本発明者らは、こ
の金属間化合物が１１５０℃以上の温度域で熱処理を施
すことによっても、消失しないことを確認している。
【０００５】上記のような結果として製品となった鋼板
の延靭性は著しく劣化する。したがって、通常の鋳造法
によって得られた鋼塊では、熱間圧延または熱間鍛造に
よる厚板製造が困難であり、且つ構造用材料として重要
な延靭性にも劣るという問題点を有する。
の延靭性は著しく劣化する。したがって、通常の鋳造法
によって得られた鋼塊では、熱間圧延または熱間鍛造に
よる厚板製造が困難であり、且つ構造用材料として重要
な延靭性にも劣るという問題点を有する。
【０００６】この発明は上記のような従来技術における
問題を解決するためになされたもので、熱間圧延または
熱間鍛造による厚板製造が容易となる高Si含有ステンレ
ス鋼の製造条件を規定することにより、硫酸製造プラン
ト等の装置材料として利用できる、濃硫酸中での耐食性
及び延靭性に優れたステンレス鋼を得ることを目的とす
るものである。
問題を解決するためになされたもので、熱間圧延または
熱間鍛造による厚板製造が容易となる高Si含有ステンレ
ス鋼の製造条件を規定することにより、硫酸製造プラン
ト等の装置材料として利用できる、濃硫酸中での耐食性
及び延靭性に優れたステンレス鋼を得ることを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に述べ
る製造方法により解決される。第１発明は、その組成が
重量％で、Ｃ：0.０８％以下、Si：4.０〜8.０％、Mn：
2.０％以下、Ni：１０〜３５％、Cr：１６〜２５％を含
有し、且つCr、Si及びNi含有量が（１）式を満たし、残
部実質的にFe及び不可避的不純物からなるアトマイズ粉
末を、熱間加工性に優れた鋼製の缶に充填し、真空密封
した後、（２）式を満足する温度域、且つ圧力８００kg
／cm2 以上の条件でのＨＩＰ処理により鋼塊とし、これ
を（３）式を満足する温度域に加熱し、７００℃以上の
温度域で熱間圧延または熱間鍛造することを特徴とする
耐食性に優れた高Si含有ステンレス鋼板の製造方法。
る製造方法により解決される。第１発明は、その組成が
重量％で、Ｃ：0.０８％以下、Si：4.０〜8.０％、Mn：
2.０％以下、Ni：１０〜３５％、Cr：１６〜２５％を含
有し、且つCr、Si及びNi含有量が（１）式を満たし、残
部実質的にFe及び不可避的不純物からなるアトマイズ粉
末を、熱間加工性に優れた鋼製の缶に充填し、真空密封
した後、（２）式を満足する温度域、且つ圧力８００kg
／cm2 以上の条件でのＨＩＰ処理により鋼塊とし、これ
を（３）式を満足する温度域に加熱し、７００℃以上の
温度域で熱間圧延または熱間鍛造することを特徴とする
耐食性に優れた高Si含有ステンレス鋼板の製造方法。
【０００８】
【数１】 Cr（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４＜５ …（１） １０００≦Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％）…（２） Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％） …（３）
【０００９】第２発明は、前記第１発明の要件に従い、
上記した成分にさらにCu：3.０％以下、Mo：2.０％以下
のうち１種または２種を含むアトマイズ粉末を用いるも
のであり、この場合、Cr、Mo、Si及びNi含有量が次の
（４）式を満たさなければならない。
上記した成分にさらにCu：3.０％以下、Mo：2.０％以下
のうち１種または２種を含むアトマイズ粉末を用いるも
のであり、この場合、Cr、Mo、Si及びNi含有量が次の
（４）式を満たさなければならない。
【００１０】
【数２】 Cr（％）＋Mo（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４＜５ …（４）
【００１１】
【作用】上記のような本発明について説明すると、先ず
この発明のステンレス鋼板製造方法における成分組織範
囲限定理由は以下の如くである。
この発明のステンレス鋼板製造方法における成分組織範
囲限定理由は以下の如くである。
【００１２】Ｃは、その含有量が多くなると炭化物を形
成し、耐食性を劣化させるため、その上限値を0.０８％
として耐食性劣化を回避する。
成し、耐食性を劣化させるため、その上限値を0.０８％
として耐食性劣化を回避する。
【００１３】Siは、熱濃硫酸中での耐食性を著しく向上
させる成分であって、その含有量が4.０％未満ではその
作用が不充分である。また、8.０％を超えて添加すると
多量の金属間化合物の形成により、鋼塊の冷却中に割れ
が発生する。したがって、Si含有量は4.０〜8.０％とす
る。好ましくは5.０〜8.０％である。
させる成分であって、その含有量が4.０％未満ではその
作用が不充分である。また、8.０％を超えて添加すると
多量の金属間化合物の形成により、鋼塊の冷却中に割れ
が発生する。したがって、Si含有量は4.０〜8.０％とす
る。好ましくは5.０〜8.０％である。
【００１４】Mnは、脱酸作用を有する成分であり、オー
ステナイト生成元素でもある。しかし、その含有量が2.
０％を超えると耐食性が劣化する。したがって、Mn含有
量の上限値は2.０％として、耐食性を確保する。
ステナイト生成元素でもある。しかし、その含有量が2.
０％を超えると耐食性が劣化する。したがって、Mn含有
量の上限値は2.０％として、耐食性を確保する。
【００１５】Niは、オーステナイト組織を得るのに必須
の成分であり、その含有量が１０％未満ではδフェライ
トや金属間化合物といった脆化相が多くなり熱間加工性
を劣化させる。また、Cr、Mo及びSi含有量の増加にとも
ないNi含有量も多くする必要があり、詳細は後述する如
くであるが、その含有量を余りにも多くするとコスト高
になるばかりでなく、後述する部分溶融温度が低下し、
ＨＩＰ処理及び熱間加工の可能な温度範囲が狭められる
ため、上限値は３５％とすることが必要である。
の成分であり、その含有量が１０％未満ではδフェライ
トや金属間化合物といった脆化相が多くなり熱間加工性
を劣化させる。また、Cr、Mo及びSi含有量の増加にとも
ないNi含有量も多くする必要があり、詳細は後述する如
くであるが、その含有量を余りにも多くするとコスト高
になるばかりでなく、後述する部分溶融温度が低下し、
ＨＩＰ処理及び熱間加工の可能な温度範囲が狭められる
ため、上限値は３５％とすることが必要である。
【００１６】Crは、前記したSiと同様、耐食性に対して
最も重要な元素であり、１６％以上添加する必要があ
る。しかし、その含有量が２５％を超えると耐食性に及
ぼす効果は飽和する。また、このCr含有量が多くなると
変形抵抗が増すとともに、脆化相の析出により熱間加工
性が劣化する。したがって、Cr含有量は１６〜２５％と
する。
最も重要な元素であり、１６％以上添加する必要があ
る。しかし、その含有量が２５％を超えると耐食性に及
ぼす効果は飽和する。また、このCr含有量が多くなると
変形抵抗が増すとともに、脆化相の析出により熱間加工
性が劣化する。したがって、Cr含有量は１６〜２５％と
する。
【００１７】Cuは、耐食性向上に有効な成分であり、硫
酸濃度が共沸組成（９8.３％）より低下する程、その効
果が顕著となる。しかし、その含有量が3.０％を超える
と耐食性に及ぼす効果は飽和するので、3.０％を上限と
する。
酸濃度が共沸組成（９8.３％）より低下する程、その効
果が顕著となる。しかし、その含有量が3.０％を超える
と耐食性に及ぼす効果は飽和するので、3.０％を上限と
する。
【００１８】Moは、前述Cuと同様、硫酸濃度が低い環境
で耐食性向上に対して有効な成分であるが、含有量が2.
０％を超えると耐食性に及ぼす効果は飽和する。また、
その含有量が多くなるとCrと同様、変形抵抗が増加する
とともに、脆化相を形成し熱間加工性が劣化するため、
その上限値は2.０％とする。
で耐食性向上に対して有効な成分であるが、含有量が2.
０％を超えると耐食性に及ぼす効果は飽和する。また、
その含有量が多くなるとCrと同様、変形抵抗が増加する
とともに、脆化相を形成し熱間加工性が劣化するため、
その上限値は2.０％とする。
【００１９】また、本発明者らは圧延時の割れ発生と熱
間引張試験による絞りとの関係を調べ、絞りが５０％以
上であれば割れが生じないことを明らかにした。さら
に、本鋼においては、上記した脆化相の体積率Fpが
（５）式で表わせ、その体積率が５％以上になると、９
００〜１０００℃の温度域における熱間引張試験で絞り
が５０％未満となることを見出した。したがって、Cr、
Mo、Si及びNi含有量は上記の限定に加えて、（４）式を
満たす範囲とする。
間引張試験による絞りとの関係を調べ、絞りが５０％以
上であれば割れが生じないことを明らかにした。さら
に、本鋼においては、上記した脆化相の体積率Fpが
（５）式で表わせ、その体積率が５％以上になると、９
００〜１０００℃の温度域における熱間引張試験で絞り
が５０％未満となることを見出した。したがって、Cr、
Mo、Si及びNi含有量は上記の限定に加えて、（４）式を
満たす範囲とする。
【００２０】
【数３】 Fp（％）＝Cr（％）＋Mo（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４ …（５） Cr（％）＋Mo（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４＜５ …（４）
【００２１】次に、製造条件の限定理由を述べると、本
発明法において、上記成分のアトマイズ粉末を鋼製の缶
に充填し、ＨＩＰ処理により鋼塊とする理由は、通常の
凝固法に比べ以下に述べる作用を有するためである。 凝固時に生じる鋼塊中心部への偏析（多量の金属間
化合物の析出）がない。 微細なデンドライト組織が得られるため、熱間加工
時の延性に優れる。 高Si含有ステンレス鋼が缶材で包まれているため、
高Si含有ステンレス鋼自体の温度降下が抑制され、より
低温まで熱間加工が可能となる。
発明法において、上記成分のアトマイズ粉末を鋼製の缶
に充填し、ＨＩＰ処理により鋼塊とする理由は、通常の
凝固法に比べ以下に述べる作用を有するためである。 凝固時に生じる鋼塊中心部への偏析（多量の金属間
化合物の析出）がない。 微細なデンドライト組織が得られるため、熱間加工
時の延性に優れる。 高Si含有ステンレス鋼が缶材で包まれているため、
高Si含有ステンレス鋼自体の温度降下が抑制され、より
低温まで熱間加工が可能となる。
【００２２】さらに、本発明法では缶材として高Si含有
ステンレス鋼に比べ、変形抵抗が低く、且つ、熱間延性
に優れた鋼（炭素鋼など）を用いることにより、熱間加
工時の表面割れ、耳割れを防止する。
ステンレス鋼に比べ、変形抵抗が低く、且つ、熱間延性
に優れた鋼（炭素鋼など）を用いることにより、熱間加
工時の表面割れ、耳割れを防止する。
【００２３】次に、ＨＩＰ処理及び熱間加工前の加熱条
件の限定理由を述べると、ＨＩＰ処理において温度１０
００℃未満、圧力８００kg／cm2 未満でも焼結は可能で
あるが、保持時間を長くする必要があるため効率的では
ない。また、本発明鋼はSi含有量の増加にともない、低
融点の金属間化合物を形成するため、ＨＩＰ処理及び熱
間加工前の加熱温度が高すぎると部分溶融を起こし、割
れを生じる。本発明者らは、本発明鋼の部分溶融する最
低温度Tmが（６）式となることを見出した。したがっ
て、ＨＩＰ処理条件は（２）式を満足する温度域、且つ
圧力８００kg／cm2 以上とし、熱間加工前の加熱条件は
（３）式を満足する温度域とする。
件の限定理由を述べると、ＨＩＰ処理において温度１０
００℃未満、圧力８００kg／cm2 未満でも焼結は可能で
あるが、保持時間を長くする必要があるため効率的では
ない。また、本発明鋼はSi含有量の増加にともない、低
融点の金属間化合物を形成するため、ＨＩＰ処理及び熱
間加工前の加熱温度が高すぎると部分溶融を起こし、割
れを生じる。本発明者らは、本発明鋼の部分溶融する最
低温度Tmが（６）式となることを見出した。したがっ
て、ＨＩＰ処理条件は（２）式を満足する温度域、且つ
圧力８００kg／cm2 以上とし、熱間加工前の加熱条件は
（３）式を満足する温度域とする。
【００２４】
【数４】 Tm（℃）＝１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％） …（６） １０００≦Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％）…（２） Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％） …（３）
【００２５】さらに、本発明鋼では熱間加工温度が７０
０℃未満になると、鋼板に耳割れが発生するため、加工
温度の下限値は７００℃とする。
０℃未満になると、鋼板に耳割れが発生するため、加工
温度の下限値は７００℃とする。
【００２６】
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、以下の如くである。
説明すると、以下の如くである。
【００２７】実施例１ 次の表１に示す化学成分組成のアトマイズ粉末を、夫々
外寸１２０t ×１８０W ×２７０l mm、厚さ１０mmの炭
素鋼（0.０２％Ｃ鋼）製の缶に充填し、真空密封した
後、１０００℃、２０００ｋｇ／cm2 の条件でＨＩＰ処
理を行い、鋼塊となし、熱間引張サンプルを採取した。
さらに、それらの各ＨＩＰ鋼塊を１０００℃加熱、８０
０℃仕上げの熱間圧延により２０ｍｍt の鋼板とし、１
１００℃で固溶化熱処理後、腐食試験用サンプルを採取
した。但し、８％を超えるSi含有量の鋼２３及び２４で
は、ＨＩＰ鋼塊全体に割れが生じたため、サンプルは採
取できなかった。
外寸１２０t ×１８０W ×２７０l mm、厚さ１０mmの炭
素鋼（0.０２％Ｃ鋼）製の缶に充填し、真空密封した
後、１０００℃、２０００ｋｇ／cm2 の条件でＨＩＰ処
理を行い、鋼塊となし、熱間引張サンプルを採取した。
さらに、それらの各ＨＩＰ鋼塊を１０００℃加熱、８０
０℃仕上げの熱間圧延により２０ｍｍt の鋼板とし、１
１００℃で固溶化熱処理後、腐食試験用サンプルを採取
した。但し、８％を超えるSi含有量の鋼２３及び２４で
は、ＨＩＰ鋼塊全体に割れが生じたため、サンプルは採
取できなかった。
【００２８】
【表１】
【００２９】熱間引張試験により、部分溶融して絞りが
０％になる最低温度とNi及びSi含有量との関係を図１に
示す。即ち、この図１によれば部分溶融する最低温度Ｔ
m は次の（６）式となることがわかる。
０％になる最低温度とNi及びSi含有量との関係を図１に
示す。即ち、この図１によれば部分溶融する最低温度Ｔ
m は次の（６）式となることがわかる。
【００３０】
【数５】 Tm（℃）＝１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％） …（６）
【００３１】９５％及び９８％硫酸中での耐食性とSi含
有量との関係を図２及び図３に各々示す。Siは脱酸作用
を有するため、ステンレス鋼には通常0.５％程度のSiを
添加する。しかし、濃硫酸中での耐食性の点からみる
と、この図２及び図３により９５％、６５℃硫酸中にお
いては４％以上、９８％、１５０℃及び９８％、２００
℃硫酸中においては５％以上のSi含有により、0.５％程
度Siを含有した鋼に比べ腐食速度が低下することがわか
る。
有量との関係を図２及び図３に各々示す。Siは脱酸作用
を有するため、ステンレス鋼には通常0.５％程度のSiを
添加する。しかし、濃硫酸中での耐食性の点からみる
と、この図２及び図３により９５％、６５℃硫酸中にお
いては４％以上、９８％、１５０℃及び９８％、２００
℃硫酸中においては５％以上のSi含有により、0.５％程
度Siを含有した鋼に比べ腐食速度が低下することがわか
る。
【００３２】９８％、２００℃硫酸中での耐食性とCr含
有量との関係を図４に示す。即ちこの図４によればSi含
有量が６％程度であっても、Cr含有量が１６％未満にな
ると腐食速度は著しく高くなる。しかし、Cr含有量が２
５％を超えると腐食速度は一定になることがわかる。
有量との関係を図４に示す。即ちこの図４によればSi含
有量が６％程度であっても、Cr含有量が１６％未満にな
ると腐食速度は著しく高くなる。しかし、Cr含有量が２
５％を超えると腐食速度は一定になることがわかる。
【００３３】９５％、６５℃硫酸中での耐食性とCu含有
量及びMo含有量との関係を図５及び図６に各々示すが、
これら図５および図６によればCuまたはMoを添加する
と、９５％、６５℃硫酸中での腐食速度は低下する。し
かし、その含有量がCuでは３％、Moでは２％を超えると
腐食速度は一定になることがわかる。
量及びMo含有量との関係を図５及び図６に各々示すが、
これら図５および図６によればCuまたはMoを添加する
と、９５％、６５℃硫酸中での腐食速度は低下する。し
かし、その含有量がCuでは３％、Moでは２％を超えると
腐食速度は一定になることがわかる。
【００３４】９８％、２００℃硫酸中での耐食性とＣ含
有量及びMn含有量との関係を図７及び図８にそれぞれ示
す。図７によればSi含有量が７％以上であっても、Ｃ含
有量が0.０８％を超えると腐食速度は著しく高くなる。
また、図８によれば、同様にMn含有量が2.０％を超える
と腐食速度は増加することがわかる。
有量及びMn含有量との関係を図７及び図８にそれぞれ示
す。図７によればSi含有量が７％以上であっても、Ｃ含
有量が0.０８％を超えると腐食速度は著しく高くなる。
また、図８によれば、同様にMn含有量が2.０％を超える
と腐食速度は増加することがわかる。
【００３５】実施例２ 次の表２に示す化学成分のアトマイズ粉末及び５０kgイ
ンゴットを用いて、熱間加工性の評価、ＨＩＰ処理、耐
食性の評価を行った。
ンゴットを用いて、熱間加工性の評価、ＨＩＰ処理、耐
食性の評価を行った。
【００３６】
【表２】
【００３７】アトマイズ粉末Ａ〜Ｒを、実施例１と同様
の方法によりＨＩＰ鋼塊となし、熱間引張サンプルを採
取した。ただし、鋼ＲではＨＩＰ鋼塊全体に割れが生じ
たため、サンプルは採取できなかった。また、５０kgイ
ンゴットＳ〜Ｕの中心部からも同様の熱間引張サンプル
を採取した。これらのサンプルを用いて、Ｔm 未満の温
度域における鋼塊の熱間延性を評価した。
の方法によりＨＩＰ鋼塊となし、熱間引張サンプルを採
取した。ただし、鋼ＲではＨＩＰ鋼塊全体に割れが生じ
たため、サンプルは採取できなかった。また、５０kgイ
ンゴットＳ〜Ｕの中心部からも同様の熱間引張サンプル
を採取した。これらのサンプルを用いて、Ｔm 未満の温
度域における鋼塊の熱間延性を評価した。
【００３８】鋼Ｃ、Ｈ、Ｍ、Ｐ及びＴの熱間引張試験に
おける絞りと試験温度及び脆化相の体積率Ｆp との関係
を図９に示す。この図９によれば、５０kgインゴットＴ
の絞りは、１０００℃未満の温度域で２０％以下と劣っ
ている。これに対し、ＨＩＰ鋼塊Ｃ及びＨでは、いずれ
の温度域においても５０％以上の絞りを示した。但し、
ＨＩＰ鋼塊でも脆化相の体積率５％以上である鋼塊Ｍ及
びＰにおいては、９００〜１０００℃の温度域で絞りが
５０％を下回り、熱間加工時に割れの発生する可能性が
高いことが理解された。
おける絞りと試験温度及び脆化相の体積率Ｆp との関係
を図９に示す。この図９によれば、５０kgインゴットＴ
の絞りは、１０００℃未満の温度域で２０％以下と劣っ
ている。これに対し、ＨＩＰ鋼塊Ｃ及びＨでは、いずれ
の温度域においても５０％以上の絞りを示した。但し、
ＨＩＰ鋼塊でも脆化相の体積率５％以上である鋼塊Ｍ及
びＰにおいては、９００〜１０００℃の温度域で絞りが
５０％を下回り、熱間加工時に割れの発生する可能性が
高いことが理解された。
【００３９】発明鋼Ａ〜Ｋ及び比較鋼Ｌ〜Ｕの脆化相の
体積率Ｆｐ及び熱間延性との成分との関係を図１０に示
す。この図１０によれば、ＨＩＰ鋼塊のＦｐは次の
（５）式となる。また、Ｆｐが５％未満の鋼塊において
は、いずれも９００〜１０００℃の温度域での絞りが５
０％以上と良好であることがわかる。これに対し、５０
kgインゴットではＦｐの計算値が−５〜−２の鋼であっ
ても、実際は１０％を超えており、熱間延性に劣る。
体積率Ｆｐ及び熱間延性との成分との関係を図１０に示
す。この図１０によれば、ＨＩＰ鋼塊のＦｐは次の
（５）式となる。また、Ｆｐが５％未満の鋼塊において
は、いずれも９００〜１０００℃の温度域での絞りが５
０％以上と良好であることがわかる。これに対し、５０
kgインゴットではＦｐの計算値が−５〜−２の鋼であっ
ても、実際は１０％を超えており、熱間延性に劣る。
【００４０】
【数６】 Fp（％）＝Cr（％）＋Mo（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４ …（５）
【００４１】アトマイズ粉末Ａ、Ｃ、Ｄ及びＫを同様の
缶に充填し、真空密封した後、ＨＩＰ処理を行った場合
の、鋼塊の相対密度とＨＩＰ処理条件との関係を図１１
にしめすが、この図１１によれば保持温度が１０００℃
未満では、圧力を２０００kg/ cm2 に高めても相対密度
は１００％に到達しない。また、保持圧力が８００kgf/
mm2 未満では、１１５０℃においても相対密度は１００
％に到達しないことが示されている。
缶に充填し、真空密封した後、ＨＩＰ処理を行った場合
の、鋼塊の相対密度とＨＩＰ処理条件との関係を図１１
にしめすが、この図１１によれば保持温度が１０００℃
未満では、圧力を２０００kg/ cm2 に高めても相対密度
は１００％に到達しない。また、保持圧力が８００kgf/
mm2 未満では、１１５０℃においても相対密度は１００
％に到達しないことが示されている。
【００４２】アトマイズ粉末Ａ〜Ｒ及び５０kgインゴッ
トＳ〜Ｕを用いて鋼板の製造を行い、耳割れの有無、耐
食性の評価を行った。これらの結果を次の表３、表４に
示す。なお、ＨＩＰ鋼塊のサイズは上記と同様であり、
高Si含有ステンレス鋼自体の板厚が１０mmとなる圧延ま
たは鍛造を行った。また、５０kgインゴットも同様に８
０t ×１００w ×１５０l mmの鋼塊から１０mmに圧延し
または鍛造した。表３、表４によれば、本発明法で製造
した高Si含有ステンレス鋼板は耳割れの発生が少なく、
耐食性にも優れていることが解される。
トＳ〜Ｕを用いて鋼板の製造を行い、耳割れの有無、耐
食性の評価を行った。これらの結果を次の表３、表４に
示す。なお、ＨＩＰ鋼塊のサイズは上記と同様であり、
高Si含有ステンレス鋼自体の板厚が１０mmとなる圧延ま
たは鍛造を行った。また、５０kgインゴットも同様に８
０t ×１００w ×１５０l mmの鋼塊から１０mmに圧延し
または鍛造した。表３、表４によれば、本発明法で製造
した高Si含有ステンレス鋼板は耳割れの発生が少なく、
耐食性にも優れていることが解される。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、９５〜
９９％硫酸中での耐食性に優れ、特に９８％硫酸中では
２００℃程度まで使用可能な高Si含有ステンレス鋼板
を、熱間圧延または熱間鍛造によって製造できる効果が
あり、したがって、硫酸製造プラントの乾燥塔、吸収塔
等の装置材料として利用できるステンレス鋼板の提供が
可能となるものであって、工業的にその効果の大きい発
明である。
９９％硫酸中での耐食性に優れ、特に９８％硫酸中では
２００℃程度まで使用可能な高Si含有ステンレス鋼板
を、熱間圧延または熱間鍛造によって製造できる効果が
あり、したがって、硫酸製造プラントの乾燥塔、吸収塔
等の装置材料として利用できるステンレス鋼板の提供が
可能となるものであって、工業的にその効果の大きい発
明である。
【図１】本発明の実施例１による鋼の部分溶融する最低
温度とNi及びSi含有量との関係を示した図表である。
温度とNi及びSi含有量との関係を示した図表である。
【図２】同じく実施例１による鋼の９５％、６５℃硫酸
中での耐食性とSi含有量との関係を示した図表である。
中での耐食性とSi含有量との関係を示した図表である。
【図３】同じく実施例１による鋼の９８％、１５０℃及
び９８％、２００℃硫酸中での耐食性とSi含有量との関
係を示した図表である。
び９８％、２００℃硫酸中での耐食性とSi含有量との関
係を示した図表である。
【図４】同じく実施例１による鋼の９８％、２００℃硫
酸中での耐食性とCr含有量との関係を示した図表であ
る。
酸中での耐食性とCr含有量との関係を示した図表であ
る。
【図５】同じく実施例１による鋼の９５％、６５℃硫酸
中での耐食性とCu含有量との関係を示した図表である。
中での耐食性とCu含有量との関係を示した図表である。
【図６】同じく実施例１による鋼の９５％、６５℃硫酸
中での耐食性とMo含有量との関係を示した図表である。
中での耐食性とMo含有量との関係を示した図表である。
【図７】実施例１による鋼の９８％、２００℃硫酸中で
の耐食性とＣ含有量との関係を示した図表である。
の耐食性とＣ含有量との関係を示した図表である。
【図８】実施例１による鋼の９８％、２００℃硫酸中で
の耐食性とMn含有量との関係を示した図表である。
の耐食性とMn含有量との関係を示した図表である。
【図９】本発明における実施例２による鋼塊Ｃ、Ｈ、
Ｍ、ＰおよびＴの熱間延性と試験温度及び脆化相の体積
率との関係を示した図表である。
Ｍ、ＰおよびＴの熱間延性と試験温度及び脆化相の体積
率との関係を示した図表である。
【図１０】実施例２による発明鋼Ａ〜Ｋおよび比較鋼Ｌ
〜Ｕの脆化相の体積率および熱間延性と成分との関係を
示した図表である。
〜Ｕの脆化相の体積率および熱間延性と成分との関係を
示した図表である。
【図１１】同じく実施例２によるＨＩＰ鋼塊Ａ、Ｃ、Ｄ
およびＫの相対密度とＨＩＰ処理条件との関係を示した
図表である。
およびＫの相対密度とＨＩＰ処理条件との関係を示した
図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/44
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.０８％以下、Si：4.０
〜8.０％、Mn：2.０％以下、Ni：１０〜３５％、Cr：１
６〜２５％を含有し、且つCr、Si及びNi含有量が（１）
式を満たし、残部実質的にFe及び不可避的不純物からな
るアトマイズ粉末を、熱間加工性に優れた鋼製の缶に充
填し、真空密封した後、（２）式を満足する温度域、且
つ圧力８００kg／cm2 以上の条件でのＨＩＰ処理により
鋼塊とし、これを（３）式を満足する温度域に加熱し、
７００℃以上の温度域で熱間圧延または熱間鍛造するこ
とを特徴とする耐食性に優れた高Si含有ステンレス鋼板
の製造方法。 Cr（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４＜５ …（１） １０００≦Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％）…（２） Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％） …（３） - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：0.０８％以下、Si：4.０
〜8.０％、Mn：2.０％以下、Ni：１０〜３５％、Cr：１
６〜２５％を含有し、さらにCu：3.０％以下、Mo：2.０
％以下のうち１種または２種を含み、且つCr、Mo、Si及
びNi含有量が（４）式を満たし、残部実質的にFe及び不
可避的不純物からなるアトマイズ粉末を、熱間加工性に
優れた鋼製の缶に充填し、真空密封した後、（２）式を
満足する温度域、且つ圧力８００kg／cm2 以上の条件で
のＨＩＰ処理により鋼塊とし、これを（３）式を満足す
る温度域に加熱し、７００℃以上の温度域で熱間圧延ま
たは熱間鍛造することを特徴とする耐食性に優れた高Si
含有ステンレス鋼板の製造方法。 Cr（％）＋Mo（％）＋３×Si（％）−Ni（％）−１４＜５ …（４） １０００≦Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％）…（２） Ｔ（℃）＜１４７０−３５×Si（％）−５×Ni（％） …（３）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318892A JPH05247578A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 耐食性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318892A JPH05247578A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 耐食性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247578A true JPH05247578A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=13795354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8318892A Pending JPH05247578A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 耐食性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05247578A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000020653A1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Cecebe Technologies Inc. | Stainless alloys for enhanced corrosion resistance |
| WO2011016384A1 (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | カシオ計算機株式会社 | 非磁性ステンレス鋼、電波時計用部材、非磁性ステンレス鋼の製造方法および電波受信機器 |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP8318892A patent/JPH05247578A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000020653A1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Cecebe Technologies Inc. | Stainless alloys for enhanced corrosion resistance |
| GB2374085A (en) * | 1998-10-07 | 2002-10-09 | Cecebe Technologies Inc | Stainless alloys for enhanced corrosion resistance |
| WO2011016384A1 (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | カシオ計算機株式会社 | 非磁性ステンレス鋼、電波時計用部材、非磁性ステンレス鋼の製造方法および電波受信機器 |
| JP4833357B2 (ja) * | 2009-08-03 | 2011-12-07 | カシオ計算機株式会社 | 電波受信機器用部材、電波時計用部材および電波受信機器 |
| CN102471846A (zh) * | 2009-08-03 | 2012-05-23 | 卡西欧计算机株式会社 | 非磁性不锈钢、电波表用部件、非磁性不锈钢的制造方法及电波接收设备 |
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