JPH06116684A - 耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼 - Google Patents

耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼

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JPH06116684A
JPH06116684A JP4293844A JP29384492A JPH06116684A JP H06116684 A JPH06116684 A JP H06116684A JP 4293844 A JP4293844 A JP 4293844A JP 29384492 A JP29384492 A JP 29384492A JP H06116684 A JPH06116684 A JP H06116684A
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友希 森
Kunio Kondo
邦夫 近藤
Masakatsu Ueda
昌克 植田
Kazuhiro Ogawa
和博 小川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二相ステンレス鋼の溶接後の熱影響部の耐食
性、相安定性を改善し、金属間化合物を析出し難くす
る。 【構成】 C:0.03%以下、Si:0.10〜2.
00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.05%
以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜25.
0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜7.0
%、Al:0.001〜0.04%、N:0.10〜
0.40%を含有し、残部が不可避的不純物とFeから
なり、かつ、耐孔食性指数(PREW)が43以上、σ
相等の金属間化合物が析出しないように水冷した材料と
σ相等の金属間化合物が析出するように空冷した材料と
のビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、フ
ェライト中での耐孔食性指数(PREW(α))と、オ
ーステナイト中での耐孔食性指数(PREW(γ))と
の差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以下の条件を
満足している二相ステンレス鋼。 【効果】 従来の問題点であった周溶接時の耐食性劣化
等を解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、耐応力腐食割れ性、
耐孔食性等の耐食性ならびに溶接性に優れたフェライト
相とオーステナイト相とからなるステンレス鋼(以下二
相ステンレス鋼という)に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、海水を使用する熱交換器および耐
海水性が要求される化学機器や構造物、各種化学プラン
ト用配管、ラインパイプ、油井管等として、耐食性なら
びに溶接性に優れた二相ステンレス鋼の需要が増大して
おり、特に耐食性に対する要求はますます厳しくなって
きている。従来、実用化されている二相ステンレス鋼
は、数多く存在するが、それらを解説するために溶接可
能な二相ステンレス鋼を総覧した文献(オランダ溶接協
会編、溶接用二相ステンレス鋼およびスーパー二相ステ
ンレス鋼、L.van Nassau,H.Meelk
er,J.Hilker ’91)を引用すれば、現在
までに開発されている二相ステンレス鋼は、下記の
(a)〜(d)の4種類に分類できるとしている。ただ
し、PRENは、%Cr+3.3×%Mo+16×%N
で与えられる耐食性の指標である。
【0003】 (a). 23%Cr、Mo無添加二相ステンレス鋼 PREN 〜25 (b). 22%Cr二相ステンレス鋼 PREN 30 〜36 (c). 25%Cr(0〜2.5%Cu)二相ステンレス鋼 PR EN 32〜40 (d). 25%Crスーパー二相ステンレス鋼 PREN > 41 上記(a)〜(d)は、それぞれ対応するグレードが記
載されているので(a)〜(d)を表1ないし表4を引
用して説明する。
【0004】
【表1】
【0005】
【表2】
【0006】
【表3】
【0007】
【表4】
【0008】表1〜表4に示すとおり、二相ステンレス
鋼は、耐食性の低い順に、(a)23%Cr−Mo無添
加系、(b).(a)の23%Cr、Mo無添加系を基
本としてさらにMoを約3%添加して耐食性を向上させ
た22%Cr−3%Mo系、(c).(b)の22%C
r−3%Mo系を基本としてさらにCrを25%に増量
して耐食性を高めた25%Cr−3%Mo系、(d).
さらに(c)の25%Cr−3%Mo系にCuないしは
Mo、Nを添加した究極の耐食性を有するスーパー二相
ステンレス鋼が開発されている。表4に示すとおり、ス
ーパー二相ステンレス鋼は、良好な耐食性を有するよう
に、PRENが40以上であって、いずれも25%Cr
鋼を基本としてMo、Nを多く含有させることを基本思
想としている。
【0009】また、スーパー二相ステンレス鋼として
は、C:0.05%以下、Cr:23〜27%、Ni:
5.5〜9%、N:0.25〜0.40%、Si:0.
8%以下、Mn:1.2%以下、Mo:3.5〜4.9
%、Cu:0.5%以下、W:0.5%以下、S:0.
010%以下、V:0.5%未満、Ce:0.18%未
満および下記条件(1)〜(6)を満たすように合金元
素の含有度を調整した状態での通常の不純物と添加物以
外に残留しているFeを含有している二相ステンレス鋼 (1) %Cr+3.3×%Mo+16×%N−1.6
×%Mn−122×%S>39.1 (2) (%Cr+0.51×%Mn+0.22×%M
o−1.04×%Si−0.22×%Ni−2.89×
%C)/(3.7×%N)>18.9 (3) (%Cr+0.3×%Mn−2×%Si−0.
2×%Ni)/(4.31×%N)>1000 (4) (%Mn)/(%N)<3 (5) 1075℃の液熱処理後のフェライト含有度=
30〜50% (6) %Cr+(%Mo)1.5+5×%Si+%W+
0.2×%Mn}/(50×%N+%フェライト)<
0.75 (特開昭62−56556号公報)が提案されている
が、実質的には24.5%以上のCrを含有させること
が基本思想となっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、25%
Cr鋼にMo、Nを多量に添加すると、σ相を主体とす
る金属間化合物の析出が著しく加速されるという大きな
問題点が発生する。金属間化合物の析出は、分塊、圧延
後のビレットの硬化、著しい切削性の低下、材料の脆化
による脆性破壊を生じるばかりでなく、溶接後の熱影響
部(HAZ)の耐食性の低下を引き起こす。したがっ
て、25%Cr鋼を基本としてMo、Nを多く含有させ
る二相ステンレス鋼は、工業的な製造を困難にしている
ばかりでなく、PRENが40以上という良好な耐食性
能が溶接部では十分に発揮されていないのが実情であ
る。
【0011】この発明の目的は、従来のスーパー二相ス
テンレス鋼よりもさらに耐食性を向上させ、特に溶接後
の熱影響部の耐食性を改善し、相安定性に優れ、金属間
化合物の析出し難い二相ステンレス鋼を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、Cr、Mo、Ni、N、Wのσ相等の金
属間化合物析出に及ぼす影響について調査すべく、表5
に示す組成の14種の二相ステンレス鋼を溶製し、厚さ
100mmに圧延したのち、σ相等の金属間化合物が析
出しないように水冷した材料と、σ相等の金属間化合物
が析出するように空冷した材料のビッカース硬度差を求
め、σ相等の金属間化合物析出による硬度上昇を測定し
た。その結果、Ni添加量が変化するとσ相等の金属間
化合物の析出量が大きく変化するので、表5に示す14
種の二相ステンレス鋼のうち、7%Ni系12種につい
てCr、Mo量と硬度変化との関係を調査した。その結
果を図1に示す。
【0013】
【表5】
【0014】図1に示すとおり、Mo添加量を増加させ
た場合の硬度上昇、すなわち、σ相等の金属間化合物の
析出量は、Cr添加量に大きく依存しており、Cr添加
量が多いほど高くなるこが判明した。したがって、単純
には一次の回帰が使えないので、%Cr×%Moの項を
加えて、表5に示す14鋼種について回帰分析を行っ
た。その結果、σ相等の金属間化合物が析出しないよう
に水冷した材料と、σ相等の金属間化合物が析出するよ
うに空冷した材料のビッカース硬度差(ΔHv(σ))
として、 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%Cr−103.4×%M o+19.3×%Ni−10.7×%N− 3.6×%W−228. 6 が得られた。表5の硬度変化と切削性との対応から、通
常のビレット製造プロセスにおいて切削性を有するため
には、ΔHv(σ)≦65が必要である。すなわち、上
記式で表されるようにσ相に代表される金属間化合物を
析出し難い成分系を指向するためには、Cr量は従来の
25%よりも低減し、Mo、Nの多量添加によって、耐
食性を確保する方法が有利であることを見い出した。
【0015】また、ステンレス鋼の耐食性評価方法とし
てASTM−G48を用いて試験片表面にピッティング
が生じる最低温度(Critical Pitting
Temperature、以下CPTという)を求め
る方法を導入し、母材部、ボンド部、継手熱影響部の耐
食性を比較したところ、母材部>ボンド部>継手熱影響
部の順で耐食性が良好であり、周溶接を考慮すると、継
手熱影響部の耐食性を確保する必要があることを明らか
にした。そこで継手熱影響部の試験片を用いて腐食減量
と耐孔食性指数(PREW)との関係を求めた。その結
果を図2に示す。図2に示すとおり、継手熱影響部の耐
食性を確保するためには、 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)+16×%N≧43 が必要であることを見い出した。
【0016】さらに、二相ステンレス鋼がフェライトと
オーステナイトの二相組織からなるので、各相での耐食
性を確保する必要があると考え、Electro Pr
obe Micro Analysier(以下EPM
Aという)分析により、各相中のCr、Mo、Ni、
W、Nの含有量およびそのときのフェライト量(%)を
測定し、フェライト中での耐孔食性指数(以下PREW
(α)という)とオーステナイト中での耐孔食性指数
(以下PREW(γ)という)が次の式で計算できるこ
とを見い出した。 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N %α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×%W−
5.7×%Ni−63.8×%N−54.4 上記式に基いてPREW(α)、PREW(γ)を計算
し、その差ΔPREWを求め、腐食減量との関係を求め
たところ、図3に示すとおり、ΔPREWが所定値以下
の場合、すなわち、−3≦ΔPREW≦3の領域におい
て、非常に優れた耐食性を示すことを見い出し、この発
明に到達した。
【0017】すなわちこの発明は、C:0.03%以
下、Si:0.10〜2.00%、Mn:0.10〜
2.00%、P:0.05%以下、S:0.005%以
下、Cr:18.0〜25.0%、Ni:2.0〜8.
0%、Mo:3.0〜7.0%、Al:0.001〜
0.04%、N:0.10〜0.40%を含有し、残部
が不可避的不純物とFeからなり、かつ、下記(1)式
で与えられる耐孔食性指数(PREW)が43以上、下
記(2)式で与えられるσ相等の金属間化合物が析出し
ないように水冷した材料とσ相等の金属間化合物が析出
するように空冷した材料とのビッカース硬度差の指標Δ
Hv(σ)が65以下、下記(3)式で与えられるフェ
ライト中での耐孔食性指数(PREW(α))と、下記
(4)式で与えられるオーステナイト中での耐孔食性指
数(PREW(γ))との差(ΔPREW)が−3.0
以上3.0以下の条件を満足していることを特徴とする
耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0018】また、C:0.03%以下、Si:0.1
0〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:
0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:18.
0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.
0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:
0.10〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00
%、W:0.01〜1.50%のうちの1種または2種
を含有し、残部が不可避的不純物とFeからなり、か
つ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指数(PRE
W)が43以上、下記(2)式で与えられるσ相等の金
属間化合物が析出しないように水冷した材料とσ相等の
金属間化合物が析出するように空冷した材料とのビッカ
ース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、下記(3)
式で与えられるフェライト中での耐孔食性指数(PRE
W(α))と、下記(4)式で与えられるオーステナイ
ト中での耐孔食性指数(PREW(γ))との差(ΔP
REW)が−3.0以上3.0以下の条件を満足してい
ることを特徴とする耐食性、相安定性に優れた二相ステ
ンレス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0019】さらに、C:0.03%以下、Si:0.
10〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:
0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:18.
0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.
0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:
0.10〜0.40%と、V:0.01〜0.50%、
Ti:0.01〜0.50%、Nb:0.01〜0.5
0%のうちの1種または2種以上を含有し、残部が不可
避的不純物とFeからなり、かつ、下記(1)式で与え
られる耐孔食性指数(PREW)が43以上、下記
(2)式で与えられるσ相等の金属間化合物が析出しな
いように水冷した材料とσ相等の金属間化合物が析出す
るように空冷した材料とのビッカース硬度差の指標ΔH
v(σ)が65以下、下記(3)式で与えられるフェラ
イト中での耐孔食性指数(PREW(α))と、下記
(4)式で与えられるオーステナイト中での耐孔食性指
数(PREW(γ))との差(ΔPREW)が−3.0
以上3.0以下の条件を満足していることを特徴とする
耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0020】さらにまた、C:0.03%以下、Si:
0.10〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、
P:0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:1
8.0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:
3.0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、
N:0.10〜0.40%と、Ca:0.0005〜
0.010%、Mg:0.0005〜0.010%、
B:0.0005〜0.010%、希土類金属:0.0
005〜0.010%のうちの1種または2種以上を含
有し、残部が不可避的不純物とFeからなり、かつ、下
記(1)式で与えられる耐孔食性指数(PREW)が4
3以上、下記(2)式で与えられるσ相等の金属間化合
物が析出しないように水冷した材料とσ相等の金属間化
合物が析出するように空冷した材料とのビッカース硬度
差の指標ΔHv(σ)が65以下、下記(3)式で与え
られるフェライト中での耐孔食性指数(PREW
(α))と、下記(4)式で与えられるオーステナイト
中での耐孔食性指数(PREW(γ))との差(ΔPR
EW)が−3.0以上3.0以下の条件を満足している
ことを特徴とする耐食性、相安定性に優れた二相ステン
レス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0021】また、C:0.03%以下、Si:0.1
0〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:
0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:18.
0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.
0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:
0.10〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00
%、W:0.01〜1.50%のうちの1種または2種
以上、V:0.01〜0.50%、Ti:0.01〜
0.50%、Nb:0.01〜0.50%のうちの1種
または2種以上を含有し、残部が不可避的不純物とFe
からなり、かつ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指
数(PREW)が43以上、下記(2)式で与えられる
σ相等の金属間化合物が析出しないように水冷した材料
とσ相等の金属間化合物が析出するように空冷した材料
とのビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、
下記(3)式で与えられるフェライト中での耐孔食性指
数(PREW(α))と、下記(4)式で与えられるオ
ーステナイト中での耐孔食性指数(PREW(γ))と
の差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以下の条件を
満足していることを特徴とする耐食性、相安定性に優れ
た二相ステンレス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0022】さらに、C:0.03%以下、Si:0.
10〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:
0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:18.
0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.
0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:
0.10〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00
%、W:0.01〜1.50%のうちの1種または2種
以上、Ca:0.0005〜0.010%、Mg:0.
0005〜0.010%、B:0.0005〜0.01
0%、希土類金属:0.0005〜0.010%の1種
または2種以上を含有し、残部が不可避的不純物とFe
からなり、かつ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指
数(PREW)が43以上、下記(2)式で与えられる
σ相等の金属間化合物が析出しないように水冷した材料
とσ相等の金属間化合物が析出するように空冷した材料
とのビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、
下記(3)式で与えられるフェライト中での耐孔食性指
数(PREW(α))と、下記(4)式で与えられるオ
ーステナイト中での耐孔食性指数(PREW(γ))と
の差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以下の条件を
満足していることを特徴とする耐食性、相安定性に優れ
た二相ステンレス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0023】さらにまた、C:0.03%以下、Si:
0.10〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、
P:0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:1
8.0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:
3.0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、
N:0.10〜0.40%と、V:0.01〜0.50
%、Ti:0.01〜0.50%、Nb:0.01〜
0.50%のうちの1種または2種以上、Ca:0.0
005〜0.010%、Mg:0.0005〜0.01
0%、B:0.0005〜0.010%、希土類金属:
0.0005〜0.010%の1種または2種以上を含
有し、残部が不可避的不純物とFeからなり、かつ、下
記(1)式で与えられる耐孔食性指数(PREW)が4
3以上、下記(2)式で与えられるσ相等の金属間化合
物が析出しないように水冷した材料とσ相等の金属間化
合物が析出するように空冷した材料とのビッカース硬度
差の指標ΔHv(σ)が65以下、下記(3)式で与え
られるフェライト中での耐孔食性指数(PREW
(α))と、下記(4)式で与えられるオーステナイト
中での耐孔食性指数(PREW(γ))との差(ΔPR
EW)が−3.0以上3.0以下の条件を満足している
ことを特徴とする耐食性、相安定性に優れた二相ステン
レス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0024】また、C:0.03%以下、Si:0.1
0〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:
0.05%以下、S:0.005%以下、Cr:18.
0〜25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.
0〜7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:
0.10〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00
%、W:0.01〜1.50%のうちの1種または2種
以上、V:0.01〜0.50%、Ti:0.01〜
0.50%、Nb:0.01〜0.50%のうちの1種
または2種以上、Ca:0.0005〜0.010%、
Mg:0.0005〜0.010%、B:0.0005
〜0.010%、希土類金属:0.0005〜0.01
0%の1種または2種以上を含有し、残部が不可避的不
純物とFeからなり、かつ、下記(1)式で与えられる
耐孔食性指数(PREW)が43以上、下記(2)式で
与えられるσ相等の金属間化合物が析出しないように水
冷した材料とσ相等の金属間化合物が析出するように空
冷した材料とのビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が
65以下、下記(3)式で与えられるフェライト中での
耐孔食性指数(PREW(α))と、下記(4)式で与
えられるオーステナイト中での耐孔食性指数(PREW
(γ))との差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以
下の条件を満足していることを特徴とする耐食性、相安
定性に優れた二相ステンレス鋼である。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
+16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
(3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
%W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
【0025】
【作用】この発明の二相ステンレス鋼は、いずれも耐孔
食性指数(PREW)が43以上、ΔHv(σ)が65
以下、ΔPREWが−3.0以上3.0以下の条件を満
足するから、PREW≧43とするこよって継手熱影響
部の耐食性が確保され、また、ΔHv(σ)≦65とす
ることによって、切削性が確保され、−3.0≦ΔPR
EW≦3.0とすることによってフェライト相とオース
テナイト相、各相での耐食性が確保され、耐食性、特に
周溶接部の耐食性に優れ、加工性、相安定性、分塊圧延
性に優れている。
【0026】この発明における二相ステンレス鋼の化学
成分を上記の範囲に限定した理由について説明する。C
は鋼中に含まれる不可避的元素であるが、0.03%を
超えると溶接熱影響部に炭化物が析出し、著しく耐食性
を劣化させるので、0.03%以下とした。Siは脱酸
剤として作用する元素であるが、十分な耐食性を確保す
るためには酸素の低減が不可欠であり、0.10%未満
では脱酸効果が不十分で、2.00%を超えると脆化を
招くため、0.10〜2.00%とした。Mnは脱酸、
脱硫を目的として添加される元素であるが、0.10%
未満では十分な効果が得られず、2.00%を超えると
耐食性に悪影響を与えるため、0.10〜2.00%と
した。Pは鋼中に含まれる不可避的元素であるが、熱間
加工性、耐食性を劣化させるためできるだけ低くする必
要があるが、脱隣コストとの兼ね合いで、0.05%以
下とした。Sも鋼中に含まれる不可避的元素であり、二
相ステンレス鋼の熱間加工性に最も影響する元素である
ため、できるだけ低くする必要があり、0.005%以
下とした。
【0027】Crは二相ステンレス鋼の基本成分の一つ
であり、耐食性を支配している重要な元素であるが、フ
ェライトとオーステナイトの二相組織を形成しながら高
耐食性を確保するためには18.0%以上必要である
が、耐孔食性を上昇させるために多量のMoを添加した
場合、25.0%を超えて添加すると著しくσ相等の金
属間化合物の析出を加速するため、18.0〜25.0
%とした。Niは二相組織を得るためにCr含有量、M
o含有量ならびにN含有量との兼ね合いで添加される
が、2.0%未満ではフェライト相主体の二相組織とな
り耐食性が低下し、また、8.0%を超えるとオーステ
ナイト相主体の二相組織となるばかりでなく、著しくσ
相等の金属間化合物の析出を加速するため、2.0〜
8.0%とした。Moは耐孔食性を向上させる元素であ
り、所望の耐孔食性を得るためには3.0%未満では十
分でなく、また、7.0%を超えるとσ相等の金属間化
合物の析出を加速するため、3.0〜7.0%とした。
【0028】Alは脱酸元素として不可欠であり、十分
な耐食性を確保するためには酸素の低減が不可欠であ
り、0.001%未満では十分な脱酸効果が得られず、
また、0.04%を超えるとAlNが析出し易くなり、
靭性、耐食性を劣化させるため、0.001〜0.04
%とした。Nは二相組織を形成させるために重要な元素
であり、耐孔食性を向上させるために非常に有効な元素
であるが、0.10%未満ではその効果が十分でなく、
また、0.40%を超えると熱間加工性を著しく低下さ
せるため、0.10〜0.40%とした。Cuは鋼の耐
酸性を向上させ耐食性を改善させる作用がある元素であ
り、必要により添加されるが、0.01%未満では所望
の効果が得られず、また、2.00%を超えると熱間加
工性を低下させるため、0.01〜2.00%とした。
Wは耐隙間腐食性を向上させ耐食性を改善させる作用が
ある元素であり、必要により添加されるが、0.01%
未満では所望の効果が得られず、また、1.50%を超
えると熱間加工性を低下させるため、0.01〜1.5
0%とした。
【0029】V、Ti、Nbは鋼中で安定な炭化物を形
成し、耐食性を向上させる元素で、必要により1種また
は2種以上添加されるが、0.01%未満では所望の効
果が得られず、また、0.50%を超えて添加しても飽
和状態となるため、0.01〜0.50%とした。C
a、Mgおよび希土類金属(La、Ce等)は鋼中で硫
化物を形成してSを固定させ、熱間加工性を向上させる
元素で、必要により1種または2種以上添加されるが、
0.0005%未満では所望の効果が得られず、また、
0.010%を超えて添加しても飽和状態となるため、
0.0005〜0.010%とした。Bは鋼中の粒界に
偏析することにより熱間加工性を向上させる元素で、必
要により添加されるが、0.0005%未満では所望の
効果が得られず、また、0.010%を超えて添加して
も飽和状態となるため、0.0005〜0.010%と
した。
【0030】
【実施例】高周波誘導真空溶解炉を用いて表6、表7に
示す成分組成の各二相ステンレス鋼を溶製し、50kg
の鋼塊に鋳込んだのち、厚さ12mmに熱間圧延を行っ
た。各二相ステンレス鋼は、前記(1)式ないし(4)
式に基いてPREW、ΔPREWおよびΔHv(σ)を
求めた。このようにして得られた各二相ステンレス鋼の
切削性を評価するため、硬度測定を行った。一般にショ
ア硬さにて40未満でないと切削不可能であるため、シ
ョア硬さ40未満を切削性良好(○)、ショア硬さ40
以上を切削性不良(×)として評価した。さらに、各二
相ステンレス鋼は、1070℃に30分間加熱保持した
のち水冷の条件で溶体化処理を施し、フェライト量を調
査すると共に、厚さ3mm、幅50mm、長さ50mm
の母材腐食試験のための試験片を採取した。また、各二
相ステンレス鋼は、溶接部の耐食性を評価するため、開
先加工を行い、全自動TIG溶接を施し、ボンド部、継
手熱影響部から腐食試験片を採取した。腐食試験は、上
記各試験片を各温度の10%FeCl3・6H2O水溶液
に24時間浸漬し、試験片表面にピッティングが生じる
最低の温度(CPT)と腐食減量を測定した。その結
果、良好な耐食性を示したものは(○)、不良なものは
(×)として評価した。その結果をPREW、ΔPRE
WおよびΔHv(σ)と共に表8、表9に示す。
【0031】
【表6】
【0032】
【表7】
【0033】
【表8】
【0034】
【表9】
【0035】表8、9に示すとおり、従来鋼および比較
鋼においては、本発明の条件を*印部分が満足させない
ため、切削性および溶接部の耐孔食性において所望の効
果が得られていないが、本発明の条件を満足させる本発
明鋼は、いずれも切削性および溶接部の耐孔食性が良好
である。
【0036】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の二相ステ
ンレス鋼は、耐食性、特に周溶接部の耐食性に優れ、ま
た、相安定性、分塊圧延性に優れている。このため、油
井用ラインパイプとして高耐食性(耐海水性)を要求さ
れる分野において、従来の問題点であった周溶接時の耐
食性劣化等を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】二相ステンレス鋼におけるCr、Mo含有量と
σ相析出による硬度上昇の関係を示すグラフである。
【図2】二相ステンレス鋼の継手溶接熱影響部における
耐食性試験結果をPREWと腐食減量との関係で示すグ
ラフである。
【図3】二相ステンレス鋼の耐食性試験結果のΔPRE
Wと腐食減量との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 和博 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%を含有し、残部が不可避的不純物とFe
    からなり、かつ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指
    数(PREW)が43以上、下記(2)式で与えられる
    σ相等の金属間化合物が析出しないように水冷した材料
    とσ相等の金属間化合物が析出するように空冷した材料
    とのビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、
    下記(3)式で与えられるフェライト中での耐孔食性指
    数(PREW(α))と、下記(4)式で与えられるオ
    ーステナイト中での耐孔食性指数(PREW(γ))と
    の差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以下の条件を
    満足していることを特徴とする耐食性、相安定性に優れ
    た二相ステンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  2. 【請求項2】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00%、W:
    0.01〜1.50%のうちの1種または2種を含有
    し、残部が不可避的不純物とFeからなり、かつ、下記
    (1)式で与えられる耐孔食性指数(PREW)が43
    以上、下記(2)式で与えられるσ相等の金属間化合物
    が析出しないように水冷した材料とσ相等の金属間化合
    物が析出するように空冷した材料とのビッカース硬度差
    の指標ΔHv(σ)が65以下、下記(3)式で与えら
    れるフェライト中での耐孔食性指数(PREW(α))
    と、下記(4)式で与えられるオーステナイト中での耐
    孔食性指数(PREW(γ))との差(ΔPREW)が
    −3.0以上3.0以下の条件を満足していることを特
    徴とする耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  3. 【請求項3】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、V:0.01〜0.50%、Ti:
    0.01〜0.50%、Nb:0.01〜0.50%の
    うちの1種または2種以上を含有し、残部が不可避的不
    純物とFeからなり、かつ、下記(1)式で与えられる
    耐孔食性指数(PREW)が43以上、下記(2)式で
    与えられるσ相等の金属間化合物が析出しないように水
    冷した材料とσ相等の金属間化合物が析出するように空
    冷した材料とのビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が
    65以下、下記(3)式で与えられるフェライト中での
    耐孔食性指数(PREW(α))と、下記(4)式で与
    えられるオーステナイト中での耐孔食性指数(PREW
    (γ))との差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以
    下の条件を満足していることを特徴とする耐食性、相安
    定性に優れた二相ステンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2%
    W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  4. 【請求項4】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、Ca:0.0005〜0.010
    %、Mg:0.0005〜0.010%、B:0.00
    05〜0.010%、希土類金属:0.0005〜0.
    010%のうちの1種または2種以上を含有し、残部が
    不可避的不純物とFeからなり、かつ、下記(1)式で
    与えられる耐孔食性指数(PREW)が43以上、下記
    (2)式で与えられるσ相等の金属間化合物が析出しな
    いように水冷した材料とσ相等の金属間化合物が析出す
    るように空冷した材料とのビッカース硬度差の指標ΔH
    v(σ)が65以下、下記(3)式で与えられるフェラ
    イト中での耐孔食性指数(PREW(α))と、下記
    (4)式で与えられるオーステナイト中での耐孔食性指
    数(PREW(γ))との差(ΔPREW)が−3.0
    以上3.0以下の条件を満足していることを特徴とする
    耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  5. 【請求項5】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00%、W:
    0.01〜1.50%のうちの1種または2種、V:
    0.01〜0.50%、Ti:0.01〜0.50%、
    Nb:0.01〜0.50%のうちの1種または2種以
    上を含有し、残部が不可避的不純物とFeからなり、か
    つ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指数(PRE
    W)が43以上、下記(2)式で与えられるσ相等の金
    属間化合物が析出しないように水冷した材料とσ相等の
    金属間化合物が析出するように空冷した材料とのビッカ
    ース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、下記(3)
    式で与えられるフェライト中での耐孔食性指数(PRE
    W(α))と、下記(4)式で与えられるオーステナイ
    ト中での耐孔食性指数(PREW(γ))との差(ΔP
    REW)が−3.0以上3.0以下の条件を満足してい
    ることを特徴とする耐食性、相安定性に優れた二相ステ
    ンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  6. 【請求項6】 C:0.03%以下、Si:0.10
    〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.
    05%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜
    25.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00%、W:
    0.01〜1.50%のうちの1種または2種、Ca:
    0.0005〜0.010%、Mg:0.0005〜
    0.010%、B:0.0005〜0.010%、希土
    類金属:0.0005〜0.010%の1種または2種
    以上を含有し、残部が不可避的不純物とFeからなり、
    かつ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指数(PRE
    W)が43以上、下記(2)式で与えられるσ相等の金
    属間化合物が析出しないように水冷した材料とσ相等の
    金属間化合物が析出するように空冷した材料とのビッカ
    ース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、下記(3)
    式で与えられるフェライト中での耐孔食性指数(PRE
    W(α))と、下記(4)式で与えられるオーステナイ
    ト中での耐孔食性指数(PREW(γ))との差(ΔP
    REW)が−3.0以上3.0以下の条件を満足してい
    ることを特徴とする耐食性、相安定性に優れた二相ステ
    ンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  7. 【請求項7】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、V:0.01〜0.50%、Ti:
    0.01〜0.50%、Nb:0.01〜0.50%の
    うちの1種または2種以上、Ca:0.0005〜0.
    010%、Mg:0.0005〜0.010%、B:
    0.0005〜0.010%、希土類金属:0.000
    5〜0.010%の1種または2種以上を含有し、残部
    が不可避的不純物とFeからなり、かつ、下記(1)式
    で与えられる耐孔食性指数(PREW)が43以上、下
    記(2)式で与えられるσ相等の金属間化合物が析出し
    ないように水冷した材料とσ相等の金属間化合物が析出
    するように空冷した材料とのビッカース硬度差の指標Δ
    Hv(σ)が65以下、下記(3)式で与えられるフェ
    ライト中での耐孔食性指数(PREW(α))と、下記
    (4)式で与えられるオーステナイト中での耐孔食性指
    数(PREW(γ))との差(ΔPREW)が−3.0
    以上3.0以下の条件を満足していることを特徴とする
    耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
  8. 【請求項8】 C:0.03%以下、Si:0.10〜
    2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0
    5%以下、S:0.005%以下、Cr:18.0〜2
    5.0%、Ni:2.0〜8.0%、Mo:3.0〜
    7.0%、Al:0.001〜0.04%、N:0.1
    0〜0.40%と、Cu:0.01〜2.00%、W:
    0.01〜1.50%のうちの1種または2種、V:
    0.01〜0.50%、Ti:0.01〜0.50%、
    Nb:0.01〜0.50%のうちの1種または2種以
    上、Ca:0.0005〜0.010%、Mg:0.0
    005〜0.010%、B:0.0005〜0.010
    %、希土類金属:0.0005〜0.010%の1種ま
    たは2種以上を含有し、残部が不可避的不純物とFeか
    らなり、かつ、下記(1)式で与えられる耐孔食性指数
    (PREW)が43以上、下記(2)式で与えられるσ
    相等の金属間化合物が析出しないように水冷した材料と
    σ相等の金属間化合物が析出するように空冷した材料と
    のビッカース硬度差の指標ΔHv(σ)が65以下、下
    記(3)式で与えられるフェライト中での耐孔食性指数
    (PREW(α))と、下記(4)式で与えられるオー
    ステナイト中での耐孔食性指数(PREW(γ))との
    差(ΔPREW)が−3.0以上3.0以下の条件を満
    足していることを特徴とする耐食性、相安定性に優れた
    二相ステンレス鋼。 PREW=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)
    +16×%N…(1)式 ΔHv(σ)=4.9×%Cr×%Mo+4.5×%C
    r−103.4×%Mo+19.3×%Ni−10.7
    ×%N−3.6×%W−228.6…(2)式 PREW(α)=(3×%α−1000)/{0.03
    ×(%α)2−2×%α−800}×%Cr+3.3×
    (3×%α−1360)/{0.03×(%α)2
    5.6×%α−800}×%Mo+1.65×(30
    0)/(%α+200)×%W…(3)式 PREW(γ)=(−800)/{0.03×(%α)
    2−2×%α−800}×%Cr+3.3×(−80
    0)/{0.03×(%α)2−5.6×%α−80
    0}×%Mo+1.65×(200)/(%α+20
    0)×%W+16×(100)/(100−%α)×%
    N…(4)式 ただし、%α=5.8×%Cr+4×%Mo+1.2×
    %W−5.7×%Ni−63.8×%N−54.4
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