JPH06145906A

JPH06145906A - 耐凝縮水腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼

Info

Publication number: JPH06145906A
Application number: JP4294088A
Authority: JP
Inventors: Takumi Ugi; 工宇城; Makoto Kitazawa; 真北沢; Keiichi Yoshioka; 啓一吉岡
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】 JIS436タイプ鋼ようにMoのような高価な合金
元素を含まずに浸食深さの小さいマフラー用材を提供す
る。【構成】 Crを主として11〜30％含み、Ti、Nb、Zr、T
a、ＷおよびＶのいずれか１種以上を添加してＣ、Ｎを
固定し、特にＰを0.06〜 0.5％含み、Cuを 0.3〜 2.0を
含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車マフラー等の排
気凝縮水による腐食が問題となる部分に適用する、耐食
性に優れたフェライト系ステンレス鋼に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の排気凝縮水による自動車マフラー
の腐食の深刻化により、以前からマフラー材として用い
られていたAlめっき鋼や低Crステンレス鋼（11％Cr−Ti
鋼、13％Cr鋼）では耐食性が不十分となったため、より
耐食性に優れたJIS436タイプ鋼（17％Cr−１％Mo−Ti）
が使用されるようになってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、JIS436
タイプ鋼はマフラー用材料として優れた特性を持つステ
ンレス鋼であるが以下に示すような欠点がある。（１）436 タイプ鋼はMoを含有するためコストアップと
なっている。（２）マフラーが高温に加熱されてブルー色を呈する程
の酸化皮膜が材料表面に生成すると耐食性が十分ではな
くなり、特に材料寿命を決定する腐食による浸食深さが
低Crステンレス鋼とそれほど変わらなくなる。

【０００４】Mo等の合金成分を多くしていくと、それに
比例して腐食減量は減少していくが、材料寿命を決定す
る浸食深さは必ずしも比例して減少しない。腐食が生じ
ない程度まで合金成分を多くすると浸食深さも当然０に
なるが、そのためのコストアップは極めて大きなものと
なる。本発明はこのような問題点を解決し、高価な合金
成分を含まずとも浸食深さの小さいマフラー用材料を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、比較的厳
しい凝縮水腐食が生じた場合においても浸食深さが小さ
いフェライト系ステンレス鋼を得るため種々の合金成分
を調査した結果、一定量のＰとCuを複合添加することに
より著しく浸食深さが小さくなることを見いだした。

【０００６】すなわち、本発明は、重量％にて、Ｃ：
0.1％以下、Si： 1.0％以下、Mn： 1.0％以下、Cr：11
〜30％、Ni： 1.0％以下、Ｎ： 0.1％以下を含有し、さ
らにTi、Nb、Zr、Ta、ＷおよびＶのうち少なくとも１種
以上を0.01〜 1.0％含有し、また、さらにＰ：0.06〜
0.5％およびCu： 0.3〜 2.0％を含有し、残部は実質的
にFeと不可避的不純物よりなることを特徴とする耐凝縮
水腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼である。

【０００７】

【作用】この発明による上記鋼組成の限定理由は次のと
おりである。Ｃは耐食性と加工性に大きく影響する元素
であり、Ｃ量が多いとCr炭化物を形成し粒界腐食を引き
起こし、また硬くなり加工性が劣化するため、 0.1％以
下にする必要がある。

【０００８】Siは脱酸剤として必要な元素であるが、多
量に添加すると加工性を害するため、上限を 1.0％とし
た。Mnには、脱酸および脱硫作用があるが、多量に添加
すると耐食性を害するため、上限を 1.0％とした。Crは
11％未満ではステンレス鋼としての耐食性を維持するこ
とができず、また30％を超えると加工性、靭性が劣化す
るため11〜30％の範囲に限定した。

【０００９】Niはとくに靭性を向上させる場合以外は本
来必要のない元素であるが、製造工程上不可避的に入っ
てくるため、その許容限度を 1.0％とした。ＮはＣと同
様にCr窒化物を生成して耐食性を害し、また加工性も劣
化させるため、 0.1％以下にする必要がある。Ti、Nb、
Zr、Ta、ＷおよびＶはいずれもＣ、Ｎと結合してCr炭窒
化物の生成を抑制する効果がある。それぞれ0.01％未満
ではＣ、Ｎの固着が不十分であり、 1.0％を超えると加
工性が劣化するため0.01〜 1.0％の範囲に限定した。

【００１０】さてＰは、本発明の根幹を成す元素であ
り、その作用によって浸食深さを著しく減少させるが、
後に示すように単独添加では効果が無く、適量のCuと複
合添加することによりその効果が発揮される。Cuと複合
添加された場合Ｐは0.06％以上において著しい効果を示
す。しかし 0.5％を超えると効果が飽和し、加工性も劣
化するため、適正範囲を0.06〜 0.5％とした。

【００１１】Cuもこの発明にとって必要不可欠な成分で
ある。Cuは耐硫酸性に有効な元素であるが、塩化物によ
る腐食に対しては有効な場合と有害な場合がある。排気
凝縮水による腐食に関してはＰと複合添加することによ
り浸食深さを減少させる。このような複合効果を引き出
すためには、Cuは少なくとも 0.3％以上含有させること
が必要であり、また２％を超えたときには熱間加工性が
劣化する。従って適正範囲を 0.3〜 2.0％とした。

【００１２】なお、本発明の鋼は通常の工程で製造で
き、その製造方法については特に限定されない。以下実
施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

【００１３】

【実施例】表１に示す化学成分を有するステンレス鋼を
真空溶解炉で溶製し、30kg鋼塊とした。この鋼塊を熱間
圧延、焼鈍、酸洗、冷間圧延、焼鈍、酸洗を行って 1.2
mm厚の鋼板を得た。これらの鋼種を図１に示す凝縮水腐
食試験に供した。この試験方法は本発明者らが新たに考
案したマフラー凝縮水腐食を再現する試験方法であり、
表２に示す合成凝縮水組成は実際のマフラー凝縮水の分
析値を参考にして決められている。

【００１４】試験結果を図２に示すが、Cuを 0.3％以上
含有した上で、Ｐを0.06重量％以上添加した鋼種は浸食
深さが著しく小さくなっており、高価なMoを含有する 4
36タイプ鋼より優れた耐凝縮水腐食性を示していること
がわかる。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明によればＰとCuを
複合添加することにより、高価な合金元素を含有せずと
も 436タイプ鋼以上に耐凝縮水腐食性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】凝縮水腐食試験方法を示す説明図である。

【図２】凝縮水腐食試験結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％にて、Ｃ： 0.1％以下、Si： 1.0
％以下、Mn： 1.0％以下、Cr：11〜30％、Ni： 1.0％以
下、Ｎ： 0.1％以下を含有し、さらにTi、Nb、Zr、Ta、
ＷおよびＶのうち少なくとも１種以上を0.01〜 1.0％含
有し、また、さらにＰ：0.06〜 0.5％およびCu： 0.3〜
2.0％を含有し、残部は実質的にFeと不可避的不純物よ
りなることを特徴とする耐凝縮水腐食性に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼。