JPH0617197A - 強度と耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 - Google Patents
強度と耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPH0617197A JPH0617197A JP19788292A JP19788292A JPH0617197A JP H0617197 A JPH0617197 A JP H0617197A JP 19788292 A JP19788292 A JP 19788292A JP 19788292 A JP19788292 A JP 19788292A JP H0617197 A JPH0617197 A JP H0617197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- precipitation hardening
- corrosion resistance
- less
- stainless steel
- steel
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は優れた耐海水性を有するとともに固溶
化熱処理状態で良好な冷間加工性、機械加工性を有し、
かつ析出硬化後において高強度を有しながら靱性にも優
れた析出硬化型ステンレス鋼を得ることを目的とする。 【構成】 重量比にして、Ｃ：0.020 ％以下、Ｓｉ：0.
50％以下、Ｍｎ：1.00％以下、Ｓ：0.005 以下、Ni：5.
00〜7.50％、Cr：14.5〜17.0％、Ｍｏ：1.00〜2.50％、
Ｎ：0.050 〜0.100 ％、Cu：0.50〜4.00％と、Nb：0.05
〜0.40％、Ti：0.05〜0.20％のうち１種ないし２種を含
有し、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）−3.5 （Nb＋2Ti)≦8.0
および 2.0≦（Nb＋ 2Ti）／（Ｃ＋Ｎ）＜5.5 とし、析
出硬化後の組織をマルテンサイト、オ−ステナイト2 相
組織とし、かつオ−ステナイト相を10〜30％としたこと
を特徴とする耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼で
あり、必要に応じてＢ，Ca,Mg,REM のうち１種ないし２
種を添加し熱間加工性を改善し得るものである。
化熱処理状態で良好な冷間加工性、機械加工性を有し、
かつ析出硬化後において高強度を有しながら靱性にも優
れた析出硬化型ステンレス鋼を得ることを目的とする。 【構成】 重量比にして、Ｃ：0.020 ％以下、Ｓｉ：0.
50％以下、Ｍｎ：1.00％以下、Ｓ：0.005 以下、Ni：5.
00〜7.50％、Cr：14.5〜17.0％、Ｍｏ：1.00〜2.50％、
Ｎ：0.050 〜0.100 ％、Cu：0.50〜4.00％と、Nb：0.05
〜0.40％、Ti：0.05〜0.20％のうち１種ないし２種を含
有し、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）−3.5 （Nb＋2Ti)≦8.0
および 2.0≦（Nb＋ 2Ti）／（Ｃ＋Ｎ）＜5.5 とし、析
出硬化後の組織をマルテンサイト、オ−ステナイト2 相
組織とし、かつオ−ステナイト相を10〜30％としたこと
を特徴とする耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼で
あり、必要に応じてＢ，Ca,Mg,REM のうち１種ないし２
種を添加し熱間加工性を改善し得るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は船尾シャフト、バルブス
テム等に用いられる優れた耐食性と高い強度と靱性を有
し、かつ固溶化熱処理状態での冷間加工性、機械加工性
にも優れた析出硬化型ステンレス鋼に関する。
テム等に用いられる優れた耐食性と高い強度と靱性を有
し、かつ固溶化熱処理状態での冷間加工性、機械加工性
にも優れた析出硬化型ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、船尾シャフト、ポンプシャフト、
ボルト、バルブステム、バルブシ−ト等には高い強度を
有し、固溶化熱処理状態で機械加工が可能なSUS630等の
析出硬化型ステンレス鋼が一般に用いられている。しか
し、最近上記特性に加えて優れた耐食性、特に耐海水性
と、さらに冷間加工性、機械加工性の改良が求められ、
前記SUS630では優れた強度を有するものの耐海水性や冷
間加工性については満足し得るものではなかった。ま
た、優れた耐海水性、耐腐食疲労強度を有するステンレ
ス鋼としてはSUS316鋼が存在するが、強度についてはSU
S630の半分程度と低く上記用途に使用するには設計上軸
径を太くするなどして対処するしか方法がなかった。
ボルト、バルブステム、バルブシ−ト等には高い強度を
有し、固溶化熱処理状態で機械加工が可能なSUS630等の
析出硬化型ステンレス鋼が一般に用いられている。しか
し、最近上記特性に加えて優れた耐食性、特に耐海水性
と、さらに冷間加工性、機械加工性の改良が求められ、
前記SUS630では優れた強度を有するものの耐海水性や冷
間加工性については満足し得るものではなかった。ま
た、優れた耐海水性、耐腐食疲労強度を有するステンレ
ス鋼としてはSUS316鋼が存在するが、強度についてはSU
S630の半分程度と低く上記用途に使用するには設計上軸
径を太くするなどして対処するしか方法がなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上記用途に
要求されるSUS316以上の優れた耐海水性を有するととも
に固溶化熱処理状態でＨv 320 程度と優れた冷間加工
性、機械加工性を有し、かつ析出硬化後において引張強
さ1300N/mm2 以上の高強度を有しながら靱性にも優れた
析出硬化型ステンレス鋼を得ることを目的とする。
要求されるSUS316以上の優れた耐海水性を有するととも
に固溶化熱処理状態でＨv 320 程度と優れた冷間加工
性、機械加工性を有し、かつ析出硬化後において引張強
さ1300N/mm2 以上の高強度を有しながら靱性にも優れた
析出硬化型ステンレス鋼を得ることを目的とする。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明は従来鋼 SUS 6
30の耐海水性等の耐食性が低いという問題を解消するた
め、本発明者等が鋭意研究を重ねた結果なし得たもので
ある。一般にNi,Cr,Mo等の合金元素を含有させると耐食
性は改善されるが、析出硬化能が低下し高強度が得られ
なかったり、また高温でのδ／γバランスを損ない熱間
加工性を低下させ、さらに固溶化熱処理状態での冷間加
工性をも低下させる。
30の耐海水性等の耐食性が低いという問題を解消するた
め、本発明者等が鋭意研究を重ねた結果なし得たもので
ある。一般にNi,Cr,Mo等の合金元素を含有させると耐食
性は改善されるが、析出硬化能が低下し高強度が得られ
なかったり、また高温でのδ／γバランスを損ない熱間
加工性を低下させ、さらに固溶化熱処理状態での冷間加
工性をも低下させる。
【０００５】特に、Ni含有量は分塊圧延時や固溶化熱処
理時のδ／γバランス、固溶化熱処理後の残留オ−ステ
ナイト量および析出硬化能に強く影響を及ぼす。Ni含有
量が増加すると高温でのδ／γバランスが改善され熱間
加工性は改善される。また、最適固溶化熱処理温度域が
拡大されるが、反面、残留オ−ステナイト量が増加し、
析出硬化能が小さくなる。また、Ni含有量が少ない場合
には残留オ−ステナイト量が減少して析出硬化能は増加
する傾向を有する反面、熱間加工性が大幅に低下する。
さらに、固溶化熱処理時にδ相が生成され易くなり、最
適固溶化熱処理域が狭くまる。またδ相が生成した場合
には、その析出硬化能は大幅に低下する。このように、
Niの最適含有量は非常に臨界的なものである。このよう
に、耐食性、冷間加工性および高強度は相反する特性で
あり、これらの特性を全て満足する析出硬化型ステンレ
ス鋼を見出すことは極めて困難であった。
理時のδ／γバランス、固溶化熱処理後の残留オ−ステ
ナイト量および析出硬化能に強く影響を及ぼす。Ni含有
量が増加すると高温でのδ／γバランスが改善され熱間
加工性は改善される。また、最適固溶化熱処理温度域が
拡大されるが、反面、残留オ−ステナイト量が増加し、
析出硬化能が小さくなる。また、Ni含有量が少ない場合
には残留オ−ステナイト量が減少して析出硬化能は増加
する傾向を有する反面、熱間加工性が大幅に低下する。
さらに、固溶化熱処理時にδ相が生成され易くなり、最
適固溶化熱処理域が狭くまる。またδ相が生成した場合
には、その析出硬化能は大幅に低下する。このように、
Niの最適含有量は非常に臨界的なものである。このよう
に、耐食性、冷間加工性および高強度は相反する特性で
あり、これらの特性を全て満足する析出硬化型ステンレ
ス鋼を見出すことは極めて困難であった。
【０００６】本発明は、上記要求特性を満足する鋼を得
るため単に合金組成のみにとらわれずミクロ組織につい
ても検討を重ねたものであり、従来、析出硬化後の強度
を高めるためマルテンサイト単相組織としていたもの
を、本発明者等が研究した結果、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋
Ｎ）− 3.5（Nb＋２Ti）≦8.0 とその合金含有量を規制
することにより、マルテンサイト、オ−ステナイト２相
組織とし、かつオ−ステナイト相の比率を10〜30％と
し、さらにＣ，Ｎ，Nb、Tiの影響について研究し、 2.0
≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋Ｎ）＜ 5.5のNb、又はTi含有さ
せることによりＣ，Ｎを固定し、析出硬化後の強度を低
下させることなく、SUS316並の優れた耐海水性と、固溶
化熱処理状態で優れた冷間加工性、機械加工性を得るこ
とに成功したものである。また、組織をマルテンサイト
＋オ−ステナイト２相組織としたことにより析出硬化後
の靱性をも向上させたものである。
るため単に合金組成のみにとらわれずミクロ組織につい
ても検討を重ねたものであり、従来、析出硬化後の強度
を高めるためマルテンサイト単相組織としていたもの
を、本発明者等が研究した結果、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋
Ｎ）− 3.5（Nb＋２Ti）≦8.0 とその合金含有量を規制
することにより、マルテンサイト、オ−ステナイト２相
組織とし、かつオ−ステナイト相の比率を10〜30％と
し、さらにＣ，Ｎ，Nb、Tiの影響について研究し、 2.0
≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋Ｎ）＜ 5.5のNb、又はTi含有さ
せることによりＣ，Ｎを固定し、析出硬化後の強度を低
下させることなく、SUS316並の優れた耐海水性と、固溶
化熱処理状態で優れた冷間加工性、機械加工性を得るこ
とに成功したものである。また、組織をマルテンサイト
＋オ−ステナイト２相組織としたことにより析出硬化後
の靱性をも向上させたものである。
【０００７】本発明鋼は上記の知見により、SUS316以上
の優れた耐食性と、析出硬化後の引張強さが1300N/mm2
以上と優れた強度と、75J/cm2 以上の靱性を有すると共
に固溶化熱処理状態の硬さが Hv 320 程度と良好な冷間
加工性、機械加工性を有するものである。
の優れた耐食性と、析出硬化後の引張強さが1300N/mm2
以上と優れた強度と、75J/cm2 以上の靱性を有すると共
に固溶化熱処理状態の硬さが Hv 320 程度と良好な冷間
加工性、機械加工性を有するものである。
【０００８】すなわち、本願第１発明の耐食性の優れた
析出硬化型ステンレス鋼は、重量比にして、Ｃ：0.020
％以下，Si：0.50％以下，Mn：1.00％以下，Ｓ： 0.005
％以下、Ni：5.00〜7.50％、Cr：14.5〜17.0％，Mo：1.
00〜2.50％，Ｎ：0.050 〜0.100 ％，Cu：0.50〜4.00％
と、Nb：0.05〜0.40％、Ti：0.05〜0.20％のうち１種な
いし２種を含有し、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）− 3.5（Nb
＋２Ti）≦8.0 および 2.0≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋Ｎ）
＜5.5 とし、析出硬化後の組織をマルテンサイト＋オ−
ステナイト２相組織とし、かつオ−ステナイト相を10〜
30％としたことを特徴とするものであり、第２発明は第
１発明の鋼にＢ，Ca,Mg,REM のうち１種ないし２種以上
を含有させ熱間加工性を向上させたものである。つぎに
本発明鋼の化学成分限定理由につて説明する。
析出硬化型ステンレス鋼は、重量比にして、Ｃ：0.020
％以下，Si：0.50％以下，Mn：1.00％以下，Ｓ： 0.005
％以下、Ni：5.00〜7.50％、Cr：14.5〜17.0％，Mo：1.
00〜2.50％，Ｎ：0.050 〜0.100 ％，Cu：0.50〜4.00％
と、Nb：0.05〜0.40％、Ti：0.05〜0.20％のうち１種な
いし２種を含有し、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）− 3.5（Nb
＋２Ti）≦8.0 および 2.0≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋Ｎ）
＜5.5 とし、析出硬化後の組織をマルテンサイト＋オ−
ステナイト２相組織とし、かつオ−ステナイト相を10〜
30％としたことを特徴とするものであり、第２発明は第
１発明の鋼にＢ，Ca,Mg,REM のうち１種ないし２種以上
を含有させ熱間加工性を向上させたものである。つぎに
本発明鋼の化学成分限定理由につて説明する。
【０００９】Ｃ：0.020 ％以下 Ｃは強力なγ相形成元素で高温でのδ／γバランスを改
善する元素である。しかし、多く含有させると耐食性が
低下するとともに固溶化熱処理後の残留オ−ステナイト
量が増加し、十分な析出硬化能を得ることができないた
め、その上限を0.020 ％とした。
善する元素である。しかし、多く含有させると耐食性が
低下するとともに固溶化熱処理後の残留オ−ステナイト
量が増加し、十分な析出硬化能を得ることができないた
め、その上限を0.020 ％とした。
【００１０】Si：0.50％以下 Siは脱酸材として効果を有する元素である。しかしSiは
強力なα相形成元素でもあり、多量に含有させると高温
でのδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下させ、か
つ固溶化熱処理後のマルテンサイト組織の硬さを高める
元素でもあり、その上限を0.50％とした。
強力なα相形成元素でもあり、多量に含有させると高温
でのδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下させ、か
つ固溶化熱処理後のマルテンサイト組織の硬さを高める
元素でもあり、その上限を0.50％とした。
【００１１】Mn：1.00％以下 MnはSiと同様に脱酸材、脱硫材として効果を有する元素
である。しかし多量に含有させるとMs点を低下し、固溶
化熱処理後の残留オ−ステナイト量を増加させて析出硬
化能を小さくし、かつマルテンサイト組織の硬さを高め
るためその上限を1.00％とした。
である。しかし多量に含有させるとMs点を低下し、固溶
化熱処理後の残留オ−ステナイト量を増加させて析出硬
化能を小さくし、かつマルテンサイト組織の硬さを高め
るためその上限を1.00％とした。
【００１２】Ｓ：0.005 ％以下 Ｓは被削性を改善する元素であるが、多量に含有させる
と耐食性、熱間加工性および冷間加工性を損なう元素で
あり、その含有を抑制する必要があり、上限を0.005 ％
とした。
と耐食性、熱間加工性および冷間加工性を損なう元素で
あり、その含有を抑制する必要があり、上限を0.005 ％
とした。
【００１３】：5.00〜7.50％ NiはCr,Mo とともに耐食性を改善するステンレス鋼の基
本元素である。また、Niは強力なγ相形成元素で高温で
のδ／γバランスを改善し、熱間加工性を左右する元素
であり、優れた熱間加工性と耐食性及び析出硬化後の良
好な靱性を得るためには、少なくとも5.00％以上の含有
が必要である。しかし多量に含有させるとMs点が低下し
てオ−ステナイト組織が増加し、析出硬化後の硬さが充
分に高くならないため、その上限を7.50％とした。
本元素である。また、Niは強力なγ相形成元素で高温で
のδ／γバランスを改善し、熱間加工性を左右する元素
であり、優れた熱間加工性と耐食性及び析出硬化後の良
好な靱性を得るためには、少なくとも5.00％以上の含有
が必要である。しかし多量に含有させるとMs点が低下し
てオ−ステナイト組織が増加し、析出硬化後の硬さが充
分に高くならないため、その上限を7.50％とした。
【００１４】Cr：14.5〜17.0％ Crは本発明鋼の耐食性を確保する基本的な元素であり、
この効果を得るには14.5％以上の含有が必要である。し
かしCrは強力なδ相形成元素であり、高温でのδ／γバ
ランスを損ない、熱間加工性を低下させ、かつMs点が低
下しオ−ステナイト組織が増加し、析出硬化後の硬さが
充分に高くならないため、その上限を17.0％とした。
この効果を得るには14.5％以上の含有が必要である。し
かしCrは強力なδ相形成元素であり、高温でのδ／γバ
ランスを損ない、熱間加工性を低下させ、かつMs点が低
下しオ−ステナイト組織が増加し、析出硬化後の硬さが
充分に高くならないため、その上限を17.0％とした。
【００１５】Mo：1.00〜2.50％ Moは耐食性、特に耐海水性を確保するのに必要な元素で
あり、1.00％以上の含有が必要である。しかし多量に含
有させるとMs点が低下してオ−ステナイト組織が増加
し、析出硬化後の硬さが充分に高くならず、かつMoは強
力なδ相形成元素でもあり、多量に含有させると高温で
のδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下させるた
め、その上限を2.50％とした。
あり、1.00％以上の含有が必要である。しかし多量に含
有させるとMs点が低下してオ−ステナイト組織が増加
し、析出硬化後の硬さが充分に高くならず、かつMoは強
力なδ相形成元素でもあり、多量に含有させると高温で
のδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下させるた
め、その上限を2.50％とした。
【００１６】Ｎ：0.050 〜0.100 ％ Ｎは固溶強化により析出硬化後の強度と耐食性を高める
元素であり、かつＣと同様に強力なγ相形成元素で高温
でのδ／γバランスを改善する元素であり、これらの効
果を得るには0.050 ％以上の含有が必要である。しか
し、多量に含有させると固溶化熱処理後の強度を必要以
上に高くし、冷間加工性、機械加工性を低下させ、また
二相組織のバランスを損ない、残留オ−ステナイト量が
増加し十分な析出硬化能を得ることができないため、そ
の上限を0.100 ％とした。
元素であり、かつＣと同様に強力なγ相形成元素で高温
でのδ／γバランスを改善する元素であり、これらの効
果を得るには0.050 ％以上の含有が必要である。しか
し、多量に含有させると固溶化熱処理後の強度を必要以
上に高くし、冷間加工性、機械加工性を低下させ、また
二相組織のバランスを損ない、残留オ−ステナイト量が
増加し十分な析出硬化能を得ることができないため、そ
の上限を0.100 ％とした。
【００１７】Cu：0.50〜4.00％ Cuは優れた析出硬化能を有し、かつ耐食性をも改善する
元素である。十分な析出硬化能と耐食性を得るためには
少なくとも0.50％以上の含有が必要である。しかし4.00
％を越えて含有させるとCuによる脆化により熱間加工性
を損ない、かつMs点が低下し、オ−ステナイト組織が増
加し析出硬化後の硬さが十分に高くならないため、その
上限を4.00％とした。
元素である。十分な析出硬化能と耐食性を得るためには
少なくとも0.50％以上の含有が必要である。しかし4.00
％を越えて含有させるとCuによる脆化により熱間加工性
を損ない、かつMs点が低下し、オ−ステナイト組織が増
加し析出硬化後の硬さが十分に高くならないため、その
上限を4.00％とした。
【００１８】Nb：0.05〜0.40％ NbはＣ，Ｎを固定して固溶化熱処理後の硬さ上昇を抑制
し、Cuによる析出硬化を助長する元素であり、0.05％以
上の含有が必要である。しかし、必要以上に含有させる
と高温でのδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下さ
せるため、その上限を0.40％とした。
し、Cuによる析出硬化を助長する元素であり、0.05％以
上の含有が必要である。しかし、必要以上に含有させる
と高温でのδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下さ
せるため、その上限を0.40％とした。
【００１９】Ti：0.05〜0.20％ TiはＣ，Ｎを固定して固溶化熱処理後の硬さ上昇を抑制
し、Cuによる析出硬化を助長する元素であり、0.05％以
上の含有が必要である。しかし、必要以上に含有させる
と高温でのδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下さ
せるため、その上限を0.20％とした。
し、Cuによる析出硬化を助長する元素であり、0.05％以
上の含有が必要である。しかし、必要以上に含有させる
と高温でのδ／γバランスを損ない熱間加工性を低下さ
せるため、その上限を0.20％とした。
【００２０】Ｂ：0.0005〜0.0030％、Ca：0.0010〜0.01
00％、Mg：0.0010〜0.0100％、REM ：0.0010〜0.0100％ Ｂ,Ca,Mg,REMはいずれも熱間加工性を改善する元素であ
り, Ｂは0.0005％以上、Ca,Mg,REM はそれぞれ0.0010％
以上の含有が必要である。しかし、必要以上に含有させ
ても効果が飽和するのでその上限を、Ｂは0.0030％、C
a,Mg,REM はそれぞれ0.0100％とした。
00％、Mg：0.0010〜0.0100％、REM ：0.0010〜0.0100％ Ｂ,Ca,Mg,REMはいずれも熱間加工性を改善する元素であ
り, Ｂは0.0005％以上、Ca,Mg,REM はそれぞれ0.0010％
以上の含有が必要である。しかし、必要以上に含有させ
ても効果が飽和するのでその上限を、Ｂは0.0030％、C
a,Mg,REM はそれぞれ0.0100％とした。
【００２１】6.8≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）−3.5(Nb＋２Ti）
≦8.0 (以下式(X1)という） 上記式において、6.8 未満では残留オ−ステナイト量が
10% 未満となりマルテンサイト単相組織に近づき、靱性
が低下するとともに冷間加工性、機械加工性が低下する
ためであり、8.0 を越えると残留オ−ステナイト量が30
％を越えて十分な析出硬化能を得ることができないため
である。
≦8.0 (以下式(X1)という） 上記式において、6.8 未満では残留オ−ステナイト量が
10% 未満となりマルテンサイト単相組織に近づき、靱性
が低下するとともに冷間加工性、機械加工性が低下する
ためであり、8.0 を越えると残留オ−ステナイト量が30
％を越えて十分な析出硬化能を得ることができないため
である。
【００２２】2.0≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋Ｎ）＜ 5.5
(以下、式(X2)という） 上記式において、2.0 未満ではNb,Ti によるＣ，Ｎを炭
窒化物としての固定が不十分であり、Cuによる析出硬化
能が小さくなるためであり、 5.5以上になると必要以上
にＮが固定され、耐蝕性改善効果が損なわれるためであ
る。
(以下、式(X2)という） 上記式において、2.0 未満ではNb,Ti によるＣ，Ｎを炭
窒化物としての固定が不十分であり、Cuによる析出硬化
能が小さくなるためであり、 5.5以上になると必要以上
にＮが固定され、耐蝕性改善効果が損なわれるためであ
る。
【００２３】
【実施例】つぎに本発明の特徴を従来鋼、比較鋼と比べ
て実施例でもって明らかにする。表１において１〜12鋼
は本発明鋼であり、13〜17鋼は比較鋼であり、18、19鋼
は従来鋼で、18鋼はSUS630, 19鋼はSUS316である。な
お、比較鋼のうち13鋼はＮ含有量が高く、かつ前記式(X
1)を外れるものであり、14鋼はSi含有量が高いもので、
15鋼はNi含有量が低く、かつ式(X1)を外れるものであ
り、16鋼はＣｒ含有量が低いもので、17鋼はMo含有量が
低いものである。
て実施例でもって明らかにする。表１において１〜12鋼
は本発明鋼であり、13〜17鋼は比較鋼であり、18、19鋼
は従来鋼で、18鋼はSUS630, 19鋼はSUS316である。な
お、比較鋼のうち13鋼はＮ含有量が高く、かつ前記式(X
1)を外れるものであり、14鋼はSi含有量が高いもので、
15鋼はNi含有量が低く、かつ式(X1)を外れるものであ
り、16鋼はＣｒ含有量が低いもので、17鋼はMo含有量が
低いものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】表２は表１の供試鋼の固溶化熱処理後およ
び析出硬化後の引張強さ、硬さ、固溶化熱処理後の被削
性、析出硬化後のシャルピ−衝撃値、熱間加工性および
耐食性について示したものである。なお、固溶化熱処理
は、1040℃×30min 急冷とし、析出硬化処理は480 ℃×
1Hr空冷で行った。
び析出硬化後の引張強さ、硬さ、固溶化熱処理後の被削
性、析出硬化後のシャルピ−衝撃値、熱間加工性および
耐食性について示したものである。なお、固溶化熱処理
は、1040℃×30min 急冷とし、析出硬化処理は480 ℃×
1Hr空冷で行った。
【００２６】引張強さについては,JIS 4号試験片を用い
て測定したものであり、衝撃値についてはシャルピ−衝
撃試験機にて JIS３号Ｕノッチ試験片を用いて測定した
ものであり、被削性についてはφ40mm×10mmの素材を、
５個用意し、切削工具としてφ５mmの SKH51ストレ−ト
ドリルを用いて、回転数 790rpm 、送り0.18mm/rev,潤
滑油なしでドリル穿孔性を測定した。
て測定したものであり、衝撃値についてはシャルピ−衝
撃試験機にて JIS３号Ｕノッチ試験片を用いて測定した
ものであり、被削性についてはφ40mm×10mmの素材を、
５個用意し、切削工具としてφ５mmの SKH51ストレ−ト
ドリルを用いて、回転数 790rpm 、送り0.18mm/rev,潤
滑油なしでドリル穿孔性を測定した。
【００２７】熱間加工性については、30Kgの鋼塊より切
り出した試験片を、グリ−ブル試験装置を用いて1100℃
で、引張速度50mm／秒という条件で高速高温引張試験を
行い、その絞り値が90% 以上を○、80% 以上を△、80%
未満を×として評価した。
り出した試験片を、グリ−ブル試験装置を用いて1100℃
で、引張速度50mm／秒という条件で高速高温引張試験を
行い、その絞り値が90% 以上を○、80% 以上を△、80%
未満を×として評価した。
【００２８】耐食性については、JISG0578に基づいて評
価した。すなわち、35℃×６%FeCl3＋1/20N HCl 水溶液
中に24時間浸漬した場合の腐食減量を示したものであ
る。
価した。すなわち、35℃×６%FeCl3＋1/20N HCl 水溶液
中に24時間浸漬した場合の腐食減量を示したものであ
る。
【００２９】表２から明らかなように、固溶化熱処理状
態の引張強さ及び硬さについては、従来鋼である13鋼が
多量のＮを含有することにより引張強さが 757 N／mm2,
硬さがHv 235と低いものであり、また比較鋼である14鋼
は多量のSiを含有し、引張強さが1120 N／mm2 、硬さが
Hv362 と何れも高いものであるのに対して、本願発明鋼
である１〜12鋼は引張強さが1040〜1069 N／mm2,硬さが
Hv 313〜331 といずれも従来鋼である18鋼に比べて引張
強さ及び硬さが同等であり、冷間加工性、機械加工性に
優れたものである。
態の引張強さ及び硬さについては、従来鋼である13鋼が
多量のＮを含有することにより引張強さが 757 N／mm2,
硬さがHv 235と低いものであり、また比較鋼である14鋼
は多量のSiを含有し、引張強さが1120 N／mm2 、硬さが
Hv362 と何れも高いものであるのに対して、本願発明鋼
である１〜12鋼は引張強さが1040〜1069 N／mm2,硬さが
Hv 313〜331 といずれも従来鋼である18鋼に比べて引張
強さ及び硬さが同等であり、冷間加工性、機械加工性に
優れたものである。
【００３０】また、析出硬化後の引張強さ及び硬さにつ
いては、比較鋼である13鋼がＮ含有量が多いことから残
留オ−ステナイト量が増加し、十分な析出硬化能が得ら
れず引張強さが821N／mm2,硬さがHv 259と低いものであ
るのに対して、本願発明鋼である１〜12鋼は引張強さが
1310〜 1374N／mm2,硬さがHv 431〜442 と高く、高い強
度を有するものである。析出硬化後のシャルピ−衝撃値
については、従来鋼である18鋼が残留オ−ステナイト量
が10% 未満となり、マルテンサイト単相組織に近づき衝
撃値が52J/cm2と低く、また比較鋼である14〜15鋼はSi
含有量が高いか、Ni含有量が低いため、いずれも衝撃値
が49〜62J/cm2 と低く、靱性が劣るものであるのに対し
て、本願発明鋼は衝撃値がいずれも 75J/cm2の高い値を
示しており良好な靱性を有するものである。
いては、比較鋼である13鋼がＮ含有量が多いことから残
留オ−ステナイト量が増加し、十分な析出硬化能が得ら
れず引張強さが821N／mm2,硬さがHv 259と低いものであ
るのに対して、本願発明鋼である１〜12鋼は引張強さが
1310〜 1374N／mm2,硬さがHv 431〜442 と高く、高い強
度を有するものである。析出硬化後のシャルピ−衝撃値
については、従来鋼である18鋼が残留オ−ステナイト量
が10% 未満となり、マルテンサイト単相組織に近づき衝
撃値が52J/cm2と低く、また比較鋼である14〜15鋼はSi
含有量が高いか、Ni含有量が低いため、いずれも衝撃値
が49〜62J/cm2 と低く、靱性が劣るものであるのに対し
て、本願発明鋼は衝撃値がいずれも 75J/cm2の高い値を
示しており良好な靱性を有するものである。
【００３１】また、被削性については、従来鋼である18
鋼が23mm, 比較鋼である14〜17鋼が19〜31mmと低いもの
であるのに対して、本願発明鋼は40〜55mmと良好な被削
性を有し、さらに熱間加工性についても比較鋼である14
鋼が絞り値が80% 以下、13,15鋼が90% 以下であるのに
対して、本願発明鋼は何れも90% 以上の絞り値を有し、
良好な熱間加工性を有することが確認された。
鋼が23mm, 比較鋼である14〜17鋼が19〜31mmと低いもの
であるのに対して、本願発明鋼は40〜55mmと良好な被削
性を有し、さらに熱間加工性についても比較鋼である14
鋼が絞り値が80% 以下、13,15鋼が90% 以下であるのに
対して、本願発明鋼は何れも90% 以上の絞り値を有し、
良好な熱間加工性を有することが確認された。
【００３２】耐食性については、その腐食減量が従来鋼
である18鋼が30.3g/m2・Hr, 比較鋼である15〜17鋼が
6.7〜14.3g/m2・Hrといずれも多く耐食性が低いもので
あるのに対して、本願発明鋼はいずれの供試鋼も4.6 g/
m2・Hr以下であり、優れた耐食性を有することが確認さ
れた。
である18鋼が30.3g/m2・Hr, 比較鋼である15〜17鋼が
6.7〜14.3g/m2・Hrといずれも多く耐食性が低いもので
あるのに対して、本願発明鋼はいずれの供試鋼も4.6 g/
m2・Hr以下であり、優れた耐食性を有することが確認さ
れた。
【００３３】本発明の析出硬化型ステンレス鋼は以上詳
述したように腐食減量が4.6 g/m2・Hr以下とSUS316以上
の優れた耐食性を有し、固溶化熱処理後の引張強さが10
70N／mm2 以下、硬さがHv331 以下であり、従来鋼SUS31
6に比べ良好な冷間加工性、機械加工性を有し、かつ析
出硬化後の引張強さが1310 N／mm2 以上, 硬さがHv 430
以上とSUS630並の高強度を有し、さらに析出硬化後の衝
撃値についても75J/cm2 の高い値を示し優れた靱性を有
し、被削性および熱間加工性についても優れた鋼であ
る。
述したように腐食減量が4.6 g/m2・Hr以下とSUS316以上
の優れた耐食性を有し、固溶化熱処理後の引張強さが10
70N／mm2 以下、硬さがHv331 以下であり、従来鋼SUS31
6に比べ良好な冷間加工性、機械加工性を有し、かつ析
出硬化後の引張強さが1310 N／mm2 以上, 硬さがHv 430
以上とSUS630並の高強度を有し、さらに析出硬化後の衝
撃値についても75J/cm2 の高い値を示し優れた靱性を有
し、被削性および熱間加工性についても優れた鋼であ
る。
【表２】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤 田 義 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知製 鋼株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】重量比にして、Ｃ：0.020 ％以下，Si：0.
50％以下，Mn：1.00％以下，Ｓ： 0.005％以下、Ni：5.
00〜7.50％、Cr：14.5〜17.0％，Mo：1.00〜2.50％，
Ｎ：0.050 〜0.100 ％, Cu：0.50〜4.00％と, Nb：0.05
〜0.40％，Ti：0.05〜0.20％のうち１種ないし２種を含
有し、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）− 3.5（Nb＋２Ti）≦8.
0 および 2.0≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋Ｎ）＜5.5 とし，
析出硬化後の組織をマルテンサイト、オ−ステナイト２
相組織とし、かつオ−ステナイト相を10〜30％としたこ
とを特徴とする強度と耐食性に優れた析出硬化型ステン
レス鋼。 - 【請求項２】重量比にして、Ｃ：0.020 ％以下，Si：0.
50％以下，Mn：1.00％以下，Ｓ： 0.005％以下、Ni：5.
00〜7.50％、Cr：14.5〜17.0％，Mo：1.00〜2.50％，
Ｎ：0.050 〜0.100 ％，Cu：0.50〜4.00％と, Nb：0.05
〜0.40％，Ti：0.05〜0.20％のうち１種ないし２種と、
Ｂ：0.0005〜0.0030％，Ca：0.0010〜0.0100％，Mg：0.
0010〜0.0100％、REM ：0.0010〜0.0100％のうち１種な
いし２種以上を含有し、6.8 ≦Ni＋27（Ｃ＋Ｎ）− 3.5
（Nb＋２Ti）≦8.0 および 2.0≦（Nb＋２Ti）／（Ｃ＋
Ｎ）≦5.5 とし、析出硬化後の組織をマルテンサイト、
オ−ステナイト２相組織とし、かつオ−ステナイト相を
10〜30％としたことを特徴とする強度と耐食性に優れた
析出硬化型ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19788292A JPH0617197A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 強度と耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19788292A JPH0617197A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 強度と耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617197A true JPH0617197A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16381876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19788292A Pending JPH0617197A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 強度と耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617197A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334253B1 (ko) * | 1999-11-22 | 2002-05-02 | 장인순 | 고온 용융염에서 내부식성이 우수한 합금강 |
| KR100598610B1 (ko) * | 2004-10-23 | 2006-07-07 | 강진규 | 초고내식 쾌삭 스테인리스강 연마평재 제조방법 |
| WO2014112353A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 油井用ステンレス継目無鋼管およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP19788292A patent/JPH0617197A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334253B1 (ko) * | 1999-11-22 | 2002-05-02 | 장인순 | 고온 용융염에서 내부식성이 우수한 합금강 |
| KR100598610B1 (ko) * | 2004-10-23 | 2006-07-07 | 강진규 | 초고내식 쾌삭 스테인리스강 연마평재 제조방법 |
| WO2014112353A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 油井用ステンレス継目無鋼管およびその製造方法 |
| JP5861786B2 (ja) * | 2013-01-16 | 2016-02-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 油井用ステンレス継目無鋼管およびその製造方法 |
| US10240221B2 (en) | 2013-01-16 | 2019-03-26 | Jfe Steel Corporation | Stainless steel seamless pipe for oil well use and method for manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2500162B2 (ja) | 耐食性に優れた高強度二相ステンレス鋼 | |
| JP4203143B2 (ja) | 耐炭酸ガス腐食性に優れた耐食鋼及び耐食油井管 | |
| EP0771366B1 (en) | Martensitic stainless steel having excellent hot workability and sulfide stress cracking resistance | |
| JP3546421B2 (ja) | 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼 | |
| WO2002061162A1 (fr) | Alliage de martensite refractaire possedant une excellente resistance a la rupture en fluage a haute temperature et une excellente endurance et procede de production de ce dernier | |
| JPH08170153A (ja) | 高耐食性２相ステンレス鋼 | |
| JPH07188863A (ja) | 耐食高強度オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP2000328198A (ja) | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP3079294B2 (ja) | 耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 | |
| JPH0617197A (ja) | 強度と耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 | |
| JP3516359B2 (ja) | 強度、靱性、耐食性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 | |
| JP3791664B2 (ja) | オーステナイト系Ｃａ添加快削ステンレス鋼 | |
| JPH0425344B2 (ja) | ||
| JP3642030B2 (ja) | 高強度マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP3201081B2 (ja) | 油井用ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP2006097039A (ja) | 耐食性、冷鍛性および熱間加工性に優れた快削ステンレス鋼 | |
| JP2790749B2 (ja) | ドリル及びバイト加工性にすぐれる二相ステンレス鋼 | |
| JP2004143576A (ja) | 低ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPH0615704B2 (ja) | 熱間加工性、熱処理性および機械加工性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 | |
| JP3587271B2 (ja) | 冷間加工性に優れたセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼 | |
| JPH11310855A (ja) | 耐食性に優れた油井用マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP3214829B2 (ja) | 強度、靱性、疲労特性、耐海水性に優れた析出硬化型ステンレス鋼 | |
| JP3223934B2 (ja) | 析出硬化型ステンレス鋼 | |
| JP4108506B2 (ja) | マルテンサイト系快削ステンレス鋼 | |
| JPH09256115A (ja) | 耐サワー特性に優れた良溶接性マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 |