JPH06220589A - 耐食性高クロムステンレス鋼及びその製造方法 - Google Patents

耐食性高クロムステンレス鋼及びその製造方法

Info

Publication number
JPH06220589A
JPH06220589A JP5306278A JP30627893A JPH06220589A JP H06220589 A JPH06220589 A JP H06220589A JP 5306278 A JP5306278 A JP 5306278A JP 30627893 A JP30627893 A JP 30627893A JP H06220589 A JPH06220589 A JP H06220589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
stainless steel
corrosion
platinum group
nickel
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
Application number
JP5306278A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Hermanus Potgieter
ヨハネス・ヘルマヌス・ポトギエーター
Peter Theo Wedepohl
ピーター・テオ・ウェデポール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MINTETSUKU
Mintek
Original Assignee
MINTETSUKU
Mintek
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MINTETSUKU, Mintek filed Critical MINTETSUKU
Publication of JPH06220589A publication Critical patent/JPH06220589A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐食性に優れたステンレス鋼を得ること。 【構成】 高クロムステンレス鋼の耐食性を高めるた
め、クロム:25〜35重量%、モリブデン:0.1〜
5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、銅:0.0〜4
重量%、白金族元素:0.02〜5重量%、チタン及び/
又はニオブ及び/又はバナジウム:0.0〜1重量%、残
部:鉄及び不可避的微量成分及び不純物からなる組成と
する。この高クロムステンレス鋼は、特に硫酸及び燐酸
に対して高い耐食性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐食性向上剤としてニッ
ケル及びモリブデンを添加した高クロムステンレス鋼に
関し、特に、これのみに限定されるものではないが、一
連のプラント操業条件下で、特に、耐硫酸、耐燐酸性に
優れたステンレス鋼に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、モリブデンとニッケルを含む高ク
ロムステンレス鋼が市販されているが、この種のステン
レス鋼の一例として下記の合金番号1で示す組成のもの
がある。高クロムステンレス鋼への白金族元素の少量添
加は耐食性を向上させる効果があることが知られてい
る。また、高クロムステンレス鋼では、モリブデンと白
金族元素とを組み合わせることにより耐食性に有用な共
働作用効果をもたらすことが明らかにされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本出願人の知る限りに
おいては、次のものが、本出願人が従前に研究、開発し
て特許された発明に最も近い組成物である。これらのス
テンレス鋼の試料について、10wt%沸騰硫酸中で腐蝕
速度(mm/年、以下、mm/aと記す。)を測定したところ、
その結果は次の通りであった。 合金番号 合金組成 腐蝕速度(mm/a) (1) Fe-29%Cr-4%Mo-2%Ni 0.23 (2) Fe-29%Cr-4%Mo-0.015%Ru 1580 (3) Fe-29%Cr-4%Mo-0.20%Ru 0.23 (4) Fe-29%Cr-4%Mo-0.1%Ni-0.01%Ru 1.04
【0004】しかしながら、これらは未だ耐食性が十分
とはいえず、より耐食性の高いステンレス鋼の開発が要
望されている。従って、本発明は、ステンレス鋼の耐食
性をさらに向上させることを課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく研究した結果、クロム、モリブデン、ニッケル
及び/又は銅、及び白金族元素をある割合で組み合わせ
て使用することによりより大きな付加的共働作用効果が
得られることを見出し、この知見に基づいて為されたも
のであって、前記目的を達成するための手段として、ク
ロム:25〜35重量%、モリブデン:0.1〜5重量
%、ニッケル:0.1〜6重量%、銅:0.0〜4重量
%、白金族元素:0.02〜5重量%、チタン及び/又は
ニオブ及び/又はバナジウム:0.0〜1重量%、残部:
鉄及び不可避的微量成分及び不純物からなる高クロムス
テンレス鋼を提供するものである。
【0006】従って、本発明によれば、(a)クロム:2
5〜35重量%、モリブデン:0.1〜5重量%、ニッ
ケル:0.1〜6重量%、白金族元素:0.02〜5重量
%、残部:鉄及び不可避的不純物からなる高耐食性高ク
ロムステンレス鋼が得られる。また、前記基本組成に、
銅を4重量%以下、及び/又はチタン、ニオブ及びバナ
ジウムからなる群から選ばれた少なくとも一種を1重量
%以下含有させてなる耐食性高クロムステンレス鋼、即
ち、(b)クロム:25〜35重量%、モリブデン:0.1
〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、銅:4重量
%以下、白金族元素:0.02〜5重量%、残部:鉄及
び不可避的不純物からなる高耐食性高クロムステンレス
鋼、(c)クロム:25〜35重量%、モリブデン:0.1
〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、白金族元
素:0.02〜5重量%、チタン、ニオブ及びバナジウ
ムの内の少なくとも一種:1重量%以下、残部:鉄及び
不可避的不純物からなる耐食性高クロムステンレス鋼、
及び(d)クロム:25〜35重量%、モリブデン:0.1
〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、銅:4重量
%以下、白金族元素:0.02〜5重量%、チタン、ニ
オブ及びバナジウムの内の少なくとも一種:1重量%以
下、残部:鉄及び不可避的不純物からなる耐食性高クロ
ムステンレス鋼が得られる。
【0007】前記高クロムステンレス鋼の添加元素は、
クロム:28〜30重量%、モリブデン:3.5〜4.2
重量%、ニッケル:2.0〜2.5重量%、銅:0.15
重量%以下、白金族元素:0.2〜0.5重量%、及びチ
タン及び/又はニオブ及び/又はバナジウム:1.0重量
%以下含有させるのが好適である。
【0008】本発明の他の特徴は、炭素含有量について
は代表的値が0.003重量%(但し、0.01重量%以
下)、窒素含有量については代表的値が0.015重量
%(但し、0.02重量%以下)、炭素及び窒素の総和
の代表的値が0.018重量%(但し、0.025重量%
以下)であって、また、チタン及び/又はニオブ及び/又
はバナジウムが炭素量と窒素量の和の6倍〜1重量%含
まれる合金については高レベルの炭素(0.03重量%
以下)及び窒素(0.045重量%以下)を含むことで
ある。
【0009】本発明の他の特徴は、白金族元素がルテニ
ウムであることである。
【0010】本発明は、前記組成の高クロムステンレス
鋼の製造方法をも提供するものであって、市販の高クロ
ムステンレス鋼にルテニウムなどの白金族元素を添加す
ることにより変性させるようにしたものである。
【0011】このようなステンレス鋼は、所要ニッケル
量の少なくとも一部、好ましくは全部と白金族元素とを
ニッケル−白金族元素母合金で添加することによって都
合よく製造することができる。
【0012】以下、本発明をより完全に理解できるよう
にするため、これまで製造した種々の合金組成を用いて
行った腐蝕結果について、添付の図面を参照して詳細に
説明する。
【0013】
【作用】クロム、モリブデン、ニッケル及び/又は銅、
及び白金族元素を所定の割合で配合すると、高クロムス
テンレス鋼の耐食性の向上に相乗的効果を示す。
【0014】
【実施例】まず、本出願人の前記発明品に最も近い組成
物の場合と同様、本発明に係るステンレス鋼の種々の試
料について、10%沸騰硫酸中で腐蝕速度を測定した。
腐蝕速度は年当たりmmの単位で測定した。
【0015】本発明に係る次の組成物について試験し、
その組成に合わせて腐蝕速度の結果を示す。
【0016】 合金番号 合金組成 腐蝕速度(mm/a) (5) Fe-29%Cr-4%Mo-2%Ni-0.20%Ru 0.001 (6) Fe-29%Cr-4%Mo-2%Ni-0.11%Ru 0.001 (7) Fe-29%Cr-4%Mo-2%Ni-0.06%Ru 0.001 (8) Fe-26%Cr-2%Mo-5%Ni-3%Cu-0.2%Ru 0.016
【0017】本発明に係る合金は、従来法の合金に比べ
著しい向上を示し、腐蝕速度が一桁〜2桁も遅いことが
解る。少なくとも0.020%のルテニウム含有量及び
0.1%超のニッケル含有量は、クロム及びモリブデン
の特定量の組み合わせと同じく、著しい相乗効果を示し
高クロムステンレス鋼の耐食性の向上をもたらす。
【0018】本発明に係る試料番号5、6、7の合金
は、試料番号1の従来の合金のルテニウム量をそれぞれ
変更することにより製造したものである。このため、こ
れらの合金について他の試験を行った。
【0019】試料番号5、6、7の各合金について硫酸
中での0.13mm/aの等腐蝕曲線を図1に示す。ルテニ
ウム含有量を増加させることにより合金の耐熱性及び耐
酸性共に増大する。
【0020】図2は試料番号5の合金を二つの通常使用
されている合金(ハステロイC−276及び合金20C
b3)と硫酸中での0.13mm/a等腐蝕曲線で比較した
ものである。
【0021】図3は硫酸中での試料番号1の従来合金と
本発明の試料番号5の合金についての0.13mm/a等腐
蝕曲線を示す。ルテニウムの添加により、還元酸中での
有用性が著しく増大することが解る。
【0022】湿式製造法による燐酸には、合金の腐蝕を
著しく増加させる不純物が含まれる。これらの不純物の
うち最も重要なものは塩素と硫酸である。
【0023】図4及び図5は、75重量%燐酸中、これ
らの不純物が試料番号1の従来合金と本発明の試料番号
5の合金の腐蝕に及ぼす影響を示すものである。この酸
の濃度は、湿式燐酸製造プラントで経験される典型的な
濃度である。試料番号5の合金は、75重量%燐酸中に
500ppmの塩素と4重量%の硫酸が含まれている場
合、100℃を越える温度で、試料番号1の従来合金を
越える著しい耐食性の向上を示す。
【0024】試料番号6の合金を腐蝕試料として南アフ
リカの化学肥料プラントで80℃の工場燐酸に晒したと
ころ、腐蝕速度は0.1mm/a未満であった。酸の分析結
果は次の通りである。
【0025】P25 = 42.4% H2SO4 = 3.0% F- = 1.1% Cl- = 400mg/l SG = 1.53
【0026】他の白金族元素も同様な効果を示すことが
確認された。また、ステンレス鋼のクロム含有量は広範
囲で変え得る。
【0027】好ましい合金の一例として次の組成が挙げ
られる。 クロム 29 重量% モリブデン 4 重量% ニッケル 2 重量% ルテニウム 0.2 重量% ニオブ+チタン 0.6 重量%
【0028】この好ましい組成物も、市販の合金(試料
番号1の従来合金)の組成を変えることにより得たもの
である。この組成変更により、商業的に好結果をもたら
している従来合金の化学的及び物理的性質が変わること
はない。
【0029】合金への白金族元素の添加方法の好ましい
例は、ニッケル−白金族元素母合金による方法である。
これは、白金族元素がより容易に合金全体に分散され、
また、白金族元素含有量がニッケル含有量から容易に計
算できるという利点がある。これは白金族元素含有量を
計算する上で有用な方法であることは明らかである。他
に取りうる方法は、複雑な技術ではあるが、白金族元素
含有量を直接分析する方法である。
【0030】試料番号5の合金についてガス溶接試験を
行ったところ、耐粒界腐蝕性および衝撃強さの劣化は全
く認められなかった。
【0031】従って、本発明は、少量のルテニウム及び
他の白金族元素が合金の機械的性質、製鋼法及び加工に
殆ど影響を与えないので、これらに関する既存の知識を
利用できる。
【0032】本発明のステンレス鋼についての代表的な
用途は、(a) 硫酸及び燐酸工業での吸収塔、熱交換器、
ポンプ及び容器、(b)海水用熱交換器、 (c)生物医学プ
ラント、及び(d)排煙脱硫(FGD)装置等である。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、著しく優れた耐食性、特に、耐硫酸性及び耐
燐酸性を示すステンレス鋼が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 合金(試料番号5、6、7)についての硫酸
中での0.13mm/a等腐蝕線図。
【図2】 合金(試料番号5、ハステロイC−276及
び合金20Cb3)についての硫酸中での0.13mm/a
等腐蝕線図。
【図3】 従来合金(試料番号1)及び本発明に係る合
金(試料番号5)についての燐酸中での0.13mm/a等
腐蝕線図。
【図4】 燐酸中の不純物が合金(試料番号1および
5)の耐食性に及ぼす影響を示す曲線図。
【図5】 燐酸中の不純物が合金(試料番号1および
5)の耐食性に及ぼす影響を示す曲線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・テオ・ウェデポール 南アフリカ共和国トランスバール州ランド バーグ、ブレアゴウリー、スタンダード・ ドライブ145番

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロム:25〜35重量%、モリブデ
    ン:0.1〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、
    銅:0.0〜4重量%、白金族元素:0.02〜5重量
    %、チタン、ニオブ及びバナジウムの内の少なくとも一
    種:0.0〜1重量%、残部:鉄及び不可避的不純物か
    らなる耐食性高クロムステンレス鋼。
  2. 【請求項2】 前記添加元素がクロム:28〜30重量
    %、モリブデン:3.5〜4.2重量%、ニッケル:2.
    0〜2.5重量%、銅:0〜0.15重量%、白金族元
    素:0.2〜0.5重量%、及びチタン及び/又はニオブ
    及び/又はバナジウム:0〜1.0重量%であることを特
    徴とする請求項1に記載の耐食性高クロムステンレス
    鋼。
  3. 【請求項3】 炭素含有量が0.01重量%以下である
    請求項1又は2に記載の耐食性高クロムステンレス鋼。
  4. 【請求項4】 炭素含有量が約0.003重量%である
    請求項3に記載の耐食性高クロムステンレス鋼。
  5. 【請求項5】 窒素含有量が0.02重量%以下である
    請求項1〜4のいづれか一に記載の耐食性高クロムステ
    ンレス鋼。
  6. 【請求項6】 炭素含有量と窒素含有量の総和が0.0
    25重量%以下である請求項1〜5のいづれか一に記載
    の耐食性高クロムステンレス鋼。
  7. 【請求項7】 炭素含有量と窒素含有量の総和が約0.
    018重量%である請求項6に記載の耐食性高クロムス
    テンレス鋼。
  8. 【請求項8】 炭素0.03重量%以下、窒素0.045
    重量%以下を含有し、かつ、チタン及び/又はニオブ及
    び/又はバナジウムを1重量%以下含有する請求項1又
    は2に記載の耐食性高クロムステンレス鋼。
  9. 【請求項9】 白金族元素がルテニウムである請求項1
    〜8のいづれか一に記載の耐食性高クロムステンレス
    鋼。
  10. 【請求項10】 クロム:25〜35重量%、モリブデ
    ン:0.1〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、白
    金族元素:0.02〜5重量%、残部:鉄及び不可避的
    不純物からなる高耐食性高クロムステンレス鋼。
  11. 【請求項11】 クロム:25〜35重量%、モリブデ
    ン:0.1〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、
    銅:4重量%以下、白金族元素:0.02〜5重量%、
    残部:鉄及び不可避的不純物からなる高耐食性高クロム
    ステンレス鋼。
  12. 【請求項12】 クロム:25〜35重量%、モリブデ
    ン:0.1〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、白
    金族元素:0.02〜5重量%、チタン、ニオブ及びバ
    ナジウムの内の少なくとも一種:1重量%以下、残部:
    鉄及び不可避的不純物からなる耐食性高クロムステンレ
    ス鋼。
  13. 【請求項13】 クロム:25〜35重量%、モリブデ
    ン:0.1〜5重量%、ニッケル:0.1〜6重量%、
    銅:4重量%以下、白金族元素:0.02〜5重量%、
    チタン、ニオブ及びバナジウムの内の少なくとも一種:
    1重量%以下、残部:鉄及び不可避的不純物からなる耐
    食性高クロムステンレス鋼。
  14. 【請求項14】 請求項1〜13のいづれか一に記載の
    耐食性高クロムステンレス鋼を製造する方法において、
    市販の鋼に所要量の白金族元素を添加することにより変
    成することを特徴とする耐食性高クロムステンレス鋼の
    製造方法。
  15. 【請求項15】 ニッケルの少なくとも一部と白金族元
    素をニッケル−白金族元素母合金により添加することを
    特徴とする請求項14に記載の耐食性高クロムステンレ
    ス鋼の製造方法。
  16. 【請求項16】 全ニッケルを前記ニッケル−白金族元
    素母合金により添加することを特徴とする請求項15に
    記載の耐食性高クロムステンレス鋼の製造方法。
JP5306278A 1992-12-07 1993-12-07 耐食性高クロムステンレス鋼及びその製造方法 Pending JPH06220589A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA92/7711 1992-12-07
ZA927711 1992-12-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06220589A true JPH06220589A (ja) 1994-08-09

Family

ID=25582207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5306278A Pending JPH06220589A (ja) 1992-12-07 1993-12-07 耐食性高クロムステンレス鋼及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5395583A (ja)
EP (1) EP0609618B1 (ja)
JP (1) JPH06220589A (ja)
CA (1) CA2110548A1 (ja)
DE (1) DE69310495T2 (ja)
ZA (1) ZA938889B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6582652B2 (en) * 2001-05-11 2003-06-24 Scimed Life Systems, Inc. Stainless steel alloy having lowered nickel-chromium toxicity and improved biocompatibility
US7294214B2 (en) * 2003-01-08 2007-11-13 Scimed Life Systems, Inc. Medical devices
SE527175C2 (sv) * 2003-03-02 2006-01-17 Sandvik Intellectual Property Duplex rostfri ställegering och dess användning
US7473295B2 (en) * 2004-07-02 2009-01-06 Höganäs Ab Stainless steel powder
SE0401707D0 (sv) * 2004-07-02 2004-07-02 Hoeganaes Ab Stainless steel powder
UA111115C2 (uk) 2012-04-02 2016-03-25 Ейкей Стіл Пропертіс, Інк. Рентабельна феритна нержавіюча сталь

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932174A (en) * 1971-03-09 1976-01-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chromium, molybdenum ferritic stainless steels
DE3830365C2 (de) * 1988-09-07 1996-06-27 Metallgesellschaft Ag Verwendung von ferritischen Chrom - Molybdän-Stählen als gegen konzentrierte Schwefelsäure beständigem Werkstoff

Also Published As

Publication number Publication date
DE69310495T2 (de) 1997-08-21
DE69310495D1 (de) 1997-06-12
EP0609618B1 (en) 1997-05-07
CA2110548A1 (en) 1994-06-08
ZA938889B (en) 1994-08-01
US5395583A (en) 1995-03-07
EP0609618A1 (en) 1994-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2165817C (en) Ferritic-austenitic stainless steel and use of the steel
KR900006870B1 (ko) 페라이트-오스테나이트 강철합금
JP2005509751A (ja) 超オーステナイトステンレス鋼
AU3575799A (en) Corrosion-resistant low-nickel austenitic stainless steel
KR890014767A (ko) 니켈-크롬-몰리브덴 합금 및 이의 사용
JPH06220589A (ja) 耐食性高クロムステンレス鋼及びその製造方法
CA1282982C (en) Aluminium - killed steels
KR900007118B1 (ko) 내식성 니켈 합금
JPH068478B2 (ja) 油井分野チューブ製品向けの改善されたオーステナイト型Fe―Cr―Ni合金
JPS6037182B2 (ja) 耐食性にすぐれた高強度オ−ステナイトステンレス鋼
JP3153981B2 (ja) 硫酸と塩酸を同時に生成する露点環境中で優れた耐食性を示す高合金ステンレス鋼
JPH07138708A (ja) 高温強度と熱間加工性の良好なオーステナイト鋼
AU615105B2 (en) Use of ferritic chromium-molybdenum steels as a material which is resistant to concentrated sulfuric acid
JPH01246343A (ja) ステンレス鋼
JPS57164971A (en) Austenite steel with superior strength at high temperature
JPH04214842A (ja) 加工性に優れた高強度ステンレス鋼
JPS5819741B2 (ja) 高温純水中における耐応力腐食割れ性および溶接性に優れたオ−ステナイトステンレス鋼
SU567765A1 (ru) Сплав на основе титана
JPS6037183B2 (ja) 耐食性にすぐれた高力オ−ステナイトステンレス鋼
SU660408A1 (ru) Сплав на основе никел
JPS62253755A (ja) 耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼
JPS58117860A (ja) 耐塩化物応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼
JPS629660B2 (ja)
SU314810A1 (ru) Коррозионностойкая сталь
JPS5950748B2 (ja) ギ酸を含有する酢酸溶液用耐食性高クロム合金鋼