JPH06228710A - 耐食性の優れたジーゼル排気系用ステンレス鋼 - Google Patents
耐食性の優れたジーゼル排気系用ステンレス鋼Info
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- JPH06228710A JPH06228710A JP1387593A JP1387593A JPH06228710A JP H06228710 A JPH06228710 A JP H06228710A JP 1387593 A JP1387593 A JP 1387593A JP 1387593 A JP1387593 A JP 1387593A JP H06228710 A JPH06228710 A JP H06228710A
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- stainless steel
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- diesel exhaust
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性の優れた触媒付ジーゼル排気系用ステ
ンレス鋼を提供することを目的とする。 【構成】 触媒付ジーゼル排気系環境は、従来の三元触
媒付乗用車排気系環境と異なり、有機酸主体で、pHが低
く腐食環境はより厳しくなる。特に有機酸が共存するこ
とにより、Ｍｏ，Ｃｕの添加は、耐食性を劣化させるた
め、その量を限定する必要がある。Ｃｒを１０〜２５％
の範囲とし、Ｍｏを０．０５〜１．０％、Ｃｕを０．２
％以下に制限することにより、ジーゼル排気系環境に適
した新しい成分系のステンレス鋼とした。
ンレス鋼を提供することを目的とする。 【構成】 触媒付ジーゼル排気系環境は、従来の三元触
媒付乗用車排気系環境と異なり、有機酸主体で、pHが低
く腐食環境はより厳しくなる。特に有機酸が共存するこ
とにより、Ｍｏ，Ｃｕの添加は、耐食性を劣化させるた
め、その量を限定する必要がある。Ｃｒを１０〜２５％
の範囲とし、Ｍｏを０．０５〜１．０％、Ｃｕを０．２
％以下に制限することにより、ジーゼル排気系環境に適
した新しい成分系のステンレス鋼とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はジーゼル排気系の排気ガ
ス凝縮液の生成する環境条件下において優れた耐食性を
有するステンレス鋼に関する。
ス凝縮液の生成する環境条件下において優れた耐食性を
有するステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでジーゼル排気系マフラー材料に
は、普通鋼にアルミメッキを施したアルミメッキ鋼板が
多く使用されてきたが、触媒が搭載されておらず、排気
ガスは直接マフラーまで達し凝縮液を生成しないため、
マフラー材料の耐食性は問題とならなかった。しかし、
近年の自動車、特にバス、トラックなどのジーゼルエン
ジン系の排気ガス規制も一段と強化される方向にある。
ジーゼルの排気ガス中、ＨＣやカーボンパチィキュレー
ト（未燃焼カーボン）低減のため、酸化触媒や加熱型触
媒が検討されている。このジーゼル排気ガス環境での使
用材料の耐食性はこれまで殆ど検討されておらず、環境
把握とともに新たな材料が必要である。
は、普通鋼にアルミメッキを施したアルミメッキ鋼板が
多く使用されてきたが、触媒が搭載されておらず、排気
ガスは直接マフラーまで達し凝縮液を生成しないため、
マフラー材料の耐食性は問題とならなかった。しかし、
近年の自動車、特にバス、トラックなどのジーゼルエン
ジン系の排気ガス規制も一段と強化される方向にある。
ジーゼルの排気ガス中、ＨＣやカーボンパチィキュレー
ト（未燃焼カーボン）低減のため、酸化触媒や加熱型触
媒が検討されている。このジーゼル排気ガス環境での使
用材料の耐食性はこれまで殆ど検討されておらず、環境
把握とともに新たな材料が必要である。
【０００３】これまで三元系触媒を搭載した自動車排ガ
ス凝縮液環境（アンモニウム塩が主体でpHが高い）で
は、Ａｌめっき鋼板の外層アルミ層は短時間の内に溶出
し、かつ内層の素地の鉄と反応して生成されたアルミめ
っき合金層は素地鉄に対して電位的に貴となるため、防
食効果が充分ではなく、長期の寿命を保証することが困
難であった。
ス凝縮液環境（アンモニウム塩が主体でpHが高い）で
は、Ａｌめっき鋼板の外層アルミ層は短時間の内に溶出
し、かつ内層の素地の鉄と反応して生成されたアルミめ
っき合金層は素地鉄に対して電位的に貴となるため、防
食効果が充分ではなく、長期の寿命を保証することが困
難であった。
【０００４】また、素地合金の耐食性を向上させるため
Ｃｒを５〜１０％添加した耐食鋼（特開昭６３−１４３
２４０号公報、特開昭６３−１４３２４１号公報参照）
や１０％〜２０％ＣｒにＭｏを共存添加した耐食鋼（特
開平３−２１９０５５号公報参照）が提案されている
が、これらの材料は三元系触媒を使用した凝縮液環境
（アンモニウム塩を含むpH８〜９の環境）で使用し得る
耐食鋼である。しかし、ジーゼル凝縮液環境は後述する
ように、硫酸、有機酸を含むpH＜２の環境であり、従来
の成分系では十分な耐食性を確保することが困難であ
る。
Ｃｒを５〜１０％添加した耐食鋼（特開昭６３−１４３
２４０号公報、特開昭６３−１４３２４１号公報参照）
や１０％〜２０％ＣｒにＭｏを共存添加した耐食鋼（特
開平３−２１９０５５号公報参照）が提案されている
が、これらの材料は三元系触媒を使用した凝縮液環境
（アンモニウム塩を含むpH８〜９の環境）で使用し得る
耐食鋼である。しかし、ジーゼル凝縮液環境は後述する
ように、硫酸、有機酸を含むpH＜２の環境であり、従来
の成分系では十分な耐食性を確保することが困難であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決してジーゼル環境に適合したＣｒ含有鋼を提供す
ることを目的とする。即ち本発明は、実際の排気系材料
を詳細に解析し、凝縮液環境下でステンレス鋼の主要成
分であるＣｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｎｂの成分の影響、さらに
Ｎｉ，Ｃｕ，Ｗ，Ｖ，Ｚｒ，Ｃａ，Ｃｅのそれぞれ単
独、あるいは共存添加時の耐食性に及ぼす影響を検討し
た結果、実際のジーゼル排気系への適用においても優れ
た耐食性を示し、当該機器の長寿命化、安全性等を長期
にわたって確保することを可能にするとともに、素材製
造も普通鋼薄板製造プロセスを利用することによって、
ランクフォード値の高い（ｒ＝１．７以上）素材の製造
が可能なジーゼル排気ガス系に使用される排気ガス凝縮
液による内面腐食（局部腐食性と全面腐食性）に優れ、
かつ板材、管材の加工性に優れたステンレス鋼を提供す
ることを目的とする。
を解決してジーゼル環境に適合したＣｒ含有鋼を提供す
ることを目的とする。即ち本発明は、実際の排気系材料
を詳細に解析し、凝縮液環境下でステンレス鋼の主要成
分であるＣｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｎｂの成分の影響、さらに
Ｎｉ，Ｃｕ，Ｗ，Ｖ，Ｚｒ，Ｃａ，Ｃｅのそれぞれ単
独、あるいは共存添加時の耐食性に及ぼす影響を検討し
た結果、実際のジーゼル排気系への適用においても優れ
た耐食性を示し、当該機器の長寿命化、安全性等を長期
にわたって確保することを可能にするとともに、素材製
造も普通鋼薄板製造プロセスを利用することによって、
ランクフォード値の高い（ｒ＝１．７以上）素材の製造
が可能なジーゼル排気ガス系に使用される排気ガス凝縮
液による内面腐食（局部腐食性と全面腐食性）に優れ、
かつ板材、管材の加工性に優れたステンレス鋼を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の観点
から従来の排気系材料に対比して一段と優れた耐食性と
加工性を有するジーゼル排気系材料を開発すべく検討し
た結果、以下の点が明らかになった。まず、自動車、特
にバス、トラックなどジーゼルエンジン搭載車の排気
系、特にセンターパイプ以降のいわゆるコールドエンド
部（センターパイプ、マフラー、テイルパイプ）の耐食
寿命を向上する目的で、マフラー部のジーゼル凝縮液環
境（以下凝縮液とのみ記す）の腐食性環境因子を分析
し、この結果にもとずき模擬液を作製した。
から従来の排気系材料に対比して一段と優れた耐食性と
加工性を有するジーゼル排気系材料を開発すべく検討し
た結果、以下の点が明らかになった。まず、自動車、特
にバス、トラックなどジーゼルエンジン搭載車の排気
系、特にセンターパイプ以降のいわゆるコールドエンド
部（センターパイプ、マフラー、テイルパイプ）の耐食
寿命を向上する目的で、マフラー部のジーゼル凝縮液環
境（以下凝縮液とのみ記す）の腐食性環境因子を分析
し、この結果にもとずき模擬液を作製した。
【０００７】ジーゼルマフラー内の液性解析を行った結
果から、排気ガス凝縮液は主にＳＯ４２−，Ｃｌ- と蟻
酸、酢酸など有機酸を主体としたものでpH＜２であるこ
と、これらはエンジンの起動停止により、揮発性酸であ
る蟻酸、酢酸などは気相系に移行し、気相系に晒された
金属表面に高濃度の有機酸液薄膜を形成すること、ま
た、環境中にはＣｌ- イオンも含まれており有機酸とＣ
ｌ- 環境において局部的に不働態皮膜を破壊し、孔食発
生を促進すること、従って、マフラー凝縮液環境で使用
されるステンレス鋼の耐食寿命を長期にわたって確保し
ていくためには、この酸性環境での耐食性を確保する新
たな合金設計をすべきことが明らかとなった。
果から、排気ガス凝縮液は主にＳＯ４２−，Ｃｌ- と蟻
酸、酢酸など有機酸を主体としたものでpH＜２であるこ
と、これらはエンジンの起動停止により、揮発性酸であ
る蟻酸、酢酸などは気相系に移行し、気相系に晒された
金属表面に高濃度の有機酸液薄膜を形成すること、ま
た、環境中にはＣｌ- イオンも含まれており有機酸とＣ
ｌ- 環境において局部的に不働態皮膜を破壊し、孔食発
生を促進すること、従って、マフラー凝縮液環境で使用
されるステンレス鋼の耐食寿命を長期にわたって確保し
ていくためには、この酸性環境での耐食性を確保する新
たな合金設計をすべきことが明らかとなった。
【０００８】この目的に沿う成分設計を検討し、素材に
適正範囲のＣｒを添加すること、また、合金中に含まれ
るＭｏ，Ｃｕ量によって腐食速度、局部腐食発生傾向が
大きく影響されることからＭｏ，Ｃｕ量を厳しく抑制す
る必要があることを明らかにし、素材の耐食性向上のた
めに、（１）ジーゼル凝縮液環境で塩化物イオン共存に
よる局部腐食発生を防止でき、かつ（２）長期使用によ
って濃縮する傾向のあるＳＯ４２−を含む環境での全面
腐食、局部腐食発生を著しく抑制することができる成分
系とした。
適正範囲のＣｒを添加すること、また、合金中に含まれ
るＭｏ，Ｃｕ量によって腐食速度、局部腐食発生傾向が
大きく影響されることからＭｏ，Ｃｕ量を厳しく抑制す
る必要があることを明らかにし、素材の耐食性向上のた
めに、（１）ジーゼル凝縮液環境で塩化物イオン共存に
よる局部腐食発生を防止でき、かつ（２）長期使用によ
って濃縮する傾向のあるＳＯ４２−を含む環境での全面
腐食、局部腐食発生を著しく抑制することができる成分
系とした。
【０００９】すなわち、素地のＣｒ量は１０％以上必要
なこと、溶接部の炭化物析出による粒界腐食を防止する
には、Ｔｉ：１０（Ｃ＋Ｎ）以上、Ｎｂ：５（Ｃ＋Ｎ）
以上が必要であること、また、Ｔｉ，Ｎｂ添加量は粒界
腐食防止に必要な量にとどめ、加工性や二次加工性を劣
化させず、また再結晶温度をできるだけ抑え、普通鋼製
造ラインでも製造できる量とすることなどを考慮した。
更に、本発明の特徴である凝縮液環境での耐食性は、ス
テンレス鋼中Ｍｏ，Ｃｕ量によって著しく劣化すること
が明らかになったことから、Ｍｏ量を１．０％以下、Ｃ
ｕ量を０．２％以下望ましくは、０．１％以下に抑制す
る必要がある。
なこと、溶接部の炭化物析出による粒界腐食を防止する
には、Ｔｉ：１０（Ｃ＋Ｎ）以上、Ｎｂ：５（Ｃ＋Ｎ）
以上が必要であること、また、Ｔｉ，Ｎｂ添加量は粒界
腐食防止に必要な量にとどめ、加工性や二次加工性を劣
化させず、また再結晶温度をできるだけ抑え、普通鋼製
造ラインでも製造できる量とすることなどを考慮した。
更に、本発明の特徴である凝縮液環境での耐食性は、ス
テンレス鋼中Ｍｏ，Ｃｕ量によって著しく劣化すること
が明らかになったことから、Ｍｏ量を１．０％以下、Ｃ
ｕ量を０．２％以下望ましくは、０．１％以下に抑制す
る必要がある。
【００１０】また、本材料は造管等の加工を施されて使
用されることから造管時の加工性や造管後の加工性を向
上させる方法を探索した結果、Ｓｉ含有量を低くし、固
溶Ｓｉによる硬化をできるだけ抑えることと普通鋼プロ
セスの大径ロールによる冷間圧延により、従来のゼンジ
マープロセスでは得られない高ランクフォード値（ｒ）
を有した薄板製造が可能であることを見いだした。
用されることから造管時の加工性や造管後の加工性を向
上させる方法を探索した結果、Ｓｉ含有量を低くし、固
溶Ｓｉによる硬化をできるだけ抑えることと普通鋼プロ
セスの大径ロールによる冷間圧延により、従来のゼンジ
マープロセスでは得られない高ランクフォード値（ｒ）
を有した薄板製造が可能であることを見いだした。
【００１１】本発明は、上記の点にもとずきＣｒ：１０
〜２５％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．２％
以下に抑え、これにＴｉ：１０（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％、
Ｎｂ：５（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％の一種または二種を含有
し、残部が実質的にＦｅと不可避的不純物からなるステ
ンレス鋼でジーゼル排気ガス凝縮液環境で優れた耐食性
と優れた加工性を示す。これにさらなる耐食性を付与す
るため、本発明は上記成分にＮｉ：０．１〜１．０％、
Ｗ：０．０５〜０．５％、Ｖ：０．０５〜０．５％、Ｚ
ｒ：０．０５〜０．５％のうち一種または二種を含有せ
しめたジーゼル排気ガス系用ステンレス鋼である。さら
に本発明では、Ｃａ，Ｃｅを添加し、凝縮液環境で局部
腐食の発生点となるＭｎＳ系介在物の生成を抑制し、耐
食性を改善するため、Ｃａ，Ｃｅの一種または二種をそ
れぞれ、０．００１〜０．０３％の範囲内で含有せしめ
たジーゼル排気ガス系用ステンレス鋼である。
〜２５％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．２％
以下に抑え、これにＴｉ：１０（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％、
Ｎｂ：５（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％の一種または二種を含有
し、残部が実質的にＦｅと不可避的不純物からなるステ
ンレス鋼でジーゼル排気ガス凝縮液環境で優れた耐食性
と優れた加工性を示す。これにさらなる耐食性を付与す
るため、本発明は上記成分にＮｉ：０．１〜１．０％、
Ｗ：０．０５〜０．５％、Ｖ：０．０５〜０．５％、Ｚ
ｒ：０．０５〜０．５％のうち一種または二種を含有せ
しめたジーゼル排気ガス系用ステンレス鋼である。さら
に本発明では、Ｃａ，Ｃｅを添加し、凝縮液環境で局部
腐食の発生点となるＭｎＳ系介在物の生成を抑制し、耐
食性を改善するため、Ｃａ，Ｃｅの一種または二種をそ
れぞれ、０．００１〜０．０３％の範囲内で含有せしめ
たジーゼル排気ガス系用ステンレス鋼である。
【００１２】成分限定理由を以下に述べる。 Ｃｒ；ジーゼル排気の凝縮液環境でのステンレス鋼の耐
食性を確保する基本的成分であり、Ｃｒは１０％以上の
添加が必要である。多いほど耐食性、耐酸化性は向上す
るが２５％を越えるとその効果は飽和する。また、製造
が難しくなり、経済的にも高価となる。したがってＣ
ｒ：１０〜２５％の範囲とした。
食性を確保する基本的成分であり、Ｃｒは１０％以上の
添加が必要である。多いほど耐食性、耐酸化性は向上す
るが２５％を越えるとその効果は飽和する。また、製造
が難しくなり、経済的にも高価となる。したがってＣ
ｒ：１０〜２５％の範囲とした。
【００１３】Ｍｏ；ジーゼル排気系凝縮液環境では、１
％Ｍｏまではステンレス鋼の耐食性を向上させるがこれ
以上の添加では逆に劣化させる。Ｃｒ添加鋼へのＭｏ添
加は、硫酸イオン、塩化物イオンを含む環境での中性環
境では耐食性（全面腐食性、局部腐食性）を向上するう
えで極めて有効であるが、有機酸（ＨＣＨＯ，ＨＣＯＯ
Ｈ，ＣＨ3 ＣＯＯＨなど）を含む系ではＭｏの０．０５
〜１．０％の範囲の添加は耐食性を向上させるものの、
１．０％を越えると耐食性を劣化させる。したがって
１．０％を上限とし、添加範囲を０．０５〜１．０％と
した。
％Ｍｏまではステンレス鋼の耐食性を向上させるがこれ
以上の添加では逆に劣化させる。Ｃｒ添加鋼へのＭｏ添
加は、硫酸イオン、塩化物イオンを含む環境での中性環
境では耐食性（全面腐食性、局部腐食性）を向上するう
えで極めて有効であるが、有機酸（ＨＣＨＯ，ＨＣＯＯ
Ｈ，ＣＨ3 ＣＯＯＨなど）を含む系ではＭｏの０．０５
〜１．０％の範囲の添加は耐食性を向上させるものの、
１．０％を越えると耐食性を劣化させる。したがって
１．０％を上限とし、添加範囲を０．０５〜１．０％と
した。
【００１４】Ｃｕ；Ｃｕは凝縮液環境、特にＮＨ４＋を
含む環境ではその添加は耐食性を著しく損なうことが知
られている。さらに、ＨＣＨＯ，ＨＣＯＯＨなどの有機
酸などを共存含有するジーゼル排気ガス系環境では、Ｃ
ｒ含有鋼の耐食性を著しく損なうことから、Ｃｕ含有量
を厳しく規制する必要がある。０．２％超で、耐食性を
著しく損なうことが明らかになったことから、０．２％
以下に規制したが、望ましくは０．１％以下である。
含む環境ではその添加は耐食性を著しく損なうことが知
られている。さらに、ＨＣＨＯ，ＨＣＯＯＨなどの有機
酸などを共存含有するジーゼル排気ガス系環境では、Ｃ
ｒ含有鋼の耐食性を著しく損なうことから、Ｃｕ含有量
を厳しく規制する必要がある。０．２％超で、耐食性を
著しく損なうことが明らかになったことから、０．２％
以下に規制したが、望ましくは０．１％以下である。
【００１５】Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓは、通常の製鋼条
件で得られる範囲とした。すなわち、Ｃ；フェライト系
ステンレス鋼の粒界腐食、割れの原因となるので低い方
がよい。また、母材の強度や加工性、靱性の点からも低
い方がよいが、製鋼に時間がかかりコストアップとな
る。しかし、本発明の特徴である耐食性および加工性を
改善するため、０．０２％以下の低い値に限定した。
件で得られる範囲とした。すなわち、Ｃ；フェライト系
ステンレス鋼の粒界腐食、割れの原因となるので低い方
がよい。また、母材の強度や加工性、靱性の点からも低
い方がよいが、製鋼に時間がかかりコストアップとな
る。しかし、本発明の特徴である耐食性および加工性を
改善するため、０．０２％以下の低い値に限定した。
【００１６】Ｓｉ；Ｓｉは脱酸作用があるが、０．０１
％未満では効果は期待できない。また、０．８％を越え
ると加工性が著しく劣化する。表面処理性、及び加工性
を考慮すると０．２％以下が望ましく、上限を０．２％
とした。Ｍｎ；Ｍｎはジーゼル排気ガス凝縮液環境での
耐食性に悪影響を及ぼさないが、通常の成分含有量とし
て０．０５〜１．５％に規定した。
％未満では効果は期待できない。また、０．８％を越え
ると加工性が著しく劣化する。表面処理性、及び加工性
を考慮すると０．２％以下が望ましく、上限を０．２％
とした。Ｍｎ；Ｍｎはジーゼル排気ガス凝縮液環境での
耐食性に悪影響を及ぼさないが、通常の成分含有量とし
て０．０５〜１．５％に規定した。
【００１７】Ｐ；Ｐは凝縮液環境での耐食性に影響する
ので少ない程良い。通常のステンレス鋼の製鋼条件とし
て、０．０２５％以下とした。Ｓ；Ｓも凝縮液環境での
耐食性に影響するので少ない程良い。通常のステンレス
鋼の製鋼条件として、上限を０．０１０％とした。Ｎ；
ＮもＣと同様に溶接熱影響部で炭窒化物を生成して粒界
腐食の原因となるので少ない程良い。上限を０．０１５
％とした。
ので少ない程良い。通常のステンレス鋼の製鋼条件とし
て、０．０２５％以下とした。Ｓ；Ｓも凝縮液環境での
耐食性に影響するので少ない程良い。通常のステンレス
鋼の製鋼条件として、上限を０．０１０％とした。Ｎ；
ＮもＣと同様に溶接熱影響部で炭窒化物を生成して粒界
腐食の原因となるので少ない程良い。上限を０．０１５
％とした。
【００１８】Ｔｉ；Ｔｉは、Ｃ，Ｎを固定し、ステンレ
ス鋼の耐食性劣化を防止する。Ｃａと共存してＯを固定
し、Ｓｉ，Ｍｎ系酸化物の生成を抑制し熱間加工性と耐
食性を向上させる。０．５％超では熱間加工性を著しく
劣化する。また、粒界腐食性に及ぼすＴｉ量と（Ｃ＋
Ｎ）量との関係から、Ｔｉ量は１０（Ｃ＋Ｎ）％以上必
要なことから、これを下限とした。
ス鋼の耐食性劣化を防止する。Ｃａと共存してＯを固定
し、Ｓｉ，Ｍｎ系酸化物の生成を抑制し熱間加工性と耐
食性を向上させる。０．５％超では熱間加工性を著しく
劣化する。また、粒界腐食性に及ぼすＴｉ量と（Ｃ＋
Ｎ）量との関係から、Ｔｉ量は１０（Ｃ＋Ｎ）％以上必
要なことから、これを下限とした。
【００１９】Ｎｂ；Ｔｉと同様に、Ｃ，Ｎを固定し、ス
テンレス鋼の耐食性劣化を防止する。０．５％を越える
と熱間加工性を劣化する。また、粒界腐食性評価結果か
ら、Ｎｂ量は、５（Ｃ＋Ｎ）以上必要であり、これを下
限とした。Ａｌ；Ａｌは脱酸剤として０．１％以下の範
囲で添加する。０．１％を越えると耐食性、熱間加工性
を劣化する。０．００５％未満では効果がないので下限
を０．００５％とした。
テンレス鋼の耐食性劣化を防止する。０．５％を越える
と熱間加工性を劣化する。また、粒界腐食性評価結果か
ら、Ｎｂ量は、５（Ｃ＋Ｎ）以上必要であり、これを下
限とした。Ａｌ；Ａｌは脱酸剤として０．１％以下の範
囲で添加する。０．１％を越えると耐食性、熱間加工性
を劣化する。０．００５％未満では効果がないので下限
を０．００５％とした。
【００２０】Ｎｉ；Ｎｉは凝縮液のように加熱サイクル
を受けることによって液性が変化し、特にpHが２〜３前
後の環境では耐食性を向上するので、０．１〜１．０％
の範囲で添加する。０．１％未満では効果なく、１．０
％超では溶接部の靱性を劣化する。Ｗ；Ｗの添加はジー
ゼル凝縮液環境での耐食性を向上させるので、必要に応
じて０．５％以下で添加する。０．５％超ではその効果
は飽和し、０．０５％未満では効果がない。
を受けることによって液性が変化し、特にpHが２〜３前
後の環境では耐食性を向上するので、０．１〜１．０％
の範囲で添加する。０．１％未満では効果なく、１．０
％超では溶接部の靱性を劣化する。Ｗ；Ｗの添加はジー
ゼル凝縮液環境での耐食性を向上させるので、必要に応
じて０．５％以下で添加する。０．５％超ではその効果
は飽和し、０．０５％未満では効果がない。
【００２１】Ｖ；Ｖの添加は凝縮液環境での耐食性を向
上させるので、必要に応じて０．５％以下で添加する。
０．５％超ではその効果は飽和し、０．０５％未満では
効果がない。Ｚｒ；Ｚｒの添加は凝縮液環境での耐食性
を向上させるので、必要に応じて０．０５〜０．５％の
範囲で添加する。０．５％超ではその効果は飽和し、
０．０５％未満では効果がない。
上させるので、必要に応じて０．５％以下で添加する。
０．５％超ではその効果は飽和し、０．０５％未満では
効果がない。Ｚｒ；Ｚｒの添加は凝縮液環境での耐食性
を向上させるので、必要に応じて０．０５〜０．５％の
範囲で添加する。０．５％超ではその効果は飽和し、
０．０５％未満では効果がない。
【００２２】Ｃａ，Ｃｅ；Ｃａ，Ｃｅは低硫黄含有鋼中
でＡｌと同様にＯを固定し凝縮液中での局部腐食発生起
点となるＭｎＳ系介在物の生成を抑制し、耐食性を改善
する。Ｃａ，Ｃｅはそれぞれ０．００１〜０．０３％の
範囲でその一種または二種が必要に応じて添加される。
でＡｌと同様にＯを固定し凝縮液中での局部腐食発生起
点となるＭｎＳ系介在物の生成を抑制し、耐食性を改善
する。Ｃａ，Ｃｅはそれぞれ０．００１〜０．０３％の
範囲でその一種または二種が必要に応じて添加される。
【００２３】
【実施例】表１に従来鋼と本発明鋼の耐食性の比較結果
を示した。それぞれの材料を試験的に溶製し、熱延、冷
延し、焼鈍後、表面を＃３２０で研磨し、５０×７０mm
に加工して試験に供した。調製された試料を次の試験に
より評価した。
を示した。それぞれの材料を試験的に溶製し、熱延、冷
延し、焼鈍後、表面を＃３２０で研磨し、５０×７０mm
に加工して試験に供した。調製された試料を次の試験に
より評価した。
【００２４】（１）排気系内面での凝縮液による耐食性
の評価は、前述のように（イ）加熱サイクルによる環境
変化を取り入れた試験がもっともマフラー環境を模擬し
ていることから乾湿繰り返し５０サイクル（試験片を半
浸漬状態におき、沸騰状態で４時間、その後２時間放置
を１サイクルとした乾湿繰り返し）後の局部腐食深さを
孔食深さとし、（ロ）凝縮液は加熱サイクルを受けるこ
とによって、液性は極端に変化し長期に渡って使用され
ると、pHは２前後で一定となると予測されることから、
pH＝２．０の凝縮液中での全面腐食挙動を沸騰状態で１
００時間後の腐食減量として評価した。
の評価は、前述のように（イ）加熱サイクルによる環境
変化を取り入れた試験がもっともマフラー環境を模擬し
ていることから乾湿繰り返し５０サイクル（試験片を半
浸漬状態におき、沸騰状態で４時間、その後２時間放置
を１サイクルとした乾湿繰り返し）後の局部腐食深さを
孔食深さとし、（ロ）凝縮液は加熱サイクルを受けるこ
とによって、液性は極端に変化し長期に渡って使用され
ると、pHは２前後で一定となると予測されることから、
pH＝２．０の凝縮液中での全面腐食挙動を沸騰状態で１
００時間後の腐食減量として評価した。
【００２５】（イ）及び（ロ）の試験に用いた凝縮液
は、実際に自動車のジーゼル排気系から採取した凝縮液
を分析し、その結果に基づき実験室的な加速液として以
下のように設定した溶液を用いた。すなわち、試験凝縮
液は硫酸イオン５０００ppm 、塩化物イオン１０００pp
m 、酢酸イオン１００００ppm 、蟻酸１００００ppm 、
ホルムアルデヒド１０００ppm からなり、全て酸の形で
添加した。pHは、硫酸により２に調製した。
は、実際に自動車のジーゼル排気系から採取した凝縮液
を分析し、その結果に基づき実験室的な加速液として以
下のように設定した溶液を用いた。すなわち、試験凝縮
液は硫酸イオン５０００ppm 、塩化物イオン１０００pp
m 、酢酸イオン１００００ppm 、蟻酸１００００ppm 、
ホルムアルデヒド１０００ppm からなり、全て酸の形で
添加した。pHは、硫酸により２に調製した。
【００２６】また、加工性のうち、管や板材の加工性評
価基準には、ランクフォード値が用いられている。普通
鋼製造プロセスを用いることでｒ値を大幅に改善できる
ことから、ｒ値１．７０以上を基準とした。更に、二次
加工性評価として、板厚０．６〜０．４mmの範囲での冷
間加工を行った後、密着曲げを行い、割れの程度により
１（割れなし）〜６（激しい割れ）のランク付けを行っ
た。板や管の加工性の点から１を目標とした。
価基準には、ランクフォード値が用いられている。普通
鋼製造プロセスを用いることでｒ値を大幅に改善できる
ことから、ｒ値１．７０以上を基準とした。更に、二次
加工性評価として、板厚０．６〜０．４mmの範囲での冷
間加工を行った後、密着曲げを行い、割れの程度により
１（割れなし）〜６（激しい割れ）のランク付けを行っ
た。板や管の加工性の点から１を目標とした。
【００２７】表１の評価結果から、従来のＣｒべース鋼
と比較して、Ｃｒ−Ｍｏ，Ｃｒ−Ｃｕを共存添加した鋼
は、全面腐食性と局部腐食性を共に劣化することが明ら
かになった。Ｍｏ含有量が１．０％超、Ｃｕ含有量が
０．２％超になると全面腐食速度、及び局部腐食深さが
大きくなる結果が得られた。このようにＭｏ，Ｃｕ含有
量を特別に制御した本発明鋼は、ジーゼル排気系凝縮液
など使用条件によって弱酸性から酸性環境までの範囲で
環境が変化する領域でその耐食機能が充分に発揮され
た。
と比較して、Ｃｒ−Ｍｏ，Ｃｒ−Ｃｕを共存添加した鋼
は、全面腐食性と局部腐食性を共に劣化することが明ら
かになった。Ｍｏ含有量が１．０％超、Ｃｕ含有量が
０．２％超になると全面腐食速度、及び局部腐食深さが
大きくなる結果が得られた。このようにＭｏ，Ｃｕ含有
量を特別に制御した本発明鋼は、ジーゼル排気系凝縮液
など使用条件によって弱酸性から酸性環境までの範囲で
環境が変化する領域でその耐食機能が充分に発揮され
た。
【００２８】また、本発明鋼の加工性も、ｒ値及び加工
曲げ性がともに目標値（基準値）に達しているので、極
めて良好であった。
曲げ性がともに目標値（基準値）に達しているので、極
めて良好であった。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【発明の効果】上述したように本発明鋼はジーゼル排気
ガスのような腐食性の厳しい凝縮液環境において長期に
わたり優れた耐食性を示すものであり、従って、本発明
鋼は実用的に極めて有効である。
ガスのような腐食性の厳しい凝縮液環境において長期に
わたり優れた耐食性を示すものであり、従って、本発明
鋼は実用的に極めて有効である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量で、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｃ：０．
０２％以下、Ｓｉ：０．２％以下、Ｍｎ：０．０５〜
１．５％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１０％以
下、Ｎ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１
％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％及びＣｕ：０．２％以下
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを
特徴とする耐全面腐食性と耐局部腐食性の優れたジーゼ
ル排気系用ステンレス鋼。 - 【請求項２】 請求項１記載のステンレス鋼に、更に重
量で、Ｎｂ：５（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％又はＴｉ：１０
（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％の１種又は２種を含有せしめたこ
とを特徴とする耐全面腐食性と耐局部腐食性の優れたジ
ーゼル排気系用ステンレス鋼。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のステンレス鋼に更
に、重量で、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｗ：０．０５〜
０．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．５％又はＶ：０．０５
〜０．５％の１種又は２種以上を含有せしめたことを特
徴とする耐全面腐食性と耐局部腐食性の優れたジーゼル
排気系用ステンレス鋼。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３記載のステンレス鋼
に更にＣａ：０．００１〜０．０３％又はＣｅ：０．０
０１〜０．０３％の１種又は２種を含有せしめたことを
特徴とする耐全面腐食性と耐局部腐食性の優れたジーゼ
ル排気系用ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1387593A JPH06228710A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 耐食性の優れたジーゼル排気系用ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1387593A JPH06228710A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 耐食性の優れたジーゼル排気系用ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228710A true JPH06228710A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11845403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1387593A Pending JPH06228710A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 耐食性の優れたジーゼル排気系用ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228710A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008156195A1 (ja) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Jfe Steel Corporation | 耐硫酸腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| US8925321B2 (en) | 2008-09-24 | 2015-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Steam power plant for generating electrical energy |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP1387593A patent/JPH06228710A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008156195A1 (ja) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Jfe Steel Corporation | 耐硫酸腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| JP2009035813A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-02-19 | Jfe Steel Kk | 耐硫酸腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 |
| US8152937B2 (en) | 2007-06-21 | 2012-04-10 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet having superior sulfuric acid corrosion resistance and method for manufacturing the same |
| US8925321B2 (en) | 2008-09-24 | 2015-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Steam power plant for generating electrical energy |
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