JPH06271995A - 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents

低クロムオーステナイト系ステンレス鋼

Info

Publication number
JPH06271995A
JPH06271995A JP6078093A JP6078093A JPH06271995A JP H06271995 A JPH06271995 A JP H06271995A JP 6078093 A JP6078093 A JP 6078093A JP 6078093 A JP6078093 A JP 6078093A JP H06271995 A JPH06271995 A JP H06271995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
stainless steel
steel
present
potential
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.)
Withdrawn
Application number
JP6078093A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Ogawa
洋之 小川
Kozo Denpo
幸三 伝宝
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6078093A priority Critical patent/JPH06271995A/ja
Publication of JPH06271995A publication Critical patent/JPH06271995A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 屋内給湯管等に使用される比較的安価なオー
ステナイト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】 重量%で、C:0.05%以下、Si:1.
0%以下、Mn:1〜4%、Cr:13〜16%、N
i:3〜8%、Cu:0.2〜2%、Mo:0.5〜2
%、N:0.03〜0.25%で、かつS:0.003
%以下を含有し、残部はFeおよび不可避不純物からな
り、下式を満足することを特徴とする低クロムオーステ
ナイト系ステンレス鋼。 Cr(%)+Mo(%)≦2×Ni(%)+Mn(%)
+0.5×Cu(%)+20×N(%) 付加成分として、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%
以下、Zr:0.1%以下で、 2×Nb(%)+Ti(%)+Zr(%)≧4×C
(%) を満すように、Nb、Ti、Zrの1種または2種以上
を含み得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屋内給湯管等に使用さ
れる比較的安価な(SUS304、SUS316鋼に比
較して)オーステナイト系ステンレス鋼に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】10〜18%のCrを含有するステンレ
ス鋼は、低Cr含有量側のSUS410鋼(11.5〜
13%Cr)のように、高強度のマルテンサイト組織の
特徴を活用して使用されているものや、例えば特開昭5
7−5489号公報および特開昭62−54063号公
報に示されるように、マルテンサイト組織を有する油井
用鋼管として用いられているものとがあり、屋内給湯管
(水道管に直結していない場合)のように、強度を必要
としない場合は、フェライト組織を有するSUS405
鋼(低C含有量で、11.5〜14.5%Cr)やSU
S430鋼(16〜18%Cr)が使用されている。
【0003】さらに、特開昭54−45617号公報に
示されるように、低Ni−高Mn含有のオーステナイト
系ステンレス鋼も開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】10〜18%Crを含
有するマルテンサイト系またはフェライト系ステンレス
鋼は比較的安価である。しかし、先に述べたように、マ
ルテンサイト組織またはフェライト組織であるために、
冷間加工性や溶接性が低いことのために、屋内給湯管等
に使用する場合、冷間加工性を要求される個所に使用す
ることには限界がある。
【0005】さらに、配水管、給湯管等のように、管と
して使用する場合、製造コストを低減するためには、溶
接造管法を採用することが必然である。このため、造管
時において、冷間加工性と溶接性が要求されるが、これ
ら二つの要求を満足するためにはマルテンサイト組織、
フェライト組織よりも、オーステナイト組織を有する鋼
が有利である。
【0006】しかし、冒頭に述べたように、本発明の対
象鋼はその用途に鑑みて、比較的安価であることが必要
である。そのため、オーステナイト組織を得るために、
多量のNiを添加して、オーステナイト組織を形成する
ことは手段として採用し得ない。さらに、本発明の使用
環境においては、塩素(Cl- )イオンに対する耐食性
が使用性能として要求される。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
10〜18%のCrを含有するステンレス鋼について、
先に述べた屋内給湯管等の耐孔食性等の耐食性を要求さ
れる用途に必要な使用性能を満し、かつ高価な合金元素
であるNi含有量を低減した上で、オーステナイト組織
を有する合金成分系の設定を目標に研究を行い、本発明
を創案した。
【0008】本発明の要旨とするところは下記のとおり
である。 (1) 重量%で(以下すべて重量%)、 C:0.05%以下、Si:1.0%以下、Mn:1〜
4%、Cr:13〜16%、Ni:3〜8%、Cu:
0.2〜2%、Mo:0.5〜2%、N:0.03〜
0.25%で、かつS:0.003%以下を含有し、残
部はFeおよび不可避不純物からなり、下式を満足する
ことを特徴とする低クロムオーステナイト系ステンレス
鋼。
【0009】Cr(%)+Mo(%)≦2×Ni(%)
+Mn(%)+0.5×Cu(%)+20×N(%) (2)付加成分として、Nb:0.1%以下、Ti:
0.1%以下、Zr:0.1%以下で、 2×Nb(%)+Ti(%)+Zr(%)≧4×C
(%) を満すように、Nb、Ti、Zrの1種または2種以上
を含有することを特徴とする前項1記載の低クロムオー
ステナイト系ステンレス鋼。
【0010】
【作用】以下に成分限定の理由を述べる。 〔C〕Cは強力なオーステナイト形成元素ではあるが、
一方で本発明の用途におけるように曲げ加工を行って溶
接を行うと、Cr炭化物が析出し、耐孔食性を劣化せし
める。このため、Cは低減することが望ましく、通常の
ステンレス鋼溶製工程で可能な最低成分量である0.0
5%以下とした。
【0011】〔Si〕Siは脱酸材として必要な成分で
あるが、またフェライト形成元素でもある。このため、
Si含有量が増加すると、オーステナイト組織を確保す
るために、Ni等のオーステナイト形成元素の添加量が
増加する。このため、脱酸材としての必要量である1%
を上限とした。
【0012】〔Mn〕Mnはオーステナイト形成元素で
あるから、本発明の主要元素の一つである。しかし、多
量に含有すると、たとえ後述するようにSを低減して
も、MnSを形成し、耐孔食性を劣化せしめる。このた
め、その悪影響の現れない4%を上限とした。また、下
限を1%としたのは、本発明鋼においてオーステナイト
形成元素として有効に作用する下限値であることによ
る。
【0013】〔Cr〕本発明の用途である屋内給湯管の
環境では塩素イオン(Cl- イオン)を含有する水道水
により、孔食または隙間腐食を発生するために本発明鋼
は使用性能として、耐孔食性、耐隙間腐食性を有するこ
とが必要である。図1は、上記の使用環境に対応するC
- イオンを含有する溶液環境(0.1mol/l N
aCl溶液、60℃)における孔食発生電位とCr含有
量の関係を示している。点線aは、この環境では孔食を
発生しないSUS316鋼の浸漬電位を示しており、こ
の電位より孔食発生電位が貴であれば、孔食を発生しな
い。従って、図1からCr含有量の下限は、曲線Aと点
線aの交点に対応するCr含有量13%であり、上限
は、Crの添加効果が飽和する位置、点線bと曲線Aの
交点に対応するCr含有量16%である。
【0014】〔N〕Nは強力なオーステナイト形成元素
である。また、CのようにCr窒化物を容易に形成する
ことはない。Nは、通常の溶体化熱処理温度条件(95
0〜1150℃)においては、0.03%未満の含有量
では、オーステナイト形成効果が認められない。一方、
0.25%を超えて添加すると、溶接部にブローホール
等の欠陥を発生するようになる。以上の効果に基づい
て、下限を0.03%、上限を0.25%とした。
【0015】〔Ni〕Niは強力なオーステナイト形成
元素である。本発明者等の研究結果では、Mn、NはN
iに対して、それぞれ、0.5倍、10倍のオーステナ
イト形成能力を有するが、これはNiが1%以上含有さ
れる場合に限られる。Niは高価な合金元素である。従
って、本発明の場合、オーステナイト組織を安定させる
のに必要なNi含有量のみを添加する。
【0016】安定なオーステナイト組織を得るために
は、 Cr+Mo≦2Ni+Mn+0.5Cu+20N の関係式を満す必要がある。 Mnの最大添加量:4% 最小添加量:1% Nの最大添加量:0.25% 最小添加量:0.03% さらに、後に述べるように、Cu、Moの添加量は、 Cuは最大添加量:2% 最小添加量:0.2% Moは最大添加量:2% 最小添加量:0.5%である。
【0017】Crの最大添加量:16% 最小添加量:13% であるので、Ni添加量の上限は8%、下限は3%にな
る。 〔Cu〕本発明鋼の使用環境は、Cl- イオンの存在す
る環境である。この環境では、孔食の他に隙間腐食を発
生する。Cuは、隙間腐食を抑制する効果がある。この
効果は、0.2%未満では認められない。従って、Cu
添加量の下限は0.2%とした。一方、CuはSUS6
31鋼に添加されているように、合金成分として添加さ
れると析出硬化の作用がある。本発明の場合、常温での
強度が上昇することは冷間加工性を損うため望ましくな
い。析出硬化による強度上昇は、Cuが2%を超えると
認められる。従って、Cuは2%を超えて添加されるべ
きではなく、このため上限を2%とした。
【0018】[Mo]Moは、孔食とともに隙間腐食に
有効な合金元素である。図2は、鋼の耐隙間腐食性を評
価する方法を示しており、隙間を有する試験片を用い
て、図1の環境中で陽分極した後に、電位を逆方向に移
動して、その際、電流が観測されなくなる電位(EB
と電流が立上がった電位(EA )との電位の間隔が小さ
い程、隙間腐食は成長しにくい。ΔE≦200mVであ
れば、耐隙間腐食性を有すると評価できる。
【0019】図3に示すように、0.5%以上Moを含
有することが必要であり、2%超含有すると、その効果
が飽和する。従って、Moは下限を0.5%、上限を2
%とした。 〔S〕本発明鋼はMnを比較的多量に含有するために、
MnSが形成されやすく、これを起点として孔食を発生
する危険性がある。このため、Sを低減する必要があ
る。
【0020】図4は孔食発生電位におよぼすS含有量の
影響を示している。孔食発生電位はSが0.003%を
超えると、限界電位−140mVvsSCE以下に低下
する。従って、S含有量は0.003%以下に低減する
ことが必須の要件となる。 〔Nb、Ti、Zr〕本発明の用途においては、冷間で
強加工された後に溶接が行われることがある。この場
合、Cr炭化物を析出して耐孔食性を劣化せしめること
がある。
【0021】このような用途の場合、Cr炭化物の析出
を抑制することが耐孔食性の劣化を防止するために必要
であり、Nb、Ti、Zrを添加することによって、有
害なCr炭化物の析出を抑制する。一方、Nb、Ti、
Zrの析出物も析出強化作用がある。このため、それぞ
れの上限を0.1%とし、 2×Nb(%)+Ti(%)+Zr(%)≧4×C
(%) を満すように、その1種または複合して添加する。
【0022】
【実施例】表1に本発明の実施例を示す。それぞれ表1
の成分を有する鋼を通常のステンレス鋼溶製法で溶製
し、鋳造した後に、熱間圧延し、電気抵抗溶接法を用い
て造管し、供試管を製造した。造管法は、タングステン
イナートガス法等のアーク溶接法、熱間押出し法も用い
たが、造管法による材質の差異は、本発明鋼では認めら
れなかった。
【0023】供試管から、孔食発生電位測定試料および
隙間腐食評価試験試料を作成し、試験に供した。測定は
両者とも、0.1mol NaCl溶液(60℃)中で
行った。Nb、Ti、Zrを添加した試験材No.6〜
10の孔食発生電位の測定は、5%引張加工した管の円
周溶接継手から採取した試験片を用いて行った。表1に
示すように、本発明鋼No.1〜5の組成の鋼は請求項
1に該当する鋼であり、またNo.5〜10は、請求項
2に該当する鋼である。
【0024】これら、いづれの鋼も孔食発生電位は目標
とする−140mVvsSCE以上であり、また隙間腐
食発生・停止電位差はすべて200mV以下であった。
また、係数Aは0以上、係数Bは1以上であった。これ
に対し、比較鋼No.11は、Cr含有量が低いマルテ
ンサイト系ステンレス鋼であり、また比較鋼No.12
はフェライト系ステンレス鋼であるが、ともに孔食発生
電位は−140mVvsSCEより卑で、隙間腐食発生
・停止電位差は200mVを超えている。
【0025】比較鋼No.13およびNo.14は、と
もに係数Aが0より小さく、オーステナイト組織となら
ない成分であり、かつMn含有量が本発明範囲より低
く、ともに本発明の範囲外の鋼である。さらに、比較鋼
No.13は、Cu、Moが本発明の範囲より含有量が
低く、比較鋼No.14は係数Bが1より小であるた
め、孔食発生電位は、ともに本発明鋼の孔食発生電位の
限界値(−140mVvsSCE)より卑である。
【0026】比較鋼No.11〜No.14のS含有量
は、本発明鋼の限界値より高く、相対的に耐孔食性が低
い。
【0027】
【表1】
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のオース
テナイト組織を有するステンレス鋼は、目標とする使用
環境、すなわち屋内配水管、自動車排ガス管等に使用さ
れるに十分耐え得る使用性能を有し、かつNi含有量を
低減しているので、通常のオーステナイト系ステンレス
鋼、SUS304系、SUS316系ステンレス鋼より
低廉である。
【図面の簡単な説明】
【図1】孔食発生電位におよぼすCr添加量の影響を示
す図で、測定環境は0.1mol/l NaCl、60
℃溶液である。
【図2】隙間試験片による陽分極曲線の上に示した隙間
腐食発生・停止電位差の概念図である。
【図3】隙間腐食発生・停止電位差とMo含有量の関係
を示す図である。
【図4】孔食発生電位におよぼすS含有量の影響を示す
図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で C:0.05%以下 Si:1%以下 Mn:1%以上、4%以下 Cr:13%以上、16%以下 Ni:3%以上、8%以下 Cu:0.2%以上、2%以下 Mo:0.5%以上、2%以下 N:0.03%以上、0.25%以下で、かつ S:0.003%以下を含有し、 残部はFeおよび不可避不純物からなり、下式を満足す
    ることを特徴とする低クロムオーステナイト系ステンレ
    ス鋼 Cr(%)+Mo(%)≦2×Ni(%)+Mn(%)+0.5×Cu(%) +20×N(%) ・・・・(1)
  2. 【請求項2】 付加成分として Nb:0.1%以下 Ti:0.1%以下 Zr:0.1%以下で、かつ 2×Nb(%)+Ti(%)+Zr(%)≧4×C
    (%) を満すように、Nb、Ti、Zrの1種または2種以上
    を含有することを特徴とする請求項1記載の低クロムオ
    ーステナイト系ステンレス鋼。
JP6078093A 1993-03-19 1993-03-19 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼 Withdrawn JPH06271995A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6078093A JPH06271995A (ja) 1993-03-19 1993-03-19 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6078093A JPH06271995A (ja) 1993-03-19 1993-03-19 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06271995A true JPH06271995A (ja) 1994-09-27

Family

ID=13152153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6078093A Withdrawn JPH06271995A (ja) 1993-03-19 1993-03-19 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06271995A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045082A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation 加工性に優れたオーステナイト系高Mnステンレス鋼
EP2025770A1 (en) 2007-08-09 2009-02-18 Nisshin Steel Co., Ltd. Ni-reduced austenite stainless steel
EP3382052A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-03 LG Electronics Inc. Ductile stainless steel pipe and heat pump system comprising the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045082A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation 加工性に優れたオーステナイト系高Mnステンレス鋼
JP2005154890A (ja) * 2003-11-07 2005-06-16 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp 加工性に優れたオ−ステナイト系高Mnステンレス鋼
EP2025770A1 (en) 2007-08-09 2009-02-18 Nisshin Steel Co., Ltd. Ni-reduced austenite stainless steel
EP3382052A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-03 LG Electronics Inc. Ductile stainless steel pipe and heat pump system comprising the same
US10830379B2 (en) 2017-03-31 2020-11-10 Lg Electronics Inc. Ductile stainless steel pipe and heat pump system comprising the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5298093A (en) Duplex stainless steel having improved strength and corrosion resistance
JP3271262B2 (ja) 耐食性にすぐれた二相ステンレス鋼
JPS6256556A (ja) 高耐食性と良好な組織安定性を有するデュプレックスステンレススチール
KR20130034042A (ko) 페라이트계 스테인리스 강
KR102520119B1 (ko) 용접 구조물 및 그 제조 방법
JP3576472B2 (ja) 低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼用溶接材料および低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼材のアーク溶接方法
JP4190993B2 (ja) 耐隙間腐食性を改善したフェライト系ステンレス鋼板
EP0708184A1 (en) High-strength austenitic heat-resisting steel with excellent weldability and good high-temperature corrosion resistance
JP2023540461A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
JPH06116684A (ja) 耐食性、相安定性に優れた二相ステンレス鋼
JP3388998B2 (ja) 溶接性に優れた高強度オーステナイト系耐熱鋼
JPH06271995A (ja) 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼
JPH07204885A (ja) 耐溶接高温割れ性に優れたフェライト鋼溶接材料
JPH07138708A (ja) 高温強度と熱間加工性の良好なオーステナイト鋼
JPH0215148A (ja) 耐食性に優れた高Mn非磁性鋼
JP6987651B2 (ja) 熱間加工性に優れ、サブゼロ処理を要しない高硬度析出硬化型ステンレス鋼
JP4297631B2 (ja) 溶接部の耐粒界腐食性および低温靭性に優れたクロム含有鋼
JPH09272956A (ja) 耐海水用析出強化型高合金鋼及びその製造方法
JPH01215491A (ja) Cr−Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒
JPH02290948A (ja) 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼
JP3890223B2 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
JP4592173B2 (ja) 耐火性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼溶接構造体
JP2833385B2 (ja) 耐食オーステナイト系Fe基合金
JP5528459B2 (ja) 耐食性に優れた省Ni型ステンレス鋼
JP3205162B2 (ja) 切削性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000530