JPH07107187B2 - 応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼 - Google Patents
応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼Info
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- JPH07107187B2 JPH07107187B2 JP2275648A JP27564890A JPH07107187B2 JP H07107187 B2 JPH07107187 B2 JP H07107187B2 JP 2275648 A JP2275648 A JP 2275648A JP 27564890 A JP27564890 A JP 27564890A JP H07107187 B2 JPH07107187 B2 JP H07107187B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼に関
する。
する。
(従来の技術) 近年、強力なマグネット、特に超電導マグネットを利用
したリニアモーターカー、加速器、核融合実験炉、発電
機などの実用化研究が盛んである。これらの構造部材の
一部には非磁性鋼が使用される。この非磁性鋼としてCr
−Ni系のオーステナイト系ステンレス鋼よりも安価なた
めに最近では例えば特開昭52−150720号公報に開示され
ている「C:0.2〜1.5%、Si:0.1〜1.5%、Mn:5〜30%、
さらにNb,V,Zr,W,Pの1種もしくは2種以上を含有して
残部が実質的にFeからなる機械的性質にすぐれた非磁性
鋼」や、特公昭61−30017号公報に開示されている「C:
1.5%以下、Si:0.1〜1.2%未満、Mn:5〜30%、N:0.009
〜0.5%を含有し、あるいはさらにNb,V,Zr,W,Ti,Al,P,C
u,Ni,Crの1種もしくは2種以上を含有して残部が実質
的にFeからなる機械的性質にすぐれた非磁性鋼」の如き
高Mnオーステナイト鋼が使用される場合がある。しか
し、従来の高Mnオーステナイト鋼では降伏強度や延性が
すぐれているが、しばしばCl-イオンやサワーガスを含
む環境では応力腐食割れのトラブルが起こったため、そ
の改良を望まれている。
したリニアモーターカー、加速器、核融合実験炉、発電
機などの実用化研究が盛んである。これらの構造部材の
一部には非磁性鋼が使用される。この非磁性鋼としてCr
−Ni系のオーステナイト系ステンレス鋼よりも安価なた
めに最近では例えば特開昭52−150720号公報に開示され
ている「C:0.2〜1.5%、Si:0.1〜1.5%、Mn:5〜30%、
さらにNb,V,Zr,W,Pの1種もしくは2種以上を含有して
残部が実質的にFeからなる機械的性質にすぐれた非磁性
鋼」や、特公昭61−30017号公報に開示されている「C:
1.5%以下、Si:0.1〜1.2%未満、Mn:5〜30%、N:0.009
〜0.5%を含有し、あるいはさらにNb,V,Zr,W,Ti,Al,P,C
u,Ni,Crの1種もしくは2種以上を含有して残部が実質
的にFeからなる機械的性質にすぐれた非磁性鋼」の如き
高Mnオーステナイト鋼が使用される場合がある。しか
し、従来の高Mnオーステナイト鋼では降伏強度や延性が
すぐれているが、しばしばCl-イオンやサワーガスを含
む環境では応力腐食割れのトラブルが起こったため、そ
の改良を望まれている。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記要望に応えるべくなされたものであって、
良好な強度・延性や加工性を有すると共にすぐれた耐応
力腐食割れ感受性をもつ高Mn非磁性鋼を提供することを
目的とする。
良好な強度・延性や加工性を有すると共にすぐれた耐応
力腐食割れ感受性をもつ高Mn非磁性鋼を提供することを
目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は重量%として C;0.30〜0.75%、 Si;0.05〜2.0%、 Mn;14.0〜20.0%、 Ni;3.0%以下、 Mo;2.0%以下、 Cu;0.1〜3.0%、 N;0.01〜0.20% あるいは、さらに、 Nb;0.01〜0.20%、 V;0.01%0.60%未満、 Ti;0.01〜0.20% の1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避
的不純物から成る応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁
性鋼を要旨とする。
的不純物から成る応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁
性鋼を要旨とする。
以下本発明の成分限定について詳細に説明する。
C:オーステナイト安定化元素で、非磁性化に極めて有効
な元素である。それとともに、強度を上げる働きをも
つ。そのためには、0.30%以上を含有させる必要があ
る。しかし、0.75%を越えて含有すると熱間加工性を劣
化して熱間圧延が不可能になる。
な元素である。それとともに、強度を上げる働きをも
つ。そのためには、0.30%以上を含有させる必要があ
る。しかし、0.75%を越えて含有すると熱間加工性を劣
化して熱間圧延が不可能になる。
Si:高強度化には有効な元素であるが、多量の含有は非
磁性化に不利である。したがって、0.05〜2.0%とし
た。
磁性化に不利である。したがって、0.05〜2.0%とし
た。
Mn:オーステナイト安定化元素で、非磁性化に極めて有
効な元素として、14%以上を含有させる。しかし、20%
を越えて含有するのは合金コストによる製造コストをい
たずらに高くするだけである。
効な元素として、14%以上を含有させる。しかし、20%
を越えて含有するのは合金コストによる製造コストをい
たずらに高くするだけである。
Ni:オーステナイト安定化元素で、非磁性化および靭性
向上に極めて有効な元素であるため、できるだけ含有す
ることが望ましいが、多量の含有は合金コストによる製
造コストアップとなるため3.0%とした。
向上に極めて有効な元素であるため、できるだけ含有す
ることが望ましいが、多量の含有は合金コストによる製
造コストアップとなるため3.0%とした。
Cu:この元素の添加により応力腐食割れ感受性を低下さ
せる有効な成分で、0.1%未満の少ない量では、その効
果が小さく、また3.0%を越えると効果が減少する傾向
にある。従ってCu含有量は0.1〜3.0%に限定した。
せる有効な成分で、0.1%未満の少ない量では、その効
果が小さく、また3.0%を越えると効果が減少する傾向
にある。従ってCu含有量は0.1〜3.0%に限定した。
N:オーステナイト安定化元素で、非磁性化に極めて有効
な元素である。また、強度を上げるのに著しい働きをも
つ。そのためには、少なくとも0.010%以上含有してい
なければならない。しかし、0.20%を越える添加は著し
く靭性を損なう。
な元素である。また、強度を上げるのに著しい働きをも
つ。そのためには、少なくとも0.010%以上含有してい
なければならない。しかし、0.20%を越える添加は著し
く靭性を損なう。
Nb:0.01%以上含有することにより製品の組織を細粒化
し耐力を上げる。しかし、多量の含有は熱間加工性の低
下を招くので0.20%以下とした。
し耐力を上げる。しかし、多量の含有は熱間加工性の低
下を招くので0.20%以下とした。
不純物元素として、Sは靭性を低下さすために少ない方
がよく、0.05%以下が望ましい。また、Pも靭性を下げ
るためにその含有量は少ないことが必要で、0.040%以
下が望ましい。上記のような成分組成を含有した残部が
鉄および不可避的不純物からなる鋼は、応力腐食割れ感
受性の小さい高Mn非磁性鋼となる。
がよく、0.05%以下が望ましい。また、Pも靭性を下げ
るためにその含有量は少ないことが必要で、0.040%以
下が望ましい。上記のような成分組成を含有した残部が
鉄および不可避的不純物からなる鋼は、応力腐食割れ感
受性の小さい高Mn非磁性鋼となる。
さらに本発明は、上記のような成分組成の高Mn非磁性鋼
の強度や加工性を向上させるために、Nb,V,Tiの少量を
選択的に含有させることができる。
の強度や加工性を向上させるために、Nb,V,Tiの少量を
選択的に含有させることができる。
Ti:Nbと同様に鋼の耐力の向上と熱間加工性の劣化を配
慮してその含有量を0.01〜0.20%と限定した。
慮してその含有量を0.01〜0.20%と限定した。
V:細粒化および微細析出物形成により強度を上げる。そ
のためには0.01%以上の含有が必要である。しかし、多
量の含有は合金コストによる製造コストアップとなるた
めより経済的な0.6%未満とした。
のためには0.01%以上の含有が必要である。しかし、多
量の含有は合金コストによる製造コストアップとなるた
めより経済的な0.6%未満とした。
上記のような成分組成をさらに含有した鋼は、応力腐食
割れ感受性が小さく、しかも高強度で熱間加工性のすぐ
れた高Mn非磁性鋼を提供することができる。
割れ感受性が小さく、しかも高強度で熱間加工性のすぐ
れた高Mn非磁性鋼を提供することができる。
上記のような成分組成の本発明鋼は次の工程で製造され
る。
る。
すなわち、電気炉または転炉で溶製し、連続鋳造によっ
てスラブとするか、一旦造塊作業によって鋼塊とした後
分塊圧延によってスラブとする。このスラブは一旦室温
近くまで冷却されるかあるいは冷却されることなく加熱
炉に挿入して熱間圧延により厚板に加工される。この厚
板圧延において、仕上出口温度は1050〜700℃の範囲が
好ましく、その後の室温までの冷却は自然冷却でもよい
が、700℃以上の温度から500℃以下の温度に30℃/分以
上の速度で冷却されるならば、炭化物の生成を防止して
靭性が向上する。次いで、必要に応じて、900〜1200℃
の温度領域で溶体化熱処理が行われる。したがって、最
終製品としては、用途に応じ溶体化熱処理を行われてい
ても行われていなくてもよい。
てスラブとするか、一旦造塊作業によって鋼塊とした後
分塊圧延によってスラブとする。このスラブは一旦室温
近くまで冷却されるかあるいは冷却されることなく加熱
炉に挿入して熱間圧延により厚板に加工される。この厚
板圧延において、仕上出口温度は1050〜700℃の範囲が
好ましく、その後の室温までの冷却は自然冷却でもよい
が、700℃以上の温度から500℃以下の温度に30℃/分以
上の速度で冷却されるならば、炭化物の生成を防止して
靭性が向上する。次いで、必要に応じて、900〜1200℃
の温度領域で溶体化熱処理が行われる。したがって、最
終製品としては、用途に応じ溶体化熱処理を行われてい
ても行われていなくてもよい。
以下に、本発明の実施例を説明する。
実施例 1 実験室真空溶解炉により第1表に示すような鋼塊を作製
し、第2表に示すような条件で厚さ13mmの厚板に厚板圧
延し、溶体化熱処理を行った。
し、第2表に示すような条件で厚さ13mmの厚板に厚板圧
延し、溶体化熱処理を行った。
これらの鋼板について、室温における引張試験、0℃に
おけるシャルピー衝撃試験および20%の引張歪を付与し
た場合の磁場200エルステッドでの透磁率測定を行っ
た。それぞれの結果を第3表に示した。また、これらの
鋼板について、0.11%C−0.58%Si−15.6%Mn−15.1%
Cr−2.5%Ni成分の4mmφの溶接棒で被覆アーク溶接し
(入熱13.4kJ)この継手部から試験片を切り出してUベ
ンド法による50℃の人工海水中30日間浸漬後の応力腐食
割れ判定結果も併せて第3表に示した。
おけるシャルピー衝撃試験および20%の引張歪を付与し
た場合の磁場200エルステッドでの透磁率測定を行っ
た。それぞれの結果を第3表に示した。また、これらの
鋼板について、0.11%C−0.58%Si−15.6%Mn−15.1%
Cr−2.5%Ni成分の4mmφの溶接棒で被覆アーク溶接し
(入熱13.4kJ)この継手部から試験片を切り出してUベ
ンド法による50℃の人工海水中30日間浸漬後の応力腐食
割れ判定結果も併せて第3表に示した。
第3表から鋼No.1から12の本発明鋼については所望の強
度靭性および非磁性が得られると共に応力腐食割れは発
生していないことがわかる。しかし本発明成分から逸脱
した鋼No.13から15については応力腐食割れは発生して
いる。
度靭性および非磁性が得られると共に応力腐食割れは発
生していないことがわかる。しかし本発明成分から逸脱
した鋼No.13から15については応力腐食割れは発生して
いる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明においては、鋼成分を改善
することによって、耐応力腐食割れ感受性のすぐれた非
磁性高Mn鋼を得ることができ、この鋼の実用範囲を拡大
できて産業上極めて効果が大きい。
することによって、耐応力腐食割れ感受性のすぐれた非
磁性高Mn鋼を得ることができ、この鋼の実用範囲を拡大
できて産業上極めて効果が大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−15148(JP,A) 特開 昭60−128242(JP,A) 特開 昭60−36647(JP,A) 特開 昭58−224151(JP,A) 特開 昭56−116856(JP,A) 特開 昭57−152445(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】重量%として、 C:0.30〜0.75%、 Si:0.05〜2.0%、 Mn:14.0〜20.0%、 Ni:3.0%以下、 Mo:2.0%以下、 Cu:0.1〜3.0%、 N:0.01〜0.20% を含み、残部が鉄および不可避的不純物から成る応力腐
食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼。 - 【請求項2】重量%として、 C:0.30〜0.75%、 Si:0.05〜2.0%、 Mn:14.0〜20.0%、 Ni:3.0%以下、 Mo:2.0%以下、 Cu:0.1〜3.0%、 N:0.01〜0.20% を含み、さらに Nb:0.01〜0.20%、 V:0.01%以上0.06%未満、 Ti:0.01〜0.20% のうち1種または2種以上を含有し、残部が鉄および不
可避的不純物から成る応力腐食割れ感受性の小さい高Mn
非磁性鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2275648A JPH07107187B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2275648A JPH07107187B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04154938A JPH04154938A (ja) | 1992-05-27 |
JPH07107187B2 true JPH07107187B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=17558390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2275648A Expired - Lifetime JPH07107187B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 応力腐食割れ感受性の小さい高Mn非磁性鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07107187B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5437482B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-03-12 | ヒュンダイ スチール カンパニー | 高強度及び高軟性を有する高マンガン窒素含有鋼板及びその製造方法 |
WO2011081393A2 (ko) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 주식회사 포스코 | 연성이 우수한 오스테나이트 강재 |
CN104060194A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-09-24 | 南通东方科技有限公司 | 细晶粒离心浇铸高锰钢套 |
KR101726081B1 (ko) * | 2015-12-04 | 2017-04-12 | 주식회사 포스코 | 저온 충격 인성이 우수한 선재 및 그 제조방법 |
JP7380655B2 (ja) * | 2020-08-07 | 2023-11-15 | Jfeスチール株式会社 | 鋼材およびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56116856A (en) * | 1980-01-31 | 1981-09-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High-mn steel to be used as corrosion-resistant material |
JPS57152445A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Nonmagnetic roll and its manufacture |
JPS58224151A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Kawasaki Steel Corp | 局部腐食抵抗性に優れる高マンガン鋼 |
JPS6036647A (ja) * | 1983-08-06 | 1985-02-25 | Kawasaki Steel Corp | 局部腐食抵抗性に優れる高マンガン鋼 |
JPS60128242A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Nippon Steel Corp | 非磁性ドリルカラ−用高マンガン鋼 |
JPH0215148A (ja) * | 1988-07-02 | 1990-01-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐食性に優れた高Mn非磁性鋼 |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2275648A patent/JPH07107187B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04154938A (ja) | 1992-05-27 |
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