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
- Publication number
- 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 |
|---|---|---|---|---|
| EP2431492B1 (en) * | 2009-04-28 | 2015-09-30 | Hyundai Steel Company | High manganese nitrogen-containing steel sheet having high strength and high ductility, and method for manufacturing same |
| EP2520684B9 (en) * | 2009-12-28 | 2017-01-04 | Posco | Austenite steel material having superior ductility |
| 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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