JPH0713252B2 - 耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法Info
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Description
れる耐海水性、耐力および海水中での疲労強度の優れた
オーステナイトステンレス鋼の製造方法に関するもので
ある。
れてきた。最近になって水中翼等を備えた高速船の需要
が増加しており、この用途では高速の海水流が接するた
め、塗装を要しない耐海水性の優れた材料が要求されて
いる。さらに船体重量を軽減するため高強度の材料が望
まれる。
鋼が有望であるが、従来の製造方法では熱間圧延後、溶
体化焼鈍を施すため軟質化し、耐力はせいぜい40kgf/mm
2で、海水中での疲労強度も低い。
開昭63-199851号の各公報では、溶体化焼鈍を省略し強
度あるいは腐食疲労強度を改善する方法を提唱している
が、0.2%耐力が60kgf/mm2以下または海水中での疲労強
度が40kgf/mm2以下とその効果は十分でなく、この用途
では使用が難しい。
レス鋼は耐蝕性、成形性、溶接性に問題があった。
力、海水中での疲労強度の優れたオーステナイトステン
レス鋼を製造することを目的とする。つまり孔食発生温
度が30℃以上、耐力が60kgf/mm2、海水中での疲労強度
が40kgf/mm2を超えるオーステナイトステンレス鋼を実
現することである。
耐力および海水中での疲労強度の高いオーステナイトス
テンレス鋼を製造するために、成分の限定を行い、その
範囲で有効な制御圧延・制御冷却方法を見出したもので
ある。この製造方法によって強度の低下を招く溶体化焼
鈍を省略できる。
以下、Cr21%超〜30%、Ni10〜20%、Mo0.5〜3.0%、N
0.3%超〜0.5%を含有し、残部Feならびに不純物元素か
らなるオーステナイトステンレス鋼を、1100℃〜1300℃
に加熱し、1050℃以上で全圧下量が50%以上となるよう
に圧延し、ついで800℃〜1050℃で全圧下量が10%以上
となるよう仕上げ圧延を行い、さらに圧延後800℃〜500
℃の平均冷却速度が50℃/min以上とすることである。
熱間圧延時に導入された歪を効果的に残留させ、耐力お
よび海水中での疲労強度を改善することができる。
と熱間圧延時にCr炭化物が形成し耐蝕性を劣化させるた
め、0.08%以下とした。
と熱間加工性が低下するため、2.00%以下に限定した。
耐蝕性が低下するため、2.0%以下に限定した。
り、海水中で十分な耐蝕性を保ち、さらに海水中での疲
労強度の低下を防止するためにはCrを21%を超えて添加
する必要がある。しかしCr含有量が30%を超えると熱間
加工性が低下し、製造が難しくなるためCr含有量を21%
超〜30%に限定した。
含有量が10%未満であるとオーステナイトが不安定とな
り、フェライトが晶出し熱間加工性が低下する。しかし
20%を超えて添加しても効果がなく、価格的に不利にな
るだけである。従ってNi含有量を10〜20%に限定した。
性および疲労強度を確保するためには0.5%以上添加し
なければならない。しかし3.0%を超えて添加すると熱
間加工性が低下するため、Mo含有量は0.5〜3.0%に限定
した。
であり、また海水中での耐蝕性を向上させる効果があ
る。本発明での製造方法で強度を確保するためにはNを
0.3%超含有させる必要があるが、0.5%を超えて添加す
ると製造性を低下させるため、Nの含有量は0.3%超〜
0.5%に限定した。
イトステンレス鋼を得るには上記成分だけでもよいが、
その他の添加元素として、Cuは耐孔食性、TiおよびZrは
耐粒界腐食性、さらにAl,Ca,Mg,ランタノイド系希土類
元素は製造性を改善する効果を有する。
の添加はコストの上昇を招くため2.0%以下に限定し
た。
に効果があるが、多量の添加は製造性の低下を招くため
0.5%以下に限定した。
はSおよびOによる熱間加工性の低下、地疵の発生を抑
制する。しかし過剰に添加すると、逆に地疵が多くなる
ため、その含有量は、Al0.01〜0.20%、Ca0.001〜0.020
%、Mg0.001〜0.020%、ランタノイド系希土類元素0.00
2〜0.050%に限定した。
タン系元素の単独あるいは混合物を示す。
1050℃以上で全圧下量が50%以上とする粗圧延段階と、
続いて800℃〜1050℃で全圧下量が10%以上とする仕上
げ圧延段階から成る。
めの段階で、後者は圧延により加工歪を導入し、圧延後
の強度を上昇させる段階である。そして圧延後800℃〜5
00℃までを50℃/min以上の平均冷却速度で制御冷却し、
仕上げ圧延で導入された加工歪が回復するのを抑制し、
またこの温度領域でのCr炭化物析出を抑制することによ
り、耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス
鋼を得ることができる。
し、かつ変形抵抗を下げ圧延を容易にするために鋼塊の
加熱は1100℃以上必要である。しかし1300℃を超えて加
熱すると粒界部が溶融し、圧延時に割れを生じるため加
熱温度は1100℃〜1300℃に限定した。
るため、1050℃以上で全圧下量を50%以上としなければ
ならない。圧延温度が1050℃以下あるいは全圧下量が50
%以下であると、均一な再結晶組織を得ることができ
ず、また凝固時の成分偏析が残るため海水中での耐蝕性
が劣化する。
得るのに最も重要な段階である。第1図に800℃〜1050
℃での全圧下量と0.2%耐力の関係を示し、第2図に800
℃〜1050℃での全圧下量と海水中の腐食疲労強度の関係
を示す。
囲内にあり、J,L,Mは比較鋼種である。
中での疲労強度が40kgf/mm2以上を満足する鋼を得るた
めには、本発明で限定した成分範囲において800℃〜105
0℃での全圧下量が10%以上となる仕上げ圧延が必要で
ある。また1050℃超で圧延すると再結晶し、加圧歪が蓄
積できず、十分な強度を得ることができず、800℃未満
で圧延を行うことは変形抵抗が上昇し、制御圧延が困難
である。制御圧延後の制御冷却は加工歪の回復による強
度低下を抑制し、さらにCr炭化物析出による耐蝕性劣化
を防止する。
鋼Aについて800℃〜500℃までの平均冷却速度と0.2%
耐力の関係を示す。
復による強度低下を招き、0.2%耐力を60kgf/mm2以上と
するためには、800℃〜500℃までを平均50℃/min以上で
制御冷却する必要がある。なお本発明の限定成分外でも
上記の製造方法によって強度を上昇させることは可能で
あるが、その効果は不十分である。
るためには、本発明で限定している成分範囲と製造方法
の両方を満足しなければならない。
ている成分以外の不可避的な不純物元素の含有量は通常
のステンレス鋼と同じ程度である。
05%以下、酸素含有量は0.01%以下である。また表中の
REMはランタノイド系希土類元素を意味し、含有量はそ
れら元素の合計を示している。
量、800℃〜1050℃の全圧下量と800℃〜500℃までの平
均冷却速度を示す。
〜14番が本発明での製造条件範囲であり、15〜22番が比
較条件である。
性、耐力、腐食疲労強度を評価した。耐海水性は30℃の
人工海水中に1000時間浸漬し、孔食発生の有無を調べ
た。
り出し、0.2%オフセット耐力を測定した。腐食疲労強
度は人工海水中で片振軸力疲労試験を行い、106回の疲
労強度で評価した。なお疲労試験片の採取方法は体力測
定時と同じであり、得られた腐食疲労強度は振幅応力範
囲で表中に示す。
1〜14番は、30℃の人工海水中で孔食を発生せず、0.2
%耐力が60kgf/mm2以上、腐食疲労強度が40kgf/mm2以上
をいずれも満足しており、優れた耐海水性を示す高強度
オーステナイトステンレス鋼である。
での制御圧延・制御冷却を実施することによって耐海水
性に優れた高強度オーステナイトステンレス鋼を製造可
能にした。
および海水中での疲労強度を満足する船体構造に適した
オーステナイトステンレス鋼を実現し、産業上寄与する
ところは極めて大である。
50℃での全圧下量と0.2%耐力の関係を示した図表、第
2図は、第1表に示す供試鋼A,J,Mにおける800℃〜1050
℃での全圧下量と海水中での腐食疲労強度の関係を示し
た図表、第3図は、第1表に示す供試鋼Aにおける800
℃〜500℃での平均冷却速度と0.2%耐力の関係を示した
図表である。
Claims (4)
- 【請求項1】重量%で C 0.08%以下、 Si2.00%以下、 Mn2.0%以下、 Cr21%超〜30%、 Ni10〜20%、 Mo0.5〜3.0%、 N 0.3%超〜0.5% 残部Feならびに不純物元素からなる鋼を、1100℃〜1300
℃に加熱し、1050℃以上で全圧下量が50%以上となるよ
うに圧延し、ついで800℃〜1050℃で全圧下量が10%以
上となるよう仕上げ圧延を行い、さらに圧延後800℃〜5
00℃の平均冷却速度が50℃/min以上とすることを特徴と
する耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス
鋼の製造方法。 - 【請求項2】重量%で Cu2.0%以下、 Ti0.5%以下、 Zr0.5%以下のうち1種ないし2種以上 を含有することを特徴とする請求項1記載の耐海水性に
優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項3】重量%で Al0.01〜0.20%、 Ca0.001〜0.020%、 Mg0.001〜0.020%、 ランタノイド系希土類元素0.002〜0.050%のうち1種な
いし2種以上 を含有することを特徴とする請求項1記載の耐海水性に
優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項4】重量%で Cu2.0%以下、 Ti0.5%以下、 Zr0.5%以下のうち1種ないし2種以上 Al0.01〜0.20%、 Ca0.001〜0.020%、 Mg0.001〜0.020%、 ランタノイド系希土類元素0.002〜0.050%のうち1種な
いし2種以上 を含有することを特徴とする請求項1記載の耐海水性に
優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10685590A JPH0713252B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10685590A JPH0713252B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH046214A JPH046214A (ja) | 1992-01-10 |
JPH0713252B2 true JPH0713252B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14444211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10685590A Expired - Lifetime JPH0713252B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 耐海水性に優れた高強度オーステナイトステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0713252B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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-
1990
- 1990-04-23 JP JP10685590A patent/JPH0713252B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH046214A (ja) | 1992-01-10 |
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