JPH07157852A - 高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼Info
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- JPH07157852A JPH07157852A JP24927094A JP24927094A JPH07157852A JP H07157852 A JPH07157852 A JP H07157852A JP 24927094 A JP24927094 A JP 24927094A JP 24927094 A JP24927094 A JP 24927094A JP H07157852 A JPH07157852 A JP H07157852A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス
鋼の提供。 【構成】Ｃ ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓｉ：１ｗ
ｔ％以下、Ｍｎ：２ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１
１〜２５ｗｔ％、Ｎｉ：０．１〜２ｗｔ％、 Ｎ
：０．１ｗｔ％以下、Ａｌ：１〜６ｗｔ％、
Ｐ ：０．０４ｗｔ％以下、Ｓ ：０．００５ｗｔ
％以下 および、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，ＶおよびＴａ
のうち少なくとも１種をＣ，Ｎの含有量に応じて、下式
（１）を満たす範囲で０．０１〜１．０ｗｔ％含有し、
好ましくはＡｌ／Ｓｉ≧２０であり、残部はＦｅおよび
不可避的不純物よりなる高温塩害特性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼。 Ｔｉｗｔ％／４８＋Ｎｂｗｔ％／９３＋Ｚｒｗｔ％／９１＋Ｖｗｔ％／５１ ＋Ｔａｗｔ％／１８１≧Ｃｗｔ％／１２＋Ｎｗｔ％／１４・・・・・（１）
鋼の提供。 【構成】Ｃ ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓｉ：１ｗ
ｔ％以下、Ｍｎ：２ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１
１〜２５ｗｔ％、Ｎｉ：０．１〜２ｗｔ％、 Ｎ
：０．１ｗｔ％以下、Ａｌ：１〜６ｗｔ％、
Ｐ ：０．０４ｗｔ％以下、Ｓ ：０．００５ｗｔ
％以下 および、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，ＶおよびＴａ
のうち少なくとも１種をＣ，Ｎの含有量に応じて、下式
（１）を満たす範囲で０．０１〜１．０ｗｔ％含有し、
好ましくはＡｌ／Ｓｉ≧２０であり、残部はＦｅおよび
不可避的不純物よりなる高温塩害特性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼。 Ｔｉｗｔ％／４８＋Ｎｂｗｔ％／９３＋Ｚｒｗｔ％／９１＋Ｖｗｔ％／５１ ＋Ｔａｗｔ％／１８１≧Ｃｗｔ％／１２＋Ｎｗｔ％／１４・・・・・（１）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高温塩害特性に優れるフ
ェライト系ステンレス鋼に関する。本発明は、さらに詳
しくは、高価なＭｏを含有せず、Ｓｉの低減およびＡｌ
含有によるステンレス鋼の耐高温塩害特性の著しい改善
および安定化元素添加による靱性改善に基づいて、材料
のコスト低減を実現することができる高温塩害特性を有
するフェライト系ステンレス鋼に関する。
ェライト系ステンレス鋼に関する。本発明は、さらに詳
しくは、高価なＭｏを含有せず、Ｓｉの低減およびＡｌ
含有によるステンレス鋼の耐高温塩害特性の著しい改善
および安定化元素添加による靱性改善に基づいて、材料
のコスト低減を実現することができる高温塩害特性を有
するフェライト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フェライト系ステンレス鋼の耐食
性を改善する元素として、Ｍｏを添加した鋼種、例えば
１８％Ｃｒ−２％Ｍｏ鋼であるＳＵＳ４４４、１８％Ｃ
ｒ−１％Ｍｏ鋼であるＳＵＳ４３６などのように規格化
されている。周知のように、Ｍｏは高価な元素であり、
１％の添加でも大幅なコストアップとなる。特に、塩素
イオンによる腐食が問題となる用途、例えば温水器、給
水、給湯用配管等には、前述のＭｏ含有ステンレス鋼を
使用せざるをえなかった。これらは、せいぜい１００℃
程度の使用環境である。
性を改善する元素として、Ｍｏを添加した鋼種、例えば
１８％Ｃｒ−２％Ｍｏ鋼であるＳＵＳ４４４、１８％Ｃ
ｒ−１％Ｍｏ鋼であるＳＵＳ４３６などのように規格化
されている。周知のように、Ｍｏは高価な元素であり、
１％の添加でも大幅なコストアップとなる。特に、塩素
イオンによる腐食が問題となる用途、例えば温水器、給
水、給湯用配管等には、前述のＭｏ含有ステンレス鋼を
使用せざるをえなかった。これらは、せいぜい１００℃
程度の使用環境である。
【０００３】このようなＭｏの添加効果の知見から、Ｍ
ｏの効果は７００℃のような高温でも有効であるとの類
推がなされ、廃棄物焼却炉の廃棄ダクト材への適用が検
討され、実用化されている。ところが、廃棄ダクト環境
は、塩化物、溶融塩化物等がダクト材に付着し、７００
℃、７５０℃のような高温まで加熱される環境であり、
いわゆる耐高温塩害特性が要求される部材である。
ｏの効果は７００℃のような高温でも有効であるとの類
推がなされ、廃棄物焼却炉の廃棄ダクト材への適用が検
討され、実用化されている。ところが、廃棄ダクト環境
は、塩化物、溶融塩化物等がダクト材に付着し、７００
℃、７５０℃のような高温まで加熱される環境であり、
いわゆる耐高温塩害特性が要求される部材である。
【０００４】フェライト系ステンレス鋼にＣｒ，Ｔｉ，
Ｓｉ，Ｍｏ，Ａｌ等を所定量添加し、Ｃ，Ｍｎ，Ｎｉ，
Ｎ，Ｐ，Ｓについて後に記載する本発明範囲で（１）式
が成立する組成の試験片について、高温塩害試験方法と
して、２６％の食塩水に５分浸漬した後７００℃、７５
０℃、または８００℃での２時間加熱および５分間冷却
し、これを１サイクルとし、１０サイクル後、腐食生成
物を除去し、重量変化を調べた。その結果を図１、２、
３に示す。図１、２に示すように、７００、７５０℃の
高温塩害特性向上には、Ｍｏの効果は非常に大きいこと
がわかる。
Ｓｉ，Ｍｏ，Ａｌ等を所定量添加し、Ｃ，Ｍｎ，Ｎｉ，
Ｎ，Ｐ，Ｓについて後に記載する本発明範囲で（１）式
が成立する組成の試験片について、高温塩害試験方法と
して、２６％の食塩水に５分浸漬した後７００℃、７５
０℃、または８００℃での２時間加熱および５分間冷却
し、これを１サイクルとし、１０サイクル後、腐食生成
物を除去し、重量変化を調べた。その結果を図１、２、
３に示す。図１、２に示すように、７００、７５０℃の
高温塩害特性向上には、Ｍｏの効果は非常に大きいこと
がわかる。
【０００５】しかし、近年、燃焼効率向上から、廃棄ダ
クトの温度が８００℃程度まで上昇し、Ｍｏ含有のフェ
ライト系ステンレス鋼では寿命が著しく短くなってき
た。また高価なＭｏを含有していることも産業上非常に
不利益である。そこで、Ｍｏを含有せず、かつ高温塩害
特性に優れた安価なフェライト系ステンレス鋼の開発が
強く求められている。
クトの温度が８００℃程度まで上昇し、Ｍｏ含有のフェ
ライト系ステンレス鋼では寿命が著しく短くなってき
た。また高価なＭｏを含有していることも産業上非常に
不利益である。そこで、Ｍｏを含有せず、かつ高温塩害
特性に優れた安価なフェライト系ステンレス鋼の開発が
強く求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平６−１
３６４８８号公報では、フェライト系ステンレス鋼にＭ
ｏおよびＷを添加し、７００℃の高温塩害特性を改善し
ている。従来技術の項で述べたように、Ｍｏ，Ｗは高価
であるとともに、後に実施例で説明する図３に示したよ
うに８００℃での耐高温塩害効果は非常に小さい。さら
に、特開昭５９−１７９７５８号公報では、適量のＳｉ
とともに、Ａｌ，Ｃｕを複合添加することにより５３８
℃における高温塩害特性（本文では高温耐食性としてあ
る）の改善が開示されている。図１〜３に示したよう
に、高温塩害特性は、温度によって添加元素の効果が大
きく異なることがわかった。このため、特開昭５９−１
７９７５８号公報の技術では、７００℃以上の高温環境
では十分な特性を示しえない。また、特開平５−１２５
４９１号公報では、６５０℃における高温塩害の向上を
Ｓｉ添加によって達成している。しかし、図３に示した
ように、Ｓｉでは８００℃の高温塩害特性の向上が十分
ではなく、現在問題となってきた８００℃以上の高温に
対応できる耐高温塩害特性には、不十分である。
３６４８８号公報では、フェライト系ステンレス鋼にＭ
ｏおよびＷを添加し、７００℃の高温塩害特性を改善し
ている。従来技術の項で述べたように、Ｍｏ，Ｗは高価
であるとともに、後に実施例で説明する図３に示したよ
うに８００℃での耐高温塩害効果は非常に小さい。さら
に、特開昭５９−１７９７５８号公報では、適量のＳｉ
とともに、Ａｌ，Ｃｕを複合添加することにより５３８
℃における高温塩害特性（本文では高温耐食性としてあ
る）の改善が開示されている。図１〜３に示したよう
に、高温塩害特性は、温度によって添加元素の効果が大
きく異なることがわかった。このため、特開昭５９−１
７９７５８号公報の技術では、７００℃以上の高温環境
では十分な特性を示しえない。また、特開平５−１２５
４９１号公報では、６５０℃における高温塩害の向上を
Ｓｉ添加によって達成している。しかし、図３に示した
ように、Ｓｉでは８００℃の高温塩害特性の向上が十分
ではなく、現在問題となってきた８００℃以上の高温に
対応できる耐高温塩害特性には、不十分である。
【０００７】本発明の目的は、７００℃以上の環境下
で、特に８００℃以上ですぐれた耐高温塩害特性を有
し、Ｍｏの含有なしの安価なフェライト系ステレンス鋼
において、１８％Ｃｒ−２％Ｍｏ鋼であるＳＵＳ４４４
以上の特性に改善したフェライト系ステンレス鋼を提供
することにある。
で、特に８００℃以上ですぐれた耐高温塩害特性を有
し、Ｍｏの含有なしの安価なフェライト系ステレンス鋼
において、１８％Ｃｒ−２％Ｍｏ鋼であるＳＵＳ４４４
以上の特性に改善したフェライト系ステンレス鋼を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＳｉとＡ
ｌおよび安定化元素の作用を詳細に研究した結果、低Ｓ
ｉにおいてのみ、Ａｌが７００℃以上、特に８００℃に
おける高温塩害特性を著しく改善するとの新規な知見を
得て、また安定化元素の適用により、充分実用的な靱性
を得て、この発明をなし遂げた。理由は充分解明できて
はいないが、７００℃以上、特に８００℃以上のような
塩化物付着環境では、Ｓｉは水溶性の化合物となり溶液
中にとけでてしまい高温塩害特性向上の寄与が少ないと
考えられる。
ｌおよび安定化元素の作用を詳細に研究した結果、低Ｓ
ｉにおいてのみ、Ａｌが７００℃以上、特に８００℃に
おける高温塩害特性を著しく改善するとの新規な知見を
得て、また安定化元素の適用により、充分実用的な靱性
を得て、この発明をなし遂げた。理由は充分解明できて
はいないが、７００℃以上、特に８００℃以上のような
塩化物付着環境では、Ｓｉは水溶性の化合物となり溶液
中にとけでてしまい高温塩害特性向上の寄与が少ないと
考えられる。
【０００９】一方、本発明鋼のように高Ａｌ含有の場
合、Ａｌが高温塩害特性を改善することに関係するもの
と考えられるが、Ｓｉ添加は高温塩害特性の効果のある
Ａｌの効果を低減してしまう。これは、７００℃以上、
特に８００℃以上においても塩化物付着環境下において
効果の大きなＡｌ皮膜の生成をＳｉ皮膜が抑制するため
であろうと考えている。そのため、低ＳｉにおいてＡｌ
の高温塩害特性に及ぼす効果は大きいのであろう。
合、Ａｌが高温塩害特性を改善することに関係するもの
と考えられるが、Ｓｉ添加は高温塩害特性の効果のある
Ａｌの効果を低減してしまう。これは、７００℃以上、
特に８００℃以上においても塩化物付着環境下において
効果の大きなＡｌ皮膜の生成をＳｉ皮膜が抑制するため
であろうと考えている。そのため、低ＳｉにおいてＡｌ
の高温塩害特性に及ぼす効果は大きいのであろう。
【００１０】本発明鋼は、Ａｌ、Ｓｉ含有量の最適化、
安定化元素の添加により、８００℃においては２％Ｍｏ
を含有するＳＵＳ４４４よりもはるかに優れた耐高温塩
害特性、熱延工程で破断の心配のない良好な製造性を有
する安価なフェライト系ステンレス鋼の開発に成功し
た。
安定化元素の添加により、８００℃においては２％Ｍｏ
を含有するＳＵＳ４４４よりもはるかに優れた耐高温塩
害特性、熱延工程で破断の心配のない良好な製造性を有
する安価なフェライト系ステンレス鋼の開発に成功し
た。
【００１１】即ち、本発明は、Ｃ ：０．１ｗｔ％以
下、 Ｓｉ：１ｗｔ％以下、Ｍｎ：２ｗｔ％以
下、 Ｃｒ：１１〜２５ｗｔ％、Ｎｉ：０．
１〜２ｗｔ％、 Ｎ ：０．１ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：１〜６ｗｔ％、 Ｐ ：０．０４ｗｔ％
以下、Ｓ ：０．００５ｗｔ％以下 および、Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，ＶおよびＴａのうち少なくとも１種を
Ｃ，Ｎの含有量に応じて、下式（１）を満たす範囲で
０．０１〜１．０ｗｔ％含有し、残部はＦｅおよび不可
避的不純物よりなる高温塩害特性に優れたフェライト系
ステンレス鋼を提供するものである。 Ｔｉｗｔ％／４８＋Ｎｂｗｔ％／９３＋Ｚｒｗｔ％／９１＋Ｖｗｔ％／５１ ＋Ｔａｗｔ％／１８１≧Ｃｗｔ％／１２＋Ｎｗｔ％／１４・・・・・（１） さらに本発明は、上述の高温塩害特性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼において、さらに、Ａｌ／Ｓｉ（重量
比）≧２０であるフェライト系ステンレス鋼を提供する
ものである。
下、 Ｓｉ：１ｗｔ％以下、Ｍｎ：２ｗｔ％以
下、 Ｃｒ：１１〜２５ｗｔ％、Ｎｉ：０．
１〜２ｗｔ％、 Ｎ ：０．１ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：１〜６ｗｔ％、 Ｐ ：０．０４ｗｔ％
以下、Ｓ ：０．００５ｗｔ％以下 および、Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，ＶおよびＴａのうち少なくとも１種を
Ｃ，Ｎの含有量に応じて、下式（１）を満たす範囲で
０．０１〜１．０ｗｔ％含有し、残部はＦｅおよび不可
避的不純物よりなる高温塩害特性に優れたフェライト系
ステンレス鋼を提供するものである。 Ｔｉｗｔ％／４８＋Ｎｂｗｔ％／９３＋Ｚｒｗｔ％／９１＋Ｖｗｔ％／５１ ＋Ｔａｗｔ％／１８１≧Ｃｗｔ％／１２＋Ｎｗｔ％／１４・・・・・（１） さらに本発明は、上述の高温塩害特性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼において、さらに、Ａｌ／Ｓｉ（重量
比）≧２０であるフェライト系ステンレス鋼を提供する
ものである。
【００１２】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明
のステンレス鋼成分は、Ｃ ：０．１ｗｔ％以下、
Ｓｉ：１ｗｔ％以下、Ｍｎ：２ｗｔ％以下、
Ｃｒ：１１〜２５ｗｔ％、Ｎｉ：２ｗｔ％以下、
Ｎ ：０．１ｗｔ％以下、Ａｌ：１〜６ｗ
ｔ％、 Ｐ ：０．０４ｗｔ％以下、Ｓ ：
０．００５ｗｔ％以下 および、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，ＶおよびＴａのうち少なくとも１種をＣ，Ｎの含有
量に応じて、下式（１）を満たす範囲で０．０１〜１．
０ｗｔ％含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物より
なる高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼で
ある。 Ｔｉ％／４８＋Ｎｂ％／９３＋Ｚｒ％／９１＋Ｖ％／５１＋Ｔａ％／１８１≧ Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４・・・・・（１） なお、以下の文では特に断らないかぎり％はｗｔ％であ
る。
のステンレス鋼成分は、Ｃ ：０．１ｗｔ％以下、
Ｓｉ：１ｗｔ％以下、Ｍｎ：２ｗｔ％以下、
Ｃｒ：１１〜２５ｗｔ％、Ｎｉ：２ｗｔ％以下、
Ｎ ：０．１ｗｔ％以下、Ａｌ：１〜６ｗ
ｔ％、 Ｐ ：０．０４ｗｔ％以下、Ｓ ：
０．００５ｗｔ％以下 および、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，ＶおよびＴａのうち少なくとも１種をＣ，Ｎの含有
量に応じて、下式（１）を満たす範囲で０．０１〜１．
０ｗｔ％含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物より
なる高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼で
ある。 Ｔｉ％／４８＋Ｎｂ％／９３＋Ｚｒ％／９１＋Ｖ％／５１＋Ｔａ％／１８１≧ Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４・・・・・（１） なお、以下の文では特に断らないかぎり％はｗｔ％であ
る。
【００１３】前述のように、本発明のフェライト系ステ
ンレス鋼は、Ａｌ含有量を多くし、Ｓｉの添加量を小さ
くすることにより、さらにはＡｌ／Ｓｉ重量比を規制す
ることにより、特に７００℃以上、さらには８００℃以
上における高温での塩害特性を向上させ、またＭｏを含
有していないために著しく安価である。
ンレス鋼は、Ａｌ含有量を多くし、Ｓｉの添加量を小さ
くすることにより、さらにはＡｌ／Ｓｉ重量比を規制す
ることにより、特に７００℃以上、さらには８００℃以
上における高温での塩害特性を向上させ、またＭｏを含
有していないために著しく安価である。
【００１４】次に、本発明による上記組成の限定理由に
ついて説明する。 Ｃ：Ｃは高温塩害特性に大きく影響する元素であり、Ｃ
量が低い程好ましい。製造性からも低い程好ましく、
０．１％以下にする必要がある。
ついて説明する。 Ｃ：Ｃは高温塩害特性に大きく影響する元素であり、Ｃ
量が低い程好ましい。製造性からも低い程好ましく、
０．１％以下にする必要がある。
【００１５】Ｓｉ：図１、２、３に示したように、Ｓｉ
は７００℃、７５０℃での耐高温塩害特性の向上に寄与
するものの、８００℃での効果は小さい。この意味か
ら、添加する必要はない。また、図３に示したように、
高Ｓｉ添加の場合、８００℃の高温塩害特性に及ぼすＡ
ｌの効果を低減してしまう。この点からＳｉは低い程好
ましい。一方、脱酸材としてまた室温での強度を得るた
め添加する必要があり、上限を１．０％とする。好まし
くは、０．３％以下である。さらに好ましくは０．１％
以下である。なお、図１、２、３で高温塩害特性を測定
したフェライト系ステンレス鋼の図に示した成分以外の
組成は以下のとおりである。 Ｃ；０．００５〜０．０１０ Ｍｎ；０．３〜０．４ Ｎｉ；０．１〜０．３ Ｎ；０．００２〜０．
００６ Ｐ；０．０１９〜０．０３０ Ｓ；０．００２ Ｆｅ；残部
は７００℃、７５０℃での耐高温塩害特性の向上に寄与
するものの、８００℃での効果は小さい。この意味か
ら、添加する必要はない。また、図３に示したように、
高Ｓｉ添加の場合、８００℃の高温塩害特性に及ぼすＡ
ｌの効果を低減してしまう。この点からＳｉは低い程好
ましい。一方、脱酸材としてまた室温での強度を得るた
め添加する必要があり、上限を１．０％とする。好まし
くは、０．３％以下である。さらに好ましくは０．１％
以下である。なお、図１、２、３で高温塩害特性を測定
したフェライト系ステンレス鋼の図に示した成分以外の
組成は以下のとおりである。 Ｃ；０．００５〜０．０１０ Ｍｎ；０．３〜０．４ Ｎｉ；０．１〜０．３ Ｎ；０．００２〜０．
００６ Ｐ；０．０１９〜０．０３０ Ｓ；０．００２ Ｆｅ；残部
【００１６】Ｍｎ：Ｍｎは、脱硫作用があるが、多量に
添加すると、靱性、加工性が低下するため、上限を２％
とする。好ましくは０．５％以下である。さらに好まし
くは０．１％以下である。
添加すると、靱性、加工性が低下するため、上限を２％
とする。好ましくは０．５％以下である。さらに好まし
くは０．１％以下である。
【００１７】Ｎｉ：Ｎｉは特に靱性を向上させたい場
合、添加してもよい。２％以上では、その効果も飽和す
るため、上限を２％とする。０．１％未満では効果がな
いので下限とした。
合、添加してもよい。２％以上では、その効果も飽和す
るため、上限を２％とする。０．１％未満では効果がな
いので下限とした。
【００１８】Ｃｒ：１１％未満ではステンレス鋼として
の常温耐食性を維持できない。また２５％を越えると、
熱間加工性が劣化するため、１１〜２５％とする。高く
なると靱性が劣化するので、さらに好ましくは１１〜２
０％である。
の常温耐食性を維持できない。また２５％を越えると、
熱間加工性が劣化するため、１１〜２５％とする。高く
なると靱性が劣化するので、さらに好ましくは１１〜２
０％である。
【００１９】Ｎ：Ｎは高温塩害特性に大きく影響する元
素であり、Ｎ量が多いと、Ａｌとの結合量が増え、高温
塩害特性に有効なＡｌを減少させるため、０．１％以下
にする必要がある。
素であり、Ｎ量が多いと、Ａｌとの結合量が増え、高温
塩害特性に有効なＡｌを減少させるため、０．１％以下
にする必要がある。
【００２０】Ｐ：Ｐは、熱間加工性の点から少ない方が
好ましく、０．０４％以下にする必要がある。
好ましく、０．０４％以下にする必要がある。
【００２１】Ｓ：Ｓも、熱間加工性の点から少ない方が
好ましく、０．００５％以下にする必要がある。
好ましく、０．００５％以下にする必要がある。
【００２２】Ａｌ：Ａｌは本発明に重要な元素である。
図３に示すように、Ａｌは特に低Ｓｉ鋼の場合、８００
℃での高温塩害特性を著しく改善する。図３では、１２
％Ｃｒ鋼と１８％Ｃｒ鋼の間の耐高温塩害特性の差は小
さいこともわかり、この温度では、Ｍｏ，Ｓｉ，Ｃｒの
効果はＡｌの効果と比較すると著しく小さいことが注目
される。一般にＡｌは耐食性改善効果は小さいとされて
おり、図３に示すような高温時Ａｌの効果は、画期的発
見といえる。このようなＡｌの効果は１％以上の添加で
明確に現れる。６％を越えると靱性が劣化するため、１
％〜６％に限定する。好ましくは、１〜４％である。さ
らに好ましくは高靱性のためには添加量は１〜２％であ
る。特に、図４に示したようにＡｌ／Ｓｉ（重量比）≧
２０であると耐高温塩害特性がさらに高い。Ａｌ／Ｓｉ
＜２０では、８００℃での耐高温塩害特性が若干劣る。
Ａｌ／Ｓｉ比は好ましくは３０以上である。
図３に示すように、Ａｌは特に低Ｓｉ鋼の場合、８００
℃での高温塩害特性を著しく改善する。図３では、１２
％Ｃｒ鋼と１８％Ｃｒ鋼の間の耐高温塩害特性の差は小
さいこともわかり、この温度では、Ｍｏ，Ｓｉ，Ｃｒの
効果はＡｌの効果と比較すると著しく小さいことが注目
される。一般にＡｌは耐食性改善効果は小さいとされて
おり、図３に示すような高温時Ａｌの効果は、画期的発
見といえる。このようなＡｌの効果は１％以上の添加で
明確に現れる。６％を越えると靱性が劣化するため、１
％〜６％に限定する。好ましくは、１〜４％である。さ
らに好ましくは高靱性のためには添加量は１〜２％であ
る。特に、図４に示したようにＡｌ／Ｓｉ（重量比）≧
２０であると耐高温塩害特性がさらに高い。Ａｌ／Ｓｉ
＜２０では、８００℃での耐高温塩害特性が若干劣る。
Ａｌ／Ｓｉ比は好ましくは３０以上である。
【００２３】Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔａ：これらは、
Ｃ．Ｎと結合し、Ａｌの炭窒化物生成を回避し、高温塩
害特性に有効なＡｌの効果を充分に引き出すため必要で
ある。また靱性を改善し、良好な製造性を得るため１種
または２種以上をいずれの場合も０．０１〜１．０％の
範囲でかつＣ，Ｎと結合させるため（１）式 Ｔｉ％／４８＋Ｎｂ％／９３＋Ｚｒ％／９１＋ Ｖ％／５１＋Ｔａ％／１８１ ≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４・・・・・（１） を満たす範囲で含有させることが必要であり、この条件
の下では、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔａの作用効果は均
等である。又これらは加工性改善効果もある。ただし各
成分ともに０．０１％未満では、その効果が現れず、ま
た１％を越えると靱性加工性を害するため０．０１〜１
％に限定した。好ましくは、０．１％〜０．３％であ
る。
Ｃ．Ｎと結合し、Ａｌの炭窒化物生成を回避し、高温塩
害特性に有効なＡｌの効果を充分に引き出すため必要で
ある。また靱性を改善し、良好な製造性を得るため１種
または２種以上をいずれの場合も０．０１〜１．０％の
範囲でかつＣ，Ｎと結合させるため（１）式 Ｔｉ％／４８＋Ｎｂ％／９３＋Ｚｒ％／９１＋ Ｖ％／５１＋Ｔａ％／１８１ ≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４・・・・・（１） を満たす範囲で含有させることが必要であり、この条件
の下では、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔａの作用効果は均
等である。又これらは加工性改善効果もある。ただし各
成分ともに０．０１％未満では、その効果が現れず、ま
た１％を越えると靱性加工性を害するため０．０１〜１
％に限定した。好ましくは、０．１％〜０．３％であ
る。
【００２４】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例）表１に示す所定の化学組成を有するステンレ
ス鋼を真空溶解炉で溶製し、３０ｋｇ鋼塊とした。以下
公知の方法により４ｍｍへ熱間圧延、焼きなまし、２ｍ
ｍへ冷間圧延、仕上げ焼きなましを行なった。４ｍｍ仕
上げの熱間圧延材をシャルピー衝撃試験に供した。また
２ｍｍ仕上げの冷延焼鈍板を８００℃の高温塩害試験に
供した。
明する。 （実施例）表１に示す所定の化学組成を有するステンレ
ス鋼を真空溶解炉で溶製し、３０ｋｇ鋼塊とした。以下
公知の方法により４ｍｍへ熱間圧延、焼きなまし、２ｍ
ｍへ冷間圧延、仕上げ焼きなましを行なった。４ｍｍ仕
上げの熱間圧延材をシャルピー衝撃試験に供した。また
２ｍｍ仕上げの冷延焼鈍板を８００℃の高温塩害試験に
供した。
【００２５】高温塩害試験方法は、２ｍｍ（厚）×２０
ｍｍ（幅）×３０ｍｍ（長）の試験片を２６％の飽和食
塩水に５分間浸漬し、７００、７５０、あるいは８００
℃で２時間加熱、その後５分間冷却し、これを１サイク
ルとし１０サイクル後に表面に付着した腐食生成物を除
去した後の重量減少量を測定した。
ｍｍ（幅）×３０ｍｍ（長）の試験片を２６％の飽和食
塩水に５分間浸漬し、７００、７５０、あるいは８００
℃で２時間加熱、その後５分間冷却し、これを１サイク
ルとし１０サイクル後に表面に付着した腐食生成物を除
去した後の重量減少量を測定した。
【００２６】その結果を表２に示す。表より明らかなよ
うにＣ，Ｎを安定化元素で固定し、かつ低ＳｉでありＡ
ｌを複合添加した場合、本発明鋼１〜７、１０〜１４
は、比較鋼Ａである２％Ｍｏ添加鋼、ＳＵＳ４４４より
も著しい耐高温塩害特性の向上、また２０℃熱延板の靱
性も良好である。しかし、Ｃ，Ｎを安定化していない比
較鋼Ｆでは、２０℃熱延板の靱性が悪く、製造時に破断
の危険が高い。比較鋼Ｃは、高Ｓｉ材であり、Ａｌによ
る８００℃耐高温塩害性向上の効果が小さい。本発明鋼
８、９に示したように、高Ｃｒ鋼においてもＡｌの効果
は著しいことがわかる。また、Ａｌ／Ｓｉ＜２０の鋼
は、２０以上の鋼に比較して８００℃における耐高温塩
害特性が若干劣る。
うにＣ，Ｎを安定化元素で固定し、かつ低ＳｉでありＡ
ｌを複合添加した場合、本発明鋼１〜７、１０〜１４
は、比較鋼Ａである２％Ｍｏ添加鋼、ＳＵＳ４４４より
も著しい耐高温塩害特性の向上、また２０℃熱延板の靱
性も良好である。しかし、Ｃ，Ｎを安定化していない比
較鋼Ｆでは、２０℃熱延板の靱性が悪く、製造時に破断
の危険が高い。比較鋼Ｃは、高Ｓｉ材であり、Ａｌによ
る８００℃耐高温塩害性向上の効果が小さい。本発明鋼
８、９に示したように、高Ｃｒ鋼においてもＡｌの効果
は著しいことがわかる。また、Ａｌ／Ｓｉ＜２０の鋼
は、２０以上の鋼に比較して８００℃における耐高温塩
害特性が若干劣る。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、Ｍｏ
を含有せずとも、Ａｌ，Ｓｉ，安定化元素のバランスを
最適化することにより、１８％Ｃｒ−２％Ｍｏ鋼である
ＳＵＳ４４４よりはるかに優れた８００℃の耐高温塩害
特性を有し、かつ安価なフェライト系ステンレス鋼が得
られる。本発明鋼は、廃棄ダクト材および冷延焼鈍板に
限定されるものではなく、高温において塩害が問題とな
る部材には冷延板、熱延板、鋳物状態等に限定されず、
極めて好適に適用できることはいうまでもない。例え
ば、自動車排気系材料の場合、塩分を含んだ泥水や凍結
防止材を含んだ水等が付着しやすく、高温に加熱され、
耐高温塩害特性が重要視されるため、本発明鋼が好適に
用いられることができる。
を含有せずとも、Ａｌ，Ｓｉ，安定化元素のバランスを
最適化することにより、１８％Ｃｒ−２％Ｍｏ鋼である
ＳＵＳ４４４よりはるかに優れた８００℃の耐高温塩害
特性を有し、かつ安価なフェライト系ステンレス鋼が得
られる。本発明鋼は、廃棄ダクト材および冷延焼鈍板に
限定されるものではなく、高温において塩害が問題とな
る部材には冷延板、熱延板、鋳物状態等に限定されず、
極めて好適に適用できることはいうまでもない。例え
ば、自動車排気系材料の場合、塩分を含んだ泥水や凍結
防止材を含んだ水等が付着しやすく、高温に加熱され、
耐高温塩害特性が重要視されるため、本発明鋼が好適に
用いられることができる。
【図１】 ７００℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ，Ｍｏ，Ａｌの影響を示す図である。
ｉ，Ｍｏ，Ａｌの影響を示す図である。
【図２】 ７５０℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ，Ｍｏ，Ａｌの影響を示す図である。
ｉ，Ｍｏ，Ａｌの影響を示す図である。
【図３】 ８００℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ，Ｍｏ，Ａｌの影響を示す図である。
ｉ，Ｍｏ，Ａｌの影響を示す図である。
【図４】 ８００℃における高温塩害特性に及ぼすＡｌ
／Ｓｉの影響を示す図である。
／Ｓｉの影響を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃ ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓｉ：
１ｗｔ％以下、 Ｍｎ：２ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１１〜２５ｗ
ｔ％、 Ｎｉ：０．１〜２ｗｔ％、 Ｎ ：０．１ｗｔ％
以下、 Ａｌ：１〜６ｗｔ％、 Ｐ ：０．０４ｗｔ
％以下、 Ｓ ：０．００５ｗｔ％以下 および、Ｔｉ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，ＶおよびＴａのうち少なくとも１種をＣ，Ｎ
の含有量に応じて、下式（１）を満たす範囲で０．０１
〜１．０ｗｔ％含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純
物よりなる高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼。 Ｔｉｗｔ％／４８＋Ｎｂｗｔ％／９３＋Ｚｒｗｔ％／９１＋Ｖｗｔ％／５１ ＋Ｔａｗｔ％／１８１≧Ｃｗｔ％／１２＋Ｎｗｔ％／１４・・・・・（１） - 【請求項２】Ｃ ：０．１ｗｔ％以下、 Ｓｉ：
１ｗｔ％以下、 Ｍｎ：２ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１１〜２５ｗ
ｔ％、 Ｎｉ：０．１〜２ｗｔ％、 Ｎ ：０．１ｗｔ％
以下、 Ａｌ：１〜６ｗｔ％、 Ｐ ：０．０４ｗｔ
％以下、 Ｓ ：０．００５ｗｔ％以下 および、Ｔｉ，Ｚ
ｒ，Ｎｂ，ＶおよびＴａのうち少なくとも１種をＣ，Ｎ
の含有量に応じて、下式（１）を満たす範囲で０．０１
〜１．０ｗｔ％含有し、かつＡｌ／Ｓｉ（重量比）≧２
０であり、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる高
温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼。 Ｔｉｗｔ％／４８＋Ｎｂｗｔ％／９３＋Ｚｒｗｔ％／９１＋Ｖｗｔ％／５１ ＋Ｔａｗｔ％／１８１≧Ｃｗｔ％／１２＋Ｎｗｔ％／１４・・・・・（１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927094A JP3541458B2 (ja) | 1993-10-15 | 1994-10-14 | 高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-258612 | 1993-10-15 | ||
| JP25861293 | 1993-10-15 | ||
| JP24927094A JP3541458B2 (ja) | 1993-10-15 | 1994-10-14 | 高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157852A true JPH07157852A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3541458B2 JP3541458B2 (ja) | 2004-07-14 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24927094A Expired - Fee Related JP3541458B2 (ja) | 1993-10-15 | 1994-10-14 | 高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3541458B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027343A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Thyssenkrupp Acciai Speciali Terni S.P.A. | Ferritic stainless steel and use thereof in the manufacture for high temperature resistant products |
| US7721743B2 (en) | 2002-01-10 | 2010-05-25 | Katana Technologies Gmbh | Device and procedure for refractive laser surgery |
| WO2018215065A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Sandvik Intellectual Property Ab | Ferritic alloy |
| CN109072384A (zh) * | 2016-04-22 | 2018-12-21 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
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| CN102230132B (zh) * | 2011-07-04 | 2012-11-21 | 大连理工大学 | 一种Fe-Cr-Mo-Al-Cu耐蚀高温合金 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP24927094A patent/JP3541458B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2003027343A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Thyssenkrupp Acciai Speciali Terni S.P.A. | Ferritic stainless steel and use thereof in the manufacture for high temperature resistant products |
| US7721743B2 (en) | 2002-01-10 | 2010-05-25 | Katana Technologies Gmbh | Device and procedure for refractive laser surgery |
| CN109072384A (zh) * | 2016-04-22 | 2018-12-21 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| US20190106774A1 (en) * | 2016-04-22 | 2019-04-11 | Sandvik Intellectual Property Ab | Ferritic alloy |
| CN113088830A (zh) * | 2016-04-22 | 2021-07-09 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| CN113088830B (zh) * | 2016-04-22 | 2023-09-01 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| WO2018215065A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Sandvik Intellectual Property Ab | Ferritic alloy |
| CN110709529A (zh) * | 2017-05-24 | 2020-01-17 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
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|---|---|
| JP3541458B2 (ja) | 2004-07-14 |
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