JPH07310144A - 超電導材生成熱処理後の極低温強度および靱性の優れたステンレス鋼 - Google Patents

超電導材生成熱処理後の極低温強度および靱性の優れたステンレス鋼

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JPH07310144A
JPH07310144A JP10017194A JP10017194A JPH07310144A JP H07310144 A JPH07310144 A JP H07310144A JP 10017194 A JP10017194 A JP 10017194A JP 10017194 A JP10017194 A JP 10017194A JP H07310144 A JPH07310144 A JP H07310144A
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JP
Japan
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stainless steel
toughness
less
heat treatment
superconducting material
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Yuichi Sato
雄一 佐藤
Akio Yamamoto
章夫 山本
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超電導材料を生成させる熱処理を受けた後、
極低温において高強度、高靱性を有する、超電導磁石の
支持構造材および超電導材料の被覆補強材用オーステナ
イト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】 C:0.03%以下,Si:2%以下,M
n:0.1〜15%,Cr:14〜24%,Ni:8〜
20%,N:0.1〜0.4%を含有し、残部実質的に
Feおよび不可避的不純物からなり、結晶粒径が粒度番
号で3以下であることを特徴とする超電導材生成熱処理
後の極低温強度および靱性の優れたステンレス鋼。必要
に応じて、Moを含み、さらにNbまたはVの1種また
は2種を含み得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超電導材料である金属間
化合物を生成させる熱処理(以下、超電導材生成熱処理
と称す。)後の極低温強度および靱性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス鋼に関し、さらに詳しくは、超電導
材料の支持構造材および被覆補強材に代表される極低温
用材料であって、使用に先立って冷間加工および超電導
材生成熱処理を受けた後も極低温特性に優れたオーステ
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】超電導利用技術はめざましく発展してお
り、高性能の超電導材料が開発されつつある。Nb3
nおよびNb3 Alに代表される金属間化合物超電導材
料は、非常に優れた超電導特性を有するが、歪により劣
化する。従って、生成熱処理前に、超電導線材の素材を
被覆補強材および支持材と共に、導体または超電導磁石
に成形し、次いで600〜1000℃で超電導材生成熱
処理を行う必要がある。
【0003】また、被覆補強材および支持材として極低
温における機械的性質が優れ、超電導材生成熱処理を受
けた後の特性の劣化が少ない材料を使用する必要があ
る。極低温において高強度および高靱性を有する非磁性
材料として、多量のNを含有するオーステナイト系ステ
ンレス鋼が開発されたが、超電導材生成熱処理を受ける
と、Cr炭窒化物の結晶粒界への析出により、靱性が著
しく劣化するという問題がある。このような特性の劣化
に対して、オーステナイト系ステンレス鋼にMoの添加
による不純物元素の粒界への拡散を抑制し、さらにNb
を含有させてNbCおよびNbCrNを微細析出させ、
Cr炭窒化物の粒界への析出を抑制し、特性の改善を図
った例が特開昭62−222048号公報に開示されて
いる。しかし、この方法は、安定化熱処理を必要とする
ため製造コストが高く、また安定化熱処理条件の変動に
より特性が変化するため、製品の特性のばらつきが大き
いという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、結晶粒径を
粒度番号で3以下に制御することにより靱性低下を防い
だ、超電導材生成熱処理後の極低温特性に優れたオース
テナイト系ステンレス鋼を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】極低温において強度およ
び靱性の優れた、多量のNを添加したステンレス鋼は、
超電導材のコンジットとして用いる際、超電導材生成反
応熱処理により、靱性が著しく劣化するという問題があ
る。この原因はCr炭窒化物の結晶粒界への析出による
ものである。従来、特性の劣化を抑制するために、Mo
の添加による不純物元素の粒界への拡散を抑制し、さら
にNbを含有させてNbCおよびNbCrNを微細析出
させ、Cr炭窒化物の粒界への析出を抑制してきた。し
かし、この方法は、安定化熱処理を必要とするため、製
造コストが高く、また、安定化熱処理条件の変動により
特性が大きく変化し、製品の特性のばらつきが大きいと
いう問題があった。
【0006】本発明者らは、Cr炭窒化物が結晶粒界に
析出していることに注目し、結晶粒径を大きくし、析出
サイトである結晶粒界を少なくし、かつCrの粒界への
拡散を遅くすることにより、析出を抑制する方法を指向
し、検討を行った結果、粒度番号の最適範囲は3以下で
あることがわかった。本発明はこの知見を基になされた
もので、すなわち、その要旨は下記のとおりである。
【0007】(1)重量%で、C:0.03%以下,S
i:2%以下,Mn:0.1〜15%,Cr:14〜2
4%,Ni:8〜20%,N:0.1〜0.4%を含有
し、残部実質的にFeおよび不可避的不純物からなり、
結晶粒径が粒度番号で3以下であることを特徴とする超
電導材生成熱処理後の極低温強度および靱性の優れたス
テンレス鋼。
【0008】(2)重量%で、C:0.03%以下,S
i:2%以下,Mn:0.1〜15%,Cr:14〜2
4%,Ni:8〜20%,N:0.1〜0.4%,M
o:4%以下を含有し、残部実質的にFeおよび不可避
的不純物からなり、結晶粒径が粒度番号で3以下である
ことを特徴とする超電導材生成熱処理後の極低温強度お
よび靱性の優れたステンレス鋼。
【0009】(3)重量%で、C:0.03%以下,S
i:2%以下,Mn:0.1〜15%,Cr:14〜2
4%,Ni:8〜20%,N:0.1〜0.4%,M
o:4%以下、さらにNb:0.01〜0.2%および
V:0.01〜0.5%のうち1種または2種を含有
し、残部実質的にFeおよび不可避的不純物からなり、
結晶粒径が粒度番号で3以下であることを特徴とする超
電導材生成熱処理後の極低温強度および靱性の優れたス
テンレス鋼。
【0010】次に、本発明鋼の成分および粒度番号の範
囲の限定理由を説明する。Cはオーステナイトを安定化
し、耐力を向上させる元素であるが、時効によりCrと
結合して炭化物を作り易く、時効後の靱性劣化の原因と
なるため低く抑えるべきであり、0.03%以下とし
た。Nはオーステナイト安定化と耐力向上に必要な元素
であり、低温での耐力確保のため0.1%以上必要であ
る。しかし、時効によりCrと結合して窒化物を作り易
く、時効後の靱性劣化の原因となるため、Nの上限を
0.4%とした。
【0011】Siは、製鋼時の脱酸のために必要な元素
ではあるが、フェライト安定化元素であり、2%を超え
ると、安定オーステナイト組織を得にくくなるので、2
%以下とした。Mnは、Nの溶解度を大きくする作用が
あり、Nを多量に添加する場合にきわめて有効な元素で
ある。しかし、0.1%未満ではこの効果は小さいので
0.1%を下限とし、また15%を超えると、凝固時に
δフェライトを生成しやすくなるので上限を15%とし
た。
【0012】Crは、フェライト安定化元素であるが、
Nの溶解度を大きくする作用があり、Nを多量に添加す
る場合にきわめて有効な元素である。この効果は含有量
14%未満では少ないので14%を下限とし、また24
%を超えると時効によりσ相を生じ、靱性が著しく劣化
するため上限を24%とした。Niは、オーステナイト
を安定化し、低温靱性を向上させるために必要な元素で
あり、本発明鋼においては8%以上を必要とする。しか
し、Nの溶解度を小さくするため、時効によるCr窒化
物を析出し易くなり、時効後の靱性を劣化させるので、
その上限を20%とした。
【0013】Moは、固溶強化により低温強度を向上さ
せる元素であるが、4%超では時効により結晶粒界にF
2 Moが多量に析出し、靱性を低下させるので、4%
を上限とした。Nbは、NbC,NbNおよびNbCr
Nの析出強化により低温強度を向上させる元素である
が、0.01%未満ではこの効果は小さいので0.01
%を下限とし、0.2%超ではNb,NbNおよびNb
CrNの粗大化により靱性を低下させるので、0.2%
を上限とした。
【0014】Vは、VCおよびVNの析出強化により低
温強度を向上させる元素であるが、0.01%未満では
この効果は小さく、0.5%超では靱性を低下させるの
で、その範囲を0.01〜0.5%とした。結晶粒径
は、粒度番号で3より大きい細粒になると析出サイトで
ある結晶粒界の面積が増大し、かつCrの粒界への拡散
が速くなり析出量が増加し、時効後の靱性が低下するた
め、3以下とした。
【0015】
【実施例】表1に示した化学組成のオーステナイト系ス
テンレス鋼を溶製し、20kgの鋳片として、この鋳片
を熱間圧延により板厚10mmの鋼板とした。この鋼板
を溶体化処理により表1に示す結晶粒度に調整し、65
0℃×300時間または800℃×10時間の超電導材
生成熱処理を加えた。表2にこれらの鋼の4Kにおける
機械的性質を示した。
【0016】No.1〜6は本発明鋼であり、0.2%
耐力、引張強度およびシャルピー吸収エネルギー値が高
い。No.7〜10の材料は比較鋼であり、シャルピー
吸収エネルギー値は低い。No.7および8は結晶粒径
が小さいため、0.2%耐力および引張強度は高いが、
シャルピー吸収エネルギー値は低くなっている。また、
No.9はCr量が多いため、結晶粒界にσ相を生じて
おり、靱性が低下している。No.10はNi添加量が
多すぎるため、Cr2 Nが結晶粒界に多量に析出してい
た。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
電導生成熱処理後、極低温で高強度かつ高靱性を有する
オーステナイト系ステンレス鋼を提供することができ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C:0.03%以下,Si:2%以下,Mn:0.1〜
    15%,Cr:14〜24%,Ni:8〜20%,N:
    0.1〜0.4%を含有し、残部実質的にFeおよび不
    可避的不純物からなり、結晶粒径が粒度番号で3以下で
    あることを特徴とする超電導材生成熱処理後の極低温強
    度および靱性の優れたステンレス鋼。
  2. 【請求項2】 重量%で、 C:0.03%以下,Si:2%以下,Mn:0.1〜
    15%,Cr:14〜24%,Ni:8〜20%,N:
    0.1〜0.4%,Mo:4%以下を含有し、残部実質
    的にFeおよび不可避的不純物からなり、結晶粒径が粒
    度番号で3以下であることを特徴とする超電導材生成熱
    処理後の極低温強度および靱性の優れたステンレス鋼。
  3. 【請求項3】 重量%で、 C:0.03%以下,Si:2%以下,Mn:0.1〜
    15%,Cr:14〜24%,Ni:8〜20%,N:
    0.1〜0.4%,Mo:4%以下、さらにNb:0.
    01〜0.2%およびV:0.01〜0.5%のうち1
    種または2種を含有し、残部実質的にFeおよび不可避
    的不純物からなり、結晶粒径が粒度番号で3以下である
    ことを特徴とする超電導材生成熱処理後の極低温強度お
    よび靱性の優れたステンレス鋼。
JP10017194A 1994-05-13 1994-05-13 超電導材生成熱処理後の極低温強度および靱性の優れたステンレス鋼 Withdrawn JPH07310144A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541121B2 (en) * 2000-02-01 2003-04-01 Zentrum Fuer Funktionswerkstoffe Gemeinnuetzige Gesellschaft Mbh Superconducting element
CN100445020C (zh) * 2003-06-10 2008-12-24 住友金属工业株式会社 奥氏体系钢焊接接头
US7749431B2 (en) 2003-03-20 2010-07-06 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stainless steel for high-pressure hydrogen gas
WO2015159554A1 (ja) * 2014-04-17 2015-10-22 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法
WO2018074743A1 (ko) * 2016-10-21 2018-04-26 한국과학기술원 고강도 Fe-Cr-Ni-Al 멀티플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541121B2 (en) * 2000-02-01 2003-04-01 Zentrum Fuer Funktionswerkstoffe Gemeinnuetzige Gesellschaft Mbh Superconducting element
US7749431B2 (en) 2003-03-20 2010-07-06 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stainless steel for high-pressure hydrogen gas
CN100445020C (zh) * 2003-06-10 2008-12-24 住友金属工业株式会社 奥氏体系钢焊接接头
EP3133179A4 (en) * 2014-04-17 2018-03-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel and method for producing same
JP5896089B1 (ja) * 2014-04-17 2016-03-30 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法
CN106170576A (zh) * 2014-04-17 2016-11-30 新日铁住金株式会社 奥氏体系不锈钢及其制造方法
WO2015159554A1 (ja) * 2014-04-17 2015-10-22 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法
AU2015248303B2 (en) * 2014-04-17 2018-06-14 Nippon Steel Corporation Austenitic stainless steel and method for producing the same
AU2015248303C9 (en) * 2014-04-17 2018-10-18 Nippon Steel Corporation Austenitic stainless steel and method for producing the same
AU2015248303C1 (en) * 2014-04-17 2019-03-28 Nippon Steel Corporation Austenitic stainless steel and method for producing the same
US10316383B2 (en) 2014-04-17 2019-06-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel and method for producing the same
WO2018074743A1 (ko) * 2016-10-21 2018-04-26 한국과학기술원 고강도 Fe-Cr-Ni-Al 멀티플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법
US11649517B2 (en) 2016-10-21 2023-05-16 Korea Advanced Institute Of Science And Technology High-strength Fe—Cr—Ni—Al multiplex stainless steel and manufacturing method therefor

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