JPH07316653A - 極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法 - Google Patents
極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法Info
- Publication number
- JPH07316653A JPH07316653A JP10579394A JP10579394A JPH07316653A JP H07316653 A JPH07316653 A JP H07316653A JP 10579394 A JP10579394 A JP 10579394A JP 10579394 A JP10579394 A JP 10579394A JP H07316653 A JPH07316653 A JP H07316653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing
- less
- amount
- working
- stainless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極低温特性に優れたステンレス鋼厚板を製造
する方法を提供する。 【構成】 Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍ
ｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎｉ：８〜
２０％、Ｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部実質的に
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼塊または鋼片を、
熱間鍛造または熱間圧延によって、加工開始から総加工
量の５ないしは１５％に相当する加工を温度範囲８５０
〜１２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以下で行
い、総加工量の４０ないしは９０％に相当する加工後か
ら加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で加工し
た後、溶体化処理を行うことを特徴とする厚さ１００ｍ
ｍ以上の極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方
法。出発材は必要に応じてＭｏを含み、さらに加えてＮ
ｂおよびＶを含み得る。
する方法を提供する。 【構成】 Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍ
ｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎｉ：８〜
２０％、Ｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部実質的に
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼塊または鋼片を、
熱間鍛造または熱間圧延によって、加工開始から総加工
量の５ないしは１５％に相当する加工を温度範囲８５０
〜１２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以下で行
い、総加工量の４０ないしは９０％に相当する加工後か
ら加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で加工し
た後、溶体化処理を行うことを特徴とする厚さ１００ｍ
ｍ以上の極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方
法。出発材は必要に応じてＭｏを含み、さらに加えてＮ
ｂおよびＶを含み得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は極低温特性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼厚板の製造方法に関し、さら
に詳しくは、超電導磁石の支持構造材に代表される極低
温材料として使用される極低温での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厚板の製造方法に関
する。
ステナイト系ステンレス鋼厚板の製造方法に関し、さら
に詳しくは、超電導磁石の支持構造材に代表される極低
温材料として使用される極低温での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厚板の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】液体Ｈｅ温度で使用される超電導利用機
器の発展にともない、優れた支持構造材が開発されてい
る。高性能超電導磁石が発生する強磁場により、その支
持構造材は強大な電磁力を受ける。この極低温用構造材
としては、極低温における強度、靱性が優れ、かつ非磁
性である材料が必要であり、特公昭６１−４１６号公
報、特公昭６１−２７０３５６号公報、特公平３−５９
９７１号公報に開示されているように、Ｎを多量に添加
し低温強度を確保したオーステナイト系ステンレス鋼が
開発されている。
器の発展にともない、優れた支持構造材が開発されてい
る。高性能超電導磁石が発生する強磁場により、その支
持構造材は強大な電磁力を受ける。この極低温用構造材
としては、極低温における強度、靱性が優れ、かつ非磁
性である材料が必要であり、特公昭６１−４１６号公
報、特公昭６１−２７０３５６号公報、特公平３−５９
９７１号公報に開示されているように、Ｎを多量に添加
し低温強度を確保したオーステナイト系ステンレス鋼が
開発されている。
【０００３】しかし、核融合炉や超電導電力貯蔵装置な
ど、装置の大型化により、大型の超電導磁石を製造する
際には、非常に極厚の構造材料が必要となる。板厚１０
０ｍｍ以上の高Ｎ含有オーステナイト系ステンレス鋼を
製造する際には、熱間加工性が悪く、熱間鍛造および熱
間圧延時に割れやすいため歩留りが低い。また、鍛錬比
および圧下量が小さいため、結晶粒が粗大かつ不均一に
なり、材質のばらつきが大きくなる。さらに、鋼板の極
厚化により溶体化処理後の冷却速度が小さくなり、冷却
中に結晶粒界にＣｒ炭窒化物を生じ、低温靱性が低下す
るという問題があった。
ど、装置の大型化により、大型の超電導磁石を製造する
際には、非常に極厚の構造材料が必要となる。板厚１０
０ｍｍ以上の高Ｎ含有オーステナイト系ステンレス鋼を
製造する際には、熱間加工性が悪く、熱間鍛造および熱
間圧延時に割れやすいため歩留りが低い。また、鍛錬比
および圧下量が小さいため、結晶粒が粗大かつ不均一に
なり、材質のばらつきが大きくなる。さらに、鋼板の極
厚化により溶体化処理後の冷却速度が小さくなり、冷却
中に結晶粒界にＣｒ炭窒化物を生じ、低温靱性が低下す
る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、極低温にお
ける機械的性質が優れているが熱間加工性が悪い高Ｎ含
有オーステナイト系ステンレス鋼を、加工時に割れを生
じることなく製造する方法であり、さらに部位による特
性のばらつきが実用上無視し得る程度の極低温用ステン
レス鋼厚板を提供するものである。
ける機械的性質が優れているが熱間加工性が悪い高Ｎ含
有オーステナイト系ステンレス鋼を、加工時に割れを生
じることなく製造する方法であり、さらに部位による特
性のばらつきが実用上無視し得る程度の極低温用ステン
レス鋼厚板を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】高Ｎ添加極低温用ステン
レス鋼の板厚１００ｍｍ以上の厚板を製造する際、鋼塊
および鋼片が大型になり、それにともない鋼塊および鋼
片の凝固柱状晶が粗大になるため、熱間加工性が非常に
悪く、熱間鍛造および熱間圧延時に割れを生じやすい。
この問題は、加工の初期の段階において、高温で割れを
生じない程度に１パス当たりの圧下量を制限し、表層部
の凝固組織を破壊し得る加工量を与えることで解決でき
た。
レス鋼の板厚１００ｍｍ以上の厚板を製造する際、鋼塊
および鋼片が大型になり、それにともない鋼塊および鋼
片の凝固柱状晶が粗大になるため、熱間加工性が非常に
悪く、熱間鍛造および熱間圧延時に割れを生じやすい。
この問題は、加工の初期の段階において、高温で割れを
生じない程度に１パス当たりの圧下量を制限し、表層部
の凝固組織を破壊し得る加工量を与えることで解決でき
た。
【０００６】すなわち、加工の初期には、加工時に割れ
を生じやすく、また表層部の柱状晶を破壊し組織を微細
化するに十分な加工量が必要である。この問題について
検討の結果、熱間鍛造あるいは圧延開始から総加工量の
５ないしは１５％までの加工量を、温度範囲を８５０〜
１２６０℃、１パス当たりの圧下量を５％以下に制限し
て行うことにより、割れを生じることなく表層の結晶粒
を微細化し、その後の加工時の割れの発生を防止するこ
とができた。
を生じやすく、また表層部の柱状晶を破壊し組織を微細
化するに十分な加工量が必要である。この問題について
検討の結果、熱間鍛造あるいは圧延開始から総加工量の
５ないしは１５％までの加工量を、温度範囲を８５０〜
１２６０℃、１パス当たりの圧下量を５％以下に制限し
て行うことにより、割れを生じることなく表層の結晶粒
を微細化し、その後の加工時の割れの発生を防止するこ
とができた。
【０００７】次に、製品の機械的性質が良好で、かつ部
位によって差異を生じないように、製品の組織を微細か
つ均一にするために検討を行った結果、加工の最終段階
において加熱時の粒成長を抑制し、さらに熱間加工によ
って導入される転位密度を高くし、溶体化処理時の再結
晶核を多くすることが有効であることが分かった。すな
わち、総加工量の４０ないしは９０％の加工量から加工
終了までの熱間鍛造および熱間圧延を、温度範囲７５０
〜１５０℃で行うことにより、微細で均一な整粒組織を
得ることができた。なお、溶体化処理は、再結晶を完了
させ、熱間加工時に生じた析出物を固溶させる温度で行
うことが必要である。
位によって差異を生じないように、製品の組織を微細か
つ均一にするために検討を行った結果、加工の最終段階
において加熱時の粒成長を抑制し、さらに熱間加工によ
って導入される転位密度を高くし、溶体化処理時の再結
晶核を多くすることが有効であることが分かった。すな
わち、総加工量の４０ないしは９０％の加工量から加工
終了までの熱間鍛造および熱間圧延を、温度範囲７５０
〜１５０℃で行うことにより、微細で均一な整粒組織を
得ることができた。なお、溶体化処理は、再結晶を完了
させ、熱間加工時に生じた析出物を固溶させる温度で行
うことが必要である。
【０００８】また、溶体化処理後の急冷時に、板厚の増
加により内部の冷却速度が遅くなるため、結晶粒界にＣ
ｒ炭窒化物を生じ、特に板厚中央部では低温靱性が著し
く低下するという問題がある。本発明者らは、結晶粒界
に生じている析出物を詳細に調査した結果、その約９５
％がＣｒ23Ｃ6 であり、残り約５％がＣｒ2 Ｎであり、
さらにＣｒ23Ｃ6 は約１０μｍと粗大であるが、Ｃｒ2
Ｎは１μｍと微細であるという知見を得た。すなわち、
高Ｎ含有オーステナイト系ステンレス鋼の溶体化処理後
の低温靱性を劣化させる原因は、Ｃｒ2 ＮではなくＣｒ
23Ｃ6 であり、Ｃ量を低減することによりＣｒ23Ｃ6 の
析出を抑制すれば、厚板の低温靱性を確保することが可
能であるとの予測の基に検討を行った。その結果、Ｃ量
を０．０３％以下に低減すれば、靱性を損なうこと無く
板厚１００ｍｍ以上の厚板を製造し得ることがわかっ
た。
加により内部の冷却速度が遅くなるため、結晶粒界にＣ
ｒ炭窒化物を生じ、特に板厚中央部では低温靱性が著し
く低下するという問題がある。本発明者らは、結晶粒界
に生じている析出物を詳細に調査した結果、その約９５
％がＣｒ23Ｃ6 であり、残り約５％がＣｒ2 Ｎであり、
さらにＣｒ23Ｃ6 は約１０μｍと粗大であるが、Ｃｒ2
Ｎは１μｍと微細であるという知見を得た。すなわち、
高Ｎ含有オーステナイト系ステンレス鋼の溶体化処理後
の低温靱性を劣化させる原因は、Ｃｒ2 ＮではなくＣｒ
23Ｃ6 であり、Ｃ量を低減することによりＣｒ23Ｃ6 の
析出を抑制すれば、厚板の低温靱性を確保することが可
能であるとの予測の基に検討を行った。その結果、Ｃ量
を０．０３％以下に低減すれば、靱性を損なうこと無く
板厚１００ｍｍ以上の厚板を製造し得ることがわかっ
た。
【０００９】本発明は、以上の知見を基になされたもの
で、その要旨とするところは下記のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以
下、Ｍｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎ
ｉ：８〜２０％、Ｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部
実質的にＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼塊または
鋼片を、熱間鍛造または熱間圧延によって、加工開始か
ら総加工量の５ないしは１５％に相当する加工を温度範
囲８５０〜１２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以
下で行い、総加工量の４０ないしは９０％に相当する加
工後から加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で
加工した後、溶体化処理を行うことを特徴とする厚さ１
００ｍｍ以上の極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の
製造方法。
で、その要旨とするところは下記のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以
下、Ｍｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎ
ｉ：８〜２０％、Ｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部
実質的にＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼塊または
鋼片を、熱間鍛造または熱間圧延によって、加工開始か
ら総加工量の５ないしは１５％に相当する加工を温度範
囲８５０〜１２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以
下で行い、総加工量の４０ないしは９０％に相当する加
工後から加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で
加工した後、溶体化処理を行うことを特徴とする厚さ１
００ｍｍ以上の極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の
製造方法。
【００１０】（２）重量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓ
ｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２
６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：０．１〜０．５％、Ｍ
ｏ：０．５〜４％を含有し、残部実質的にＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼塊または鋼片を、熱間鍛造また
は熱間圧延によって、加工開始から総加工量の５ないし
は１５％に相当する加工を温度範囲８５０〜１２６０℃
で１パス当たりの圧下量を５％以下で行い、総加工量の
４０ないしは９０％に相当する加工後から加工終了まで
を温度範囲７５０〜１１５０℃で加工した後、溶体化処
理を行うことを特徴とする厚さ１００ｍｍ以上の極低温
特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法。
ｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２
６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：０．１〜０．５％、Ｍ
ｏ：０．５〜４％を含有し、残部実質的にＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼塊または鋼片を、熱間鍛造また
は熱間圧延によって、加工開始から総加工量の５ないし
は１５％に相当する加工を温度範囲８５０〜１２６０℃
で１パス当たりの圧下量を５％以下で行い、総加工量の
４０ないしは９０％に相当する加工後から加工終了まで
を温度範囲７５０〜１１５０℃で加工した後、溶体化処
理を行うことを特徴とする厚さ１００ｍｍ以上の極低温
特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法。
【００１１】（３）重量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓ
ｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２
６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：０．１〜０．５％、Ｍ
ｏ：０．５〜４％、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種以上
を含有し、残部実質的にＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋼塊または鋼片を、熱間鍛造または熱間圧延によっ
て、加工開始から総加工量の５ないしは１５％に相当す
る加工を温度範囲８５０〜１２６０℃で１パス当たりの
圧下量を５％以下で行い、総加工量の４０ないしは９０
％に相当する加工後から加工終了までを温度範囲７５０
〜１１５０℃で加工した後、溶体化処理を行うことを特
徴とする厚さ１００ｍｍ以上の極低温特性に優れたステ
ンレス鋼厚板の製造方法。
ｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜１６％、Ｃｒ：１４〜２
６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：０．１〜０．５％、Ｍ
ｏ：０．５〜４％、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種以上
を含有し、残部実質的にＦｅおよび不可避的不純物から
なる鋼塊または鋼片を、熱間鍛造または熱間圧延によっ
て、加工開始から総加工量の５ないしは１５％に相当す
る加工を温度範囲８５０〜１２６０℃で１パス当たりの
圧下量を５％以下で行い、総加工量の４０ないしは９０
％に相当する加工後から加工終了までを温度範囲７５０
〜１１５０℃で加工した後、溶体化処理を行うことを特
徴とする厚さ１００ｍｍ以上の極低温特性に優れたステ
ンレス鋼厚板の製造方法。
【００１２】なお、１パス当たりの圧下量とは、１パス
の鍛造あるいは圧延前後の板厚あるいは板幅の差を鍛造
あるいは圧延前の板厚あるいは板幅で除したものであ
り、加工量とは工程の任意の段階において、鍛造の場合
は鋼塊または鋼片の断面積と加工後の断面積との比、圧
延の場合は鋼塊または鋼片の板厚と圧延後の板厚の差を
鋼塊または鋼片の板厚で除したものと定義する。総加工
量とは、鍛造の場合は鋼塊または鋼片の断面積と製品の
断面積との比、圧延の場合は鋼塊または鋼片の板厚と製
品の板厚の差を鋼塊または鋼片の板厚で除したものと定
義する。
の鍛造あるいは圧延前後の板厚あるいは板幅の差を鍛造
あるいは圧延前の板厚あるいは板幅で除したものであ
り、加工量とは工程の任意の段階において、鍛造の場合
は鋼塊または鋼片の断面積と加工後の断面積との比、圧
延の場合は鋼塊または鋼片の板厚と圧延後の板厚の差を
鋼塊または鋼片の板厚で除したものと定義する。総加工
量とは、鍛造の場合は鋼塊または鋼片の断面積と製品の
断面積との比、圧延の場合は鋼塊または鋼片の板厚と製
品の板厚の差を鋼塊または鋼片の板厚で除したものと定
義する。
【００１３】次に、本発明鋼の成分および製造方法限定
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、Ｃｒと結合して炭化物を作
り易く、液体化処理後の冷却時にＣｒ炭化物を結晶粒界
に生じ、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、Ｃｒと結合して窒
化物を作り、靱性劣化の原因となるため、上限を０．５
％とした。
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、Ｃｒと結合して炭化物を作
り易く、液体化処理後の冷却時にＣｒ炭化物を結晶粒界
に生じ、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、Ｃｒと結合して窒
化物を作り、靱性劣化の原因となるため、上限を０．５
％とした。
【００１４】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有効な元素であるが、
０．１％未満ではこの効果は小さいので下限を０．１％
とし、また１６％を超えると、溶製が難しくなるので、
その上限を１６％とした。
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有効な元素であるが、
０．１％未満ではこの効果は小さいので下限を０．１％
とし、また１６％を超えると、溶製が難しくなるので、
その上限を１６％とした。
【００１５】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
る場合に有効な元素であるが、この効果は含有量１４％
未満では小さいので下限を１４％とし、またＣｒはフェ
ライト安定化元素であり、２６％を超えると安定オース
テナイト組織が得にくくなるので、その上限を２６％と
した。
Ｎの溶解度を大きくする作用があり、Ｎを多量に添加す
る場合に有効な元素であるが、この効果は含有量１４％
未満では小さいので下限を１４％とし、またＣｒはフェ
ライト安定化元素であり、２６％を超えると安定オース
テナイト組織が得にくくなるので、その上限を２６％と
した。
【００１６】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、極めて高価な
元素であるため、その上限を２０％とした。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、０．
５％未満ではこの効果は小さく、フェライト安定化元素
であるため、４％超ではδフェライトを生じやすくな
り、低温靱性を著しく低下させるため、上限を４％とし
た。
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、極めて高価な
元素であるため、その上限を２０％とした。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、０．
５％未満ではこの効果は小さく、フェライト安定化元素
であるため、４％超ではδフェライトを生じやすくな
り、低温靱性を著しく低下させるため、上限を４％とし
た。
【００１７】Ｎｂは、ＮｂＣ、ＮｂＮおよびＮｂＣｒＮ
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、０．２％超では
ＮｂＣ、ＮｂＮおよびＮｂＣｒＮの粗大化により靱性を
低下させるので、含有量を０．０１〜０．２％と規定し
た。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、含有
量を０．０１〜０．５％と規定した。
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、０．２％超では
ＮｂＣ、ＮｂＮおよびＮｂＣｒＮの粗大化により靱性を
低下させるので、含有量を０．０１〜０．２％と規定し
た。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、含有
量を０．０１〜０．５％と規定した。
【００１８】鋼塊および鋼片の粗大な柱状晶の部分は、
熱間鍛造あるいは熱間圧延の初期の段階では非常に割れ
やすい。検討を行った結果、熱間加工の初期の段階で、
加工温度および１パス当たりの圧下量を限定し、表層部
の凝固組織である柱状晶を微細にすることにより、割れ
の発生を防止できる。熱間鍛造あるいは圧延の初期とは
加工開始後、総加工量の５ないしは１５％の加工量まで
と限定している。これは、総加工量の５％未満の加工量
では表層部の結晶粒径の微細化の効果が不十分であり、
総加工量の１５％の加工量を超えた加工時の１パス当た
りの圧下量を小さく限定すると製造効率が悪いからであ
る。このとき、熱間加工性および操業上の経済性を考慮
すれば、最適な温度範囲は８５０〜１２６０℃であり、
１パス当たりの圧下量は、５％を超えると割れを生じる
ため、５％を上限とした。
熱間鍛造あるいは熱間圧延の初期の段階では非常に割れ
やすい。検討を行った結果、熱間加工の初期の段階で、
加工温度および１パス当たりの圧下量を限定し、表層部
の凝固組織である柱状晶を微細にすることにより、割れ
の発生を防止できる。熱間鍛造あるいは圧延の初期とは
加工開始後、総加工量の５ないしは１５％の加工量まで
と限定している。これは、総加工量の５％未満の加工量
では表層部の結晶粒径の微細化の効果が不十分であり、
総加工量の１５％の加工量を超えた加工時の１パス当た
りの圧下量を小さく限定すると製造効率が悪いからであ
る。このとき、熱間加工性および操業上の経済性を考慮
すれば、最適な温度範囲は８５０〜１２６０℃であり、
１パス当たりの圧下量は、５％を超えると割れを生じる
ため、５％を上限とした。
【００１９】熱間鍛造および熱間圧延の最終段階とは総
加工量の４０ないしは９０％の加工量から加工終了まで
と限定している。これは、総加工量の９０％超の加工量
から加工終了まででは、最終段階の加工によって導入さ
れる歪が不十分であるため、溶体化処理後の組織が混粒
になり、部位によって機械的性質の差異を生じ、総加工
量の４０％の加工量から加工終了までの温度範囲を低く
すると、操業上の効率が悪いからである。このとき、温
度７５０℃未満では変形抵抗が大きく、加工が困難であ
り、１１５０℃を超えると組織が粗大化して強度が低下
し、混粒になり部位による特性の差異を生じるため、７
５０〜１１５０℃で最終段階の加工を施すこととする。
加工量の４０ないしは９０％の加工量から加工終了まで
と限定している。これは、総加工量の９０％超の加工量
から加工終了まででは、最終段階の加工によって導入さ
れる歪が不十分であるため、溶体化処理後の組織が混粒
になり、部位によって機械的性質の差異を生じ、総加工
量の４０％の加工量から加工終了までの温度範囲を低く
すると、操業上の効率が悪いからである。このとき、温
度７５０℃未満では変形抵抗が大きく、加工が困難であ
り、１１５０℃を超えると組織が粗大化して強度が低下
し、混粒になり部位による特性の差異を生じるため、７
５０〜１１５０℃で最終段階の加工を施すこととする。
【００２０】
【作用】本発明の目的は、熱間加工性が悪い高Ｎ含有オ
ーステナイト系ステンレス鋼の大型の鋼塊および鋼片
を、熱間鍛造あるいは熱間圧延の温度および加工量を限
定することにより、均質で微細な組織を持つ厚板を製造
し、さらに、Ｃ量を限定することにより冷却速度が遅い
厚板の溶体化処理後の低温靱性の劣化を防ぐことであ
る。
ーステナイト系ステンレス鋼の大型の鋼塊および鋼片
を、熱間鍛造あるいは熱間圧延の温度および加工量を限
定することにより、均質で微細な組織を持つ厚板を製造
し、さらに、Ｃ量を限定することにより冷却速度が遅い
厚板の溶体化処理後の低温靱性の劣化を防ぐことであ
る。
【００２１】大型の鋼塊および鋼片を熱間鍛造または熱
間圧延により厚板に加工する際、加工開始から総加工量
の５ないしは１５％の加工量までを温度範囲８５０〜１
２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以下で行うこと
により、表層の柱状晶を微細化し、加工時の割れ発生を
抑制し、さらに、総加工量の４０ないしは９０％の加工
量から加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で行
った後、溶体化処理を行うことにより、金属組織を均質
で微細にすることができる。
間圧延により厚板に加工する際、加工開始から総加工量
の５ないしは１５％の加工量までを温度範囲８５０〜１
２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以下で行うこと
により、表層の柱状晶を微細化し、加工時の割れ発生を
抑制し、さらに、総加工量の４０ないしは９０％の加工
量から加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で行
った後、溶体化処理を行うことにより、金属組織を均質
で微細にすることができる。
【００２２】また、板厚の増大に伴い冷却速度が遅くな
り、結晶粒界に粗大なＣｒ23Ｃ6 が析出するため、低温
靱性が低下するという問題に対しては、Ｃ量を０．０３
％以下に低減することにより、非常に析出し易いＣｒ炭
化物の析出を抑制し、高い低温靱性を得ることができ
る。
り、結晶粒界に粗大なＣｒ23Ｃ6 が析出するため、低温
靱性が低下するという問題に対しては、Ｃ量を０．０３
％以下に低減することにより、非常に析出し易いＣｒ炭
化物の析出を抑制し、高い低温靱性を得ることができ
る。
【００２３】
【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、３００ｋｇの鋼塊として、この鋼
片を表２に示した熱間加工条件で板厚１００〜２５０ｍ
ｍの鋼板とし、１１００℃で３０分保持した後水冷する
溶体化処理を行った。ただし、鍛造あるいは圧延開始か
ら総加工量の１５％以下までの加工量の工程を粗鍛造お
よび圧延と定義し、総加工量の４０％以上の加工量から
加工終了までの工程を仕上げ鍛造および圧延と定義して
いる。その製品の割れの有無、組織および４Ｋにおける
機械的性質を表３に示した。
テンレス鋼を溶製し、３００ｋｇの鋼塊として、この鋼
片を表２に示した熱間加工条件で板厚１００〜２５０ｍ
ｍの鋼板とし、１１００℃で３０分保持した後水冷する
溶体化処理を行った。ただし、鍛造あるいは圧延開始か
ら総加工量の１５％以下までの加工量の工程を粗鍛造お
よび圧延と定義し、総加工量の４０％以上の加工量から
加工終了までの工程を仕上げ鍛造および圧延と定義して
いる。その製品の割れの有無、組織および４Ｋにおける
機械的性質を表３に示した。
【００２４】Ｎｏ．１〜６までの鋼は、本発明方法で製
造した鋼であり、割れは無く、組織は整粒で、結晶粒径
は極厚板としては標準的なものであり、４Ｋにおける耐
力およびシャルピー吸収エネルギー値が高い。析出物を
調査した結果、結晶粒界には、微細なＣｒ23Ｃ6 が極わ
ずかに析出しているが、低温靱性を低下させない程度の
ものである。
造した鋼であり、割れは無く、組織は整粒で、結晶粒径
は極厚板としては標準的なものであり、４Ｋにおける耐
力およびシャルピー吸収エネルギー値が高い。析出物を
調査した結果、結晶粒界には、微細なＣｒ23Ｃ6 が極わ
ずかに析出しているが、低温靱性を低下させない程度の
ものである。
【００２５】Ｎｏ．７の鋼は粗圧延での１パス当たりの
最大圧下量が大きすぎるため、割れを生じている。Ｎ
ｏ．８の鋼は、粗鍛造の温度が低いため、割れを生じて
いる。Ｎｏ．９の鋼は仕上げ鍛造時の加工量が小さいた
め、組織が混粒になっている。Ｎｏ．１０の鋼は仕上げ
鍛造温度が高いため、混粒になっている。Ｎｏ．１１〜
１３の鋼はＣ量が多いため、４Ｋにおけるシャルピー吸
収エネルギー値が低下している。結晶粒界には粗大なＣ
ｒ23Ｃ6 が析出しており、低温靱性を低下させる原因に
なっている。
最大圧下量が大きすぎるため、割れを生じている。Ｎ
ｏ．８の鋼は、粗鍛造の温度が低いため、割れを生じて
いる。Ｎｏ．９の鋼は仕上げ鍛造時の加工量が小さいた
め、組織が混粒になっている。Ｎｏ．１０の鋼は仕上げ
鍛造温度が高いため、混粒になっている。Ｎｏ．１１〜
１３の鋼はＣ量が多いため、４Ｋにおけるシャルピー吸
収エネルギー値が低下している。結晶粒界には粗大なＣ
ｒ23Ｃ6 が析出しており、低温靱性を低下させる原因に
なっている。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、極
低温で高強度かつ高靱性を有するが、熱間加工性が悪い
高Ｎ含有オーステナイト系ステンレス鋼を、加工時に割
れを生じることなく熱間加工することが可能であり、し
かも部位による特性のばらつきが実用上無視し得る程度
のオーステナイト系ステンレス鋼厚板を製造することが
できる。
低温で高強度かつ高靱性を有するが、熱間加工性が悪い
高Ｎ含有オーステナイト系ステンレス鋼を、加工時に割
れを生じることなく熱間加工することが可能であり、し
かも部位による特性のばらつきが実用上無視し得る程度
のオーステナイト系ステンレス鋼厚板を製造することが
できる。
【図１】４Ｍｎ−２５Ｃｒ−１５Ｎｉ−０．３５Ｎのオ
ーステナイト系ステンレス鋼について検討を行った結果
であり、鋼板の板厚に対して、７７Ｋにおけるシャルピ
ー吸収エネルギーをプロットしたものである。Ｃ量を
０．０３％以下にすれば、板厚１００ｍｍの鋼板が製造
できることがわかる。
ーステナイト系ステンレス鋼について検討を行った結果
であり、鋼板の板厚に対して、７７Ｋにおけるシャルピ
ー吸収エネルギーをプロットしたものである。Ｃ量を
０．０３％以下にすれば、板厚１００ｍｍの鋼板が製造
できることがわかる。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜
１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：
０．１〜０．５％を含有し、残部実質的にＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼塊または鋼片を、熱間鍛造また
は熱間圧延によって、加工開始から総加工量の５ないし
は１５％に相当する加工を温度範囲８５０〜１２６０℃
で１パス当たりの圧下量を５％以下で行い、総加工量の
４０ないしは９０％に相当する加工後から加工終了まで
を温度範囲７５０〜１１５０℃で加工した後、溶体化処
理を行うことを特徴とする厚さ１００ｍｍ以上の極低温
特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜
１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：
０．１〜０．５％、Ｍｏ：０．５〜４％を含有し、残部
実質的にＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼塊または
鋼片を、熱間鍛造または熱間圧延によって、加工開始か
ら総加工量の５ないしは１５％に相当する加工を温度範
囲８５０〜１２６０℃で１パス当たりの圧下量を５％以
下で行い、総加工量の４０ないしは９０％に相当する加
工後から加工終了までを温度範囲７５０〜１１５０℃で
加工した後、溶体化処理を行うことを特徴とする厚さ１
００ｍｍ以上の極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の
製造方法。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：０．１〜
１６％、Ｃｒ：１４〜２６％、Ｎｉ：８〜２０％、Ｎ：
０．１〜０．５％、Ｍｏ：０．５〜４％、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種以上を含有し、残部実質的にＦｅおよ
び不可避的不純物からなる鋼塊または鋼片を、熱間鍛造
または熱間圧延によって、加工開始から総加工量の５な
いしは１５％に相当する加工を温度範囲８５０〜１２６
０℃で１パス当たりの圧下量を５％以下で行い、総加工
量の４０ないしは９０％に相当する加工後から加工終了
までを温度範囲７５０〜１１５０℃で加工した後、溶体
化処理を行うことを特徴とする厚さ１００ｍｍ以上の極
低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10579394A JPH07316653A (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10579394A JPH07316653A (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07316653A true JPH07316653A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14417015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10579394A Withdrawn JPH07316653A (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07316653A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008007572A1 (fr) | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | PLAQUE EN ACIER INOXYDABLE EN AUSTÉNITE ROULÉE AYANT UNE ÉPAISSEUR SUPÉRIEURE OU ÉGALE À 100 mm ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION DE CELLE-CI |
| WO2013147027A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐熱オーステナイト系ステンレス鋼板 |
| 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 |
| JP2016512573A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-28 | アレバ・エヌペ | 熱間鍛造用ステンレス鋼及びこの鋼を使用する熱間鍛造の方法 |
| CN114147156A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-08 | 江阴振宏重型锻造有限公司 | 一种超低温304l锻件制造方法 |
-
1994
- 1994-05-19 JP JP10579394A patent/JPH07316653A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008007572A1 (fr) | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | PLAQUE EN ACIER INOXYDABLE EN AUSTÉNITE ROULÉE AYANT UNE ÉPAISSEUR SUPÉRIEURE OU ÉGALE À 100 mm ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION DE CELLE-CI |
| JP2008019479A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 強度及び延性に優れたオーステナイト系ステンレス圧延鋼板及びその製造方法 |
| KR100987176B1 (ko) * | 2006-07-13 | 2010-10-11 | 닛폰 스틸 앤드 스미킨 스테인레스 스틸 코포레이션 | 두께 100 ｍｍ 이상의 오스테나이트계 스테인레스 압연강판 및 그 제조 방법 |
| WO2013147027A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐熱オーステナイト系ステンレス鋼板 |
| US9714459B2 (en) | 2012-03-30 | 2017-07-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Heat-resistant austenitic stainless steel sheet |
| JP2016512573A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-28 | アレバ・エヌペ | 熱間鍛造用ステンレス鋼及びこの鋼を使用する熱間鍛造の方法 |
| 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 |
| EP3133179A4 (en) * | 2014-04-17 | 2018-03-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel and method for producing same |
| US10316383B2 (en) | 2014-04-17 | 2019-06-11 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel and method for producing the same |
| CN114147156A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-08 | 江阴振宏重型锻造有限公司 | 一种超低温304l锻件制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1862561B9 (en) | Oil well seamless pipe having excellent sulfide stress cracking resistance and method for manufacturing an oil well seamless steel pipe | |
| JP4022958B2 (ja) | 溶接熱影響部靱性に優れた高靱性厚鋼板およびその製造方法 | |
| JP4888277B2 (ja) | 熱間圧延棒鋼または線材 | |
| JP6384626B2 (ja) | 高周波焼入れ用鋼 | |
| KR20080034951A (ko) | 두께 100 ｍｍ 이상의 오스테나이트계 스테인레스 압연강판 및 그 제조 방법 | |
| JPH10273756A (ja) | 鋳物製冷間工具およびその製造方法 | |
| JPS61270356A (ja) | 極低温で高強度高靭性を有するオ−ステナイト系ステンレス鋼板 | |
| KR20020014803A (ko) | 재질 이방성이 작고 강도, 인성 및 피삭성이 우수한비조질 강 및 그의 제조 방법 | |
| JP2010180459A (ja) | ２相ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JPS6013022A (ja) | 非磁性鋼板の製造方法 | |
| JP2010202904A (ja) | 機械構造用鋼およびその製造方法ならびに機械構造用部品 | |
| JP3483493B2 (ja) | 圧力容器用鋳鋼材及びそれを用いる圧力容器の製造方法 | |
| JPS62270721A (ja) | 極低温用高Ｍｎオ−ステナイトステンレス鋼の製造方法 | |
| JPH07316653A (ja) | 極低温特性に優れたステンレス鋼厚板の製造方法 | |
| JPH10306315A (ja) | 低温靱性に優れた非調質高張力鋼材の製造方法 | |
| JPH08269564A (ja) | 非磁性ステンレス厚鋼板の製造方法 | |
| JPH02285053A (ja) | マルエージング鋼およびその製造方法 | |
| JPS6137953A (ja) | 非磁性鋼線材の製造方法 | |
| JP2007246985A (ja) | 高靭性高張力厚鋼板の製造方法 | |
| JPH11323481A (ja) | 微細粒組織を有する鋼とその製造方法 | |
| CN114561584B (zh) | 一种高屈服强度与高延伸率的钢材的制备方法及钢材 | |
| JPH062046A (ja) | 表面性状と深絞り性の優れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法 | |
| JP4196485B2 (ja) | 被削性、冷間鍛造性および焼入れ性に優れた機械構造用鋼材 | |
| JPH08269547A (ja) | 超電導材生成熱処理後の極低温特性の優れたステンレス鋼板の製造方法 | |
| JPH07113146A (ja) | 高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |