JPH0754047A - 耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管の製造方法 - Google Patents
耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管の製造方法Info
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- JPH0754047A JPH0754047A JP20391893A JP20391893A JPH0754047A JP H0754047 A JPH0754047 A JP H0754047A JP 20391893 A JP20391893 A JP 20391893A JP 20391893 A JP20391893 A JP 20391893A JP H0754047 A JPH0754047 A JP H0754047A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】重量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：５．０
〜８．０％、Ｍｎ：２．０％以下、Ｎｉ：１０〜３５
％、Ｃｒ：１０〜２５％を含有し、さらに、Ｃｕ：０．
５〜３．０％、Ｍｏ：０．２〜２．０％、Ｐｄ：０．０
０５〜１．０％のいずれか１種以上を含み、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなり、且つＣｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及び
Ｎｉ含有量が式「Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −
Ｎｉ(%) −１４＜５」を満たす継目無鋼管を製造するに
際し、歪取り焼鈍を１０５０〜１１５０℃の温度域で行
う耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無
鋼管の製造方法。 【効果】９５％硫酸中においては６５〜１００℃、９８
％硫酸中では１５０〜２２０℃の環境で良好な耐食性を
有し、かつ構造用材料としての延靭性に優れた高Ｓｉ含
有ステンレス継目無鋼管を冷間圧延または引抜きによっ
て容易に得られる。
〜８．０％、Ｍｎ：２．０％以下、Ｎｉ：１０〜３５
％、Ｃｒ：１０〜２５％を含有し、さらに、Ｃｕ：０．
５〜３．０％、Ｍｏ：０．２〜２．０％、Ｐｄ：０．０
０５〜１．０％のいずれか１種以上を含み、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなり、且つＣｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及び
Ｎｉ含有量が式「Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −
Ｎｉ(%) −１４＜５」を満たす継目無鋼管を製造するに
際し、歪取り焼鈍を１０５０〜１１５０℃の温度域で行
う耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無
鋼管の製造方法。 【効果】９５％硫酸中においては６５〜１００℃、９８
％硫酸中では１５０〜２２０℃の環境で良好な耐食性を
有し、かつ構造用材料としての延靭性に優れた高Ｓｉ含
有ステンレス継目無鋼管を冷間圧延または引抜きによっ
て容易に得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、硫酸製造プラントの
乾燥塔、吸収塔等の装置材料として有用な、延靭性なら
びに高温、高濃度硫酸中での耐食性に優れた高Ｓｉ含有
ステンレス継目無鋼管及びその製造方法に関する。
乾燥塔、吸収塔等の装置材料として有用な、延靭性なら
びに高温、高濃度硫酸中での耐食性に優れた高Ｓｉ含有
ステンレス継目無鋼管及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】接触式硫酸製造法で重要となる吸収、乾
燥、冷却工程において、装置材料は一般的に、濃度９５
〜９９％、温度６５〜１２０℃の硫酸環境に曝される。
中でも配管類には、従来、Ｃｒ鋳鉄、高Ｓｉ鋳鉄、ステ
ンレス鋼、高Ｎｉ合金等が使用されている。しかし、鋳
鉄では装置の設計上、制限を受けるばかりでなく、内部
欠陥が多いためメインテナンスにも難がある。一方、ス
テンレス鋼及び高Ｎｉ合金は構造用材料として適してい
るが、ＳＵＳ３１６Ｌ等の汎用ステンレスでは上記環境
に耐えず、また、ＵＮＳ Ｎ１０２７６等の高Ｎｉ合金
でも１００℃以上の温度では使用できない。
燥、冷却工程において、装置材料は一般的に、濃度９５
〜９９％、温度６５〜１２０℃の硫酸環境に曝される。
中でも配管類には、従来、Ｃｒ鋳鉄、高Ｓｉ鋳鉄、ステ
ンレス鋼、高Ｎｉ合金等が使用されている。しかし、鋳
鉄では装置の設計上、制限を受けるばかりでなく、内部
欠陥が多いためメインテナンスにも難がある。一方、ス
テンレス鋼及び高Ｎｉ合金は構造用材料として適してい
るが、ＳＵＳ３１６Ｌ等の汎用ステンレスでは上記環境
に耐えず、また、ＵＮＳ Ｎ１０２７６等の高Ｎｉ合金
でも１００℃以上の温度では使用できない。
【０００３】一般に乾燥塔での操業環境は、濃度９５
％、温度６５℃程度の硫酸中であるが、配管類の一部に
おいては１００℃程度まで温度が上昇することもある。
さらに、９８％硫酸環境である吸収塔は、現状１００〜
１２０℃で操業されているが、温度を上げることにより
操業効率の向上を図ることが可能となるため、１５０℃
以上での使用に耐える配管が必要とされている。
％、温度６５℃程度の硫酸中であるが、配管類の一部に
おいては１００℃程度まで温度が上昇することもある。
さらに、９８％硫酸環境である吸収塔は、現状１００〜
１２０℃で操業されているが、温度を上げることにより
操業効率の向上を図ることが可能となるため、１５０℃
以上での使用に耐える配管が必要とされている。
【０００４】上記環境での使用を目的としたステンレス
鋼として、特開昭５２−４４１８号公報及び特開平２−
２９０９４９号公報には、ステンレス鋼のＳｉ含有量を
高めることにより、９５％及び９８％のいずれの硫酸濃
度においても高温まで良好な耐食性が得られると開示さ
れている。
鋼として、特開昭５２−４４１８号公報及び特開平２−
２９０９４９号公報には、ステンレス鋼のＳｉ含有量を
高めることにより、９５％及び９８％のいずれの硫酸濃
度においても高温まで良好な耐食性が得られると開示さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】高Ｓｉ含有ステンレス
鋼ではＳｉ含有量の増加に伴い、硬い（ＨＶ：５００〜
１０００）金属間化合物やδフェライト等の脆化相が生
成する。冷間圧延、引抜き等による高Ｓｉ含有ステンレ
ス継目無鋼管の製造時に、この脆化相が形成していると
変形抵抗が上昇するばかりでなく、割れ発生の原因とな
る。しかし、上記の特開昭５２−４４１８号公報及び特
開平２−２９０９４９号公報によるものでは、この点が
十分に考慮されていない。
鋼ではＳｉ含有量の増加に伴い、硬い（ＨＶ：５００〜
１０００）金属間化合物やδフェライト等の脆化相が生
成する。冷間圧延、引抜き等による高Ｓｉ含有ステンレ
ス継目無鋼管の製造時に、この脆化相が形成していると
変形抵抗が上昇するばかりでなく、割れ発生の原因とな
る。しかし、上記の特開昭５２−４４１８号公報及び特
開平２−２９０９４９号公報によるものでは、この点が
十分に考慮されていない。
【０００６】この発明は上記のような従来技術における
問題を解決するためになされたもので、冷間圧延、引抜
き等による継目無鋼管の製造が容易である高Ｓｉ含有ス
テンレス鋼の成分範囲及び製造条件を規定することによ
り、９５％硫酸中においては６５℃以上、９８％硫酸中
では１５０℃以上の環境で良好な耐食性を有し、かつ構
造用材料としての延靭性に優れたステンレス鋼管を得る
ことを目的とする。
問題を解決するためになされたもので、冷間圧延、引抜
き等による継目無鋼管の製造が容易である高Ｓｉ含有ス
テンレス鋼の成分範囲及び製造条件を規定することによ
り、９５％硫酸中においては６５℃以上、９８％硫酸中
では１５０℃以上の環境で良好な耐食性を有し、かつ構
造用材料としての延靭性に優れたステンレス鋼管を得る
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に述べ
る成分限定、製造条件により解決される。第１発明は、
重量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：５．０〜８．０
％、Ｍｎ：２．０％以下、Ｎｉ：１０〜３５％、Ｃｒ：
１０〜２５％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、
且つＣｒ，Ｓｉ及びＮｉ含有量が下記（１）式を満たす
冷間仕上継目無鋼管を製造するに際し、歪取り焼鈍を１
０５０〜１１５０℃の温度域で行うことを特徴とする耐
食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管
の製造方法である。
る成分限定、製造条件により解決される。第１発明は、
重量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：５．０〜８．０
％、Ｍｎ：２．０％以下、Ｎｉ：１０〜３５％、Ｃｒ：
１０〜２５％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、
且つＣｒ，Ｓｉ及びＮｉ含有量が下記（１）式を満たす
冷間仕上継目無鋼管を製造するに際し、歪取り焼鈍を１
０５０〜１１５０℃の温度域で行うことを特徴とする耐
食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管
の製造方法である。
【０００８】第２発明は、重量％で、Ｃ：０．０８％以
下、Ｓｉ：５．０〜８．０％、Ｍｎ：２．０％以下、Ｎ
ｉ：１０〜３５％、Ｃｒ：１０〜２５％を含有し、さら
に、Ｃｕ：０．５〜３．０％、Ｍｏ：０．２〜２．０
％、Ｐｄ：０．００５〜１．０％のいずれか１種以上を
含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、且つＣ
ｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及びＮｉ含有量が下記（２）式を満たす
冷間仕上継目無鋼管を製造するに際し、歪取り焼鈍を１
０５０〜１１５０℃の温度域で行うことを特徴とする耐
食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管
の製造方法である。 Ｃｒ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（１） Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（２）
下、Ｓｉ：５．０〜８．０％、Ｍｎ：２．０％以下、Ｎ
ｉ：１０〜３５％、Ｃｒ：１０〜２５％を含有し、さら
に、Ｃｕ：０．５〜３．０％、Ｍｏ：０．２〜２．０
％、Ｐｄ：０．００５〜１．０％のいずれか１種以上を
含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、且つＣ
ｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及びＮｉ含有量が下記（２）式を満たす
冷間仕上継目無鋼管を製造するに際し、歪取り焼鈍を１
０５０〜１１５０℃の温度域で行うことを特徴とする耐
食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管
の製造方法である。 Ｃｒ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（１） Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（２）
【０００９】
【作用】以下に、この発明に係る高Ｓｉ含有ステンレス
鋼管の成分添加理由及び成分限定理由を述べる。Ｃは含
有量が多くなると炭化物を形成し、耐食性を劣化させる
ため、その上限値は０．０８％とする。
鋼管の成分添加理由及び成分限定理由を述べる。Ｃは含
有量が多くなると炭化物を形成し、耐食性を劣化させる
ため、その上限値は０．０８％とする。
【００１０】Ｓｉは高温、高濃度硫酸中での耐食性を著
しく向上させる成分であるが、上記環境で良好な耐食性
を得るには、５．０％以上含有する必要がある。また、
８．０％を超えて添加すると多量の金属間化合物の生成
により、鋳造時に凝固割れが発生し、鋼塊の製造が不可
能となる。したがって、Ｓｉ含有量は５．０〜８．０％
とする。
しく向上させる成分であるが、上記環境で良好な耐食性
を得るには、５．０％以上含有する必要がある。また、
８．０％を超えて添加すると多量の金属間化合物の生成
により、鋳造時に凝固割れが発生し、鋼塊の製造が不可
能となる。したがって、Ｓｉ含有量は５．０〜８．０％
とする。
【００１１】Ｍｎは脱酸作用を有する成分であり、オー
ステナイト生成元素でもある。しかし、その含有量が
２．０％を超えると耐食性が劣化する。したがって、Ｍ
ｎ含有量の上限値は２．０％とする。
ステナイト生成元素でもある。しかし、その含有量が
２．０％を超えると耐食性が劣化する。したがって、Ｍ
ｎ含有量の上限値は２．０％とする。
【００１２】Ｎｉはオーステナイト組織を得るのに必須
の成分であり、含有量が１０％未満ではδフェライトや
金属間化合物等の脆化相が多くなり、冷間加工時に割れ
が発生するとともに、鋼管の延靭性を劣化させる。ま
た、Ｃｒ，Ｍｏ及びＳｉ含有量の増加にともないＮｉ含
有量も多くする必要があり、詳細は後述する。ただし、
その含有量を多くするとコスト高になるばかりでなく、
低融点化合物の形成により熱間加工が可能な温度範囲が
制限され、素管の製造が不可能となるため、上限値は３
５％とする。
の成分であり、含有量が１０％未満ではδフェライトや
金属間化合物等の脆化相が多くなり、冷間加工時に割れ
が発生するとともに、鋼管の延靭性を劣化させる。ま
た、Ｃｒ，Ｍｏ及びＳｉ含有量の増加にともないＮｉ含
有量も多くする必要があり、詳細は後述する。ただし、
その含有量を多くするとコスト高になるばかりでなく、
低融点化合物の形成により熱間加工が可能な温度範囲が
制限され、素管の製造が不可能となるため、上限値は３
５％とする。
【００１３】Ｃｒはステンレス鋼の一般的な耐食性に対
して最も重要な元素であり、高Ｓｉ含有ステンレス鋼に
おいては、その含有量を１０％以上とする必要がある。
一方、高温高濃度硫酸中での耐食性もＣｒ含有量の増加
にともない向上するが、２５％を超えると耐食性に及ぼ
す効果は飽和する。また、Ｃｒ含有量が多くなると脆化
相の析出が促進される。したがって、Ｃｒ含有量は１０
〜２５％とする。
して最も重要な元素であり、高Ｓｉ含有ステンレス鋼に
おいては、その含有量を１０％以上とする必要がある。
一方、高温高濃度硫酸中での耐食性もＣｒ含有量の増加
にともない向上するが、２５％を超えると耐食性に及ぼ
す効果は飽和する。また、Ｃｒ含有量が多くなると脆化
相の析出が促進される。したがって、Ｃｒ含有量は１０
〜２５％とする。
【００１４】Ｃｕは９５％硫酸中での耐食性向上に有効
な成分であることを発明者らは見出した。特にその効果
は、温度が高くなるほど顕著となるが、含有量が０．５
％未満では発揮されない。また、３．０％を超えて添加
しても耐食性に及ぼす効果は飽和するので、Ｃｕ含有量
は０．５〜３．０％とする。
な成分であることを発明者らは見出した。特にその効果
は、温度が高くなるほど顕著となるが、含有量が０．５
％未満では発揮されない。また、３．０％を超えて添加
しても耐食性に及ぼす効果は飽和するので、Ｃｕ含有量
は０．５〜３．０％とする。
【００１５】Ｍｏは９５％硫酸中での耐食性向上に有効
な成分であることを発明者らは見出したが、含有量が
０．２％未満ではその効果が発揮されない。また、２．
０％を超えて添加しても耐食性に及ぼす効果は飽和し、
かつ含有量の増加にともない脆化相の形成が促進される
ので、上限値は２．０％とする。
な成分であることを発明者らは見出したが、含有量が
０．２％未満ではその効果が発揮されない。また、２．
０％を超えて添加しても耐食性に及ぼす効果は飽和し、
かつ含有量の増加にともない脆化相の形成が促進される
ので、上限値は２．０％とする。
【００１６】Ｐｄは硫酸中での耐食性向上に有効な成分
であることを発明者らは見出した。しかし、その含有量
が０．００５％未満ではその効果が発揮されず、また、
１．０％を超えて添加しても耐食性に及ぼす効果は飽和
し、コスト高となる。したがって、Ｐｄ含有量は０．０
０５〜１．０％とする。
であることを発明者らは見出した。しかし、その含有量
が０．００５％未満ではその効果が発揮されず、また、
１．０％を超えて添加しても耐食性に及ぼす効果は飽和
し、コスト高となる。したがって、Ｐｄ含有量は０．０
０５〜１．０％とする。
【００１７】また、本発明者らは、冷間加工時の割れ発
生と脆化相の体積率との関係を詳細に検討した結果、こ
の鋼においては、脆化相の体積率が（３）式の値Ｆｐ
（％）で表わすことができ、この値が５以上になると、
冷間加工時に著しい割れが発生するばかりでなく、製品
の延靭性が著しく劣化することを見出した。したがっ
て、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及びＮｉ含有量は上記の限定に加
えて、（２）式を満たす範囲とする。
生と脆化相の体積率との関係を詳細に検討した結果、こ
の鋼においては、脆化相の体積率が（３）式の値Ｆｐ
（％）で表わすことができ、この値が５以上になると、
冷間加工時に著しい割れが発生するばかりでなく、製品
の延靭性が著しく劣化することを見出した。したがっ
て、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及びＮｉ含有量は上記の限定に加
えて、（２）式を満たす範囲とする。
【００１８】 Ｆｐ＝Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４ …（３） Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（２） なお、上記成分範囲の鋼は、常法に従って溶鋼内に所定
の添加成分を母合金または単体の形で添加することによ
り成分調整される。
の添加成分を母合金または単体の形で添加することによ
り成分調整される。
【００１９】次に、製造条件の限定理由を述べると、冷
間加工による継目無鋼管の製造工程では、加工歪を除去
する目的で軟化焼鈍が数回行われる。発明者らは、この
鋼の脆化相の体積率と焼鈍時の均熱温度との関係を検討
した結果、均熱温度が１０５０℃未満では金属間化合物
が、また、１１５０℃を超えるとδフェライトが再析出
し、脆化相の体積率が（３）式で表せる値Ｆｐ（％）よ
り増加することを見出した。従って、歪取り焼鈍の均熱
温度は１０５０〜１１５０℃の温度域とする。
間加工による継目無鋼管の製造工程では、加工歪を除去
する目的で軟化焼鈍が数回行われる。発明者らは、この
鋼の脆化相の体積率と焼鈍時の均熱温度との関係を検討
した結果、均熱温度が１０５０℃未満では金属間化合物
が、また、１１５０℃を超えるとδフェライトが再析出
し、脆化相の体積率が（３）式で表せる値Ｆｐ（％）よ
り増加することを見出した。従って、歪取り焼鈍の均熱
温度は１０５０〜１１５０℃の温度域とする。
【００２０】
【実施例】本発明の実験例及び実施例について説明す
る。 実験例１ 表１に示す化学成分の５０ｋｇインゴットを用意した。
試料番号２，４，５，７，８，１１〜１４，１７のイン
ゴットが本発明の範囲内の成分を有し、他の試料番号の
インゴットは本発明の範囲外の成分を有する。これらイ
ンゴットを１０５０℃で１０時間の均熱後、１２ｍｍt
に熱間圧延して鋼板を得た。この鋼板に１１００℃の固
溶化熱処理を施し、１０t ×１０w ×２００l の冷間圧
延用素材を採取した。この素材を６ｍｍt まで冷間圧延
し、割れの有無を目視観察するとともに、１１００℃の
歪取り焼鈍後、ミクロ組織観察用サンプル、腐食試験サ
ンプル（３t ×４０w ×４０l ）、引張試験片（４φ、
ＧＬ＝１６ｍｍ）及び２ｍｍＶノッチ付きシャルピー衝
撃試験片（ハーフサイズ）を採取した。また、試料番号
１６〜２０の鋼では孔食電位測定（ＪＩＳ Ｇ０５７
７）用サンプルも採取した。さらに、試料番号１１及び
１２の鋼では冷間圧延後の歪取り焼鈍を１０００〜１２
００℃の温度域で実施し、ミクロ観察用サンプルを採取
した。なお、冷間圧延で割れが発生した鋼板では、割れ
の無い健全部から上記サンプルを採取した。また、８％
を超えるＳｉ含有量の試料番号２１の鋼では、鋳込みま
まのインゴット全体に割れが発生していたため、熱間圧
延はできなかった。
る。 実験例１ 表１に示す化学成分の５０ｋｇインゴットを用意した。
試料番号２，４，５，７，８，１１〜１４，１７のイン
ゴットが本発明の範囲内の成分を有し、他の試料番号の
インゴットは本発明の範囲外の成分を有する。これらイ
ンゴットを１０５０℃で１０時間の均熱後、１２ｍｍt
に熱間圧延して鋼板を得た。この鋼板に１１００℃の固
溶化熱処理を施し、１０t ×１０w ×２００l の冷間圧
延用素材を採取した。この素材を６ｍｍt まで冷間圧延
し、割れの有無を目視観察するとともに、１１００℃の
歪取り焼鈍後、ミクロ組織観察用サンプル、腐食試験サ
ンプル（３t ×４０w ×４０l ）、引張試験片（４φ、
ＧＬ＝１６ｍｍ）及び２ｍｍＶノッチ付きシャルピー衝
撃試験片（ハーフサイズ）を採取した。また、試料番号
１６〜２０の鋼では孔食電位測定（ＪＩＳ Ｇ０５７
７）用サンプルも採取した。さらに、試料番号１１及び
１２の鋼では冷間圧延後の歪取り焼鈍を１０００〜１２
００℃の温度域で実施し、ミクロ観察用サンプルを採取
した。なお、冷間圧延で割れが発生した鋼板では、割れ
の無い健全部から上記サンプルを採取した。また、８％
を超えるＳｉ含有量の試料番号２１の鋼では、鋳込みま
まのインゴット全体に割れが発生していたため、熱間圧
延はできなかった。
【００２１】図１及び図２に、９５％，６５℃及び９８
％，１５０℃硫酸中での耐食性とＳｉ含有量との関係を
示す。図１及び図２によれば本環境では５％以上のＳｉ
含有により、腐食速度が著しく低下することがわかる。
％，１５０℃硫酸中での耐食性とＳｉ含有量との関係を
示す。図１及び図２によれば本環境では５％以上のＳｉ
含有により、腐食速度が著しく低下することがわかる。
【００２２】図３に、９５％，１００℃硫酸中での耐食
性及び３．５％ＮａＣｌ中での孔食電位とＣｒ含有量と
の関係を示す。図３によればＣｒ含有量が１０％未満に
なると、Ｓｉ含有量が８％程度であっても孔食電位は著
しく低下することがわかる。また、硫酸中での耐食性は
Ｃｒ含有量の増加に伴い向上するが、２５％を超えると
腐食速度は一定になることが理解される。
性及び３．５％ＮａＣｌ中での孔食電位とＣｒ含有量と
の関係を示す。図３によればＣｒ含有量が１０％未満に
なると、Ｓｉ含有量が８％程度であっても孔食電位は著
しく低下することがわかる。また、硫酸中での耐食性は
Ｃｒ含有量の増加に伴い向上するが、２５％を超えると
腐食速度は一定になることが理解される。
【００２３】図４及び図５に、９５％，１００℃硫酸中
での耐食性とＣｕ含有量及びＭｏ含有量との関係を各々
示す。図４及び図５によればＣｕを０．５％以上、ある
いはＭｏを０．２％以上添加すると、９５％，１００℃
硫酸中での腐食速度は著しく低下する。しかし、その含
有量がＣｕでは３％、Ｍｏでは２％を超えると腐食速度
は一定になることがわかる。
での耐食性とＣｕ含有量及びＭｏ含有量との関係を各々
示す。図４及び図５によればＣｕを０．５％以上、ある
いはＭｏを０．２％以上添加すると、９５％，１００℃
硫酸中での腐食速度は著しく低下する。しかし、その含
有量がＣｕでは３％、Ｍｏでは２％を超えると腐食速度
は一定になることがわかる。
【００２４】図６に、９５％，１００℃及び９８％，２
２０℃硫酸中での耐食性とＰｄ含有量との関係を示す。
図６によれば９５％，１００℃及び９８％，２２０℃硫
酸中での耐食性は、０．００５％以上のＰｄ添加により
向上することがわかる。しかし、その含有量が１．０％
を超えると腐食速度は一定になる。
２０℃硫酸中での耐食性とＰｄ含有量との関係を示す。
図６によれば９５％，１００℃及び９８％，２２０℃硫
酸中での耐食性は、０．００５％以上のＰｄ添加により
向上することがわかる。しかし、その含有量が１．０％
を超えると腐食速度は一定になる。
【００２５】図７に、脆化相の体積率、冷間圧延時の割
れの有無、引張試験での伸び及びシャルピー衝撃試験に
おける０℃の吸収エネルギと成分との関係を示す。図７
によれば脆化相の体積率は上記（３）式の値Ｆｐ（％）
と良く対応していることがわかる。また、この値が５以
上になると冷間圧延時に割れが発生するとともに、鋼板
の伸び及び吸収エネルギが著しく低下し、構造用材料と
しては不適格であることが理解される。
れの有無、引張試験での伸び及びシャルピー衝撃試験に
おける０℃の吸収エネルギと成分との関係を示す。図７
によれば脆化相の体積率は上記（３）式の値Ｆｐ（％）
と良く対応していることがわかる。また、この値が５以
上になると冷間圧延時に割れが発生するとともに、鋼板
の伸び及び吸収エネルギが著しく低下し、構造用材料と
しては不適格であることが理解される。
【００２６】図８に、試料番号１１及び１２の鋼の脆化
相の体積率及び硬さと焼鈍温度との関係を示す。図８に
よれば鋼１１及び１２ともに、冷間圧延後の焼鈍温度が
１０５０℃未満あるいは１１５０℃を超えると、脆化相
の体積率が圧延ままに比べ増加し、十分に軟化しないこ
とがわかる。 実施例１ 表２に示す化学成分の１３t ×１４０φの熱間押出し鋼
管（試料番号１〜４が本発明鋼成分、試料番号５〜８が
比較鋼成分）を素材として、冷間引抜き２回、冷間圧延
１回により７t ×６５φの継目無鋼管を製造した。な
お、冷間加工後は毎回、表３に示す温度で歪取り焼鈍を
実施した（試料番号イ〜ニは本発明方法、試料番号ホ〜
チは比較鋼成分で歪み取り焼鈍温度が本発明方法のも
の、試料番号リ〜ヲは本発明鋼成分で歪み取り焼鈍温度
が本発明方法から外れるもの）。さらに、継目無鋼管の
割れの有無を目視観察し、腐食試験サンプル（３t ×１
５w ×５０l ）、引張試験片（４φ、ＧＬ＝１６ｍｍ）
及び２ｍｍＶノッチ付きシャルピー衝撃試験片（ハーフ
サイズ）を採取した。
相の体積率及び硬さと焼鈍温度との関係を示す。図８に
よれば鋼１１及び１２ともに、冷間圧延後の焼鈍温度が
１０５０℃未満あるいは１１５０℃を超えると、脆化相
の体積率が圧延ままに比べ増加し、十分に軟化しないこ
とがわかる。 実施例１ 表２に示す化学成分の１３t ×１４０φの熱間押出し鋼
管（試料番号１〜４が本発明鋼成分、試料番号５〜８が
比較鋼成分）を素材として、冷間引抜き２回、冷間圧延
１回により７t ×６５φの継目無鋼管を製造した。な
お、冷間加工後は毎回、表３に示す温度で歪取り焼鈍を
実施した（試料番号イ〜ニは本発明方法、試料番号ホ〜
チは比較鋼成分で歪み取り焼鈍温度が本発明方法のも
の、試料番号リ〜ヲは本発明鋼成分で歪み取り焼鈍温度
が本発明方法から外れるもの）。さらに、継目無鋼管の
割れの有無を目視観察し、腐食試験サンプル（３t ×１
５w ×５０l ）、引張試験片（４φ、ＧＬ＝１６ｍｍ）
及び２ｍｍＶノッチ付きシャルピー衝撃試験片（ハーフ
サイズ）を採取した。
【００２７】この鋼管の冷間加工時の割れの有無、引張
試験での伸び、シャルピー衝撃試験における０℃の吸収
エネルギ及び高温高濃度硫酸中での腐食速度を表３に併
せて示す。表３によれば、本発明法で製造した高Ｓｉ含
有ステンレス継目無鋼管は割れの発生もなく、９５％，
６５℃以上の硫酸、９８％，１５０℃以上の硫酸中で良
好な耐食性を有し、延靭性にも優れていることがわか
る。特に、Ｃｕ，Ｍｏ，Ｐｄのいずれか１種以上を含有
した鋼種では９５％，１００℃硫酸中でも耐食性に優れ
ることが理解される。
試験での伸び、シャルピー衝撃試験における０℃の吸収
エネルギ及び高温高濃度硫酸中での腐食速度を表３に併
せて示す。表３によれば、本発明法で製造した高Ｓｉ含
有ステンレス継目無鋼管は割れの発生もなく、９５％，
６５℃以上の硫酸、９８％，１５０℃以上の硫酸中で良
好な耐食性を有し、延靭性にも優れていることがわか
る。特に、Ｃｕ，Ｍｏ，Ｐｄのいずれか１種以上を含有
した鋼種では９５％，１００℃硫酸中でも耐食性に優れ
ることが理解される。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、９５
％硫酸中においては６５〜１００℃、９８％硫酸中では
１５０〜２２０℃の環境で良好な耐食性を有し、かつ構
造用材料としての延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス
継目無鋼管を冷間圧延または引抜きによって容易に得ら
れる効果がある。したがって、硫酸製造プラントの乾燥
塔、吸収塔等の配管類に利用できるステンレス鋼管の提
供が可能となる。
％硫酸中においては６５〜１００℃、９８％硫酸中では
１５０〜２２０℃の環境で良好な耐食性を有し、かつ構
造用材料としての延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス
継目無鋼管を冷間圧延または引抜きによって容易に得ら
れる効果がある。したがって、硫酸製造プラントの乾燥
塔、吸収塔等の配管類に利用できるステンレス鋼管の提
供が可能となる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【図１】本発明の実験例１による鋼の９５％，６５℃硫
酸中での耐食性とＳｉ含有量との関係を示す図。
酸中での耐食性とＳｉ含有量との関係を示す図。
【図２】実験例１による鋼の９８％，１５０℃硫酸中で
の耐食性とＳｉ含有量との関係を示す図。
の耐食性とＳｉ含有量との関係を示す図。
【図３】同じく実験例１による鋼の９５％，１００℃硫
酸中での耐食性及び３．５％ＮａＣｌ中での孔食電位と
Ｃｒ含有量との関係を示す図。
酸中での耐食性及び３．５％ＮａＣｌ中での孔食電位と
Ｃｒ含有量との関係を示す図。
【図４】実験例１による鋼の９５％，１００℃硫酸中で
の耐食性とＣｕ含有量との関係を示す図。
の耐食性とＣｕ含有量との関係を示す図。
【図５】同じく実験例１による鋼の９５％，１００℃硫
酸中での耐食性とＭｏ含有量との関係を示す図。
酸中での耐食性とＭｏ含有量との関係を示す図。
【図６】実験例１による鋼の９５％，１００℃及び９８
％，２２０℃硫酸中での耐食性とＰｄ含有量との関係を
示す図。
％，２２０℃硫酸中での耐食性とＰｄ含有量との関係を
示す図。
【図７】同じく実験例１による鋼の脆化相の体積率、冷
間圧延時の割れの有無、引張試験での伸び及びシャルビ
ー衝撃試験における０℃の吸収エネルギと成分との関係
を示す図。
間圧延時の割れの有無、引張試験での伸び及びシャルビ
ー衝撃試験における０℃の吸収エネルギと成分との関係
を示す図。
【図８】実験例１による鋼１１及び１２の脆化相の体積
率及び硬さと焼鈍温度との関係を示す図。
率及び硬さと焼鈍温度との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 泰男 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 江原 隆一郎 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 中本 英雄 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 山田 義和 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 長野 肇 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 中村 誠 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０８％以下と、Ｓ
ｉ：５．０〜８．０％と、Ｍｎ：２．０％以下と、Ｎ
ｉ：１０〜３５％と、Ｃｒ：１０〜２５％と、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなり、かつＣｒ，Ｓｉ及びＮｉ
含有量が（１）式を満たす冷間仕上継目無鋼管を製造す
るに際し、歪取り焼鈍を１０５０〜１１５０℃の温度域
で行う耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継
目無鋼管の製造方法。 Ｃｒ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（１） - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０８％以下と、Ｓ
ｉ：５．０〜８．０％と、Ｍｎ：２．０％以下と、Ｎ
ｉ：１０〜３５％と、Ｃｒ：１０〜２５％と、Ｃｕ：
０．５〜３．０％、Ｍｏ：０．２〜２．０％及びＰｄ：
０．００５〜１．０％からなる群から選択された１種以
上と、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、かつＣ
ｒ，Ｍｏ，Ｓｉ及びＮｉ含有量が（２）式を満たす冷間
仕上継目無鋼管を製造するに際し、歪取り焼鈍を１０５
０〜１１５０℃の温度域で行うことを特徴とする耐食
性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管の
製造方法。 Ｃｒ(%) ＋Ｍｏ(%) ＋３×Ｓｉ(%) −Ｎｉ(%) −１４＜５ …（２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20391893A JP3177555B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20391893A JP3177555B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754047A true JPH0754047A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3177555B2 JP3177555B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=16481853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20391893A Expired - Fee Related JP3177555B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 耐食性、延靭性に優れた高Ｓｉ含有ステンレス継目無鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177555B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1141432A1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-10-10 | Ati Properties, Inc. | Corrosion resistant austenitic stainless steel |
| EP1764422A1 (de) * | 2005-09-15 | 2007-03-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von austenitischen Stählen und daraus hergestellte Verdichtergehäuse |
| CN103846304A (zh) * | 2012-11-28 | 2014-06-11 | 常州盛德无缝钢管有限公司 | 一种nd钢无缝钢管生产工艺 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP20391893A patent/JP3177555B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1141432A1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-10-10 | Ati Properties, Inc. | Corrosion resistant austenitic stainless steel |
| EP1141432A4 (en) * | 1998-12-17 | 2002-06-05 | Ati Properties Inc | CORROSION-RESISTANT AUSTENITIC STAINLESS STEEL |
| JP2007284799A (ja) * | 1998-12-17 | 2007-11-01 | Ati Properties Inc | 耐食性オーステナイト系ステンレス鋼 |
| EP1764422A1 (de) * | 2005-09-15 | 2007-03-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von austenitischen Stählen und daraus hergestellte Verdichtergehäuse |
| CN103846304A (zh) * | 2012-11-28 | 2014-06-11 | 常州盛德无缝钢管有限公司 | 一种nd钢无缝钢管生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3177555B2 (ja) | 2001-06-18 |
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