JPH0772326B2 - 粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフエライト系ステンレス鋼 - Google Patents
粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフエライト系ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPH0772326B2 JPH0772326B2 JP61092223A JP9222386A JPH0772326B2 JP H0772326 B2 JPH0772326 B2 JP H0772326B2 JP 61092223 A JP61092223 A JP 61092223A JP 9222386 A JP9222386 A JP 9222386A JP H0772326 B2 JPH0772326 B2 JP H0772326B2
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- stainless steel
- corrosion resistance
- phosphoric acid
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、粗製リン酸環境で使用するフェライトステ
ンレス鋼に関するものである。
ンレス鋼に関するものである。
リン酸は、通常硫酸を使用した湿式プロセスにて製造さ
れ、大半の用途は肥料原料といわれる。湿式プロセスに
よると、リン鉱石中の不純物（P2O5以外の塩化物、フッ
化物、硫酸塩、酸化物等）の多くがそのままリン酸に混
入する。（湿式プロセスによるリン酸を湿式リン酸と呼
び、以下WPAと称す。） 即ち、リン鉱石の品位．組成がその産地によって異なる
結果、WPAの不純物濃度はおおよそ、H2SO4:2.0〜4.5
％、F-:0.1〜1.0％、Fe2O3:0.2〜1.5％、Al2O3:0.2〜1.
6％、MgO:2.5％以下、CaO:0.5％以下、Cl-:0.05％以下
等の範囲で変動する。
れ、大半の用途は肥料原料といわれる。湿式プロセスに
よると、リン鉱石中の不純物（P2O5以外の塩化物、フッ
化物、硫酸塩、酸化物等）の多くがそのままリン酸に混
入する。（湿式プロセスによるリン酸を湿式リン酸と呼
び、以下WPAと称す。） 即ち、リン鉱石の品位．組成がその産地によって異なる
結果、WPAの不純物濃度はおおよそ、H2SO4:2.0〜4.5
％、F-:0.1〜1.0％、Fe2O3:0.2〜1.5％、Al2O3:0.2〜1.
6％、MgO:2.5％以下、CaO:0.5％以下、Cl-:0.05％以下
等の範囲で変動する。
WPAを専門に運搬する場合その腐食性のために、従来で
はゴムライニング材をタンクに使用する例が多かった
が、最近ではタンクの汎用性とメンテナンスフリーを目
的としてステンレス鋼の使用が検討されつつある。然
し、最大の問題はステンレス鋼の耐食性である。
はゴムライニング材をタンクに使用する例が多かった
が、最近ではタンクの汎用性とメンテナンスフリーを目
的としてステンレス鋼の使用が検討されつつある。然
し、最大の問題はステンレス鋼の耐食性である。
WPAの不純物のうち塩素イオンとフッ素イオンは、ステ
ンレス鋼の耐食性を劣化させることが知られており、0.
5％F-を含有する条件では0.03％Cl-以上になると、316
タイプのステンレス鋼は激しく腐食する。一方、ステン
レス鋼のCrとMoの含有量を増すとWPA中の耐食性は向上
することが知られているが、WPAで予想されるF-.Cl-濃
度に対する耐食性に必要なCr.Mo量が不明であると共
に、一般の耐酸用ステンレス鋼はオーステワイト系のた
めCr.Mo量の増加と共に高価なNi量を増すことも必要と
なり、素材費の高価格化を招来する。
ンレス鋼の耐食性を劣化させることが知られており、0.
5％F-を含有する条件では0.03％Cl-以上になると、316
タイプのステンレス鋼は激しく腐食する。一方、ステン
レス鋼のCrとMoの含有量を増すとWPA中の耐食性は向上
することが知られているが、WPAで予想されるF-.Cl-濃
度に対する耐食性に必要なCr.Mo量が不明であると共
に、一般の耐酸用ステンレス鋼はオーステワイト系のた
めCr.Mo量の増加と共に高価なNi量を増すことも必要と
なり、素材費の高価格化を招来する。
以上の状況を鑑みると、WPA用ステンレス鋼として経済
的で最も厳しい腐食性が予想されるWPA中で優れた耐食
性を示し、且つNiの使用を省略した安価なステンレス鋼
の開発が望まれている。
的で最も厳しい腐食性が予想されるWPA中で優れた耐食
性を示し、且つNiの使用を省略した安価なステンレス鋼
の開発が望まれている。
本発明は、湿式リン酸のプロセスに用いる従来の耐食性
における問題点を解決するにあり、316タイプのステン
レス鋼が腐食するような厳しい条件でも良好な耐食性を
示すステンレス鋼を提供することを目的とする。
における問題点を解決するにあり、316タイプのステン
レス鋼が腐食するような厳しい条件でも良好な耐食性を
示すステンレス鋼を提供することを目的とする。
本発明は、次に示す第１〜第２発明からなるものであ
る。即ち、 第１発明は、 重量基準にて、C;0.04％以下、Si;1.00％以下、Mn;1.00
％以下、P;0.06％以下、S;0.03％以下、Ni;6.0％以下、
Cr;19.0〜28.0％、Mo;1.0〜6.0％、N;0.03％以下を含有
し、残部が鉄及び不可避不純物からなり、且つ i:Moが1.0％以上2.0％未満では −３×Mo＋25.0＜％Ci≦28.0を ii:Moが2.0〜6.0％では 19.0＜％Ci≦28.0を 夫々満足することを特徴とする粗製リン酸中で優れた耐
食性を有するフェライト系ステンレス鋼であり、 第２発明は、前記第１発明の成分に更にNb;10×％Ｃ〜
0.8％、Ti;5×％Ｃ〜0.8％の一種または二種を含有する
粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフェライト系ステ
ンレス鋼である。
る。即ち、 第１発明は、 重量基準にて、C;0.04％以下、Si;1.00％以下、Mn;1.00
％以下、P;0.06％以下、S;0.03％以下、Ni;6.0％以下、
Cr;19.0〜28.0％、Mo;1.0〜6.0％、N;0.03％以下を含有
し、残部が鉄及び不可避不純物からなり、且つ i:Moが1.0％以上2.0％未満では −３×Mo＋25.0＜％Ci≦28.0を ii:Moが2.0〜6.0％では 19.0＜％Ci≦28.0を 夫々満足することを特徴とする粗製リン酸中で優れた耐
食性を有するフェライト系ステンレス鋼であり、 第２発明は、前記第１発明の成分に更にNb;10×％Ｃ〜
0.8％、Ti;5×％Ｃ〜0.8％の一種または二種を含有する
粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフェライト系ステ
ンレス鋼である。
本発明の、粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフェラ
イト系ステンレス鋼中に含有する各成分の限定利用につ
いて次に述べる。
イト系ステンレス鋼中に含有する各成分の限定利用につ
いて次に述べる。
C:ステンレス鋼の粒界腐食感受性を高める元素であるた
め、Ｃ含有量を0.04％以下に限定した。
め、Ｃ含有量を0.04％以下に限定した。
Si:脱酸のために必要な元素で、耐酸性の向上にも有効
な元素であるため、その含有量を1.00％以下に限定し
た。
な元素であるため、その含有量を1.00％以下に限定し
た。
Mn:この元素は鋼中のＳと結合して局部腐食の起点とな
るMnSを形成するので少ない方が望ましいが、1.00％以
下に含有量を限定すれば実用上の問題はない。
るMnSを形成するので少ない方が望ましいが、1.00％以
下に含有量を限定すれば実用上の問題はない。
P:ステンレス鋼の粒界腐食感受性を上げ、また熱間加工
性にも悪影響を及ぼすため、少ない方が望ましい。但し
0.1％以下にすれば、実用上問題を生じないので、その
有有量を0.06％以下に限定した。
性にも悪影響を及ぼすため、少ない方が望ましい。但し
0.1％以下にすれば、実用上問題を生じないので、その
有有量を0.06％以下に限定した。
S:熱間加工性と耐局部腐食性を増すためには少ない方が
望ましいので、その含有量を0.03％以下に限定した。
望ましいので、その含有量を0.03％以下に限定した。
Ni:フェライト系ステンレス鋼では、靭性を高めるが、
余り多いと塩化物中の耐応力腐食割れ性を損なうので、
その含有量を6.0％以下に限定した。
余り多いと塩化物中の耐応力腐食割れ性を損なうので、
その含有量を6.0％以下に限定した。
Cr:ステンレス鋼の一般の耐食性を維持する基本元素で
あるため、その含有量は多い方が望ましいが、強腐食性
の腐食WPA中で所定の耐食性を得るため、その含有量は1
9.0％以上含有する必要があるが、28.0を超えると、そ
の効果は飽和するので経済性を考慮してその含有量を次
のように限定した。
あるため、その含有量は多い方が望ましいが、強腐食性
の腐食WPA中で所定の耐食性を得るため、その含有量は1
9.0％以上含有する必要があるが、28.0を超えると、そ
の効果は飽和するので経済性を考慮してその含有量を次
のように限定した。
i:Moが1.0％以上2.0％未満では −３×Mo＋25.0＜％Cr≦28.0を ii:Moが2.0〜6.0％では 19.0＜％Cr≦28.0を 夫々満足する含有量が最適である。
Mo:Crと共に含有させ、その添加量を増すと、一般の耐
食性を顕著に向上する。強腐食性のWPA中では1.0％以上
の含有でその優れた添加効果が現れ、6.0％を超えると
その効果は飽和するので、経済性を考慮して、その含有
量を1.0〜6.0％に限定した。
食性を顕著に向上する。強腐食性のWPA中では1.0％以上
の含有でその優れた添加効果が現れ、6.0％を超えると
その効果は飽和するので、経済性を考慮して、その含有
量を1.0〜6.0％に限定した。
N:フェライト系ステンレス鋼では、Cr窒化物等の析出に
起因した材質・耐食性の劣化に生じる。そのため0.03％
以下に限定した。
起因した材質・耐食性の劣化に生じる。そのため0.03％
以下に限定した。
以上が第１発明についての添加元素及びその数値限定理
由であるが、第２発明は第１発明添加元素に追加して必
要に応じTi,Nbの一種または二種を添加することが出来
る。
由であるが、第２発明は第１発明添加元素に追加して必
要に応じTi,Nbの一種または二種を添加することが出来
る。
Ti,Nb:ステンレス鋼中のＣをTiやNbの炭化物として固定
し耐粒界腐食性．靭性を改善する。そのためＣ含有量に
応じてTi,Nbの一種または二種を夫々10×％Ｃ以上、５
×％Ｃ以上加える。
し耐粒界腐食性．靭性を改善する。そのためＣ含有量に
応じてTi,Nbの一種または二種を夫々10×％Ｃ以上、５
×％Ｃ以上加える。
また、それらの最大添加量は夫々0.8％以下とする。
Ti,Nbの添加量は、鋼中のＣに対して一定量以上ないと
効果は現れず、0.8％を超えるとその効果は飽和するば
かりか、表面疵の原因にもなる。
効果は現れず、0.8％を超えるとその効果は飽和するば
かりか、表面疵の原因にもなる。
次に本発明の実施例について述べる。
表に本実施例において供された鋼の化学成分並びに腐食
速度を示す。
速度を示す。
表に示された組成のフェライト系ステンレス鋼、（何れ
も溶体化処理済み）について、以下の手順に従って腐食
試験を実施した。
も溶体化処理済み）について、以下の手順に従って腐食
試験を実施した。
試薬特級の薬品を用いて調製した実験室WPA（50％P2O5
＋３％SO4 2-＋0.5％Fe3+＋1.0％F-＋0.05％Cl-）を恒温
水槽で50℃に加熱しておき、機械加工・湿式研摩仕上げ
により製作した試験片を120時間浸漬して腐食減量を求
めた。
＋３％SO4 2-＋0.5％Fe3+＋1.0％F-＋0.05％Cl-）を恒温
水槽で50℃に加熱しておき、機械加工・湿式研摩仕上げ
により製作した試験片を120時間浸漬して腐食減量を求
めた。
耐食性の評価は、腐食減量から求めた腐食速度（g/m2.h
r）によった。
r）によった。
尚本実施例にて採用したWPA組成はその変動範囲で最も
多量のF-,Cl-を含むので、現在製造されているWPAのな
かで最も激しい腐食を再現するものの一つと思われる。
多量のF-,Cl-を含むので、現在製造されているWPAのな
かで最も激しい腐食を再現するものの一つと思われる。
JIS規格の316Lに相当するＭ鋼を始め、比較鋼は何れも
8.0g/m2.hr以上の激しい腐食を示す。これに対し、本発
明鋼は何れも0.2g/m2.hr未満に優れた耐食性を示した。
8.0g/m2.hr以上の激しい腐食を示す。これに対し、本発
明鋼は何れも0.2g/m2.hr未満に優れた耐食性を示した。
次に腐食速度と鋼組成（CrとMo）の関係を図に示す。
図示する如く、腐食速度が0.2g/m2.hr未満の優れた耐食
性を得るためには、CrとMoとを複合して含有することが
必要で、1.0％以上2.0％Mo未満の領域では、−３×Mo＋
25.0を超えるとCr量を必要とし、2.0％Mo〜6.0％Moでは
19.0％を超えるCr量を必要とする。
性を得るためには、CrとMoとを複合して含有することが
必要で、1.0％以上2.0％Mo未満の領域では、−３×Mo＋
25.0を超えるとCr量を必要とし、2.0％Mo〜6.0％Moでは
19.0％を超えるCr量を必要とする。
本発明の粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフェライ
ト系ステンレス鋼は、現用の316Lタイプのステンレス鋼
が腐食するような厳しい条件でも良好な耐食性を示すも
のである。
ト系ステンレス鋼は、現用の316Lタイプのステンレス鋼
が腐食するような厳しい条件でも良好な耐食性を示すも
のである。
図は、実施例における腐食速度と鋼組成との関係グラフ
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】重量基準にて、C;0.04％以下、Si;1.00％
以下、Mn;1.00％以下、P;0.06％以下、S;0.03％以下、N
i;6.0％以下、Cr;19.0〜28.0％、Mo;1.0〜6.0％、N;0.0
3％以下を含有し、残部が鉄及び不可避不純物からな
り、且つ i:Moが1.0％以上2.0％未満では −３×Mo＋25.0＜％Cr≦28.0を ii:Moが2.0〜6.0％では 19.0＜％Ci≦28.0を 夫々満足することを特徴とする粗製リン酸中で優れた耐
食性を有するフェライト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】重量基準にて、C;0.04％以下、Si;1.00％
以下、Mn;1.00％以下、P;0.06％以下、S;0.03％以下、N
i;6.0％以下、Cr;19.0〜28.0％、Mo;1.0〜6.0％、N;0.0
3％以下及びNb;10×％Ｃ〜0.8％、Ti;5×％Ｃ〜0.8％の
一種または二種を含有し、残部が鉄及び不可避不純物か
らなり、且つ i:Moが1.0％以上2.0％未満では −３×Mo＋25.0＜％Cr≦28.0を ii:Moが2.0〜6.0％では 19.0＜％Ci≦28.0を 夫々満足することを特徴とする粗製リン酸中で優れた耐
食性を有するフェライト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092223A JPH0772326B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフエライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092223A JPH0772326B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフエライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250156A JPS62250156A (ja) | 1987-10-31 |
| JPH0772326B2 true JPH0772326B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=14048440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61092223A Expired - Lifetime JPH0772326B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 粗製リン酸中で優れた耐食性を有するフエライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772326B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146557A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Nippon Steel Corp | 耐食性、成形性および溶接性に優れた燃料タンク用潤滑表面処理ステンレス鋼 |
| JP5992189B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2016-09-14 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐高温乳酸腐食性に優れたステンレス鋼及びその使用方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4850917A (ja) * | 1971-10-26 | 1973-07-18 | ||
| JPS4931523A (ja) * | 1972-07-24 | 1974-03-22 | ||
| JPS57114639A (en) * | 1976-04-27 | 1982-07-16 | Crucible Inc | Ferrite type stainless steel welded article |
| JPS59159974A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | フエライト系クロムステンレス鋼 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61092223A patent/JPH0772326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4850917A (ja) * | 1971-10-26 | 1973-07-18 | ||
| JPS4931523A (ja) * | 1972-07-24 | 1974-03-22 | ||
| JPS57114639A (en) * | 1976-04-27 | 1982-07-16 | Crucible Inc | Ferrite type stainless steel welded article |
| JPS59159974A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | フエライト系クロムステンレス鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62250156A (ja) | 1987-10-31 |
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