JPH0819462B2 - 耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼板の製造方法Info
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- JPH0819462B2 JPH0819462B2 JP1215685A JP21568589A JPH0819462B2 JP H0819462 B2 JPH0819462 B2 JP H0819462B2 JP 1215685 A JP1215685 A JP 1215685A JP 21568589 A JP21568589 A JP 21568589A JP H0819462 B2 JPH0819462 B2 JP H0819462B2
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Description
フェライト相およびオーステナイト相の2相混合組織を
有する高Cr2相ステンレス鋼(以下、2相ステンレス鋼
という)板の製造方法に関するものである。
に優れているところから化学プラントなどに用いられて
おり、またSUS329 J1およびSUS329 J2LとしてJIS化もさ
れている。この2相ステンレス鋼の特性をさらに改善す
るために、今までは主として成分組成の面から種々検討
がなされ、特公昭51−43807号公報、特開昭52−716号公
報、特開昭51−117916号公報などに示される2相ステン
レス鋼が提案され、本発明者も、特公昭59−14099号公
報で提案している。
−連続鋳造−熱間圧延−熱処理−冷間圧延−熱処理とい
う工程がとられ、材料の特性が成分のみならずその製造
方法にも大きく影響されることもまた周知である。
成分組成の調整により改善しようとする提案は多数なさ
れているが、上記2相ステンレス鋼の耐孔食性を組織制
御により改善しようとする提案はなされておらず、上記
成分組成の調整のみによる2相ステンレス鋼の耐孔食性
の向上には限界があった。
食性についての研究を行っていたところ、下記の知見を
得たのである。
オーステナイト相が分散した微細組織を有しており、上
記オーステナイト相の平均結晶粒径は通常10〜50μm程
度であるが、上記オーステナイト相を、これよりも一層
微細な平均粒径:5μm以下にすると、通常の成分組成か
ら予想される耐孔食性よりもはるかに優れた耐孔食性を
もつ、 (2) 3〜20容量%のσ相を含む2相ステンレス鋼の
出発材に冷間あるいは温間で総圧下率40%以上の圧延を
施した2相ステンレス鋼圧延材を、 750〜950℃の温度域を全熱処理時間の1/3以下の時間
をかけて連続的に昇温しながら通過し、ついで980℃〜1
100℃の範囲内の所定の温度で全熱処理時間の1/6以下の
時間をかけて均熱処理したのち、急冷するとフェライト
基地中に分散するオーステナイト相の平均粒径は5μm
以下となる、 という知見を得たのである。
あって、 3〜20容量%のσ相を含む2相ステンレス鋼出発材に
総圧下率:40%以上の冷間または温間圧延を施した2相
ステンレス鋼圧延材を750〜950℃の温度域を全熱処理時
間の1/3以下の時間をかけて連続的に昇温しながら通過
せしめ、980℃〜1100℃の範囲内の所定の温度で全熱処
理時間の1/6以下の時間をかけて均熱処理し、ついで、
急冷する耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼の製造方
法、 に特徴を有するものである。
方法で用いる素材としては、JISで規定されるSUS329
J1,SUS329 J2Lなどでよく、特に限定されるものではな
いが、特公昭59−14099号公報に記載の、重量%で、 C:0.02%以下、Si:2.0%以下、 Mn:3.0%以下、Ni:3〜10%、 Cr:20〜35%、Mo:0.5〜6.0%、 N:0.08〜0.3%、 W,Vの何れか少なくとも1種:0.03〜2.0%、 B:0.0005〜0.01%、S:0.005%以下、 を含有し、さらに必要に応じて Cu:2.0%以下、 を含有し、残部実質的にFeよりなる2相ステンレス鋼を
用いると、成分組成の効果と微細なオーステナイト相と
が相乗的に作用し、最も好ましい効果が得られる。
が3〜20容量%含有した3相混在のステンレス鋼を出発
材として用いることが必要である。上記σ相を含む3相
混在のステンレス鋼を出発材として用いると、σ相はビ
ッカース硬度が300以上と非常に硬いため、フェライト
相およびオーステナイト相のマトリックスとの硬度差が
大きく、またすべり系が異なるのでその後の圧延時にσ
相の周囲に多量の歪が導入され、σ相の存在しない出発
材よりも多くエネルギーを導入することができる。しか
し、このσ相は、その後の熱処理時に大きな歪量によっ
て促進される拡散によって急速に消滅し、温度:980〜11
00℃で均熱処理することにより完全にフェライト相およ
びオーステナイト相からなる微細2相組織となるのでσ
相が残留することはない。上記3相混在組織に含まれる
σ相を3〜20容量%に限定した理由は、3容量%未満で
はσ相の存在による歪の導入が十分ではなく、20容量%
を越えるとσ相脆化が著しくなり、圧延そのものが不可
能になるからである。上記出発材の組織をフェライト
相、オーステナイト相およびσ相の3相混在組織とする
ためには、熱間圧延コイルの冷却を制御することで可能
となる。
在組織を有するステンレス鋼の出発材を、まず、圧下
率:40%以上、好ましくは60%以上で冷間または温間圧
延して厚さ:tmmの圧延材を製造する。ここで温間圧延と
は、温度:50〜350℃で圧延を施すことをいう。上記圧下
率を40%以上とした理由は、圧下率が40%未満であると
上記圧延材に導入される歪量が十分でなく、その後の熱
処理において微細組織を得ることが不可能となるためで
ある。
上記熱処理は、上記圧延材を、 常温から750〜950℃の温度域に加熱する工程、 上記750〜950℃の温度域を連続的に昇温せしめる工
程、 980〜1100℃の温度域で均熱処理する工程、および 上記均熱処理後、冷却速度:100℃/秒以上で急冷する
工程、 から構成され、上記熱処理するに必要な全熱処理時間を
T秒とすると、Tは、100t秒を越え200t秒未満、すなわ
ち100t<T<200t(但し、tは圧延材の厚さ)に制限さ
れる。全熱処理時間Tが100t秒以下であると回復および
再結晶が十分でなく、一方、200t秒以上であると結晶粒
が粗大化するために好ましくない。
し、この温度域を連続的に昇温させながら上記圧延材を
通過せしめることが必要であり、上記温度域のある所定
の温度に保持しながら通過せしめることは好ましくな
い。上記圧延材を上記750〜950℃の温度域に全熱処理時
間Tの1/3を越えて長時間存在すると、σ相の析出ある
いはσ相が析出しない場合でもσ相析出の前段階として
粗な変調構造をとることが考えられ、このとき圧延によ
って導入された歪エネルギーがこれらの作用のために一
部あるいはすべて解放されてしまい、目的である平均結
晶粒径:5μm以下の微細なオーステナイト相がフェライ
ト基地中に均一に再結晶することができなくなる。した
がって、上記750〜950℃の温度域の滞留時間は、全熱処
理時間Tの1/3以下、好ましくは1/20以上1/3以下に定め
た。
ス鋼の通常の焼鈍温度域であり、この温度域を全熱処理
時間Tの1/6以下の時間で均熱処理すると再結晶終了
後、結晶粒成長を生ずる前に熱処理を終了させることが
でき、全熱処理時間Tの1/6を越える時間で均熱処理す
ると再結晶後、結晶粒の粗大化が生じるので好ましくな
い。
処理時間は、全熱処理時間の1/6以下、好ましくは1/20
以上1/6以下に定めた。
/秒以上の冷却速度で急冷する。この急冷は具体的には
水冷が好ましく、上記冷却速度が100℃/秒未満では再
結晶後の結晶粒の粗大化を短時間で阻止することができ
ないので好ましくない。
イト基地中に分散する微細なオーステナイト相結晶粒の
平均結晶粒径は、5μm以下となり、この2相ステンレ
ス鋼は、通常の成分組成から予想される耐孔食性よりも
はるかに優れた耐孔食性を有する。その理由として、 (1) 微細で均一にオーステナイト相が分散した2相
組織であるために、2相ステンレス鋼特有の相間の電気
化学的作用が有効に働く。
ランスが耐孔食性向上に都合のよいように、すなわち巨
視的に平均化された成分偏析が寄与している。
造しても、微細なオーステナイト相の平均結晶粒径を0.
1μm未満とすることは極めて正確な制御を必要とする
ためにまた、このような組織を安定して再現することは
非常に困難であるために工場生産には適さず経済的では
ない。したがって、この発明の耐孔食性に優れた2相ス
テンレス鋼の微細なオーステナイト相の平均結晶粒径
は、実用的には0.1μm以上5μm以下とするのが好ま
しい。
する。
のち、連続鋳造し、第1表に示される成分組成を有する
供試材のスラブを製造した。
し、第2表に示される板厚を有する2相ステンレス鋼出
発材を製造し、この2相ステンレス鋼出発材のσ相の割
合の画像処理により測定してその結果を第2表に示し
た。かかる2相ステンレス鋼出発材を第2表に示される
条件で圧延して板厚:tmmの圧延材を製造し、この圧延材
を第2表に示される熱処理条件にて熱処理し、第2表に
示される本発明2相ステンレス鋼板1〜11および比較2
相ステンレス鋼板1〜6を製造した。
後圧延および熱処理を施さない出発材を従来2相ステン
レス鋼板として用意した。
ンレス鋼板1〜6および従来2相ステンレス鋼板を金属
顕微鏡により組織観察し、フェライト基地中に分散して
いるオーステナイト相の平均結晶粒径を画像処理により
測定してその結果を第2表に示し、ついで、これら2相
ステンレス鋼板の耐食性を評価するために、温度:70
℃,濃度:3.5%のNaCl溶液における孔食電位を測定し、
それらの結果を第2表に示した。
較2相ステンレス鋼板1の金属組織を400倍の顕微鏡写
真に撮り、これら写真をそれぞれ第1図および第2図に
示した。
の金属顕微鏡組織写真から、この発明の条件をみたす圧
延および熱処理した本発明2相ステンレス鋼板1〜11
は、いずれも圧延および熱処理を施さない従来2相ステ
ンレス鋼板よりも、フェライト基地中に分散するオース
テナイト相の平均結晶粒径が小さく、孔食電位を高いこ
とから耐孔食性が優れていることがわかる。また、この
発明の条件から外れた条件(第2表において、この発明
の条件から外れた値に※印を付して区別した)で圧延お
よび熱処理しても、平均結晶粒径:5μm以下の微細なオ
ーステナイト相は得られないこともわかり、平均結晶粒
径:5μmを越えるオーステナイト相を有する比較2相ス
テンレス鋼板1〜6は、いずれも孔食電位が相対的に低
く耐孔食性が劣ることがわかる。
れた耐孔食性を示すことから、各種プラントおよび各種
機器の材料に使用されて、長期にわたって優れた 効果を奏し、産業の発展に大いに貢献しうるものであ
る。
織写真、 第2図は、比較2相ステンレス鋼板1の金属顕微鏡組織
写真。
Claims (1)
- 【請求項1】3〜20容量%のσ相を含む2相ステンレス
鋼の出発材を総圧下率:40%以上の冷間または温間圧延
して板厚:tmmの圧延材を製造し、この板厚:tmmの圧延材
を、100t秒を越え200t秒未満の全熱処理時間で熱処理す
る耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼板の製造方法であ
って、上記熱処理は、 750〜950℃の温度域を連続的に昇温しながら上記全熱処
理時間の1/3以下の時間で通過せしめる工程、 980〜1100℃の温度域で上記全熱処理時間の1/6以下の時
間をかけて均熱処理する工程、 および、100℃/秒以上の冷却速度で急冷する工程、 を含むことを特徴とする耐孔食性に優れた2相ステンレ
ス鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1215685A JPH0819462B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1215685A JPH0819462B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0379742A JPH0379742A (ja) | 1991-04-04 |
JPH0819462B2 true JPH0819462B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=16676464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1215685A Expired - Lifetime JPH0819462B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 耐孔食性に優れた2相ステンレス鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0819462B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5924297B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2016-05-25 | 株式会社豊田中央研究所 | 高耐食性金属部材およびその製造方法 |
JP6482074B2 (ja) * | 2014-09-02 | 2019-03-13 | 日本冶金工業株式会社 | 二相ステンレス鋼板とその製造方法 |
KR101668532B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2016-10-24 | 주식회사 포스코 | 항복강도 및 충격인성이 우수한 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조방법 |
US10793930B2 (en) | 2016-02-17 | 2020-10-06 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic-austenitic two-phase stainless steel material and method for manufacturing same |
CN115852268B (zh) * | 2022-12-28 | 2024-06-18 | 广东省科学院新材料研究所 | 高强度耐腐蚀抗裂钢及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6270518A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硝酸性2相ステンレス鋼の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-22 JP JP1215685A patent/JPH0819462B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0379742A (ja) | 1991-04-04 |
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