JPH09143614A - 耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼Info
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- JPH09143614A JPH09143614A JP30601895A JP30601895A JPH09143614A JP H09143614 A JPH09143614 A JP H09143614A JP 30601895 A JP30601895 A JP 30601895A JP 30601895 A JP30601895 A JP 30601895A JP H09143614 A JPH09143614 A JP H09143614A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】耐食性に優れた表面酸化皮膜を持ち、特に２０
０〜４００℃の高温環境での耐食性劣化の少ないフェラ
イト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】フェライト系ステンレス鋼の仕上焼鈍の際
に、濃化の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較し
てＣｒについては２倍以上、Ｓｉについては５倍以上で
あるＣｒ，Ｓｉ及びＢが濃化した酸化皮膜を生成させ
る。
０〜４００℃の高温環境での耐食性劣化の少ないフェラ
イト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】フェライト系ステンレス鋼の仕上焼鈍の際
に、濃化の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較し
てＣｒについては２倍以上、Ｓｉについては５倍以上で
あるＣｒ，Ｓｉ及びＢが濃化した酸化皮膜を生成させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐食性に優れた表面
酸化皮膜を有するフェライト系ステンレス鋼に関わるも
のであり、特に２００〜４００℃の高温環境で使用され
る場合の耐食性の劣化の少ないことを特徴とするもので
ある。これは、例えば給湯器や自動車排気系材料などで
の使用に対して有効である。
酸化皮膜を有するフェライト系ステンレス鋼に関わるも
のであり、特に２００〜４００℃の高温環境で使用され
る場合の耐食性の劣化の少ないことを特徴とするもので
ある。これは、例えば給湯器や自動車排気系材料などで
の使用に対して有効である。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車排気系部品、家庭用電気機
器、厨房器具、建築用材料などに耐食性、耐熱性の優れ
るフェライト系ステンレス鋼の需要が高まっており、例
えば、従来、Ａｌめっき鋼が使用されていた自動車マフ
ラーには、低Ｃｒフェライト系ステンレス鋼が使用され
るようになった。
器、厨房器具、建築用材料などに耐食性、耐熱性の優れ
るフェライト系ステンレス鋼の需要が高まっており、例
えば、従来、Ａｌめっき鋼が使用されていた自動車マフ
ラーには、低Ｃｒフェライト系ステンレス鋼が使用され
るようになった。
【０００３】しかし、最近のエンジンの高出力化に伴っ
て排ガス温度が上昇し、マフラーの最高到達温度は４０
０℃にまで達するようになったため、酸化が促進されて
表面の不働態皮膜が劣化し腐食が一層激しくなってき
た。そのため、低Ｃｒフェライト系ステンレス鋼では耐
食性が不足してきた。そこで、自動車の安全性、長寿命
化の観点から、より耐食性、耐熱性に優れた材料が求め
られるようになった。
て排ガス温度が上昇し、マフラーの最高到達温度は４０
０℃にまで達するようになったため、酸化が促進されて
表面の不働態皮膜が劣化し腐食が一層激しくなってき
た。そのため、低Ｃｒフェライト系ステンレス鋼では耐
食性が不足してきた。そこで、自動車の安全性、長寿命
化の観点から、より耐食性、耐熱性に優れた材料が求め
られるようになった。
【０００４】このような背景から、特開平３−２１９０
５５号公報で、Ｍｏを含有させてより耐食性を向上させ
た材料が提案された。Ｍｏにより母材の耐食性の向上は
なされたが、酸化による耐食性の劣化を考慮していない
ため、酸化が起きる環境での腐食に対しては、高価なＭ
ｏを含有させたのに見合うだけの効果は得られなかっ
た。
５５号公報で、Ｍｏを含有させてより耐食性を向上させ
た材料が提案された。Ｍｏにより母材の耐食性の向上は
なされたが、酸化による耐食性の劣化を考慮していない
ため、酸化が起きる環境での腐食に対しては、高価なＭ
ｏを含有させたのに見合うだけの効果は得られなかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐食性に優
れた表面酸化皮膜を持ち、特に２００〜４００℃の高温
環境での耐食性劣化の少ないフェライト系ステンレス鋼
を提供することを目的とする。
れた表面酸化皮膜を持ち、特に２００〜４００℃の高温
環境での耐食性劣化の少ないフェライト系ステンレス鋼
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らはフェライト
系ステンレス鋼の表面に形成される酸化皮膜と耐食性の
関係を種々の観点から調査・研究した。その結果、特定
の組成・構造を有する表面酸化皮膜は優れた耐食性を示
し、その皮膜を形成するためには材料の組成がそれに相
応するものでなければならないとの知見を得た。同時に
従来行なわれる仕上げ焼鈍後の酸洗を省略し、皮膜を形
成させた状態で使用することが必須である。
系ステンレス鋼の表面に形成される酸化皮膜と耐食性の
関係を種々の観点から調査・研究した。その結果、特定
の組成・構造を有する表面酸化皮膜は優れた耐食性を示
し、その皮膜を形成するためには材料の組成がそれに相
応するものでなければならないとの知見を得た。同時に
従来行なわれる仕上げ焼鈍後の酸洗を省略し、皮膜を形
成させた状態で使用することが必須である。
【０００７】本発明者らの実験結果では、露点：−５〜
−６０℃、成分：Ｈ2 が１〜２０容積％、残部Ｎ2 から
成る還元性雰囲気中で、７５０〜１０００℃、１０分以
下で仕上げ焼鈍を施した際に形成される表面酸化皮膜
に、Ｃｒ，ＳｉおよびＢが濃化している場合に、極めて
優れた耐食性が得られることが判明した。この表面酸化
皮膜を有するものは、仕上げ焼鈍後研磨処理を施し、表
面に不働態皮膜を形成させたものより優れた耐食性を示
した。さらに、この表面酸化皮膜を有するものは、自動
車マフラー環境のような２００〜４００℃の高温環境に
おかれた際の耐食性の劣化が著しく小さかった。
−６０℃、成分：Ｈ2 が１〜２０容積％、残部Ｎ2 から
成る還元性雰囲気中で、７５０〜１０００℃、１０分以
下で仕上げ焼鈍を施した際に形成される表面酸化皮膜
に、Ｃｒ，ＳｉおよびＢが濃化している場合に、極めて
優れた耐食性が得られることが判明した。この表面酸化
皮膜を有するものは、仕上げ焼鈍後研磨処理を施し、表
面に不働態皮膜を形成させたものより優れた耐食性を示
した。さらに、この表面酸化皮膜を有するものは、自動
車マフラー環境のような２００〜４００℃の高温環境に
おかれた際の耐食性の劣化が著しく小さかった。
【０００８】この表面酸化皮膜をＸ線光電子分光法（Ｘ
ＰＳ）および薄膜Ｘ線回折により詳細に検討すると、最
も耐食性に優れる表面酸化皮膜には、Ｃｒ（主にＣｒ2
Ｏ3）、ＳｉおよびＢの濃化層が見られ、Ｃｒあるいは
Ｓｉの濃化が最も大きい部分の濃度と基材の濃度との比
が、ある範囲を越えるものであった。その範囲は、濃化
の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較して、Ｃｒ
については２倍以上、Ｓｉについては５倍以上であっ
た。Ｂについての濃化は測定データの目視判定によるも
のであるが、濃化が確認されたものについて、耐食性の
向上が見られた。
ＰＳ）および薄膜Ｘ線回折により詳細に検討すると、最
も耐食性に優れる表面酸化皮膜には、Ｃｒ（主にＣｒ2
Ｏ3）、ＳｉおよびＢの濃化層が見られ、Ｃｒあるいは
Ｓｉの濃化が最も大きい部分の濃度と基材の濃度との比
が、ある範囲を越えるものであった。その範囲は、濃化
の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較して、Ｃｒ
については２倍以上、Ｓｉについては５倍以上であっ
た。Ｂについての濃化は測定データの目視判定によるも
のであるが、濃化が確認されたものについて、耐食性の
向上が見られた。
【０００９】Ｃｒは表層に緻密で安定な酸化物層を形成
し、腐食性イオンによる基材の腐食を防止する効果を持
つと考えられる。また、ＳｉはＣｒ2 Ｏ3 皮膜と基材の
界面に濃化し、両者の密着性を向上させて、結果的に耐
食性を改善させるものと考えられる。Ｂは、その理由が
明確にはなっていないが、表面酸化皮膜へ濃化した場合
と濃化がない場合と比較して耐食性は著しく向上する。
Ｃｒの場合、濃化層と基材の濃度比が、２倍未満である
と表層に安定なＣｒ2 Ｏ3 皮膜を形成することができ
ず、優れた耐食性が得られない。Ｓｉは、濃化層と基材
の濃度比が５倍未満であるとＣｒ2 Ｏ3 皮膜と基材の密
着性を向上させるのに充分なＳｉＯ2 皮膜を形成するこ
とができず、優れた耐食性が得られない。
し、腐食性イオンによる基材の腐食を防止する効果を持
つと考えられる。また、ＳｉはＣｒ2 Ｏ3 皮膜と基材の
界面に濃化し、両者の密着性を向上させて、結果的に耐
食性を改善させるものと考えられる。Ｂは、その理由が
明確にはなっていないが、表面酸化皮膜へ濃化した場合
と濃化がない場合と比較して耐食性は著しく向上する。
Ｃｒの場合、濃化層と基材の濃度比が、２倍未満である
と表層に安定なＣｒ2 Ｏ3 皮膜を形成することができ
ず、優れた耐食性が得られない。Ｓｉは、濃化層と基材
の濃度比が５倍未満であるとＣｒ2 Ｏ3 皮膜と基材の密
着性を向上させるのに充分なＳｉＯ2 皮膜を形成するこ
とができず、優れた耐食性が得られない。
【００１０】このように、表面酸化皮膜にＣｒ，Ｓｉお
よびＢが、ある組成を持って濃化しているフェライト系
ステンレス鋼は、極めて優れた耐食性を示し、この皮膜
はある一定の仕上焼鈍条件によってのみ生成され、鋼の
化学成分も重要な因子であるという知見を得た。本発明
の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼は、以上の
知見に基づき、前記目的を達成するためになされたもの
である。その技術手段は、次のとおりである。すなわ
ち、重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．１％以
上、１．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．０５
％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１０％以上、２５
％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｎｂ：０．００２％以
上、０．０２％以下、Ｂ：０．０００３％以上、０．０
０２５％以下、Ｔｉ：６×（Ｃ％＋Ｎ％）以上、０．５
％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なり、表層の酸化皮膜にＣｒ，ＳｉおよびＢの濃化層を
持ち、濃化の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較
してＣｒについては２倍以上、Ｓｉについては５倍以上
であることを特徴とするものである。
よびＢが、ある組成を持って濃化しているフェライト系
ステンレス鋼は、極めて優れた耐食性を示し、この皮膜
はある一定の仕上焼鈍条件によってのみ生成され、鋼の
化学成分も重要な因子であるという知見を得た。本発明
の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼は、以上の
知見に基づき、前記目的を達成するためになされたもの
である。その技術手段は、次のとおりである。すなわ
ち、重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．１％以
上、１．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．０５
％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１０％以上、２５
％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｎｂ：０．００２％以
上、０．０２％以下、Ｂ：０．０００３％以上、０．０
０２５％以下、Ｔｉ：６×（Ｃ％＋Ｎ％）以上、０．５
％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なり、表層の酸化皮膜にＣｒ，ＳｉおよびＢの濃化層を
持ち、濃化の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較
してＣｒについては２倍以上、Ｓｉについては５倍以上
であることを特徴とするものである。
【００１１】この場合さらに、Ｎｉ：０．１％以上、
１．０％以下、Ｍｏ：０．１％以上、３．０％以下、Ｃ
ｕ：０．０５％以上、１．０％以下、Ｃａ：０．０００
５％以上、０．０１％以下、のうち１種または２種以上
を含有することとすれば好適である。
１．０％以下、Ｍｏ：０．１％以上、３．０％以下、Ｃ
ｕ：０．０５％以上、１．０％以下、Ｃａ：０．０００
５％以上、０．０１％以下、のうち１種または２種以上
を含有することとすれば好適である。
【００１２】また、この表面酸化皮膜は、冷延板の仕上
げ焼鈍を、露点：−５〜−６０℃、成分：Ｈ2 が１〜２
０容積％、残部Ｎ2 から成る還元性雰囲気中で、７５０
〜１０００℃、１０分以下で行うことにより形成され
る。
げ焼鈍を、露点：−５〜−６０℃、成分：Ｈ2 が１〜２
０容積％、残部Ｎ2 から成る還元性雰囲気中で、７５０
〜１０００℃、１０分以下で行うことにより形成され
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は以上の知見に基づいてな
されたものである。以下、基材の合金成分および含有量
について具体的に説明する。 Ｃ：Ｃ含有量が増えると炭化物の生成が増え、耐食性が
低下する。また、溶接部の粒界腐食の原因となるため、
Ｃ含有量の上限を０．０２％に規定した。本発明の特徴
である耐食性を向上させるためには、Ｃ含有量は０．０
０６％以下であることが望ましい。
されたものである。以下、基材の合金成分および含有量
について具体的に説明する。 Ｃ：Ｃ含有量が増えると炭化物の生成が増え、耐食性が
低下する。また、溶接部の粒界腐食の原因となるため、
Ｃ含有量の上限を０．０２％に規定した。本発明の特徴
である耐食性を向上させるためには、Ｃ含有量は０．０
０６％以下であることが望ましい。
【００１４】Ｓｉ：Ｓｉは、本来脱酸剤として使用され
るものであるが、本発明者らの知見によれば冷延板の仕
上げ焼鈍時に、表面にＳｉ，ＣｒおよびＢが濃化した場
合、優れた耐食性が得られた。より安定に耐食性に優れ
た表面酸化皮膜を形成させるためには、Ｓｉは０．１％
以上必要である。しかし、Ｓｉはあまり多量に含有する
と硬質になるので、Ｓｉ含有量の上限を１．５％とし
た。
るものであるが、本発明者らの知見によれば冷延板の仕
上げ焼鈍時に、表面にＳｉ，ＣｒおよびＢが濃化した場
合、優れた耐食性が得られた。より安定に耐食性に優れ
た表面酸化皮膜を形成させるためには、Ｓｉは０．１％
以上必要である。しかし、Ｓｉはあまり多量に含有する
と硬質になるので、Ｓｉ含有量の上限を１．５％とし
た。
【００１５】Ｍｎ：Ｍｎは、脱酸剤として使用される
が、含有量が多くなると耐食性が低下するため、上限を
１．０％とした。 Ｐ：Ｐ含有量は耐食性の面から少ないのが望ましいが、
Ｐ含有量を極度に低下させることは製造コストの上昇を
招くため、Ｐ含有量の上限を０．０５％に規定した。
が、含有量が多くなると耐食性が低下するため、上限を
１．０％とした。 Ｐ：Ｐ含有量は耐食性の面から少ないのが望ましいが、
Ｐ含有量を極度に低下させることは製造コストの上昇を
招くため、Ｐ含有量の上限を０．０５％に規定した。
【００１６】Ｓ：Ｓは耐食性を低下させる元素であり、
その上限を０．０１％とする。 Ｃｒ：Ｃｒは耐食性を維持する基本元素であり、表面酸
化皮膜に欠陥が生じた際の基材の耐食性の維持を考えれ
ば、最低１０％は必要である。耐食性はＣｒ含有量の増
加とともに増大するが、あまり多量であると高価にな
り、かつ熱間および冷間加工性を害するので、上限を２
５％とする。
その上限を０．０１％とする。 Ｃｒ：Ｃｒは耐食性を維持する基本元素であり、表面酸
化皮膜に欠陥が生じた際の基材の耐食性の維持を考えれ
ば、最低１０％は必要である。耐食性はＣｒ含有量の増
加とともに増大するが、あまり多量であると高価にな
り、かつ熱間および冷間加工性を害するので、上限を２
５％とする。
【００１７】Ｎ：Ｎは溶接部の耐食性を劣化させる元素
で少ない程良く、０．０２％以下とした。本発明の特徴
である耐食性を向上させるためには、Ｎ含有量は０．０
０８％以下であることが望ましい。 Ｎｂ：Ｎｂは、本来Ｃを固定し、耐食性および加工性を
改善するものであるが、本発明者らの知見によれば、Ｃ
ｒ，Ｓｉをベースとした成分系でさらにＢと共存する形
で添加すると、表面酸化皮膜の耐食性を著しく向上させ
る。０．０２％を越えるとその効果は飽和し、且つ仕上
げ焼鈍温度を上昇させる。０．００２％未満では効果が
ない。
で少ない程良く、０．０２％以下とした。本発明の特徴
である耐食性を向上させるためには、Ｎ含有量は０．０
０８％以下であることが望ましい。 Ｎｂ：Ｎｂは、本来Ｃを固定し、耐食性および加工性を
改善するものであるが、本発明者らの知見によれば、Ｃ
ｒ，Ｓｉをベースとした成分系でさらにＢと共存する形
で添加すると、表面酸化皮膜の耐食性を著しく向上させ
る。０．０２％を越えるとその効果は飽和し、且つ仕上
げ焼鈍温度を上昇させる。０．００２％未満では効果が
ない。
【００１８】Ｂ：Ｂは酸化皮膜中に濃化し、耐食性に優
れる表面酸化皮膜を形成する。０．００２５％を越える
とその効果は飽和し、０．０００３％未満では効果がな
い。 Ｔｉ：Ｔｉは、ＣまたはＮを固定し、ステンレス鋼の耐
食性の劣化を防ぐ。特に、耐粒界腐食性の改善に効果が
あり、これには６×（Ｃ％＋Ｎ％）以上が必要であるた
め、これを下限とした。一方、０．５％を越えて含有さ
せると硬質となり加工性が劣化する。
れる表面酸化皮膜を形成する。０．００２５％を越える
とその効果は飽和し、０．０００３％未満では効果がな
い。 Ｔｉ：Ｔｉは、ＣまたはＮを固定し、ステンレス鋼の耐
食性の劣化を防ぐ。特に、耐粒界腐食性の改善に効果が
あり、これには６×（Ｃ％＋Ｎ％）以上が必要であるた
め、これを下限とした。一方、０．５％を越えて含有さ
せると硬質となり加工性が劣化する。
【００１９】Ｎｉ：Ｎｉは電気化学的にＦｅ，Ｃｒより
も貴で、活性域における腐食を抑制するため、耐食性を
向上させる。０．１％未満では効果がなく、１．０％を
越えるとその効果は飽和し、また、経済的にも高価とな
る。 Ｍｏ：Ｍｏは表面酸化皮膜を安定化させ耐食性を向上さ
せる。３．０％を越えて多量に添加してもその効果は飽
和し、且つ高価になるため、上限を３．０％とする。ま
た、０．１％未満では効果がない。
も貴で、活性域における腐食を抑制するため、耐食性を
向上させる。０．１％未満では効果がなく、１．０％を
越えるとその効果は飽和し、また、経済的にも高価とな
る。 Ｍｏ：Ｍｏは表面酸化皮膜を安定化させ耐食性を向上さ
せる。３．０％を越えて多量に添加してもその効果は飽
和し、且つ高価になるため、上限を３．０％とする。ま
た、０．１％未満では効果がない。
【００２０】Ｃｕ：Ｃｕは、ステンレス鋼の耐食性を向
上させるので、必要に応じて１．０％以下で添加する。
１．０％を越えると耐食性改善効果は飽和し、且つ熱間
加工性を劣化させる。０．０５％未満では効果がない。 Ｃａ：Ｃａは酸化で生じる酸化皮膜の密着性を向上させ
るため、酸化皮膜の耐食性を向上させる効果がある。し
かし、過剰に添加すると粒界に析出し、熱間加工性を劣
化させるため、上限値を０．０１％とする。０．０００
５％未満では効果がない。
上させるので、必要に応じて１．０％以下で添加する。
１．０％を越えると耐食性改善効果は飽和し、且つ熱間
加工性を劣化させる。０．０５％未満では効果がない。 Ｃａ：Ｃａは酸化で生じる酸化皮膜の密着性を向上させ
るため、酸化皮膜の耐食性を向上させる効果がある。し
かし、過剰に添加すると粒界に析出し、熱間加工性を劣
化させるため、上限値を０．０１％とする。０．０００
５％未満では効果がない。
【００２１】次に、耐食性に優れた表面酸化皮膜を生成
させるための仕上げ焼鈍条件について規定する。焼鈍温
度は、冷延板の軟質化および組織の均質化のため７５０
〜１０００℃とする。７５０℃未満では再結晶せず硬質
であり、また１０００℃を越えると結晶粒が粗大化し鋼
の材質が脆くなるので、仕上げ焼鈍温度は７５０〜１０
００℃に限定した。
させるための仕上げ焼鈍条件について規定する。焼鈍温
度は、冷延板の軟質化および組織の均質化のため７５０
〜１０００℃とする。７５０℃未満では再結晶せず硬質
であり、また１０００℃を越えると結晶粒が粗大化し鋼
の材質が脆くなるので、仕上げ焼鈍温度は７５０〜１０
００℃に限定した。
【００２２】焼鈍時間は、１０分を越えると酸化皮膜が
厚くなり、下地金属での脱Ｃｒ層の形成と酸化皮膜の多
孔質化を伴い耐食性を劣化させる。さらに生産性を考慮
すると、１０分以下の保持が望ましい。次に、耐食性を
決める表面酸化皮膜の形成に大きく影響する露点および
雰囲気を規定する。露点は−５℃を越えて高いと表面酸
化皮膜が厚くなり、非常に多孔質となり耐食性が劣化す
る。また逆に−６０℃を下回って低いと表面酸化皮膜が
非常に薄くなり、表面が活性になって次に述べる雰囲気
下で浸窒が生じるので耐食性が劣化する。そのため、露
点は−５〜−６０℃に限定する。
厚くなり、下地金属での脱Ｃｒ層の形成と酸化皮膜の多
孔質化を伴い耐食性を劣化させる。さらに生産性を考慮
すると、１０分以下の保持が望ましい。次に、耐食性を
決める表面酸化皮膜の形成に大きく影響する露点および
雰囲気を規定する。露点は−５℃を越えて高いと表面酸
化皮膜が厚くなり、非常に多孔質となり耐食性が劣化す
る。また逆に−６０℃を下回って低いと表面酸化皮膜が
非常に薄くなり、表面が活性になって次に述べる雰囲気
下で浸窒が生じるので耐食性が劣化する。そのため、露
点は−５〜−６０℃に限定する。
【００２３】雰囲気も表面酸化皮膜の緻密性を決める要
因であり、緻密性を有する保護表面酸化皮膜を形成させ
るためには、Ｈ2 が１〜２０容積％、残部Ｎ2 である混
合ガスによる還元性雰囲気中での焼鈍が必須となる。Ｈ
2 が１容積％未満では表面酸化皮膜が厚くなり緻密性が
低下する。またＨ2 が２０容積％を越えると表面酸化皮
膜が薄くなり、浸窒が生じ耐食性が低下する。したがっ
て、混合ガスのＨ2 は１〜２０容積％に限定し、残りは
Ｎ2 ガスとした還元性雰囲気とする。
因であり、緻密性を有する保護表面酸化皮膜を形成させ
るためには、Ｈ2 が１〜２０容積％、残部Ｎ2 である混
合ガスによる還元性雰囲気中での焼鈍が必須となる。Ｈ
2 が１容積％未満では表面酸化皮膜が厚くなり緻密性が
低下する。またＨ2 が２０容積％を越えると表面酸化皮
膜が薄くなり、浸窒が生じ耐食性が低下する。したがっ
て、混合ガスのＨ2 は１〜２０容積％に限定し、残りは
Ｎ2 ガスとした還元性雰囲気とする。
【００２４】
実施例１：表１に示される化学組成を有するフェライト
系ステンレス鋼を高周波真空溶解により５０ｋｇの鋼塊
に鋳込み、熱間圧延、冷間圧延を経て、板厚１ｍｍの冷
延板とし、５容積％のＨ2 、残部Ｎ2 、露点−４０℃の
雰囲気中で、９００℃×１分の仕上げ焼鈍を実施後、試
験片に加工した。これら供試材について、Ｘ線光電子分
光法（ＸＰＳ）によって表層部の表面分析を行い、深さ
方向に関するＣｒ，ＳｉおよびＢの濃度変化を調べた。
ＣｒおよびＳｉについては、その結果を表２に、最も濃
化の大きい部分の濃度と基材の濃度との比（以下濃化率
と記す）で示す。また、表２には、仕上げ焼鈍したまま
のもの、仕上げ焼鈍後４００℃×５時間大気中での熱処
理を行ったもの、および仕上げ焼鈍後＃６００研磨を施
したものについて孔食電位測定を測定した結果を示し
た。孔食電位の測定は液温３０℃に保持し、Ａｒ脱気し
た３．５％ＮａＣｌ溶液を用いて挿引速度２０ｍＶ／分
の動電位法で行い、アノード電流密度が１０μｍ／ｃｍ
2 に達する電位を孔食電位とした。
系ステンレス鋼を高周波真空溶解により５０ｋｇの鋼塊
に鋳込み、熱間圧延、冷間圧延を経て、板厚１ｍｍの冷
延板とし、５容積％のＨ2 、残部Ｎ2 、露点−４０℃の
雰囲気中で、９００℃×１分の仕上げ焼鈍を実施後、試
験片に加工した。これら供試材について、Ｘ線光電子分
光法（ＸＰＳ）によって表層部の表面分析を行い、深さ
方向に関するＣｒ，ＳｉおよびＢの濃度変化を調べた。
ＣｒおよびＳｉについては、その結果を表２に、最も濃
化の大きい部分の濃度と基材の濃度との比（以下濃化率
と記す）で示す。また、表２には、仕上げ焼鈍したまま
のもの、仕上げ焼鈍後４００℃×５時間大気中での熱処
理を行ったもの、および仕上げ焼鈍後＃６００研磨を施
したものについて孔食電位測定を測定した結果を示し
た。孔食電位の測定は液温３０℃に保持し、Ａｒ脱気し
た３．５％ＮａＣｌ溶液を用いて挿引速度２０ｍＶ／分
の動電位法で行い、アノード電流密度が１０μｍ／ｃｍ
2 に達する電位を孔食電位とした。
【００２５】表２に示されるように、本発明鋼は、不働
態皮膜が形成されている研磨材よりも優れた耐食性を示
している。また、大気中での高温酸化後も耐食性の劣化
が少なく、依然として、研磨材よりも優れた耐食性を示
している。 実施例２：表１に示される供試鋼２について、焼鈍温度
および時間：９００℃×１分、７５０℃×１分および７
５０℃×１０分、露点：０℃、−２５℃、−５０℃およ
び−７５℃、５容積％水素で残部窒素の雰囲気中で仕上
げ焼鈍を行い、Ｃｒ，ＳｉおよびＢの表面への濃化率お
よび孔食電位の測定を行った結果を表３に示す。
態皮膜が形成されている研磨材よりも優れた耐食性を示
している。また、大気中での高温酸化後も耐食性の劣化
が少なく、依然として、研磨材よりも優れた耐食性を示
している。 実施例２：表１に示される供試鋼２について、焼鈍温度
および時間：９００℃×１分、７５０℃×１分および７
５０℃×１０分、露点：０℃、−２５℃、−５０℃およ
び−７５℃、５容積％水素で残部窒素の雰囲気中で仕上
げ焼鈍を行い、Ｃｒ，ＳｉおよびＢの表面への濃化率お
よび孔食電位の測定を行った結果を表３に示す。
【００２６】濃化率がＣｒについては２倍以上、Ｓｉに
ついては５倍以上で、かつ露点が−２５℃または−５０
℃では、表面酸化皮膜は優れた耐食性を示している。
ついては５倍以上で、かつ露点が−２５℃または−５０
℃では、表面酸化皮膜は優れた耐食性を示している。
【００２７】
【発明の効果】以上に示したように、本発明において
は、耐食性に優れた表面酸化皮膜を有するとともに、特
に２００〜４００℃の高温環境での耐食性の劣化が著し
く少ないフェライト系ステンレス鋼が得られる。この表
面酸化皮膜が形成されたフェライト系ステンレス鋼は、
高温酸化環境での優れた耐食性を活かし、給湯容器や自
動車排気系材料等、広範な分野で使用される。
は、耐食性に優れた表面酸化皮膜を有するとともに、特
に２００〜４００℃の高温環境での耐食性の劣化が著し
く少ないフェライト系ステンレス鋼が得られる。この表
面酸化皮膜が形成されたフェライト系ステンレス鋼は、
高温酸化環境での優れた耐食性を活かし、給湯容器や自
動車排気系材料等、広範な分野で使用される。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 和秀 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 佐藤 進 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：０．０２％以下、 Ｓｉ：０．１％以上、１．５％以下、 Ｍｎ：１．０％以下、 Ｐ：０．０５％以下、 Ｓ：０．０１％以下、 Ｃｒ：１０％以上、２５％以下、 Ｎ：０．０２％以下、 Ｎｂ：０．００２％以上、０．０２％以下、 Ｂ：０．０００３％以上、０．００２５％以下、 Ｔｉ：６×（Ｃ％＋Ｎ％）以上、０．５％以下を含有
し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、表面の
酸化皮膜がＣｒ，Ｓｉ，およびＢの濃化層を有し、その
濃化の最も大きい部分の濃度が基材の濃度と比較してＣ
ｒについては２倍以上、Ｓｉについては５倍以上である
ことを特徴とする耐食性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼。 - 【請求項２】 さらに重量％で、 Ｎｉ：０．１％以上、１．０％以下、 Ｍｏ：０．１％以上、３．０％以下、 Ｃｕ：０．０５％以上、１．０％以下、 Ｃａ：０．０００５％以上、０．０１％以下、のうち１
種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１
記載の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼。 - 【請求項３】 前記成分を含有し、残部がＦｅおよび不
可避的不純物からなる鋼の冷延板の仕上げ焼鈍を、露
点：−５〜−６０℃、成分：Ｈ2 が１〜２０容積％、残
部Ｎ2 から成る還元性雰囲気中で、７５０〜１０００
℃、１０分以下で行ったことを特徴とする請求項２記載
の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30601895A JP3477957B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ２００〜４００℃の高温酸化環境下での耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30601895A JP3477957B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ２００〜４００℃の高温酸化環境下での耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143614A true JPH09143614A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3477957B2 JP3477957B2 (ja) | 2003-12-10 |
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ID=17952094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30601895A Expired - Fee Related JP3477957B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ２００〜４００℃の高温酸化環境下での耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477957B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100545087B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 크롬함유 페라이트 스테인레스강 |
| WO2010110466A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 |
| KR101092157B1 (ko) * | 2004-06-17 | 2011-12-09 | 주식회사 포스코 | 새그 저항성, 상안정성 및 고온 산화 물성이 우수한페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| KR101372748B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2014-03-10 | 주식회사 포스코 | 내공식성이 우수한 스테인리스강 용접이음부 |
| JP2014118620A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Jfe Steel Corp | 太陽電池部材用フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| WO2020111546A1 (ko) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 주식회사 포스코 | 내식성이 향상된 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법 |
| CN111655890A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-09-11 | 日铁不锈钢株式会社 | 铁素体系不锈钢板及其制造方法 |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30601895A patent/JP3477957B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2022509863A (ja) * | 2018-11-29 | 2022-01-24 | ポスコ | 耐食性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法 |
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| JP3477957B2 (ja) | 2003-12-10 |
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