JPH09291342A - 鋭敏化度の小さいＦｅ−Ｃｒ合金 - Google Patents
鋭敏化度の小さいＦｅ−Ｃｒ合金Info
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- JPH09291342A JPH09291342A JP10728896A JP10728896A JPH09291342A JP H09291342 A JPH09291342 A JP H09291342A JP 10728896 A JP10728896 A JP 10728896A JP 10728896 A JP10728896 A JP 10728896A JP H09291342 A JPH09291342 A JP H09291342A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃ，Ｎの低減やTi、Nb、Moなどの元素添加
に依存することなく、安価に鋭敏化を抑制したFe−Cr合
金を提供する。 【解決手段】Ｃ：0.1 wt％以下、Si：1.0 wt％以下、M
n：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％以
下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、ＳとＨの量が、Ｓ＋16Ｈ
≦0.013 wt％を満たして含有し、残部はFeおよび不可避
的不純物からなり、結晶粒界に存在する析出物の形状と
Cr欠乏領域の巾とからなるパラメータＤCr・(d1／d2 )
1/2 を100 nm以下に制御する。ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
に依存することなく、安価に鋭敏化を抑制したFe−Cr合
金を提供する。 【解決手段】Ｃ：0.1 wt％以下、Si：1.0 wt％以下、M
n：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％以
下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、ＳとＨの量が、Ｓ＋16Ｈ
≦0.013 wt％を満たして含有し、残部はFeおよび不可避
的不純物からなり、結晶粒界に存在する析出物の形状と
Cr欠乏領域の巾とからなるパラメータＤCr・(d1／d2 )
1/2 を100 nm以下に制御する。ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶粒界の鋭敏化
度が小さく、特に湾岸環境など厳しい腐食環境において
も、優れた耐粒界腐食性を有するFe−Cr合金。
度が小さく、特に湾岸環境など厳しい腐食環境において
も、優れた耐粒界腐食性を有するFe−Cr合金。
【０００２】
【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼に代表される
Fe−Cr合金は耐候性、耐食性に優れるうえ、オーステナ
イト系ステンレス鋼に比べて安価なことから、湾岸地域
など厳しい腐食環境における外装材、屋根等の使途に広
く用いられている。しかしながら、Fe−Cr合金は、溶接
などのように、高温加熱後冷却した場合、あるいは、そ
の後さらに500 〜700 ℃加熱した場合に、炭窒化物など
の析出物が結晶粒界に析出し、その周辺部にはCr欠乏領
域が発生し、鋭敏化を起こすことが知られている。した
がって、Fe−Cr合金といえども、この鋭敏化が著しくな
ると、塩素濃度の高い湾岸地域などで使用する際には、
粒界腐食を招くという問題がある。
Fe−Cr合金は耐候性、耐食性に優れるうえ、オーステナ
イト系ステンレス鋼に比べて安価なことから、湾岸地域
など厳しい腐食環境における外装材、屋根等の使途に広
く用いられている。しかしながら、Fe−Cr合金は、溶接
などのように、高温加熱後冷却した場合、あるいは、そ
の後さらに500 〜700 ℃加熱した場合に、炭窒化物など
の析出物が結晶粒界に析出し、その周辺部にはCr欠乏領
域が発生し、鋭敏化を起こすことが知られている。した
がって、Fe−Cr合金といえども、この鋭敏化が著しくな
ると、塩素濃度の高い湾岸地域などで使用する際には、
粒界腐食を招くという問題がある。
【０００３】ところで、Fe−Cr合金の鋭敏化を防止する
方法としては、従来から一般に、Ｃ, Ｎを低減し、Nb,
Ti等の安定化元素を添加する方法が採用れている。しか
しながら、Ｃ，Ｎの低減化は、溶鋼精錬時間の延長を必
要とし、精錬炉の耐火レンガの損傷を早め、コストアッ
プを招く。またTi, Nb等の添加も、当然ながら、原料コ
ストの上昇をまねく。なお、特開昭62−267450号公報に
は、Ti, Nbの代わりに、Moを添加することにより、耐粒
界腐食性を改善する技術が開示されている。しかし、Mo
添加による方法でも、Ti, Nb添加による場合と同様に、
コストアップの要因となることに変わりはない。
方法としては、従来から一般に、Ｃ, Ｎを低減し、Nb,
Ti等の安定化元素を添加する方法が採用れている。しか
しながら、Ｃ，Ｎの低減化は、溶鋼精錬時間の延長を必
要とし、精錬炉の耐火レンガの損傷を早め、コストアッ
プを招く。またTi, Nb等の添加も、当然ながら、原料コ
ストの上昇をまねく。なお、特開昭62−267450号公報に
は、Ti, Nbの代わりに、Moを添加することにより、耐粒
界腐食性を改善する技術が開示されている。しかし、Mo
添加による方法でも、Ti, Nb添加による場合と同様に、
コストアップの要因となることに変わりはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、Fe
−Cr合金の鋭敏化を抑制するための従来技術は、Ｃ，Ｎ
の低減化、あるいはTi、Nb、Moなどの元素添加などによ
る方法であり、いずれもコストの上から不利になるとい
う問題があった。そこで、本発明の目的は、従来技術が
抱えていた上記問題を解決することにあり、Ｃ，Ｎの特
別な低減やTi、Nb、Moなどの元素添加に依存することな
く、安価に鋭敏化を抑制したFe−Cr合金を提供すること
にある。
−Cr合金の鋭敏化を抑制するための従来技術は、Ｃ，Ｎ
の低減化、あるいはTi、Nb、Moなどの元素添加などによ
る方法であり、いずれもコストの上から不利になるとい
う問題があった。そこで、本発明の目的は、従来技術が
抱えていた上記問題を解決することにあり、Ｃ，Ｎの特
別な低減やTi、Nb、Moなどの元素添加に依存することな
く、安価に鋭敏化を抑制したFe−Cr合金を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の課題
を解決するために、特にFe−Cr合金の鋭敏化と粒界にお
ける炭窒化物などの析出挙動との関連に着目して鋭意研
究したところ、析出物の析出形態と鋭敏化度との間に深
い関係があることを知見した。またさらに、Ｓ，Ｈをあ
る関係の下に低減することにより、一層鋭敏化度を低下
させ、耐粒界腐食性を向上させることが可能であること
を知見した。本発明は、上記知見に基づいて完成された
ものであり、その要旨構成は次のとおりである。
を解決するために、特にFe−Cr合金の鋭敏化と粒界にお
ける炭窒化物などの析出挙動との関連に着目して鋭意研
究したところ、析出物の析出形態と鋭敏化度との間に深
い関係があることを知見した。またさらに、Ｓ，Ｈをあ
る関係の下に低減することにより、一層鋭敏化度を低下
させ、耐粒界腐食性を向上させることが可能であること
を知見した。本発明は、上記知見に基づいて完成された
ものであり、その要旨構成は次のとおりである。
【０００６】(1) Ｃ：0.1 wt％以下、Si：1.0 wt％以
下、Mn：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％
以下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、ＳとＨの量が、Ｓ＋16
Ｈ≦0.013 wt％を満たして含有し、残部はFeおよび不可
避的不純物からなり、結晶粒界に存在する析出物の形状
とCr欠乏領域の巾とが下記関係式を満足することを特徴
とする鋭敏化度の小さいFe−Cr合金。 記 ＤCr・( d1／d2 )1/2 ≦100 ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
下、Mn：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％
以下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、ＳとＨの量が、Ｓ＋16
Ｈ≦0.013 wt％を満たして含有し、残部はFeおよび不可
避的不純物からなり、結晶粒界に存在する析出物の形状
とCr欠乏領域の巾とが下記関係式を満足することを特徴
とする鋭敏化度の小さいFe−Cr合金。 記 ＤCr・( d1／d2 )1/2 ≦100 ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
【０００７】(2) Ｃ：0.1 wt％以下、Si：1.0 wt％以
下、Mn：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％
以下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、かつ、Ti：0.5 wt％以
下、Nb：0.5 wt％以下、Ｂ：0.005 wt％以下およびMo：
５wt％以下から選ばれる１種または２種以上を含有し、
さらに、ＳとＨの量が、Ｓ＋16Ｈ≦0.013 wt％を満たし
て含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、結
晶粒界に存在する析出物の形状とCr欠乏領域の巾とが下
記関係式を満足することを特徴とする鋭敏化度の小さい
Fe−Cr合金。 記 ＤCr・( d1／d2 )1/2 ≦100 ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
下、Mn：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％
以下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、かつ、Ti：0.5 wt％以
下、Nb：0.5 wt％以下、Ｂ：0.005 wt％以下およびMo：
５wt％以下から選ばれる１種または２種以上を含有し、
さらに、ＳとＨの量が、Ｓ＋16Ｈ≦0.013 wt％を満たし
て含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、結
晶粒界に存在する析出物の形状とCr欠乏領域の巾とが下
記関係式を満足することを特徴とする鋭敏化度の小さい
Fe−Cr合金。 記 ＤCr・( d1／d2 )1/2 ≦100 ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
【０００８】
【発明の実施の形態】発明者らは、Fe−Cr合金の鋭敏化
に及ぼす要因として、析出物形状とCr欠乏領域とからな
るパラメータである、ＤCr・( d1／d2 )1/2 なる概念を
導入し、このパラメータと鋭敏化との間の関係を調査し
た。なお、析出物としては、炭化物、窒化物、酸化物、
硫化物などが含まれる。図１は、Fe−Cr合金の鋭敏化度
（Ir／Ia）に及ぼすＤCr・( d1／d2 )1/2 の影響を示す
ものである。この鋭敏化度Ir／Iaは、JIS G0580 に基づ
く動電気化学的再活性化率（ＥＰＲ）であり、鋭敏化度
の指標として一般的に用いられているものである。図１
に示すように、両者の間には良い相関があることがわか
った。
に及ぼす要因として、析出物形状とCr欠乏領域とからな
るパラメータである、ＤCr・( d1／d2 )1/2 なる概念を
導入し、このパラメータと鋭敏化との間の関係を調査し
た。なお、析出物としては、炭化物、窒化物、酸化物、
硫化物などが含まれる。図１は、Fe−Cr合金の鋭敏化度
（Ir／Ia）に及ぼすＤCr・( d1／d2 )1/2 の影響を示す
ものである。この鋭敏化度Ir／Iaは、JIS G0580 に基づ
く動電気化学的再活性化率（ＥＰＲ）であり、鋭敏化度
の指標として一般的に用いられているものである。図１
に示すように、両者の間には良い相関があることがわか
った。
【０００９】ここで、本発明で取り入れた上記概念のパ
ラメータ中の各変数の定義について説明する。図２は、
粒界に析出した析出物を摸式的に示したものであり、析
出物は、通常このようにその長手方向が粒界に一致する
ように析出する。この析出物を図中の点線のように楕円
近似し、楕円近似した析出物の長軸方向長さをd1、楕円
近似した析出物の短軸方向長さをd2とする。また、図３
は、図２における長軸と短軸との交点から、粒内に向か
う方向、具体的には、粒界に垂直な方向である楕円軸の
方向（一般には、短軸方向）における、Cr濃度の変化を
摸式的に示したものである。このように、Cr濃度は、粒
界では極めて高く、粒界から遠ざかるに従っていったん
低下するが、さらに遠ざかるとCr濃度は増加し母材の濃
度と一致するようになる。そこで、本発明では、このCr
濃度曲線において、母材のCr濃度よりも0.5 wt％以上低
い領域をCr欠乏領域と定め、その巾を「Cr欠乏領域の
巾」ＤCrと定義する。すなわち、このCr欠乏領域の巾
は、粒界に垂直な方向に相当する楕円軸の方向（一般に
は、短軸方向）に測定したCr欠乏領域の巾である。
ラメータ中の各変数の定義について説明する。図２は、
粒界に析出した析出物を摸式的に示したものであり、析
出物は、通常このようにその長手方向が粒界に一致する
ように析出する。この析出物を図中の点線のように楕円
近似し、楕円近似した析出物の長軸方向長さをd1、楕円
近似した析出物の短軸方向長さをd2とする。また、図３
は、図２における長軸と短軸との交点から、粒内に向か
う方向、具体的には、粒界に垂直な方向である楕円軸の
方向（一般には、短軸方向）における、Cr濃度の変化を
摸式的に示したものである。このように、Cr濃度は、粒
界では極めて高く、粒界から遠ざかるに従っていったん
低下するが、さらに遠ざかるとCr濃度は増加し母材の濃
度と一致するようになる。そこで、本発明では、このCr
濃度曲線において、母材のCr濃度よりも0.5 wt％以上低
い領域をCr欠乏領域と定め、その巾を「Cr欠乏領域の
巾」ＤCrと定義する。すなわち、このCr欠乏領域の巾
は、粒界に垂直な方向に相当する楕円軸の方向（一般に
は、短軸方向）に測定したCr欠乏領域の巾である。
【００１０】このＤCrの意味を端的に言い換えれば、粒
界からのCr欠乏度の強さといえる。従って、ＤCrの大き
いもの程、鋭敏化度が大きいものと一般に理解しやすい
が、実際には、これでは不十分であることが分かった。
すなわち、元素の拡散係数は、一般には結晶粒内よりも
粒界の方が高いため、Fe−Cr合金の鋭敏化度は、粒界の
方がより高いと考えられる。このとき考慮すべき点は、
結晶粒界における析出物の形態であり、粒界垂直方向よ
りも粒界方向に成長した析出物ほど、粒内でのCr欠乏の
程度も大で、結果としてCr合金の鋭敏化度を高めるもの
と考えた。このような観点から、ＤCr・( d1／d2 )1/2
をパラメータとして採用したところ、鋭敏化度Ir／Iaと
の間に、上述したような良好な相関があることがわかっ
たのである。
界からのCr欠乏度の強さといえる。従って、ＤCrの大き
いもの程、鋭敏化度が大きいものと一般に理解しやすい
が、実際には、これでは不十分であることが分かった。
すなわち、元素の拡散係数は、一般には結晶粒内よりも
粒界の方が高いため、Fe−Cr合金の鋭敏化度は、粒界の
方がより高いと考えられる。このとき考慮すべき点は、
結晶粒界における析出物の形態であり、粒界垂直方向よ
りも粒界方向に成長した析出物ほど、粒内でのCr欠乏の
程度も大で、結果としてCr合金の鋭敏化度を高めるもの
と考えた。このような観点から、ＤCr・( d1／d2 )1/2
をパラメータとして採用したところ、鋭敏化度Ir／Iaと
の間に、上述したような良好な相関があることがわかっ
たのである。
【００１１】一方、鋭敏化度Ir／Iaは、湾岸環境曝露試
験における粒界腐食の有無と良好な相関があり、Ir／Ia
が35％以下であれば粒界腐食を生じない。したがって、
鋭敏化度Ir／Ia：35％以下を満たし、優れた耐粒界腐食
性のCr合金を得るためには、図１から、ＤCr・( d1／d2
)1/2 は100nm 以下とすることが必要である。なお、好
ましいＤCr・( d1／d2 )1/2 は80nm以下である。
験における粒界腐食の有無と良好な相関があり、Ir／Ia
が35％以下であれば粒界腐食を生じない。したがって、
鋭敏化度Ir／Ia：35％以下を満たし、優れた耐粒界腐食
性のCr合金を得るためには、図１から、ＤCr・( d1／d2
)1/2 は100nm 以下とすることが必要である。なお、好
ましいＤCr・( d1／d2 )1/2 は80nm以下である。
【００１２】ＤCr・( d1／d2 )1/2 を上記の値以下に制
御するためには、ＤCr、d1およびd2をそれぞれ制御する
必要がある。本発明のd1, d2, ＤCrは実施例に示すごと
く、それぞれの成分に応じて適切な加熱 (溶接も含む)
および冷却を行うことによって得ることができる。
御するためには、ＤCr、d1およびd2をそれぞれ制御する
必要がある。本発明のd1, d2, ＤCrは実施例に示すごと
く、それぞれの成分に応じて適切な加熱 (溶接も含む)
および冷却を行うことによって得ることができる。
【００１３】次に、成分組成について説明する。 Ｃ：0.1 wt％以下 Ｃは、靱性および伸び特性を低下させる。とくに 0.1wt
％を超えると影響が顕著であるので、0.1wt％以下、好
ましくは0.03wt％以下とする。
％を超えると影響が顕著であるので、0.1wt％以下、好
ましくは0.03wt％以下とする。
【００１４】Si：1.0 wt％以下 Siは、脱酸に有効であるが、過剰添加は冷間加工性の低
下を招く。したがって、1.0 wt％以下、好ましくは0.5
wt％以下とする。
下を招く。したがって、1.0 wt％以下、好ましくは0.5
wt％以下とする。
【００１５】Mn：1.0 wt％以下 Mnは、鋼中Ｓを析出固定し、熱間圧延性を保つのに有効
だが、過剰添加は冷間加工性の低下を招く。したがっ
て、1.0 wt％以下、好ましくは0.5 wt％以下とする。
だが、過剰添加は冷間加工性の低下を招く。したがっ
て、1.0 wt％以下、好ましくは0.5 wt％以下とする。
【００１６】Cr：５〜60wt％ Crは、耐候性、耐食性を高めるのに有効な元素である。
その効果を得るには、５wt％以上の添加が必要である
が、60wt％を超えて含有すると効果が飽和し、経済的に
も不利となる。したがって、Cr含有量は５〜60wt％、好
ましくは10wt％〜40wt％の範囲とする。
その効果を得るには、５wt％以上の添加が必要である
が、60wt％を超えて含有すると効果が飽和し、経済的に
も不利となる。したがって、Cr含有量は５〜60wt％、好
ましくは10wt％〜40wt％の範囲とする。
【００１７】Al：0.2 wt％以下 Alは、脱酸のために有効であるが、過剰添加はAl系介在
物の発生により表面疵を招くので、0.2 wt％以下、好ま
しくは0.1 wt％以下とする。
物の発生により表面疵を招くので、0.2 wt％以下、好ま
しくは0.1 wt％以下とする。
【００１８】Ｎ：0.10wt％以下 Ｎは、靱性に悪影響を及ぼすので0.10wt％以下の添加と
する。好ましくは0.03wt％以下とする。
する。好ましくは0.03wt％以下とする。
【００１９】Ｓ＋16Ｈ≦0.013 ＳとＨは、ともに粒界偏析により粒界腐食を助長する。
とくにこの粒界腐食に対し、Ｓ＋16Ｈをパラメータとす
ると良好な関係が得られた。とくに、Ｓ＋16Hが0.013 w
t％を超えと粒界腐食が顕れるようになるので、Ｓ＋16H
は0.013 wt％以下、好ましくは0.010 wt％以下とす
る。
とくにこの粒界腐食に対し、Ｓ＋16Ｈをパラメータとす
ると良好な関係が得られた。とくに、Ｓ＋16Hが0.013 w
t％を超えと粒界腐食が顕れるようになるので、Ｓ＋16H
は0.013 wt％以下、好ましくは0.010 wt％以下とす
る。
【００２０】Ti：0.5 wt％以下 Tiは、加工性向上のために有用な元素であり、必要に応
じて、0.5 wt％以下の範囲で添加する。
じて、0.5 wt％以下の範囲で添加する。
【００２１】Nb：0.5 wt％以下 Nbは、加工性向上のために有用な元素であり、必要に応
じて、0.5 wt％以下の範囲で添加する。
じて、0.5 wt％以下の範囲で添加する。
【００２２】Ｂ：0.005 wt％以下 Ｂは、耐二次加工脆性を向上させる効果があり、必要に
応じて、0.005 wt％以下の範囲で添加する。
応じて、0.005 wt％以下の範囲で添加する。
【００２３】Mo：５wt％以下 Moは、耐食性を向上のために有用な元素であり、必要に
応じて、５wt％以下の範囲で添加する。なお、本発明効
果は、冷延板, 熱延板どちらでも有効であり、その効果
は表面仕上げ (２Ｂ，ＢＡ, ヘアライン, 研磨など) に
よっても変わらず発揮される。
応じて、５wt％以下の範囲で添加する。なお、本発明効
果は、冷延板, 熱延板どちらでも有効であり、その効果
は表面仕上げ (２Ｂ，ＢＡ, ヘアライン, 研磨など) に
よっても変わらず発揮される。
【００２４】
【実施例】表１に示す成分組成からなる板厚１ｍｍの冷
延板に、表１に示す種々の熱履歴を与えた。なお、表１
中で、ＡＣは空冷、ＷＱは水冷、溶接はＴＩＧ溶接部を
それぞれ表している。得られたこれらを供試材として、
ＥＰＲ法により鋭敏化度（Ir／Ia）を測定した。その条
件は、0.5 mol/l H2SO4 ＋0.01 mol/l KSCN,電位送り 1
00 mV/min 、不動態化 500mV −２min (Ag/AgCl) とし
た。また、これらの供試材について、それぞれ30点づつ
の粒界析出物の電子顕微鏡観察を行い、画像処理によ
り、これらの析出物を楕円近似した場合の楕円の長軸ｄ
1 （粒界方向）、短軸ｄ2 （粒界垂直方向）の長さをそ
れぞれ測定した。さらに、同様な測定点について、短軸
と長軸の交点から粒界垂直方向に５nmの間隔でＥＤＸに
てCr濃度を測定した。そしてCr濃度の測定値から、母材
より0.5wt％以上Cr量が少ない領域をCr欠乏領域ＤCrと
して求めた。このようにして測定したｄ1 、ｄ2 および
ＤCrからそれぞれの平均値を求め、ＤCr・( d1／d2 )
1/2を算出した。以上の結果を、表２にまとめて示す。
延板に、表１に示す種々の熱履歴を与えた。なお、表１
中で、ＡＣは空冷、ＷＱは水冷、溶接はＴＩＧ溶接部を
それぞれ表している。得られたこれらを供試材として、
ＥＰＲ法により鋭敏化度（Ir／Ia）を測定した。その条
件は、0.5 mol/l H2SO4 ＋0.01 mol/l KSCN,電位送り 1
00 mV/min 、不動態化 500mV −２min (Ag/AgCl) とし
た。また、これらの供試材について、それぞれ30点づつ
の粒界析出物の電子顕微鏡観察を行い、画像処理によ
り、これらの析出物を楕円近似した場合の楕円の長軸ｄ
1 （粒界方向）、短軸ｄ2 （粒界垂直方向）の長さをそ
れぞれ測定した。さらに、同様な測定点について、短軸
と長軸の交点から粒界垂直方向に５nmの間隔でＥＤＸに
てCr濃度を測定した。そしてCr濃度の測定値から、母材
より0.5wt％以上Cr量が少ない領域をCr欠乏領域ＤCrと
して求めた。このようにして測定したｄ1 、ｄ2 および
ＤCrからそれぞれの平均値を求め、ＤCr・( d1／d2 )
1/2を算出した。以上の結果を、表２にまとめて示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】また、上記熱履歴を経た供試材について、
＃1000研磨後、東京湾岸から20ｍの位置で、３カ月間大
気中に曝露し、粒界腐食の有無の調査をした。得られた
結果から、ＤCr・( d1／d2 )1/2 、鋭敏化度（Ir／Ia）
および暴露試験による粒界腐食の状況をまとめて図１に
示す。図中、○印は粒界腐食を示さなかったものであ
り、●印は粒界腐食を示したものである。図１から、Ｄ
Cr・( d1／d2 )1/2 ≦100 (nm)を満たす発明合金は鋭敏
化度を表すIr／Ia値が35％以下であり、曝露においても
優れた耐粒界腐食性を有することがわかった。
＃1000研磨後、東京湾岸から20ｍの位置で、３カ月間大
気中に曝露し、粒界腐食の有無の調査をした。得られた
結果から、ＤCr・( d1／d2 )1/2 、鋭敏化度（Ir／Ia）
および暴露試験による粒界腐食の状況をまとめて図１に
示す。図中、○印は粒界腐食を示さなかったものであ
り、●印は粒界腐食を示したものである。図１から、Ｄ
Cr・( d1／d2 )1/2 ≦100 (nm)を満たす発明合金は鋭敏
化度を表すIr／Ia値が35％以下であり、曝露においても
優れた耐粒界腐食性を有することがわかった。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粒界における析出物形状およびCr欠乏領域を制御し、所
定の成分に調整することにより、Ｃ，Ｎを特別に低減す
ることなく、またTi、Nb、Moといった高価な元素添加に
依存することなく、鋭敏化度を減じせしめ、耐粒界腐食
に優れたFe−Cr合金を提供することが可能となる。
粒界における析出物形状およびCr欠乏領域を制御し、所
定の成分に調整することにより、Ｃ，Ｎを特別に低減す
ることなく、またTi、Nb、Moといった高価な元素添加に
依存することなく、鋭敏化度を減じせしめ、耐粒界腐食
に優れたFe−Cr合金を提供することが可能となる。
【図１】鋭敏化度Ir／IaとＤCr・( d1／d2 )1/2 との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図２】楕円近似した析出物の長軸方向長さと短軸方向
長さとを示す模式図である。
長さとを示す模式図である。
【図３】粒界近傍におけるCr濃度の変化とCr欠乏領域を
示す模式図である。
示す模式図である。
フロントページの続き (72)発明者 宇城 工 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (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 鉄株式会社千葉製鉄所内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：0.1 wt％以下、Si：1.0 wt％以下、
Mn：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％以
下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、ＳとＨの量が、Ｓ＋16Ｈ
≦0.013 wt％を満たして含有し、残部はFeおよび不可避
的不純物からなり、結晶粒界に存在する析出物の形状と
Cr欠乏領域の巾とが下記関係式を満足することを特徴と
する鋭敏化度の小さいFe−Cr合金。 記 ＤCr・( d1／d2 )1/2 ≦100 ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾 (nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ - 【請求項２】 Ｃ：0.1 wt％以下、Si：1.0 wt％以下、
Mn：1.0 wt％以下、Cr：５〜60wt％、Al：0.2 wt％以
下、Ｎ：0.10wt％以下を含み、かつ、Ti：0.5wt％以
下、Nb：0.5 wt％以下、Ｂ：0.005 wt％以下およびMo：
５wt％以下から選ばれる１種または２種以上を含有し、
さらに、ＳとＨの量が、Ｓ＋16Ｈ≦0.013wt％を満たし
て含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、結
晶粒界に存在する析出物の形状とCr欠乏領域の巾とが下
記関係式を満足することを特徴とする鋭敏化度の小さい
Fe−Cr合金。 記 ＤCr・( d1／d2 )1/2 ≦100 ただし、 ＤCr：楕円近似した析出物の長軸と短軸の交点から、粒
界に垂直な方向の楕円軸の方向に測定したCr欠乏領域の
巾(nm) d1：楕円近似した析出物の長軸方向長さ d2：楕円近似した析出物の短軸方向長さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10728896A JPH09291342A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 鋭敏化度の小さいＦｅ−Ｃｒ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10728896A JPH09291342A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 鋭敏化度の小さいＦｅ−Ｃｒ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09291342A true JPH09291342A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14455302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10728896A Pending JPH09291342A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 鋭敏化度の小さいＦｅ−Ｃｒ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09291342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1498508A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Stainless steel and stainless steel pipe having resistance to carburization and coking |
| JP2016164309A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | ポスコ | 耐粒界腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10728896A patent/JPH09291342A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1498508A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Stainless steel and stainless steel pipe having resistance to carburization and coking |
| US7396597B2 (en) | 2003-07-17 | 2008-07-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Ni-Cr-Fe alloy and Ni-Cr-Fe alloy pipe having resistance to carburization and coking |
| JP2016164309A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | ポスコ | 耐粒界腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
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