JPH11199986A - ステンレス鋳鋼 - Google Patents
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- JPH11199986A JPH11199986A JP270898A JP270898A JPH11199986A JP H11199986 A JPH11199986 A JP H11199986A JP 270898 A JP270898 A JP 270898A JP 270898 A JP270898 A JP 270898A JP H11199986 A JPH11199986 A JP H11199986A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸性水溶液中において高い耐腐食性及び高い
腐食疲労強度を必要とする部材に適したステンレス鋳鋼
に関する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：
０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１％、Ｎｉ：５〜１
５％、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍｏ：０．５〜５％、Ｃ
ｕ：０．５〜５％、残部がＦｅとする不可避的不純物と
からなり、また、Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）
＋２．３３Ｓｉ（％）、Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ
（％）＋０．５３Ｍｎ（％）＋０．３Ｃｕ（％）、Ｒ＝
２／３Ｆ−Ａとした場合に、６．５≦Ｒ≦１１を満た
し、かつ、Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2
・Ｍｏ（％）＋１．２８Ｃｕ（％）、（ここに、Ｎｉ
（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ（％）≧７．３
でｆ1 ・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ（％）＜２．５で
ｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５でｆ2 ・Ｍｏ（％）
＝１０．５）とした場合に、Ｐｃ≧４２を満たすことを
特徴とするオーステナイト−フェライト２相系のステン
レス鋳鋼。
腐食疲労強度を必要とする部材に適したステンレス鋳鋼
に関する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：
０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１％、Ｎｉ：５〜１
５％、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍｏ：０．５〜５％、Ｃ
ｕ：０．５〜５％、残部がＦｅとする不可避的不純物と
からなり、また、Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）
＋２．３３Ｓｉ（％）、Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ
（％）＋０．５３Ｍｎ（％）＋０．３Ｃｕ（％）、Ｒ＝
２／３Ｆ−Ａとした場合に、６．５≦Ｒ≦１１を満た
し、かつ、Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2
・Ｍｏ（％）＋１．２８Ｃｕ（％）、（ここに、Ｎｉ
（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ（％）≧７．３
でｆ1 ・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ（％）＜２．５で
ｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５でｆ2 ・Ｍｏ（％）
＝１０．５）とした場合に、Ｐｃ≧４２を満たすことを
特徴とするオーステナイト−フェライト２相系のステン
レス鋳鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸性水溶液中にお
いて高い耐腐食性及び高い腐食疲労強度を必要とする部
材に適し、特に抄紙機のサクションロールに適用される
に好適なステンレス鋳鋼に関する。
いて高い耐腐食性及び高い腐食疲労強度を必要とする部
材に適し、特に抄紙機のサクションロールに適用される
に好適なステンレス鋳鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】抄紙機サクションロール用ステンレス鋳
鋼としては、０．１５％Ｃ−１３％Ｃｒを主成分とする
マルテンサイト系ステンレス鋳鋼ＪＩＳ ＳＣＳ１（Ａ
ＳＴＭＣＡ１５）がその代表的なものである。また、Ｓ
ＣＳ１（ＡＳＴＭ ＣＡ１５）材を基本にしてＮｉやＭ
ｏを数％程度添加した材料や、オーステナイト系ステン
レス鋳鋼なども使用されている。さらに、抄紙機サクシ
ョンロール用として極めて好適で、１９７０年代から世
界的に発生した抄紙機サクションロールの腐食疲労によ
る折損事故防止に大きく貢献し、１９８０年代から広く
用いられている材料として、特公昭５６−３６８６１号
公報に開示のステンレス鋳鋼がある。
鋼としては、０．１５％Ｃ−１３％Ｃｒを主成分とする
マルテンサイト系ステンレス鋳鋼ＪＩＳ ＳＣＳ１（Ａ
ＳＴＭＣＡ１５）がその代表的なものである。また、Ｓ
ＣＳ１（ＡＳＴＭ ＣＡ１５）材を基本にしてＮｉやＭ
ｏを数％程度添加した材料や、オーステナイト系ステン
レス鋳鋼なども使用されている。さらに、抄紙機サクシ
ョンロール用として極めて好適で、１９７０年代から世
界的に発生した抄紙機サクションロールの腐食疲労によ
る折損事故防止に大きく貢献し、１９８０年代から広く
用いられている材料として、特公昭５６−３６８６１号
公報に開示のステンレス鋳鋼がある。
【０００３】該公報開示のステンレス鋳鋼は、重量％
で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：１．５〜３％、Ｍｎ：２
％以下、Ｎｉ：５〜１１％、Ｃｒ：１８〜２８％、Ｔ
ｉ：０．０１〜０．５％、及びＭｏ：０．０５〜２．５
％、Ｃｕ：０．０５〜２．５％のうち少なくとも１種、
残部がＦｅからなり、さらに Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％）＋６．１Ｔｉ（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％）＋１８．５Ｎ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、Ｒ値が ６．５≦Ｒ≦１３．５ を満たすことを特徴とするステンレス鋳鋼である。
で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：１．５〜３％、Ｍｎ：２
％以下、Ｎｉ：５〜１１％、Ｃｒ：１８〜２８％、Ｔ
ｉ：０．０１〜０．５％、及びＭｏ：０．０５〜２．５
％、Ｃｕ：０．０５〜２．５％のうち少なくとも１種、
残部がＦｅからなり、さらに Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％）＋６．１Ｔｉ（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％）＋１８．５Ｎ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、Ｒ値が ６．５≦Ｒ≦１３．５ を満たすことを特徴とするステンレス鋳鋼である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特公昭５６−３６８６
１号公報開示のステンレス鋳鋼の発明によって、１９８
０年代から近年に至る抄紙機サクションロールの腐食ト
ラブルあるいは腐食疲労による折損事故等は極めて少な
くなった。しかしながら、最近の抄紙機の高性能は使用
環境の高温化によって著しく苛酷な腐食環境を招いてい
る。その結果、従来のＣＡ１５材やその改良材あるいは
オーステナイト系ステンレス鋼は言うに及ばず、特公昭
５６−３６８６１号公報開示のステンレス鋳鋼において
さえも腐食あるいは腐食疲労が懸念される状況になりつ
つある。本発明はこのような状況に鑑み、苛酷化された
抄紙機の使用環境においても特公昭５６−３６８６１号
公報開示のステンレス鋳鋼に優る耐腐食性と高い腐食疲
労強度を有する抄紙機サクションロール用として極めて
好適なステンレス鋳鋼を提供しようとするものである。
１号公報開示のステンレス鋳鋼の発明によって、１９８
０年代から近年に至る抄紙機サクションロールの腐食ト
ラブルあるいは腐食疲労による折損事故等は極めて少な
くなった。しかしながら、最近の抄紙機の高性能は使用
環境の高温化によって著しく苛酷な腐食環境を招いてい
る。その結果、従来のＣＡ１５材やその改良材あるいは
オーステナイト系ステンレス鋼は言うに及ばず、特公昭
５６−３６８６１号公報開示のステンレス鋳鋼において
さえも腐食あるいは腐食疲労が懸念される状況になりつ
つある。本発明はこのような状況に鑑み、苛酷化された
抄紙機の使用環境においても特公昭５６−３６８６１号
公報開示のステンレス鋳鋼に優る耐腐食性と高い腐食疲
労強度を有する抄紙機サクションロール用として極めて
好適なステンレス鋳鋼を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は重量％で、Ｃ：
０．０６％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．
１〜１％、Ｎｉ：５〜１５％、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍ
ｏ：０．５〜５％、Ｃｕ：０．５〜５％、残部がＦｅと
する不可避的不純物とからなり、また、 Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、 ６．５≦Ｒ≦１１ を満たし、かつ、 Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2 ・Ｍｏ
（％）＋１．２８Ｃｕ（％） （ここに、Ｎｉ（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ
（％）≧７．３でｆ1・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ
（％）＜２．５でｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５で
ｆ2 ・Ｍｏ（％）＝１０．５） とした場合に、 Ｐｃ≧４２ を満たすことを特徴とするオーステナイト−フェライト
２相系のステンレス鋳鋼であり、これらの条件を満たす
ことによって、機械的性質が良好で、特公昭５６−３６
８６１号公報開示のステンレス鋳鋼に優る耐腐食性と高
い腐食疲労強度を有する抄紙機サクションロール用とし
て極めて好適なステンレス鋳鋼を得ることができる。
０．０６％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．
１〜１％、Ｎｉ：５〜１５％、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍ
ｏ：０．５〜５％、Ｃｕ：０．５〜５％、残部がＦｅと
する不可避的不純物とからなり、また、 Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、 ６．５≦Ｒ≦１１ を満たし、かつ、 Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2 ・Ｍｏ
（％）＋１．２８Ｃｕ（％） （ここに、Ｎｉ（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ
（％）≧７．３でｆ1・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ
（％）＜２．５でｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５で
ｆ2 ・Ｍｏ（％）＝１０．５） とした場合に、 Ｐｃ≧４２ を満たすことを特徴とするオーステナイト−フェライト
２相系のステンレス鋳鋼であり、これらの条件を満たす
ことによって、機械的性質が良好で、特公昭５６−３６
８６１号公報開示のステンレス鋳鋼に優る耐腐食性と高
い腐食疲労強度を有する抄紙機サクションロール用とし
て極めて好適なステンレス鋳鋼を得ることができる。
【０００６】（作用）以下に本発明鋳鋼に含有される各
化学成分の組成限定理由を説明する。なお、以下の説明
中のパーセントは重量％を意味する。
化学成分の組成限定理由を説明する。なお、以下の説明
中のパーセントは重量％を意味する。
【０００７】Ｃ：Ｃは強力なオーステナイト相生成元素
であり、また、その添加量の増加によって強度を上昇さ
せることも可能ではあるが、耐食性や靱延性の低下を招
くことにもなる。また、Ｃ量はＴｉ、Ｎｂ等の炭化物安
定化元素が添加される場合には、これらとの関係におい
て限定されるべき面も有しているが、本発明にはおいて
は０．０６％以下に制限する。
であり、また、その添加量の増加によって強度を上昇さ
せることも可能ではあるが、耐食性や靱延性の低下を招
くことにもなる。また、Ｃ量はＴｉ、Ｎｂ等の炭化物安
定化元素が添加される場合には、これらとの関係におい
て限定されるべき面も有しているが、本発明にはおいて
は０．０６％以下に制限する。
【０００８】Ｓｉ：Ｓｉは有効な脱酸剤として用いられ
るが、０．１％未満では脱酸効果が十分ではない。一
方、Ｓｉはフェライト相生成元素であり、その添加によ
ってフェライト量の調整や強度及び耐食性等の上昇を図
ることができることから、特公昭５６−３６８６１号公
報開示のステンレス鋳鋼においては１．５〜３％の範囲
で添加されている。しかしながら、Ｓｉの添加はＣｒ含
有量が高い場合及びＭｏが共存する場合においては、脆
弱なσ相を生成し易くなる。そこで、本発明においては
Ｓｉを０．１〜１．５％に制限する。
るが、０．１％未満では脱酸効果が十分ではない。一
方、Ｓｉはフェライト相生成元素であり、その添加によ
ってフェライト量の調整や強度及び耐食性等の上昇を図
ることができることから、特公昭５６−３６８６１号公
報開示のステンレス鋳鋼においては１．５〜３％の範囲
で添加されている。しかしながら、Ｓｉの添加はＣｒ含
有量が高い場合及びＭｏが共存する場合においては、脆
弱なσ相を生成し易くなる。そこで、本発明においては
Ｓｉを０．１〜１．５％に制限する。
【０００９】Ｍｎ：Ｍｎは脱酸、脱硫の作用があるが、
０．１％未満では十分な効果が得られない。また、オー
ステナイト相を安定化し、強度増加にも有効であるが、
２〜３％を超える添加は靱延性を害し耐食性にも悪影響
を及ぼす。さらに、脆弱なσ相生成を助長する作用もあ
る。そこで、本発明においては０．１〜１％に制限す
る。
０．１％未満では十分な効果が得られない。また、オー
ステナイト相を安定化し、強度増加にも有効であるが、
２〜３％を超える添加は靱延性を害し耐食性にも悪影響
を及ぼす。さらに、脆弱なσ相生成を助長する作用もあ
る。そこで、本発明においては０．１〜１％に制限す
る。
【００１０】Ｎｉ：Ｎｉはオーステナイト相生成元素と
して主たるものであり、その添加量はＣｒその他のフェ
ライト相生成元素との関連においても限定されるが、５
％未満では靱延性、耐食性、オーステナイト相の安定化
の面で好ましい結果が得られ難い。一方、Ｎｉ量の増加
は靱延性を増す反面、強度面から好ましくなく、組織バ
ランス面から他成分の増量が必要となる。また、抄紙機
サクションロールの主たる使用環境である硫酸酸性の水
溶液中における耐食性改善はＮｉ含有量に比例したもの
ではなく頭打ちの傾向となることもあって、Ｎｉの多量
の添加は経済的に不利になる。そこで、これらの特性及
び経済性を考慮し、本発明においては５〜１５％の範囲
に限定する。
して主たるものであり、その添加量はＣｒその他のフェ
ライト相生成元素との関連においても限定されるが、５
％未満では靱延性、耐食性、オーステナイト相の安定化
の面で好ましい結果が得られ難い。一方、Ｎｉ量の増加
は靱延性を増す反面、強度面から好ましくなく、組織バ
ランス面から他成分の増量が必要となる。また、抄紙機
サクションロールの主たる使用環境である硫酸酸性の水
溶液中における耐食性改善はＮｉ含有量に比例したもの
ではなく頭打ちの傾向となることもあって、Ｎｉの多量
の添加は経済的に不利になる。そこで、これらの特性及
び経済性を考慮し、本発明においては５〜１５％の範囲
に限定する。
【００１１】Ｃｒ：ＣｒはＮｉと対比される主たるフェ
ライト生成元素で強度及び耐食性の改善効果が高い。そ
の添加量はＮｉをはじめとするオーステナイト生成元素
及び他のフェライト生成元素の添加量との関連において
も限定されるが、Ｃｒ量が３０％を超える付近において
靱延性の急激な低下が起こるので、その上限を２９％と
する。また、組織バランス及びその安定性の面から、そ
の下限を２１％に制限する。
ライト生成元素で強度及び耐食性の改善効果が高い。そ
の添加量はＮｉをはじめとするオーステナイト生成元素
及び他のフェライト生成元素の添加量との関連において
も限定されるが、Ｃｒ量が３０％を超える付近において
靱延性の急激な低下が起こるので、その上限を２９％と
する。また、組織バランス及びその安定性の面から、そ
の下限を２１％に制限する。
【００１２】Ｍｏ：Ｍｏはフェライト相生成元素であ
り、その添加は耐食性を改善し、また、強度上昇効果も
あるが０．５％未満では効果が少ない。また、Ｃｒ含有
量が高い場合及びＳｉが共存する場合においては脆弱な
σ相を生成し易くなる。そこで、本発明では０．５〜５
％に制限する。
り、その添加は耐食性を改善し、また、強度上昇効果も
あるが０．５％未満では効果が少ない。また、Ｃｒ含有
量が高い場合及びＳｉが共存する場合においては脆弱な
σ相を生成し易くなる。そこで、本発明では０．５〜５
％に制限する。
【００１３】Ｃｕ：Ｃｕはオーステナイト相生成元素で
あり、鋳造性及び耐食性の向上効果が著しく、本発明鋼
の諸特性に対しても有効な作用を与えるが、最大０．４
％程度はスクラップ等の原材料から不純物成分として混
入する場合があり、その効果も大きくない。さらに、多
量の添加は局部的な析出によって諸特性を害するので、
本発明では０．５〜５％に限定する。
あり、鋳造性及び耐食性の向上効果が著しく、本発明鋼
の諸特性に対しても有効な作用を与えるが、最大０．４
％程度はスクラップ等の原材料から不純物成分として混
入する場合があり、その効果も大きくない。さらに、多
量の添加は局部的な析出によって諸特性を害するので、
本発明では０．５〜５％に限定する。
【００１４】個々の成分組成に関する限定は前記のとお
りであるが、単に個々の成分組成を限定するのみでは本
発明鋳鋼の特性を発揮することはできず、これらを組合
わせた場合において、 Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、 ６．５≦Ｒ≦１１ を満たし、かつ、 Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2 ・Ｍｏ
（％）＋１．２８Ｃｕ（％） （ここに、Ｎｉ（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ
（％）≧７．３でｆ1・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ
（％）＜２．５でｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５で
ｆ2 ・Ｍｏ（％）＝１０．５） とした場合に、 Ｐｃ≧４２ を満たす場合に特性を発揮し得るのである。
りであるが、単に個々の成分組成を限定するのみでは本
発明鋳鋼の特性を発揮することはできず、これらを組合
わせた場合において、 Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、 ６．５≦Ｒ≦１１ を満たし、かつ、 Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2 ・Ｍｏ
（％）＋１．２８Ｃｕ（％） （ここに、Ｎｉ（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ
（％）≧７．３でｆ1・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ
（％）＜２．５でｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５で
ｆ2 ・Ｍｏ（％）＝１０．５） とした場合に、 Ｐｃ≧４２ を満たす場合に特性を発揮し得るのである。
【００１５】この理由は以下の本発明の実施例において
説明する。
説明する。
【００１６】
【実施例】図１は前述の提案式によるＦ値及びＡ値を、
後掲の表１に示した合金について算定してプロットした
ものであり、プロット点に付した数字は同表の合金番号
と対応している。同図において、黒塗のプロット点は下
記（１）〜（４）に示す機械的特性値及び硬さの適否判
定基準を全て満足する合金である。一方、白抜きのプロ
ット点は同じく下記（１）〜（４）に示す機械的特性値
及び硬さの適否判定基準のいずれか１つ以上を満足しな
い合金である。 （１）降伏強さ（０．２％耐力）：３４５ＭＰａ以上、
（２）引張強さ：５４０ＭＰａ以上、（３）伸び：１８
％以上、（４）硬さ：ＨＢ２８５以下 なお、ここで機械的性質及び硬さの判定基準として用い
た上記（１）〜（３）の機械的性質は、これまでに数多
く製作された抄紙機用サクションロールの設計のベース
となっているステンレス鋳鋼ＪＩＳ ＳＣＳ１（ＡＳＴ
Ｍ ＣＡ１５）のＪＩＳ規格値（ＪＩＳ Ｇ５１２１）
であり、抄紙機用サクションロール材として具備すべき
と考えられる機械的特性値である。
後掲の表１に示した合金について算定してプロットした
ものであり、プロット点に付した数字は同表の合金番号
と対応している。同図において、黒塗のプロット点は下
記（１）〜（４）に示す機械的特性値及び硬さの適否判
定基準を全て満足する合金である。一方、白抜きのプロ
ット点は同じく下記（１）〜（４）に示す機械的特性値
及び硬さの適否判定基準のいずれか１つ以上を満足しな
い合金である。 （１）降伏強さ（０．２％耐力）：３４５ＭＰａ以上、
（２）引張強さ：５４０ＭＰａ以上、（３）伸び：１８
％以上、（４）硬さ：ＨＢ２８５以下 なお、ここで機械的性質及び硬さの判定基準として用い
た上記（１）〜（３）の機械的性質は、これまでに数多
く製作された抄紙機用サクションロールの設計のベース
となっているステンレス鋳鋼ＪＩＳ ＳＣＳ１（ＡＳＴ
Ｍ ＣＡ１５）のＪＩＳ規格値（ＪＩＳ Ｇ５１２１）
であり、抄紙機用サクションロール材として具備すべき
と考えられる機械的特性値である。
【００１７】また、抄紙機用サクションロールは吸引孔
と呼ばれる肉厚貫通した小孔を、ほぼロール全面にわた
って多数ドリル加工する必要がある。したがって、高い
硬さの材料は機械加工性の面から抄紙機用サクションロ
ール材としては適さない。これまでに抄紙機用サクショ
ンロール材として用いられたことがある代表的な規格鋳
鋼品としては、ＳＣＳ１（ＡＳＴＭ ＣＡ１５）を初め
として、ＳＣＳ３（同ＣＡ１５Ｍ）、ＳＣＳ４、ＳＣＳ
５、ＳＣＳ６（同ＣＡ６ＮＭ）、あるいはＳＣＳ１３Ａ
（同ＣＦ８）、ＳＣＳ１４Ａ（同ＣＦ８Ｍ）、ＳＣＳ１
６Ａ（同ＣＦ３Ｍ）、ＳＣＳ１９Ａ（同ＣＦ３）などが
あり、これらの鋳鋼品の硬さはＪＩＳ規格（Ｇ５１２
１）によると、後掲の表２に示すとおりである。これら
の鋳鋼品の機械加工性は材料による差はあるものの、前
述のドリル孔加工ができないものではない。そこで、同
表における硬さの最高値であるＨＢ≦２８５を抄紙機用
サクションロールにおける機械加工性の面から許容でき
る最高硬さであるとして、上記（４）の判定基準として
用いている。
と呼ばれる肉厚貫通した小孔を、ほぼロール全面にわた
って多数ドリル加工する必要がある。したがって、高い
硬さの材料は機械加工性の面から抄紙機用サクションロ
ール材としては適さない。これまでに抄紙機用サクショ
ンロール材として用いられたことがある代表的な規格鋳
鋼品としては、ＳＣＳ１（ＡＳＴＭ ＣＡ１５）を初め
として、ＳＣＳ３（同ＣＡ１５Ｍ）、ＳＣＳ４、ＳＣＳ
５、ＳＣＳ６（同ＣＡ６ＮＭ）、あるいはＳＣＳ１３Ａ
（同ＣＦ８）、ＳＣＳ１４Ａ（同ＣＦ８Ｍ）、ＳＣＳ１
６Ａ（同ＣＦ３Ｍ）、ＳＣＳ１９Ａ（同ＣＦ３）などが
あり、これらの鋳鋼品の硬さはＪＩＳ規格（Ｇ５１２
１）によると、後掲の表２に示すとおりである。これら
の鋳鋼品の機械加工性は材料による差はあるものの、前
述のドリル孔加工ができないものではない。そこで、同
表における硬さの最高値であるＨＢ≦２８５を抄紙機用
サクションロールにおける機械加工性の面から許容でき
る最高硬さであるとして、上記（４）の判定基準として
用いている。
【００１８】図１において、直線（イ）及び（ロ）は本
発明における提案したパラメータの一つであるＲ値の上
下限値であるＲ＝１１及びＲ＝６．５をそれぞれ示すも
のである。同図によると、本発明による提案パラメータ
の一つである６．５≦Ｒ≦１１の範囲にある合金は前に
示した（１）〜（４）の抄紙機サクションロール材とし
ての機械的特性値及び硬さの適否判定基準を全て満足し
ているものである。
発明における提案したパラメータの一つであるＲ値の上
下限値であるＲ＝１１及びＲ＝６．５をそれぞれ示すも
のである。同図によると、本発明による提案パラメータ
の一つである６．５≦Ｒ≦１１の範囲にある合金は前に
示した（１）〜（４）の抄紙機サクションロール材とし
ての機械的特性値及び硬さの適否判定基準を全て満足し
ているものである。
【００１９】一方、個々の化学成分は本発明の範囲内で
はあるものの、本発明で提案したパラメータＲ値の範囲
（６．５≦Ｒ≦１１）を外れていることから、本発明鋳
鋼とは見なすことができない合金番号１１〜１５（化学
成分及びＲ値は第１表参照）の合金は、抄紙機サクショ
ンロール材としての機械的特性値及び硬さの適否判定基
準を満足していないものである。
はあるものの、本発明で提案したパラメータＲ値の範囲
（６．５≦Ｒ≦１１）を外れていることから、本発明鋳
鋼とは見なすことができない合金番号１１〜１５（化学
成分及びＲ値は第１表参照）の合金は、抄紙機サクショ
ンロール材としての機械的特性値及び硬さの適否判定基
準を満足していないものである。
【００２０】すなわち、本発明鋳鋼は、単に個々の成分
組成を限定するのみで好適な特性を発揮するものでなは
く、これらを組合わせた場合において、提案するＲ値の
範囲（６．５≦Ｒ≦１１）を併せ満足することによっ
て、抄紙機サクションロール材として好適な機械的特性
を発揮し得るのである。
組成を限定するのみで好適な特性を発揮するものでなは
く、これらを組合わせた場合において、提案するＲ値の
範囲（６．５≦Ｒ≦１１）を併せ満足することによっ
て、抄紙機サクションロール材として好適な機械的特性
を発揮し得るのである。
【００２１】なお、図１において直線（イ）及び（ロ）
と併せ示した直線（ハ）及び（ニ）は、本発明における
範囲内の合金成分によるＦ値の上下限値を、直線（ホ）
及び（ヘ）は同じくＡ値の上下限値を示すものである。
したがって、本発明範囲のステンレス鋳鋼は、これらの
直線（イ）〜（ヘ）によって囲まれた範囲に限定される
こととなる。
と併せ示した直線（ハ）及び（ニ）は、本発明における
範囲内の合金成分によるＦ値の上下限値を、直線（ホ）
及び（ヘ）は同じくＡ値の上下限値を示すものである。
したがって、本発明範囲のステンレス鋳鋼は、これらの
直線（イ）〜（ヘ）によって囲まれた範囲に限定される
こととなる。
【００２２】本発明鋳鋼の機械的性質及び硬さに関する
限定は、以上のとおりであるが、抄紙機サクションロー
ルの主たる使用環境は抄紙環境は抄紙白水と呼ばれる硫
酸酸性の水溶液中であることから、抄紙機サクションロ
ール材としては、前記の機械的特性及び硬さのみでな
く、硫酸酸性の水溶液中における耐食性も必要となる。
限定は、以上のとおりであるが、抄紙機サクションロー
ルの主たる使用環境は抄紙環境は抄紙白水と呼ばれる硫
酸酸性の水溶液中であることから、抄紙機サクションロ
ール材としては、前記の機械的特性及び硬さのみでな
く、硫酸酸性の水溶液中における耐食性も必要となる。
【００２３】図２は表１に示した合金の５％硫酸沸騰水
溶液中における腐食減量と、本発明において提案する評
価パラメータの一つであるＰｃの関係を●印及び○印で
プロットしたものである。●印は図１で示したと同じ
く、前述した抄紙機サクションロール材としての機械的
特性値及び硬さの適否判定基準（１）〜（４）を全て満
たす合金であり、○印は適否判定基準（１）〜（４）の
１つ以上を満足しない合金である。また、同図には文献
〔長谷川正義監修、ステンレス鋼便覧、Ｐ２６２、日刊
工業新聞社（昭和４８年８月）〕におけるステンレス鋼
のデータも本発明において提案する評価パラメータの一
つであるＰｃを用いて算定し、小さい△印で併せてプロ
ットしてある。同図によると、ばらつきはあるものの、
５％硫酸沸騰水溶液中における腐食減量は文献データを
も含めてＰｃ値によって評価し得ることが分かる。
溶液中における腐食減量と、本発明において提案する評
価パラメータの一つであるＰｃの関係を●印及び○印で
プロットしたものである。●印は図１で示したと同じ
く、前述した抄紙機サクションロール材としての機械的
特性値及び硬さの適否判定基準（１）〜（４）を全て満
たす合金であり、○印は適否判定基準（１）〜（４）の
１つ以上を満足しない合金である。また、同図には文献
〔長谷川正義監修、ステンレス鋼便覧、Ｐ２６２、日刊
工業新聞社（昭和４８年８月）〕におけるステンレス鋼
のデータも本発明において提案する評価パラメータの一
つであるＰｃを用いて算定し、小さい△印で併せてプロ
ットしてある。同図によると、ばらつきはあるものの、
５％硫酸沸騰水溶液中における腐食減量は文献データを
も含めてＰｃ値によって評価し得ることが分かる。
【００２４】これまでに抄紙機サクションロール材とし
て用いられたことがある代表的な規格材としては、表２
に示した鋳鋼品があることを前述した。このうち、ＳＣ
Ｓ１６Ａ（ＡＳＴＭ ＣＦ３Ｍ）（表１の合金番号２
２）は、ＪＩＳ Ｇ５１２１の機械的性質の規格からも
明らかなように、強度が低いため高応力下で使用するサ
クションロール材としては適した材質ではない。しかし
ながら、耐食性に優れているため、その耐食性の良さを
生かして、作用応力が低いサクションロール材及び他の
抄紙機用耐食部材として用いられていることから、耐食
性については、ＳＣＳ１６Ａ（ＡＳＴＭ ＣＦ３Ｍ）を
抄紙機サクションロール材の耐食性判定基準として用い
ることができる。
て用いられたことがある代表的な規格材としては、表２
に示した鋳鋼品があることを前述した。このうち、ＳＣ
Ｓ１６Ａ（ＡＳＴＭ ＣＦ３Ｍ）（表１の合金番号２
２）は、ＪＩＳ Ｇ５１２１の機械的性質の規格からも
明らかなように、強度が低いため高応力下で使用するサ
クションロール材としては適した材質ではない。しかし
ながら、耐食性に優れているため、その耐食性の良さを
生かして、作用応力が低いサクションロール材及び他の
抄紙機用耐食部材として用いられていることから、耐食
性については、ＳＣＳ１６Ａ（ＡＳＴＭ ＣＦ３Ｍ）を
抄紙機サクションロール材の耐食性判定基準として用い
ることができる。
【００２５】図２における直線（イ）及び（ロ）は表１
で比較合金として示したＣＦ３Ｍ相当材である合金番号
２２のＰｃ値及び５％硫酸沸騰水溶液中の腐食減量を耐
食性の判定基準として示したものである。同図による
と、本発明鋳鋼である合金番号１〜９はいずれも抄紙機
用サクションロール材として具備すべき機械的性質と、
耐食ステンレス鋳鋼ＳＣＳ１６Ａ（ＡＳＴＭＣＦ３Ｍ）
を凌ぐ高い耐食性を併せもつ抄紙機サクションロール材
として好適なステンレス鋳鋼であることが分かる。
で比較合金として示したＣＦ３Ｍ相当材である合金番号
２２のＰｃ値及び５％硫酸沸騰水溶液中の腐食減量を耐
食性の判定基準として示したものである。同図による
と、本発明鋳鋼である合金番号１〜９はいずれも抄紙機
用サクションロール材として具備すべき機械的性質と、
耐食ステンレス鋳鋼ＳＣＳ１６Ａ（ＡＳＴＭＣＦ３Ｍ）
を凌ぐ高い耐食性を併せもつ抄紙機サクションロール材
として好適なステンレス鋳鋼であることが分かる。
【００２６】次に、抄紙機サクションロールの使用環境
を模擬した人工白水中における回転曲げ腐食疲労試験を
合金番号３の本発明合金について実施した例を図３に示
す。ここで用いた人工白水は塩素イオン１０００ｐｐｍ
を含み、硫酸アルミニウムカリウムを主成分とする水溶
液であり、ｐＨ３．５、液温８０℃としている。また同
図には、比較のため表１において比較合金して示した合
金番号１７の特公昭５６─３６８６１号公報開示の合金
について同一水溶液中で実施した回転曲げ腐食疲労試験
結果を併せて示した。ただし、本回転曲げ腐食疲労試験
における液温は４０℃であり、前記の本発明合金につい
て実施した腐食疲労環境に比較すると、極めて緩やかな
腐食環境となっている。
を模擬した人工白水中における回転曲げ腐食疲労試験を
合金番号３の本発明合金について実施した例を図３に示
す。ここで用いた人工白水は塩素イオン１０００ｐｐｍ
を含み、硫酸アルミニウムカリウムを主成分とする水溶
液であり、ｐＨ３．５、液温８０℃としている。また同
図には、比較のため表１において比較合金して示した合
金番号１７の特公昭５６─３６８６１号公報開示の合金
について同一水溶液中で実施した回転曲げ腐食疲労試験
結果を併せて示した。ただし、本回転曲げ腐食疲労試験
における液温は４０℃であり、前記の本発明合金につい
て実施した腐食疲労環境に比較すると、極めて緩やかな
腐食環境となっている。
【００２７】図３において横軸は破断迄の繰返し回数
（回）、縦軸は負荷応力（ＭＰａ）を示し、図中●印は
表１中の合金番号３の本発明鋳鋼を、○印は表１中の合
金番号１７の特公昭５６−３６８６１号公報開示の比較
合金を示し、矢印は破断しなかった実験データを示す。
図中例えば負荷応力が１７０ＭＰａの場合特公昭５６−
３６８６１号公報開示の比較合金１７が応力繰返し数約
１．５×１０7 回で破断するのに対して、本発明鋳鋼３
においては、液温が高く極めて厳しい腐食環境下である
にもかかわらず、負荷応力が１７０ＭＰａ程度では応力
繰返し数約１．５×１０8 回を越えても破断しておら
ず、本発明鋳鋼が明らかに優れており、長寿命であるこ
とが分かる。
（回）、縦軸は負荷応力（ＭＰａ）を示し、図中●印は
表１中の合金番号３の本発明鋳鋼を、○印は表１中の合
金番号１７の特公昭５６−３６８６１号公報開示の比較
合金を示し、矢印は破断しなかった実験データを示す。
図中例えば負荷応力が１７０ＭＰａの場合特公昭５６−
３６８６１号公報開示の比較合金１７が応力繰返し数約
１．５×１０7 回で破断するのに対して、本発明鋳鋼３
においては、液温が高く極めて厳しい腐食環境下である
にもかかわらず、負荷応力が１７０ＭＰａ程度では応力
繰返し数約１．５×１０8 回を越えても破断しておら
ず、本発明鋳鋼が明らかに優れており、長寿命であるこ
とが分かる。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のステンレス
鋳鋼は、機械的性質と耐食性に優れ、かつ腐食疲労強度
を有し、特に抄紙機用サクションロール材に使用されて
好適であるが、用途はサクションロール材に限定される
ものではなく、本発明鋳鋼のもつ前記長所を必要とする
鋳造部材に広く適用されて有益である。
鋳鋼は、機械的性質と耐食性に優れ、かつ腐食疲労強度
を有し、特に抄紙機用サクションロール材に使用されて
好適であるが、用途はサクションロール材に限定される
ものではなく、本発明鋳鋼のもつ前記長所を必要とする
鋳造部材に広く適用されて有益である。
【図１】本発明のステンレス鋳鋼の実施例に係るＦ値と
Ａ値の関係図表。
Ａ値の関係図表。
【図２】本発明のステンレス鋳鋼の実施例に係るＰｃ値
と腐食減量の関係図表。
と腐食減量の関係図表。
【図３】本発明のステンレス鋳鋼の一実施例の腐食疲労
試験結果を示す図表。
試験結果を示す図表。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：
０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１％、Ｎｉ：５〜１
５％、Ｃｒ：２１〜２９％、Ｍｏ：０．５〜５％、Ｃ
ｕ：０．５〜５％、残部がＦｅと不可避的不純物とから
なり、また、 Ｆ＝Ｃｒ（％）＋２．０６Ｍｏ（％）＋２．３３Ｓｉ
（％） Ａ＝Ｎｉ（％）＋２６．６Ｃ（％）＋０．５３Ｍｎ
（％）＋０．３Ｃｕ（％） Ｒ＝２／３Ｆ−Ａ とした場合に、 ６．５≦Ｒ≦１１ を満たし、かつ、 Ｐｃ＝Ｃｒ（％）＋ｆ1 ・Ｎｉ（％）＋ｆ2 ・Ｍｏ
（％）＋１．２８Ｃｕ（％） （ここに、Ｎｉ（％）＜７．３でｆ1 ＝１．９８、Ｎｉ
（％）≧７．３でｆ1・Ｎｉ（％）＝１４．５、Ｍｏ
（％）＜２．５でｆ2 ＝４．２、Ｍｏ（％）≧２．５で
ｆ2 ・Ｍｏ（％）＝１０．５） とした場合に、 Ｐｃ≧４２ を満たすことを特徴とするオーステナイト−フェライト
２相系のステンレス鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00270898A JP3621818B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | ステンレス鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00270898A JP3621818B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | ステンレス鋳鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199986A true JPH11199986A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3621818B2 JP3621818B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=11536806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00270898A Expired - Fee Related JP3621818B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | ステンレス鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3621818B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006041344A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-04-20 | Outokumpu Oyj | A steel shell for a suction roll and a method of producing a steel product |
| JPWO2004094808A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2006-07-13 | 日立金属株式会社 | 内燃機関用ピストン |
| CN108239727A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 株式会社Posco | 具有优异耐腐蚀性的双相不锈钢及其制造方法 |
-
1998
- 1998-01-09 JP JP00270898A patent/JP3621818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004094808A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2006-07-13 | 日立金属株式会社 | 内燃機関用ピストン |
| JP4500259B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2010-07-14 | 日立金属株式会社 | 内燃機関用ピストン及びその製造方法 |
| WO2006041344A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-04-20 | Outokumpu Oyj | A steel shell for a suction roll and a method of producing a steel product |
| EA010540B1 (ru) * | 2004-09-07 | 2008-10-30 | Отокумпу Оюй | Стальная рубашка для отсасывающего вала и способ получения стальной продукции |
| CN108239727A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 株式会社Posco | 具有优异耐腐蚀性的双相不锈钢及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3621818B2 (ja) | 2005-02-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040927 |
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