JPH11236654A - ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステンレス鋼 - Google Patents
ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステンレス鋼Info
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- JPH11236654A JPH11236654A JP10043896A JP4389698A JPH11236654A JP H11236654 A JPH11236654 A JP H11236654A JP 10043896 A JP10043896 A JP 10043896A JP 4389698 A JP4389698 A JP 4389698A JP H11236654 A JPH11236654 A JP H11236654A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 重量％で、 C:0.08%以下、 Si:0.01以上
2.0%以下、Mn:0.05%以上1.5%以下、 P:0.05%以下、 S:
0.01%以下、Cr:13%以上 32%以下、 Mo:3.0%以下、Al:0.
005%以上0.1%以下、 Ni:1.0%以下、 Cu:1.0%以下、Ti:
0.05%以下を含有することを特徴とするフェライト系ス
テンレス鋼、および、重量％で、 C:0.08%以下、Mn:0.0
5%以上1.5%、Cr:13%以上 25%以下、 Ni:7.0%以上 15.0%
以下、 Al:0.005%以上0.1%以下、 P:0.05%以下、S:0.01
0%以下、Si%+Mo%:1.5%以上、Ti:0.05%以下を含有するこ
とを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼。Nb:5×
（C%＋N%）以上1.0%以下を添加しても良い。
イクル熱交換器用ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 重量％で、 C:0.08%以下、 Si:0.01以上
2.0%以下、Mn:0.05%以上1.5%以下、 P:0.05%以下、 S:
0.01%以下、Cr:13%以上 32%以下、 Mo:3.0%以下、Al:0.
005%以上0.1%以下、 Ni:1.0%以下、 Cu:1.0%以下、Ti:
0.05%以下を含有することを特徴とするフェライト系ス
テンレス鋼、および、重量％で、 C:0.08%以下、Mn:0.0
5%以上1.5%、Cr:13%以上 25%以下、 Ni:7.0%以上 15.0%
以下、 Al:0.005%以上0.1%以下、 P:0.05%以下、S:0.01
0%以下、Si%+Mo%:1.5%以上、Ti:0.05%以下を含有するこ
とを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼。Nb:5×
（C%＋N%）以上1.0%以下を添加しても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニアおよび
水を熱媒体とした家庭用ガスエアコンなどの熱交換シス
テムに用いられる耐食性の高いアンモニア−水系吸収サ
イクル熱交換器用ステンレス鋼に関するものである。
水を熱媒体とした家庭用ガスエアコンなどの熱交換シス
テムに用いられる耐食性の高いアンモニア−水系吸収サ
イクル熱交換器用ステンレス鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、家庭用エアコンディショナーには
フロンを用いた熱交換システムが用いられてきた。しか
し、フロンガスのオゾン層破壊が問題となり、それを軽
減するため、近年では代替フロンの採用が進みつつあ
る。ところが、代替フロンは地球温暖化係数が非常に大
きく、将来は環境問題として規制が加わる動きが活発化
している。このような中、より地球環境にやさしいエア
コンディショニングシステムの開発は重要な項目の一つ
である。
フロンを用いた熱交換システムが用いられてきた。しか
し、フロンガスのオゾン層破壊が問題となり、それを軽
減するため、近年では代替フロンの採用が進みつつあ
る。ところが、代替フロンは地球温暖化係数が非常に大
きく、将来は環境問題として規制が加わる動きが活発化
している。このような中、より地球環境にやさしいエア
コンディショニングシステムの開発は重要な項目の一つ
である。
【０００３】フロンに代わる熱媒体の一つの可能性とし
てアンモニア水がある。これは従来より大型業務用冷蔵
庫などには一部用いられてきた。この場合、熱交換器が
比較的大型であり、またアンモニアに重クロム酸を添加
して不動態化を促進することによって防食することで、
普通鋼で部材を構成することが可能であった。
てアンモニア水がある。これは従来より大型業務用冷蔵
庫などには一部用いられてきた。この場合、熱交換器が
比較的大型であり、またアンモニアに重クロム酸を添加
して不動態化を促進することによって防食することで、
普通鋼で部材を構成することが可能であった。
【０００４】しかしながら、小型化するという課題およ
び環境問題によって重クロム酸を使用しないという方針
から、自らがクロム酸化物の皮膜を形成するステンレス
鋼の適用が検討されてきた。
び環境問題によって重クロム酸を使用しないという方針
から、自らがクロム酸化物の皮膜を形成するステンレス
鋼の適用が検討されてきた。
【０００５】このような事情の中で、主に耐食性の観点
から、発明者らは、「重量％でＣ：０．０３０％以下、
Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上１．５％以
下、Ｃｒ：１０．０％以上２５．０％以下、Ｍｏ：３．
０％以下、Ａｌ：０．００５％以上０．１％以下、Ｐ：
０．００２５％以下、Ｓ：０．０１０％以下とするか、
さらにＴｉ：５×（Ｃ％＋Ｎ％）以上０．５％以下を含
有するアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステ
ンレス」を、特願平８−１４９３２０号にて、また、
「重量％でＣ：０．０８％以下、Ｍｎ：０．０５〜１．
５％、Ｃｒ：１３〜２５％、Ｎｉ：７．０〜１５．０
％、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｐ：０．０５％以
下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｓｉ％＋Ｍｏ％＞１．５％
とするか、さらにはＴｉ％＋Ｎｂ％：５×（Ｃ％＋Ｎ
％）以上１．０％以下を含有するか、またはさらにＣ
ｕ：０．５〜３．０％を含有するアンモニア−水系吸収
式サイクル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼」
を特願平９−８２６５３号にて出願した。
から、発明者らは、「重量％でＣ：０．０３０％以下、
Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上１．５％以
下、Ｃｒ：１０．０％以上２５．０％以下、Ｍｏ：３．
０％以下、Ａｌ：０．００５％以上０．１％以下、Ｐ：
０．００２５％以下、Ｓ：０．０１０％以下とするか、
さらにＴｉ：５×（Ｃ％＋Ｎ％）以上０．５％以下を含
有するアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステ
ンレス」を、特願平８−１４９３２０号にて、また、
「重量％でＣ：０．０８％以下、Ｍｎ：０．０５〜１．
５％、Ｃｒ：１３〜２５％、Ｎｉ：７．０〜１５．０
％、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｐ：０．０５％以
下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｓｉ％＋Ｍｏ％＞１．５％
とするか、さらにはＴｉ％＋Ｎｂ％：５×（Ｃ％＋Ｎ
％）以上１．０％以下を含有するか、またはさらにＣ
ｕ：０．５〜３．０％を含有するアンモニア−水系吸収
式サイクル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼」
を特願平９−８２６５３号にて出願した。
【０００６】これらの発明は、主に耐食性およびコスト
の観点からなされたものであるが、アンモニア−水系吸
収式熱交換システムをコンパクトに設計するためには、
所定のサイズに切断し、媒体の流路となる部分をくり貫
いた薄板を、ロウ材を用いて接合して積層型熱交換器を
作成するため、良好なるロウ接性（ロウ付け性）を有す
ることも非常に重要な要件となる。
の観点からなされたものであるが、アンモニア−水系吸
収式熱交換システムをコンパクトに設計するためには、
所定のサイズに切断し、媒体の流路となる部分をくり貫
いた薄板を、ロウ材を用いて接合して積層型熱交換器を
作成するため、良好なるロウ接性（ロウ付け性）を有す
ることも非常に重要な要件となる。
【０００７】従来ロウ付け時には、真空加熱炉の中の真
空度を、ロータリーポンプと拡散ポンプの併用によって
１０-7torrまで上げる操作により、上述の発明鋼材のロ
ウ付けを行っていたが、工程上コストアップとなるた
め、より低真空度での処理法の開発が課題となってい
た。このような操作を行っていた理由は、上述の従来鋼
上に黒色または黄色の皮膜がロウ付け作業時に形成さ
れ、接合不良を起こすことがあったからである。
空度を、ロータリーポンプと拡散ポンプの併用によって
１０-7torrまで上げる操作により、上述の発明鋼材のロ
ウ付けを行っていたが、工程上コストアップとなるた
め、より低真空度での処理法の開発が課題となってい
た。このような操作を行っていた理由は、上述の従来鋼
上に黒色または黄色の皮膜がロウ付け作業時に形成さ
れ、接合不良を起こすことがあったからである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、耐食
性およびコストについて従来技術の鋼材に関する考え方
を継承しつつも、工程上のコスト低減のため、ロウ接性
に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ス
テンレス鋼を提供することである。
性およびコストについて従来技術の鋼材に関する考え方
を継承しつつも、工程上のコスト低減のため、ロウ接性
に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ス
テンレス鋼を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、真空度が不十分な状態でロウ接を行い、皮膜形成が
起きて接合不良を起こしたステンレス表面の表面解析を
Ｘ線回折法およびグロー放電分光分析法にて行ったとこ
ろ、その皮膜はチタンの炭化物または窒化物であること
が判明した。つまり、材料中のチタン含有量を低く押さ
えることで課題解決が可能との知見を得たのである。
に、真空度が不十分な状態でロウ接を行い、皮膜形成が
起きて接合不良を起こしたステンレス表面の表面解析を
Ｘ線回折法およびグロー放電分光分析法にて行ったとこ
ろ、その皮膜はチタンの炭化物または窒化物であること
が判明した。つまり、材料中のチタン含有量を低く押さ
えることで課題解決が可能との知見を得たのである。
【００１０】この知見に基づき本発明は完成されたもの
であって、その要旨とするところは以下の通りである。 (１) 重量％で、 Ｃ ：０．０８％以下、 Ｓｉ：０．０１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．０５％以上１．５％以下、Ｐ ：０．０５％以下、 Ｓ ：０．０１％以下、 Ｃｒ：１３％以上３２％以下、 Ｍｏ：３．０％以下、 Ａｌ：０．００５％以上０．１％以下、 Ｎｉ：１．０％以下、 Ｃｕ：１．０％以下、 Ｔｉ：０．０５％以下 を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなることを
特徴とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼。 (２) 上記 (１) の鋼に、さらに重量％で、Ｎｂ：５×
（Ｃ％＋Ｎ％）以上１．０％以下を含有することを特徴
とする記載のロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式
サイクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼。
であって、その要旨とするところは以下の通りである。 (１) 重量％で、 Ｃ ：０．０８％以下、 Ｓｉ：０．０１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．０５％以上１．５％以下、Ｐ ：０．０５％以下、 Ｓ ：０．０１％以下、 Ｃｒ：１３％以上３２％以下、 Ｍｏ：３．０％以下、 Ａｌ：０．００５％以上０．１％以下、 Ｎｉ：１．０％以下、 Ｃｕ：１．０％以下、 Ｔｉ：０．０５％以下 を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなることを
特徴とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼。 (２) 上記 (１) の鋼に、さらに重量％で、Ｎｂ：５×
（Ｃ％＋Ｎ％）以上１．０％以下を含有することを特徴
とする記載のロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式
サイクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼。
【００１１】(３) 重量％で Ｃ ：０．０８％以下、 Ｍｎ：０．０５以上１．５％、 Ｐ ：０．０５％以下、 Ｓ ：０．０１％以下、 Ｃｒ：１３％以上２５％以下、 Ｎｉ：７．０％以上１５．０％以下、 Ａｌ：０．００５以上０．１％以下、Ｓｉ％＋Ｍｏ％：１．５％以上、 Ｔｉ：０．０５％以下 を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなることを
特徴とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼。 (４) 上記 (３) の鋼に、さらに重量％で、Ｎｂ：５×
（Ｃ％＋Ｎ％）以上１．０％以下を含有することを特徴
とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイク
ル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼。
特徴とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼。 (４) 上記 (３) の鋼に、さらに重量％で、Ｎｂ：５×
（Ｃ％＋Ｎ％）以上１．０％以下を含有することを特徴
とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイク
ル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼。
【００１２】
【発明の実施の形態】まず、本発明に至った知見につい
て説明する。アンモニア−水系吸収式熱交換システム
は、前述の積層熱交換器とそれらをつなぐ配管系などか
ら構成される。積層熱交換器には、コスト面および全面
腐食や応力腐食割れといった耐食性の観点からフェライ
ト系ステンレス鋼が選定される。一方、配管系には、耐
応力腐食割れ性を具備しつつも製造工程の中で細管製造
に耐え得る加工性を持ったオーステナイト系ステンレス
鋼が選択される。また、様々な部品を接続するために積
層型熱交換器の一部にオーステナイト系ステンレス鋼が
適用されることもある。
て説明する。アンモニア−水系吸収式熱交換システム
は、前述の積層熱交換器とそれらをつなぐ配管系などか
ら構成される。積層熱交換器には、コスト面および全面
腐食や応力腐食割れといった耐食性の観点からフェライ
ト系ステンレス鋼が選定される。一方、配管系には、耐
応力腐食割れ性を具備しつつも製造工程の中で細管製造
に耐え得る加工性を持ったオーステナイト系ステンレス
鋼が選択される。また、様々な部品を接続するために積
層型熱交換器の一部にオーステナイト系ステンレス鋼が
適用されることもある。
【００１３】本発明のポイントは、さらにロウ付け工程
での低コスト化を図ることであり、鋼材中のチタン含有
量を０．０５重量％以下に抑えることで性能上の効果が
出始めることを見出したところにある。この効果はフェ
ライト系、オーステナイト系を問わず発現する。この知
見を基に、フェライト系およびオーステナイト系のステ
ンレスについて、チタン添加の上限値を０．０５％とし
た。また、この性能を安定的に発揮させるためには、好
ましくは０．０２％以下、さらに好ましくは０．００５
％以下とすると良い。
での低コスト化を図ることであり、鋼材中のチタン含有
量を０．０５重量％以下に抑えることで性能上の効果が
出始めることを見出したところにある。この効果はフェ
ライト系、オーステナイト系を問わず発現する。この知
見を基に、フェライト系およびオーステナイト系のステ
ンレスについて、チタン添加の上限値を０．０５％とし
た。また、この性能を安定的に発揮させるためには、好
ましくは０．０２％以下、さらに好ましくは０．００５
％以下とすると良い。
【００１４】チタン以外の成分についての限定理由を述
べる。まず、ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式
サイクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼について
であるが、Ｃは、熱交換システムを構築する上で避ける
ことができない溶接を行うに当たって、熱影響を受ける
部位でＣｒ23Ｃ6 なる化合物が生じ、周囲のクロムを取
り込んでクロム欠乏層を形成させることが知られてい
る。その意味でＣ含有量は少なければ少ないほど良い。
また、加工性、靭性の観点からもＣは低い方が良いが、
一方であまり低くしすぎると製鋼時間が長くなり、コス
トアップとなる。Ｎｂ添加によりクロム炭化物の形成を
抑制できることも鑑み、０．０８％以下と限定した。好
ましくは、０．０４％以下とするのが良い。
べる。まず、ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式
サイクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼について
であるが、Ｃは、熱交換システムを構築する上で避ける
ことができない溶接を行うに当たって、熱影響を受ける
部位でＣｒ23Ｃ6 なる化合物が生じ、周囲のクロムを取
り込んでクロム欠乏層を形成させることが知られてい
る。その意味でＣ含有量は少なければ少ないほど良い。
また、加工性、靭性の観点からもＣは低い方が良いが、
一方であまり低くしすぎると製鋼時間が長くなり、コス
トアップとなる。Ｎｂ添加によりクロム炭化物の形成を
抑制できることも鑑み、０．０８％以下と限定した。好
ましくは、０．０４％以下とするのが良い。
【００１５】Ｓｉは、脱酸作用があるが、０．０１％未
満では効果は期待できない。また、２．０％を超えると
加工性を著しく阻害する。そこで上限値を２．０％と限
定した。好ましくは、上限値を１．０％とする。
満では効果は期待できない。また、２．０％を超えると
加工性を著しく阻害する。そこで上限値を２．０％と限
定した。好ましくは、上限値を１．０％とする。
【００１６】Ｍｎは、高温高圧アンモニア−水系環境に
おいて、耐食性に対し特別な影響を与えることは無いの
で、通常の成分範囲として０．０５％以上１．５％以下
と限定した。好ましくは、上限値を１．０％とする。
おいて、耐食性に対し特別な影響を与えることは無いの
で、通常の成分範囲として０．０５％以上１．５％以下
と限定した。好ましくは、上限値を１．０％とする。
【００１７】Ｐは、ステンレス鋼の耐食性を低下させる
元素であるので少ない方が良く、０．０５％を超えると
耐食性の劣化が顕著となるので、この値を上限値とし
た。好ましくは、０．０４％以下の範囲に抑える。
元素であるので少ない方が良く、０．０５％を超えると
耐食性の劣化が顕著となるので、この値を上限値とし
た。好ましくは、０．０４％以下の範囲に抑える。
【００１８】Ｓも耐食性を劣化させる元素であり、０．
０１％を超えると影響が顕れるので、上限値を０．０１
％とした。
０１％を超えると影響が顕れるので、上限値を０．０１
％とした。
【００１９】Ｃｒは、高温高圧アンモニア水環境中で十
分な耐食性を確保するために下限値を１３％以上とし、
上限値は鋼材製造上の限界から３２％とした。好ましい
範囲は１６〜２５％である。
分な耐食性を確保するために下限値を１３％以上とし、
上限値は鋼材製造上の限界から３２％とした。好ましい
範囲は１６〜２５％である。
【００２０】Ｍｏは耐食性向上に極めて大きな効果を発
揮する元素である、下限値は特に設けないが、上限値は
コスト面から３．０％と限定した。
揮する元素である、下限値は特に設けないが、上限値は
コスト面から３．０％と限定した。
【００２１】Ａｌは脱酸剤として０．１％以下の範囲で
添加される。効果が出始める値である０．００５％を下
限値とした。
添加される。効果が出始める値である０．００５％を下
限値とした。
【００２２】Ｎｉは耐食性向上に有効であるが、あまり
添加するとマルテンサイト化して水素脆化の原因ともな
ること、およびコスト面から１．０％を上限値とした。
好ましい上限値は０．６％である。
添加するとマルテンサイト化して水素脆化の原因ともな
ること、およびコスト面から１．０％を上限値とした。
好ましい上限値は０．６％である。
【００２３】Ｃｕは、ε−Ｃｕ相の析出が起きない程度
に添加すれば耐食性向上に有効であるため、上限値を
１．０％とした。好ましい上限値は０．６％である。
に添加すれば耐食性向上に有効であるため、上限値を
１．０％とした。好ましい上限値は０．６％である。
【００２４】つぎに、ロウ接性に優れたアンモニア−水
系吸収式サイクル熱交換器用オーステナイト系ステンレ
ス鋼であるが、Ｃは熱交換システムを構築する上で避け
ることのできない溶接を行うにあたって、熱影響を受け
る部位でＣｒ23Ｃ6 なる化合物を生じ、周辺のクロムを
欠乏させ、もって材料の耐食性を、特に結晶粒界におい
て劣化させる。その意味でＣは低ければ低いほど良く、
加工性や靭性の観点からも低い方が良い。一方であまり
低いと製鋼時の精錬に特別な工夫が必要になるなど、コ
ストアップの要因となる。Ｎｂ添加により、ある程度ま
ではクロムカーバイドの析出を抑制できることも鑑み、
０．０８％以下と限定した。好ましくは０．０４％以下
が良い。
系吸収式サイクル熱交換器用オーステナイト系ステンレ
ス鋼であるが、Ｃは熱交換システムを構築する上で避け
ることのできない溶接を行うにあたって、熱影響を受け
る部位でＣｒ23Ｃ6 なる化合物を生じ、周辺のクロムを
欠乏させ、もって材料の耐食性を、特に結晶粒界におい
て劣化させる。その意味でＣは低ければ低いほど良く、
加工性や靭性の観点からも低い方が良い。一方であまり
低いと製鋼時の精錬に特別な工夫が必要になるなど、コ
ストアップの要因となる。Ｎｂ添加により、ある程度ま
ではクロムカーバイドの析出を抑制できることも鑑み、
０．０８％以下と限定した。好ましくは０．０４％以下
が良い。
【００２５】Ｍｎは高温高圧アンモニアー水系環境にお
いて、耐食性に対し特別の影響を与える合金成分とは考
えにくいので、オーステナイト系ステンレス鋼に一般的
に添加される量である０．０５〜１．５％の範囲と限定
した。
いて、耐食性に対し特別の影響を与える合金成分とは考
えにくいので、オーステナイト系ステンレス鋼に一般的
に添加される量である０．０５〜１．５％の範囲と限定
した。
【００２６】Ｃｒは、本発明の関与する環境下で全面腐
食を抑制するためには必須の元素であり、高い含有量で
あればあるほど効果を発揮する。一方、低クロム側につ
いては、条件により、かなり下げても耐食性を発揮しう
るとも考えられるが、その分高価なニッケルを添加しな
くてはオーステナイト相を安定化できず、コスト的メリ
ットが出難くなる。また、高い方も同様なことが言える
ため、本発明では１３〜２５％と限定した。好ましく
は、下限値を１６％とすることで耐食性を安定して発現
できる。
食を抑制するためには必須の元素であり、高い含有量で
あればあるほど効果を発揮する。一方、低クロム側につ
いては、条件により、かなり下げても耐食性を発揮しう
るとも考えられるが、その分高価なニッケルを添加しな
くてはオーステナイト相を安定化できず、コスト的メリ
ットが出難くなる。また、高い方も同様なことが言える
ため、本発明では１３〜２５％と限定した。好ましく
は、下限値を１６％とすることで耐食性を安定して発現
できる。
【００２７】Ｎｉは、ステンレス鋼のオーステナイト化
に必須の成分であり加工性向上に効果がある。他の合金
成分との兼ね合いもあるが最低７％程度の添加でその効
果が発揮される。また、高Ｃｒ材の場合、シェフラー図
より算定されるだけＮｉの添加が必要となってくるが、
入れすぎるとコスト的に見合わなくなる。これらの理由
により７〜２５％以下と限定した。好ましくは、上限値
を１５％とする。
に必須の成分であり加工性向上に効果がある。他の合金
成分との兼ね合いもあるが最低７％程度の添加でその効
果が発揮される。また、高Ｃｒ材の場合、シェフラー図
より算定されるだけＮｉの添加が必要となってくるが、
入れすぎるとコスト的に見合わなくなる。これらの理由
により７〜２５％以下と限定した。好ましくは、上限値
を１５％とする。
【００２８】Ａｌは脱酸剤として０．１％以下の範囲で
添加される。効果は０．００５％より現れるので、この
値以上の添加を限定した。
添加される。効果は０．００５％より現れるので、この
値以上の添加を限定した。
【００２９】Ｐはステンレス鋼の耐食性を劣化させる元
素であり、特に応力腐食割れには有害な元素である。そ
こで、０．０５％を上限とした。好ましくは０．０４％
以下に抑える。
素であり、特に応力腐食割れには有害な元素である。そ
こで、０．０５％を上限とした。好ましくは０．０４％
以下に抑える。
【００３０】ＳはＭｎなどと結びついて水に可溶性のＭ
ｎＳを形成し、耐食性を劣化させる元素である。そこで
０．０１％を上限とした。
ｎＳを形成し、耐食性を劣化させる元素である。そこで
０．０１％を上限とした。
【００３１】ＳｉおよびＭｏは耐応力腐食割れ性を向上
させる元素であるが、その添加量は効果の現れるＳｉ％
＋Ｍｏ％の下限値を１．５％とし限定した。好ましくは
上限値４．０％までの範囲で添加する。
させる元素であるが、その添加量は効果の現れるＳｉ％
＋Ｍｏ％の下限値を１．５％とし限定した。好ましくは
上限値４．０％までの範囲で添加する。
【００３２】上記フェライト系ステンレス鋼およびオー
ステナイト系ステンレス鋼どちらにも共通する元素とし
て、さらに、Ｎが加工性などの特性に悪影響を及ぼすこ
とが知られているので、フェライト系では０．０３％以
下に、オーステナイト系では０．２５％以下に抑えるこ
とが好ましい。
ステナイト系ステンレス鋼どちらにも共通する元素とし
て、さらに、Ｎが加工性などの特性に悪影響を及ぼすこ
とが知られているので、フェライト系では０．０３％以
下に、オーステナイト系では０．２５％以下に抑えるこ
とが好ましい。
【００３３】また、真空度の低いの真空炉においてロウ
接時に生成する黒色または黄色皮膜には、Ｎｂは全く検
出されなかった。つまり、Ｎｂ添加により鋼材中のＣや
Ｎを固定し、クロム欠乏相の形成を防止する手法はロウ
接時に悪影響を与えないことになる。この知見により、
この性能を発揮させる下限値としてＮｂを５×（Ｃ％＋
Ｎ％）以上、コスト面から上限値を１．０％と限定し
た。好ましくは、フェライト系では０．８％、オーステ
ナイト系では０．５％を上限値とする。
接時に生成する黒色または黄色皮膜には、Ｎｂは全く検
出されなかった。つまり、Ｎｂ添加により鋼材中のＣや
Ｎを固定し、クロム欠乏相の形成を防止する手法はロウ
接時に悪影響を与えないことになる。この知見により、
この性能を発揮させる下限値としてＮｂを５×（Ｃ％＋
Ｎ％）以上、コスト面から上限値を１．０％と限定し
た。好ましくは、フェライト系では０．８％、オーステ
ナイト系では０．５％を上限値とする。
【００３４】ただし、Ｎｂを積極的に添加しない場合
は、真空度の管理基準を緩和し、ロウ接工程の生産性を
上げる観点から、好ましくは０．０２％以下に、さらに
好ましくは０．００５％以下に抑えるのが良く、この場
合は、Ｎｂの下限値を５×（Ｃ％＋Ｎ％）に規定する必
要はない。
は、真空度の管理基準を緩和し、ロウ接工程の生産性を
上げる観点から、好ましくは０．０２％以下に、さらに
好ましくは０．００５％以下に抑えるのが良く、この場
合は、Ｎｂの下限値を５×（Ｃ％＋Ｎ％）に規定する必
要はない。
【００３５】
【実施例】以下に本発明の実施例について述べる。表１
に示す成分のステンレス鋼をラボ溶解により作成し、熱
間圧延、焼鈍、酸洗、冷間圧延して板厚０．３mmの鋼板
を作成した後、ＪＩＳ−ＢＮｉ２に規格されているロウ
材を用いて積層熱交換器を作成した。ロウ接は真空炉を
ロータリーポンプで０．１torr以下となるまで真空度を
上げ、その後１０８０℃に加熱することにより行った。
この真空度は、先般の１０-7torrに比べ、大幅な生産性
向上を可能とする値である。接合処理後の試験体の様子
を観察し、黒色または黄色皮膜形成によるロウ接不良の
あるなしを検査した。
に示す成分のステンレス鋼をラボ溶解により作成し、熱
間圧延、焼鈍、酸洗、冷間圧延して板厚０．３mmの鋼板
を作成した後、ＪＩＳ−ＢＮｉ２に規格されているロウ
材を用いて積層熱交換器を作成した。ロウ接は真空炉を
ロータリーポンプで０．１torr以下となるまで真空度を
上げ、その後１０８０℃に加熱することにより行った。
この真空度は、先般の１０-7torrに比べ、大幅な生産性
向上を可能とする値である。接合処理後の試験体の様子
を観察し、黒色または黄色皮膜形成によるロウ接不良の
あるなしを検査した。
【００３６】結果は表１の右欄に示した通りであり、い
ずれの場合もＴｉが０．０５％以下であればロウ接不良
は起きていないことが判った。ＮｂについてはＣおよび
Ｎを固定するのに十分な量を添加してもロウ接不良の原
因にならないことも明らかとなった。
ずれの場合もＴｉが０．０５％以下であればロウ接不良
は起きていないことが判った。ＮｂについてはＣおよび
Ｎを固定するのに十分な量を添加してもロウ接不良の原
因にならないことも明らかとなった。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、耐食性が
要求されるアンモニア−水系吸収式熱交換器を製造する
に当たって、ロウ接時に超高真空を要していた従来のス
テンレス鋼からＴｉを本発明の限定範囲内に低減するこ
とで、ロータリーポンプでなしうる程度の真空度でも十
分にロウ接できることとなった。また、製造設備への投
資が軽減できると同時に、生産性も大幅に向上するとい
う効果を奏する。これにより環境問題を解決しうるアン
モニア−水系吸収式熱交換システムの製造コストを圧縮
することが可能となった。
要求されるアンモニア−水系吸収式熱交換器を製造する
に当たって、ロウ接時に超高真空を要していた従来のス
テンレス鋼からＴｉを本発明の限定範囲内に低減するこ
とで、ロータリーポンプでなしうる程度の真空度でも十
分にロウ接できることとなった。また、製造設備への投
資が軽減できると同時に、生産性も大幅に向上するとい
う効果を奏する。これにより環境問題を解決しうるアン
モニア−水系吸収式熱交換システムの製造コストを圧縮
することが可能となった。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０８％以下、 Ｓｉ：０．０１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．０５％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０５％以下、 Ｓ ：０．０１％以下、 Ｃｒ：１３％以上３２％以下、 Ｍｏ：３．０％以下、 Ａｌ：０．００５％以上０．１％以下、 Ｎｉ：１．０％以下、 Ｃｕ：１．０％以下、 Ｔｉ：０．０５％以下 を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなることを
特徴とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】 請求項１記載のフェライト系ステンレス
鋼に、さらに重量％で、 Ｎｂ：５×（Ｃ％＋Ｎ％）以上１．０％以下 を含有することを特徴とするロウ接性に優れたアンモニ
ア−水系吸収式サイクル熱交換器用フェライト系ステン
レス鋼。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃ ：０．０８％以下、 Ｍｎ：０．０５以上１．５％、 Ｐ ：０．０５％以下、 Ｓ ：０．０１％以下、 Ｃｒ：１３％以上２５％以下、 Ｎｉ：７．０％以上１５．０％以下 Ａｌ：０．００５以上０．１％以下、 Ｓｉ％＋Ｍｏ％：１．５％以上、 Ｔｉ：０．０５％以下 を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなることを
特徴とするロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サ
イクル熱交換器用オーステナイト系ステンレス鋼。 - 【請求項４】 請求項３記載のオーステナイト系ステン
レス鋼に、さらに重量％で、 Ｎｂ：５×（Ｃ％＋Ｎ％）以上１．０％以下 を含有することを特徴とするロウ接性に優れたアンモニ
ア−水系吸収式サイクル熱交換器用オーステナイト系ス
テンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10043896A JPH11236654A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10043896A JPH11236654A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236654A true JPH11236654A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12676482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10043896A Withdrawn JPH11236654A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | ロウ接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236654A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010047131A1 (ja) | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | Ｅｇｒクーラ用フェライト系ステンレス鋼板 |
| US8470237B2 (en) | 2006-05-09 | 2013-06-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Stainless steel excellent in corrosion resistance, ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion and formability, and ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion |
| US20170183752A1 (en) * | 2014-07-31 | 2017-06-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing same |
| US20170349995A1 (en) * | 2014-12-24 | 2017-12-07 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and process for producing same |
| EP4394077A1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-07-03 | Hilti Aktiengesellschaft | Steel alloy, article of manufacture and method |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP10043896A patent/JPH11236654A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8470237B2 (en) | 2006-05-09 | 2013-06-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Stainless steel excellent in corrosion resistance, ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion and formability, and ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion |
| WO2010047131A1 (ja) | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | Ｅｇｒクーラ用フェライト系ステンレス鋼板 |
| US20170183752A1 (en) * | 2014-07-31 | 2017-06-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing same |
| US10450625B2 (en) * | 2014-07-31 | 2019-10-22 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing same |
| US20170349995A1 (en) * | 2014-12-24 | 2017-12-07 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and process for producing same |
| US10458013B2 (en) * | 2014-12-24 | 2019-10-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and process for producing same |
| EP4394077A1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-07-03 | Hilti Aktiengesellschaft | Steel alloy, article of manufacture and method |
| WO2024141469A1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | Hilti Aktiengesellschaft | Steel alloy, article of manufacture and method |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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