JPH11241149A - 優れた耐酸化性を備えたオーステナイトステンレス鋼 - Google Patents
優れた耐酸化性を備えたオーステナイトステンレス鋼Info
- Publication number
- JPH11241149A JPH11241149A JP10345121A JP34512198A JPH11241149A JP H11241149 A JPH11241149 A JP H11241149A JP 10345121 A JP10345121 A JP 10345121A JP 34512198 A JP34512198 A JP 34512198A JP H11241149 A JPH11241149 A JP H11241149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- content
- carbon
- oxidation resistance
- steel according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はオーステナイトステンレス鋼に関
し、従来の炭素ボイラーのような過熱器の鋼としての適
用に特に優れた耐酸化性を備える。 【解決手段】 新しいオーステナイトステンレス合金
は、＜０．１２ｗｔ％の炭素、＜１．０ｗｔ％の珪素、
１６〜２２ｗｔ％のクロム、＜２．０ｗｔ％のマンガ
ン、８〜１４ｗｔ％のニッケル、＜１．０ｗｔ％のモリ
ブデン、炭素のｗｔ％の４倍を越え＜０．８重量％のＴ
ｉまたは炭素のｗｔ％の８倍を越え＜１．０重量％のＮ
ｂのいずれか一方、＜０．０３ｗｔ％の硫黄、＜０．０
３ｗｔ％の酸素、＜０．０５ｗｔ％の窒素、≧０．０２
ｗｔ％から≦０．１１ｗｔ％のランタン、及び残部鉄と
不可避的不純物を含む分析値にしたがい提供される。新
しい鋼は過熱器の鋼及び熱交換器の鋼として特に適切で
ある。
し、従来の炭素ボイラーのような過熱器の鋼としての適
用に特に優れた耐酸化性を備える。 【解決手段】 新しいオーステナイトステンレス合金
は、＜０．１２ｗｔ％の炭素、＜１．０ｗｔ％の珪素、
１６〜２２ｗｔ％のクロム、＜２．０ｗｔ％のマンガ
ン、８〜１４ｗｔ％のニッケル、＜１．０ｗｔ％のモリ
ブデン、炭素のｗｔ％の４倍を越え＜０．８重量％のＴ
ｉまたは炭素のｗｔ％の８倍を越え＜１．０重量％のＮ
ｂのいずれか一方、＜０．０３ｗｔ％の硫黄、＜０．０
３ｗｔ％の酸素、＜０．０５ｗｔ％の窒素、≧０．０２
ｗｔ％から≦０．１１ｗｔ％のランタン、及び残部鉄と
不可避的不純物を含む分析値にしたがい提供される。新
しい鋼は過熱器の鋼及び熱交換器の鋼として特に適切で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は特許請求の範囲に従
うオーステナイトステンレス鋼に関する。本発明のオー
ステナイトステンレス鋼は、例えば、従来の炭素ボイラ
ーのような過熱器の鋼としての適用に特に優れた耐酸化
性を備える。
うオーステナイトステンレス鋼に関する。本発明のオー
ステナイトステンレス鋼は、例えば、従来の炭素ボイラ
ーのような過熱器の鋼としての適用に特に優れた耐酸化
性を備える。
【０００２】
【従来の技術】優れた耐酸化性と耐食性、高温強度、及
び組織安定性に対する高い要求度が、高温度の適用に用
いる材料を達成させた。組織安定性とは、作用中の材料
の組織が脆くて粗い相に退化してはならないことを含
む。材料の選び方は、温度と負荷荷重、当然価格にも影
響される。
び組織安定性に対する高い要求度が、高温度の適用に用
いる材料を達成させた。組織安定性とは、作用中の材料
の組織が脆くて粗い相に退化してはならないことを含
む。材料の選び方は、温度と負荷荷重、当然価格にも影
響される。
【０００３】耐酸化性は、本発明では特に重要であり、
高温状況で、材料が曝される環境での酸化に対する材料
の耐性を意味するものである。酸化条件下で、すなわ
ち、酸化性ガス（主として酸素及び水蒸気）を含む雰囲
気において、酸化物層が鋼表面に形成される。酸化物層
が所定の厚さに達したとき、酸化物薄片がその表面から
剥離し、現象はスケーリングと呼ばれる。スケーリング
によって新しい金属面が露出され、それが再び酸化され
る。
高温状況で、材料が曝される環境での酸化に対する材料
の耐性を意味するものである。酸化条件下で、すなわ
ち、酸化性ガス（主として酸素及び水蒸気）を含む雰囲
気において、酸化物層が鋼表面に形成される。酸化物層
が所定の厚さに達したとき、酸化物薄片がその表面から
剥離し、現象はスケーリングと呼ばれる。スケーリング
によって新しい金属面が露出され、それが再び酸化され
る。
【０００４】また、このスケーリングが他の問題を引き
起こす可能性がある。過熱器の管では、酸化物薄片蒸気
によって運び去られて、これらの薄片の蓄積が、例え
ば、管曲がり部に形成されたとき、この管内の蒸気流が
封じ込められ過加熱のために破壊に至る。さらに、酸化
物薄片は配管系に、いわゆる粒子腐食を発生する。ま
た、スケーリングはボイラーに大きな問題を引き起こ
し、それらの問題は、薄片自体は小さな影響という形で
現れるが、修理のための予期せぬ停止及び修理価格とい
う形で現れる。スケーリング問題の減少は、高蒸気温度
でのボイラー運転を可能し、出力経済性を上昇させる。
起こす可能性がある。過熱器の管では、酸化物薄片蒸気
によって運び去られて、これらの薄片の蓄積が、例え
ば、管曲がり部に形成されたとき、この管内の蒸気流が
封じ込められ過加熱のために破壊に至る。さらに、酸化
物薄片は配管系に、いわゆる粒子腐食を発生する。ま
た、スケーリングはボイラーに大きな問題を引き起こ
し、それらの問題は、薄片自体は小さな影響という形で
現れるが、修理のための予期せぬ停止及び修理価格とい
う形で現れる。スケーリング問題の減少は、高蒸気温度
でのボイラー運転を可能し、出力経済性を上昇させる。
【０００５】すなわち、優れた耐酸化性を有する材料
は、ゆっくりと成長し且つ金属面への良好な付着性を有
する酸化物を形成する能力を備える必要がある。曝され
る温度が高くなればますます、この酸化物の形成が強く
なる。材料の耐酸化性の尺度は、いわゆるスケーリング
温度であり、酸化に関する材料消失が例えば１. ５ｇ／
ｍ2 ・h の所定値に達する温度で規定される。
は、ゆっくりと成長し且つ金属面への良好な付着性を有
する酸化物を形成する能力を備える必要がある。曝され
る温度が高くなればますます、この酸化物の形成が強く
なる。材料の耐酸化性の尺度は、いわゆるスケーリング
温度であり、酸化に関する材料消失が例えば１. ５ｇ／
ｍ2 ・h の所定値に達する温度で規定される。
【０００６】耐酸化性を改良する通常の方法はクロムを
添加する。クロムは材料に保護酸化層を形成することに
寄与する。温度の上昇で、材料はクリープによって変形
を被る。ニッケルのようなオーステナイト安定化物質の
添加によって得られるオーステナイト母相は、微細な２
次相、例えば炭化物が析出するときに、クリープ強度に
好ましく影響する。鋼へのクロムの添加は、いわゆるシ
グマ相の分離を増加する傾向をもたらし、その傾向は、
上述したように、オーステナイト安定化ニッケルの添加
によって緩和することができる。
添加する。クロムは材料に保護酸化層を形成することに
寄与する。温度の上昇で、材料はクリープによって変形
を被る。ニッケルのようなオーステナイト安定化物質の
添加によって得られるオーステナイト母相は、微細な２
次相、例えば炭化物が析出するときに、クリープ強度に
好ましく影響する。鋼へのクロムの添加は、いわゆるシ
グマ相の分離を増加する傾向をもたらし、その傾向は、
上述したように、オーステナイト安定化ニッケルの添加
によって緩和することができる。
【０００７】マンガン及びニッケルの双方は、材料の組
織安定化にプラスの影響を備える。オーステナイト安定
化元素としてのこれら双方の元素の機能が、すなわち、
操業中に脆くて粗いシグマ相の分離を緩和する。また、
マンガンは、硫黄添加による溶接の際の耐ヒートチェッ
ク性(heat check resistance) を改良する。優れた溶接
性が重要な材料特性を与える。
織安定化にプラスの影響を備える。オーステナイト安定
化元素としてのこれら双方の元素の機能が、すなわち、
操業中に脆くて粗いシグマ相の分離を緩和する。また、
マンガンは、硫黄添加による溶接の際の耐ヒートチェッ
ク性(heat check resistance) を改良する。優れた溶接
性が重要な材料特性を与える。
【０００８】１８Ｃｒ−１０Ｎｉタイプのオーステナイ
ト鋼が好ましいこれらの特性の組み合わせであり、した
がって、当然に高温度の適用に用いられる。最近もたら
されたこのＳＳ２３３７（ＡＩＳＩタイプ３２１）タイ
プの合金はＳａｎｄｖｉｋ８Ｒ３０に相当する。この鋼
は、チタニウムの添加のために優れた強度と耐食性をを
有し、そのために、例えば、発電所の過熱器の管に数年
間使用される。しかしながら、この鋼の弱点は耐酸化性
が制限されることであり、使用可能寿命及び使用最高温
度に関して制限される。
ト鋼が好ましいこれらの特性の組み合わせであり、した
がって、当然に高温度の適用に用いられる。最近もたら
されたこのＳＳ２３３７（ＡＩＳＩタイプ３２１）タイ
プの合金はＳａｎｄｖｉｋ８Ｒ３０に相当する。この鋼
は、チタニウムの添加のために優れた強度と耐食性をを
有し、そのために、例えば、発電所の過熱器の管に数年
間使用される。しかしながら、この鋼の弱点は耐酸化性
が制限されることであり、使用可能寿命及び使用最高温
度に関して制限される。
【０００９】ソビエト発明者証明書ＳＵ１０３８３７７
が、主に塩素を含有する雰囲気で応力腐食に抵抗力のあ
るとされる合金鋼を開示する。しかしながら、この種の
課題は、過熱器適用より実質的に低温度に関する。この
鋼は、０．０３〜０．０８ｗｔ％のＣ、０．３〜０．８
ｗｔ％のＳｉ、０．５〜１．０ｗｔ％のＭｎ、１７〜１
９ｗｔ％のＣｒ、９〜１１ｗｔ％のＮｉ、０．３５〜
０．６ｗｔ％のＭｏ、０．４〜０．７ｗｔ％のＴｉ、
０．００８〜０．０２ｗｔ％のＮ、０．０１〜０．１ｗ
ｔ％のＣｅ及び残部Ｆｅを含有する。さらに、例えば、
その耐ヒートチェック性と溶接性とが満足できない。
が、主に塩素を含有する雰囲気で応力腐食に抵抗力のあ
るとされる合金鋼を開示する。しかしながら、この種の
課題は、過熱器適用より実質的に低温度に関する。この
鋼は、０．０３〜０．０８ｗｔ％のＣ、０．３〜０．８
ｗｔ％のＳｉ、０．５〜１．０ｗｔ％のＭｎ、１７〜１
９ｗｔ％のＣｒ、９〜１１ｗｔ％のＮｉ、０．３５〜
０．６ｗｔ％のＭｏ、０．４〜０．７ｗｔ％のＴｉ、
０．００８〜０．０２ｗｔ％のＮ、０．０１〜０．１ｗ
ｔ％のＣｅ及び残部Ｆｅを含有する。さらに、例えば、
その耐ヒートチェック性と溶接性とが満足できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の第
１の目的は、非常に優れた耐酸化性と、それによって高
温で主に蒸気雰囲気での適用において延長された寿命を
備える１８Ｃｒ−１０Ｎｉタイプの鋼を提供することで
ある。本発明の第２の目的は、使用最高温度を上昇させ
た１８Ｃｒ−１０Ｎｉタイプの鋼を提供することであ
る。
１の目的は、非常に優れた耐酸化性と、それによって高
温で主に蒸気雰囲気での適用において延長された寿命を
備える１８Ｃｒ−１０Ｎｉタイプの鋼を提供することで
ある。本発明の第２の目的は、使用最高温度を上昇させ
た１８Ｃｒ−１０Ｎｉタイプの鋼を提供することであ
る。
【００１１】これらの目的、さらに別の目的は、請求項
１に規定したような分析値にしたがう種類の鋼を提供す
ることによって驚くべき方法で達成された。
１に規定したような分析値にしたがう種類の鋼を提供す
ることによって驚くべき方法で達成された。
【００１２】
【課題を解決するための手段】原則的に、本発明はＳＳ
２３３７の改良及び変種であり、重量％で次のような化
学分析値を含有することができる。すなわち、 Ｃ：０．０４〜０．０８ Ｓｉ：０．３〜０．７ Ｍｎ：１．３〜１．７ Ｐ：最大０．０４０ Ｓ：最大０．０１５ Ｃｒ：１７．０〜１７．８ Ｎｉ：１０．０〜１１．１ Ｍｏ：最大０．７ Ｔｉ：最大０．６ Ｃｕ：最大０．６ Ｎｂ：最大０．０５ Ｎ ：最大０．０５０ 本発明の本質的な特徴は、純ランタンである希土類金属
を、上記ＳＳ２３３７に基本的に相当する合金に添加す
ることであり、ただし例外として、ある元素はその範囲
が広げられる。純Ｌａの添加は、空気中並びに水蒸気中
で驚くべき良好な耐酸化性をもたらし、且つ優れた強度
と耐食特性を維持する。広範囲に渡る研究は、範囲、 ０．０２ｗｔ％＜Ｌａ≦０．１１ｗｔ％ が、酸化特性及び熱間加工性に関して最適条件であるこ
とを示した。いずれの存在する理論に結び付けられるこ
と無く、酸化特性の改良は、鋼に溶融された希土類金属
の含有量に依存することが考えられ、それによって、
Ｓ、Ｏ及びＮのような元素の含有量を低く抑えることが
重要である。
２３３７の改良及び変種であり、重量％で次のような化
学分析値を含有することができる。すなわち、 Ｃ：０．０４〜０．０８ Ｓｉ：０．３〜０．７ Ｍｎ：１．３〜１．７ Ｐ：最大０．０４０ Ｓ：最大０．０１５ Ｃｒ：１７．０〜１７．８ Ｎｉ：１０．０〜１１．１ Ｍｏ：最大０．７ Ｔｉ：最大０．６ Ｃｕ：最大０．６ Ｎｂ：最大０．０５ Ｎ ：最大０．０５０ 本発明の本質的な特徴は、純ランタンである希土類金属
を、上記ＳＳ２３３７に基本的に相当する合金に添加す
ることであり、ただし例外として、ある元素はその範囲
が広げられる。純Ｌａの添加は、空気中並びに水蒸気中
で驚くべき良好な耐酸化性をもたらし、且つ優れた強度
と耐食特性を維持する。広範囲に渡る研究は、範囲、 ０．０２ｗｔ％＜Ｌａ≦０．１１ｗｔ％ が、酸化特性及び熱間加工性に関して最適条件であるこ
とを示した。いずれの存在する理論に結び付けられるこ
と無く、酸化特性の改良は、鋼に溶融された希土類金属
の含有量に依存することが考えられ、それによって、
Ｓ、Ｏ及びＮのような元素の含有量を低く抑えることが
重要である。
【００１３】以下に各元素の好ましい範囲を示す。
【００１４】
【発明の実施の形態】炭素はチタンとともに材料に十分
なクリープ強度を与えることに寄与する。余り多くの量
は、二つのマイナスの影響があるクロム炭化物の析出を
もたらす。すなわち、 ａ）粒界での炭化物の析出は、粒内腐食の危険を増加さ
せ、すなわち、材料が鋭敏化する。
なクリープ強度を与えることに寄与する。余り多くの量
は、二つのマイナスの影響があるクロム炭化物の析出を
もたらす。すなわち、 ａ）粒界での炭化物の析出は、粒内腐食の危険を増加さ
せ、すなわち、材料が鋭敏化する。
【００１５】ｂ）クロム炭化物はクロムと結合し、材料
の耐酸化性を劣化させる。この理由で、炭素含有量は、
最大０．１２ｗｔ％、好ましくは最大０．１０ｗｔ％、
特に０．０４〜０．０８ｗｔ％の範囲が選ばれる。珪素
は優れた溶接性と鋳造性に寄与する。余り多い珪素含有
量は脆性をもたらす。したがって、最大１．０ｗｔ％の
珪素含有量が適切であり、好ましくは最大０．７５ｗｔ
％、特に０．３〜０．７ｗｔ％の間が適切である。
の耐酸化性を劣化させる。この理由で、炭素含有量は、
最大０．１２ｗｔ％、好ましくは最大０．１０ｗｔ％、
特に０．０４〜０．０８ｗｔ％の範囲が選ばれる。珪素
は優れた溶接性と鋳造性に寄与する。余り多い珪素含有
量は脆性をもたらす。したがって、最大１．０ｗｔ％の
珪素含有量が適切であり、好ましくは最大０．７５ｗｔ
％、特に０．３〜０．７ｗｔ％の間が適切である。
【００１６】クロムは優れた腐食性と耐酸化性に寄与す
る。しかしながら、クロムはフェライト安定化元素であ
り、余り多いクロム含有量はいわゆるσ−相の生成によ
る脆性の危険の増加をもたらす。この理由で、１６〜２
２ｗｔ％の間のクロム含有量が選ばれ、好ましくは１７
〜２０ｗｔ％、特に１７〜１９ｗｔ％の間が選ばれる。
る。しかしながら、クロムはフェライト安定化元素であ
り、余り多いクロム含有量はいわゆるσ−相の生成によ
る脆性の危険の増加をもたらす。この理由で、１６〜２
２ｗｔ％の間のクロム含有量が選ばれ、好ましくは１７
〜２０ｗｔ％、特に１７〜１９ｗｔ％の間が選ばれる。
【００１７】マンガンは硫黄と高い親和性を有しＭｎＳ
を形成する。製品では、加工性が改良されて、溶接に対
してはヒートチェックの発生に関し改良された耐性が得
られる。さらに、マンガンは、オーステナイト安定化で
あり、いずれの脆化も緩和する。一方、Ｍｎは高合金価
格に影響する。このために、Ｍｎ含有量を最大２．０ｗ
ｔ％、好ましくは１．３〜１．７ｗｔ％の間にする。
を形成する。製品では、加工性が改良されて、溶接に対
してはヒートチェックの発生に関し改良された耐性が得
られる。さらに、マンガンは、オーステナイト安定化で
あり、いずれの脆化も緩和する。一方、Ｍｎは高合金価
格に影響する。このために、Ｍｎ含有量を最大２．０ｗ
ｔ％、好ましくは１．３〜１．７ｗｔ％の間にする。
【００１８】ニッケルはオーステナイト安定化であり、
オーステナイト組織を得るために添加され、改良された
強度を与え且つ脆化を緩和する。しかしながら、マンガ
ンと同様に、ニッケルは高合金価格に影響する。このた
めに、ニッケル含有量は適切に８〜１４ｗｔ％の間に、
好ましくは９．０〜１３．０ｗｔ％、特に９．５〜１
１．５ｗｔ％にする。
オーステナイト組織を得るために添加され、改良された
強度を与え且つ脆化を緩和する。しかしながら、マンガ
ンと同様に、ニッケルは高合金価格に影響する。このた
めに、ニッケル含有量は適切に８〜１４ｗｔ％の間に、
好ましくは９．０〜１３．０ｗｔ％、特に９．５〜１
１．５ｗｔ％にする。
【００１９】モリブデンは脆化σ相の析出を促進する。
したがって、Ｍｏ含有量は１．０ｗｔ％を越えてはなら
ない。チタニウムは炭素に対して大きな親和性を持ち、
炭化物の形成によって改良されたクリープ強度が得られ
る。また、固溶体中のＴｉは優れたクリープ強度に寄与
する。また、Ｔｉが炭素と結合することが、結晶粒界中
にクロム炭化物の分離の危険を増加する（ゆわいる鋭敏
化）。一方、余り高いＴｉ含有量は脆化をもたらす。こ
のために、Ｔｉ含有量は炭素含有量の４倍より少なくて
はならず、０．８０ｗｔ％を越えてはならない。
したがって、Ｍｏ含有量は１．０ｗｔ％を越えてはなら
ない。チタニウムは炭素に対して大きな親和性を持ち、
炭化物の形成によって改良されたクリープ強度が得られ
る。また、固溶体中のＴｉは優れたクリープ強度に寄与
する。また、Ｔｉが炭素と結合することが、結晶粒界中
にクロム炭化物の分離の危険を増加する（ゆわいる鋭敏
化）。一方、余り高いＴｉ含有量は脆化をもたらす。こ
のために、Ｔｉ含有量は炭素含有量の４倍より少なくて
はならず、０．８０ｗｔ％を越えてはならない。
【００２０】代わりとして、鋼はチタンに代えてニオブ
で安定化することができる。チタンに対すると同じ論点
で、ニオブ含有量は炭素含有量の８倍より少なくてはな
らず、１．０ｗｔ％を越えてはならない。酸素、窒素及
び硫黄は、酸化物、窒化物及び硫化物の形で選択された
希土類金属と一般的に結合し、それによって、これらは
改良された耐酸化性に寄与することはない。このため
に、Ｓ及びＯの含有量のそれぞれは、０．０３ｗｔ％を
越えてはならず、且つＮ含有量は０．０５ｗｔ％を越え
てはならない。好ましくは、ＳとＯとの含有量は０．０
０５ｗｔ％を越えてはならず、且つＮ含有量は０．０２
ｗｔ％を越えてはならない。
で安定化することができる。チタンに対すると同じ論点
で、ニオブ含有量は炭素含有量の８倍より少なくてはな
らず、１．０ｗｔ％を越えてはならない。酸素、窒素及
び硫黄は、酸化物、窒化物及び硫化物の形で選択された
希土類金属と一般的に結合し、それによって、これらは
改良された耐酸化性に寄与することはない。このため
に、Ｓ及びＯの含有量のそれぞれは、０．０３ｗｔ％を
越えてはならず、且つＮ含有量は０．０５ｗｔ％を越え
てはならない。好ましくは、ＳとＯとの含有量は０．０
０５ｗｔ％を越えてはならず、且つＮ含有量は０．０２
ｗｔ％を越えてはならない。
【００２１】上述のように、ランタンは少量で耐酸化性
も改良する。所定濃度以下ではこの効果は現れない。上
記所定限定以上の添加後は、耐酸化性のさらなる改良は
達成されない。このため、ランタン含有量は０．０２〜
０．１１ｗｔ％、好ましくは０．０５〜０．１０ｗｔ％
の間に選択する。
も改良する。所定濃度以下ではこの効果は現れない。上
記所定限定以上の添加後は、耐酸化性のさらなる改良は
達成されない。このため、ランタン含有量は０．０２〜
０．１１ｗｔ％、好ましくは０．０５〜０．１０ｗｔ％
の間に選択する。
【００２２】
【実施例】種々の含有量の希土類金属を有するＳＳ２３
３７金属は、高周波炉による溶融とインゴットへの鋳造
によって製造された。化学組成を表１に示す。このイン
ゴットから１０ｍｍ厚みの板がインゴットを横切って鋸
切断され、板はその後約４ｍｍの厚さに熱間圧延され
た。この手順の目的は鋳造組織の破壊であり、均一の粒
子径が得られた。同時に合金の熱間加工性の指標が得ら
れた。その後圧延された板はこのタイプの鋼の実施にし
たがって焼鈍され、１０５５℃で１０分の保持時間で、
引き続き水焼き入れされた。
３７金属は、高周波炉による溶融とインゴットへの鋳造
によって製造された。化学組成を表１に示す。このイン
ゴットから１０ｍｍ厚みの板がインゴットを横切って鋸
切断され、板はその後約４ｍｍの厚さに熱間圧延され
た。この手順の目的は鋳造組織の破壊であり、均一の粒
子径が得られた。同時に合金の熱間加工性の指標が得ら
れた。その後圧延された板はこのタイプの鋼の実施にし
たがって焼鈍され、１０５５℃で１０分の保持時間で、
引き続き水焼き入れされた。
【００２３】 表１ チャージ番号 654629 654695 654699 654705 654710 654696 C % 0.078 0.063 0.067 0.064 0.063 0.063 Si % 0.39 0.40 0.42 0.42 0.40 0.40 Mn % 1.49 1.44 1.53 1.51 1.46 1.48 P % 0.023 0.024 0.025 0.024 0.023 0.023 S PPM 6 12 10 5 9 5 Cr % 17.32 17.42 17.34 17.31 17.51 17.47 Ni % 10.11 10.26 10.17 10.17 10.15 10.19 Mo % 0.19 0.26 0.26 0.25 0.25 0.26 Ti % 0.51 0.42 0.45 0.41 0.43 0.41 N % 0.008 0.009 0.010 0.010 0.011 0.011 Ce % <0.01 <0.01 <0.01 0.11 <0.01 0.05 La % <0.005 <0.005 0.11 <0.005 0.05 <0.005 Nd % <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 Pr % <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 REM * % <0.01 <0.01 0.11 0.11 0.05 0.05 O PPM 22 31 31 29 54 62 酸化試験のために、矩形のいわゆる酸化クーポンが１５
×３０ｍｍの大きさに切断され、それらの面を２００粒
度の研磨紙で研磨した。その後、分析試料は３００時間
７００℃の水蒸気中で酸化された。結果を図１に示し、
水蒸気中での酸化の際の重量変化を試験時間の関数とし
て図示する。
×３０ｍｍの大きさに切断され、それらの面を２００粒
度の研磨紙で研磨した。その後、分析試料は３００時間
７００℃の水蒸気中で酸化された。結果を図１に示し、
水蒸気中での酸化の際の重量変化を試験時間の関数とし
て図示する。
【００２４】図１においては、希土類金属をいずれも含
まないＳＳ２３３７（チャージ６５４６９５）に対し
て、重量が７００℃の蒸気で１００時間後に減少し、そ
れは材料が剥離し、すなわち酸化物の離脱を意味する。
純ランタン及び他の希土類金属で合金化したチャージに
対しては、ほんのわずかな重量増加が示され、材料に酸
化物が形成されたことを示す。上述のように、これは過
熱器の管に使用される合金に対しては望ましい特性であ
る。
まないＳＳ２３３７（チャージ６５４６９５）に対し
て、重量が７００℃の蒸気で１００時間後に減少し、そ
れは材料が剥離し、すなわち酸化物の離脱を意味する。
純ランタン及び他の希土類金属で合金化したチャージに
対しては、ほんのわずかな重量増加が示され、材料に酸
化物が形成されたことを示す。上述のように、これは過
熱器の管に使用される合金に対しては望ましい特性であ
る。
【００２５】希土類金属、Ｃｅ及びＬａに対する熱間加
工性特性に付いての影響を明らかにするために、実験が
実施された。上記の望ましい手順にしたがってチャージ
は製造され、異なる温度で高温引張り試験がされた。図
２の結果は、ランタンが熱間加工性に対してマイナスの
効果を持たないことを示し、これはＣｅと共に事実であ
る。
工性特性に付いての影響を明らかにするために、実験が
実施された。上記の望ましい手順にしたがってチャージ
は製造され、異なる温度で高温引張り試験がされた。図
２の結果は、ランタンが熱間加工性に対してマイナスの
効果を持たないことを示し、これはＣｅと共に事実であ
る。
【００２６】
【発明の効果】酸化特性の改良は、鋼の溶体中に存在す
るＬａ含有量でもたらされる。硫黄、酸素及び窒素のよ
うな元素は、鋼溶融物中でＬａと容易に反応して、安定
な硫化物、酸化物及び窒化物を形成する。これらの化合
物中で結合したＬａは、したがって、酸化特性に効果を
示さない、そのために、Ｓ、Ｏ及びＮ含有量は低く抑え
られる。
るＬａ含有量でもたらされる。硫黄、酸素及び窒素のよ
うな元素は、鋼溶融物中でＬａと容易に反応して、安定
な硫化物、酸化物及び窒化物を形成する。これらの化合
物中で結合したＬａは、したがって、酸化特性に効果を
示さない、そのために、Ｓ、Ｏ及びＮ含有量は低く抑え
られる。
【００２７】好ましいクリープ分析は、希土類金属合金
化材料に対してクリープ強度を弱めることを示さなかっ
た。
化材料に対してクリープ強度を弱めることを示さなかっ
た。
【図１】水蒸気中での酸化に対する各実施例の鋼の重量
変化を試験時間の関数として図示する。
変化を試験時間の関数として図示する。
【図２】ランタンの熱間加工性への効果を示す。
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｃ ：＜０．１２ｗｔ％、 Ｓｉ：＜１．０ｗｔ％、 Ｃｒ：１６〜２２ｗｔ％、 Ｍｎ：＜２．０ｗｔ％、 Ｎｉ：８〜１４ｗｔ％、 Ｍｏ：＜１．０ｗｔ％、 炭素のｗｔ％の４倍を越え＜０．８ｗｔ％のＴｉ、また
は炭素のｗｔ％の８倍を越え＜１．０ｗｔ％のＮｂ、の
いずれか一方、 Ｓ ：＜０．０３ｗｔ％、 Ｏ ：＜０．０３ｗｔ％、 Ｎ ：＜０．０５ｗｔ％、 Ｌａ：≧０．０２ｗｔ％から≦０．１１ｗｔ％、及び残
部Ｆｅ及び不可避的不純物、 を含有するオーステナイトステンレス鋼。 - 【請求項２】 炭素含有量が０．０４〜０．０８ｗｔ％
の間にある請求項１記載の鋼。 - 【請求項３】 珪素含有量が０．３〜０．７ｗｔ％の間
にある請求項１または２記載の鋼。 - 【請求項４】 クロム含有量が１７〜２０ｗｔ％の間に
ある請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼。 - 【請求項５】 マンガン含有量が１．３〜１．７ｗｔ％
の間にある請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼。 - 【請求項６】 ニッケル含有量が９．０〜１３．０ｗｔ
％の間にある請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼。 - 【請求項７】 ランタン含有量が≧０．０５ｗｔ％から
≦０．１０ｗｔ％以下の間にある請求項１〜６のいずれ
か１項に記載の鋼。 - 【請求項８】 炭素ボイラーの過熱器の鋼として使用す
る請求項１〜７のいずれか１項に記載の鋼。 - 【請求項９】 熱交換機の鋼として使用する請求項１〜
７のいずれか１項に記載の鋼。 - 【請求項１０】 エテンオーブンの対流部品に使用する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鋼。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9704538-9 | 1997-12-05 | ||
| SE9704538A SE516583C2 (sv) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Austenitiskt rostfritt stål med god oxidationsbeständighet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11241149A true JPH11241149A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=20409275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10345121A Pending JPH11241149A (ja) | 1997-12-05 | 1998-12-04 | 優れた耐酸化性を備えたオーステナイトステンレス鋼 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6146582A (ja) |
| EP (1) | EP0921206B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11241149A (ja) |
| KR (1) | KR100568632B1 (ja) |
| CN (1) | CN1093887C (ja) |
| AT (1) | ATE237004T1 (ja) |
| BR (1) | BR9805142A (ja) |
| DE (1) | DE69813156T2 (ja) |
| ES (1) | ES2196460T3 (ja) |
| SE (1) | SE516583C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3632672B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2005-03-23 | 住友金属工業株式会社 | 耐水蒸気酸化性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼管およびその製造方法 |
| US7258752B2 (en) * | 2003-03-26 | 2007-08-21 | Ut-Battelle Llc | Wrought stainless steel compositions having engineered microstructures for improved heat resistance |
| US7815848B2 (en) * | 2006-05-08 | 2010-10-19 | Huntington Alloys Corporation | Corrosion resistant alloy and components made therefrom |
| CN100580123C (zh) * | 2008-08-29 | 2010-01-13 | 攀钢集团研究院有限公司 | 高强度耐大气腐蚀钢及其生产方法 |
| ES2351281B1 (es) * | 2009-02-03 | 2011-09-28 | Valeo Termico, S.A. | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor. |
| CN103451569A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-12-18 | 安徽三联泵业股份有限公司 | 耐腐蚀高强度泵盖不锈钢材料及其制造方法 |
| NL2014585B1 (en) * | 2015-04-03 | 2017-01-13 | Black Bear Carbon B V | Rotary kiln made of a metal alloy |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0366655B1 (en) * | 1988-04-04 | 1996-02-28 | Chrysler Motors Corporation | Oxidation resistant iron base alloy compositions |
| US5824264A (en) * | 1994-10-25 | 1998-10-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High-temperature stainless steel and method for its production |
| SE508149C2 (sv) * | 1996-02-26 | 1998-09-07 | Sandvik Ab | Austenitiskt rostfritt stål samt användning av stålet |
-
1997
- 1997-12-05 SE SE9704538A patent/SE516583C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-11-24 AT AT98122217T patent/ATE237004T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-11-24 EP EP98122217A patent/EP0921206B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-24 ES ES98122217T patent/ES2196460T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-24 DE DE69813156T patent/DE69813156T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 KR KR1019980053094A patent/KR100568632B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-12-04 US US09/204,358 patent/US6146582A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-04 JP JP10345121A patent/JPH11241149A/ja active Pending
- 1998-12-04 BR BR9805142-3A patent/BR9805142A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-12-07 CN CN98123173.XA patent/CN1093887C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE237004T1 (de) | 2003-04-15 |
| EP0921206B1 (en) | 2003-04-09 |
| DE69813156T2 (de) | 2003-11-06 |
| CN1093887C (zh) | 2002-11-06 |
| KR19990062804A (ko) | 1999-07-26 |
| SE9704538D0 (sv) | 1997-12-05 |
| SE516583C2 (sv) | 2002-01-29 |
| US6146582A (en) | 2000-11-14 |
| BR9805142A (pt) | 1999-11-09 |
| CN1222583A (zh) | 1999-07-14 |
| SE9704538L (sv) | 1999-06-06 |
| EP0921206A1 (en) | 1999-06-09 |
| ES2196460T3 (es) | 2003-12-16 |
| KR100568632B1 (ko) | 2006-05-25 |
| DE69813156D1 (de) | 2003-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1836328B1 (en) | An austenitic steel and a steel product | |
| EP0545753B1 (en) | Duplex stainless steel having improved strength and corrosion resistance | |
| CA2698562C (en) | Austenitic stainless steel | |
| EP0016225B2 (en) | Use of an austenitic steel in oxidizing conditions at high temperature | |
| JPWO2019189871A1 (ja) | 二相ステンレスクラッド鋼板およびその製造方法 | |
| CA1214667A (en) | Duplex alloy | |
| JPS58120766A (ja) | 高温強度の優れたオ−ステナイトステンレス鋼 | |
| EP1103626B1 (en) | HIGH Cr FERRITIC HEAT RESISTANCE STEEL | |
| CA2431337C (en) | Ni-cr-mo-cu alloys resistant to sulfuric acid and wet process phosphoric acid | |
| US5827476A (en) | Austenitic stainless steel with good oxidation resistance | |
| JPH11241149A (ja) | 優れた耐酸化性を備えたオーステナイトステンレス鋼 | |
| US4255497A (en) | Ferritic stainless steel | |
| US20150010425A1 (en) | Austenitic stainless steel | |
| JPH0885850A (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼 | |
| JPS63183155A (ja) | 高強度オ−ステナイト系耐熱合金 | |
| JPS62243742A (ja) | クリ−プ破断強度に優れたオ−ステナイトステンレス鋼 | |
| US6110422A (en) | Ductile nickel-iron-chromium alloy | |
| JPS61207552A (ja) | 加工安定性に優れた非磁性オ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPH09184048A (ja) | フェライト系鉄基合金の製造方法および高クロムフェライト系耐熱鋼 | |
| JPH1161352A (ja) | 高温における強度と耐食性に優れたオーステナイト鋼 | |
| JPH0778268B2 (ja) | 高クロムフエライト系合金鋼 | |
| JPS62243744A (ja) | 高温強度に優れたオ−ステナイトステンレス鋼 | |
| JPH07145447A (ja) | 高温塩害特性などに優れたＣｒ含有鋼 | |
| JPH0987811A (ja) | 高温の溶融塩中で優れた耐食性を有する高耐食性合金 | |
| JPH0696752B2 (ja) | 靭性に優れたクロマイジング用低Ｃｒ系耐熱鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050603 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051028 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20051110 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071011 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080115 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080118 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080416 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090421 |