JPH1129840A - 亜鉛メッキ浴用オーステナイト系ステンレス鋳鋼 - Google Patents
亜鉛メッキ浴用オーステナイト系ステンレス鋳鋼Info
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- JPH1129840A JPH1129840A JP9185243A JP18524397A JPH1129840A JP H1129840 A JPH1129840 A JP H1129840A JP 9185243 A JP9185243 A JP 9185243A JP 18524397 A JP18524397 A JP 18524397A JP H1129840 A JPH1129840 A JP H1129840A
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- galvanizing bath
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融亜鉛メッキ浴のサポートロールをはじめ
とする部品の材料として、高強度かつ高耐食性であり、
従って耐久力のある部品を与える鋼を提供する。 【解決手段】 重量で、C:0.1%以下、Si:2.
0%以下、Mn:5〜10%、Ni:8〜15%、C
r:15〜25%、Mo:0.5〜5.0%およびN:
0.3〜1.0%を含有し、S:0.01%以下であっ
て、残部が実質上Feからなる組成のオーステナイト系
ステンレス鋳鋼を使用する。 合金はさらに、Cu:
3.0%以下、B:0.01%以下、Nb:1.0%以
下、V:1.0%以下、W:3.0%以下、Co:3.
0%以下およびTi:3.0%以下の1種または2種以
上を含有することができる。
とする部品の材料として、高強度かつ高耐食性であり、
従って耐久力のある部品を与える鋼を提供する。 【解決手段】 重量で、C:0.1%以下、Si:2.
0%以下、Mn:5〜10%、Ni:8〜15%、C
r:15〜25%、Mo:0.5〜5.0%およびN:
0.3〜1.0%を含有し、S:0.01%以下であっ
て、残部が実質上Feからなる組成のオーステナイト系
ステンレス鋳鋼を使用する。 合金はさらに、Cu:
3.0%以下、B:0.01%以下、Nb:1.0%以
下、V:1.0%以下、W:3.0%以下、Co:3.
0%以下およびTi:3.0%以下の1種または2種以
上を含有することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融した亜鉛中に
鋼板などを浸漬して行なう亜鉛メッキの浴に使用する部
品の材料と、この材料で製造したサポートロールをはじ
めとする部品に関する。
鋼板などを浸漬して行なう亜鉛メッキの浴に使用する部
品の材料と、この材料で製造したサポートロールをはじ
めとする部品に関する。
【0002】
【従来の技術】溶融亜鉛メッキの浴用部品を製造する材
料として、以前は13Cr鋼(たとえば出願人による特
公昭57−34337)や、オーステナイト系ステンレ
ス鋳鋼SCS13,SCS14が使用されて来た。 亜
鉛メッキの耐食性を高めるためにアルミニウムを混合し
た浴が使用されるようになり、浴組成の変化と浴温度の
上昇に伴って、メッキ浴用部品の腐食の問題は、従来よ
り深刻になった。
料として、以前は13Cr鋼(たとえば出願人による特
公昭57−34337)や、オーステナイト系ステンレ
ス鋳鋼SCS13,SCS14が使用されて来た。 亜
鉛メッキの耐食性を高めるためにアルミニウムを混合し
た浴が使用されるようになり、浴組成の変化と浴温度の
上昇に伴って、メッキ浴用部品の腐食の問題は、従来よ
り深刻になった。
【0003】そこで、この問題への対策として、Ni:
10〜20%、Cr:20〜35%およびMo:0.5
〜5%に加えて、N:0.2超〜0.75%を含有させ
たオーステナイト系合金鋼が提案された(特開平7−2
78754)。
10〜20%、Cr:20〜35%およびMo:0.5
〜5%に加えて、N:0.2超〜0.75%を含有させ
たオーステナイト系合金鋼が提案された(特開平7−2
78754)。
【0004】とくに500℃を超える高温の高Al含有
Znメッキ浴中で使用する耐食性材料として、Cr:2
0〜30%、Ni:15〜30%およびMo:0.5〜
3.0%とともに、B:0.5〜3.0%を添加した合
金も開示された(特開平9−49058)。
Znメッキ浴中で使用する耐食性材料として、Cr:2
0〜30%、Ni:15〜30%およびMo:0.5〜
3.0%とともに、B:0.5〜3.0%を添加した合
金も開示された(特開平9−49058)。
【0005】一方、石油・天然ガス井用配管のような、
高温かつ腐食性の環境で使用する部材の材料として、M
n:4.0〜15.0%、Ni:4.0〜10.0%、
Cr:15.0〜23.0%、Mo:0.2〜4.0%
およびN:0.1〜0.4%を含有するオーステナイト
系ステンレス鋳鋼が提案された(特開平7−7070
0)。
高温かつ腐食性の環境で使用する部材の材料として、M
n:4.0〜15.0%、Ni:4.0〜10.0%、
Cr:15.0〜23.0%、Mo:0.2〜4.0%
およびN:0.1〜0.4%を含有するオーステナイト
系ステンレス鋳鋼が提案された(特開平7−7070
0)。
【0006】出願人は、高強度と高耐食性とが要求され
るボルト等の材料に好適な含窒素オーステナイト系ステ
ンレス鋼を開発し、開示した(特開平8−26963
2)。その鋼は、重量で、C:0.10%以下、Si:
1.0%以下、Mn:5〜10%、S:0.01%以
下、Ni:8〜15%、Cr:15〜25%、Mo:
0.5〜4%、N:0.3〜1.0%を含有し、残部が
実質的にFeからなる合金組成を有する。
るボルト等の材料に好適な含窒素オーステナイト系ステ
ンレス鋼を開発し、開示した(特開平8−26963
2)。その鋼は、重量で、C:0.10%以下、Si:
1.0%以下、Mn:5〜10%、S:0.01%以
下、Ni:8〜15%、Cr:15〜25%、Mo:
0.5〜4%、N:0.3〜1.0%を含有し、残部が
実質的にFeからなる合金組成を有する。
【0007】その後、この含窒素オーステナイト系ステ
ンレス鋼が、亜鉛メッキ浴用部品として使用したときに
も、高い耐食性能を示すことを知った。 さらに研究を
進めた結果、上記組成に若干の変更を加えた、亜鉛メッ
キ浴用部品にとって最適の合金組成を確立するに至っ
た。
ンレス鋼が、亜鉛メッキ浴用部品として使用したときに
も、高い耐食性能を示すことを知った。 さらに研究を
進めた結果、上記組成に若干の変更を加えた、亜鉛メッ
キ浴用部品にとって最適の合金組成を確立するに至っ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の出願人が得た新しい知見にもとづき、強度および耐食
性にすぐれ、とくに高アルミニウム含有量の亜鉛メッキ
浴の部品の材料として使用しても耐久性が十分な、亜鉛
メッキ浴用のオーステナイト系ステンレス鋳鋼を提供す
ることにある。
の出願人が得た新しい知見にもとづき、強度および耐食
性にすぐれ、とくに高アルミニウム含有量の亜鉛メッキ
浴の部品の材料として使用しても耐久性が十分な、亜鉛
メッキ浴用のオーステナイト系ステンレス鋳鋼を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の亜鉛メッキ浴用
オーステナイト系ステンレス鋳鋼は、基本的には、重量
%で、C:0.1%以下、Si:2.0%以下、Mn:
5〜10%、Ni:8〜15%、Cr:15〜25%、
Mo:0.5〜5.0%およびN:0.3〜1.0%を
含有し、S:0.01%以下であって、残部が実質上F
eからなる合金組成を有する。
オーステナイト系ステンレス鋳鋼は、基本的には、重量
%で、C:0.1%以下、Si:2.0%以下、Mn:
5〜10%、Ni:8〜15%、Cr:15〜25%、
Mo:0.5〜5.0%およびN:0.3〜1.0%を
含有し、S:0.01%以下であって、残部が実質上F
eからなる合金組成を有する。
【0010】このステンレス鋳鋼は、上記した基本的な
合金組成に加えて、Cu:3.0%以下、B:0.01
%以下、Nb:1.0%以下、V:1.0%以下、W:
3.0%以下、Co:3.0%以下およびTi:3.0
%以下の1種または2種以上を含有することができる。
合金組成に加えて、Cu:3.0%以下、B:0.01
%以下、Nb:1.0%以下、V:1.0%以下、W:
3.0%以下、Co:3.0%以下およびTi:3.0
%以下の1種または2種以上を含有することができる。
【0011】上記いずれかの合金組成を有するオーステ
ナイト系ステンレス鋳鋼を材料として製造した、サポー
トロールをはじめとする亜鉛メッキ浴用部品もまた、本
発明に包含される。
ナイト系ステンレス鋳鋼を材料として製造した、サポー
トロールをはじめとする亜鉛メッキ浴用部品もまた、本
発明に包含される。
【0012】
【作用】本発明の亜鉛メッキ浴用オーステナイト系ステ
ンレス鋳鋼における各合金成分のはたらきと、組成範囲
の限定理由はつぎのとおりである。
ンレス鋳鋼における各合金成分のはたらきと、組成範囲
の限定理由はつぎのとおりである。
【0013】C:0.1%以下 Cは強度を担う元素であり、適量存在することが望まし
い。 多量になると、本発明の合金にとって重要な成分
であるNの固溶量を低下させる。 それとともに、Cr
と結合して炭化物を形成し素地中に固溶するCr量を減
少させるため、耐食性を低下させる。 このような見地
から、C量上限を0.1%とした。
い。 多量になると、本発明の合金にとって重要な成分
であるNの固溶量を低下させる。 それとともに、Cr
と結合して炭化物を形成し素地中に固溶するCr量を減
少させるため、耐食性を低下させる。 このような見地
から、C量上限を0.1%とした。
【0014】Si:2.0%以下 Siは脱酸剤として添加されるが、多量に添加すると鋳
造性をはじめとする加工性に不利であるから、添加量は
2.0%以下に止める。
造性をはじめとする加工性に不利であるから、添加量は
2.0%以下に止める。
【0015】Mn:5〜10% Mnはオーステナイト形成元素であり、それとともにN
の固溶量を増大させる作用がある。 オーステナイト単
相にするために、5%以上の添加を要する。しかし過大
に加えると熱間加工性が低下するから、10%を限度と
する。
の固溶量を増大させる作用がある。 オーステナイト単
相にするために、5%以上の添加を要する。しかし過大
に加えると熱間加工性が低下するから、10%を限度と
する。
【0016】Ni:8〜15% Niはオーステナイト形成元素であって、オーステナイ
ト相の安定に寄与するとともに、冷間加工性の向上にも
役立つ。 多量になると強度の低下を招くから、上記8
〜15%の範囲内でえらんだ量を添加する。
ト相の安定に寄与するとともに、冷間加工性の向上にも
役立つ。 多量になると強度の低下を招くから、上記8
〜15%の範囲内でえらんだ量を添加する。
【0017】Cr:15〜25% CrはNの固溶量を増加させ、耐食性を高めるが、一方
でフェライト形成元素である。 十分な耐食性を得るた
めには少なくとも15%を添加しなければならず、添加
量の増大とともに、N固溶量の増大と耐食性の向上が得
られる。 しかし、25%を超えるとフェライト相が生
成して二相組織となるので、25%を上限とする。
でフェライト形成元素である。 十分な耐食性を得るた
めには少なくとも15%を添加しなければならず、添加
量の増大とともに、N固溶量の増大と耐食性の向上が得
られる。 しかし、25%を超えるとフェライト相が生
成して二相組織となるので、25%を上限とする。
【0018】Mo:0.5〜5.0% Moも、Crと同様にN固溶量の増大と耐食性の向上に
役立つが、フェライト形成元素でもある。 添加の効果
は0.5%以上で得られ、添加量の増大とともに効果も
増すが、靱性が低下してくる。 Moは高価な原料なの
で、多量の添加はコストを押し上げる要因となる。 こ
れらの点を考慮して、5.0%を上限とした。
役立つが、フェライト形成元素でもある。 添加の効果
は0.5%以上で得られ、添加量の増大とともに効果も
増すが、靱性が低下してくる。 Moは高価な原料なの
で、多量の添加はコストを押し上げる要因となる。 こ
れらの点を考慮して、5.0%を上限とした。
【0019】N:0.3〜1.0% Nは、強度の向上、オーステナイト相の安定、耐食性の
改善および加工後の時効硬化による強度の向上など多く
のはたらきがあり、本発明の合金にとって重要な成分で
ある。 これらの効果は0.3%以上の存在で明確にな
る。 一方、過大であると窒化物が完全に固溶しなくな
り、溶体化温度が高くなるとともに靱延性を低下させる
ので、1.0%を超えないようにする。
改善および加工後の時効硬化による強度の向上など多く
のはたらきがあり、本発明の合金にとって重要な成分で
ある。 これらの効果は0.3%以上の存在で明確にな
る。 一方、過大であると窒化物が完全に固溶しなくな
り、溶体化温度が高くなるとともに靱延性を低下させる
ので、1.0%を超えないようにする。
【0020】S:0.01%以下 SはMnSを形成し、延性を低下させる。 従って、そ
の含有はできるだけ少量に抑えたい。 0.01%は、
この点から定めた許容限度である。
の含有はできるだけ少量に抑えたい。 0.01%は、
この点から定めた許容限度である。
【0021】Cu:3.0%以下 Cuはオーステナイト形成元素であり、耐食性を向上さ
せるはたらきもあるから、必要により適量添加するとよ
い。 ただし延性を低くしないよう、3.0%を限度と
する。
せるはたらきもあるから、必要により適量添加するとよ
い。 ただし延性を低くしないよう、3.0%を限度と
する。
【0022】B:0.01%以下 Bはクリープ強度を高めるから、所望により添加するこ
とが推奨される。 しかし、多量になるとNと結合して
かえって延性を低下させるから、0.01%以下の添加
量をえらぶ。
とが推奨される。 しかし、多量になるとNと結合して
かえって延性を低下させるから、0.01%以下の添加
量をえらぶ。
【0023】Nb:1.0%以下、V:1.0%以下、
W:1.0%以下 Nb,VおよびWは結晶粒を微細化して強度の向上に役
立つから、1種または2種以上を添加することが好まし
い。 しかし、多量に添加するとNと結合して固溶N量
を低下させるから、それぞれ1.0%を上限とする。
W:1.0%以下 Nb,VおよびWは結晶粒を微細化して強度の向上に役
立つから、1種または2種以上を添加することが好まし
い。 しかし、多量に添加するとNと結合して固溶N量
を低下させるから、それぞれ1.0%を上限とする。
【0024】Co:3.0%以下 Coは強度および耐食性の向上に役立ち、かつオーステ
ナイト形成元素でもある。 この効果は3.0%を超え
て添加しても高まらないし、多量の添加はコストを高く
するので、これを上限とした。
ナイト形成元素でもある。 この効果は3.0%を超え
て添加しても高まらないし、多量の添加はコストを高く
するので、これを上限とした。
【0025】Ti:3.0%以下 Tiは、合金中のCと結合して炭化物を生成し、耐食性
を改善する。 その一方でNとも結合して窒化物を形成
し、これが強度と耐食性の両方にとって有害な存在とな
るから、過大に添加すべきでない。 炭化物生成の利益
を得るとともに、窒化物生成の不利益を避けられる添加
量の上限として、3.0%をえらんだ。
を改善する。 その一方でNとも結合して窒化物を形成
し、これが強度と耐食性の両方にとって有害な存在とな
るから、過大に添加すべきでない。 炭化物生成の利益
を得るとともに、窒化物生成の不利益を避けられる添加
量の上限として、3.0%をえらんだ。
【0026】
【実施例】表1に示す組成の合金を高周波誘導炉で溶製
し、30kgのインゴットに鋳造した。 比較のため、従
来の亜鉛メッキ浴用ロールの材料としていたオーステナ
イト系ステンレス鋳鋼2種(SCS13および14)を
とりあげた。
し、30kgのインゴットに鋳造した。 比較のため、従
来の亜鉛メッキ浴用ロールの材料としていたオーステナ
イト系ステンレス鋳鋼2種(SCS13および14)を
とりあげた。
【0027】 表 1 No. C Si Mn S Ni Cr Mo N その他 実施例1 0.02 0.3 5.3 0.02 10.1 16.2 0.6 0.34 − 2 0.08 1.2 5.8 0.03 10.5 15.7 2.4 0.42 − 3 0.04 1.8 6.9 0.01 12.1 18.5 3.6 0.78 − 4 0.03 0.5 9.1 0.04 10.5 22.4 3.3 0.55 − 5 0.08 1.4 7.3 0.01 13.5 15.7 4.1 0.31 Cu 2.3 Nb 0.5 6 0.03 1.3 8.1 0.01 12.4 21.5 2.2 0.91 V 0.2 7 0.04 2.5 6.6 0.03 14.8 24.2 4.9 0.54 Cu 1.3 Co 2.3 8 0.02 1.1 7.2 0.02 13.2 17.3 1.2 0.48 W 1.1 Ti 2.1 9 0.09 0.9 8.9 0.01 11.7 22.8 2.2 0.67 Nb 0.4 W 2.6 SCS13 0.05 1.2 1.1 0.02 9.13 19.3 − 0.05 − SCS14 0.06 1.4 1.5 0.01 12.7 18.6 2.4 0.03 − 重量%、残部Fe。
【0028】各インゴットから、直径10mm×長さ60
mmの試験片を切り出し、表面の硬さ(Hv)を測定し
た。 次に、650℃に保った溶融Zn−55%Al浴
中に、この試験片を縦にしてその下半分30mmだけを浸
漬して、相対速度0.9m/secで浴をかきまぜるように
運動させ、2時間後にとり出して直径の減少度合を測定
した。 それらの結果を、表2に示す。
mmの試験片を切り出し、表面の硬さ(Hv)を測定し
た。 次に、650℃に保った溶融Zn−55%Al浴
中に、この試験片を縦にしてその下半分30mmだけを浸
漬して、相対速度0.9m/secで浴をかきまぜるように
運動させ、2時間後にとり出して直径の減少度合を測定
した。 それらの結果を、表2に示す。
【0029】 表 2 No. 硬さ(Hv) 直径減少量(mm) 実施例1 177 0.2 2 189 0.3 3 205 0.1 4 213 0.4 5 186 0.1 6 213 0.2 7 256 0.3 8 211 0.2 9 209 0.1 SCS13 117 2.1 SCS14 120 1.8
【0030】
【発明の効果】本発明のオーステナイト系ステンレス鋳
鋼は、亜鉛メッキ浴用部品に使用されて来た在来の鋼に
くらべて強度がはるかに高く(硬さHvが、従来品は1
20程度であるのに対し180〜260)、かつ溶融Z
nメッキ浴に対する耐食性が高く、とくに高温で使用さ
れるZn−55%Al浴にもよく耐えるから、サポート
ロールをはじめとするメッキ浴部品を製造する材料とし
て好適である。
鋼は、亜鉛メッキ浴用部品に使用されて来た在来の鋼に
くらべて強度がはるかに高く(硬さHvが、従来品は1
20程度であるのに対し180〜260)、かつ溶融Z
nメッキ浴に対する耐食性が高く、とくに高温で使用さ
れるZn−55%Al浴にもよく耐えるから、サポート
ロールをはじめとするメッキ浴部品を製造する材料とし
て好適である。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量%で、C:0.1%以下、Si:
2.0%以下、Mn:5〜10%、Ni:8〜15%、
Cr:15〜25%、Mo:0.5〜5.0%および
N:0.3〜1.0%を含有し、S:0.01%以下で
あって、残部が実質上Feからなる合金組成を有する亜
鉛メッキ浴用オーステナイト系ステンレス鋳鋼。 - 【請求項2】 請求項1に記載の成分に加え、Cu:
3.0%以下、B:0.01%以下、Nb:1.0%以
下、V:1.0%以下、W:3.0%以下、Co:3.
0%以下およびTi:3.0%以下の1種または2種以
上を含有する請求項1のオーステナイト系ステンレス鋳
鋼。 - 【請求項3】 請求項1または2のいずれかに記載のオ
ーステナイト系ステンレス鋳鋼で製造した亜鉛メッキ浴
用部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9185243A JPH1129840A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 亜鉛メッキ浴用オーステナイト系ステンレス鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9185243A JPH1129840A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 亜鉛メッキ浴用オーステナイト系ステンレス鋳鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1129840A true JPH1129840A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16167400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9185243A Pending JPH1129840A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 亜鉛メッキ浴用オーステナイト系ステンレス鋳鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1129840A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100453725B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2004-10-20 | 현대하이스코 주식회사 | 내용손성 및 내열성이 우수한 스핀들 |
RU2620834C2 (ru) * | 2011-12-20 | 2017-05-30 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ ЭлЭлСи | Высокопрочные, коррозийно-устойчивые аустенитные сплавы |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP9185243A patent/JPH1129840A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100453725B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2004-10-20 | 현대하이스코 주식회사 | 내용손성 및 내열성이 우수한 스핀들 |
RU2620834C2 (ru) * | 2011-12-20 | 2017-05-30 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ ЭлЭлСи | Высокопрочные, коррозийно-устойчивые аустенитные сплавы |
RU2731395C2 (ru) * | 2011-12-20 | 2020-09-02 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ ЭлЭлСи | Высокопрочные, коррозийно-устойчивые аустенитные сплавы |
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