JPS59193250A - 耐食性に優れたフエライト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐食性に優れたフエライト系ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPS59193250A JPS59193250A JP6561783A JP6561783A JPS59193250A JP S59193250 A JPS59193250 A JP S59193250A JP 6561783 A JP6561783 A JP 6561783A JP 6561783 A JP6561783 A JP 6561783A JP S59193250 A JPS59193250 A JP S59193250A
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- Japan
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- stainless steel
- corrosion
- corrosion resistance
- resistance
- steel
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐食性、特に耐応力腐食割れ性にすくれたフ
ェライト系ステンレス鋼に関する。
ェライト系ステンレス鋼に関する。
従来、一般的な耐食性材料としてはオーステナイト系ス
テンレス鋼が広く使用されているが、原子力発電プラン
トまたは各種化学プラントの熱変換器等のようにＣＩ−
イオンを含有する高温水中で使用される機器の材料とし
ては、オーステナイト系ステンレス鋼は粒内に応力腐食
割れ（以下“ｓｃｃ″という）を生じ、また熱伝導度が
フェライト系ステンレス鋼より劣るため、必ずしも満足
のゆくものではなかった。
テンレス鋼が広く使用されているが、原子力発電プラン
トまたは各種化学プラントの熱変換器等のようにＣＩ−
イオンを含有する高温水中で使用される機器の材料とし
ては、オーステナイト系ステンレス鋼は粒内に応力腐食
割れ（以下“ｓｃｃ″という）を生じ、また熱伝導度が
フェライト系ステンレス鋼より劣るため、必ずしも満足
のゆくものではなかった。
ところで、上述のようなＣ１−イオン含有高温水中のＳ
ＣＣに対しては、フェライト系ステンレス鋼の場合、安
定化元素（Ｔｉ、Ｎｂ）が適当量以上添加されていると
粒界のＳＣＣを防止すると云われている。したがって、
熱伝導度がオーステナイト系ステンレス鋼より良好であ
るばかりでなく安価な材料であるということもあって、
このような用途にはフェライト系ステンレス鋼の使用が
今日、広く検討されている。
ＣＣに対しては、フェライト系ステンレス鋼の場合、安
定化元素（Ｔｉ、Ｎｂ）が適当量以上添加されていると
粒界のＳＣＣを防止すると云われている。したがって、
熱伝導度がオーステナイト系ステンレス鋼より良好であ
るばかりでなく安価な材料であるということもあって、
このような用途にはフェライト系ステンレス鋼の使用が
今日、広く検討されている。
しかし、フェライト系ステンレス鋼はＮｔを含まないた
め、オーステナイト系ステンレス鋼に比較して全面腐食
あるいは隙間腐食に対して弱いという欠点を有する。特
に、上述のような従来のＮｂあるいはＴｔ安定化型フェ
ライト系ステンレス鋼ではＣＩ−イオン含有高温水中で
の耐隙間腐食性が劣る。
め、オーステナイト系ステンレス鋼に比較して全面腐食
あるいは隙間腐食に対して弱いという欠点を有する。特
に、上述のような従来のＮｂあるいはＴｔ安定化型フェ
ライト系ステンレス鋼ではＣＩ−イオン含有高温水中で
の耐隙間腐食性が劣る。
したがって、Ｃ１−イオンを含有する高温水中でフェラ
イト系ステンレス鋼を使用可能にするためにはＳＣＣ性
ばかりでなく、耐全面腐食性および耐隙間腐食性が良好
である必要がある。
イト系ステンレス鋼を使用可能にするためにはＳＣＣ性
ばかりでなく、耐全面腐食性および耐隙間腐食性が良好
である必要がある。
かくして本発明の目的とするところは、耐応力腐食割れ
性（耐ＳＣＣ性）に優れているばかりでなく、耐全面腐
食性および耐隙間腐食性にも優れた安価なフェライト系
ステンレス鋼を提供することである。
性（耐ＳＣＣ性）に優れているばかりでなく、耐全面腐
食性および耐隙間腐食性にも優れた安価なフェライト系
ステンレス鋼を提供することである。
ここに、本発明者らはかかる目的を達成すべく、耐ＳＣ
Ｃ性を良好にたもち、耐隙間腐食性および耐全面腐食性
を改善した、出来るだけ単純な添加元素系を検討したと
ころ、予想外にも従来のようにＮｂ、Ｔｉを添加しなく
とも■単独で上記の要求に応えることを見い出して、本
発明を完成したのである。
Ｃ性を良好にたもち、耐隙間腐食性および耐全面腐食性
を改善した、出来るだけ単純な添加元素系を検討したと
ころ、予想外にも従来のようにＮｂ、Ｔｉを添加しなく
とも■単独で上記の要求に応えることを見い出して、本
発明を完成したのである。
なお、従来にあってもフェライト系ステンレス鋼にＶを
添加して室温付近での耐孔食性を改善することが報告さ
れているが、その■添加の目的は例えば食塩水（ＮａＣ
１，４０°Ｃ）中の孔食電位を向上させることであって
、その場合、低Ｃ化および低Ｎ化を図るとともにＣ，Ｎ
の通常の安定化元素であるＴｉ、Ｎｂの添加を前提とし
ている。しかしＣ１−イオン含有高温水中での■の効果
は明らかではなかった。
添加して室温付近での耐孔食性を改善することが報告さ
れているが、その■添加の目的は例えば食塩水（ＮａＣ
１，４０°Ｃ）中の孔食電位を向上させることであって
、その場合、低Ｃ化および低Ｎ化を図るとともにＣ，Ｎ
の通常の安定化元素であるＴｉ、Ｎｂの添加を前提とし
ている。しかしＣ１−イオン含有高温水中での■の効果
は明らかではなかった。
すなわち、発明者らの知見によれば、■は予想外にもＮ
固定効果が大きく、Ｃもかなり効果的に固定でき、さら
に■はこのようにＮおよびＣを固定するのみではなく、
Ｃ１−イオン含有高温水中のステンレス鋼の表面皮膜を
強化する作用効果を有す、る。その表面皮膜強化の機構
は、■が高温水中にＶ Ｏａ −イオンとして溶出し、
このイオンが表面皮膜の欠陥部に吸着あるいは一部吸収
され、ＣＩ−イオンの攻撃を防止し、不働態皮膜の生成
を促進するのである。
固定効果が大きく、Ｃもかなり効果的に固定でき、さら
に■はこのようにＮおよびＣを固定するのみではなく、
Ｃ１−イオン含有高温水中のステンレス鋼の表面皮膜を
強化する作用効果を有す、る。その表面皮膜強化の機構
は、■が高温水中にＶ Ｏａ −イオンとして溶出し、
このイオンが表面皮膜の欠陥部に吸着あるいは一部吸収
され、ＣＩ−イオンの攻撃を防止し、不働態皮膜の生成
を促進するのである。
このため、安定化元素としてのＴｉあるいはＮｂを添加
することなく、■単独添加により、通常のフェライト系
ステンレス鋼の弱点である鋭敏化（溶接等の熱処理によ
り粒界にＣｒ炭窒化物を形成しＣｒ欠乏層を生じる）に
よる粒界ＳＣＣを防止し、さらに全面腐食および隙間腐
食も防止することができるのである。
することなく、■単独添加により、通常のフェライト系
ステンレス鋼の弱点である鋭敏化（溶接等の熱処理によ
り粒界にＣｒ炭窒化物を形成しＣｒ欠乏層を生じる）に
よる粒界ＳＣＣを防止し、さらに全面腐食および隙間腐
食も防止することができるのである。
よって、本発明は、
重量％で、
Ｃ： ０．０２％以下、 Ｓｉ ： １．０％以下、
Ｍｎ ： ２．０％以下、 Ｃｒ：１１〜３５％、Ｎ
ｉ ： ０．５％以下、 Ｎ：０．０３％以下、Ｖ：
０．５〜５．０％、 残部、鉄および付随不純物 から成る、耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼に
ある。
Ｍｎ ： ２．０％以下、 Ｃｒ：１１〜３５％、Ｎ
ｉ ： ０．５％以下、 Ｎ：０．０３％以下、Ｖ：
０．５〜５．０％、 残部、鉄および付随不純物 から成る、耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼に
ある。
本発明において鋼組成を上述のように限定した理由につ
いて以下説明する。
いて以下説明する。
Ｃ：Ｃは粒界での耐ＳＣＣ性を損なうため少ない方が望
ましい。したがって、本発明では上限を０．０２％とし
た。
ましい。したがって、本発明では上限を０．０２％とし
た。
Ｓｉ ： Ｓｉは製鋼上の脱酸剤として必要であるが、
過度に添加すると粒界腐食を生じるため、１，０％を上
限とした。
過度に添加すると粒界腐食を生じるため、１，０％を上
限とした。
Ｍｎ ： Ｍｎは通常の脱酸剤として添加する必要量と
して２．０％以下とした。
して２．０％以下とした。
Ｃｒ ： Ｃｒは耐食性を保持するための必須元素であ
って、その添加量は添加■と関連させて決められるが、
少なくともフェライト系ステンレス鋼となるための下限
として１１％必要である。また、３５％を越えて含有す
ると加工性が劣化するため上限を３５％とした。
って、その添加量は添加■と関連させて決められるが、
少なくともフェライト系ステンレス鋼となるための下限
として１１％必要である。また、３５％を越えて含有す
ると加工性が劣化するため上限を３５％とした。
Ｎｉ ： ＮｉはＮｉ量が増加すると粒内でのＳＣＣを
生じるためその上限を０．５％とした。
生じるためその上限を０．５％とした。
ＮＵＮは粒界での耐ＳＣＣ性を損なうため少ない方が望
ましい。したがって、本発明では０．０３％を上限とし
た。
ましい。したがって、本発明では０．０３％を上限とし
た。
ｖ：■は耐ＳＣＣ性および耐全面腐食性を向上させるた
めに加えるが、そのための■の最低必要量は０．５％で
ある。■の添加量が多くなるムヨど全面腐食性は向上す
るが、５．０％を越えるとカロエ性が劣化するため、本
発明では■添加量の上限を５．０％とした。
めに加えるが、そのための■の最低必要量は０．５％で
ある。■の添加量が多くなるムヨど全面腐食性は向上す
るが、５．０％を越えるとカロエ性が劣化するため、本
発明では■添加量の上限を５．０％とした。
次に、実施例によって本発明をさらＧこ説明するカベ、
それらは単に例示のためであって、何ら本発明を匍１限
するためのものでないことは理解されよう。
それらは単に例示のためであって、何ら本発明を匍１限
するためのものでないことは理解されよう。
夫１貫
第１表に示す化学成分を有する供試材を、冷間圧延後、
８５０℃で焼鈍し、一旦冷却してからさら番こ鋭敏化処
理として１２５０℃に２０分間加−し、次いで空冷した
。得られた供試材から各試験片を１乍製し、以下の各試
験に供した。
８５０℃で焼鈍し、一旦冷却してからさら番こ鋭敏化処
理として１２５０℃に２０分間加−し、次いで空冷した
。得られた供試材から各試験片を１乍製し、以下の各試
験に供した。
ａ）高温水中の耐ＳＣＣ性試験（ダブルＵヘンドδ式）
： 上記試験片（長さ７５ｍＸ幅１０凋墓×厚さ２ｆｉ）を
２枚重ねてダブルビベンド（曲げ半径７．５Ｒ）の形状
にし、これをボルト・す・ノドで固定したものを下記条
件下でＣＩ−イオン含有溶液中に浸漬した。
： 上記試験片（長さ７５ｍＸ幅１０凋墓×厚さ２ｆｉ）を
２枚重ねてダブルビベンド（曲げ半径７．５Ｒ）の形状
にし、これをボルト・す・ノドで固定したものを下記条
件下でＣＩ−イオン含有溶液中に浸漬した。
溶液？ ５ｐｐｍ ＣＩ−イオン（ＮａＣ１で調整）含
有溶液温度：２５０℃ 溶存酸素： ｓ ｐｐｍ ＜非脱気） 時間：５００ｈｒ 耐ＳＣＣ性の評価は、浸漬後、ダブルＵベンドの内側試
験片の中央縦断面を樹脂に埋め込み、その断面での最大
応力腐食割れ（ＳＣＣ）長さを測定しその大小で耐ＳＣ
Ｃ性の判断を行う。
有溶液温度：２５０℃ 溶存酸素： ｓ ｐｐｍ ＜非脱気） 時間：５００ｈｒ 耐ＳＣＣ性の評価は、浸漬後、ダブルＵベンドの内側試
験片の中央縦断面を樹脂に埋め込み、その断面での最大
応力腐食割れ（ＳＣＣ）長さを測定しその大小で耐ＳＣ
Ｃ性の判断を行う。
ｂ）高温水中の隙間腐食試験：
試験片は、長さ３０鶴×幅２０ｍ１×厚さ３關および長
さ３０龍Ｘ幅１２龍×厚さ３鶴のものを２枚重ねて、こ
れをステンレスボルト・ナンドで固定したものを使用し
た。浸漬条件その他については前述の耐ＳＣＣ性試験に
同じであった。隙間腐食の評価は試験片２枚の腐食減量
を測定し、その平均腐食速度（富１Ａ／Ｙ）を計算した
。
さ３０龍Ｘ幅１２龍×厚さ３鶴のものを２枚重ねて、こ
れをステンレスボルト・ナンドで固定したものを使用し
た。浸漬条件その他については前述の耐ＳＣＣ性試験に
同じであった。隙間腐食の評価は試験片２枚の腐食減量
を測定し、その平均腐食速度（富１Ａ／Ｙ）を計算した
。
これらの耐ＳＣＣ性試験および隙間腐食試験の結果は第
２表にまとめて示す。第２表の結果によれば１、３ Ｃ
ｒ ６１ｆｆ、１８Ｃｒ鋼および２６Ｃｒ鋼のいずれに
おいても１〜３％の■の添加によって粒内の５ＣＣ（“
’ｒｃｓｃｃ”という）および隙間腐食が有効に防止さ
れるのが分かる。比較鋼のようにＴｉを添加しただけで
はＳＣＣの防止には十分であるが、隙間腐食の防止には
十分ではない。
２表にまとめて示す。第２表の結果によれば１、３ Ｃ
ｒ ６１ｆｆ、１８Ｃｒ鋼および２６Ｃｒ鋼のいずれに
おいても１〜３％の■の添加によって粒内の５ＣＣ（“
’ｒｃｓｃｃ”という）および隙間腐食が有効に防止さ
れるのが分かる。比較鋼のようにＴｉを添加しただけで
はＳＣＣの防止には十分であるが、隙間腐食の防止には
十分ではない。
次に、１７〜１８Ｃｒ系の鋼についてのＳＣＣ試験結果
をＶ含有量に対してまとめると第１図のグラフが得られ
る。グラフ中の番号は第１表の鋼番号を示す。図示グラ
フより■およびＴｉを含有しない鋼番号９の比較鋼は１
９６０μの粒界応力腐食割れ（ＩＧＳＣＣ）を発生する
。しかし、これにＶＯ０８％以上添加するとＩＧＳＣＣ
は著しく少な（なって、■添加がＩＧＳＣＣ防止に効果
があることが分かる（鋼番号２ないし５のデータ参照）
。鋼番号１１のように、Ｔｉを０．４％程度添加しても
、ＳＣＣは防止できるが、Ｔｉ添加のみの場合は第２表
および以下に述べる第２図の高温水中の隙間腐食が大き
くなる。
をＶ含有量に対してまとめると第１図のグラフが得られ
る。グラフ中の番号は第１表の鋼番号を示す。図示グラ
フより■およびＴｉを含有しない鋼番号９の比較鋼は１
９６０μの粒界応力腐食割れ（ＩＧＳＣＣ）を発生する
。しかし、これにＶＯ０８％以上添加するとＩＧＳＣＣ
は著しく少な（なって、■添加がＩＧＳＣＣ防止に効果
があることが分かる（鋼番号２ないし５のデータ参照）
。鋼番号１１のように、Ｔｉを０．４％程度添加しても
、ＳＣＣは防止できるが、Ｔｉ添加のみの場合は第２表
および以下に述べる第２図の高温水中の隙間腐食が大き
くなる。
同様に１７〜１．８ Ｃｒ系の鋼についての隙間腐食試
験の結果を■含有量に対してまとめると第２図のグラフ
が得られる。第１図の場合と同じく、グラフ中の番号は
第１表の鋼番号を示す。図示グラフより■およびＴｉを
含有しない鋼番号９およびＴｉを含有するが■を含まな
い鋼番号１１の各比較鋼は隙間腐食速度が０．１ｍｍ／
Ｙ以上であるが、一方、■を０．８％以上含有すると、
隙間腐食速度は０．０５鶴／Ｙ以下となり、（鋼番号２
ないし５のデータ参照）■添加により隙間腐食が著しく
防止されるのが分かる。
験の結果を■含有量に対してまとめると第２図のグラフ
が得られる。第１図の場合と同じく、グラフ中の番号は
第１表の鋼番号を示す。図示グラフより■およびＴｉを
含有しない鋼番号９およびＴｉを含有するが■を含まな
い鋼番号１１の各比較鋼は隙間腐食速度が０．１ｍｍ／
Ｙ以上であるが、一方、■を０．８％以上含有すると、
隙間腐食速度は０．０５鶴／Ｙ以下となり、（鋼番号２
ないし５のデータ参照）■添加により隙間腐食が著しく
防止されるのが分かる。
なお、全面腐食については隙間腐食より腐食量が低く、
隙間腐食が防止されれば当然全面腐食は防止される。
隙間腐食が防止されれば当然全面腐食は防止される。
第 ２ 表
第１図および第２図は、応力腐食割れ試験および隙間腐
食試験の試験結果を■含有量に対してプロットして得た
グラフである。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − 峯２図 Ｖ血七号（′Ａ）
食試験の試験結果を■含有量に対してプロットして得た
グラフである。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − 峯２図 Ｖ血七号（′Ａ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ： ０．０２％以下、 Ｓｉ ： １．０％以下、
Ｍｎ ： ２．０％以下、 ｃｒ：１１〜３５％、Ｎ
ｉ ： ０．５％以下、 Ｎ ： ０．０３％以下、
Ｖ：Ｑ、５〜５．０％、 残部、鉄および付随不純物 から成る、耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6561783A JPS59193250A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 耐食性に優れたフエライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6561783A JPS59193250A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 耐食性に優れたフエライト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193250A true JPS59193250A (ja) | 1984-11-01 |
Family
ID=13292154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6561783A Pending JPS59193250A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 耐食性に優れたフエライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193250A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275589A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-25 | Nippon Steel Corp | 淡水用フェライト系ステンレス鋼 |
| KR20150038601A (ko) | 2012-09-24 | 2015-04-08 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 성형 가공성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판 |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP6561783A patent/JPS59193250A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275589A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-25 | Nippon Steel Corp | 淡水用フェライト系ステンレス鋼 |
| KR20150038601A (ko) | 2012-09-24 | 2015-04-08 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 성형 가공성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판 |
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