JPS5940901B2 - 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPS5940901B2 JPS5940901B2 JP56042742A JP4274281A JPS5940901B2 JP S5940901 B2 JPS5940901 B2 JP S5940901B2 JP 56042742 A JP56042742 A JP 56042742A JP 4274281 A JP4274281 A JP 4274281A JP S5940901 B2 JPS5940901 B2 JP S5940901B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- corrosion
- stainless steel
- corrosion resistance
- steel
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼、特に耐粒界
腐食性、耐粒界応力腐食割れ性及び耐孔食性のすぐれた
オーステナイト系ステンレス鋼に関するものである。
腐食性、耐粒界応力腐食割れ性及び耐孔食性のすぐれた
オーステナイト系ステンレス鋼に関するものである。
従来化学工業用材料及び原子力工業用材料など特に耐
食性を要求する用途に対しては主として１８Ｃｒ−８Ｎ
ｉステンレス鋼を基本とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼が使用されている。
食性を要求する用途に対しては主として１８Ｃｒ−８Ｎ
ｉステンレス鋼を基本とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼が使用されている。
しかしながらオーステナイト系ステンレス鋼は熱的に不
安定であり、約５００〜９００℃の所謂鋭敏化温度範囲
において結晶粒界にＦｅとＣｒの複合したＭ２３Ｃ６型
炭化物（以下炭化物と称す）が析□出する。最近の工業
用材料は鋼板における厚板化、棒鋼における大口径化及
び鋳鋼における大型化が目立っているが、オーステナイ
ト系ステンレス鋼は炭素鋼よりも熱伝導度が小さいため
特に厚板材、大口径棒材及び大型鋳鋼品においては溶体
化処理の冷却の際に肉厚中心方向に向って温度勾配が生
じ、肉厚中心部及びその近傍ではかなり冷却速度が小さ
くなる。そのため溶体化処理状態でも結晶粒界に炭化物
の析出が起る場合がある。又上記炭化物の析出における
オーステナイト相中のＣｒの拡散速度は小さいため結晶
粒界の耐食性は低下し、粒界腐食、粒界応力腐食割れ及
び孔食などに著しい感受性を示すようになる。このため
、この炭化物の結晶粒界での析出を抑制するために一般
にＣ量を低減する方法がとられているが、Ｃ量を低減す
ると材料の機械的性質、特に硬さ、引張強さが著しく低
下するため使用範囲が大巾に制限される。又Ｃを低減す
るとオーステナイトバランスの関係からＮｉを増加しな
ければならず、このＮｉの増加は炭化物の粒界析出を促
進するため、あまり効果的とは言えない。又最近は前記
機械的性質の低下を補うためＣ量を低減し、かつＮ量を
増加する方法がとられているが、この場合には窒化物の
粒界析出が懸念され、窒化物もまた耐食性の面より好ま
しくないので、以上の方法により炭化物の粒界析出はあ
る程度抑制されることはできるが極厚板化などを考慮す
ると十分な対策とは言い難い。本発明は鋭敏化温度域に
おける炭化物の析出を抑制し、従来のオーステナイト系
ステンレス鋼に比し、耐食性特に耐粒界腐食性、耐粒界
応力腐食割れ性及び耐孔食性のすぐれたオーステナイト
系ステンレス鋼を得ることを目的とし、従来のオーステ
ナイト系ステンレス鋼において、ＮＯ．２Ｏ％以下、Ｎ
ｂ＋ＴａＯ．Ｏ５〜０．１０％を含有せしめると同時に
Ｂの含有量を２０ｐｐｍ以下に抑え、さらに必要に応じ
Ｃｕ３％以下及びＭＯ３％以下の１方又は両方を添加し
た鋼に関するものである。次に本発明の成分範囲の限定
理由に関し説明する。Ｃ：Ｃは粒界腐食感受性の面から
低（、方が望ましいが一方Ｃの低減は鋼の硬さ、強度を
低下する。
安定であり、約５００〜９００℃の所謂鋭敏化温度範囲
において結晶粒界にＦｅとＣｒの複合したＭ２３Ｃ６型
炭化物（以下炭化物と称す）が析□出する。最近の工業
用材料は鋼板における厚板化、棒鋼における大口径化及
び鋳鋼における大型化が目立っているが、オーステナイ
ト系ステンレス鋼は炭素鋼よりも熱伝導度が小さいため
特に厚板材、大口径棒材及び大型鋳鋼品においては溶体
化処理の冷却の際に肉厚中心方向に向って温度勾配が生
じ、肉厚中心部及びその近傍ではかなり冷却速度が小さ
くなる。そのため溶体化処理状態でも結晶粒界に炭化物
の析出が起る場合がある。又上記炭化物の析出における
オーステナイト相中のＣｒの拡散速度は小さいため結晶
粒界の耐食性は低下し、粒界腐食、粒界応力腐食割れ及
び孔食などに著しい感受性を示すようになる。このため
、この炭化物の結晶粒界での析出を抑制するために一般
にＣ量を低減する方法がとられているが、Ｃ量を低減す
ると材料の機械的性質、特に硬さ、引張強さが著しく低
下するため使用範囲が大巾に制限される。又Ｃを低減す
るとオーステナイトバランスの関係からＮｉを増加しな
ければならず、このＮｉの増加は炭化物の粒界析出を促
進するため、あまり効果的とは言えない。又最近は前記
機械的性質の低下を補うためＣ量を低減し、かつＮ量を
増加する方法がとられているが、この場合には窒化物の
粒界析出が懸念され、窒化物もまた耐食性の面より好ま
しくないので、以上の方法により炭化物の粒界析出はあ
る程度抑制されることはできるが極厚板化などを考慮す
ると十分な対策とは言い難い。本発明は鋭敏化温度域に
おける炭化物の析出を抑制し、従来のオーステナイト系
ステンレス鋼に比し、耐食性特に耐粒界腐食性、耐粒界
応力腐食割れ性及び耐孔食性のすぐれたオーステナイト
系ステンレス鋼を得ることを目的とし、従来のオーステ
ナイト系ステンレス鋼において、ＮＯ．２Ｏ％以下、Ｎ
ｂ＋ＴａＯ．Ｏ５〜０．１０％を含有せしめると同時に
Ｂの含有量を２０ｐｐｍ以下に抑え、さらに必要に応じ
Ｃｕ３％以下及びＭＯ３％以下の１方又は両方を添加し
た鋼に関するものである。次に本発明の成分範囲の限定
理由に関し説明する。Ｃ：Ｃは粒界腐食感受性の面から
低（、方が望ましいが一方Ｃの低減は鋼の硬さ、強度を
低下する。
本発明ではＣが０．０８％を超すと粒界腐食感受性が著
しく増大し、Ｎｂ＋ＴａとＮとの複合添加による炭化物
の粒界析出効果が実質上有効でなくなるので上限を０．
０８％とする。Ｓｉ：Ｓｉは溶解時の脱酸成分であるほ
か耐酸化性を向上させるが、２％以上の含有は溶接性、
加工性を阻害する。
しく増大し、Ｎｂ＋ＴａとＮとの複合添加による炭化物
の粒界析出効果が実質上有効でなくなるので上限を０．
０８％とする。Ｓｉ：Ｓｉは溶解時の脱酸成分であるほ
か耐酸化性を向上させるが、２％以上の含有は溶接性、
加工性を阻害する。
Ｍｎ：ＭｎもＳｉと同様、脱酸成分であり、熱間加工性
を向上させるが、２．０％を超すと一般耐食性を劣化す
るので２，０％以下とする。
を向上させるが、２．０％を超すと一般耐食性を劣化す
るので２，０％以下とする。
Ｐ：Ｐは溶接性及び熱間加工性の面より少ない方が望ま
しいが製造技術及び経済性の両面より０．０４０％以下
とする。
しいが製造技術及び経済性の両面より０．０４０％以下
とする。
Ｓ：Ｓは耐孔食性の面より少ない方が望ましいが製造技
術と経済性の両面よ’）０．０３０％以下とする。
術と経済性の両面よ’）０．０３０％以下とする。
Ｃｒ：Ｃｒは一般耐食性を向上させるとともに耐応力腐
食割れ性及び耐孔食性の改善に有効な元素であり、添加
量が多いほど向上するが溶接性、加工性及び経済性を考
慮して１５〜３０％とする。
食割れ性及び耐孔食性の改善に有効な元素であり、添加
量が多いほど向上するが溶接性、加工性及び経済性を考
慮して１５〜３０％とする。
Ｎｉ：ＮｉはＣｒと同様、ステンレス鋼の耐食性向上に
重要な元素であり、オーステナイト組織の安定化のため
にも最低６％以上が必要である。然しなから多量のＮｉ
添加は炭化物の粒界析出を促進し熱間加工性を阻害する
ので上限は３０％とする。Ｎｂ＋Ｔａ：Ｎｂ十Ｔａは本
発明の特性上重要な元素であり、０．０５％以上添加す
ることにより炭化物の粒界析出を抑制する効果が認めら
れ、添加量が多いほどその効果は大きいが、清浄性、溶
接性及び経済性を考慮して上限を０．１０％とする。
重要な元素であり、オーステナイト組織の安定化のため
にも最低６％以上が必要である。然しなから多量のＮｉ
添加は炭化物の粒界析出を促進し熱間加工性を阻害する
ので上限は３０％とする。Ｎｂ＋Ｔａ：Ｎｂ十Ｔａは本
発明の特性上重要な元素であり、０．０５％以上添加す
ることにより炭化物の粒界析出を抑制する効果が認めら
れ、添加量が多いほどその効果は大きいが、清浄性、溶
接性及び経済性を考慮して上限を０．１０％とする。
Ｎ：Ｎも本発明の特性上重要な元素であるが、Ｎ単独で
は炭化物の粒界析出の抑制効果は小さく、むしろ窒化物
の粒界析出が出現する。しかしながら少量のＮｂ＋Ｔａ
との複合添加により炭化物及び窒化物の粒界析出が顕著
に抑制されることが本発明者らによって始めて見い出さ
れた。しかしＮの多量の添加は加工性を阻害するので上
限を０．２％とする。Ｂ：Ｂは原料例えば含ボロンステ
ンレス鋼スクラップ及び耐火物並びに溶解炉の残留物な
どから不純物として混入する元素であり、炭化物の粒界
析出を促進し、耐食性を劣化させるので低い方が望まし
く、２０ｐｐｍを越えるとＮｂ＋ＴａとＮとの複合添加
による粒界析出抑制効果が阻害されるので、上限を２０
ｐｐｍとする。ＭＯ：ＭＯはステンレス鋼の一般耐食性
蒸び耐孔食性を向上させる元素であるが、多量の季加は
オーステナイト組織の安定性を害し、σ脆化を起す可能
性があるので上限を３％とする。
は炭化物の粒界析出の抑制効果は小さく、むしろ窒化物
の粒界析出が出現する。しかしながら少量のＮｂ＋Ｔａ
との複合添加により炭化物及び窒化物の粒界析出が顕著
に抑制されることが本発明者らによって始めて見い出さ
れた。しかしＮの多量の添加は加工性を阻害するので上
限を０．２％とする。Ｂ：Ｂは原料例えば含ボロンステ
ンレス鋼スクラップ及び耐火物並びに溶解炉の残留物な
どから不純物として混入する元素であり、炭化物の粒界
析出を促進し、耐食性を劣化させるので低い方が望まし
く、２０ｐｐｍを越えるとＮｂ＋ＴａとＮとの複合添加
による粒界析出抑制効果が阻害されるので、上限を２０
ｐｐｍとする。ＭＯ：ＭＯはステンレス鋼の一般耐食性
蒸び耐孔食性を向上させる元素であるが、多量の季加は
オーステナイト組織の安定性を害し、σ脆化を起す可能
性があるので上限を３％とする。
Ｃｕ：Ｃｕは一般耐食性を向上させるが、添加量が３％
を超えるとε相の析出などにより耐食性が劣化する場合
があるので上限を３％とする。
を超えるとε相の析出などにより耐食性が劣化する場合
があるので上限を３％とする。
次に本発明の実施例を示す。第１表に本発明鋼及び比較
鋼の化学組成（重量％、残部はＦｅ）を示す。
鋼の化学組成（重量％、残部はＦｅ）を示す。
これらの試料は高周波電気炉（大気溶解）で溶製した１
０ｋｇインゴットを鍜造、冷間圧延して１．０關板厚の
鋼板とし、１１００℃×１０分水冷の最終焼鈍を行なっ
たものである。下記第２表は鋭敏化温度域（６００〜８
００℃における各供試鋼の炭化物粒界析出開始時間を示
したものである。
０ｋｇインゴットを鍜造、冷間圧延して１．０關板厚の
鋼板とし、１１００℃×１０分水冷の最終焼鈍を行なっ
たものである。下記第２表は鋭敏化温度域（６００〜８
００℃における各供試鋼の炭化物粒界析出開始時間を示
したものである。
これより明らかなように本発明鋼は比較鋼に比しいずれ
の温度においても粒界析出開始時間が長時間側への移行
が顕著である。下記第３表にＪＩＳＧＯ５７３ステンレ
ス鋼の沸騰６５％硝酸腐食試験による結果を示す。腐食
度は４８時間、５回の平均値である。これより明らかな
ように本発明鋼は比較鋼に比し良好な耐粒界腐食性を示
している。下記第４表にＪＩＳＧＯ５７５におげる硫酸
一硫酸鋼試験溶液を用い沸騰７２時間試験を行なった後
、半径５０ｍｍで曲げ試験を行ない、最大粒界割れ深さ
を測定した結果を示す。
の温度においても粒界析出開始時間が長時間側への移行
が顕著である。下記第３表にＪＩＳＧＯ５７３ステンレ
ス鋼の沸騰６５％硝酸腐食試験による結果を示す。腐食
度は４８時間、５回の平均値である。これより明らかな
ように本発明鋼は比較鋼に比し良好な耐粒界腐食性を示
している。下記第４表にＪＩＳＧＯ５７５におげる硫酸
一硫酸鋼試験溶液を用い沸騰７２時間試験を行なった後
、半径５０ｍｍで曲げ試験を行ない、最大粒界割れ深さ
を測定した結果を示す。
上表より明らかなように本発明鋼は比較鋼に比し著しく
良好な耐粒界腐食性を示している。
良好な耐粒界腐食性を示している。
下記第５表にオートクレープを用いて行なったＵ字曲げ
試験片の応力腐食割れ試験結果を示す。試験片の形状、
寸法、試験片のＵ字曲げ方法、Ｕ字曲げ試験片の応力付
加方法及び試験条件は「防食技術ＪＶＯｌ２７、ＡＩ２
（１９７８）Ｐ６７ｌ〜６８１′′ステンレス鋼の高温
水中応力腐食割れ試験法に関する共同研究報告（腐食防
食協会第一専門委員会）″に記載されている通りである
。第５表より明らかなように、本発明鋼はいずれも割れ
発生はなく、すぐれた耐応力腐食割れ性を示したが、こ
れに対応する比較鋼にはすべて粒界型の応力腐食割れが
発生した。下記第６表に６０℃、０．０ＩＭＮａＣ１水
溶液中で、ＪＩＳＧＯ５７７−１９８０の方法に準じて
測定した孔食電位の測定結果を示す。
試験片の応力腐食割れ試験結果を示す。試験片の形状、
寸法、試験片のＵ字曲げ方法、Ｕ字曲げ試験片の応力付
加方法及び試験条件は「防食技術ＪＶＯｌ２７、ＡＩ２
（１９７８）Ｐ６７ｌ〜６８１′′ステンレス鋼の高温
水中応力腐食割れ試験法に関する共同研究報告（腐食防
食協会第一専門委員会）″に記載されている通りである
。第５表より明らかなように、本発明鋼はいずれも割れ
発生はなく、すぐれた耐応力腐食割れ性を示したが、こ
れに対応する比較鋼にはすべて粒界型の応力腐食割れが
発生した。下記第６表に６０℃、０．０ＩＭＮａＣ１水
溶液中で、ＪＩＳＧＯ５７７−１９８０の方法に準じて
測定した孔食電位の測定結果を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ０．０８％以下、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０
％以下、Ｐ０．０４０％以下、Ｓ０．０３０％以下、Ｃ
ｒ１５．０〜３０．０％、Ｎｉ６．０〜１５．０％、Ｎ
０．２０％以下、Ｎｂ＋Ｔａ０．０５〜０．１０％、Ｂ
２０ｐｐｍ以下及び残部実質的にＦｅより成ることを特
徴とする耐食性特に耐粒界腐食性、耐粒界応力腐食割れ
性および耐孔食性のすぐれたオーステナイト系ステンレ
ス鋼。 ２ Ｃ０．０８％以下、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０
％以下、Ｐ０．０４０％以下、Ｓ０．０３０％以下、Ｃ
ｒ１５．０〜３０．０％、Ｎｉ６．０〜１５．０％、Ｎ
０．２０％以下、Ｎｂ＋Ｔａ０．０５〜０．１０％、Ｂ
２０ｐｐｍ以下及び残部実質的にＦｅより成る鋼にさら
にＣｕ３．０％以下及びＭｏ３．０％以下の１方又は両
方を含有せしめたことを特徴とする耐食性特に耐粒界腐
食性、耐粒界応力腐食割れ性および耐孔食性のすぐれた
オーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56042742A JPS5940901B2 (ja) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56042742A JPS5940901B2 (ja) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10191184A Division JPS59229469A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 耐食性オ−ステナイト系快削ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57158359A JPS57158359A (en) | 1982-09-30 |
| JPS5940901B2 true JPS5940901B2 (ja) | 1984-10-03 |
Family
ID=12644464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56042742A Expired JPS5940901B2 (ja) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940901B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970749A (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-21 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| US4554028A (en) * | 1983-12-13 | 1985-11-19 | Carpenter Technology Corporation | Large warm worked, alloy article |
| DE3407305A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-08-29 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verwendung einer korrosionsbestaendigen austenitischen legierung fuer mechanisch hoch beanspruchte, schweissbare bauteile |
| DE3586247T2 (de) * | 1985-10-15 | 1993-02-25 | Aichi Steel Works Ltd | Hochfester rostfreistahl und dessen herstellung. |
| US4836976A (en) * | 1987-04-20 | 1989-06-06 | General Electric Company | Light water reactor cores with increased resistance to stress corrosion cracking |
| JPH0539549A (ja) * | 1991-12-12 | 1993-02-19 | Aichi Steel Works Ltd | 高強度ステンレス鋼およびその製造法 |
| JP2787044B2 (ja) * | 1991-12-12 | 1998-08-13 | 愛知製鋼 株式会社 | 高強度ステンレス鋼およびその製造法 |
| KR100411286B1 (ko) * | 1996-12-24 | 2004-04-03 | 주식회사 포스코 | 내식성및내후성이우수한고강도오스테나이트계스테인레스강및이를이용한강판제조방법 |
| CN102330033B (zh) * | 2010-07-15 | 2013-07-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种耐腐蚀性能优良的低成本奥氏体不锈钢 |
| KR102015510B1 (ko) * | 2017-12-06 | 2019-08-28 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5024886A (ja) * | 1973-07-06 | 1975-03-17 | ||
| JPS53125925A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Kobe Steel Ltd | Austenite stainless steel excellent in resistibility to stress, corrosion, and crack and weldability when used in high temperature pure water |
| JPS5451920A (en) * | 1977-10-03 | 1979-04-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Austenite stainless steel |
-
1981
- 1981-03-24 JP JP56042742A patent/JPS5940901B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57158359A (en) | 1982-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU650799B2 (en) | Duplex stainless steel having improved strength and corrosion resistance | |
| EP2280089B1 (en) | Duplex stainless steels | |
| JPH02217439A (ja) | 耐食、耐酸化性に優れた高強度低合金鋼 | |
| JPS5940901B2 (ja) | 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| US3342590A (en) | Precipitation hardenable stainless steel | |
| CA1149646A (en) | Austenitic stainless corrosion-resistant alloy | |
| US3347663A (en) | Precipitation hardenable stainless steel | |
| JP7624506B2 (ja) | 深絞り性が向上したオーステナイト系ステンレス冷延焼鈍鋼板 | |
| JPWO2013018628A1 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 | |
| JPH01275738A (ja) | オーステナイト系不銹鋼 | |
| JPS6184348A (ja) | 耐粒界腐食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に優れるＮｉ基合金 | |
| JPH11241145A (ja) | 耐高温へたり性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JPH0593245A (ja) | ▲高▼強度非磁性ステンレス鋼 | |
| JPH04504140A (ja) | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP2688392B2 (ja) | 割れ感受性の小さいマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法 | |
| JP2970432B2 (ja) | 高温用ステンレス鋼とその製造方法 | |
| JPS59211553A (ja) | 靭性及び高温強度の優れた高Ｃｒ鋼 | |
| JP3779043B2 (ja) | 二相ステンレス鋼 | |
| JPH1068050A (ja) | 耐熱へたり性に優れたばね用ステンレス鋼 | |
| JPH0246662B2 (ja) | ||
| JPH0144780B2 (ja) | ||
| JPS59211552A (ja) | 靭性の良好なマルテンサイト系高Ｃｒ鋼 | |
| JPH0553859B2 (ja) | ||
| JPS5942744B2 (ja) | 強度靭性のすぐれた非調質型熱間加工用Ｃｒ−Ｍｏ鋼 | |
| US2523838A (en) | Metal alloy |