JPS5959826A - 二相ステンレス鋼材の製造法 - Google Patents
二相ステンレス鋼材の製造法Info
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- JPS5959826A JPS5959826A JP16956282A JP16956282A JPS5959826A JP S5959826 A JPS5959826 A JP S5959826A JP 16956282 A JP16956282 A JP 16956282A JP 16956282 A JP16956282 A JP 16956282A JP S5959826 A JPS5959826 A JP S5959826A
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- Japan
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- stainless steel
- hot
- duplex stainless
- continuous casting
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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、フェライトーオーステナイト二相ステンレス
鋼(以下単に二相ステンレス鋼と称する)の連続鋳造材
を素材として、管、丸棒、形材等の鋼材を熱間押出加工
によって製造する方法に関するものである。
鋼(以下単に二相ステンレス鋼と称する)の連続鋳造材
を素材として、管、丸棒、形材等の鋼材を熱間押出加工
によって製造する方法に関するものである。
熱間押出加工に供する素材は、一般には溶製−造塊−熱
間分塊圧延工程によシ円形断面に仕上げられている。し
かし、連続鋳造技術が発達し、現在では円形断面の連続
鋳造鋳片の製造が可能になっている(以下、この工程に
よる素材を連鋳素材と称する)。
間分塊圧延工程によシ円形断面に仕上げられている。し
かし、連続鋳造技術が発達し、現在では円形断面の連続
鋳造鋳片の製造が可能になっている(以下、この工程に
よる素材を連鋳素材と称する)。
連続鋳造技術の発達は二相ステンレス鋼においても、上
記、工程省略の利点を享受できる段階に達しておシ、連
鋳素材を熱間押出加工に適用することで大幅な歩留向上
が期待される。しかし、二相ステンレス鋼の連鋳素材を
熱間押出加工した場合に押出製品表面に熱間加工割れお
よび押出方向のスジ状欠陥が多発する。
記、工程省略の利点を享受できる段階に達しておシ、連
鋳素材を熱間押出加工に適用することで大幅な歩留向上
が期待される。しかし、二相ステンレス鋼の連鋳素材を
熱間押出加工した場合に押出製品表面に熱間加工割れお
よび押出方向のスジ状欠陥が多発する。
本発明は、二相ステンレス鋼を熱間分塊圧延せず、連携
素材を熱間加工割れを生ずることなく直接熱間押出加工
し、かつ、熱間押出後スジ状欠陥の発生を抑制すること
を目的とする。
素材を熱間加工割れを生ずることなく直接熱間押出加工
し、かつ、熱間押出後スジ状欠陥の発生を抑制すること
を目的とする。
本発明は、二相ステンレス鋼の成分を限定し、特に鋼中
のS、Oiを低減することにより、二相組織を維持し強
度および耐応力腐食割れ性を損じることなく熱間加工性
の改善を達成し、さらに連続鋳造時の鋳込温匣を限定す
ることにより、スジ状欠陥の発生を抑制したものである
。
のS、Oiを低減することにより、二相組織を維持し強
度および耐応力腐食割れ性を損じることなく熱間加工性
の改善を達成し、さらに連続鋳造時の鋳込温匣を限定す
ることにより、スジ状欠陥の発生を抑制したものである
。
本発明の対象とする二相ステンレス鋼は重量%にてCr
:20〜35%、N1.:3〜15%、 Mo :0.
5〜8チ、C60,08%、 N : 0.03〜03
5チ、At:0.001〜0.20チ、S≦0.005
チ。
:20〜35%、N1.:3〜15%、 Mo :0.
5〜8チ、C60,08%、 N : 0.03〜03
5チ、At:0.001〜0.20チ、S≦0.005
チ。
0≦0.005チ、さらに、必要に応じてsi≦3.0
チと、Cu≦3.0チと、Ca:(、)。001〜0.
10%。
チと、Cu≦3.0チと、Ca:(、)。001〜0.
10%。
Mg : o、o o i〜0.10係、Y:0.00
1〜0.10係、 REM : 0.005〜0.10
俤の単独又は任意の組合せで合計0.001〜0.10
%とSn:0.01〜0.30%、sb:o、oi−0
,30チ、Ag:0.01〜0、30 %の単独又は任
意の組合せで合計0.01〜0、30 %とを含み、残
部Feおよび不可避不純物からなるCr−Nu−Mo系
二相ステンレス鋼である。以下に鋼成分の限定理由を詳
述する。
1〜0.10係、 REM : 0.005〜0.10
俤の単独又は任意の組合せで合計0.001〜0.10
%とSn:0.01〜0.30%、sb:o、oi−0
,30チ、Ag:0.01〜0、30 %の単独又は任
意の組合せで合計0.01〜0、30 %とを含み、残
部Feおよび不可避不純物からなるCr−Nu−Mo系
二相ステンレス鋼である。以下に鋼成分の限定理由を詳
述する。
Crは鋼の耐食性を向上させる重要な元素であシ厳しい
腐食環境(例えば、H2S −C1−)(20環境)に
耐えるため20係以上の添加が必要であるが35チを超
えると熱間および低温での延靭性が低下する。まだ、C
r添加量が増すとフエライトーオーステナイに二相組織
を得るのにNi 、Nなどオーステナイト生成元素を増
すことが必要となシコストが高くなるのでCr量を20
〜35%とした。
腐食環境(例えば、H2S −C1−)(20環境)に
耐えるため20係以上の添加が必要であるが35チを超
えると熱間および低温での延靭性が低下する。まだ、C
r添加量が増すとフエライトーオーステナイに二相組織
を得るのにNi 、Nなどオーステナイト生成元素を増
すことが必要となシコストが高くなるのでCr量を20
〜35%とした。
Niは、Crと同様に耐食性を向」ニさせるとともに低
温での延靭性を向上さぜる取要な元素である。
温での延靭性を向上さぜる取要な元素である。
Crが20〜35%の範囲でフェライトーオースデナイ
ト二相組織をイするには3%以上のNiが必要と在るが
、15チを超える添加では耐食性向」二効果が飽和に近
くなり、コスト高となるので3〜15係とした。
ト二相組織をイするには3%以上のNiが必要と在るが
、15チを超える添加では耐食性向」二効果が飽和に近
くなり、コスト高となるので3〜15係とした。
Δ4aはCr −N 1−M0系での耐食性への効果が
最も大きい元素である。耐食性向上には、0.5q6以
上の添加が必要であるが、8チを超えると後述の対策を
行っても熱間加工性が著しく劣化し、さらにシグマ脆化
が著しるしくなるので、0.5〜8係とした。
最も大きい元素である。耐食性向上には、0.5q6以
上の添加が必要であるが、8チを超えると後述の対策を
行っても熱間加工性が著しく劣化し、さらにシグマ脆化
が著しるしくなるので、0.5〜8係とした。
Cは耐粒界腐食性の点からできるだけ低い方が望ましく
、O,OS%を超えると耐粒界腐食性が急激に劣化する
ので0.08%以下に限定した。
、O,OS%を超えると耐粒界腐食性が急激に劣化する
ので0.08%以下に限定した。
Nはオーステナイト生成元素であり、また耐食性向上効
果を有する。しかし、0.03係未満では耐食性向上効
果は小さく、o、35%を超える添加は連鋳素材にブロ
ーポールを発生させるので0.03〜0.35チに限定
した。
果を有する。しかし、0.03係未満では耐食性向上効
果は小さく、o、35%を超える添加は連鋳素材にブロ
ーポールを発生させるので0.03〜0.35チに限定
した。
A/=は脱酸剤として有効な元素である。、後述するC
a 、MgおよびYなどによる脱酸、脱硫によって熱間
加工性を向上させる場合にも、溶鋼中の酸素を予め充分
に低下させておくことが必要である。このため、o、o
oi%以上添加するが細巾のAt量が0.20%を超え
ると非金属介在物が増加し耐食性を劣化させるので、0
.001〜o、20%とLだ。
a 、MgおよびYなどによる脱酸、脱硫によって熱間
加工性を向上させる場合にも、溶鋼中の酸素を予め充分
に低下させておくことが必要である。このため、o、o
oi%以上添加するが細巾のAt量が0.20%を超え
ると非金属介在物が増加し耐食性を劣化させるので、0
.001〜o、20%とLだ。
Slは燐の脱酸に有効な元素であるが本発明においては
、Atなどで脱酸するので特に添加しなくてもよい。し
かし、強度、耐酸化性および塩化物環境における耐応力
腐食割れ性の1つ以上をさらに白土させる場合は添加す
るが過剰に添加すると延性および靭性を低下させるので
3チを上限とした。
、Atなどで脱酸するので特に添加しなくてもよい。し
かし、強度、耐酸化性および塩化物環境における耐応力
腐食割れ性の1つ以上をさらに白土させる場合は添加す
るが過剰に添加すると延性および靭性を低下させるので
3チを上限とした。
Cuは非酸化性の酸に対する耐食性の向上が必要な場合
に添加するが、過剰に添加すると熱間加工性を低下させ
るので3チを上限とした。
に添加するが、過剰に添加すると熱間加工性を低下させ
るので3チを上限とした。
5npSbおよび八8はいずれも全面腐食および応力腐
食割れなどの耐食性を向上させる元素であり、必要に応
じて添加する。添加量がQ、01%未満では効果が小さ
いが、0.30%を超えると逆に耐食性が低下し、さら
に熱間加工性も劣化するので夫夫0.01〜0.30%
とした。
食割れなどの耐食性を向上させる元素であり、必要に応
じて添加する。添加量がQ、01%未満では効果が小さ
いが、0.30%を超えると逆に耐食性が低下し、さら
に熱間加工性も劣化するので夫夫0.01〜0.30%
とした。
Sn+SbおよびAsの2種以上の添加においても同様
の効果を示す。2種以上組合ぜて添加する場合は予)言
i累で0,01〜0,30%とする。
の効果を示す。2種以上組合ぜて添加する場合は予)言
i累で0,01〜0,30%とする。
二相ステンレス鋼に熱間加工割れが発生しやすいのは、
フェライトおよびオーステナイト相境界に不純物(S、
0など)が偏析しゃすく、さらに、液形抵抗変形能の異
なる相が附接して存在することによシ、相境界に応力が
集中しゃすく、容易に割れに至るだめと考えられる。し
たがって、本発明においてはSおよび0を次のように限
定する。
フェライトおよびオーステナイト相境界に不純物(S、
0など)が偏析しゃすく、さらに、液形抵抗変形能の異
なる相が附接して存在することによシ、相境界に応力が
集中しゃすく、容易に割れに至るだめと考えられる。し
たがって、本発明においてはSおよび0を次のように限
定する。
Sは熱間7Jn工性のIヨか冷間加工性および耐食性な
どを著しるしく低下させる。特に、フエライトーオース
テナイト二相ステンレス鋼の場合S 75EO,005
%を超えると熱間加工性が著しるしく劣化するので、0
.005%以下に限定した。
どを著しるしく低下させる。特に、フエライトーオース
テナイト二相ステンレス鋼の場合S 75EO,005
%を超えると熱間加工性が著しるしく劣化するので、0
.005%以下に限定した。
0は熱間加工性を著しるしく低下させる。特にフエライ
トーオーステナイト二相組織のように熱間加工性の低い
成分系では075f0.005%を超えると熱間加」二
性が顕著に低下する。したがって、0は0005チ以下
とした。
トーオーステナイト二相組織のように熱間加工性の低い
成分系では075f0.005%を超えると熱間加」二
性が顕著に低下する。したがって、0は0005チ以下
とした。
最近、ステンレス鋼の精練技術は著l〜く進歩し、AO
D法などの採用によりS、0を著し、く低減した高純度
鋼の製造が可能となったので、上述の限定を行って、工
業的規模の生産をすることは十分可能である。
D法などの採用によりS、0を著し、く低減した高純度
鋼の製造が可能となったので、上述の限定を行って、工
業的規模の生産をすることは十分可能である。
i(お、前述のごとく二相ステンレス鋼は、耐食性の向
上を図る意味から、Cu+Sn、SbおよびAsなどを
添加することがあるが、これら元素の添加によって熱間
加工性が劣化した場合でも、鋼中S、O量を前記のよう
に低減すれば熱間加工性は問題ない。さらにCa 、M
g 、Y 、REMを添加して強脱硫、強脱酸を行うこ
とによシ、鋼中のS、0量は一層低減され熱間加工性が
より改善される。しだがって、これら元素を必要に応じ
て添加する。
上を図る意味から、Cu+Sn、SbおよびAsなどを
添加することがあるが、これら元素の添加によって熱間
加工性が劣化した場合でも、鋼中S、O量を前記のよう
に低減すれば熱間加工性は問題ない。さらにCa 、M
g 、Y 、REMを添加して強脱硫、強脱酸を行うこ
とによシ、鋼中のS、0量は一層低減され熱間加工性が
より改善される。しだがって、これら元素を必要に応じ
て添加する。
CatMgおよびYは0.001’%以上の添加で脱硫
、脱酸の効果が大きいが、0.10%を超えると非金属
介在物が増加し、材質を劣化させるので夫々0.001
〜0.10チと限定した。
、脱酸の効果が大きいが、0.10%を超えると非金属
介在物が増加し、材質を劣化させるので夫々0.001
〜0.10チと限定した。
REMはCa、MgおよびYと同様の効果があシ、0、
005%以上の添加で効果が大きいが、0.10係を超
えて過剰に添加すると連続鋳造時にノズル絞りが起シ、
まだ連鋳素材に表面疵が発生するので、0.005〜0
.10係とした。望ましくは(,1,010〜0.05
0%がよい。
005%以上の添加で効果が大きいが、0.10係を超
えて過剰に添加すると連続鋳造時にノズル絞りが起シ、
まだ連鋳素材に表面疵が発生するので、0.005〜0
.10係とした。望ましくは(,1,010〜0.05
0%がよい。
なお、Cn、Mg、YおよびREMの2種以上を複合添
加しても同様の効果が得られる。その場合は合計で0.
001〜0.10係とする。
加しても同様の効果が得られる。その場合は合計で0.
001〜0.10係とする。
本発明は以上の成分の二相ステンレス鋼を対象とするが
、目的、用徐によって成分系を・選択する。
、目的、用徐によって成分系を・選択する。
次に、連pJJ不利を熱間押出した場合に生ずるスジ状
欠陥の改善について述べる。
欠陥の改善について述べる。
クエライ) 、hl’+相、オーステナイト単相および
フェライト−メーステナイト二相ステンレス鋼の連続鋳
造素材を熱間押出すると長手方向にスジ状欠陥が著しる
しく発生することはよく知られている。
フェライト−メーステナイト二相ステンレス鋼の連続鋳
造素材を熱間押出すると長手方向にスジ状欠陥が著しる
しく発生することはよく知られている。
本発明者らは、とのスジ状欠陥の発生機構を明らかにす
るだめに種々の実験・研究を行った結果、スジ状欠陥が
結晶粒自体の凹凸によるものであシ、結晶粒の大きさに
依存していることをつきとめた。
るだめに種々の実験・研究を行った結果、スジ状欠陥が
結晶粒自体の凹凸によるものであシ、結晶粒の大きさに
依存していることをつきとめた。
すなわち、スジ状欠陥は連続鋳造鋳片の結晶粒の大きさ
に比例して深くなる。この事に注目し、フエライトーオ
ーステナイト二相ステンレス鋼の鋳造組織を微細化する
ために種々の実験をした結果、熱間押出製品のスジ状欠
陥を著しるしく軽減するには連続鋳造温度を液相線+6
0℃以下にすることが最も有効であることを明らかにし
た。しかし、液相線+10℃未満の鋳造温度では、連続
鋳造時にノズル絞シが発生するので連続鋳造温度を液相
線+ 10−J60℃に限定した。
に比例して深くなる。この事に注目し、フエライトーオ
ーステナイト二相ステンレス鋼の鋳造組織を微細化する
ために種々の実験をした結果、熱間押出製品のスジ状欠
陥を著しるしく軽減するには連続鋳造温度を液相線+6
0℃以下にすることが最も有効であることを明らかにし
た。しかし、液相線+10℃未満の鋳造温度では、連続
鋳造時にノズル絞シが発生するので連続鋳造温度を液相
線+ 10−J60℃に限定した。
また凝固組織の細粒化には成分の効果も大きく、例えば
、高Ni化、高Mo化および高N化により達成できるが
、コスト高となるので鋳造温度を制御する方が望ましい
。
、高Ni化、高Mo化および高N化により達成できるが
、コスト高となるので鋳造温度を制御する方が望ましい
。
以下、本発明の実施例について説明する。
表1に示す成分の本発明例1〜12および比較鋼13〜
15の鋼を溶製し、175φ×tに鋳込み、仁れを17
0・メス58φx6oozに切削加工した後、1200
℃に加熱して、直接熱量弁tJζよシm管(7t X
70.3φxt)を製造し、鋼管の熱間加工割れ、およ
びスジ状欠陥をF)・4査した。
15の鋼を溶製し、175φ×tに鋳込み、仁れを17
0・メス58φx6oozに切削加工した後、1200
℃に加熱して、直接熱量弁tJζよシm管(7t X
70.3φxt)を製造し、鋼管の熱間加工割れ、およ
びスジ状欠陥をF)・4査した。
表1に結果を示す。熱間那工割れ性は、目視観察によシ
割れ発生の有無で評価した。スジ状欠陥は軛管内外面全
周測定し、最も深いものから10ケ選びその平均値で評
価した。
割れ発生の有無で評価した。スジ状欠陥は軛管内外面全
周測定し、最も深いものから10ケ選びその平均値で評
価した。
本発明例には熱間加工割れはみられず、スジ状欠陥深さ
も比較拐に比べて1/10以下になり著しく改善されて
いる。一方、比較例には熱間力11工割れが多発し、ス
ジ状欠陥深さも320μと深い。
も比較拐に比べて1/10以下になり著しく改善されて
いる。一方、比較例には熱間力11工割れが多発し、ス
ジ状欠陥深さも320μと深い。
以上、説明した如く、本発明の二相ステンレス鋼の製造
法は良好な耐食性・表面性状および熱間加工性が確保さ
れ、しかも連鋳素材を圧延することなく、直接熱間押出
加工することによって、熱間加工工程の省略および歩留
り向上に大きく寄与するものである。
法は良好な耐食性・表面性状および熱間加工性が確保さ
れ、しかも連鋳素材を圧延することなく、直接熱間押出
加工することによって、熱間加工工程の省略および歩留
り向上に大きく寄与するものである。
Claims (2)
- (1)重t %にて、Cr:20〜35%、Nl:3〜
15 % p Mo : O−5〜8%、C≦0.08
%、N:0.03〜0.35チ、At:0.001〜0
.20チ、S≦0.005%、O≦0.005%、残部
Feおよび不可避不純物からなシ、溶鋼を液相線+10
〜60℃の温度範囲で連続鋳造しだ二相ステンレス鋼連
携素材を熱間圧延することなく直接熱間押出加工するこ
とを特徴とする二相ステンレス鋼材の製造法。 - (2)重tt%にて、Cr:20〜35チ、Ni:3〜
15%、Mo:015〜8%、C≦O,OS%、N:0
.03〜0.35% 、 At:0.001〜0.20
%、S≦0.005% 、O≦0.005% 、さらに
si≦3.0%と、Cu≦3チと、Ca:0.OO1〜
0.10%tMg:0.001〜0.10%、Y:0.
001〜0.10%。 REM : 0.005〜0.10チの単独又は任意の
組合せで合計0.001〜0.10 %と、sn:o、
01〜0.30チ 、sb:o、oi〜0.30q6
、As :0.01〜0.30’lの単独又は任意の
組合せで合計0.01〜0、30 %とを含み、残部F
eおよび不可避不純物からなり、溶鋼を液相線+10〜
60℃の温度範囲で連続鋳造した二相ステンレス鋼連鋳
素材を熱間圧延することなく直接熱間押出加工すること
をl特徴とする二相ステンレス鋼材の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16956282A JPS5959826A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 二相ステンレス鋼材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16956282A JPS5959826A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 二相ステンレス鋼材の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5959826A true JPS5959826A (ja) | 1984-04-05 |
JPS626616B2 JPS626616B2 (ja) | 1987-02-12 |
Family
ID=15888761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16956282A Granted JPS5959826A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 二相ステンレス鋼材の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5959826A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62224632A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高Si二相ステンレス鋼の熱間鍛造法 |
US20140255244A1 (en) * | 2011-10-21 | 2014-09-11 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material |
US9862168B2 (en) | 2011-01-27 | 2018-01-09 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Alloying element-saving hot rolled duplex stainless steel material, clad steel plate having duplex stainless steel as cladding material therefor, and production method for same |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP16956282A patent/JPS5959826A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62224632A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高Si二相ステンレス鋼の熱間鍛造法 |
JPH0570683B2 (ja) * | 1986-03-26 | 1993-10-05 | Sumitomo Metal Ind | |
US9862168B2 (en) | 2011-01-27 | 2018-01-09 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Alloying element-saving hot rolled duplex stainless steel material, clad steel plate having duplex stainless steel as cladding material therefor, and production method for same |
US20140255244A1 (en) * | 2011-10-21 | 2014-09-11 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material |
US20160340764A1 (en) * | 2011-10-21 | 2016-11-24 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS626616B2 (ja) | 1987-02-12 |
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