JPS5976857A - 溶接熱影響部の靭性の優れたフエライト系ステンレス鋼 - Google Patents
溶接熱影響部の靭性の優れたフエライト系ステンレス鋼Info
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- JPS5976857A JPS5976857A JP18704582A JP18704582A JPS5976857A JP S5976857 A JPS5976857 A JP S5976857A JP 18704582 A JP18704582 A JP 18704582A JP 18704582 A JP18704582 A JP 18704582A JP S5976857 A JPS5976857 A JP S5976857A
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- Japan
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- stainless steel
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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】
本発明げ母材および溶接熱影響部の靭性の優れたフェラ
イト系ステンレス鋼に関するものである。
イト系ステンレス鋼に関するものである。
近年ＶＯＤ法あるいけＡＯＤ法等の著しい精錬技術の進
歩１／ｎ、Ｊ：つて、ＣおよびＮｉ著しく低減したフェ
ライト系ステンレス鋼が容易に生産できるようになった
。寸たこのようにＣおよびＮ’に低減した上にσらｖｃ
ＴｉやＮｂ等の安定化元素を添加したフェライト系ステ
ンレス鋼は耐応力腐食割れ性や耐孔食性などの耐食性、
および靭性に優れた特性を示すのでその用途も多様化し
ており、特に温水に対する耐応力腐食割れ性に優れてい
ることからこの種の鋼汀最近Ｔ：は貯湯槽や受水槽等の
板厚の厚い用途に利用されつつある。
歩１／ｎ、Ｊ：つて、ＣおよびＮｉ著しく低減したフェ
ライト系ステンレス鋼が容易に生産できるようになった
。寸たこのようにＣおよびＮ’に低減した上にσらｖｃ
ＴｉやＮｂ等の安定化元素を添加したフェライト系ステ
ンレス鋼は耐応力腐食割れ性や耐孔食性などの耐食性、
および靭性に優れた特性を示すのでその用途も多様化し
ており、特に温水に対する耐応力腐食割れ性に優れてい
ることからこの種の鋼汀最近Ｔ：は貯湯槽や受水槽等の
板厚の厚い用途に利用されつつある。
ところで貯湯槽や受水槽の製造においては溶接施工は免
れないが、その際板厚が厚い為に溶接ににワイヤを使用
するのが一般的である。このワイヤとし２てフェライト
系の従来のワイヤケ使用した場合にげ、Ｏ，Ｎ音低減し
かつＴ１やＮｂ等の安定化元素を添加したフェライト系
ステンレス鋼においても溶接熱影響部を含む溶接部の靭
性、加工性が劣下する。このため、通常はオーステナイ
ト系のワイヤたとえば１０９Ｌ、 Ｙ３．ｉ６Ｌなど全
使用しでいる。しかしオーステナイト系のワイヤを使用
した場合に溶着金属部の靭性汀優れるものの、溶接熱影
響部の靭性は依然として母材よりも劣るという問題があ
る。したがって、いづれπしてもこの種のＣ，Ｎｆ低減
しかつＴ１やＮｂ等の安定化元素全添加した従来の耐応
力腐食割れ性に優れたフェライト系ステンレス鋼ａその
溶接性に問題かあり、特ＶＣ−その溶接熱影響部の靭性
が劣ることは否めなかった。
れないが、その際板厚が厚い為に溶接ににワイヤを使用
するのが一般的である。このワイヤとし２てフェライト
系の従来のワイヤケ使用した場合にげ、Ｏ，Ｎ音低減し
かつＴ１やＮｂ等の安定化元素を添加したフェライト系
ステンレス鋼においても溶接熱影響部を含む溶接部の靭
性、加工性が劣下する。このため、通常はオーステナイ
ト系のワイヤたとえば１０９Ｌ、 Ｙ３．ｉ６Ｌなど全
使用しでいる。しかしオーステナイト系のワイヤを使用
した場合に溶着金属部の靭性汀優れるものの、溶接熱影
響部の靭性は依然として母材よりも劣るという問題があ
る。したがって、いづれπしてもこの種のＣ，Ｎｆ低減
しかつＴ１やＮｂ等の安定化元素全添加した従来の耐応
力腐食割れ性に優れたフェライト系ステンレス鋼ａその
溶接性に問題かあり、特ＶＣ−その溶接熱影響部の靭性
が劣ることは否めなかった。
本発明げ、上述した問題にかんがみ、耐食性を損うこと
なく母材および溶接熱影響部の靭性の優れたフェライト
系ステンレス鋼ケ提供することを目的としたものである
。この目的において本発明者らけ種々研究を重ねた結果
、ＣおよびＮｋ極低とし、５０≦−！ｌ！Ｉｂ４−ｖ≦
９０の関係を満足するようにＮｂおよびＶヶ添加し、ざ
らにＡ］−全同時添加すれは耐食性を損うことなく、母
材お工び溶接熱影響部の靭性の優れたフェライト系ステ
ンレス鋼が得られること全知見した。
なく母材および溶接熱影響部の靭性の優れたフェライト
系ステンレス鋼ケ提供することを目的としたものである
。この目的において本発明者らけ種々研究を重ねた結果
、ＣおよびＮｋ極低とし、５０≦−！ｌ！Ｉｂ４−ｖ≦
９０の関係を満足するようにＮｂおよびＶヶ添加し、ざ
らにＡ］−全同時添加すれは耐食性を損うことなく、母
材お工び溶接熱影響部の靭性の優れたフェライト系ステ
ンレス鋼が得られること全知見した。
ずｌわち本発明の第１の喀）のは、ｃ ； ０．０２係
以下、Ｎ ； ０．０２ ％以下、ｓ］−； Ｕ、５
％以下、Ｍｎ ； ０．５係以下、Ｃｒ ； ＋８〜２
５％、ＭＯ； ０．５〜２．０ ％、Ｎｂ ； ０．２
〜０．６ ％、Ａｌ ； ０．ｉ 〜０．３ ％、ｖ
； ｏ、１〜０．５％であってかつ５０≦−″ユ’ り
ｑ ｏ全６９足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よ
りなる溶接熱影響部の０性ｖｃｆれたフェライト系ステ
ンレス鋼でｉ）す、本発明の第２のもの＃ｒｉ第１の発
明のものＶＣＲＥＭ（希土類元素）を０．００５〜０２
チの範囲において添加したものである。
以下、Ｎ ； ０．０２ ％以下、ｓ］−； Ｕ、５
％以下、Ｍｎ ； ０．５係以下、Ｃｒ ； ＋８〜２
５％、ＭＯ； ０．５〜２．０ ％、Ｎｂ ； ０．２
〜０．６ ％、Ａｌ ； ０．ｉ 〜０．３ ％、ｖ
； ｏ、１〜０．５％であってかつ５０≦−″ユ’ り
ｑ ｏ全６９足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よ
りなる溶接熱影響部の０性ｖｃｆれたフェライト系ステ
ンレス鋼でｉ）す、本発明の第２のもの＃ｒｉ第１の発
明のものＶＣＲＥＭ（希土類元素）を０．００５〜０２
チの範囲において添加したものである。
以下、本発明鋼の各合金成分の限定理由ケ説明する。
ＣおよびＮは、フェライト系ステンレス１４！ニドって
は侵入型の不純元素であり、Ｏｒと結合して炭化物、窒
化物音形成し靭性および延性全低下させると共ｒ粒界腐
食の素因となるので、できるだけ低いことが望ましい。
は侵入型の不純元素であり、Ｏｒと結合して炭化物、窒
化物音形成し靭性および延性全低下させると共ｒ粒界腐
食の素因となるので、できるだけ低いことが望ましい。
しかし本発明鋼においてげＮｂおよびＶの添加により粒
界腐食全消去できるため各々０．０２％寸で許容できる
。
界腐食全消去できるため各々０．０２％寸で許容できる
。
Ｓａｄ靭性延性向上のためＶｃｉｄ低いことが望ましい
。しかし本発明（欄の製造過程で不可欠の元素であり、
ある程度の存在に免れないがその最大杆材用Ｕ０．５％
−ｊ″′Ｃ：であり、０．５チヶ越える昂でに靭外延件
の低下傾向が太きぐなるためｓｌは０．５係以下とした
。
。しかし本発明（欄の製造過程で不可欠の元素であり、
ある程度の存在に免れないがその最大杆材用Ｕ０．５％
−ｊ″′Ｃ：であり、０．５チヶ越える昂でに靭外延件
の低下傾向が太きぐなるためｓｌは０．５係以下とした
。
Ｍｌｌ ｔｒｘ ｍｒ１食性向上のため［に低いことが
望ましいが、Ｓｊ、と同様、本発明鋼の製造過程で不可
欠の元素であり、ある程度の存在に免れない。しがしｏ
、５％に越える用では耐食性が劣下するので、０．５％
を」１限とした。
望ましいが、Ｓｊ、と同様、本発明鋼の製造過程で不可
欠の元素であり、ある程度の存在に免れない。しがしｏ
、５％に越える用では耐食性が劣下するので、０．５％
を」１限とした。
０ｒｂ）１ライト系ステンレス鋼としての基本元素であ
り、かつ高耐食性を得るだめの必須元素である。しかし
含有量の増加とともに動性全損うばかりてなく本発明鋼
の製造性孕も害するので１８〜２５％とした、 ＭＯは塩素イオンの存在下での削孔食性改＠に著効を示
し添加量の増大とともに耐食性が著しく改善される。し
かし２チヶ越えると延性−脆性遷移温度が」１昇するた
め０５〜２゜０％の範囲どした。
り、かつ高耐食性を得るだめの必須元素である。しかし
含有量の増加とともに動性全損うばかりてなく本発明鋼
の製造性孕も害するので１８〜２５％とした、 ＭＯは塩素イオンの存在下での削孔食性改＠に著効を示
し添加量の増大とともに耐食性が著しく改善される。し
かし２チヶ越えると延性−脆性遷移温度が」１昇するた
め０５〜２゜０％の範囲どした。
Ｎｂげ靭性、延性お裏び配食性に有害なＣおよびＮと結
合して炭窒化物を形１戊し、Ｃｒ炭窒化物の析出ケ抑制
する。このような効果を得るためにけＯ−１−Ｎの１５
倍以上の含有Ｒ：が必要で矛）るが、０．６チ勿越える
計では溶接時π溶着金属の高温割れの発生原因となる。
合して炭窒化物を形１戊し、Ｃｒ炭窒化物の析出ケ抑制
する。このような効果を得るためにけＯ−１−Ｎの１５
倍以上の含有Ｒ：が必要で矛）るが、０．６チ勿越える
計では溶接時π溶着金属の高温割れの発生原因となる。
このためＮｂ ｌ／ｊ Ｏ，２〜０．６係の範囲とした
。
。
ＶはＮｂと同様強力な炭窒化物形成元素でｉ）すＮｌ）
と同様の効果ケもつ。ナしてＮｌ）が０．２〜０．６％
の範囲において５ｏ≦−Ｎｂ−−ｌ−Ｖ≦９ｏとなるよ
うにＶとＮｂｆ共存させるど耐粒界腐食性並びに旬月お
よび溶接熱影響部の靭性が優れるようになる。
と同様の効果ケもつ。ナしてＮｌ）が０．２〜０．６％
の範囲において５ｏ≦−Ｎｂ−−ｌ−Ｖ≦９ｏとなるよ
うにＶとＮｂｆ共存させるど耐粒界腐食性並びに旬月お
よび溶接熱影響部の靭性が優れるようになる。
しかし０．１％未満でげその効果げなく寸た０、５係ケ
越えるとむしろ靭性を劣下しコスト高πもなるのでＶに
０．１・−０，５％とした。
越えるとむしろ靭性を劣下しコスト高πもなるのでＶに
０．１・−０，５％とした。
Ａｌ１−を強力な脱酸力により鋼中の酸素ケ低下する。
またＡＩＮ’ｉ形成してＮの固定にく）有効であり靭性
、延性を向上させる。このためＫけＡ〕−ケ０．１係以
上添卵する必要があるが、０．３係ケ越乏ると逆に溶接
熱影響部ケ脆化させるので０．１〜０．６係に限定した
。
、延性を向上させる。このためＫけＡ〕−ケ０．１係以
上添卵する必要があるが、０．３係ケ越乏ると逆に溶接
熱影響部ケ脆化させるので０．１〜０．６係に限定した
。
ＲＦ；Ｍ員本発明鋼を溶接する場合の的接高温割７”Ｌ
感受性ケ改善するが００００５係以下では改善効果は認
められず、寸たｏ、２ ％ ｋ越えるとむしろ靭性およ
び熱間加工性を害するため０００５〜０２ヴとした。
感受性ケ改善するが００００５係以下では改善効果は認
められず、寸たｏ、２ ％ ｋ越えるとむしろ靭性およ
び熱間加工性を害するため０００５〜０２ヴとした。
以」−の合金元素の他に、本発明鋼の製造上不可避的に
混入する不純物元素の痕跡程度の含有に許容される。
混入する不純物元素の痕跡程度の含有に許容される。
以下に本発明鋼の実施側音あげ、比較鋼と対比して本発
明鋼の効果全具体的に示す。
明鋼の効果全具体的に示す。
第１表に供試料の化学組成ケ示す。第１表の供試料のり
ちＮ［１１〜Ｎ［Ｌ ５が本特許請求の範囲を満足する
発明鋼であり、Ｎｏ、 ６〜Ｎα１１は比較鋼である。
ちＮ［１１〜Ｎ［Ｌ ５が本特許請求の範囲を満足する
発明鋼であり、Ｎｏ、 ６〜Ｎα１１は比較鋼である。
これらの供試材に５０ｋｇ真空溶接後、鍛造、熱延、焼
鋪、酸洗の工程？経て板厚６朋ｒ仕上げたものである。
鋪、酸洗の工程？経て板厚６朋ｒ仕上げたものである。
第１表にあげた供試材に溶接熱影響部全再現させるため
高周波誘導加熱により第２表に示す熱サイクルを竹馬し
た。熱サイクルＡは最高加熱温度ｉ＋ｏｏＣで８００Ｃ
’ｔでの冷却速度′（ｌｌ−５０Ｃ／ＳｅＣとしたもの
、また熱サイクルＢ汀最高加熱温度１６０ｑＣで８００
Ｃ寸での冷却速度ケ５０２Ｚ”／Ｓｅｃとしたものであ
る。なお水熱ザイクルにおけるゲ１温速度並ひに冷却速
度に実溶接の熱サイクルに基ずくものである。
高周波誘導加熱により第２表に示す熱サイクルを竹馬し
た。熱サイクルＡは最高加熱温度ｉ＋ｏｏＣで８００Ｃ
’ｔでの冷却速度′（ｌｌ−５０Ｃ／ＳｅＣとしたもの
、また熱サイクルＢ汀最高加熱温度１６０ｑＣで８００
Ｃ寸での冷却速度ケ５０２Ｚ”／Ｓｅｃとしたものであ
る。なお水熱ザイクルにおけるゲ１温速度並ひに冷却速
度に実溶接の熱サイクルに基ずくものである。
第３表ＶＣ母、材および第２表の熱サイクルイマ１与材
の７ヤルピー衝撃試験結果ケ示ず。試験濡ＩＷげ０℃お
よび２５′Ｃである。
の７ヤルピー衝撃試験結果ケ示ず。試験濡ＩＷげ０℃お
よび２５′Ｃである。
第３表から明らかなように本発明鋼の母相の衝撃値は０
ＣＶｃおいて比較鋼の衝撃値よりも著しく高い値を示す
。寸だ特ＶＣ顕著なことに比較鋼においてに、溶接熱影
響部をゾユミレートした熱サイクルＡおよび熱ザイクル
Ｂ伺烏椙の衝撃値ブバ母４２のそれより非常に低くなる
のに対して、本発明鋼においてに熱サイクルＡおよび熱
サイクルＢ（τｊヵ月の衝撃値が母相のそれと比べてほ
とんど低下しないばかりか、むしろ高くなる傾向さえ見
られることである。
ＣＶｃおいて比較鋼の衝撃値よりも著しく高い値を示す
。寸だ特ＶＣ顕著なことに比較鋼においてに、溶接熱影
響部をゾユミレートした熱サイクルＡおよび熱ザイクル
Ｂ伺烏椙の衝撃値ブバ母４２のそれより非常に低くなる
のに対して、本発明鋼においてに熱サイクルＡおよび熱
サイクルＢ（τｊヵ月の衝撃値が母相のそれと比べてほ
とんど低下しないばかりか、むしろ高くなる傾向さえ見
られることである。
以」二のように、特に溶接熱影響ｉηｌ５ｖｃおいて著
しい、靭性効果ケ示すのに、第１〜３表の結果から明ら
かなように、主添加元素がＮＪ Ａｌ、■の単独添加て
ｒま得られず、これらの元素の複合添加でかつ５ ｏ
＜Ｕ、１１６′＜ ９０−＞満足する場合にのみ得られ
ることがわかる。
しい、靭性効果ケ示すのに、第１〜３表の結果から明ら
かなように、主添加元素がＮＪ Ａｌ、■の単独添加て
ｒま得られず、これらの元素の複合添加でかつ５ ｏ
＜Ｕ、１１６′＜ ９０−＞満足する場合にのみ得られ
ることがわかる。
注１）衝撃試験げｚｍ＠ｖノンチノヤルピー衝撃試験片
にＪＩ８４号、１０Ｘ６ｉ、サブザイズである。
にＪＩ８４号、１０Ｘ６ｉ、サブザイズである。
次ＶＣ第４表に供試鋼のＭＩＧ溶接部の粒界腐食試験結
果を示す、−、Ｘ４表から明らかなように硫酸−硫酸銅
溶液ＶＣ，ｌ：る粒界腐食試験でに本発明鋼、比較鋼の
いずれ＜）割れは発生−せず優れた配粒界腐食性を有し
ている。
果を示す、−、Ｘ４表から明らかなように硫酸−硫酸銅
溶液ＶＣ，ｌ：る粒界腐食試験でに本発明鋼、比較鋼の
いずれ＜）割れは発生−せず優れた配粒界腐食性を有し
ている。
第４表 溶接部の粒界腐食試験結果
性１）粒界腐食試験１ｄ ＪＩＳＧＯ５７５ｖＣ準する
。
。
注２）溶接げＹ３１６ワイヤ使用ｌＫよるＭＩＧ溶接で
ある。
ある。
以」二の実施例より高純度フェライト系ステ／レス鋼（
でおいて溶接部の１ｌｌ１１食性を損なうことなく溶接
熱影響部の靭性の曖れた鋼ケ借る為に汀Ｎｂ、Ａ］、■
を本文詳記の範囲で複合添加しさら、 Ｎｂ −１−Ｖ
全５０〜９０の範囲にすればよいことがわかる。したが
って、本発明鋼に特に貯湯槽、受水槽など板厚の厚い用
途において著効を示し、これらの加工π際しての溶接熱
影響部からの割れあるいＬｒ破断どいった従来の懸念ケ
排除することができ、この分野ての利用１１１１ｉ１直
が高い鋼を提供するものである。
でおいて溶接部の１ｌｌ１１食性を損なうことなく溶接
熱影響部の靭性の曖れた鋼ケ借る為に汀Ｎｂ、Ａ］、■
を本文詳記の範囲で複合添加しさら、 Ｎｂ −１−Ｖ
全５０〜９０の範囲にすればよいことがわかる。したが
って、本発明鋼に特に貯湯槽、受水槽など板厚の厚い用
途において著効を示し、これらの加工π際しての溶接熱
影響部からの割れあるいＬｒ破断どいった従来の懸念ケ
排除することができ、この分野ての利用１１１１ｉ１直
が高い鋼を提供するものである。
１則如人 日新製鋼株式会社
手続補正書（自発）
昭和５７年特 許 願第１８７０４５ 号３、 補正
をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 阿 部 談 ４、 代 理 人 〒１６２
をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 阿 部 談 ４、 代 理 人 〒１６２
Claims (1)
- （１） ｃ ； ０．０２ ｔｙｂ以下、Ｎ ； ０
．０２％以下、ｓｌ、 ； ｏ、５係以下、Ｍｎ；０．
５％以下、Ｃ！ｒ ； １８〜２５６Ｉ）、Ｍ。 ； ０．５〜２．０ ％、Ｎｂ ； ０．２〜０．６％
、Ａｌ ； ０．１〜０．３％、ｖ ； ｏ、ｉ 〜ｏ
、ｓ ％であッ”ｒ、がッ５０≦−ｕｐ −１＝Ｍ り
９０ ｋ満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物より
なる溶接熱影響部の靭性の優れたフェライト系ステンレ
ス鋼。 （２１ｃ ； Ｕ、０２ ％以下、Ｎ ； ０．０２
％以下、Ｓｉ ； ０．５係以下、Ｍｎ ； Ｕ、５
ｏｌ）以下、Ｏｒ ； １８〜２５ ’ｌｌｒ、Ｍ。 ； ０．５〜２．０ ％、Ｎｂ ； ０．２〜０．６％
、Ａｌ ； ０．１〜０．３％、Ｖ ； ０．１〜０．
５％、ＩＭ ； ｏ、ｏｏｓ 〜０．２係であって、か
でつ５０≦−９１１≦９ｏケ満足し、残部が鉄および不
可避的不純物よりなる溶接熱影響部の靭性の優れたフェ
ライト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704582A JPS5976857A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 溶接熱影響部の靭性の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 |
|---|---|---|---|
| JP18704582A JPS5976857A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 溶接熱影響部の靭性の優れたフエライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976857A true JPS5976857A (ja) | 1984-05-02 |
| JPS6366378B2 JPS6366378B2 (ja) | 1988-12-20 |
Family
ID=16199205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18704582A Granted JPS5976857A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 溶接熱影響部の靭性の優れたフエライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976857A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8383034B2 (en) * | 2007-01-12 | 2013-02-26 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet for water heater excellent in corrosion resistance at welded part and steel sheet toughness |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP18704582A patent/JPS5976857A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8383034B2 (en) * | 2007-01-12 | 2013-02-26 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet for water heater excellent in corrosion resistance at welded part and steel sheet toughness |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366378B2 (ja) | 1988-12-20 |
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