JPS60149748A

JPS60149748A - 熱間加工性の優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼

Info

Publication number: JPS60149748A
Application number: JP354884A
Authority: JP
Inventors: Hidemaro Takeuchi; 竹内　英麿; Harumi Tsuboi; 坪井　晴己; Masanori Ueda; 上田　全紀; Shigehiro Yamaguchi; 山口　重裕
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1985-08-07
Also published as: JPH057457B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】ａ）産業上の利用分野本発明は熱間圧延において加工割れ疵の発生のないオー
ステナイト系ステンレス鋼に関するものである。

ｂ）従来技術ステンレス鋼は高価なＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ等を多量
に含有しているため歩留向上は製造コスト低減の最重要
項目である。したがって連続鋳造化および製造工程での
疵防止による歩留向上が望まれる。しかし耐食性、耐酸
化性および強度の点からＮｉ　、Ｃｒ　。

Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎ等を多量に含有したステンレス１１１１
１１は熱間での加工性が劣り、熱間加工中にデンドライ
ト粒界で割れを起し、製造が不可能となり、連続鋳造化
されていない高合金ステンレス鋼が多い。また連続鋳造
化されていてもへｒ状の疵を生じて歩留の低下をきたし
ていた。

さきに、連続鋳造鋳片の熱間加工性の向上のためには鋳
造時のデンドライトの粒界延性をより一層向上させる必
要があり、（１）式で示されるｐｖ力（Ｏ以下でかつ（
２）式で示されるδＦが１０以上で熱間加工性が良好と
なることを明らかにしたが（特願昭５８−５８２００号
）、δＦが一１０未満での熱間加工性の改善方策は不明
であった。

ＰＶ（ｐｐｍ）　＝　Ｓ　＋Ｏ−０，８Ｃａ−０，３Ｃ
ｏ　−（１）δＦ（％）　＝３（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓ
ｉ）−２，８［Ｎｉ−１−０，５（Ｍｎ＋Ｃｕ−１−：
うＯ（Ｃ＋Ｎ）］−１９，８・・・・・・（２）Ｃ）発明の目的本発明は熱間加工性を改善してステンレス鋼の製造にお
ける歩留を向上させることを目的とする。

ｄ）発明の構成実験至規模ならびに連続鋳造鋳片でＳ量、０量およびＣ
ａ　、Ｃｅの添加量を変えて数多くの試験をし鋳造組織
の熱間加工性を評価し、熱間加工性からみたδＦとｐｖ
との関係は第１図に示すように整理することが出来、熱
間加工性の良好な領域は（３）式により整理されること
を見い出した。

ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・・・・・・・（３）なお第
１図の熱間加工性良好領域は高温引張試験における９５
０〜１２００Ｃでの最小絞り値が６０％以上でかつ熱間
衝撃平均評点が１以下を示し、熱間加工性不良領域は高
温引張試験における９５０〜１２００℃での最小絞り値
が６０％未満、または熱間衝撃平均評点が１以上を示す
。第１図においてＯ印は最小絞り値６０％以上、熱間衝
撃平均評点１以下を表わし、・印は最小絞り値６０％未
満、熱間衝撃平均評点１未満を表わす。

δＦは鋳造組織中のδフエライト指標を表わし、ｐｖは
Ｓ、Ｏの無害化の指標を示すもので、（３）式の関係は
δフエライト量が少ないときはＳ、０をより低減するか
またはＣａ　、Ｃｏをより添加しなければならないこと
を意味する。δフェライトはＳや０のγ粒界への偏析を
軽減する。したがってδＦが少ない場合Ｓや０をより低
くしγ粒界を清浄にしないと熱間加工によるγ粒界の割
れが発生する。またＣａ　、ＣｏはＯやＳを固定し、Ｍ
ｎＳの生成を防止して熱間加工性を大幅に向上する。す
なわち少ないδＦでもｐｖを低減することによシ熱間加
工性は改善される。この場合Ｃａ、Ｃｏの添加は一種、
または二種の添加でも良いが、多量添加することにより
耐食性を劣化させるため０．０３％以下が望ましく、８
０．００３係以下、００．００４係以下により（３）式
を満足するか、さらにｓｏ、ｏｏｉｓ以下、００Ω０３
係以下にしてＣａ　、Ｃｅの添加なく（３）式を満足す
ることが望ましい。

以下各成分の限定理由について記す。

Ｃ：Ｃはステンレス鋼の耐食性には有害であるが、高強
度を得るだめには有効である。従って０．１５係までと
した。

８１　：　Ｓｔはステンレス鋼の耐食性および耐酸化性
を増す。しかし５係を超える８１の含有は、効果が飽和
すると共に熱間加工性を劣化させる。

Ｍｎ：ＭｎはＮの固溶度を増し、鋼のオーステナイト安
定化にも有効でありＮｉの代替としても使用されるが、
耐食性を劣化させるので上限を１２係とした。

Ｃｒ　：Ｃｒはステンレス鋼の基本成分で１５係以上が
特に効果が大きく、多い程耐寅性、耐酸化性を増すが３
５憾をこえると高価となる。

Ｎｉ　：ＮＩはＣｒと共にステンレス鋼、耐熱鋼の基本
成分である。２％未満ではオーステナイト組織を維持し
、最低限度の必要な性質を得ることも困難であり、多い
程効果的であるが、４０係を超えるときわめて高価とな
る。

Ｍｏ：Ｍｏはステンレス鋼の耐食性、強度を増し、用途
によって５．５係以下で選択添加する。これ以上では効
果が飽和すると共に、熱間加工性を劣化させる。

Ｃｕ　：Ｃｕはステンレス鋼の耐食性を増し、用途によ
って５係以下で選択添加する。５係を超えると熱間加工
性を劣化させる。

Ａｔ：Ａｔは強力な脱酸剤として０．１４以下で添加す
る。Ａｔは低Ｓ鋼中でＣａ、父はＣｅと共存してＯを固
定し、ＳｌやＭｎの酸化物を減少させて熱間加工性を大
幅に改善する。

Ｔｉ　、Ｎｂ　、Ｚｒ　、Ｔ＆：Ｔｉ　、Ｎｂ　、Ｚｒ
およびＴａ１ｊ：Ｃと優先的に結合して、Ｃの耐食性に
およぼす悪影響を減少させる。これらの成分は１種でも
また２種以上の組合せでも使用出来、合計含有量として
ｃｌの４倍以上が必要である。ただし多量に添加すると
鋼の清浄性、加工性を悪化させるから上限を１，５係に
抑えるべきである。

ｅ）実施例表−１に電気炉−ＡＯＤ法で溶御し、連続鋳造した本発
明鋼および比較鋼の取分を示し、表−２に熱間圧延結果
を示す。本発明鋼、すなわち、ｐｖ≦３８Ｆ＋４５を満
足する鋼の連続鋳造鋳片は熱間加工割れ、ヘゲ疵の発生
も々いのに比較し、比較鋼、すなわち、ｐＶ≦３δＦ＋
４５を満足していない鋼の連続鋳造鋳片は熱間加工時の
割れが多発し製造不可能であるかあるいはホットコイル
の両サイドに割れが多発し、次工程でのサイド切捨増加
およびヘゲ疵発生による著しい歩留低下を来たしたＯ表−２連続鋳造鋳片の熱間圧延状況ｆ）発明の効果本発明によシ耐食性、耐酸化性、高強度等を要求される
Ｎｌ　、Ｃｒ　、ＭＯ、Ｎ等の含有量が高く、熱間加工
割れの問題で造塊法で製造している高合金ステンレス鋼
の連続鋳造化を可能にし、かつ熱間圧延による加工割れ
欠陥を減少することにより、著しい生産コスト低減、能
率向上管多くの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】第１図は熱間加工性良好領域と熱間加工性不艮頑域を、
δＦとｐｖとの関係で示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　重ｉ！′係にて　Ｃ０，１５係以下Ｓｔ　Ｓ係
以下Ｍｎ１２係以下Ｃｒ　１５〜３５係Ｎｌ　２〜４０係を含有し、（１）式で示されるＰＶ値と（２）式で示さ
れるδＦ値が（３）式の範囲であることを特徴とする熱
間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）　＝ｓ＋ｏ−ｏ、ｓ　Ｃａ−０，３Ｃｅ
　−−（１）δＦ（９６）　＝　３　（Ｃｒ＋Ｍｏ　＋
　１．５８１　）２．８［Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋Ｃｕ）
＋３０（Ｃ＋Ｎ）］−１９，８・・・・・・（２）Ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・・・・・・・・・・（３）
（２）１目にて　００．１５係以下８ｋ　５％以下Ｍｎ１２％以下Ｃｒ　１５〜３５　％Ｎｉ　２〜４０ｑｂを含有し、さらにＭｏ５．５係以下Ｃｕ　Ｓ係以下のうちから選ばれた少なくとも１種を含有し、（１）式
で示されるｐｖ値と（２）式で示されるδＦ値が（３式
の範囲であることを特徴とする熱間加工性の優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）　＝　Ｓ＋Ｏ−０，８Ｃａ　−０，３Ｃ
ｅ　−・−・・・（１）δＦ（％）　＝　３　（Ｃｒ＋
Ｍｏ＋１．５　Ｓ　ｉ　）−２，８［Ｎｉ＋０．５（Ｍ
ｎ＋Ｃｕ）＋３０　（Ｃ＋Ｎ））−１９，８・・・・・
・（２）ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・・・・・・・・・（３）（
３）　重量％にて　Ｃ０，１５チ以下Ｓｉ　５ｑ６以下Ｍｎ１２ｑｂ以下Ｃｒ１５〜３５％Ｎｌ　２〜４０係を含有し、さらにＡｔ０１１チ以下を含有し、（１）式で示されるｐｖ値とく２）式で示さ
れるδ日直が（３）式の範囲であることを特徴とする熱
間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）　＝　ｓ　＋　ｏ　−ｏ、ｓ　Ｃａ−０
，３Ｃ１１−、・（１）δＦ（％）　＝３（Ｃｒ＋Ｍｏ
＋１．５Ｓｉ）−２，８（Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋Ｃｕ）
＋３０（Ｃ十Ｎ））−１９，８・・・・・・　（２）ｐｖ≦３δＦ＋４５　２１１００６１１．（３）（４）
重量係にて　００．１５係以下Ｓｌ　ｓ係以下Ｍｎ１２％以下Ｃｒ１５〜３５％Ｎｉ　２〜４０　係ＡＬＱ、１％以下を陰有し、さらにＭｏ５．５ｑ６以下Ｃｕ　Ｂ係以下のうちから選ばれた少なくとも１種を含有し、（１）式
で示されるｐｖ値と（２）式で示されるδＦ値が（３）
式の範囲であることを特徴とする熱間加工性の浸れだオ
ーステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）　＝　８　＋ｏ−ｏ、ｓ　Ｃａ−０，３
Ｃｅ　・、、、−（１）δＦ（％）　＝　３　（Ｏｒ＋
Ｍｏ＋１．５８１　）−２，８［Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋
Ｃｕ　）＋３０（Ｃ＋Ｎ　）］−１９，８・・・・・・
（２）ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・・・・・・・（３）（５）
重量係にて　Ｃ０，１５％以下８１　５係以下Ｍｎ１２チ以丁Ｃｒ　１５〜３５％Ｎｉ　２〜４０係を含有し、さらに’ｌ’ｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＴａのう
ち１種または２種以上合計で４ＸＣ％〜１，５％を含有
し、（１）式で示されるｐｖ値と（２）式で示されるδ
Ｆ値が（３）式の範囲であることを特徴とする熱間加工
性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。ｐＶ（ｐｐｍ）＝ｓ＋ｏ−０，８Ｃａ−０，３Ｃ１１−
−−−・・（１）δＦ（幻＝　３　（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．
５８１　）−２，８１：Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋Ｃｕ）＋
３０（Ｃ＋Ｎ））−１９，８・・・・・・（２ンｐｖ≦３δＦ＋４５　・１山・・　（３）（６）　重量
係にて　Ｃ０，１５係以下Ｓｔ　Ｓ係以下Ｍｎ１２憾以下Ｃｒ１５〜３５’ＡＮｉ　２〜４０　係ＡｚＯ，１ｑｂ以下を含有し、さらにＴｉ　、Ｎｂ　、７．ｒおよびＴａの
うち１種または２種以上合割で４ＸＣ係〜１，５チを含
有し、（１）式で示されるｐｖ値と（２）式で示される
δＦ値が（３）式の範囲であることを特徴とする熱間加
工性の暖れたオーステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）　＝　ｓ　＋　ｏ　−Ｑ、３Ｃａ−Ｑ、
３Ｃｅ　−−・−（１）ａＦ（ｑ６）　＝　３（Ｃｒ＋
Ｍｏ＋１．５Ｓｌ）−２，８１：Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋
Ｃｕ）＋３０（Ｃ＋Ｎ）］　１９．８・・・・・・（２
）ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・・・・・・・（３）（７）
　重量係にて　００．１５係以下Ｓｌ　５％以下Ｍｎ１２係以下Ｃｒ　１５〜３５　％Ｎ１　２〜４０　係を含有し、さらにＭｏ５．５係以下Ｃｕ　Ｓ係以下のうちから選ばれた少なくとも１種と、Ｔｉ　、Ｎｂ　
、ＺｒおよびＴａのうち１種または２種以上合計で４Ｘ
Ｃ係〜１，５係と、を含有し、（１）式で示されるｐｖ値と（２）式で示さ
れるδＦ値が（３）式の範囲であることを特徴とする熱
間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）　＝　Ｓ　＋ｏ　−０，８Ｃａ−０，３
Ｃｅ　、旧、、（１）δＦ（１）＝　３（Ｃｒ＋Ｍｏ＋
１．５Ｓｉ）−２，８［：Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋Ｃｕ）
＋３０（Ｃ＋Ｎ））　１９．８・・・・・・　（２）ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・叩・・（３）（８）重量係
にて　ｃ　ｏ、１５９６以下５１５ｑ６以下Ｍｎ１２係以下Ｃｒ１５〜３５％Ｎｉ　２〜４０　係ｈｔ　ｏ、１％以下を含有し、さらにＭｏ５．５係以下Ｃｕ　Ｓ係以下のうちから選ばれた少なくとも１種と、Ｔｉ　、Ｎｂ　
、ＺｒおよびＴａのうち１種または２種以上合計で４Ｘ
Ｃ係〜１．５　％と、を含有し、（１）式で示されるｐｖ値と（２）式で示さ
れるδＦ値が（３）式の範囲であることを特徴とする熱
間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。ＰＶ（ｐｐｍ）＝ｓ＋ｏ−０．８Ｃａ−０．３Ｃａ　−
・・−（１）δＦ（４）　＝　３（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５
Ｓｉ）−２，８［Ｎｉ＋０．５（Ｍｎ＋Ｃｕ）−１−３
０（Ｃ＋Ｎ））−１９，８・・・・・・（２）ｐｖ≦３δＦ＋４５　・・・・・・・・・（３）