JPS60174856A - 窒素含有オ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
窒素含有オ−ステナイト系ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPS60174856A JPS60174856A JP2718984A JP2718984A JPS60174856A JP S60174856 A JPS60174856 A JP S60174856A JP 2718984 A JP2718984 A JP 2718984A JP 2718984 A JP2718984 A JP 2718984A JP S60174856 A JPS60174856 A JP S60174856A
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- stainless steel
- austenitic stainless
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- 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】
（発明の分野）
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼、特に不純物
としてのＭｎ量を０．２０％以下とした窒素含有オ−ス
テナイト系ステンレス鋼に関する。
としてのＭｎ量を０．２０％以下とした窒素含有オ−ス
テナイト系ステンレス鋼に関する。
（従来技術）
従来のＳ［ｌ５３０４．５ＵＳ３０４Ｌ１ＳＵＳ３１６
．５ＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼は
通常１．０〜２．０％のＭｎを含有している。これはオ
ーステナイト系ステンレス鋼の場合にはＮｉ当量式、す
なわち（Ｎｉ当量）−％Ｎｉ＋３０ｘ％Ｃ＋３０Ｘ％Ｎ
＋Ｑ、５Ｘ％ＭｎがらもわかるようにＭｎが重要なオー
ステナイト生成元素であって、オーステナイトバランス
を考慮する際に重要なＮｉ代替元素となること、ならび
に鋼中でＳと結びつきＭｎＳを生成することで熱間での
割れの原因となる低融点化合物の生成を防止し、コイル
熱延時の耳割れなどの高温割れを防止すること、さらに
は脱酸材としても有効であることによると考えられる。
．５ＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼は
通常１．０〜２．０％のＭｎを含有している。これはオ
ーステナイト系ステンレス鋼の場合にはＮｉ当量式、す
なわち（Ｎｉ当量）−％Ｎｉ＋３０ｘ％Ｃ＋３０Ｘ％Ｎ
＋Ｑ、５Ｘ％ＭｎがらもわかるようにＭｎが重要なオー
ステナイト生成元素であって、オーステナイトバランス
を考慮する際に重要なＮｉ代替元素となること、ならび
に鋼中でＳと結びつきＭｎＳを生成することで熱間での
割れの原因となる低融点化合物の生成を防止し、コイル
熱延時の耳割れなどの高温割れを防止すること、さらに
は脱酸材としても有効であることによると考えられる。
（発明の要約）
しかしながら、近年に至りステンレス鋼の溶製技術、特
にＡＯＤ法の発達に伴いオーステナイト生成元素として
のＮの積極的な添加が可能となったことに着目して検討
をつづけた結果、従来のオーステナイト系鋼におけるオ
ーステナイト生成元素としてのＭｎは必ずしも必要では
ないことを知り、一方、Ｍｎ量低下に伴う鋼中Ｓによる
熱間加工性劣化の問題も、今日では鋼中のＳ量を容易に
例えば０．００１０％以下に低減させることが可能とな
るに及びＪＭｎ添加によってのみ解決を図る必要がない
ことを知った。なお、脱酸元素としての役割もＳ ｉ
−Ｍ ｎ複合脱酸以外の脱酸方法が技術的に確立するに
従いＭｎ添加の必要性もなくなっている。
にＡＯＤ法の発達に伴いオーステナイト生成元素として
のＮの積極的な添加が可能となったことに着目して検討
をつづけた結果、従来のオーステナイト系鋼におけるオ
ーステナイト生成元素としてのＭｎは必ずしも必要では
ないことを知り、一方、Ｍｎ量低下に伴う鋼中Ｓによる
熱間加工性劣化の問題も、今日では鋼中のＳ量を容易に
例えば０．００１０％以下に低減させることが可能とな
るに及びＪＭｎ添加によってのみ解決を図る必要がない
ことを知った。なお、脱酸元素としての役割もＳ ｉ
−Ｍ ｎ複合脱酸以外の脱酸方法が技術的に確立するに
従いＭｎ添加の必要性もなくなっている。
これらの点に鑑み本発明者らは従来のＭｎレベルに比べ
著しくＭｎ量の低い、原則的にはＭｎを添加しない一連
のＮ添加１８Ｃｒ−８Ｎｉ系オーステナイトステンレス
鋼の開発を検討した。一連の実験、研究を通じ本発明者
らは風中のＳ量を０．００３％以下、望ましくは０．０
０２％以下、更に望ましくは０．００１％以下とするこ
とで耐食性が著しく改善されるばかりでなく、熱間での
割れ発生の問題のない、優れた加工性を有する低マンガ
ンの窒素含有オーステナイト系ステンレス鋼が得られる
ことを見い出して本発明に至った。
著しくＭｎ量の低い、原則的にはＭｎを添加しない一連
のＮ添加１８Ｃｒ−８Ｎｉ系オーステナイトステンレス
鋼の開発を検討した。一連の実験、研究を通じ本発明者
らは風中のＳ量を０．００３％以下、望ましくは０．０
０２％以下、更に望ましくは０．００１％以下とするこ
とで耐食性が著しく改善されるばかりでなく、熱間での
割れ発生の問題のない、優れた加工性を有する低マンガ
ンの窒素含有オーステナイト系ステンレス鋼が得られる
ことを見い出して本発明に至った。
ここに、本発明は、重量％で、
ｃ ： ０．ｃ＋ｓ％以下、Ｓｔ ： １．００％以下
１、Ｐ ： ０．０４０％以下、 Ｓ ： ０．００３
％以下、Ｎｉ ： ６．００〜１５．００％、Ｃｒ ：
１６．００〜２６．００、Ｎ ： ０．０２〜０．１
５％、 必要に応じ、Ｍｏ ： ０．０５〜４．００％、残部Ｆ
ｅおよび付随不純物 からなり、不純物としてのＭｎ量を０．２０％以下、好
ましくは０．１５％以下とした窒素含有オーステナイト
系ステンレス鋼であり、かかる窒素含有オーステナイト
系ステンレス鋼は所望によりさらにＣａ ： ０．０５
％以下およびＭｇ ： ０．０５％以下の一種または二
種を含んでいてもよい。
１、Ｐ ： ０．０４０％以下、 Ｓ ： ０．００３
％以下、Ｎｉ ： ６．００〜１５．００％、Ｃｒ ：
１６．００〜２６．００、Ｎ ： ０．０２〜０．１
５％、 必要に応じ、Ｍｏ ： ０．０５〜４．００％、残部Ｆ
ｅおよび付随不純物 からなり、不純物としてのＭｎ量を０．２０％以下、好
ましくは０．１５％以下とした窒素含有オーステナイト
系ステンレス鋼であり、かかる窒素含有オーステナイト
系ステンレス鋼は所望によりさらにＣａ ： ０．０５
％以下およびＭｇ ： ０．０５％以下の一種または二
種を含んでいてもよい。
かくして、本発明によれば、Ｍｎ量を不純物量とすると
ともに、Ｎ、Ｓの多量を調整することによって耐食性ば
かりでなく熱間加工性にすぐれたオーステナイト系ステ
ンレス鋼が得られるのである。
ともに、Ｎ、Ｓの多量を調整することによって耐食性ば
かりでなく熱間加工性にすぐれたオーステナイト系ステ
ンレス鋼が得られるのである。
（発明の態様）
次に本発明に係る鋼に添加する上述の各元素の添加割合
を上記のように限定した理由を述べる。
を上記のように限定した理由を述べる。
ＣＴＣはＮ１．、Ｎ％ Ｍｎとならんで重要なオーステ
ナイト生成元素であるが、多量に存在する場合には溶接
部での鋭敏化が顕著になるため上限を０．０８％とした
。鋼中Ｃ量が０．０２％以下となった場合には鋭敏化は
著しく抑制される。
ナイト生成元素であるが、多量に存在する場合には溶接
部での鋭敏化が顕著になるため上限を０．０８％とした
。鋼中Ｃ量が０．０２％以下となった場合には鋭敏化は
著しく抑制される。
Ｓｉ ： Ｓｔは脱酸元素として必要であり、本発明で
はその上限は１．０％とした。
はその上限は１．０％とした。
Ｐ：Ｐは不純物として混入する。したがって、本発明で
は上限は０．０４０％とした。
は上限は０．０４０％とした。
ＳＯ３は本発明が対象とするオーステナイト系鋼の高温
割れを著しく促進する元素であり極力低い方が望ましい
。熱間加工性の点よりその上限を０．００３％とした。
割れを著しく促進する元素であり極力低い方が望ましい
。熱間加工性の点よりその上限を０．００３％とした。
望ましくは０．００２％以下。更に望ましくは０．００
１％以下とする。必要に応じて、Ｃａま・たはＭｇを単
独あるいは複合で添加し、Ｓの影響を軽微にするように
してもよい。
１％以下とする。必要に応じて、Ｃａま・たはＭｇを単
独あるいは複合で添加し、Ｓの影響を軽微にするように
してもよい。
Ｎｉ ： Ｎｉは本発明に係るオーステナイト系鋼を構
成する基本元素であり、そのためＮｉは６．００〜１５
．’ＯＯ％とした。
成する基本元素であり、そのためＮｉは６．００〜１５
．’ＯＯ％とした。
Ｃｒ ： Ｃｒは本発明に係る＠（９耐食性を維持する
基本元素である。したがって、本発明においてＣｒは１
６．００〜２６．００％とした。
基本元素である。したがって、本発明においてＣｒは１
６．００〜２６．００％とした。
ＮＵＮはオーステナイト生成元素であり、本発明に係る
鋼のオーステナイトバランスを維持するために必要な元
素である。さらにＭｎとは異なり耐孔食性、耐隙間腐食
性改善に効果が顕著である。孔食電位は鋼中Ｎ濃度に比
例して向上する。なお、Ｎは高温での変形能を低下し、
常温での耐力、強度を高めるが、伸び、絞りを低下させ
る働きがあるので高温でのσフェライトの析出も考慮し
つつ適正に添加す゛ることが必要である。本発明にあっ
てはＮは０．０２〜０．１５％、好ましくは０．０４〜
０．１２％とした。
鋼のオーステナイトバランスを維持するために必要な元
素である。さらにＭｎとは異なり耐孔食性、耐隙間腐食
性改善に効果が顕著である。孔食電位は鋼中Ｎ濃度に比
例して向上する。なお、Ｎは高温での変形能を低下し、
常温での耐力、強度を高めるが、伸び、絞りを低下させ
る働きがあるので高温でのσフェライトの析出も考慮し
つつ適正に添加す゛ることが必要である。本発明にあっ
てはＮは０．０２〜０．１５％、好ましくは０．０４〜
０．１２％とした。
Ｍｏ −Ｍｏは耐食性を改善するのに有効である。ＭＯ
は必要に応じて添加するが添加する場合、ＭＯは０．５
０〜４．００％とした。
は必要に応じて添加するが添加する場合、ＭＯは０．５
０〜４．００％とした。
Ｍｎ ： Ｍｎは本発明に係る鋼においては不純物であ
る。
る。
その上限は溶製上不可避的に混入してくる量であ。
る０、２０％とした。好ましくは０．１５％以下である
。
。
Ｍｎを低下させるにしたがって熱間加工性は低下し熱延
時の耳割れ等の原因になる。これはＭｎを低減した場合
には鋼中のＳが低融点化合物を形成し割れの原因となる
ためである。しかも、本発明にあってはＮをオーステナ
イト生成元素として含有す、るためＮを含有しないもの
に比べ高温での変形抵抗が大であり熱延時に割れも発生
しやすい。しかし、すでに述べたよ、うに、本発明にあ
っては鋼中Ｓ量を０．００３％以下、望ましくは０．０
０２％以下、さらに望ましくは０．００１％以下とする
ことで低融点化合物の生成を抑制し、比較的多量にＮが
含をされるにもかかわらず、高温での割れ発生が防止さ
れるのである。
時の耳割れ等の原因になる。これはＭｎを低減した場合
には鋼中のＳが低融点化合物を形成し割れの原因となる
ためである。しかも、本発明にあってはＮをオーステナ
イト生成元素として含有す、るためＮを含有しないもの
に比べ高温での変形抵抗が大であり熱延時に割れも発生
しやすい。しかし、すでに述べたよ、うに、本発明にあ
っては鋼中Ｓ量を０．００３％以下、望ましくは０．０
０２％以下、さらに望ましくは０．００１％以下とする
ことで低融点化合物の生成を抑制し、比較的多量にＮが
含をされるにもかかわらず、高温での割れ発生が防止さ
れるのである。
その他、本発明にあっては主たる不純物として、溶解原
料から不可避的に混入してくるＣｕを０．５％程度含有
することがある。
料から不可避的に混入してくるＣｕを０．５％程度含有
することがある。
次に実施例によって本発明をさらｃｅ説明する。
災施ｍ
下掲表に示す鋼組成を有する一連の供試鋼を１７キロ真
空溶解炉によって溶解し、得られた鋳塊を１２００℃で
１時間大気中加熱した後で６０論厚Ｘ １００ 、ｍａ
幅×１００龍長さの寸法にまで鍛伸した。次いでこれを
１１５０℃で１時間大気中加熱後、熱延仕上げ温度８０
０℃でパレストレイン試験用には１５ｍ１１厚×１００
龍幅×長さの寸法に、また孔食電位測定用には７龍厚×
１００゛關幅×長さの寸法に熱間圧延した。このように
して得た熱間圧延材はさらに１０８０℃で大気中加熱し
焼鈍した。１５順厚材は１０８０℃に８０分間保持した
後水冷した。一方、７ＩＩＩＩ厚材は同温度に４０分間
保持後、水冷した。
空溶解炉によって溶解し、得られた鋳塊を１２００℃で
１時間大気中加熱した後で６０論厚Ｘ １００ 、ｍａ
幅×１００龍長さの寸法にまで鍛伸した。次いでこれを
１１５０℃で１時間大気中加熱後、熱延仕上げ温度８０
０℃でパレストレイン試験用には１５ｍ１１厚×１００
龍幅×長さの寸法に、また孔食電位測定用には７龍厚×
１００゛關幅×長さの寸法に熱間圧延した。このように
して得た熱間圧延材はさらに１０８０℃で大気中加熱し
焼鈍した。１５順厚材は１０８０℃に８０分間保持した
後水冷した。一方、７ＩＩＩＩ厚材は同温度に４０分間
保持後、水冷した。
このようにして調製した各供試鋼についてパレストレイ
ン試験および孔食試験を下記要領で行った。
ン試験および孔食試験を下記要領で行った。
試験の結果は鋼組成とともに下邦表にまとめて示す。
パレストレイン試験：
純アルゴン雰囲気下において、１２，０００ Ｊ／ｃｍ
の溶接入熱を与える２００ＡＸ１５Ｖ ｘ１５ｃｍ／ｍ
ｉｎの条件下でＴＩＧ溶接を行い、溶接途中で溶接方向
に沿って３００端■の曲率半径の曲げを試験に加えて２
．０％の歪を与えたとき溶接方向に沿って発生した縦割
れ、つまりパレストレイン割れの長さを測定した。
の溶接入熱を与える２００ＡＸ１５Ｖ ｘ１５ｃｍ／ｍ
ｉｎの条件下でＴＩＧ溶接を行い、溶接途中で溶接方向
に沿って３００端■の曲率半径の曲げを試験に加えて２
．０％の歪を与えたとき溶接方向に沿って発生した縦割
れ、つまりパレストレイン割れの長さを測定した。
孔食電位試験：
ＡＳＴＭ Ｇ ４８−７６に規定する要領にしたがって
、人工海水をＡ’ｒ脱気してから８０℃で動電位法によ
り孔食電位を測定した。掃引速度は２０ｍＶ／ｍｉｎ
、 ｎ数は２であった。
、人工海水をＡ’ｒ脱気してから８０℃で動電位法によ
り孔食電位を測定した。掃引速度は２０ｍＶ／ｍｉｎ
、 ｎ数は２であった。
孔食電位は電流密度が１００μＡ ／ Ｃ１６となった
ときの電位（Ｖ ｖｓ、 ＳＣＥ ）で示す。
ときの電位（Ｖ ｖｓ、 ＳＣＥ ）で示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１重量％で、 Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ ： １．００％以下、Ｐ
： ０．０４０％以下、 Ｓ Ｆ ０．００３％以下、
Ｎｉ ： ６．００〜１５．００％、Ｃｒ ： １６．
００〜２６．００％、Ｎ ： ０．０２〜０．１５％、 残部Ｆｅおよび付随不純物 からなり、不純物としてのＭｎ量を０．２０％以下とし
た窒素含有オーステナイト系ステンレス鋼。 （２）重量％で、 Ｃ： ０．０８％以下、Ｓｉ ： １．００％以下、Ｐ
： ０．０４０％以下、 Ｓ Ｆ ０．００３％以下
、Ｎｉ ： ６．ＯＯ”１５．００％、Ｃｒ ： １６
．００〜２６．００％、Ｎ ： ０．０２〜０．１５％
、 Ｍｏ ： ０．５０〜４．００％残部Ｆｅおよび付
随不純物 からなり、不純物としてのＭｎ量を０．２０％以下とし
た窒素含有オーステナイト系ステンレス鋼。 （３）Ｎ量％で、 Ｃ： ０．０８％以下、ｓｉ： ｔ、ｏｏ％以下、Ｐ
： ０．０４０％以下、 Ｓ ： ０．００３％以下、
Ｎｉ ： ６．ＯＯ〜１５．００ ％、Ｃｒ ： １６
．００ 〜２６．００ ％、Ｎ ： ０．０２〜０．１
５％、 Ｃａ ： ０．０５％以下およびＭｇ ： ０．０５％
以下の一種または二種 残部Ｆｅおよびイ１随不純物 からなり、不純物としてのＭｎ量を０．２０％以下とし
た窒素含有オーステナイト系ステンレス鋼。 （４）重量％で、 Ｃ： ｏ、ｏｓ％以下、Ｓｉ ： １’、００％以下、
Ｐ ： ０．０４０％以下、 Ｓ 、４０．００３％以
下、Ｎｉ ： ６．ＯＯ〜１５．００％、Ｃｒ ： １
６．００〜２６．００％、Ｎ ： ０．０２〜０．１５
％、 Ｍｏ ： ０．５０〜４．００％、Ｃａ ： ０
．０５％以下およびＭｇ ： ０．０５％以下の一種ま
たは二種 残部Ｆｅおよび付随不純物 からなり、不純物としてのＭｎ量、を０．２０％以下と
した窒素含有オーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2718984A JPS60174856A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 窒素含有オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2718984A JPS60174856A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 窒素含有オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174856A true JPS60174856A (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=12214128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2718984A Pending JPS60174856A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 窒素含有オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60174856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790497A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硝酸性オーステナイト系ステンレス鋼 |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP2718984A patent/JPS60174856A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790497A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硝酸性オーステナイト系ステンレス鋼 |
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