JPS6029451A

JPS6029451A - 舶用プロペラ用析出硬化型ステンレス鋳鋼

Info

Publication number: JPS6029451A
Application number: JP13876283A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Morichika; 森近　俊明; Akio Ninomiya; 二宮　章夫; Kazuyuki Inui; 一幸乾
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1985-02-14
Also published as: JPH0225979B2

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】本発明は、舶用プロペラ材として使用される析出硬化型
ステンレス鋳鋼に関する。

鋼糸の舶用プロペラには、強度と耐食性が要求され、ま
た北水洋などの寒冷海域で使用されるものでは低温靭性
が要求される。これらの要求に対する従来のプロペラ材
料として一般に、ＪＩＳＳＣ５２（Ｃ０，１６〜０．２
４％、Ｓｉ≦１．５％、ＭｎＳ１．０％、Ｎｉ≦１．０
％、Ｃｒ　１１．５〜１４．０％）、あるいはＪＩＳ’
　５Ｃ３Ｉ６（Ｃ≦０，０３％、Ｓｉ≦１．５％、Ｍｎ
Ｓ２．０％、Ｎｉ１２．０〜１６．０％、Ｃｒ　１７．
０〜２０．０％、Ｍｏ２．０−３．０％）が使用されて
きた。

近時、省エネルギー等の要請に対してプロペラ肉厚の薄
肉化のこころみかなされているが、上記５Ｃ５２の引張
強さは６０に７／ｍｍ２程度、５ＣＳＩ６では４０Ｋｇ
／ｍｍ２程度にとどまるものであるため、より強度の高
い材料の開発が強く要求されている。

本発明は上記要請に応えるものである。

本発明の析出硬化型ステンレス鋳鋼は、Ｃ０００２〜０
．０６％、Ｓｉ　Ｏ，３〜１．５％、Ｍｎ　０．２−１
゜７％、Ｎｉ　５．０”７．０％、Ｃｒ　１１．０〜１
３．５　％、Ｍｏ　１．５〜２．５％、Ｃｕ　１．５〜
２．５％、ＮｂＯ，２〜０．４％、Ｐｏ、０５％以下、
５０．０５％以下、残部Ｆｅおよび不可避不純物からな
る。

本発明のステンレス鋳鋼は溶体化処理され、ついて時効
処理されることにより、舶用プロペラ材として必要な緒
特性を具備し、特に強度にすぐれる。また、溶体化処理
後の加工性が良好で、その後の時効処理により歪の発生
を伴なわずに高強度化を達成することができる。

本発明ステンレス鋳鋼の成分限定理由は次のとおりであ
る。

Ｃ：０．０２〜０．０６％Ｃは硬度を高める効果を有する。０．０２％未満ではそ
の効果が不足し、０．０６％をこえると、材料の加工性
、耐衝撃性が悪くなる。

Ｓｉ：０．３〜１．５％Ｓｉは通常脱酸剤として添加される。Ｏ，ＳｆＤに満た
ないと脱酸効果が十分でなく、一方１．５呪をこえると
、耐衝撃性、靭性が劣化する。

Ｍｎ　：　０．２〜１．７　％Ｍｎは脱酸・脱硫作用により鋼を清浄化する。

０．２％未満では十分な効果が得られない。一方１゜７
％をこえると耐衝撃性の低下をみる。

Ｎｉ：５．０〜７．０％Ｎｉは弾性限度、引張強度の向上に必要な元素である。

高弾性限度、高引張強度を確保するために、少くとも５
．０％を必要とする。含有量の増加とともにその効果は
増すが、鋳造性の悪化、コスト増加を伴うので、７．０
％を上限とする。

Ｃｒ：１１．０〜１３．５％Ｃｒは高い弾性限度、高い引張強度を得るために、１１
．．０１以上を必要とする。ただし、含有量が多くなる
とコスト増加のみならず、マルテンサイト組織が得られ
ず、高強度の確保が困難となるので１３．５％を上限と
する。

Ｃｕ　：　１．５〜２．５％ＣｕはＣｕリッチ層による析出硬化で、弾性限度および
引張強度の向上に寄与する。この効果を得るために少く
とも１．５％を要し、含有量の増加に伴って効果も増す
が、余り多くなると耐衝撃性の低下を招き、伸び、絞り
も減じるので、２．５呪を上限とする。

Ｍｏ　：　１．５〜２．５％Ｍｏは弾性限度および引張強度を高めるために加えられ
る。１．５％未満ではその効果が不足する。

含有量の増加につれ、効果の増大をみるが、耐衝撃性や
伸び、絞りの低下を伴うので、２．５％を上限とする。

Ｎｂ：０．２〜０．４％Ｎｂは機械的諸性質の改善、と（に弾性限度の向上に寄
与する。この効果を発揮させるために少くとも０，２％
を要する。しかし、多量に含有すると嗣に撃性の低下を
伴うので０，４％以下とする。

Ｐ、Ｓその他の不可避不純物はむろん少い程良いが、通
常の溶製技術上の混入量を許容する。例えば、Ｐは０．
０５％以下、Ｓは０．０５％以下混入して差支えない。

本発明ステンレス鋳鋼は、通常鋳造ののち、温度１００
０〜１１５０℃での溶体化処理、ついで５００〜７５０
℃での時効処理に付される。この熱処理によって舶用プ
ロペラとしてより望ましい機械的諸性質が付与され、耐
衝撃性などを損なわずに、高強度化が達成される。その
引張強さは１００　Ｋ９ｆ／ｍｍ２をこえる。溶体化処
理温度を１０００’ＣＪｌトするのは、それより低いと
、固溶化が不足し、一方１１５０℃を上限とするのは、
材質劣化を生じるからである。加熱保持後の冷却は空？
！？？（約３〜７°Ｃ／秒）によれはよい。時効処理温
度を５００℃以上とするのは、それより低いと、耐衝撃
性が十分でな（、一方７５０℃を上限とするのは、それ
をこえると強度の低下をみるからである。時効処理後は
空冷すればよい。

また、前記溶体化処理に先立って、均質化処理を行うこ
とは材質を更に向上させるために好ましいことである。

均質化処理は１０００〜１１５０゜Ｃに加熱保持したの
ち、炉冷（約０．６〜１．２°Ｃ／分）することにより
達成される。

本発明ステンレス鋳鋼は、溶体化処理後、比較的軟質で
、良好な加工性を有し、加工後の時効処理においても歪
を生じないので、適宜機械加工を行うことにより精度の
よい形状・寸法に仕上けることができる。

本発明ステンレス鋳鋼の成分組成、熱処理条件および機
械的性質について具体例を示せば第１表および第２表の
とおりである。比較例として、Ｓ（”Ｃ：９４　ト　ｙ
ｙ：ｃ　ｒ　Ｃ１ｃ　＋ｒ　／Ｖ　Ａ　Ｔ　丁　ｃｍｗ
ｒ−ｉ＋＝コする。これより明らかなように、本発明鋳
鋼は、耐力、引張強さが高（，５Ｃ５２や５Ｃ５１６に
比し著しく強度にすぐれている。また、伸び、絞り等も
良好であるほか、耐衝撃性も十分に備えていることがわ
かる。

以上のように、本発明の析出硬化型ステンレス鋳鋼は、
舶用プロペラ材として望まれるすぐれた材質を具備し、
とりわけ従来材に比し、高い強度を有するので、耐久性
、安定性が高められ、また昨今の薄肉・軽量化による省
エネルギーの要請に十分応えるものである。更に、本発
明ステンレス鋳鋼は、熱処理過程での加工性にすぐれる
ので、加工コストの節減効果をもたらす。

なお、本発明ステンレス鋳鋼は、舶用プロペラ材のほか
、腐食環境下で、強度、而・１摩耗性、靭性等が要求さ
れる用途、例えはウォータータービンブレード、ポンプ
用インペラなどの材料としても有用である。

代理人　弁理士　宮崎新八部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ＣＯ，０２〜０．０６％、Ｓ　ｉ　０．３〜１
．５　％、Ｍｎ０．２〜１．７％、Ｎｉ　５．０〜７．
０％、Ｃｒ１１．０〜１３．５％、Ｍｏ　１．５〜２．
５％、Ｃｕ　１．５〜２．５％、Ｎｂ　Ｏ，２〜０．４
％、Ｐｏ、０５％以下、ｓ　ｏ。０５％以下、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる舶用
プロペラ用析出硬化型ステンレス鋳鋼。