JPS6046352A - 耐食性に優れたフエライト系ステンレス鋼 - Google Patents

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】 （技術分野） 耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼に関し、この
明細書に述べる技術内容は、高価なＭｏを含有せず、か
つＶとＣｕとの複合含有による上記ステンレス鋼の耐食
性改善の著しい寄与の発見に基いて、材料コストの逓減
を実現することに関連し、高耐食性フェライト系ステン
レス鋼の技術分野に位置する。

（背景技術） 従来、フェライト系ステンレス鋼の耐食性を著しく向上
させる元素としてＭｏを適用した鋼種がＳＵＳ４３４、
ＳＵＳ４３６などのように規格化され、現に自動車外装
材料や、給湯器具その他１６Ｊ房機器などに使用されて
いる。

しかし衆知のとおりＭＯは高価な元素であり、わずか】
爪：Ｉｔ％程度以下の添加によつ−Ｃもかなりに大１唱
なフストアツブとなり、それ故安価でかつ耐食１１のよ
い代替ｍ種がめられる。

一方Ｖは、ＭＯと同様に耐食性を向上させる元えて含有
させなければその効果が現われないとされていて、この
ように多量のＶ　ＩＡ加は？はり安師Ｍｏと複合添加し
た場合はタガのＶでＭＯ（７）節減をもたらすにしても
高ＩＩＩＩｉなＭＯを含有する以上、コスト上ではさし
たる実効をむべくもない。

（発想の基礎） ■の作用をあらためて詳細に研究した結果、次の新たな
事実を発見し、この発明ななし遂げた。

すなわちＶとＣｕを複合によって、極く少量の範囲から
Ｖがその効果を現わし始めて適量のＶととの含有によっ
て、Ｍｏ添加フェライト系ステンレス鋼に比し耐食性が
同等もしくはそれ以上で、しかも安価な鋼種を開発する
ことに成功した。

この場合において耐食性に有効なのは固のＶであり、そ
のためＶ炭窒化物の生成をて有効な固溶Ｖを確保するた
め通常脱酸レベルよりも多量のＡｌを、これと同様Ｎの
固定に役立つＢおよびＣｅを含む郡としてそれらの少く
とも種を含有させさらに、Ｔｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＴ適
量含有にて、Ｃ、Ｎを適切に安定化する必要があること
が確認された。

（発明の目的） すでに触れたところからも知れるように、フェライト系
ステンレス鋼の安価な耐食性の改善を成した新規な鋼組
成を提案することがこの発明の目的である。

（発明の構成） Ｃ：０．１重量％（以下単に％で示す）以下、Ｓｉ：１
．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：１１〜２３％
、Ｎｉ：０．６％以下、Ｎ：０．１％以下、Ｐ：０．０
４％以下、Ｓ：０．０３％以下であって、０．２％以下
のＡｌ、０．００５％以下のＢおよび０．０５％以下の
Ｃｅのうち少なくとも１種のほか０．０５〜２．０％の
Ｖを、０．５〜２．０％のＣｕとともに含有し、さらに
０．０１〜１．０％の範囲内でＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒおよび
Ｔａのうち少くとも一種を上記のＣおよびＮ含有量に応
じて次式（１）式 を満たす範囲で含有し、残部は実質的にＦｅと不可避不
純物よりなる耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼
。

ＶとＣｕとの複合による少量の固溶Ｖの有効な耐食性向
上効果を有利に実現する作用が、上記構成で導かれる。

（構成の具体的説明） この発明による上記鋼組成の限定理由は次のとおりであ
る。

Ｃは耐食性に大きく影響する元素であり、こＣが多いと
Ｃｒ炭化物を形成し、粒界腐食を引きすばかりでなく、
Ｖと結合して耐食性に有効な溶Ｖ量を低減するため、０
．１％以下にする必要がある。

Ｓｉは脱酸剤として必要な元素であるが、多量に添加す
ると加工性を害するため、上限を１．０％とした。

Ｍｎには、脱酸および脱硫作用があるが、多量に添加す
ると耐食性を害するため、上限を１．０％とした。

Ｃｒは１１％未満ではステンレス鋼としての耐食性を維
持することができず、また２３％をると熱間加工性が劣
化するため１１〜２３％の範囲に限定した。

Ｎｉはとくに靱性を向上させる場合以外は本来必要のな
い元素であるが、製造工程上不可避的に入ってくるため
、その許容限度を０．６％とした。

はＣと同様にＣｒ窒化物を生成して耐食性をし、また成
形性を劣化させる。さらにＶ窒化物を生成して耐食性に
有効な固溶Ｖ量を減じる。従って０．１％以下にする必
要がある。

は熱間加工性の点から少ない方が望ましく、０．０４％
以下にする必要がある。

またＳも熱間加工性及び耐食性の点から少ない方が望ま
しく０．０３％以下にする必要がある。

Ａｌは強力な脱酸剤として必要であり、通常０．０１％
以下程度含有するを通例とするが、固溶を増加させるた
め、さらにＡｌを増量することにより、ＡｌＮを生成さ
せてＮを固定するのに役立たせるがあまり多量に添加す
ると介在物が多くなるため、上限を０．２％とした。

上記のＡｌと同様にＮを固定するのに役立つＢ、につい
ては、まずＢは、０．００５０％またＣｅ０．０５％を
、それぞれに多量に含有させると、Ｂは熱間加工性の劣
化、またＣｅは介在物の多発をもたらす不利があり、含
有量をＢは０．００５０％以下、Ｃｅは０．０５％以下
に制限する必要がある。

さてＶは、この発明の根本となる添加元素であり、その
作用によって耐食性を著しく向上させるが、従来の知見
ではＶの効果が現れるには、２％をこえる添加が必要で
あった。しかし後に例で示すようにＣｕと複合添加した
場合には、０．０５％から耐食性の向上が見られる。ま
た２％をこえて添加した場合は耐食性は向上するが、熱
間加工性は低下し、またコスト的に望ましくないため、
０．０５〜２．０％の範囲とした。

Ｃｕもこの発明にとって必要不可欠な成分である。Ｃｕ
はそれ自身にも若干の耐食性向上の作用があるが、それ
以上にＶとの複合効果が大きい、ただＶとの複合効果を
引き出すためには、Ｃｕは少くとも０．５％を含有させ
ることが必要であり、また、２％を越えたときには熱間
加工性が劣化する。従って０．５％〜２．０％の範囲と
した。

Ｔｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＴａについては、すでに触れた
とおり、Ｃ、ＮがＶと結合してＶ炭窒化物を生成し、耐
食性に有効な固溶Ｖ量を減少させる不を回避し、固溶Ｖ
の効果を十分に引き出すためにＣ、Ｎの固定に寄与させ
る。

ここにＴｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＴａはいずれか一種また
は二種以上を何れの場合も０．０１〜１．０％範囲内で
かつ次式（１）式 を満たす範囲で含有させることが必要であり、この条件
の下でＴｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＴａの作用効果均等であ
る。

ただし各成分とも０．０１％未満ではその効果がわれず
、また１％をこえると加工性を害することが個々に含有
量を限定した理由である。

（実施例） 表１に所定の化学組成を有するステンレス鋼を空溶解炉
で溶製し、３０ｋｇ鋼塊とした。以下公知の方法により
熱間在延、焼なまし、冷間在延、仕上焼なましを行い、
０．６ｍｍ厚の鋼板を得た。

これらの供試材をＪＩＳＣＯ５７７に阜じ３．５％ｋＪ
ａ０１溶液、３０°Ｃ中で孔食電位を測定した。

その結果を表２に示す。表より明らかなように、Ｃ，Ｎ
を安定化元累で固定し、かつ０．５％以上のＣｕとＶｆ
ｉ：複合添加した場合は、０．０５％■の添Ｄｒｌで孔
食電位が向上している。しかしＣ，Ｎを安定化していな
い比較１Ａ４Ａ１４では孔食電位の向上は囁く僅かであ
る。

またＣｕが０．５％以下では■との捏合効果は、小さく
、比較鋼、４≦１２．１３に見られるように、孔食電位
の向上はほとんどない。同様のＶ、Ｃｕ復復動効果２２
　Ｃｒ系においても明らかである。

また各供試材をＪＩＳＤＯ２０１に準じ、５％Ｎ　ａＯ
を溶液＋酢酸０．１〜０．３％↓塩化第２鋼０．２６９
／ｌ、ＰＨ３，０〜３．１（７）ＣＡＳＳｉＲ液を用い
、試ＶＱ４度４９°Ｃにおいて、噴？１１６ｈｒ、＋休
止ｓｈｒ、を１サイクルとして５サイクル行った１１’
ｊ央も表２に示す。

’ｆ’ｒ＜　食Ｉｆｆの評価はレイティング、４３によ
った。また試片の表面は＃５００研磨仕上とした。

表２に示すとおりＶとＣｕを複合添加し、Ｃ、を安定化
させた場合は明らかに耐食性が向上している。

（発明の効果） 以上のように、この発明によればＭｏを含有せずともＳ
ＵＳ４３４、４３６と匹敵する耐食性の向上が、Ｖ、Ｃ
ｕの併用による安価なフェライト系ステンレス鋼により
達成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．１重量％以下、 Ｓｉ：１．０重量％以下、 Ｍｎ：１．０重量％以下、 Ｃｒ：１１〜２３重量％、 Ｎｉ：０．６重量％以下、 Ｎ：０．１重量％以下、 Ｐ：０．０４重量％以下、 Ｓ：０．０３重量％以下、であって、 ０．２重量％以下のＡｌ、０．００５０重量％以下のＢ
   および０．０５重量％以下のＣｅのうち少くとも一種の
   ほか０．０５〜２．０重量％のＶを、０．５〜２．０重
   量％のＣｕとともに含有し、さらに０．０１〜１．０重
   量％の範囲内でＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、およびＴａのうち少
   くとも一種を、上記のＣおよびＮ含有量に応じて下記（
   １）式を満たす範囲で含有し、残部は実質的にＦｅと不
   可避不純物よりなる耐食性に優れたフェライト系ステン
   レス鋼 記