JPS6059017A - ２相ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
２相ステンレス鋼の製造方法Info
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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】
（発明の技術分野）
本発明は２相ステンレス鋼の製造方法、特に常温付近で
フェライト相（α相）とオーステナイト相（γ相）の２
相組織を有し、Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｎｉを主成分とする２
相ステンレス鋼の熱処理による製造方法に関する。
フェライト相（α相）とオーステナイト相（γ相）の２
相組織を有し、Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｎｉを主成分とする２
相ステンレス鋼の熱処理による製造方法に関する。
（従来技術）
従来、２相ステンレス鋼の最終製造工程における熱処理
としては、炭窒化物や金属間化合物の分解、固溶、歪除
去を目的とした焼鈍処理あるいは第２相となるフェライ
ト結晶粒あるいはオーステナイト結晶粒の球状化を目的
とした溶体化処理等が行われているが、その処理温度は
１０５０〜１１５０℃といった（α＋γ）相の２相領域
温度であり、比較的低い温度である。そのため第２相は
約１０μ〜２０μと粗い組織となり、その特性も組織（
構造）依存性というより、むしろ化学組成依存性と考え
られていた。したがって、その機械的性質、例えば引張
性質はその化学成分によって規定されてしまう。
としては、炭窒化物や金属間化合物の分解、固溶、歪除
去を目的とした焼鈍処理あるいは第２相となるフェライ
ト結晶粒あるいはオーステナイト結晶粒の球状化を目的
とした溶体化処理等が行われているが、その処理温度は
１０５０〜１１５０℃といった（α＋γ）相の２相領域
温度であり、比較的低い温度である。そのため第２相は
約１０μ〜２０μと粗い組織となり、その特性も組織（
構造）依存性というより、むしろ化学組成依存性と考え
られていた。したがって、その機械的性質、例えば引張
性質はその化学成分によって規定されてしまう。
ところで、従来、かかる鋼の特性としては主として耐食
性のみが重視されてきたが、近年さらに他の性質の劣化
を招くことなくさらにずくれた機械的性質を有する月料
の開発が望まれている。
性のみが重視されてきたが、近年さらに他の性質の劣化
を招くことなくさらにずくれた機械的性質を有する月料
の開発が望まれている。
（発明の目的）
本発明の目的は、化学成分の変更によるコスト上昇や他
の性質例えば耐食性の劣化を招くことなく、機械的性質
にずくれた２相ステンレス鋼の安価な製造方法を提供す
ることである。
の性質例えば耐食性の劣化を招くことなく、機械的性質
にずくれた２相ステンレス鋼の安価な製造方法を提供す
ることである。
本発明の別の目的は、化学成分は変更することな〈従来
の加工、熱処理工程におりる処理条件を変更するだけで
機械的性質の改善をはかることのできる２相ステンレス
鋼の簡便な製造方法を提供することである。
の加工、熱処理工程におりる処理条件を変更するだけで
機械的性質の改善をはかることのできる２相ステンレス
鋼の簡便な製造方法を提供することである。
（発明の要約）
本発明者〆はかかる目的を達成すべく種々検討を重ね、
加工と熱処理方法の処理条件の若干の変更によって組織
の大巾な変更が可能であり、その結果、適当な組織をも
たせることによって機械的性質の向上が図れて、しかも
それによって他の性質を損なうことがないばかりか、む
しろ向上するということを知見し、さらに研究を続けた
ところ、α単相領域か′、α単相領域に近い（α＋γ）
２相領域で溶体化後、５００℃以下に冷却し、次いで直
ちに、あるいは２００°Ｃ以下の温度で５％以上の加工
歪を与えた後に、従来工程に近い（α＋γ）２相領域で
の溶体化処理をすれば２μ程度の細粒組織となって機械
的性質は向上し、さらに耐食性も向上して初期の目的が
容易に達成できることを見い出して、本発明を完成した
。
加工と熱処理方法の処理条件の若干の変更によって組織
の大巾な変更が可能であり、その結果、適当な組織をも
たせることによって機械的性質の向上が図れて、しかも
それによって他の性質を損なうことがないばかりか、む
しろ向上するということを知見し、さらに研究を続けた
ところ、α単相領域か′、α単相領域に近い（α＋γ）
２相領域で溶体化後、５００℃以下に冷却し、次いで直
ちに、あるいは２００°Ｃ以下の温度で５％以上の加工
歪を与えた後に、従来工程に近い（α＋γ）２相領域で
の溶体化処理をすれば２μ程度の細粒組織となって機械
的性質は向上し、さらに耐食性も向上して初期の目的が
容易に達成できることを見い出して、本発明を完成した
。
すなわち、従来法では２相領域で溶体化処理を行い、次
いで水冷して最終製品としていたため、組織は比較的粗
く、使用目的によっては、化学成分や他の性質を変える
ことなく所望の機械的性質が得られなかったものである
が、本発明によれば、上述のように熱処理および加工と
の組合せのみによって機械的性質の向上を図るべく、従
来工程の前にα単相領域もしくはα単相領域に近い２相
領域に加熱後、水冷あるいは強制冷却し、好ましくはそ
の後、冷間加工する工程を採用するのである。
いで水冷して最終製品としていたため、組織は比較的粗
く、使用目的によっては、化学成分や他の性質を変える
ことなく所望の機械的性質が得られなかったものである
が、本発明によれば、上述のように熱処理および加工と
の組合せのみによって機械的性質の向上を図るべく、従
来工程の前にα単相領域もしくはα単相領域に近い２相
領域に加熱後、水冷あるいは強制冷却し、好ましくはそ
の後、冷間加工する工程を採用するのである。
（発明の構成）
ここに、本発明は湯温付近でフェライト相とオーステナ
イト相との２相から成る組織を有し、Ｆｅｓ Ｃｒ、Ｎ
ｉを主成分とする２相ステンレス鋼を（Ｔ−１００）°
Ｃ以上に加熱後〔ただし、Ｔは該２相ステンレス鋼が実
質上フェライト単相となる温度（℃）〕、水冷もしくは
強制冷却によって５００℃以下に冷却し、次いで１００
０°Ｃ以上、（Ｔ−１５０）℃以下に再加熱して最終溶
体化処理を行った後、水冷もしくは強制冷却することを
特徴とする、２相ステンレス鋼の製造方法であり、さら
に、必要により最終溶体化処理の前に２００°Ｃ以下の
温度で５％以上の累積加工歪を与える。
イト相との２相から成る組織を有し、Ｆｅｓ Ｃｒ、Ｎ
ｉを主成分とする２相ステンレス鋼を（Ｔ−１００）°
Ｃ以上に加熱後〔ただし、Ｔは該２相ステンレス鋼が実
質上フェライト単相となる温度（℃）〕、水冷もしくは
強制冷却によって５００℃以下に冷却し、次いで１００
０°Ｃ以上、（Ｔ−１５０）℃以下に再加熱して最終溶
体化処理を行った後、水冷もしくは強制冷却することを
特徴とする、２相ステンレス鋼の製造方法であり、さら
に、必要により最終溶体化処理の前に２００°Ｃ以下の
温度で５％以上の累積加工歪を与える。
（実施態様）
次に本発明の詳細について説明する。
本発明にあって２相ステンレス鋼の主要化学成分をＦｅ
、 Ｃｒ、、 Ｎｉとしたのは、他の元素を用いた組合
せでもα相とγ相との２相混合組織は得られるが、材料
の性質とコストとを考慮した場合、Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｎ
ｉの３元素を基本としたほうが有利であるからであり、
これらの他に必要に応じて５％以下のＭｏ、 Ｃｏ、
１％以下のＣｕ、 Ｔｉ、 Ｎｂ、 Ｚｒ、 Ｖ、 Ｗ
、０．１％以下のＣ１０，２％以下のＮあるいは溶解時
の脱酸剤としての適当量のＳｉ、 Ｍｎのうちの１種以
上を含有したもの、およびさらに介在物を制御する目的
でＬａ、 Ｃｅ、 Ｃａ、 Ｙ、Ｒｅを適宜添加したも
のももちろん本発明の範囲内である。
、 Ｃｒ、、 Ｎｉとしたのは、他の元素を用いた組合
せでもα相とγ相との２相混合組織は得られるが、材料
の性質とコストとを考慮した場合、Ｆｅ、 Ｃｒ、 Ｎ
ｉの３元素を基本としたほうが有利であるからであり、
これらの他に必要に応じて５％以下のＭｏ、 Ｃｏ、
１％以下のＣｕ、 Ｔｉ、 Ｎｂ、 Ｚｒ、 Ｖ、 Ｗ
、０．１％以下のＣ１０，２％以下のＮあるいは溶解時
の脱酸剤としての適当量のＳｉ、 Ｍｎのうちの１種以
上を含有したもの、およびさらに介在物を制御する目的
でＬａ、 Ｃｅ、 Ｃａ、 Ｙ、Ｒｅを適宜添加したも
のももちろん本発明の範囲内である。
本発明における２相ステンレス鋼の好適組成範囲は次の
通りである： 第１表 （重量％） ＣＳｉ 血 … ｋ 伽 Ｎ Ｆｅ 次に、第１回目の加熱温度を、α相単相となる温度をＴ
とした場合、（Ｔ−１００’） ’Ｃ以上としたのは第
２回目の再加熱時に微細組織を得るために母相中に第２
相を生成する元素を過飽和に固溶させるためであり、そ
れには第１回目の加熱温度は高い方が望ましいが、α相
単相となる温度よりも若干低くともよく、上記のように
限定した。
通りである： 第１表 （重量％） ＣＳｉ 血 … ｋ 伽 Ｎ Ｆｅ 次に、第１回目の加熱温度を、α相単相となる温度をＴ
とした場合、（Ｔ−１００’） ’Ｃ以上としたのは第
２回目の再加熱時に微細組織を得るために母相中に第２
相を生成する元素を過飽和に固溶させるためであり、そ
れには第１回目の加熱温度は高い方が望ましいが、α相
単相となる温度よりも若干低くともよく、上記のように
限定した。
第１回目の加熱の後の冷却速度は上述の過飽和状態を維
持するために速い程よく、水冷もしくは強制冷却とした
。ここに、強制冷却とは例えば水噴霧、気水噴霧等によ
る冷却を意味する。冷却する温度を５００°Ｃに）、下
としたのはこれ以下の温度においては、後工程で害を及
ぼす炭窒化物の析出の心配がなく、各元素の拡散速度が
著しく遅れるので過飽和状態が維持できるからである。
持するために速い程よく、水冷もしくは強制冷却とした
。ここに、強制冷却とは例えば水噴霧、気水噴霧等によ
る冷却を意味する。冷却する温度を５００°Ｃに）、下
としたのはこれ以下の温度においては、後工程で害を及
ぼす炭窒化物の析出の心配がなく、各元素の拡散速度が
著しく遅れるので過飽和状態が維持できるからである。
かかる状態から（α＋γ）相の２相領域に再加熱すれば
第２相は無拡散に近い状態で母相中に析出して球状化す
るので結果として微細な組織が得られるのである。
第２相は無拡散に近い状態で母相中に析出して球状化す
るので結果として微細な組織が得られるのである。
本発明においては、好ましくは最終溶体化処理に先立っ
て加工を加えるが、そのように最終溶体化処理への再加
熱前に２００“Ｃ以下で加工を加えれば第２相の析出核
が増すので組織の微細化効果はさらに大となるが５％未
満の累積歪量ではそのような効果は得にくいので、加工
を加える場合本発明では累積歪量を５％以上と限定する
。また加工温度が２００℃を越えると再加熱までに蓄積
した歪が解放されて効果が薄れるので加工温度を２００
°Ｃ以下に限定した。
て加工を加えるが、そのように最終溶体化処理への再加
熱前に２００“Ｃ以下で加工を加えれば第２相の析出核
が増すので組織の微細化効果はさらに大となるが５％未
満の累積歪量ではそのような効果は得にくいので、加工
を加える場合本発明では累積歪量を５％以上と限定する
。また加工温度が２００℃を越えると再加熱までに蓄積
した歪が解放されて効果が薄れるので加工温度を２００
°Ｃ以下に限定した。
最終溶体化処理温度を１０００°Ｃ以上、（Ｔ−１５０
）℃以下としたのは、１０００℃未満では耐食性や靭性
に有害な炭窒化物や金属間化合物の分ＩＷ・固溶が十分
図れないからであり、一方、（Ｔ−１５０） ’Ｃを越
えて高すぎるとα相とγ相との量的なバランスが崩れて
他の性質にも悪い影響を与えるばかりか目的とするとこ
ろの細粒組織が得難いという理由による。したがって、
最終処理時間は溶体化の目的を達し得るのであれば組織
の粗大化を防く゛意味から短い方がよい。
）℃以下としたのは、１０００℃未満では耐食性や靭性
に有害な炭窒化物や金属間化合物の分ＩＷ・固溶が十分
図れないからであり、一方、（Ｔ−１５０） ’Ｃを越
えて高すぎるとα相とγ相との量的なバランスが崩れて
他の性質にも悪い影響を与えるばかりか目的とするとこ
ろの細粒組織が得難いという理由による。したがって、
最終処理時間は溶体化の目的を達し得るのであれば組織
の粗大化を防く゛意味から短い方がよい。
かくして、以上詳述した本発明方法により機械的性質を
はじめとする諸性質にすくれ、しかも異方性の少ない２
相ステンレス鋼の製造が可能となるのである。
はじめとする諸性質にすくれ、しかも異方性の少ない２
相ステンレス鋼の製造が可能となるのである。
次に、本発明による効果を実施例により説明する。
尖施尉
第１表に示す合金を一通常の方法によって溶解し、分塊
鍛造、熱間圧延を経て１２關厚の鋼板とし、これに第２
表に示す種々の処理を施し、室温での引張性質、すなわ
ち０．２％耐力（Ｙ、Ｐ、） 、引張強さくＴ、Ｓ。
鍛造、熱間圧延を経て１２關厚の鋼板とし、これに第２
表に示す種々の処理を施し、室温での引張性質、すなわ
ち０．２％耐力（Ｙ、Ｐ、） 、引張強さくＴ、Ｓ。
）、および伸びを比較、検問した。なお、第１回目の加
熱・冷却に際しては室温にまで各条件下で冷却した。し
たがって、最終溶体化処理にあっては室温から加熱を開
始した。最終溶体化処理後はいずれの場合も水冷を行っ
た。
熱・冷却に際しては室温にまで各条件下で冷却した。し
たがって、最終溶体化処理にあっては室温から加熱を開
始した。最終溶体化処理後はいずれの場合も水冷を行っ
た。
第１表
（電量％）
第２表に示す結果からも明らかなように、第１回目の加
熱処理を行なわない比較法５〜９に比べ本発明法１〜９
ではすぐれた引張性質が得られ、また比較法１〜４にお
いては第１回目の加熱処理は行ったが、いずれかの条件
が本発明法とはずれており十分な効果は得られていない
。
熱処理を行なわない比較法５〜９に比べ本発明法１〜９
ではすぐれた引張性質が得られ、また比較法１〜４にお
いては第１回目の加熱処理は行ったが、いずれかの条件
が本発明法とはずれており十分な効果は得られていない
。
さらに第１回目の加熱温度と引張性質との関連を明らか
にするために、供試材イを用いて第１回目の加熱温度を
種々変え３０分間処理し、５００℃以下に水冷後加工度
５０％の冷間圧延を加え、次いで１０５０°Ｃに加熱し
３０分保持した後水冷した。得られた２相ステンレス鋼
の引張試験結果を添付図面にグラフで示す。
にするために、供試材イを用いて第１回目の加熱温度を
種々変え３０分間処理し、５００℃以下に水冷後加工度
５０％の冷間圧延を加え、次いで１０５０°Ｃに加熱し
３０分保持した後水冷した。得られた２相ステンレス鋼
の引張試験結果を添付図面にグラフで示す。
図示結果より明らかなようにＹ、Ｐ、、Ｔ、Ｓ、のいず
れも第１回目の加熱温度、Ｔ１の上昇によって上昇して
おり、特に（Ｔ−１００） °ｃＣ以下範囲でＴ、Ｓ、
、Ｙ、Ｐ、ともに増加しており本発明による’Ａノ果は
明らかである。
れも第１回目の加熱温度、Ｔ１の上昇によって上昇して
おり、特に（Ｔ−１００） °ｃＣ以下範囲でＴ、Ｓ、
、Ｙ、Ｐ、ともに増加しており本発明による’Ａノ果は
明らかである。
添付図面は、加熱温度と引張強さとの関係を示すグラフ
である。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 −
である。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ｔｌｌ湯温付近フェライト相とオーステナイト相との
２相から成る組織を有し、Ｆｅｓ Ｃｒ、 Ｎｉを主成
分とする２相ステンレス鋼を（Ｔ−１００）℃以上に加
熱することｒただし、Ｔは該２相ステンレス鋼が実質上
フェライト単相となる温度（’Ｃ））；このように加熱
された鋼を水冷もしくは強制冷却によって５００°Ｃ以
下に冷却すること；次いで１０００℃以上、（Ｔ−１５
０）℃以下に再加熱して最終溶体化処理を行うこと；お
よびこのように溶体化処理した鋼を水冷もしくは強制冷
却すること から成る２相ステンレス鋼の製造方法。 （２）常温（１近でフェライト相とオーステナイト相と
の２相から成る組織を有し、Ｆａｓ Ｃｒ： Ｎｔを主
成分とする２相ステンレス鋼を（Ｔ−１００） ’Ｃ以
上に加熱すること〔ただし、′Ｉ゛は該２相ステンレス
鋼が実質上フェライト単相となる温度（’Ｃ） ） ｉ
このように加熱された鋼を水冷もしくは強制冷却によっ
て５００℃以下に冷却すること；その後、２００℃以下
の温度で５％以上の累積加工歪を与えること； 次いで１０００℃以上、（Ｔ−１５０＞ ’Ｃ以下に再
加熱して最終溶体化処理を行うこと；およびこのように
溶体化処理した鋼を水冷もしくは強制冷却すること から成る２相ステンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16753883A JPS6059017A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | ２相ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16753883A JPS6059017A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | ２相ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059017A true JPS6059017A (ja) | 1985-04-05 |
| JPH0447009B2 JPH0447009B2 (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=15851551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16753883A Granted JPS6059017A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | ２相ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059017A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013204151A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 張り出し加工性に優れる２相ステンレス鋼およびその製造方法 |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP16753883A patent/JPS6059017A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013204151A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 張り出し加工性に優れる２相ステンレス鋼およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447009B2 (ja) | 1992-07-31 |
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