JPS61179836A - 高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼 - Google Patents

高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼

Info

Publication number
JPS61179836A
JPS61179836A JP245885A JP245885A JPS61179836A JP S61179836 A JPS61179836 A JP S61179836A JP 245885 A JP245885 A JP 245885A JP 245885 A JP245885 A JP 245885A JP S61179836 A JPS61179836 A JP S61179836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
content
steel
strength
stainless steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP245885A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiatsu Sawaragi
椹木 義淳
Kunihiko Yoshikawa
吉川 州彦
Hiroshi Teranishi
寺西 洋志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP245885A priority Critical patent/JPS61179836A/ja
Publication of JPS61179836A publication Critical patent/JPS61179836A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、優れた耐食性を有することはもちろんのこ
と、極めて良好な高温強度をも兼ね備えており、高温環
境下で使用されるボイラや化学プラント機器類:二適用
して漫れた性能を発揮するオーステナイト鋼(=関する
ものである。
〈従来技術とその問題点〉 一般に、各種ボイラ設備や化学プラント様器類等、高温
項境下で使用される装置の素材は、高温強度、耐食性、
溶接性など様々な特性が重視されるものであるが、従来
、これらの費求特性を比較的満足する上、価格面でもそ
れほどの不利を招くことがない18−8タイプのオース
テナイト系ステンレス鋼がこの種の用途に広く使用され
てきた。
ところが、近年、前記高温設備の効率向上が推進される
ようになったこともあって材料の使用条件は苛酷化の度
合を益々増してきており、従って要求される材料性能も
次第に高度化してきたことから、上記現用の18−8オ
ーステナイト系ステンレス鋼では高温強度及び耐食性を
も含めてこれらの要求に十分な対処ができなくなってき
ているのが現状である。
もつとも、ステンレス鋼の耐食性改善にCr含有量の増
加が有効であることは一般的事項として知られてはいる
が、高Cr含有鋼として知られる5US310S鋼を指
摘するまでもなく、Cr含有量を増加したとしても高温
強度向上効果の方は望むべくもないばかりか、むしろ悪
影響の方が目(二付く場合すらあると言う問題があった
く問題点を解決するための手段〉 この発明は、高温用機器類の素材として一般的であった
18−8オーヌテナイト系ステンレス鋼を凌駕する耐食
性と高温強度を備え、使用積項が更に苛酷化しつつある
高温設備類(二も十分に対処し得る鋼材を提供すべく、
特にCr含有量が20%以上の高Crオーステナイト鋼
の優れた耐食性に看目し、そのクリープ破断強度の飛躍
的改善な目積して行われた本発明者等の研究によってな
されたものであり、その特徴とするところは。
オーステナイト鋼を、 C:0.15%以下(以降、成分割合を示す%は重量%
とする)。
st:t、o*以下、   Mn:10%以下、Cr:
20〜30%、  Ni:30〜55%Mg及びCaの
うちの1種以上: 0.0010〜0.05004Jf を含有するとともに、 Ti:0.3超へ3.0%。
Nb:i@へ5%。
AJ:0.3〜3.0% のうちの1種以上を含み、更に必要によりB:0.00
1〜0.010g6゜ Zr: 0.005〜0.200LM。
Mo : 0.5 S6.0%。
W:1−12% のうちの1種以上〔但し、MOとWを複合添加する場合
にはM6ベ%)+イW (96) −0,5−6(%)
とする〕をも含み。
Fe及び不可避的不純物:残り から成り、しかも不純物中のP及びSの含有量が。
特に P:0.020%以下。
S:0.010%以下 であって P (96) +8 (%)<0.02(%)を満足す
る成分組成で構成することによって、高耐食性はもちろ
んのこと、浸れた高温強度をも兼備せしめた点にある。
以下、本発明のオーステナイト鋼において各化学成分の
含有割合を上記の如くに数値限定した理由を説明する。
(a)  C Cは耐熱鋼として必要な引張強さ並びにクリープ強度を
確保するのに有効な成分であるが、その含有量が0.1
5 優を越えると延性低下を招く上。
溶体化状態での未固溶炭化物量も増加して機械的性質に
悪影響が及ぶようになることから、C含有量はo、ts
g6以下と定めた。
(b)  81 Si成分は鋼の脱酸剤として有効な元素であるが。
その含有量が1.0%を越えると溶接性や組織安定性の
悪化が顕著になることから、Si含有量は1.0%以下
と定めた。
なお、特に組織安定性の面からすればSl含有量を低目
に調整するのが望ましい。
(cl  Mn Mn成分は鋼の脱酸作用や加工性改善作用を有する元素
であるが、10%を越えて多量に含有させると耐熱特性
の劣化を招くようになることから、勘合有量は10%以
下と定めた。
(d)  Cr Cr成分は、鋼の耐酸化性、耐水蒸気酸化性或いは耐高
温腐食特性等の耐食性改善に優れた作用を発揮する元素
であるが、その含有量が2095未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方、309sを越えてCrを含
有させると加工性の劣化や組織の不安定化を招くように
なることから、Cr含有量は20へ30%と定めた。
(e)  Ni Niは安定なオーステナイト組織を得るための必須成分
であり、その含有量はCr、Mo、W、Ti+Nb等の
添加量によって決められるものであるが、本発明の成分
組成鋼ではNi含有量が3096を王道るとオーステナ
イト組織の確保が不安定となり、一方55%を越えてN
iを含有させることは経済的不利を招くことから、Nl
含有量は30〜5596と定めた。
(fl  Mg、及びCa これらの成分は、いずれも、鋼の脱酸作用や加工性改善
作用を有しているはか、クリープ破断強度改善にも有効
な元素であるので1種以上の添加を必要とするが、(特
(二、本発明のよう(二脱酸元素としてのMItを制限
する場合には重要な元素である)、その含有量が合計で
0.0010i未満では前記作用(二所望の効果を得る
ことができず、他方。
これらの含有量がo、osoo94を越えた場合には。
逆に加工性を劣化させる傾向がふられることから。
禽又はCaの含有量を合計で0.0010〜0.050
0%と定めた。
(gl  Ti、Nb、及びM これらの成分には、Nl 3AJ、 Ni 3Ti p
 Ni 3Nb等の金属間化合物の微細分散析出を通じ
て鋼を強化する作用があるので1種以上の添加が必須で
あるが、Ti含有量が0.3%以下、 Nb含有量が1
91以下、セしてM含有量が0.3%未満の場合書=は
前記作用:二所望の効果が得られず、一方、Ti含有量
が3.0%を、Nb含有量が5%、モしてM含有量が3
.095をそれぞれ越えると鋼の加工性劣化が目立つよ
うになってくることから、Ti含有量は0.3〜3.0
96、運台有量は1超へ5%1M含有量は0.3〜3.
0%とそれぞれ定めた。
(h)B、及びZr これらの成分には、結晶粒界を強化して鋼の高温強度を
改善する作用があるので、高温強度をより一層向土させ
る必要がある場合;ユ1穐以上添加される元素であるが
、S含有量が0.00196未満、或いはZr含有量が
o、 o o s 95未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方、0.010%を越えてBを含有させ
たり、0.2004を越えてZrを含有させたりすると
溶接性の劣化を招くことから、S含有量は0.001 
SO,()101.Zr含有量は0.005−0.20
096とそれぞれ定めた、(il  MO,及びW これらの成分にも鋼の高温強度を効果的に改善する作用
があるので、高温強度の更なる向上が望まれる場合に必
要により1種以上添加される元素であるが、単独添加の
場合にMO含有量が0.5%を王道るかW含有量が19
1iを王道ると、そして複合添加の場合に[MQ(%)
十イW(%)〕量が0.5(%)を王道ると前記作用(
二所望の効果が得られず、一方、単独添加の場合にMO
含有量が6.096を上期るかW含有量が12%を上期
ると、そして複合添加の場合に[MO<96)+イW(
*)]童が6(弱を上期ると加工性や組織安定性の劣化
を招くようになることから、MO含有量は0.5〜6.
0%、W含有量は1〜1295〔但し、画成分の複合添
加の場合にはMO(m) +、3’%V(*) = 0
.5〜6(%)とする〕とそれぞれ定めた、? (j)  P s及びS P及びSは鋼中へ不可避的に混入する不純物であるが(
一般鋼におけるP及びSレベルは、それぞれ0.025
%前後及び0.005へ0.015%程度である)、P
&有量が0.020%を、モしてS含有量がo、oio
*を越えるか、或いはこれらの総合有量が0.05優を
越えるかした場合には650〜750℃での高温長時間
側クリープ破断強度の低下を招くことから、P含有量を
0.020%以下。
S含有量を0.010%以下、そしてその総量が式2式
%) を満足することとそれぞれ定めた。
なお、本発明鋼の如き高Cr高合金成分系の鋼では、上
記のようにP及びS含有量を制限することハ溶接性の点
からも好ましいことである。
また、P及びSの総合有量は、できれば0.015%未
満:二抑えるのが望ましい。
次いで、この発明を実施例によって具体的C二説明する
〈実施例〉 まず、常法通りの真空溶製、鍛造及び冷間圧延によって
第1表に示される如き化学成分組成の本発明鋼材1〜2
4並びに比較鋼材A−3を得た後。
これらに固溶化処理(処理温度:1200℃)を施し、
クリープ破断試験::供した、 クリープ破断試験は、各供試材::ついて700℃及び
750℃の2温度で実施されたが、このようにして求め
られた各温度における1 0’hr及び10’hrでの
クリープ破断強度を第2表に示す。
なお、第1図は、82表の結果を整理して作成したとこ
ろの、[P(*)+8(%)]の値がクリープ破断強度
(二及ぼす影響を示すグラフであり、グラフ中の番号及
びアルファベットは第1表における鋼種を示している。
また、第2図は、同じ<I!2表の結果を整理して作成
したところの、類似成分組成を有する本発明鋼と比較鋼
とについてクリープ破断強度を比較したグラフである、 これらの結果からも明らかなよう:二、本発明鋼1〜2
4はいずれも、18−8オーステナイト系ステンレス鋼
(SUS304H,5US316H。
5US321H,5US347H)及び25Cr−2O
Ni系ステンレス鋼(SUS310S)の中で最もクリ
ープ破断強度の高い5US316Hよりも高い強度レベ
ルを示すことがわかる。
更に、第1図からは次のことが明らかである。
即ち、700℃での103hr破断強度は、成分系(二
左右されることなく、しかも本発明鋼と比軟鋼との間に
も格別な有意差は認められない。しかし。
700℃でのl Q’hr破断強度、及び750℃での
103hr破断強度、10’hr破断強度についてみる
と本発明鋼と比較鋼との間に明らかな有意差が誌められ
、CP(%) + S (96) ”]の値が0.02
以上の比較鋼では、その値が0.02未満の本発明鋼に
比較して破断強度低下の著しいことがわかる。
そして、このような傾向は、第2図でとりあげた他の成
分系についても同様であることや1本発明鋼はCr含有
量が高いことから、18−8オーステナイト系ステンレ
ス鋼に比して極めて優れた耐食性を示すことも確認され
た。
このように、 Cr含有量が20〜3096の高耐食オ
ーステナイト鋼(二おいて不純物元素であるP及びSは
クリープ破断強度低下大きな影響を与えており、特に、
P及びS量を個々に制限することはもちろんのこと、こ
れらの合計量を0.02%未満に制限することによって
、高温、長時間でのクリープ破断強度が極めて優れる高
強度高耐食オーステナイト鋼を得られることが明らかで
ある。
く総括的効果〉 以上説明したように、この発明によれば、高温設備類の
素材として広く使用されていた18−8オーステナイト
系ステンレス鋼よりも優れた耐食性を示し、しかも該1
8−8オーステナイト系ステンレス鋼や5US310S
鋼をはるかに凌ぐクリープ破断強度をも兼備した高強度
高耐食オーステナイト鋼が実現され、ボイラや化学プラ
ント機器類等の高温設備の性能向上並びに耐久性向上に
太き(寄与できるなど、産業上有用な効果がもたらされ
るのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、鋼のクリープ破断強度に及ぼすP及びS量の
影響を示すグラフ、 第2図は、実施例にて得られた各種鋼のり9−プ破断強
度をグラフ化した図面である。 出願人   住友金属工業株式会社 代理人   富 1)和 夫 ほか2名罎Σ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)重量割合にて、 C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:10
    %以下、Cr:20〜30%、 Ni:30〜55%、 Mg及びCaのうちの1種以上: 0.0010〜0.0500% を含有するとともに、 Ti:0.3超〜3.0%、 Nb:1超〜5%、 Al:0.3〜3.0% のうちの1種以上をも含み Fe及び不可避不純物:残り から成り、しかも不純物中のP及びSの含有量が、特に P:0.020%以下、 S:0.010%以下 であつて P(%)+S(%)<0.02(%) を満足するように制限されているたとを特徴とする、高
    温強度の優れた高耐食オーステナイト鋼。 (2)重量割合にて、 C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:10
    %以下、Cr:20〜30%、 Ni:30〜55%、 Mg及びCaのうちの1種以上: 0.0010〜0.0500% を含有するとともに、 Ti:0.3超〜3.0%、 Nb:1超〜5%、 Al:0.3〜3.0% のうちの1種以上を含み、かつ、 B:0.001〜0.010%、 Zr:0.005〜0.200% のうちの1種以上をも含み、 Fe及び不可避的不純物:残り から成り、しかも不純物中のP及びSの含有量が、特に P:0.020%以下、 S:0.010%以下 であつて P(%)+S(%)<0.02(%) を満足するように制限されていることを特徴とする、高
    温強度の優れた高耐食オーステナイト鋼。 (3)重量割合にて、 C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:10
    %以下、Cr:20〜30%、 Ni:30〜55%、 Mg及びCaのうちの1種以上: 0.0010〜0.0500% を含有するとともに、 Ti:0.3超〜3.0%、 Nb:1超〜5%、 Al:0.3〜3.0% のうちの1種以上を含み、かつ、 Mo:0.5〜6.0%、 W:1〜12% のうちの1種以上(但し、複合添加ではMo(%)+1
    /2W(%)=0.5〜6(%)とする〕をも含み、F
    e及び不可避的不純物:残り から成り、しかも不純物中のP及びSの含有量が、特に P:0.020%以下、 S:0.010%以下 であつて P(%)+S(%)<0.02(%) を満足するように制限されていることを特徴とする、高
    温強度の優れた高耐食オーステナイト鋼。 (4)重量割合にて、 C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:10
    %以下、Cr:20〜30%、 Ni:30〜55%、 Mg及びCaのうちの1種以上: 0.0010〜0.0500% を含有するとともに、 Ti:0.3超〜3.0%、 Nb:1超〜5%、 Al:0.3〜3.0% のうちの1種以上を含み、かつ、 B:0.001〜0.010%、 Zr:0.005〜0.200% のうちの1種以上、並びに Mo:0.5〜6.0%、 W:1〜12% のうちの1種以上〔但し、複合添加ではMo(%)+1
    /2W(%)=0.5〜6(%)とする〕をも含み、F
    e及び不可避的不純物:残り から成り、しかも不純物中のP及びSの含有量が、特に P:0.020%以下、 S:0.010%以下 であつて P(%)+S(%)<0.02(%) を満足するように制限されていることを特徴とする、高
    温強度の優れた高耐食オーステナイト鋼。
JP245885A 1985-01-10 1985-01-10 高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼 Pending JPS61179836A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP245885A JPS61179836A (ja) 1985-01-10 1985-01-10 高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP245885A JPS61179836A (ja) 1985-01-10 1985-01-10 高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61179836A true JPS61179836A (ja) 1986-08-12

Family

ID=11529854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP245885A Pending JPS61179836A (ja) 1985-01-10 1985-01-10 高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61179836A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018146783A1 (ja) 2017-02-09 2018-08-16 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系耐熱合金およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018146783A1 (ja) 2017-02-09 2018-08-16 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系耐熱合金およびその製造方法
KR20190117598A (ko) 2017-02-09 2019-10-16 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 오스테나이트계 내열 합금 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5529642A (en) Nickel-based alloy with chromium, molybdenum and tantalum
US4487744A (en) Corrosion resistant austenitic alloy
US3592634A (en) High-strength corrosion-resistant stainless steel
US6280540B1 (en) Copper-containing Ni-Cr-Mo alloys
US4612165A (en) Ductile aluminide alloys for high temperature applications
US3044872A (en) Steel alloy composition
US4533414A (en) Corrosion-resistance nickel alloy
JPH04500390A (ja) 高温での使用に対して改良された特性を有する鉄アルミナイド合金
GB2084187A (en) Ferritic stainless steel
JPH07216511A (ja) 高温強度に優れた高クロムオーステナイト耐熱合金
JPS58120766A (ja) 高温強度の優れたオ−ステナイトステンレス鋼
JP2000512345A (ja) ニッケル−クロム−モリブデン−合金
JPS61179835A (ja) 高温強度の優れた耐食性オーステナイト鋼
JPS6179742A (ja) 耐熱合金
US20030231977A1 (en) Ni-Cr-Mo-Cu alloys resistant to sulfuric acid and wet process phosphoric acid
JPH07331390A (ja) 高クロムオーステナイト耐熱合金
JPS60231591A (ja) Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接用ワイヤ
JPS61147838A (ja) 高温強度の良好な高耐食オ−ステナイト鋼
USRE28772E (en) High strength corrosion-resistant stainless steel
JPS61179836A (ja) 高強度を有する高耐食オ−ステナイト鋼
JPS62260037A (ja) 耐食性高クロム合金
JPS62133048A (ja) 高温強度の優れたオーステナイト鋼
JPS61179833A (ja) 高温強度の良好な高耐食オ−ステナイト鋼
JPS61147837A (ja) 高温強度の良好な高耐食オ−ステナイト鋼
JPH03197638A (ja) 高強度高耐食性チタン基合金