JPS61272322A - 耐海水ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

耐海水ステンレス鋼板の製造方法

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JPS61272322A
JPS61272322A JP11383485A JP11383485A JPS61272322A JP S61272322 A JPS61272322 A JP S61272322A JP 11383485 A JP11383485 A JP 11383485A JP 11383485 A JP11383485 A JP 11383485A JP S61272322 A JPS61272322 A JP S61272322A
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cooled
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雅之 阿部
Masanori Ueda
上田 全紀
Hiroyuki Ogawa
小川 洋之
Hajime Komatsu
肇 小松
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、海水環境でも使用しうる耐食性を有するフ
ェライト系ステンレス鋼板の製造法に関するものである
(従来の技術) 一般に海水環境で使用されるステンレス鋼にはMo含有
量が高く、耐食性の目安として、次の実験式で示される
Cr当量で評価される場合が多く、Cr当量が多い程耐
海水性は良好である。
ここでCr当量;チOr −)−3X % Moとする
本発明におけるフェライト系ステンレス鋼とは上記の弐
におけるCr当量が30%以上のステンレス鋼をいう。
一般にステンレス鋼は海水中のようK ct−イオ等の
ハロゲンイオンの存在する環境では孔食、隙間腐食、応
力腐食割れ等を生じやすくその使用が疑問視されてきた
。近年原子力発電所等の復水器管にステンレス鋼の溶接
管が使用されはじめているが、このステンレス鋼は高C
r 、高Moを特徴とするステンレス鋼であって前記C
r当量で35程度のものである。又C,N量が低いが、
C+N量で〜300ppm程度ではNbやTIでC,N
を安定化゛   して耐食性を高めている。これらのス
テンレス鋼の耐食性という点に関しては従来より多数研
究され、例えば5tretcher、 M、A、 Co
rrosion 83 eA70.April(198
3)K詳細に述べられている。
(発明が解決しようとする問題点) これらの高Cr・高Mo 7エライト系ステンレス鋼は
製造工程上脆化が大きく、CCスラブやCCスラブを分
塊圧延した後のスラブの取扱い中に割れを発生する置き
割れ現象を経験した。又熱延コイルの巻取り中に脆化し
、巻きもどし時破断する事例を経験した。しかしこれら
の現象についてはほとんど研究がなされておらず、製造
法が不明である。
(問題点を解決するための手段) このため本発明者等はこのフェライト系ステンレス鋼の
製造法を確立するため種々の研究をおこなった結果、以
下に述べる要旨の製造法を完成した。すなわち鋼中のC
,Nを極力低く抑えると共に、必要最少限のTIやNb
を添加して、粒界腐食や溶接部の孔食抵抗を確保する。
CC鋳片や分塊圧延を加えたスラブは冷却に際し、60
0℃以下までは空冷あるいは空冷以上の冷却速度で冷却
する。
これらのスラブは熱間圧延時K1100℃以上で加熱し
、熱間圧延を800℃以上で終了後、ランナツトテーブ
ル上で注水して強制冷却を施し、脆化域を急冷すること
でホットコイルの脆化を最少限にとどめ、550℃以下
の低温捲取を行なうことで靭性を確保し、通常の冷間圧
延工程で冷間圧延可能なフェライト系ステンレス鋼の製
造法を確立した。
以下に本発明の製造法−について詳細に述べる。
第1図は、25 Cr −4Ni −4Mo −0,4
Nbを主成分とし、C+Nを種々に変えた小鋼塊を実験
室で溶解し、1170tl:に加熱後、5■厚に熱間圧
延し、圧延終了温度を800℃以上とし、その後種々の
巻取温度まで水冷し、巻取りのシミレージ冒ンとして、
巻取り温度に1 hr像保持後炉冷(20℃/ hr 
) L、た材料について、20℃におけるシャルピー衝
撃試験を行なった結果(図中○内数字で衝撃値kg −
m /32を示す)を示している。
C+Nが160 ppm以下程度でも、800℃で巻取
り、1時間保持後、炉冷した材料では室温の衝撃値が0
.2 kg−mlα2で極めて脆化している。巻取温度
が低下するにつれて脆化の程度は小さくなり550℃程
度になると2kg−m732以上となりて冷間工程での
取扱いが可能な値を示すようになる。
−万〇+Nが高い、例えばC+N=400 ppmの材
料においても550℃以下で巻取れば2kll−m^2
以上の衝撃値を確保することが出来るが、C+Nが50
0 ppmを超えると脆化が大きくなる。
第2図は、25 Cr −5Ni −3,5Mo −0
,3NbでC−)−N=200 ppmの鋼材料につい
て、同様に巻取り温度を350℃から600℃まで変え
た場合の衝撃値を示している。低温巻取り程良好である
が、600℃以上の巻取り温度の材料では脆化が大きく
、衝撃試験温度が150℃でも全く脆化している。これ
らの巻取り材の組織検鏡の結果は第3図の通りで、巻取
り温度が550℃′以下(図中(1) 450℃巻取、
(2)500℃巻取)では、脆化原因であるLaマas
相がほとんど現われずNb(cN)M2O(((Fe 
CrNI NbMo )6C) )が多く見られるが、
600℃以上(図中(3) 600℃巻取、(4) 6
50℃巻取)においては析出物の様子が−変し、析出物
の量が非常に多く、Fa 2 (Nb p Mo )よ
りなるLaマ・8相が粒界に析出する。
これらの結果から、高Cr・高Mo 7エライト系ステ
ンレス鋼は550℃以上の高温においてはLavas相
の析出が顕著で特VC800℃での脆化が顕著なことが
判明した。
したがって製造時においては、スラブ冷却中に800℃
にピークを有する脆化を回避して冷却すると共に、熱間
圧延後の巻取り時の徐冷時に脆化を回避する工夫が必要
なことが判明した。
本発明者等はこれらの課題について、次のような方法で
解決した。
高Cr 、高Mo系のCC鋳片やCC鋳片を分塊圧延し
たスラブ、あるいは鋼塊を分塊圧延した後のスラブの冷
却においては、800℃に存在するLav@s相析出域
の冷却を速くして析出を極力抑制する方向で検討した。
その結果、これらスラブの冷却において、600℃以下
までスラブを空冷あるいは空冷以上で冷却することで可
能となることが判明した。次いで熱間圧延に際しては上
記スラブを加熱炉で1100℃以上に加熱して析出物を
溶体化させ、スラブ中に存在する第2相粒子を固溶化し
たのち、通常の熱延をおこなう。この圧延は800℃以
上で終了し、圧延直後より水冷して、800℃に析出ノ
ーズのあるLavas相の析出を防止し、該熱延銅帯t
−550℃以下で巻取り、捲取完了後の復熱や徐冷中に
おいてもLavas相等の金属間化合物や炭化物の形成
を阻止して脆化を防止し、靭性を得るものである。また
熱延コイルを捲取後出来れば30分以内に水中に浸漬す
ることで冷却速度を早めてさらに靭性の向上を計ること
が出来る。
以上の現象については更にラボ 実験で成分系を広げて
検討したが、次の成分系において成立することが判った
Cr:20%〜50%(重量%) Mo:2チル6% N1: 0 N8チ C:  0.04%以下 、N:0.03%以下Nb又
はT1 1種又は28!で0.8%以下0:0.01チ
以下 Si:2チ以下 Mn:2%以下 S:0.003−以下 P:0.04%以下 紅やCa等の脱酸成分0.06%以下 次に本発明の鋼成分範囲を限定した理由について説明す
る。
本鋼種のように海水環境で使用可能なフェライト系ステ
ンレス鋼は耐海水性の点から高Crでかつ高Me鋼であ
ることが必要で、 Creq(=%Cr+3×%Mo)を30%以上とする
必要がある。
又耐食性と靭性の点から鋼成分中の不純物であるC、N
、O,S、等を極力低減することが必要である。特にC
とNiが多いと炭窒化物を形成しやすく、靭性を低下さ
せると同時に、粒界腐食を起こしやすくなり、有害元素
であり、更に第1図に示した通り製造性の点からも低い
方が望ましく、C+NでO,OS*以下に制限した。更
に0も可能な限り低くすることが望ましく、0.01%
以下とした。
Nb 、 TIは添加することにより、C,Nを固定し
、゛靭性向上と粒界腐食防止に有効な元素であるが、過
剰に添加すると固溶Nb 、 Ti量が増えLaves
相等の脆化相が析出するので極力少ない方が望ましく、
1種又は2種で上限を0.8%以下とした。
Niは靭性向上に有効であり、8%以下で添加すること
が出来る。
(実施例) 以下に本発明の実施例について説明する。
溶製は転炉とVOD炉を用い、脱炭、脱Nを十分おこな
って溶製した。成分は表1に示す。
これらはCC鋳片とし、500℃まで空冷し切断後分塊
圧延用の加熱炉に装入し分塊圧延スラブとした。又CC
鋳片は500℃まで空冷し、その後は徐冷ピットで冷却
した。その後熱延加熱炉に装入し、1170℃に10分
以上加熱し通常通り熱間圧延し、850℃で最終スタン
ドを出た後水冷して、巻取り温度を550℃以下で35
0℃まで実施した。その後コイルを冷間精整を経て焼鈍
、酸洗し、冷間圧延後、最終焼鈍、酸洗して冷延鋼板と
した。このようKして本発明法によれば高Cr・高Mo
 7エライト系ステンレス鋼薄板を製造することが出来
た。比較例として過去に失敗した事例を表2に示した。
(発明の効果) 以上、述べたように本発明法によれば高Or 。
高Mo系の7エライト系ステンレス鋼の製造工程中での
靭性劣化を防ぐことができ、冷間圧延工程におけるホッ
トコイルの破損を起こすことなく大規模で安定製造が可
能となり、安価な耐海水ステンレス鋼板や、溶接鋼管を
製造することが可能となりた0
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼成分の(C+N)量と捲取温度とシャルピー
衝撃値との関係を示す図、第2図は鋼成分(C十N)量
を一定にした際の捲取温度とシャルピー衝撃値の関係を
示す図、第3図は巻取り材の金属組織を示す顕微鏡写真
図である。 第1図 C+N  CpplrO 第2図 4を丁wシ量度CaC) 第3図 (X5000) (x5000) IJm 第8図 (xsooo) (x5o00) ;

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C+N:0.05%以下、O:0.01%以下、
    Cr eq(=%Cr+3×%Mo):30%以上、N
    b、Tiの1種又は2種:0.8%以下を主要成分とす
    るフェライト系ステンレス鋼スラブを鋳造温度、又は分
    塊圧延温度から600℃以下まで空冷又は空冷以上の冷
    却速度で冷却し、次いで、該スラブを1100℃以上に
    加熱した後、熱間圧延し、熱間圧延終了後、注水による
    急冷を施して550℃以下で捲き取り、常法の冷間圧延
    工程にて製造することを特徴とする耐海水ステンレス鋼
    板の製造方法。
  2. (2)C+N:0.05%以下、O:0.01%以下、
    Cr eq(=%Cr+3×%Mo):30%以上、N
    b、Tiの1種又は2種:0.8%以下、Ni:8%以
    下を主要成分とするフェライト系ステンレス鋼スラブを
    鋳造温度、又は分塊圧延温度から600℃以下まで空冷
    又は空冷以上の冷却速度で冷却し、次いで、該スラブを
    1100℃以上に加熱した後、熱間圧延し、熱間圧延終
    了後、注水による急冷を施して550℃以下で捲き取り
    、常法の冷間圧延工程にて製造することを特徴とする耐
    海水ステンレス鋼板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4883544A (en) * 1987-12-12 1989-11-28 Nippon Steel Corporation Process for preparation of austenitic stainless steel having excellent seawater resistance
JP4560994B2 (ja) * 2001-05-24 2010-10-13 Jfeスチール株式会社 建築・土木構造用Cr含有鋼板およびその製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5471030A (en) * 1977-08-17 1979-06-07 Graenges Nyby Ab Production of sheet or strip from stabilized ferrite stainless chromiummmolybdenummnickel steel

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