JPS6152351A - 極低温耐力、靭性に優れた構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
極低温耐力、靭性に優れた構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPS6152351A JPS6152351A JP59172684A JP17268484A JPS6152351A JP S6152351 A JPS6152351 A JP S6152351A JP 59172684 A JP59172684 A JP 59172684A JP 17268484 A JP17268484 A JP 17268484A JP S6152351 A JPS6152351 A JP S6152351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- toughness
- austenitic stainless
- yield strength
- less
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 14
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 6
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000004078 cryogenic material Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- 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。
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）
本発明は極低温構造用オーステナイト系ステンレス鋼に
係シ、特に液体ヘリウム温度（４°Ｋ）からＬＮＧ温度
（１１１’Ｋ）に至る極低温で使用する、耐力靭性共に
優れた安定オーステナイト系ステンレス鋼に関するもの
である。
係シ、特に液体ヘリウム温度（４°Ｋ）からＬＮＧ温度
（１１１’Ｋ）に至る極低温で使用する、耐力靭性共に
優れた安定オーステナイト系ステンレス鋼に関するもの
である。
（従来の技術）
極低温で使用される材料の需要は、 ＬＮＧのタンク、
配管、液体水素を燃料とするロケット等の容器、液体ヘ
リウム温度で使用しなければならない超電導磁石用構造
材料等、エネルギーの転換とも相俟って、年々増加の傾
向にアシ、近い将来には核融合装置、リニアモータカー
、超電導発電機等に飛躍的需要増加が見込まれる。
配管、液体水素を燃料とするロケット等の容器、液体ヘ
リウム温度で使用しなければならない超電導磁石用構造
材料等、エネルギーの転換とも相俟って、年々増加の傾
向にアシ、近い将来には核融合装置、リニアモータカー
、超電導発電機等に飛躍的需要増加が見込まれる。
極低温で使用される材料の必要特性としては、まず安全
面から使用温度で脆性破壊を起さないことが挙げられ、
ついで、高強度、特に高耐力、さらに、超電導等磁石用
材料として使用する場合には、非磁性であることが挙け
られる。
面から使用温度で脆性破壊を起さないことが挙げられ、
ついで、高強度、特に高耐力、さらに、超電導等磁石用
材料として使用する場合には、非磁性であることが挙け
られる。
オーステナイト系ステンレス鋼は、極低温に至るまで延
性を保つだめ、低温用材料としての可能性があシ、従来
からいくつかの用途に用いられている。しかしながら、
オーステナイト系ステンレス鋼は、低温での耐力が低い
という欠点があシ、構造用材料として線、強度の点から
充分とはいえない。
性を保つだめ、低温用材料としての可能性があシ、従来
からいくつかの用途に用いられている。しかしながら、
オーステナイト系ステンレス鋼は、低温での耐力が低い
という欠点があシ、構造用材料として線、強度の点から
充分とはいえない。
この低耐力を改善するだめの、最も効果的な手段として
Ｎの添加があることは、従来よシ良く知られておシ、含
窒素オーステナイト系ステンレス鋼として実用に供され
ている。耐力の増加度は、Ｎ量が多いほど大きく、また
温度が低くなるほど大になるが、Ｎ添加にょシ、低温の
靭性が劣化する欠点があるとされ、せいぜいＮ量が０．
２０％以下のものが極低温用として、５ＵＳ３０４ＬＮ
、 ５ＵＳ３１６ＬＮなどの名称で実用化されている
に過ぎない。しかしながら、この程度のＮ添加量では、
極低温で要求される高耐力は得られないので、最近では
他の鋼種、たとえば高マンガン・オーステナイト鋼など
が極低温用材料の有力な候補として脚光を浴びるように
なって来た。したがって、４°Ｋにおいて１０００１０
０Ｏメガ／４’スカル）以上の高耐力とＶノツチシャル
ピー試験でのエネルギー吸収値１００Ｊ（ジュール）以
上の高靭性を有し、しかも完全に非磁性である安定オー
ステナイト系ステンレス鋼の開発が強く望まれている次
第である。
Ｎの添加があることは、従来よシ良く知られておシ、含
窒素オーステナイト系ステンレス鋼として実用に供され
ている。耐力の増加度は、Ｎ量が多いほど大きく、また
温度が低くなるほど大になるが、Ｎ添加にょシ、低温の
靭性が劣化する欠点があるとされ、せいぜいＮ量が０．
２０％以下のものが極低温用として、５ＵＳ３０４ＬＮ
、 ５ＵＳ３１６ＬＮなどの名称で実用化されている
に過ぎない。しかしながら、この程度のＮ添加量では、
極低温で要求される高耐力は得られないので、最近では
他の鋼種、たとえば高マンガン・オーステナイト鋼など
が極低温用材料の有力な候補として脚光を浴びるように
なって来た。したがって、４°Ｋにおいて１０００１０
０Ｏメガ／４’スカル）以上の高耐力とＶノツチシャル
ピー試験でのエネルギー吸収値１００Ｊ（ジュール）以
上の高靭性を有し、しかも完全に非磁性である安定オー
ステナイト系ステンレス鋼の開発が強く望まれている次
第である。
ここで、第１図は、Ｃ：０．０２％、Ｓｉ：０．８％、
Ｍｎ ： ０．５％、Ｃｒ：２５％、Ｎｉ：１３％の成
分をもっオーステナ・イト系ステンレス鋼におけるＮ量
と０．２チ耐力との関係を示したものである。同図から
明らかなように、４°Ｋにおいて１００１００Ｏ以上の
耐力を得ようとするならば少なくとも０．２０％以上の
Ｎ添加を必要とすることがわかる。Ｎを更に増加するこ
とによ）、低温の耐力は更に上昇するが、Ｎの溶解度に
限度があシ、オーステナイト系ステンレス鋼においては
Ｃｒ量が２０％の場合で、Ｎの固溶限は０．２％、２５
％でＱ、３チ程度となる。したがって４°にで１００１
００Ｏ以上の耐力を有する高窒素ステンレス鋼を得よう
とするならば、Ｃｒ量は２０％以上が必要である。この
ようにＮを大量に添加することによシ、極低温用構造材
料に必要な耐力が確保できることは、公知の事実である
が、Ｎの添加によシ、低温での靭性値が急激に低下し、
材料が脆化するため、実用に供すること虹難しいとされ
て来た。
Ｍｎ ： ０．５％、Ｃｒ：２５％、Ｎｉ：１３％の成
分をもっオーステナ・イト系ステンレス鋼におけるＮ量
と０．２チ耐力との関係を示したものである。同図から
明らかなように、４°Ｋにおいて１００１００Ｏ以上の
耐力を得ようとするならば少なくとも０．２０％以上の
Ｎ添加を必要とすることがわかる。Ｎを更に増加するこ
とによ）、低温の耐力は更に上昇するが、Ｎの溶解度に
限度があシ、オーステナイト系ステンレス鋼においては
Ｃｒ量が２０％の場合で、Ｎの固溶限は０．２％、２５
％でＱ、３チ程度となる。したがって４°にで１００１
００Ｏ以上の耐力を有する高窒素ステンレス鋼を得よう
とするならば、Ｃｒ量は２０％以上が必要である。この
ようにＮを大量に添加することによシ、極低温用構造材
料に必要な耐力が確保できることは、公知の事実である
が、Ｎの添加によシ、低温での靭性値が急激に低下し、
材料が脆化するため、実用に供すること虹難しいとされ
て来た。
なおＮを高めに添加したオーステナイト系ステンレス鋼
については先に特公昭５４−２４３６４号公報によって
提案され九〇 ０．００１〜０．２０％、 Ｓｉ Ｏ，
１〜６．０％、Ｍｎ ０．１〜１０．０％、Ｃｒ １５
．０〜３５．０％、Ｎｉ３．５〜２２．０％、Ｍｏ ０
．０１〜６．０％、ＮＯ，００１−０，５％を基本成分
とし且つＣｒ＋Ｎｉ＋Ｍｏ＋Ｓｉ≧２２．５％としＡｌ
Ｏ，０１〜０．０７ ％、Ｃａ ０．００１〜０．０２
％を必須とする鋼が知られているが、同調は熱間加工
性が良く地疵が発生せず且つ海水中での耐孔食性や８ｏ
ｏ℃近傍での耐熱性を期待して開発されたものであって
、前記のような４″Ｋにも達する極低温における構造材
料としての検討は行なわれていなかった。
については先に特公昭５４−２４３６４号公報によって
提案され九〇 ０．００１〜０．２０％、 Ｓｉ Ｏ，
１〜６．０％、Ｍｎ ０．１〜１０．０％、Ｃｒ １５
．０〜３５．０％、Ｎｉ３．５〜２２．０％、Ｍｏ ０
．０１〜６．０％、ＮＯ，００１−０，５％を基本成分
とし且つＣｒ＋Ｎｉ＋Ｍｏ＋Ｓｉ≧２２．５％としＡｌ
Ｏ，０１〜０．０７ ％、Ｃａ ０．００１〜０．０２
％を必須とする鋼が知られているが、同調は熱間加工
性が良く地疵が発生せず且つ海水中での耐孔食性や８ｏ
ｏ℃近傍での耐熱性を期待して開発されたものであって
、前記のような４″Ｋにも達する極低温における構造材
料としての検討は行なわれていなかった。
そこで本発明者らの一部はこれらの点に鑑み、重量％で
Ｃ０，０５％以下、ＮＯ１２〜０．５０％、ｓＢ、ｏチ
以下、Ｍｎ４．０％以下、Ｃｒ２Ｏ〜３５％、Ｎ１８〜
２５％を含有し、残部が実質的にＦｅであり、且つ非金
属介在物量が、清浄度０，１チ以下である極低温構造用
オーステナイト系ステンレス鋼を特願昭５８−１１８８
８０号によシ既に提案している。このステンレス鋼は液
体ヘリウム温度（４°Ｋ）からＬＮＧ温度（１１１°Ｋ
）に至る極低温における耐力靭性共に優れた性質を有し
、極低温用構造材料として使用する場合必要とする特性
を具備している。
Ｃ０，０５％以下、ＮＯ１２〜０．５０％、ｓＢ、ｏチ
以下、Ｍｎ４．０％以下、Ｃｒ２Ｏ〜３５％、Ｎ１８〜
２５％を含有し、残部が実質的にＦｅであり、且つ非金
属介在物量が、清浄度０，１チ以下である極低温構造用
オーステナイト系ステンレス鋼を特願昭５８−１１８８
８０号によシ既に提案している。このステンレス鋼は液
体ヘリウム温度（４°Ｋ）からＬＮＧ温度（１１１°Ｋ
）に至る極低温における耐力靭性共に優れた性質を有し
、極低温用構造材料として使用する場合必要とする特性
を具備している。
（発明が解決しようとする問題点）
ところでこの必要特性を検討の結果これらの特性の内で
も特に、極低温用構造材料に要求される低温での耐力は
４°にで１００１００Ｏ以上にしＶノツチシャルピー試
験でのエネルギー吸収値１００Ｊ以上での高靭性のレベ
ルにまで向上せしめる事が鋼構造物の安全性および使用
寿命の見地から非常に好ましいという結論を得た。
も特に、極低温用構造材料に要求される低温での耐力は
４°にで１００１００Ｏ以上にしＶノツチシャルピー試
験でのエネルギー吸収値１００Ｊ以上での高靭性のレベ
ルにまで向上せしめる事が鋼構造物の安全性および使用
寿命の見地から非常に好ましいという結論を得た。
そこで本発明者等の一部は前述のＮを含むＮ１−Ｃｒ系
オーステナイト系ステンレス鋼についてさらに数多くの
実験を行った結果、極低温での靭性を劣化させるのは非
金属介在物や析出物の内でも特にＡｌを含む酸化物介在
物および析出物であること、従ってＡｌ量を極力低減し
たシ熱処理によシ析出Ａｌを固溶Ａｌにすれば、極低温
での靭性が改善されることがっＡｌとＮの割合Ｎ／Ａｌ
の原子比が大きいほど低温靭性に有利であることなどを
見出した。さらにまた電子顕微鏡やＥＤＸ 、介在物分
析などミクロ調査の結果から低温衝撃靭性はＡｌ２０．
やＡｌＮが多いほど低くとくに大聖のもの、形状が角ば
りたもの、細長いものは球状介在物に比べ好ましくない
ことを実験的に確認した。
オーステナイト系ステンレス鋼についてさらに数多くの
実験を行った結果、極低温での靭性を劣化させるのは非
金属介在物や析出物の内でも特にＡｌを含む酸化物介在
物および析出物であること、従ってＡｌ量を極力低減し
たシ熱処理によシ析出Ａｌを固溶Ａｌにすれば、極低温
での靭性が改善されることがっＡｌとＮの割合Ｎ／Ａｌ
の原子比が大きいほど低温靭性に有利であることなどを
見出した。さらにまた電子顕微鏡やＥＤＸ 、介在物分
析などミクロ調査の結果から低温衝撃靭性はＡｌ２０．
やＡｌＮが多いほど低くとくに大聖のもの、形状が角ば
りたもの、細長いものは球状介在物に比べ好ましくない
ことを実験的に確認した。
本発明は先に提案した極低温用オーステナイトステンレ
ス鋼を以上の知見に基いて改良した結果得られたもので
あってその目的とするところは、極低温で一段と高耐力
、高靭性を有しかつ非磁性である極低温構造用安定オー
ステナイト系ステンレス鋼を提供するにある。
ス鋼を以上の知見に基いて改良した結果得られたもので
あってその目的とするところは、極低温で一段と高耐力
、高靭性を有しかつ非磁性である極低温構造用安定オー
ステナイト系ステンレス鋼を提供するにある。
（問題点を解決するだめの手段）
本発明の要旨とするところは、重量％でＣ：０．０５チ
以下、Ｎ：０．２０〜０．５０％、Ｓｉ：１．０チ以下
、Ｍｎ ： ４．０％以下、Ｃｒ：２０〜３５％、Ｎｉ
： ８〜２５ ％、全Ａｌ：０．０７％以下を含有し
、且つＮとＡｌの割合が原子比で１０以上であシ残部が
実質的にＦｅでおることを特徴とする極低温耐力、靭性
に優れた構造用オーステナイト系ステンレス鋼にある。
以下、Ｎ：０．２０〜０．５０％、Ｓｉ：１．０チ以下
、Ｍｎ ： ４．０％以下、Ｃｒ：２０〜３５％、Ｎｉ
： ８〜２５ ％、全Ａｌ：０．０７％以下を含有し
、且つＮとＡｌの割合が原子比で１０以上であシ残部が
実質的にＦｅでおることを特徴とする極低温耐力、靭性
に優れた構造用オーステナイト系ステンレス鋼にある。
以下に本発明について詳細に説明する。
まず、Ｃはオーステナイト安定化元素ではあるが、Ｃｒ
と結合して炭化物を作シ易く、靭性劣化の原因となるの
で低く抑えるべきであ５．０．０５％以下とした。
と結合して炭化物を作シ易く、靭性劣化の原因となるの
で低く抑えるべきであ５．０．０５％以下とした。
次に、Ｎは低温での耐力確保のため少くとも０．２０チ
は必要である。Ｎ量は多いｔｌど耐力は大きくなるが、
Ｎを０．５０１超固溶状態で含むことは難しく、Ｎが析
出物の形で存在しても、低温耐力の増加にはｔ′＋！と
んと役に立たず、かえって靭性を劣化させるので、Ｎの
上限をｏ、ｓｏｓとした。
は必要である。Ｎ量は多いｔｌど耐力は大きくなるが、
Ｎを０．５０１超固溶状態で含むことは難しく、Ｎが析
出物の形で存在しても、低温耐力の増加にはｔ′＋！と
んと役に立たず、かえって靭性を劣化させるので、Ｎの
上限をｏ、ｓｏｓとした。
８１は、製鋼時における脱酸のために必要な元素である
が、フェライト安定化元素であ、９．１．０％を超える
と、安定オーステナイト組織を得にくくなるので、１．
０チ以下とした。
が、フェライト安定化元素であ、９．１．０％を超える
と、安定オーステナイト組織を得にくくなるので、１．
０チ以下とした。
Ｍｎは、Ｎの溶解度を大きくする作用があり、Ｎを多量
に添加する場合にきわめて有効な元素であるが、Ｃｒが
２０チ以上の鋼では、フェライト安定化元素であ、９．
４．０−を超えて含有すると、δフェライトが出やすく
なシ低温靭性を急激に劣化するので、含有量上限を４．
０チと定めた。
に添加する場合にきわめて有効な元素であるが、Ｃｒが
２０チ以上の鋼では、フェライト安定化元素であ、９．
４．０−を超えて含有すると、δフェライトが出やすく
なシ低温靭性を急激に劣化するので、含有量上限を４．
０チと定めた。
Ｃｒは、Ｎの固溶量と大きな関係があシ、Ｃｒ量が２０
チの時Ｎの固溶量は約０．２０優であり、Ｃｒが増加す
ると共にＮの固溶量も増加する。ただし、Ｃｒはフェラ
イト安定化元素であり、安定なオーステナイトを維持す
るためには、Ｃｒ量に見あってＮ１量を増加させねばな
らず、後述のようにＮｉがあまシ多くなると、極低温に
おいて強磁性を示すおそれがあるので、Ｃｒの添加量は
３５チが限度である。したがって本発明鋼のＣｒ量を２
０〜３５％と定めた。
チの時Ｎの固溶量は約０．２０優であり、Ｃｒが増加す
ると共にＮの固溶量も増加する。ただし、Ｃｒはフェラ
イト安定化元素であり、安定なオーステナイトを維持す
るためには、Ｃｒ量に見あってＮ１量を増加させねばな
らず、後述のようにＮｉがあまシ多くなると、極低温に
おいて強磁性を示すおそれがあるので、Ｃｒの添加量は
３５チが限度である。したがって本発明鋼のＣｒ量を２
０〜３５％と定めた。
Ｎ１は、オーステナイト安定化のために必要な元素であ
シＣｒとのバランスで決まるが、Ｎもまたオーステナイ
ト安定化元素であるため、Ｎを含まない一般の安定オー
ステナイトステンレス鋼はどの多量は必要としない。本
発明者らの試験結果によれは、低温でも安定なオーステ
ナイトを得るためには、本発明鋼では８チ以上のＮ１が
必要であり、Ｎｉが２５チを超えると、極低温において
、強磁性を帯びる危険性があるため、Ｎｉ量は８〜２５
ｑ６とした。
シＣｒとのバランスで決まるが、Ｎもまたオーステナイ
ト安定化元素であるため、Ｎを含まない一般の安定オー
ステナイトステンレス鋼はどの多量は必要としない。本
発明者らの試験結果によれは、低温でも安定なオーステ
ナイトを得るためには、本発明鋼では８チ以上のＮ１が
必要であり、Ｎｉが２５チを超えると、極低温において
、強磁性を帯びる危険性があるため、Ｎｉ量は８〜２５
ｑ６とした。
次に本発明において全Ａｌの含有量を０．０７％以下と
限定した理由は次の実験結果に基〈ものである。
限定した理由は次の実験結果に基〈ものである。
即ち第２図はｃ ： ｏ、ｏ ａ％、Ｎ ： ０．１５
〜０．５１％、８１０．８％、Ｍｎ１．０％、Ｃｒ ２
５ ％、Ｎｉ １３ ％の成分を持つ鋼においてＡｌ量
と７７°におよび４°ＫにおけるＪＩＳ ４号衝撃試験
片によるＶノツチシャルピー衝撃吸収エネルギー値との
関係を示すものである。同図から明らかなようにＡｌ量
は衝撃吸収エネルギー値と大きな相関を有し、４°Ｋに
おいても１００５以上の十分な靭性を得ようとするには
Ａｌ量を０．０７％以下に抑える必要があることが判る
。すなわちＡｌ量が０．０７％を超えると４°Ｋにおけ
る衝撃吸収エネルギー値が１００Ｊに達しないという不
都合を生ずる。よってＡｌ量は０．０７％以下に限定す
る必要がある。
〜０．５１％、８１０．８％、Ｍｎ１．０％、Ｃｒ ２
５ ％、Ｎｉ １３ ％の成分を持つ鋼においてＡｌ量
と７７°におよび４°ＫにおけるＪＩＳ ４号衝撃試験
片によるＶノツチシャルピー衝撃吸収エネルギー値との
関係を示すものである。同図から明らかなようにＡｌ量
は衝撃吸収エネルギー値と大きな相関を有し、４°Ｋに
おいても１００５以上の十分な靭性を得ようとするには
Ａｌ量を０．０７％以下に抑える必要があることが判る
。すなわちＡｌ量が０．０７％を超えると４°Ｋにおけ
る衝撃吸収エネルギー値が１００Ｊに達しないという不
都合を生ずる。よってＡｌ量は０．０７％以下に限定す
る必要がある。
さらに、本発明においてはＮ／Ａｌの原子比を１０以上
とすることを極めて重要な骨子の一つとするものである
。即ち、第３図は第２図と同一成分範囲の合金について
ｈｔとＮの割合Ｎ／Ａｌの原子比を４°にの衝撃吸収エ
ネルギーとの関係を示したものであるが第３図から明ら
かな如く、衝撃、吸収エネルギー値を１００５以上にす
るためにはＮ／Ａｌ値を１０以上にすることが必須であ
ることが判る。
とすることを極めて重要な骨子の一つとするものである
。即ち、第３図は第２図と同一成分範囲の合金について
ｈｔとＮの割合Ｎ／Ａｌの原子比を４°にの衝撃吸収エ
ネルギーとの関係を示したものであるが第３図から明ら
かな如く、衝撃、吸収エネルギー値を１００５以上にす
るためにはＮ／Ａｌ値を１０以上にすることが必須であ
ることが判る。
以上述べた以外の元素については、介在物、析出物生成
の原因となるため、できるだけ低く抑えることかのぞま
しい。なおこの場合清浄度としては０．１％以下である
ことが有効である。
の原因となるため、できるだけ低く抑えることかのぞま
しい。なおこの場合清浄度としては０．１％以下である
ことが有効である。
次に本発明鋼の効果を実施例についてさらに具体的に述
べる。
べる。
実施例
供試鋼Ｎ０１１〜１６の化学成分を第１表に示した。同
表中ＮＯ，１〜１０までの鋼は本発明鋼であり、４°に
１７７°にのいずれの温度においても衝撃吸収エネルギ
ー値が高い。ＮＯ，１１〜１４及びＮｏ、 １６の材料
はいずれもＡｌ含有量が０．０７％超で本発明鋼の範囲
よシ多い。またＮｏ、 １３ 、ＮＯ，１５の材料はＣ
ｒが本発明の下限を下まわっておシまたＮＯ，１４の材
料はＮが本発明の上限を上まわっている。このため衝撃
吸収エネルギーがいずれも低い。しかもＮｏ、 １１〜
Ｎｏ、 １６の材料はＮ／Ａｌの原子比がいずれも１０
未満である。衝撃吸収エネルギーの低いのは主としてこ
の点に起因するものであることが明らかでおる。
表中ＮＯ，１〜１０までの鋼は本発明鋼であり、４°に
１７７°にのいずれの温度においても衝撃吸収エネルギ
ー値が高い。ＮＯ，１１〜１４及びＮｏ、 １６の材料
はいずれもＡｌ含有量が０．０７％超で本発明鋼の範囲
よシ多い。またＮｏ、 １３ 、ＮＯ，１５の材料はＣ
ｒが本発明の下限を下まわっておシまたＮＯ，１４の材
料はＮが本発明の上限を上まわっている。このため衝撃
吸収エネルギーがいずれも低い。しかもＮｏ、 １１〜
Ｎｏ、 １６の材料はＮ／Ａｌの原子比がいずれも１０
未満である。衝撃吸収エネルギーの低いのは主としてこ
の点に起因するものであることが明らかでおる。
（発明の効果）
以上の如く、本発明は極低温で一段と高耐力、−高靭性
を有しかつ非磁性である極低温構造用安定オーステナイ
ト系ステンレス鋼を提供するものであるから、産業上稗
益するところが極めて大である。
を有しかつ非磁性である極低温構造用安定オーステナイ
ト系ステンレス鋼を提供するものであるから、産業上稗
益するところが極めて大である。
第１図は４°に１７７°に、３００°Ｋにおける０、２
％耐力に及ぼすＮの影響を示す図、第２図は４°Ｋ、７
７°にの衝撃吸収エネルギーに及ぼすＡｌの影響を示す
図、第３図は４°にの衝撃吸収エネルギーに及ぼすＡｌ
とＮｔｖｗ子比Ｎ／Ａｌとの関係を示す図である。 Ａ／ （’／、） 第２図 Ａノ（％） 第３図 ／ １０ １０
θΔり一ノ（４（手比）
％耐力に及ぼすＮの影響を示す図、第２図は４°Ｋ、７
７°にの衝撃吸収エネルギーに及ぼすＡｌの影響を示す
図、第３図は４°にの衝撃吸収エネルギーに及ぼすＡｌ
とＮｔｖｗ子比Ｎ／Ａｌとの関係を示す図である。 Ａ／ （’／、） 第２図 Ａノ（％） 第３図 ／ １０ １０
θΔり一ノ（４（手比）
Claims (1)
- 重量％でＣ：０．０５％以下、Ｎ：０．２０〜０．５０
％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｃｒ：
２０〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、全Ａｌ：０．０７％
以下を含有し、且つＮとＡｌの割合が原子比で１０以上
であり、残部が実質的にＦｅであることを特徴とする極
低温耐力、靭性に優れた構造用オーステナイト系ステン
レス鋼。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172684A JPS6152351A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 極低温耐力、靭性に優れた構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| US06/765,927 US4675156A (en) | 1984-08-20 | 1985-08-15 | Structural austenitic stainless steel with superior proof stress and toughness at cryogenic temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172684A JPS6152351A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 極低温耐力、靭性に優れた構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152351A true JPS6152351A (ja) | 1986-03-15 |
| JPH0359971B2 JPH0359971B2 (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=15946441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59172684A Granted JPS6152351A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 極低温耐力、靭性に優れた構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4675156A (ja) |
| JP (1) | JPS6152351A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311383A (en) * | 1991-06-24 | 1994-05-10 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chucking mechanism for disk drive apparatus |
| US5581423A (en) * | 1991-06-24 | 1996-12-03 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chcuking mechanism for disk drive apparatus |
| US5648881A (en) * | 1991-06-24 | 1997-07-15 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chucking mechanism for disk drive apparatus |
| USRE37791E1 (en) * | 1991-06-24 | 2002-07-16 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chucking mechanism for disk drive apparatus |
| JP2007275903A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ステンレス鋼または高合金鋼の鋳造方法 |
| WO2008007572A1 (fr) | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | PLAQUE EN ACIER INOXYDABLE EN AUSTÉNITE ROULÉE AYANT UNE ÉPAISSEUR SUPÉRIEURE OU ÉGALE À 100 mm ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION DE CELLE-CI |
| WO2010074710A3 (en) * | 2008-12-16 | 2010-09-23 | L. E. Jones Company | Superaustenitic stainless steel and method of making and use thereof |
| JP2023517158A (ja) * | 2020-12-30 | 2023-04-24 | ポスコ カンパニー リミテッド | 非磁性オーステナイト系ステンレス鋼 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE465373B (sv) * | 1990-01-15 | 1991-09-02 | Avesta Ab | Austenitiskt rostfritt staal |
| US5393487A (en) * | 1993-08-17 | 1995-02-28 | J & L Specialty Products Corporation | Steel alloy having improved creep strength |
| US5514329A (en) * | 1994-06-27 | 1996-05-07 | Ingersoll-Dresser Pump Company | Cavitation resistant fluid impellers and method for making same |
| AT404027B (de) * | 1996-06-14 | 1998-07-27 | Boehler Edelstahl | Austenitische, korrosionsbeständige legierung, verwendung dieser legierung und amagnetisch geschweisster bauteil |
| US6352670B1 (en) | 2000-08-18 | 2002-03-05 | Ati Properties, Inc. | Oxidation and corrosion resistant austenitic stainless steel including molybdenum |
| US20020110476A1 (en) * | 2000-12-14 | 2002-08-15 | Maziasz Philip J. | Heat and corrosion resistant cast stainless steels with improved high temperature strength and ductility |
| JP2004124173A (ja) * | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Nippon Chuzo Kk | 非磁性オーステナイトステンレス鋳鋼およびその製造方法 |
| US20060243356A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-11-02 | Yuusuke Oikawa | Austenite-type stainless steel hot-rolling steel material with excellent corrosion resistance, proof-stress, and low-temperature toughness and production method thereof |
| US20070267107A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Thorsten Michler | Stable austenitic stainless steel for hydrogen storage vessels |
| US7985304B2 (en) * | 2007-04-19 | 2011-07-26 | Ati Properties, Inc. | Nickel-base alloys and articles made therefrom |
| JPWO2011040381A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2013-02-28 | 古河電気工業株式会社 | 超電導線材用基板、超電導線材及び超電導線材の製造方法 |
| JP6354592B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2018-07-11 | セイコーエプソン株式会社 | 粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末および焼結体 |
| EP3615876A1 (en) * | 2017-04-28 | 2020-03-04 | Sandvik Intellectual Property AB | Austenitic stainless steel tube material in an lng vaporiser |
| KR102015510B1 (ko) * | 2017-12-06 | 2019-08-28 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| US11193190B2 (en) | 2018-01-25 | 2021-12-07 | Ut-Battelle, Llc | Low-cost cast creep-resistant austenitic stainless steels that form alumina for high temperature oxidation resistance |
| KR102173302B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2020-11-03 | 주식회사 포스코 | 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| KR102173303B1 (ko) * | 2018-11-13 | 2020-11-03 | 주식회사 포스코 | 고강도 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| US20230047414A1 (en) * | 2020-01-09 | 2023-02-16 | Nippon Steel Stainless Steel Corporation | Austenitic stainless steel material |
| FR3124804B1 (fr) * | 2021-06-30 | 2023-11-10 | Association Pour La Rech Et Le Developpement Des Methodes Et Processus Industriels Armines | Acier inoxydable austénitique |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954493A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-29 | Hitachi Ltd | 極低温用溶接構造物 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4172716A (en) * | 1973-05-04 | 1979-10-30 | Nippon Steel Corporation | Stainless steel having excellent pitting corrosion resistance and hot workabilities |
| JPS5213276B2 (ja) * | 1973-06-02 | 1977-04-13 | ||
| JPS5118916A (ja) * | 1974-08-09 | 1976-02-14 | Nippon Steel Corp | Teionjinseinosugureta oosutenaitokono seizoho |
| JPS58193347A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-11 | Kawasaki Steel Corp | 極低温特性にすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS5964752A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接性と高温強度に優れたオ−ステナイト鋼 |
-
1984
- 1984-08-20 JP JP59172684A patent/JPS6152351A/ja active Granted
-
1985
- 1985-08-15 US US06/765,927 patent/US4675156A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954493A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-29 | Hitachi Ltd | 極低温用溶接構造物 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311383A (en) * | 1991-06-24 | 1994-05-10 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chucking mechanism for disk drive apparatus |
| US5581423A (en) * | 1991-06-24 | 1996-12-03 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chcuking mechanism for disk drive apparatus |
| US5648881A (en) * | 1991-06-24 | 1997-07-15 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chucking mechanism for disk drive apparatus |
| USRE37791E1 (en) * | 1991-06-24 | 2002-07-16 | Seiko Epson Corporation | Disk driving motor and chucking mechanism for disk drive apparatus |
| JP2007275903A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ステンレス鋼または高合金鋼の鋳造方法 |
| WO2008007572A1 (fr) | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | PLAQUE EN ACIER INOXYDABLE EN AUSTÉNITE ROULÉE AYANT UNE ÉPAISSEUR SUPÉRIEURE OU ÉGALE À 100 mm ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION DE CELLE-CI |
| WO2010074710A3 (en) * | 2008-12-16 | 2010-09-23 | L. E. Jones Company | Superaustenitic stainless steel and method of making and use thereof |
| US8430075B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-04-30 | L.E. Jones Company | Superaustenitic stainless steel and method of making and use thereof |
| JP2023517158A (ja) * | 2020-12-30 | 2023-04-24 | ポスコ カンパニー リミテッド | 非磁性オーステナイト系ステンレス鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0359971B2 (ja) | 1991-09-12 |
| US4675156A (en) | 1987-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6152351A (ja) | 極低温耐力、靭性に優れた構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| CA1100789A (en) | High strength, austenitic, non-magnetic alloy | |
| JPS5942068B2 (ja) | 極低温用高マンガン非磁性鋼 | |
| JPS6013063A (ja) | 極低温構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPH0542493B2 (ja) | ||
| JPS6145697B2 (ja) | ||
| KR102004654B1 (ko) | 극저온 인성이 우수한 알루미늄 첨가 오스테나이트계 경량 고망간강 및 그의 제조방법 | |
| JPS609862A (ja) | 極低温構造用オ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP3832221B2 (ja) | 構造用高耐食低熱膨張合金 | |
| JPH0215148A (ja) | 耐食性に優れた高Ｍｎ非磁性鋼 | |
| EP2313537B1 (en) | Austenitic alloy for cryogenic applications | |
| Horiuchi et al. | Cryogenic Fe-Mn Austenitic Steels | |
| Masumoto et al. | Development of a high-strength high-manganese stainless steel for cryogenic use | |
| JPH0368101B2 (ja) | ||
| US4882124A (en) | Alloys having excellent erosion resistance | |
| JPS6070166A (ja) | 耐クリ−プ耐酸化性低合金鋼 | |
| JPS626632B2 (ja) | ||
| JP3676477B2 (ja) | 複合磁性部材およびその製造方法 | |
| JPS59179766A (ja) | 極低温用高強度高耐食性非磁性鋼 | |
| JPS60228655A (ja) | 耐水素誘起割れ性にすぐれた鋼材 | |
| JPS6043469A (ja) | 低温用高マンガン非磁性鋼 | |
| KR870001418B1 (ko) | 극저온 재료용 Fe-Mn-Al-C-(Ti, V, Nb) 합금 | |
| KR20230078330A (ko) | 우수한 저온충격인성 및 파괴인성을 갖는 용접 와이어 | |
| JPS58193347A (ja) | 極低温特性にすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPS61143563A (ja) | 耐錆性極低温用高マンガン強靭鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |