JPS6167757A - 耐酸化性の優れたクロム鋼 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は７００℃程度の温度域で耐酸化性の優れている
クロム鋼に関する。

（従来技術） 触媒コンバータ、マフラー、排気管などの自動車排ガス
系や暖房用ストーブの燃焼カス系などの部材に使用する
材料は、使用環境として杷定される７００℃程度の温度
域での耐熱性、と（に耐酸化性の優れていることが要求
さハている。

従来これらの用途に対する材料としては普通鋼やアルミ
ナイズド鋼が多く便用され、とＩｃはＡｌ５Ｉ４］０鋼
のようなステンレス鋼も使用されている。

（発明が解決しようとてる間順点） しかしながら普通鋼に耐酸化性が劣るため、普通鋼を使
用［７た場合短期間に大人Ｃとがン）いてし筐うという
問題が冴）つた。これに対してアルミナイズド鋼に耐酸
化性に優れたＡ　Ｉ　　ｂ　＋めっき層に仮構されてい
るので、普通鋼に比べると耐久性は著し７く長いもので
あったが、部材への加工や溶接の際に加工部のめつき層
にクランクが生じたり、溶接の際に溶接部のめつきＪ−
が損傷されて地鉄が［８１出した９するたわ、加工部や
溶接部の耐酸化性が劣るという問題がおった。

ステンレス鋼の場合普通鋼やアルミナイズド鋼のような
問題汀なかったがＯｒなどの合金元素會多童に営んでい
るため、普通鋼やアルミナイズド鋼に比べると価格が著
しく高いという問題があった。

（問題点ケ解決するための技術手段） 本発明者らは７００℃程度の温度域で耐酸化性會有し、
しかも価格が低Ｈな材料？開発すべく、クロム鋼に着目
して種々実験７行った結果、Ｃｒｔ２．０％？超え８．
０％禾ｆｌにして、Ｃｒ、ＳｉＨよびＰ？適切にバラン
スさせれば、耐酸化性會普通鋼の３倍（酸化増量でｌ／
３以下）からＡｌ５Ｉ　４１０鋼と同等にできろことを
見出したのである。

丁なわち本発明者らは耐酸化性に優れた安価なりロム鋼
として、重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：２．０
％以下、Ｍｎ　：　０．５％以下、Ｃｒ：２．０％會超
え８０％未満、Ｐ：０．１４％以下、残部がＦｅＢよび
不可避的不純物よりなる鋼であって、下式に示すパラメ
ーターＩＤＯ値が３０以上でめるクロム鋼の開発に成功
Ｅ−だ。

ＩＩ）＝７，５ｘ［％Ｃｒ　　］−５，ＯＸ［％Ｃｒ　
　］　×　Ｃ％ＳｉＪ　十４５．ＯＸ〔％Ｓｉ、）＋５
５Ｘ［％ＰＩ−２０ 本発明鋼はＣｒ含肩菫が最大８．０％未満のＦｅ　−Ｃ
ｒ　−８ｉ−Ｐ系耐熱合金鋼であるので、Ｃｒ　ｔ７１
　Ｌ　５〜１３．５％＠ＭするＡ１８１４１０ｇＮ４よ
り成分的に安価であるほか、ＰＩＩ″最大０，１４％言
肩させてもよいので、通常クロム鋼の溶製時必要とされ
る脱燐精錬もしくは脱燐の目的に行う溶銑予備処理を省
略することもでき、製鋼工程的にも安価となること？！
″特徴としている。

以下本発明鋼の成分駆足理由ｋ　’ｆｒｔ？明する。

Ｃは宮有せの増加とともに加工性、溶接性？損うほか、
Ｃｒ炭炭化物影形成〜で耐酸化性に有効なＣｒ量量減減
少せ、る。このためＣ含有量は少ない万がよいが、０．
（ｌｆｉ％以下であればこれらの問題はなく、かつ脱炭
工程のコストアップも問題にならないので％　０．０６
％以下とした。

Ｓｉは緻ｔＰＪな酸化物の保獲皮膜會形成して耐酸化荘
？向上させるので添加蓋に多い程好ましいが、２．０％
を超えると鋼が硬化して加工性が劣化するほか、溶接性
も損われるので、２．０％以下とした。

Ｍｎに製鋼の際脱酸剤として添加するが、０５％？超え
ると耐酸化性葡劣化するので、０．５％以下とした。し
かしこのＭｎは鋼の赤熱脆性防止會はかるの［０，２％
以上にするのが好ましい。

Ｃｒは別およびＰとともに耐酸化性？改善する元系で、
添加効果を発揮させるには少くとも２．０％紫超える曽
添加する必要がある。しかし添加量が８．０％［す上に
なると改善効果は飽和し、しかも加工性の劣化およびコ
ストアップｒ招くので、添加ｔＬｒ１２．０％？超え８
．０％未満とした。

Ｐは耐酸化性ｒ向上させるので、添加針が多い程耐酸化
性汀向上″ｆる。しかｌ、　０．１４％會超えるｔ添加
しても添加効果は飽和し、かつ鋼も硬化して冷間加工性
が低下してし１う。このためＰに０．１４％４％以上た
。

本発明鋼は上述のように成分ケ制整することに、Ｊ：り
耐酸化性を同上させたものであるが、耐ば化性を普通鋼
の３倍以上にするには耐酸化性に大きな影響？与えるＣ
ｒ　、　Ｓｊ　ｋ５　、Ｊ：びＰの苫有蓋紫次式で定１
ろパラメーターＩＤＯ値で３０以上になるように調整す
る必要かめる。

１Ｄ＝７．５ｘ［％Ｃｒ　〕−５，Ｏｘ　Ｃ％Ｃｒｕｘ
（％Ｓ’　］±４５．ＯＸ〔％Ｓ＋　）＋５５．ＯＸ　
Ｃ％ｆ’、）−２０添付図面に鋼ケ大気雰囲気中で７０
０℃で連続２０時間加熱した後空冷するというサイクル
ｔ９サイクル施した後の酸化増量と上記パラメーターＩ
Ｄとの関係？示したもので、耐酸化性ケ普通鋼の３倍以
上（″ｒなわち酸化増量ケ普通鋼の／３以下）にするＫ
はノミラメ−ターＩＤの値會３０以上にする必要がある
。

例えば添付図面にプロットした点Ａ−Ｇは成分が第１表
に示す鋼であるが、成分的に本発明鋼と同一のものであ
っても、ノξラメｉター１１）の値カ３０未満であると
耐酸化性が普通鋼の３倍Ｊヌーヒにならないものがある
。

添付図面のは化瑠輩と・ぐラメーターＩ　Ｄの関係より
耐酸化性會Ａｌ５Ｉ　４１０ｍと同等にするにはノぞラ
メ−ター１０の値が４０以上になるよう成分調整丁れば
よい。

（実施例） 種々のクロム鋼の冷延鋼板を実験室および実ラインで製
造して、その冷延鋼板よｐｉＩｔ酸化性試験用試料とし
て３Ｑｗｘ５Ｑｍ角の小片？採取し、耐酸化性試験７行
った。冷延鋼板の製造、耐酸化性試験は次のように行っ
た。

（イ）実験室における冷延鋼板の製造 ３０すの小型鋼塊會作成して、それに１２５０℃で３０
分間加熱後熱間鍛造することにエフ１ずスラブにした。

次にその鍛造直後の高温のスラブｔ１２００℃で１０分
間加熱後熱間圧延することにより板厚５ｍ＋の熱延鋼帯
とした。その後この熱延鋼帯に酸洗と冷間圧延を施して
板厚ＬＯＩＩＩの冷延鋼帯にした後７００℃で焼鈍して
炉冷した。

（ロ）実ラインにＫける冷延鋼板の製造　　　　。

９０トン転炉で溶製した鋼を連続鋳造にＪ−リスラブに
した後１２５０℃に加熱して、次に熱間圧延會施丁こと
Ｋより板厚５咽の熱延鋼帯とした。その後この熱延鋼帯
に酸洗と冷間圧延？施して板厚、ｔＯ，Ｗの冷延鋼帯と
した後７００℃で焼鈍して炉冷した。

（ハ）耐酸化性試験 試料の表面７６００番のエメリー紙で研磨した後１サイ
クルが７００℃に２０時間加加熱中冷するというサイク
ル７９回施し７て酸化増量ｒ側足した。

第２衣は鋼の化学成分と酸化増量の関係？示【７たもの
であるが、ノミラメ−ターＩＤの値が３０以上のものは
耐酸化性に優れている。

（効　果） 以上説明した’ａｎ　＜　、本発明！ｌ１４は７００℃
程度の温度域に８いて普通鋼の３倍以上からＡｌ５Ｉ４
１０鋼相当の耐酸化性’？ＷＬ、しかも成分的にはＡｌ
５Ｉ４１０＠ｌｉｌよりＣｒ含’；ｆｉｎが少（、また
製鋼工程には溶製時の脱燐精錬や脱燐のための溶銑予備
処理ケ省略できるので安価である。したがって本発明鋼
は７００℃程度の慇度域での耐酸化性を必要とする自動
車排ガス系や燃焼ガス系の部材に安価な材料として使用
ｊることがＴ：きる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は鋼紫７００℃で連続２０時間加熱した後空冷
するというサイクルｔ９サイクルＭＭＬ、り後の酸化増
量と７．５Ｘ（％ＣｒＪ−５，０Ｘ（％Ｃｒ〕ｘ［％５
ｉＨ−４５、ＯＸ　（、％Ｓｉ　）　十５５．ＯＸ　〔
％Ｐ〕−２０により決足されるノぐラメ−ターＩＤとの
関係？示すグラフである。 特許出願人　　日＃Ｔ＃鋼株式会社 代　　理　人　　　進　　藤　　　　　満〉イ≦　イ寸
　図　面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：２．０％以下、
   Ｍｎ：０．５％以下、Ｃｒ：２．０％を超え８．０％未
   満、Ｐ：０．１４％以下、残部がＦｅおよび不可避的不
   純物よりなる鋼であつて、下式のパラメーターＩＤの値
   が３０以上であることを特徴とする耐酸化性の優れたク
   ロム鋼。 ＩＤ＝７．５×〔％Ｃｒ〕−５．０×〔％Ｃｒ〕×〔％
   Ｓｉ〕＋４５．０×〔％Ｓｉ〕＋５５．０×〔％Ｐ〕−
   ２０