JPS6187855A - 耐食性及び熱間加工性の優れたステンレス鋼 - Google Patents
耐食性及び熱間加工性の優れたステンレス鋼Info
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- JPS6187855A JPS6187855A JP20937484A JP20937484A JPS6187855A JP S6187855 A JPS6187855 A JP S6187855A JP 20937484 A JP20937484 A JP 20937484A JP 20937484 A JP20937484 A JP 20937484A JP S6187855 A JPS6187855 A JP S6187855A
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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】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、高温硫化物環境中、特に硫化水素並びに塩
素イオンの存在する高温湿潤項境中での応力腐食割れC
以下、rsccJと略称する)や隙間腐食等に対しても
極めて高い抵抗性を示すなど、非常に優れた耐食性を有
する丘、熱間加工性も良好なオーステナイト系ステンレ
ス鋼に関するものである。
素イオンの存在する高温湿潤項境中での応力腐食割れC
以下、rsccJと略称する)や隙間腐食等に対しても
極めて高い抵抗性を示すなど、非常に優れた耐食性を有
する丘、熱間加工性も良好なオーステナイト系ステンレ
ス鋼に関するものである。
近年、耐食性及び耐酸化性に優れた安定な材料であるス
テンレス鋼の需要は、重化学工業等の分野のみならず、
各種日用品類の領域にまで幅広く浸透し、なお一層増大
する傾向を示している。
テンレス鋼の需要は、重化学工業等の分野のみならず、
各種日用品類の領域にまで幅広く浸透し、なお一層増大
する傾向を示している。
またτ方では、海水利用産業の著しい発達、或いは海底
資源の活用が大きな注目を浴びている状況下にあって、
従来のステンレス鋼以上に優れた耐食性や耐酸化性を有
するv1材の開発が怖く少望されてもいた、 〈従来の技術〉 ところで、塩素イオン(C1−)が存在する耳J境下で
ステンレス鋼を使用する場合には、特に”1・、f’(
IHj腐食”や”孔食”と言った局部腐食問題を避ける
ことができないが、この種の腐食防止を含めた耐食性向
上手段としてMOやN等を添加することのイイ効性が知
られるようになってからは、例えばδ・1水等が接触す
る腐食環境下でNを添加した高Cr高〜10含有オース
テナイト系スデンレス鋼が採用され、大きな成果を上げ
ており、これまで、合金組成に様々な工夫を凝らしたN
含有高Cr高MOオーステナイト系ステンレス声が提案
されてきた(例えば、特公昭49−40331号公報、
特開昭49−135812号公報、特開昭52−955
24号公報を参照されたい)。
資源の活用が大きな注目を浴びている状況下にあって、
従来のステンレス鋼以上に優れた耐食性や耐酸化性を有
するv1材の開発が怖く少望されてもいた、 〈従来の技術〉 ところで、塩素イオン(C1−)が存在する耳J境下で
ステンレス鋼を使用する場合には、特に”1・、f’(
IHj腐食”や”孔食”と言った局部腐食問題を避ける
ことができないが、この種の腐食防止を含めた耐食性向
上手段としてMOやN等を添加することのイイ効性が知
られるようになってからは、例えばδ・1水等が接触す
る腐食環境下でNを添加した高Cr高〜10含有オース
テナイト系スデンレス鋼が採用され、大きな成果を上げ
ており、これまで、合金組成に様々な工夫を凝らしたN
含有高Cr高MOオーステナイト系ステンレス声が提案
されてきた(例えば、特公昭49−40331号公報、
特開昭49−135812号公報、特開昭52−955
24号公報を参照されたい)。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、より一層苛酷な環境での鋼材の使用を必
要としつつある現在の情況を考野し、実際上の様々なス
テンレス鋼使用猿境を想定して行われた本発明者等の実
験・検討結果は、[前記従来のN含有高Cr iI M
Oオーステナイト系ステンレス鋼はあくまでも1中性C
F−0□2項境での高耐食性材料であり、”高温H,5
−C1−”環境での耐食性が考慮されていないので、H
2Sを含む高温環境ではSCCを発生する」 ことを明らかにしたのである。
要としつつある現在の情況を考野し、実際上の様々なス
テンレス鋼使用猿境を想定して行われた本発明者等の実
験・検討結果は、[前記従来のN含有高Cr iI M
Oオーステナイト系ステンレス鋼はあくまでも1中性C
F−0□2項境での高耐食性材料であり、”高温H,5
−C1−”環境での耐食性が考慮されていないので、H
2Sを含む高温環境ではSCCを発生する」 ことを明らかにしたのである。
そして、従来のN含有高Cr高MOオーステナイト系ス
テンレス鋼におけるこのような問題は、今後の需要増が
見込まれる海底資源掘削リグLの配管や石炭液化装置等
の設計に不安を与えるものであった。なぜなら、資源掘
削リグEの配管材料は、内面はCO2−H2S −C1
−”環境に、そして管外面は1海水ミスト′″環境にさ
らされるので、耐海水性が良好であっても管内面側の耐
SCC性が不良であれば使用に耐えないと判断されるも
のであり、一方、石炭液化装置においては、高温H2S
がらみの腐食、特にSCCが最近の問題として注目され
てきたからである、 また、他方では、従来のN含有高Cr高MOオーステナ
イト系ステンレス鋼は熱間加工性に劣っており、板材の
製造り問題のあることが指摘されてきた材料でもあった
。
テンレス鋼におけるこのような問題は、今後の需要増が
見込まれる海底資源掘削リグLの配管や石炭液化装置等
の設計に不安を与えるものであった。なぜなら、資源掘
削リグEの配管材料は、内面はCO2−H2S −C1
−”環境に、そして管外面は1海水ミスト′″環境にさ
らされるので、耐海水性が良好であっても管内面側の耐
SCC性が不良であれば使用に耐えないと判断されるも
のであり、一方、石炭液化装置においては、高温H2S
がらみの腐食、特にSCCが最近の問題として注目され
てきたからである、 また、他方では、従来のN含有高Cr高MOオーステナ
イト系ステンレス鋼は熱間加工性に劣っており、板材の
製造り問題のあることが指摘されてきた材料でもあった
。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者等は、上述のような観点から、従来のN含有高
Cr高MOオーステナイト系ステンレス鋼にみられるE
記問題点を解決し、耐食性、特に1高温H2S −CJ
−″環境での耐SCC性に優れるとともに、強度及び熱
間加工性とも十分に満足し得る鋼材を提供すべく研究を
重ねた結果、 tal 高Cr高MO含有ステンレス声の” H2S
−CI−”環境での耐SCC性はNi含有量に大きく
依存し、更に、適量のW或いはCuの添加により著しく
改善されること、 +bl Nを含有する高Cr高MOオーステナイト系
ステンレス鋼の基本的な耐食性にはCr1M0及びN量
が大きく影響し、これらの含有量を、特にCr(%)+
3Mo(%)+1ON(%)≧38.0と調整すること
によって十分に満足し得る基本的耐食性能を安定して確
保できること、 tel N含有高Cr高MOオーステナイト系ステン
レス鋼に適量のAlを添加すると、高MO高N化に伴っ
て生じる熱間加工性の劣化が抑制されること、(dl
′jji4中不純物であるS及びOは結晶粒界に偏析
して鋼の脆弱化を促進するが、適量のAllの添加とと
もにS及びOを極力低減すると、N含有高Cr高MOオ
ーステナイト系ステンレス鋼の熱間加′工性は一段と向
1すること。
Cr高MOオーステナイト系ステンレス鋼にみられるE
記問題点を解決し、耐食性、特に1高温H2S −CJ
−″環境での耐SCC性に優れるとともに、強度及び熱
間加工性とも十分に満足し得る鋼材を提供すべく研究を
重ねた結果、 tal 高Cr高MO含有ステンレス声の” H2S
−CI−”環境での耐SCC性はNi含有量に大きく
依存し、更に、適量のW或いはCuの添加により著しく
改善されること、 +bl Nを含有する高Cr高MOオーステナイト系
ステンレス鋼の基本的な耐食性にはCr1M0及びN量
が大きく影響し、これらの含有量を、特にCr(%)+
3Mo(%)+1ON(%)≧38.0と調整すること
によって十分に満足し得る基本的耐食性能を安定して確
保できること、 tel N含有高Cr高MOオーステナイト系ステン
レス鋼に適量のAlを添加すると、高MO高N化に伴っ
て生じる熱間加工性の劣化が抑制されること、(dl
′jji4中不純物であるS及びOは結晶粒界に偏析
して鋼の脆弱化を促進するが、適量のAllの添加とと
もにS及びOを極力低減すると、N含有高Cr高MOオ
ーステナイト系ステンレス鋼の熱間加′工性は一段と向
1すること。
lel h記オーステナイト系ステンレス鋼にB、M
g。
g。
La又はCeの微量添加を実施すると、その熱間加工性
は更に向上すること、 ffl 従って、N含有高Cr高MOオーステナイト
系ステンレニζ鋼のCr、Mo及びN量な総合的に調整
するととも(=、これにW或いはCuを添加し、更にS
伎びOを極度に低減して適量のAIを含有せしめると、
”H2S−Cl−″環境での耐SCC性を含む耐食性や
熱間加工性が大幅に改善された鋼材が実現されること、 以1(a)〜(flに示される如き知見を得るに至った
のである。
は更に向上すること、 ffl 従って、N含有高Cr高MOオーステナイト
系ステンレニζ鋼のCr、Mo及びN量な総合的に調整
するととも(=、これにW或いはCuを添加し、更にS
伎びOを極度に低減して適量のAIを含有せしめると、
”H2S−Cl−″環境での耐SCC性を含む耐食性や
熱間加工性が大幅に改善された鋼材が実現されること、 以1(a)〜(flに示される如き知見を得るに至った
のである。
この発明はt記知見に基づいて完成されたものであり、
オーステナイト系ステンレス鋼を
C:0.03%以下(以降、%は重伊へ塾とする)、S
i:1.5%以下、 Mn : 3.0%以下。
i:1.5%以下、 Mn : 3.0%以下。
Cr: 19.0−25.0 %、 Ni:21.0
〜30.0%。
〜30.0%。
Mo : 6.0超〜10.0%。
W又はCuの1種以上: 0.3〜2.0%。
AJ:0.01〜0.15%.N:0.05〜0.30
%゜P : 0.03%以下、 S:0.002
%以下。
%゜P : 0.03%以下、 S:0.002
%以下。
o : 0. o o 595以下
を含有するか、或いは更(=
B 、 Mg 、 La又はCeの1種以上:0.00
1へ0.100% をも含有し、 残部:Fe及び他の不可避的不純物 から成り、かつ、式 %式% を満足する成分組成に構成することにより、十分な強度
はもちろんのこと、優れた耐食性(特に、”高温H2S
−C1−”環境での耐SCC性をも含む)並びに良好な
熱間加工性をも備えしめた点に特徴を有するものである
。
1へ0.100% をも含有し、 残部:Fe及び他の不可避的不純物 から成り、かつ、式 %式% を満足する成分組成に構成することにより、十分な強度
はもちろんのこと、優れた耐食性(特に、”高温H2S
−C1−”環境での耐SCC性をも含む)並びに良好な
熱間加工性をも備えしめた点に特徴を有するものである
。
次に、この発明のオーステナイト系ステンレス鋼におい
て、各組成成分の含有割合を前記の如くに数値限定した
理由を説明する。
て、各組成成分の含有割合を前記の如くに数値限定した
理由を説明する。
a) C
Cはオーステナイト生成元素であるが、0.03%を越
えて含有させると鋼の耐粒界腐食性の低下をもたらすこ
とから、C含有量を0.03%以下と定めた。なおだC
含有量が少ないほど鋭敏化感度性が低下するので、C%
は極力抑えるのが好ましい。
えて含有させると鋼の耐粒界腐食性の低下をもたらすこ
とから、C含有量を0.03%以下と定めた。なおだC
含有量が少ないほど鋭敏化感度性が低下するので、C%
は極力抑えるのが好ましい。
b) 5i
Si成分は、耐酸性並びに針孔食性改善に有効な元素で
あるが、1.5%を越えて含有させると鋼の溶接性及び
熱間加工性が阻害される傾向が出て来ることから、Si
含有量を1.55ef以下と足めた。
あるが、1.5%を越えて含有させると鋼の溶接性及び
熱間加工性が阻害される傾向が出て来ることから、Si
含有量を1.55ef以下と足めた。
なお、Si量が微量であってもそれなりの耐酸性及び耐
孔食性改善効果は認められるが、できれば0.05%以
上の含有量を確保することが望ましい、c)Mn Mn成分には、Nの固溶量を増大し安定化する作用があ
るが、3.0%を越えて含有させると硫化物の生成が増
大し、耐孔食性や加工性の劣化を招くことから、Mn含
有量を3.0%以下と定めた。
孔食性改善効果は認められるが、できれば0.05%以
上の含有量を確保することが望ましい、c)Mn Mn成分には、Nの固溶量を増大し安定化する作用があ
るが、3.0%を越えて含有させると硫化物の生成が増
大し、耐孔食性や加工性の劣化を招くことから、Mn含
有量を3.0%以下と定めた。
なお、微量のMn量であってもそれなりのN安定化効果
が発揮されるが、好ましくは0.1%以上の〜1nを含
有させるのが良い。
が発揮されるが、好ましくは0.1%以上の〜1nを含
有させるのが良い。
((I Cr
Cr成分には、耐酸性、耐孔食性、耐隙間包食性並びに
その他の一般耐食性を改善する作用があり、極めて重要
な元素であるが、その含有量が190%未満では”H2
S −(J−” 環境における耐食性が十分でなくなる
。一方、本発明のような高Mo合金系では、Cr含有量
が25.0%を越えるとσ相の析出が促進されて脆化が
起り易くなるとともに、完全オーステナイトが得られに
くくなる。
その他の一般耐食性を改善する作用があり、極めて重要
な元素であるが、その含有量が190%未満では”H2
S −(J−” 環境における耐食性が十分でなくなる
。一方、本発明のような高Mo合金系では、Cr含有量
が25.0%を越えるとσ相の析出が促進されて脆化が
起り易くなるとともに、完全オーステナイトが得られに
くくなる。
従って、Cr含有量は19.0〜25.0%と定めた。
e) Ni
Ni成分は主要なオーステナイト生成元素であり、Cr
等のフェライト生成元素とバランスしてその組織をオー
ステナイト−相に保つために重楚な役割を果すものであ
る。そして、鋼の耐酸性や塩化物を含む高温溶液甲境に
おける耐食性を改善する作用をも有しているが、Ni含
有量が21.0%未満では高温のH2S−(J’−溶#
環境での耐SCC性改善が十分でなく、一方、30.0
%を越えて含有させると熱間加工性の悪化を招くことか
ら、Ni含有量は21.0〜30.0%と定めた。
等のフェライト生成元素とバランスしてその組織をオー
ステナイト−相に保つために重楚な役割を果すものであ
る。そして、鋼の耐酸性や塩化物を含む高温溶液甲境に
おける耐食性を改善する作用をも有しているが、Ni含
有量が21.0%未満では高温のH2S−(J’−溶#
環境での耐SCC性改善が十分でなく、一方、30.0
%を越えて含有させると熱間加工性の悪化を招くことか
ら、Ni含有量は21.0〜30.0%と定めた。
f) M。
MO酸成分、Crと同様、鋼の針孔食性及び耐隙間腐食
性の改善に必須の元素であるが、その含有量が60%以
下では海水等のようなCA” 濃度の高い環境下におけ
る耐隙間腐食性が劣化し、かつH2Sを含む塩化物環境
での耐孔食性も劣化する。そして、MO含有量は多くな
るほど耐食性も向丘するが、10.0%を越えて含有さ
せるとσ相の析出が促進されて鋼が脆化するようになり
、熱間加工性が極度に悪化することから、 Mo含有量
を6.0超〜10,0%と足めた、 g)w 、及びCu これらの成分は、いずれも、塩化物溶液中での耐孔食性
及び耐隙間腐食性の改善に有効なものであり、また、特
にNiとの複合添加によって“H2S−C1−″環境で
の耐SCC性を著しく向トさせる均等な作用を有してい
ることから、いずれか1種、或いは2種の同時添加を行
うものであるが、その含有量が0.3%未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方、2.0%を越えて含
有させると察の熱間加工性が劣化するようになることか
ら、W及びCuの含有量は、単独又は複合で0.3〜2
.0%と定めた。
性の改善に必須の元素であるが、その含有量が60%以
下では海水等のようなCA” 濃度の高い環境下におけ
る耐隙間腐食性が劣化し、かつH2Sを含む塩化物環境
での耐孔食性も劣化する。そして、MO含有量は多くな
るほど耐食性も向丘するが、10.0%を越えて含有さ
せるとσ相の析出が促進されて鋼が脆化するようになり
、熱間加工性が極度に悪化することから、 Mo含有量
を6.0超〜10,0%と足めた、 g)w 、及びCu これらの成分は、いずれも、塩化物溶液中での耐孔食性
及び耐隙間腐食性の改善に有効なものであり、また、特
にNiとの複合添加によって“H2S−C1−″環境で
の耐SCC性を著しく向トさせる均等な作用を有してい
ることから、いずれか1種、或いは2種の同時添加を行
うものであるが、その含有量が0.3%未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方、2.0%を越えて含
有させると察の熱間加工性が劣化するようになることか
ら、W及びCuの含有量は、単独又は複合で0.3〜2
.0%と定めた。
h)Al
Al成分は、高MO高N鋼の熱間加工性を改善する作用
を有しているので欠くことのできない元素であるが、そ
の含有量が0. o i %未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方、0.15%を越えて含有させる
と鋼の耐食性を劣化させることから、Al含有鰯は0.
01〜0.15%と定めた。
を有しているので欠くことのできない元素であるが、そ
の含有量が0. o i %未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方、0.15%を越えて含有させる
と鋼の耐食性を劣化させることから、Al含有鰯は0.
01〜0.15%と定めた。
i) N
N成分は、前記Cr、Ni及びMO同様、鋼の耐食性(
特に耐孔食性及び耐隙間腐食性)向とに有効なものであ
るが、その含有量が(105%未満では十分な耐食性向
丘効果が得られず、一方、O,jO%Fを越えて含有さ
せると鋼塊中に気泡を発生しがちになることから、N含
有量は0.05〜0.30%と定めた。
特に耐孔食性及び耐隙間腐食性)向とに有効なものであ
るが、その含有量が(105%未満では十分な耐食性向
丘効果が得られず、一方、O,jO%Fを越えて含有さ
せると鋼塊中に気泡を発生しがちになることから、N含
有量は0.05〜0.30%と定めた。
j)P
Pは鋼中に不可避的に混入する不純物元素であるが、溶
接性の低下や熱間加工性の劣化をもたらすので極力低減
するのが好ましい。そして、P含有量が0.0395を
越えると、溶接性や熱間加工性の劣化傾向が目立つよう
になることから、P含有量を0.03%以下と定めた。
接性の低下や熱間加工性の劣化をもたらすので極力低減
するのが好ましい。そして、P含有量が0.0395を
越えると、溶接性や熱間加工性の劣化傾向が目立つよう
になることから、P含有量を0.03%以下と定めた。
k)S
Sは、Pと同様、鋼中に不可避的に存在する不純物元素
であり、針孔食性及び熱間加工性に悪影響を及ぼすもの
である。そして、S含有量が特に0.002%を越える
と熱間加工性の劣化が著しくなることから、その許容量
を0.002%以下と限定した。
であり、針孔食性及び熱間加工性に悪影響を及ぼすもの
である。そして、S含有量が特に0.002%を越える
と熱間加工性の劣化が著しくなることから、その許容量
を0.002%以下と限定した。
即ち、本発明の如き高MO高N含有合金においては高温
での変形抵抗が非常に大となるため、熱間加工の際に変
形が粒界に集中してその箇所より割れが発生し易いが、
Sは結晶粒界に偏析して脆化を促進する挙動を示す元素
なのである。そして、この発明の鋼では、抵抗S化によ
る熱間加工性改善効果を確保するためにsBの許容り限
値を0.002%と定めたが、望ましくはO,On 1
%以下にS量を制限するのが良い。
での変形抵抗が非常に大となるため、熱間加工の際に変
形が粒界に集中してその箇所より割れが発生し易いが、
Sは結晶粒界に偏析して脆化を促進する挙動を示す元素
なのである。そして、この発明の鋼では、抵抗S化によ
る熱間加工性改善効果を確保するためにsBの許容り限
値を0.002%と定めたが、望ましくはO,On 1
%以下にS量を制限するのが良い。
ところで、第1図は、(19,5〜21.6 ) %C
r−(23,4〜262]%Ni −(5,0〜6.7
)%M。
r−(23,4〜262]%Ni −(5,0〜6.7
)%M。
−(0,12〜0.22 )95N’Xlについて、熱
rgJ fyu工性に及ぼすSの影響を調査した結果が
示されたグラフであるが、この第1図は、 「S含有量を0.002%以下に抑えることで熱間加工
性がかなり改善され、O,0O1%以下では更に顕著な
熱間加工性改善効果を得られる」ことを来示している。
rgJ fyu工性に及ぼすSの影響を調査した結果が
示されたグラフであるが、この第1図は、 「S含有量を0.002%以下に抑えることで熱間加工
性がかなり改善され、O,0O1%以下では更に顕著な
熱間加工性改善効果を得られる」ことを来示している。
/りO
Oも、Sと同様に鋼の高温度変形態を低下させ、熱間加
工性を著しく劣化させる不純物元素であるが、その含i
tを0.005q6以下に抑えると前記熱間加工性劣化
作用が目立たなくなることから、O含有量を0.005
%以下と足めた。
工性を著しく劣化させる不純物元素であるが、その含i
tを0.005q6以下に抑えると前記熱間加工性劣化
作用が目立たなくなることから、O含有量を0.005
%以下と足めた。
”)B + Mg 、La及びCe
これらの成分には、いずれも、rs−toの低減」並び
に「Mの添加」と相俟って高MO高N鋼の熱間加工性を
向トする均等な作用があるので、特に熱間加工性を一段
と向上させる必要がある場合に1)以り添加されるもの
であるが、その含有量が(1,0014未満では上記作
用に顕著な効果が得られず、一方、0.100%を越え
て含有させると鋼塊疵を発生するようになることから、
これらの成分の含有量は、単独又は複合で0.001〜
0.100粥と定めた。
に「Mの添加」と相俟って高MO高N鋼の熱間加工性を
向トする均等な作用があるので、特に熱間加工性を一段
と向上させる必要がある場合に1)以り添加されるもの
であるが、その含有量が(1,0014未満では上記作
用に顕著な効果が得られず、一方、0.100%を越え
て含有させると鋼塊疵を発生するようになることから、
これらの成分の含有量は、単独又は複合で0.001〜
0.100粥と定めた。
なお、Cr + MO及びNは、いずれも、塩化物溶液
環境における鋼の耐孔食性・耐隙間腐食性改善のために
欠かせない成分であるが、これらは相カに密接に関連し
て前述のような耐孔食性−耐隙間腐食性改善効果を醸し
出すものであって、り1中におけるこれらの含有割合を
、特に Cr(%)+3Mo (% )+1 ON(%l )≧
38.0とすることで耐食性能がより安定化することが
ら、Cr * MO及びN含有量は、上9式を満足する
ように更に総合的に調整することと定めた。
環境における鋼の耐孔食性・耐隙間腐食性改善のために
欠かせない成分であるが、これらは相カに密接に関連し
て前述のような耐孔食性−耐隙間腐食性改善効果を醸し
出すものであって、り1中におけるこれらの含有割合を
、特に Cr(%)+3Mo (% )+1 ON(%l )≧
38.0とすることで耐食性能がより安定化することが
ら、Cr * MO及びN含有量は、上9式を満足する
ように更に総合的に調整することと定めた。
また、通常、鋼中のCを固定するためにはTi等の安定
化元素を添加することが多いが、この発明の鋼ではNを
添加するため安定化元素の添加は行わない。なぜなら、
例えばTiを添加すると、該Tiは鋼中のNと結合して
TiNを生成し、有効N童を低減するからである。
化元素を添加することが多いが、この発明の鋼ではNを
添加するため安定化元素の添加は行わない。なぜなら、
例えばTiを添加すると、該Tiは鋼中のNと結合して
TiNを生成し、有効N童を低減するからである。
上述のように、この発明のオーステナイト系ステンレス
鎧は、”C1−02”系よりも腐食性の厳しい”H2S
−Cl−”系環境で優れた耐食性を発揮する材料である
が、” cz−−o□′系環視環境いても十分に優れた
耐食性を示すことは断わるまでもないことである。
鎧は、”C1−02”系よりも腐食性の厳しい”H2S
−Cl−”系環境で優れた耐食性を発揮する材料である
が、” cz−−o□′系環視環境いても十分に優れた
耐食性を示すことは断わるまでもないことである。
次いで、この発明を実施例により比較例と対比しながら
説明するが、該実施例によってこの発明の技術的範囲が
制限されるものでないことは言うまでもない。
説明するが、該実施例によってこの発明の技術的範囲が
制限されるものでないことは言うまでもない。
〈実施イダ1〉
まず、真空溶解法によって第1表に示される如き成分組
成の鋼■〜Oを溶製した。
成の鋼■〜Oを溶製した。
次に、これを常法通り熱間圧延して熱延鋼板とした後、
固溶化熱処理(1)00℃×30分保持後、水冷)を施
し、続いてTIGなめ溶接(溶接フィラーなし)してか
ら、SCC試験片【75謬’XIO□WX 2 rtr
m ’の寸法のもの2枚)と隙間腐食試験片(30雫”
20 vm wX 3燗1の寸法のものと、3 Q
tpn ’ X 15 mげX 3 mm ’の寸法の
もの)とを切り出し、SCC試験並びに隙間腐食試験を
実施した。
固溶化熱処理(1)00℃×30分保持後、水冷)を施
し、続いてTIGなめ溶接(溶接フィラーなし)してか
ら、SCC試験片【75謬’XIO□WX 2 rtr
m ’の寸法のもの2枚)と隙間腐食試験片(30雫”
20 vm wX 3燗1の寸法のものと、3 Q
tpn ’ X 15 mげX 3 mm ’の寸法の
もの)とを切り出し、SCC試験並びに隙間腐食試験を
実施した。
SCC試験には、第2図に示されるように、2枚の前記
試験片1.1を重ね合せた状態でU字状に曲げ、更にフ
ッ素樹脂製ブツシュ2.2を介してTi1.Jボルト3
及びTi製ナツト4で拘束したもの10′)液中に一定
時間浸漬すると言う”ダブルUベント試験”(5鼎拘束
)を採用した。なお、第1図における符号5は溶接部を
示すものであり、また、試験条件は次の通りであった。
試験片1.1を重ね合せた状態でU字状に曲げ、更にフ
ッ素樹脂製ブツシュ2.2を介してTi1.Jボルト3
及びTi製ナツト4で拘束したもの10′)液中に一定
時間浸漬すると言う”ダブルUベント試験”(5鼎拘束
)を採用した。なお、第1図における符号5は溶接部を
示すものであり、また、試験条件は次の通りであった。
試験液:H2S分圧がIO気圧(室温)の食塩水r c
i−濃度がI O5ppmのもの)、液 温:150℃
。
i−濃度がI O5ppmのもの)、液 温:150℃
。
試験時間=720時間。
そして、耐SCC性の評価は、該試験終了の後拡大鏡観
察或いは断面ミクロ観察にて割れの有無を調査する方法
によった。
察或いは断面ミクロ観察にて割れの有無を調査する方法
によった。
一方、隙間腐食試験には、第3図(二元されるように、
大小2枚の試験片6.6を車ね合わせて隙間を形成し、
その中央部をTi製ボルト7及びTi製ナツト8で強く
締め付け(このとき、フッ素樹脂製ワッシャ9.9を介
挿させた)、これを試験液中に一定時間浸漬すると言う
方法を採用した、なお、@2図における符号10は溶接
部を示しており、また、その試験条件は次の通りであっ
た。
大小2枚の試験片6.6を車ね合わせて隙間を形成し、
その中央部をTi製ボルト7及びTi製ナツト8で強く
締め付け(このとき、フッ素樹脂製ワッシャ9.9を介
挿させた)、これを試験液中に一定時間浸漬すると言う
方法を採用した、なお、@2図における符号10は溶接
部を示しており、また、その試験条件は次の通りであっ
た。
試験液: H2S分圧が10気圧(室温)の食塩水(C
/!−濃度が30’ppmのもの)。
/!−濃度が30’ppmのもの)。
液 温: 150℃
試験時間ニア20時間。
l1iit隙間腐食性の評価は、1紀試験終了の後、肉
眼観察及び腐食減量による隙間腐食の有無を調査する方
法によった。
眼観察及び腐食減量による隙間腐食の有無を調査する方
法によった。
また、これとは別に熱間加工性の調査も実施した。
熱間加工性の調査は、熱延・固溶化処理後の前記素材か
ら機械加工により引張り試験片を切り出し、1200℃
での高温扱口試験を行って、試験片が破断するまでの捩
り回数を求める方法によって実施した、 以1の試験結果を第2表に示した。
ら機械加工により引張り試験片を切り出し、1200℃
での高温扱口試験を行って、試験片が破断するまでの捩
り回数を求める方法によって実施した、 以1の試験結果を第2表に示した。
第2表に示される結果からも次のことが明らかである。
即ち、
耐SCC性について
本発明鋼■〜Qでは何らSCCを発生しなかったのに対
して、Ni量が21.0%以下の比較鋼O〜■、及びW
又はCu量が0.3%未満の比i 鋼@−[相]にはS
CCの発生がみられる。
して、Ni量が21.0%以下の比較鋼O〜■、及びW
又はCu量が0.3%未満の比i 鋼@−[相]にはS
CCの発生がみられる。
本発明鋼■〜0では隙間腐食の発生がみられなかったノ
ニ対して、CCr(%)+3Mo (%)+1 ON(
%)〕の値が38.0未満の比較鋼@、6.0−〇では
隙間腐食を発生することがわかる。
ニ対して、CCr(%)+3Mo (%)+1 ON(
%)〕の値が38.0未満の比較鋼@、6.0−〇では
隙間腐食を発生することがわかる。
なお、本発明鋼は、′″C1C1−−0□(例えば海水
)においても良好な耐食性を有していることも確認され
た。
)においても良好な耐食性を有していることも確認され
た。
熱間加工性
本発明鋼■〜のでは破断に至るまでの捩り回数が20回
以Eと、極めて優れた熱間加工性を示すのに対して、鋼
の成分組成条件が本発明の範囲から外れている比較鋼O
−■は、いずれも捩り回数が20回を下回っていること
がわかる。
以Eと、極めて優れた熱間加工性を示すのに対して、鋼
の成分組成条件が本発明の範囲から外れている比較鋼O
−■は、いずれも捩り回数が20回を下回っていること
がわかる。
なお、比較鋼のは、MO含有伊が低いので優れた熱間加
工性を示してはいるが、前述のように耐食性が劣ってい
るものである。
工性を示してはいるが、前述のように耐食性が劣ってい
るものである。
これらの実施例からも明らかなように、この発明のオー
ステナイト系ステンレス鋼は、高Cr、高MO、高N、
高Ni とすることの複合効果を主体にして、特に”
高温H2S−Cl−”水溶液環境での酊SCC性や耐隙
間腐食性を自重し、極低S化、杯低O化並びにAl添加
等を主体として熱間加工性る改善したものである。
ステナイト系ステンレス鋼は、高Cr、高MO、高N、
高Ni とすることの複合効果を主体にして、特に”
高温H2S−Cl−”水溶液環境での酊SCC性や耐隙
間腐食性を自重し、極低S化、杯低O化並びにAl添加
等を主体として熱間加工性る改善したものである。
く総括的な効果〉
以上説明したように、この発明によれば、海水のような
中性の高濃度塩化物環境(0□−C15tl境)での優
れた耐食性はもちろんのこと、H2Sを含む環化物環境
(H2S−Cl−環境)での優れた耐SCC性をも有し
、かつ熱間加工性や強度の点でも申し分のないオーステ
ナイト系ステンレス鋼を提供でき、苛酷な腐食環境等で
使用される各種設備や装置畑の性能を一段と向上するこ
とが可絆となるなど、産業を極めて有用な効果がもたら
さハ、るのであ2)。
中性の高濃度塩化物環境(0□−C15tl境)での優
れた耐食性はもちろんのこと、H2Sを含む環化物環境
(H2S−Cl−環境)での優れた耐SCC性をも有し
、かつ熱間加工性や強度の点でも申し分のないオーステ
ナイト系ステンレス鋼を提供でき、苛酷な腐食環境等で
使用される各種設備や装置畑の性能を一段と向上するこ
とが可絆となるなど、産業を極めて有用な効果がもたら
さハ、るのであ2)。
第1図は、高MOA N含有オーステナイト系ステンレ
ス鋼の熱間加工性に及ぼすSの影響を示すグラフ、 第2図は、応力腐食割れ(SCC)試験で使用したダブ
ルUペンド試験片を示す概略図、第3図は、隙間腐食試
験で使用した試験片を示す植略図である。 1.6・・・試験片、 2・・・フッ素樹脂製スリーブ、 3.7・・・Ti製ボルト、 4.8・・・Ti製ナツト、 5.10・・・溶接(TIGなめ溶接)部、9・・・フ
ッ素樹脂製ワッシャ。 出頓人 住友金属工業株式会社 代理人 富 1)和 夫 ほか2名第1図 0 0.001 0.002 0.00
3 0.004 0.005S 含有量 (V
t%)
ス鋼の熱間加工性に及ぼすSの影響を示すグラフ、 第2図は、応力腐食割れ(SCC)試験で使用したダブ
ルUペンド試験片を示す概略図、第3図は、隙間腐食試
験で使用した試験片を示す植略図である。 1.6・・・試験片、 2・・・フッ素樹脂製スリーブ、 3.7・・・Ti製ボルト、 4.8・・・Ti製ナツト、 5.10・・・溶接(TIGなめ溶接)部、9・・・フ
ッ素樹脂製ワッシャ。 出頓人 住友金属工業株式会社 代理人 富 1)和 夫 ほか2名第1図 0 0.001 0.002 0.00
3 0.004 0.005S 含有量 (V
t%)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)重量割合にて、 C:0.03%以下、Si:1.5%以下、Mn:3.
0%以下、 Cr:19.0〜25.0%、 Ni:21.0〜30.0%、 Mo:6.0超〜10.0%、 W又はCuの1種以上:0.3〜2.0%、Al:0.
01〜0.15%、 N:0.05〜0.30%、 P:0.03%以下、S:0.002%以下、O:0.
005%以下、 残部:Fe及び他の不可避的不純物 から成り、かつ、式 Cr(%)+3Mo(%)+10N(%)≧38.0を
満足する成分組成であることを特徴とする、耐食性及び
熱間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。 (2)重量割合にて、 C:0.03%以下、Si:1.5%以下、Mn:3.
0%以下、 Cr:19.0〜25.0%、 Ni:21.0〜30.0%、 Mo:6.0超〜10.0%、 W又はCuの1種以上:0.3〜2.0%、Al:0.
01〜0.15%、 N:0.05〜0.30%、 B、Mg、La又はCeの1種以上: 0.001〜0.100%、 P:0.03%以下、S:0.002%以下、O:0.
005%以下 残部:Fe及び他の不可避的不純物 から成り、かつ、式 Cr(%)+3Mo(%)+10N(%)≧38.0を
満足する成分組成であることを特徴とする、耐食性及び
熱間加工性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20937484A JPS6187855A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 耐食性及び熱間加工性の優れたステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20937484A JPS6187855A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 耐食性及び熱間加工性の優れたステンレス鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6187855A true JPS6187855A (ja) | 1986-05-06 |
JPH0357181B2 JPH0357181B2 (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=16571868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20937484A Granted JPS6187855A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 耐食性及び熱間加工性の優れたステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6187855A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01259143A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-16 | Nippon Steel Corp | 鋳造過程或いはその後の熱間圧延過程で割れを起こし難いCr−Ni系ステンレス鋼 |
US5024812A (en) * | 1990-07-02 | 1991-06-18 | Carondelet Foundry Company | Hydrochloric acid resistant stainless steel |
JP2014214325A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 新日鐵住金株式会社 | 金属材料 |
WO2016076254A1 (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-19 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼板 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS581043A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管用合金 |
JPS581044A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管用合金 |
JPS586929A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
JPS589924A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
JPS589923A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20937484A patent/JPS6187855A/ja active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS581043A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管用合金 |
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JPS589924A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法 |
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JP2014214325A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 新日鐵住金株式会社 | 金属材料 |
WO2016076254A1 (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-19 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼板 |
JPWO2016076254A1 (ja) * | 2014-11-11 | 2017-09-28 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0357181B2 (ja) | 1991-08-30 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |