JPS6191327A - 高温用オ−ステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 - Google Patents
高温用オ−ステナイト系ステンレス鋼管の製造方法Info
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- JPS6191327A JPS6191327A JP21332384A JP21332384A JPS6191327A JP S6191327 A JPS6191327 A JP S6191327A JP 21332384 A JP21332384 A JP 21332384A JP 21332384 A JP21332384 A JP 21332384A JP S6191327 A JPS6191327 A JP S6191327A
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- Japan
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- stainless steel
- austenitic stainless
- heat treatment
- temperature
- steel pipe
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
- C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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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〕
本発明は、微細結晶組織を有して高温における耐食性に
優れかつ高温クリープ強度の高いオーステナイト系ステ
ンレス鋼管の製造方法忙関するものである。
優れかつ高温クリープ強度の高いオーステナイト系ステ
ンレス鋼管の製造方法忙関するものである。
８Ｕ８３２１Ｈ及びＳＵＳ ３４７Ｈ等のいわゆる安定
化型オーステナイトステンレス鋼は、一般に優れた高温
特性を有するため、火力発電用ボイラチューブ等の腐食
環境で長時間使用する高温強度部材として多用されてい
る。これらの鋼の心安性能は、加工性、溶接性等もさる
ことなから、特に高温クリープ強さ及び高温での耐食性
の２点に集約される。
化型オーステナイトステンレス鋼は、一般に優れた高温
特性を有するため、火力発電用ボイラチューブ等の腐食
環境で長時間使用する高温強度部材として多用されてい
る。これらの鋼の心安性能は、加工性、溶接性等もさる
ことなから、特に高温クリープ強さ及び高温での耐食性
の２点に集約される。
ところが、一般に、この両特性を向上させる手段は相反
する場合が多い。
する場合が多い。
例えば、耐水蒸気酸化性は結晶粒径が小さいほど向上す
るが、結晶粒径を小さくするとクリープ強度は低下する
。？イラチューブでは内面の耐水蒸気酸化性が不充分で
内面スケールが剥離しやすいと、管が閉塞されその部分
がｈ温となるため、実質的な強度低下が生ずるのに加え
、外面の高温腐食による肉減りも助長されて、管の噴破
等めトラブルが発生しやすくなる。耐水蒸気酸化性はＡ
ＳＴＭ。
るが、結晶粒径を小さくするとクリープ強度は低下する
。？イラチューブでは内面の耐水蒸気酸化性が不充分で
内面スケールが剥離しやすいと、管が閉塞されその部分
がｈ温となるため、実質的な強度低下が生ずるのに加え
、外面の高温腐食による肉減りも助長されて、管の噴破
等めトラブルが発生しやすくなる。耐水蒸気酸化性はＡ
ＳＴＭ。
結晶粒度番号７以上の細粒であれば問題ないが、この程
度の結晶粒径のものは高温強度が設計基準に達しないこ
とがある。
度の結晶粒径のものは高温強度が設計基準に達しないこ
とがある。
またＣｒの添加は高温での耐食性向上に有効ではあるが
、組織安定性を劣化させσ相などのりＩＪ−プ強度に対
して有害な相形成を助長する。
、組織安定性を劣化させσ相などのりＩＪ−プ強度に対
して有害な相形成を助長する。
さらに、こうした合金元素の調整あるいは特殊成分の添
加は、コストア、デに加え、加工性、溶接性等４．−の
性ＴＬに及ぼす影響を検討する必要があシ、使用実績が
重視される号？イラチューブ材にとっては有利な解決法
とは言い難い。
加は、コストア、デに加え、加工性、溶接性等４．−の
性ＴＬに及ぼす影響を検討する必要があシ、使用実績が
重視される号？イラチューブ材にとっては有利な解決法
とは言い難い。
そこで従来の成分範囲でこの問題の解決を計る必要があ
り、その１つの手法としてボイラチューブでは内表面に
ショットピーニングなどによって冷間加工を加え表層部
のみを細粒罠する手法が例□えば特開昭５８−３９７３
３号公報によρ提案されている。しかし、この手法も、
ボイラ組立時の溶接施工後に行う焼鈍によって粒成長を
引き起し効果を消失する可能性がある。
り、その１つの手法としてボイラチューブでは内表面に
ショットピーニングなどによって冷間加工を加え表層部
のみを細粒罠する手法が例□えば特開昭５８−３９７３
３号公報によρ提案されている。しかし、この手法も、
ボイラ組立時の溶接施工後に行う焼鈍によって粒成長を
引き起し効果を消失する可能性がある。
このように、高温強度と高温での耐食性を同時に満足す
るオーステナイト系ステンレス鋼ヲ得ルことは技術的に
かなシ困難な要求である。しかし、今後ざイラ等の熱機
関の稼動条件は、高効率化を目指して、高温高圧化する
傾向にあり、材料の使用環境はさらに厳しくなると考え
られる。
るオーステナイト系ステンレス鋼ヲ得ルことは技術的に
かなシ困難な要求である。しかし、今後ざイラ等の熱機
関の稼動条件は、高効率化を目指して、高温高圧化する
傾向にあり、材料の使用環境はさらに厳しくなると考え
られる。
” １だ微細結晶粒組織でなおかつ高温強度の優れタス
テンレス鋼？イラ管の製造方法としては、たとえば特開
昭５８−８７２２４号公報記載の方法が提案されている
。この方法ｉｔＣ：０．０６〜０．０９％、８１ ：
０．３０〜０．９０ ’ｉｒ、 Ｍｎ ： ０．５〜２
．０％、Ｎ１：９．００〜１３．００ｅｓ１Ｃｒ ：１
７．ＯＯ〜２０．００チ、Ｎｂ：８ＸＣ％＋０．０３％
〜１．０ ％ を含有し、必要に応じてＮ ： ０．０
４０−０．０８０％を含むオーステナイトステンレス鋼
ビレットを１１００〜１’３００℃で熱押後、１０％以
上の冷間加工を行ない、しかるのちに１１２０〜１２５
０’ｃで加熱−急冷して？イラ管を製造するものである
。
テンレス鋼？イラ管の製造方法としては、たとえば特開
昭５８−８７２２４号公報記載の方法が提案されている
。この方法ｉｔＣ：０．０６〜０．０９％、８１ ：
０．３０〜０．９０ ’ｉｒ、 Ｍｎ ： ０．５〜２
．０％、Ｎ１：９．００〜１３．００ｅｓ１Ｃｒ ：１
７．ＯＯ〜２０．００チ、Ｎｂ：８ＸＣ％＋０．０３％
〜１．０ ％ を含有し、必要に応じてＮ ： ０．０
４０−０．０８０％を含むオーステナイトステンレス鋼
ビレットを１１００〜１’３００℃で熱押後、１０％以
上の冷間加工を行ない、しかるのちに１１２０〜１２５
０’ｃで加熱−急冷して？イラ管を製造するものである
。
しかしこの方法は冷却速度が何ら規定されていないため
、場合によっては析出物が粗大化し、結晶粒成長を抑制
する効果が不十分な可能性もあ゛る′。
、場合によっては析出物が粗大化し、結晶粒成長を抑制
する効果が不十分な可能性もあ゛る′。
さらに、最終溶体化温度が前工程の温度よシも高くなる
場合には、析出物の再固溶が起り、結晶粒は著しく成長
しやすくなる。
場合には、析出物の再固溶が起り、結晶粒は著しく成長
しやすくなる。
さらに、特開昭５８−１６７７２．６号公報記載の方法
も提案されている。この方法は、Ｔｉ：０．１５〜０．
５ｗｔ％、Ｎｂ ： ０．３〜１．５ ｗｔ％の１種又
は２ｍを含んだオーステナイト系ステンレス鋼の冷間加
工工程において、最終軟化温度を１１００〜１３５０℃
に設定して加熱し冷却した後、２ｏＩ％以上の冷間加工
を加え、さらにこれについで１０７０〜１３００℃でか
つ最終軟化Ｂ度よシ３ｏｃ以上低い温度に加熱し、空冷
以上の冷却速度で冷却する最終熱処理を施すことにより
ボイラー管を製造するものである、この方法では、最低
３回の冷間加工が必９２であるため、工程は複雑となり
非常にコストの高い製造方法と乙る◎ 〔発明が解決しようとする問題点〕 耐水蒸気酸化性は結晶粒径が小さい程向上するため、細
粒鋼を得るためには、最終溶体化温度が再結晶温度以上
で低い程良い。一方、高温クリープ強度を向上するため
には、Ｎｂ 、 Ｔｉ等ＭＣ型桝化物形成元素を出来る
だけ多く素地に固溶した方が良いため、最終溶体化温度
は高い程良い。このように、耐水蒸気酸化性を満足させ
るための手段と、高温クリープ強度を満足させるための
手段とは相反する。本発明は、高温溶体化処理にょシ、
高温クリープ強度を十分確保し、尚且つ細粒鋼で耐水蒸
気酸化性をも具備した高温用オーステナイト系ステンレ
ス鋼管の製造方法を提供しようとするものである。
も提案されている。この方法は、Ｔｉ：０．１５〜０．
５ｗｔ％、Ｎｂ ： ０．３〜１．５ ｗｔ％の１種又
は２ｍを含んだオーステナイト系ステンレス鋼の冷間加
工工程において、最終軟化温度を１１００〜１３５０℃
に設定して加熱し冷却した後、２ｏＩ％以上の冷間加工
を加え、さらにこれについで１０７０〜１３００℃でか
つ最終軟化Ｂ度よシ３ｏｃ以上低い温度に加熱し、空冷
以上の冷却速度で冷却する最終熱処理を施すことにより
ボイラー管を製造するものである、この方法では、最低
３回の冷間加工が必９２であるため、工程は複雑となり
非常にコストの高い製造方法と乙る◎ 〔発明が解決しようとする問題点〕 耐水蒸気酸化性は結晶粒径が小さい程向上するため、細
粒鋼を得るためには、最終溶体化温度が再結晶温度以上
で低い程良い。一方、高温クリープ強度を向上するため
には、Ｎｂ 、 Ｔｉ等ＭＣ型桝化物形成元素を出来る
だけ多く素地に固溶した方が良いため、最終溶体化温度
は高い程良い。このように、耐水蒸気酸化性を満足させ
るための手段と、高温クリープ強度を満足させるための
手段とは相反する。本発明は、高温溶体化処理にょシ、
高温クリープ強度を十分確保し、尚且つ細粒鋼で耐水蒸
気酸化性をも具備した高温用オーステナイト系ステンレ
ス鋼管の製造方法を提供しようとするものである。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明は重量％にてＣを０．０４〜０．１０ ％含有し
、ＮｂとＴｉの１種又は２種を（Ｎｂ−１−Ｔｉ）でＣ
含有量の２倍以上１．０％以下含むオーステナイト系ス
テンレス鋼の鋳片を加熱して巨大炭化物を固溶させたの
ち分塊圧延し冷却したものを１１００℃以上で熱間押出
加工し、引続き１２３０℃以上の温度で固溶化熱処理を
した後、炭化物が析出しないか又は析出しても微細な炭
化物となる条件で冷却し、冷間加工し、固溶化熱処理す
ることを特徴とする。
、ＮｂとＴｉの１種又は２種を（Ｎｂ−１−Ｔｉ）でＣ
含有量の２倍以上１．０％以下含むオーステナイト系ス
テンレス鋼の鋳片を加熱して巨大炭化物を固溶させたの
ち分塊圧延し冷却したものを１１００℃以上で熱間押出
加工し、引続き１２３０℃以上の温度で固溶化熱処理を
した後、炭化物が析出しないか又は析出しても微細な炭
化物となる条件で冷却し、冷間加工し、固溶化熱処理す
ることを特徴とする。
本兇明にいうオーステナイト系ステンレス鋼とは、前述
のごとくいわゆる安定化型のオーステナイトステンレス
鋼を指し、８１１８３２１ Ｈ、５ｔＪＳ３４７Ｈ等の
ＪＩＳに規定された成分範囲に準じたものであればいず
れも本発明の対象となりうる。
のごとくいわゆる安定化型のオーステナイトステンレス
鋼を指し、８１１８３２１ Ｈ、５ｔＪＳ３４７Ｈ等の
ＪＩＳに規定された成分範囲に準じたものであればいず
れも本発明の対象となりうる。
対象とするオーステナイト系ステンレス鋼の鋳片は、巨
大炭化物を固溶させる熱処理を行ったのち、分塊圧延し
、丸鋼にしたのち加熱して熱間押出加工を行うので、造
塊などにより製造した比較的大断面の鋳片である。分塊
圧延後の冷却は、大気中での放冷すなわち空冷、ブロワ
−などで風を吹きつける強制空冷など、いかなる手段を
用いてもよい。
大炭化物を固溶させる熱処理を行ったのち、分塊圧延し
、丸鋼にしたのち加熱して熱間押出加工を行うので、造
塊などにより製造した比較的大断面の鋳片である。分塊
圧延後の冷却は、大気中での放冷すなわち空冷、ブロワ
−などで風を吹きつける強制空冷など、いかなる手段を
用いてもよい。
熱間押出後、引き続き１２３０℃以上の固溶化熱処理を
行い、その後の冷却は、５００℃までの冷却速度を０．
２℃／ｓｅａ 以上として行うことが好ましい。その
後は公知の手段により脱スケール処理を行い、冷間加工
を行い、固溶化熱処理を行って製品とする。冷間加工は
、最終製品サイズまで中間熱処理なしに行うこともでき
、また中間熱処理を行うこともできる。冷間加工後の最
終の固溶化熱処理は１２００℃以上で行い、炭化物が析
出しない急速冷却を行うのが望ましい。
行い、その後の冷却は、５００℃までの冷却速度を０．
２℃／ｓｅａ 以上として行うことが好ましい。その
後は公知の手段により脱スケール処理を行い、冷間加工
を行い、固溶化熱処理を行って製品とする。冷間加工は
、最終製品サイズまで中間熱処理なしに行うこともでき
、また中間熱処理を行うこともできる。冷間加工後の最
終の固溶化熱処理は１２００℃以上で行い、炭化物が析
出しない急速冷却を行うのが望ましい。
まず本発明においてＣならびにＮｂ及びＴｉについて成
分範囲を限定したのは製造工程中ならびに最終成品でＮ
ｂＣ及びＴｉｃの少くとも１種を析出しうるものとする
ためであり、Ｎｂ 、 Ｔｉの複合添加の場合は原子比
でＮｂ／Ｔｔｈ＝１が望ましい。
分範囲を限定したのは製造工程中ならびに最終成品でＮ
ｂＣ及びＴｉｃの少くとも１種を析出しうるものとする
ためであり、Ｎｂ 、 Ｔｉの複合添加の場合は原子比
でＮｂ／Ｔｔｈ＝１が望ましい。
この場合Ｃは高温強度を確保するためになくてはならな
い元素でらシ少くとも０，０４％以上必要であるが、一
方添加量が多いとＣｒ炭化物を形成することにより Ｃ
ｒを消費して耐食性を低下させるので上限を０．１０１
％とした。
い元素でらシ少くとも０，０４％以上必要であるが、一
方添加量が多いとＣｒ炭化物を形成することにより Ｃ
ｒを消費して耐食性を低下させるので上限を０．１０１
％とした。
Ｎｂ及びＴｉは高温強化元素であり、高温強度確保のた
めには少くとも２ｘＣ％以上添加する必要があるが多量
の添加ね溶接性、加工性を劣化させるおそれがある上コ
ストをも上昇させるため上限１．０チとした。
めには少くとも２ｘＣ％以上添加する必要があるが多量
の添加ね溶接性、加工性を劣化させるおそれがある上コ
ストをも上昇させるため上限１．０チとした。
鋳片の加熱は、鋳造時に生成した、網目状の巨大炭窒化
物を素地に固溶させるものであシ、この・処理によシ高
温強度に関与するＮｂ、Ｔｉ、Ｃ３ｌを増加させ製品の
クリープ強度を向上させる。しかし、引き続いて行う分
塊圧延が９１０〜１０００℃で終了するので、この間に
比較的大きい炭化物が析出するため、冷却後に熱間押出
加工をしたのち、１２３０℃以上に加熱して炭化物な再
固溶させゐ固溶化熱処理を行う。分塊圧延終了時には、
Ｍ Ｃ型炭化物の多くが析出しているので、該圧延後の
冷却条件は製品の材質にあまシ影響しない。
物を素地に固溶させるものであシ、この・処理によシ高
温強度に関与するＮｂ、Ｔｉ、Ｃ３ｌを増加させ製品の
クリープ強度を向上させる。しかし、引き続いて行う分
塊圧延が９１０〜１０００℃で終了するので、この間に
比較的大きい炭化物が析出するため、冷却後に熱間押出
加工をしたのち、１２３０℃以上に加熱して炭化物な再
固溶させゐ固溶化熱処理を行う。分塊圧延終了時には、
Ｍ Ｃ型炭化物の多くが析出しているので、該圧延後の
冷却条件は製品の材質にあまシ影響しない。
熱間押出加工後に固溶化熱処理を行うので熱間押出条件
は、押出が可能な１１００℃以上であればよく、特に高
温（たとえば１２３０℃以上）にして炭化物を固溶させ
る必要はない。押出後の冷却条件も通常行われる範囲の
ものでよい。
は、押出が可能な１１００℃以上であればよく、特に高
温（たとえば１２３０℃以上）にして炭化物を固溶させ
る必要はない。押出後の冷却条件も通常行われる範囲の
ものでよい。
熱間押出加工後に存在する比較的大きな炭化物は、引き
続き行われる１２３０℃以上での固溶化熱処理によって
固溶する。この固溶化熱処理は、熱間押出後直ちに行っ
てもよく、また一旦室温まで冷却した後に行ってもよい
。
続き行われる１２３０℃以上での固溶化熱処理によって
固溶する。この固溶化熱処理は、熱間押出後直ちに行っ
てもよく、また一旦室温まで冷却した後に行ってもよい
。
熱間押出加工後行われる固溶化熱処理後の冷却はＮｂ
＊ Ｔｉの炭化物が析出しないかまたは析出しても微細
な炭化物となる条件として、可３とな限り速い冷却速度
で冷却することが望ましいが、強制冷却で可能な範囲を
考慮して、５００’Ｃまでの平均冷却速度を０，２℃／
ｓｅｅ以上とするのが好ましい冷却速度を規定した温度
範ｍ（の下限値を５００℃とするのは、製造工程におい
ては、これ未満の温度では事実上炭化物の析出は起こら
ないと考えられるためである。このようにして得られた
材料は、Ｎｂ 、 Ｔｉ 、 Ｃの過飽和度が大きく、
Ｎｂ 、 Ｔｉの炭化物が析出していないかまたは析出
していても微細な炭化物となっているので、この材料を
冷間加工し、しかるのち固溶化熱処理を施すと、熱間押
出後の固溶化熱処理後の冷却部にＮｂ ＊ Ｔｔの炭化
物が殆んど析出しなかった場合は、冷間加工後の固溶化
熱処理の昇温時にＮｂ 、 Ｔｉの微細な炭化物が均一
に析出するので再結晶が遅延し、高温の固溶化熱処理を
行っても微細な再結晶粒が得られる・また、熱間押出後
の固溶化熱処理後の冷却時にＮｂ。
＊ Ｔｉの炭化物が析出しないかまたは析出しても微細
な炭化物となる条件として、可３とな限り速い冷却速度
で冷却することが望ましいが、強制冷却で可能な範囲を
考慮して、５００’Ｃまでの平均冷却速度を０，２℃／
ｓｅｅ以上とするのが好ましい冷却速度を規定した温度
範ｍ（の下限値を５００℃とするのは、製造工程におい
ては、これ未満の温度では事実上炭化物の析出は起こら
ないと考えられるためである。このようにして得られた
材料は、Ｎｂ 、 Ｔｉ 、 Ｃの過飽和度が大きく、
Ｎｂ 、 Ｔｉの炭化物が析出していないかまたは析出
していても微細な炭化物となっているので、この材料を
冷間加工し、しかるのち固溶化熱処理を施すと、熱間押
出後の固溶化熱処理後の冷却部にＮｂ ＊ Ｔｔの炭化
物が殆んど析出しなかった場合は、冷間加工後の固溶化
熱処理の昇温時にＮｂ 、 Ｔｉの微細な炭化物が均一
に析出するので再結晶が遅延し、高温の固溶化熱処理を
行っても微細な再結晶粒が得られる・また、熱間押出後
の固溶化熱処理後の冷却時にＮｂ。
ＴＩの微細な炭化物が析出した場合は、冷間加工後の固
溶化熱処理の際この微細な炭化物の作用によって同様に
微細な再結晶粒が得られる。
溶化熱処理の際この微細な炭化物の作用によって同様に
微細な再結晶粒が得られる。
冷間加工後の固溶化熱処理において、冷間加工を中間熱
処理なしに１回の工程で行う場合、あるいは中間熱処理
をはさんで複数回の工程で行う場合のいずれについても
、最終の固溶化熱処理の温度が高い程Ｎｂ 、 Ｔｉ
、 Ｃの固溶■が増加し、その後炭化物が析出しない急
速冷却を行うことＫよって高温クリープ強度の高い製品
が得られる。
処理なしに１回の工程で行う場合、あるいは中間熱処理
をはさんで複数回の工程で行う場合のいずれについても
、最終の固溶化熱処理の温度が高い程Ｎｂ 、 Ｔｉ
、 Ｃの固溶■が増加し、その後炭化物が析出しない急
速冷却を行うことＫよって高温クリープ強度の高い製品
が得られる。
本発明法によると、前述のように、冷間加工後の固溶化
熱処理の昇温の際に析出するか、あるいは該熱処理前に
存在する均一に分散した微細な炭化物の作用によって、
再結晶が遅延するため、Ｎｂ。
熱処理の昇温の際に析出するか、あるいは該熱処理前に
存在する均一に分散した微細な炭化物の作用によって、
再結晶が遅延するため、Ｎｂ。
Ｔｉ．Ｃの固溶量を増゛加させるような高温で最゛終の
固溶化熱処理を行っても、従来法のような結晶粒の粗大
化が起らず、微細な再結晶粒か得られる。
固溶化熱処理を行っても、従来法のような結晶粒の粗大
化が起らず、微細な再結晶粒か得られる。
したがって、本発明法によれは高温クリープ強度が高く
、かつ結晶粒が微細で耐水蒸気酸化性もすぐれたオース
テナイト系ステンレス鋼管が得られる。
、かつ結晶粒が微細で耐水蒸気酸化性もすぐれたオース
テナイト系ステンレス鋼管が得られる。
供試材は第１表に示す化学成分のＳ、Ｔ、Ｕの３鋼種で
いずれも本発明の対象鋼である。Ｓ、ＴはそれぞれＪＩ
Ｓ規格内の成分を有するＳＵＳ ３４７Ｈ。
いずれも本発明の対象鋼である。Ｓ、ＴはそれぞれＪＩ
Ｓ規格内の成分を有するＳＵＳ ３４７Ｈ。
５ＵＳ３２１Ｈ，ＵはＮｂとＴｉ複合添加鋼である。
これらの３鋼種について、第１図に示す製造工程により
、外径５０ｗφ、肉厚８．醇の鋼管を製造した。
、外径５０ｗφ、肉厚８．醇の鋼管を製造した。
第１図の（ｍｌは従来例、（ｂ）（ｅ）が本発明例であ
る。
る。
造塊後の鋳片を１３００℃に加熱し、細目状の巨大炭窒
化物を固溶させたの）１２００℃に加熱し分塊圧延し空
冷した。ついでビレット加工し、加熱し１２００℃で熱
間押出加工し、空冷（５００℃までの平均冷却速度２℃
／ ｓｅｅ ） Ｌ （ａ） ｉ；ｒ、固溶化熱処理せ
ず、（ｂ） （ａ）は、引き続いて図示各温度で固溶化
＝Ｊｔ、％処理し空冷（５００℃までの平均冷却速度２
Ｃ／ｓｅｅ、） Ｌ、、脱スケールし、（ｂ）は３０％
冷間引抜を行い、１２００℃で最終固溶化熱処理し水冷
（５００′ｃまでの平均冷却速度１００℃／ｓｅｃ、）
１゜た。（ｃ）は冷間引抜工程を中間熱処理を入れて２
回行った・ 最終固溶化熱処理後の各供試材Ｓ】〜８５゜ＴＩ−Ｔ５
．Ｕ２〜Ｕ３から切出し、製作した試験片を用い、６５
０℃および７５０℃にてクリープ破断試験を行い、その
結果の平均値より外挿して求めた１０” ｈｒクリーグ
破断強度を、結晶粒度とともに第２表に示す。第２表中
ＳＯおよびＴｏは、ＡＳ″ＭＥの許容応力値から換算し
た’ｒｐ ３４７ Ｈおよび’ｒｐ ３２１ Ｕ鋼にお
ける基準値である。
化物を固溶させたの）１２００℃に加熱し分塊圧延し空
冷した。ついでビレット加工し、加熱し１２００℃で熱
間押出加工し、空冷（５００℃までの平均冷却速度２℃
／ ｓｅｅ ） Ｌ （ａ） ｉ；ｒ、固溶化熱処理せ
ず、（ｂ） （ａ）は、引き続いて図示各温度で固溶化
＝Ｊｔ、％処理し空冷（５００℃までの平均冷却速度２
Ｃ／ｓｅｅ、） Ｌ、、脱スケールし、（ｂ）は３０％
冷間引抜を行い、１２００℃で最終固溶化熱処理し水冷
（５００′ｃまでの平均冷却速度１００℃／ｓｅｃ、）
１゜た。（ｃ）は冷間引抜工程を中間熱処理を入れて２
回行った・ 最終固溶化熱処理後の各供試材Ｓ】〜８５゜ＴＩ−Ｔ５
．Ｕ２〜Ｕ３から切出し、製作した試験片を用い、６５
０℃および７５０℃にてクリープ破断試験を行い、その
結果の平均値より外挿して求めた１０” ｈｒクリーグ
破断強度を、結晶粒度とともに第２表に示す。第２表中
ＳＯおよびＴｏは、ＡＳ″ＭＥの許容応力値から換算し
た’ｒｐ ３４７ Ｈおよび’ｒｐ ３２１ Ｕ鋼にお
ける基準値である。
本発明法により製造した鋼管は、いずれも結晶粒鹿屋が
７以上の微細粒組織を有し、耐水蒸気酸化性が良好であ
る。従来・法により製造したＳｌおよびＴｉは、クリー
プ強度はＡＳＭＥの基準値を満足するが、冷間引抜後の
固溶化熱処理時に結晶粒が粗大化し、耐水蒸気酸化性が
不良である。本発明法によって製造した鋼管はいずれも
結晶粒度点７以上の細粒にもかかわらず、Ｓ鋼（ＳＵＳ
３４７Ｈ）では、従来法による結晶粒度Ａ４．８と同
等またはそれ以上、Ｔ鋼（ＳＵＳ ３２１Ｈ）は従来法
による結晶粒度Ａ３．９と同等またはそれ以上のクリー
プ破断強度を示し、ＡＣＭＥの許容引張応力値から換算
した１０５ｈｒ破断強さをもはるかに凌いでいる。更に
本発明法を適用したＵ鋼も結晶粒度Ａ７．１〜７．４の
微細結晶粒組織であるＫもかかわらず、従来法による結
晶粒度Ａ４．８のＳＵＳ ３４７Ｈと同等以上のクリー
プ破断強度を有し、ＡＳＭＥの許容引張応力の換算値を
上回っている。
７以上の微細粒組織を有し、耐水蒸気酸化性が良好であ
る。従来・法により製造したＳｌおよびＴｉは、クリー
プ強度はＡＳＭＥの基準値を満足するが、冷間引抜後の
固溶化熱処理時に結晶粒が粗大化し、耐水蒸気酸化性が
不良である。本発明法によって製造した鋼管はいずれも
結晶粒度点７以上の細粒にもかかわらず、Ｓ鋼（ＳＵＳ
３４７Ｈ）では、従来法による結晶粒度Ａ４．８と同
等またはそれ以上、Ｔ鋼（ＳＵＳ ３２１Ｈ）は従来法
による結晶粒度Ａ３．９と同等またはそれ以上のクリー
プ破断強度を示し、ＡＣＭＥの許容引張応力値から換算
した１０５ｈｒ破断強さをもはるかに凌いでいる。更に
本発明法を適用したＵ鋼も結晶粒度Ａ７．１〜７．４の
微細結晶粒組織であるＫもかかわらず、従来法による結
晶粒度Ａ４．８のＳＵＳ ３４７Ｈと同等以上のクリー
プ破断強度を有し、ＡＳＭＥの許容引張応力の換算値を
上回っている。
なお、第１図（ｂ） 、 （ｅ）の本発明法において、
熱間押出後の固溶化熱処理時に水冷した場合も、前記空
冷の場合とほぼ同様の結果が得られた。
熱間押出後の固溶化熱処理時に水冷した場合も、前記空
冷の場合とほぼ同様の結果が得られた。
第２表 クリープ強度および結晶粒度
〔発明の効果〕
本発明により冷間引抜加工後従来法と同じ最終固溶化熱
処理で、ＭＣ炭化物を十分母地に固溶化し、かつ微細粒
組織を得ることが可能になったため、クリープ破断強度
は従来法と同等もしくはそれ以上であり、かつ、耐水蒸
気酸化性の良好なオーステナイト系ステンレス炉管を製
造出来るようになり、従って本発明は産業上に袢益する
ところが柩めて大である。
処理で、ＭＣ炭化物を十分母地に固溶化し、かつ微細粒
組織を得ることが可能になったため、クリープ破断強度
は従来法と同等もしくはそれ以上であり、かつ、耐水蒸
気酸化性の良好なオーステナイト系ステンレス炉管を製
造出来るようになり、従って本発明は産業上に袢益する
ところが柩めて大である。
第１図は実施例を示すものであり、（ａ）は従来例、（
ｂ） （ｃ）は本発明例である。 蛸ト 一 酬 「ｎｆｖ＞Ｙν０ めト） 怖ト
ｂ） （ｃ）は本発明例である。 蛸ト 一 酬 「ｎｆｖ＞Ｙν０ めト） 怖ト
Claims (2)
- （１）重量％にてＣを０．０４〜０．１０％を含有し、
ＮｂとＴｉの１種または２種を（Ｎｂ＋Ｔｉ）でＣ含有
量の２倍以上１．０％以下含むオーステナイト系ステン
レス鋼の鋳片を、加熱して巨大炭化物を固溶させたのち
分塊圧延し、冷却し、１１００℃以上で熱間押出加工し
、１２３０℃以上で固溶化熱処理し、炭化物が析出しな
いかまたは析出しても微細な炭化物となる条件で冷却し
、冷間加工し、固溶化熱処理することを特徴とする高温
用オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法。 - （２）熱間押出加工し固溶化熱処理した後の冷却を、５
００℃までの平均冷却速度を０．２℃／ｓｅｃ．以上と
して行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
高温用オーステナイト系ステンレス鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21332384A JPS6191327A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高温用オ−ステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21332384A JPS6191327A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高温用オ−ステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191327A true JPS6191327A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=16637246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21332384A Pending JPS6191327A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高温用オ−ステナイト系ステンレス鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191327A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7014720B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-03-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel tube excellent in steam oxidation resistance and a manufacturing method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59213314A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | 株式会社クボタ | 田植機 |
| JPS60100621A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Nippon Steel Corp | 高温強度の優れたオ−ステナイトステンレス鋼の製造方法 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP21332384A patent/JPS6191327A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59213314A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | 株式会社クボタ | 田植機 |
| JPS60100621A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Nippon Steel Corp | 高温強度の優れたオ−ステナイトステンレス鋼の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7014720B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-03-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel tube excellent in steam oxidation resistance and a manufacturing method thereof |
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