JPS6216892A - 耐食性および溶接性に優れた高強度ステンレスクラツド鋼板の製造方法 - Google Patents

耐食性および溶接性に優れた高強度ステンレスクラツド鋼板の製造方法

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JPS6216892A
JPS6216892A JP60154225A JP15422585A JPS6216892A JP S6216892 A JPS6216892 A JP S6216892A JP 60154225 A JP60154225 A JP 60154225A JP 15422585 A JP15422585 A JP 15422585A JP S6216892 A JPS6216892 A JP S6216892A
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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、耐食性および溶接性に優れた高強度ステン
レスクラッド鋼板の製造方法に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
ステンレスクラッド鋼板を製造する際の温度条件は、母
材の強度、靭性を確保する観点から設定されることが多
く、合せ材の耐食性は、一般に溶体化処理を施したステ
ンレス鋼単体よりも劣ることになる。また、母材にして
も、合せ材との接着強度を確保するなど製造上の制約の
ために、その強度、靭性は、炭素鋼乃至低合金鋼単体よ
りも劣っている。
そこで、これらの問題点の解決法として、制御圧延によ
るクラツド鋼板の製造方法または溶体化処理型クラツド
鋼板の製造方法が検討されている。
前者は、母材と合せ材を重ね合せて圧延し、クラツディ
ングするに際し、母材のオーステナイト未再結晶温度域
で実質的な累積圧下を行う所謂制御圧延によって、母材
である炭素鋼または低合金鋼の高強度化、高靭性化をは
かり、これを介してクラツド鋼板の高強度化、高靭性化
を達成せんとするものである。
しかし、この制御圧延により高強度化、高靭性化するに
は、未再結晶温度域のしかも850℃以下といつだ低温
度域で相当高い累積圧下を行う必要があり、これにつれ
て仕上り温度も必然的に低くなってくる。このことは、
必然的に母材と合せ材との接着強度を確保するために必
要な、より高温域での圧下が不足することを意味するだ
けでなく、800℃未満で圧下を加えると合せ材がオー
ステナイト系ステンレス鋼であるときは、Cr炭化物の
誘起析出を招き、また二相系ステンレス鋼にあってはσ
相の析出を招き、これらの析出によりクラツド鋼板の耐
食性が劣化する。
また、制御圧延後の冷却は空冷となるため、圧延開始前
に組立スラブをCr炭化物が十分に固溶する温度に加熱
しておいても、圧延後の冷却過程で一度固溶したCr炭
化物が再析出する危険性がある。
後者の溶体化処理型クラツド鋼板の製造にあっては、そ
の処理温度が問題となる。すなわち、圧延法その他の適
宜の方法により母材と合せ材とがクラツディングされた
クラツド鋼板を熱処理することによシ所定の性質を賦与
せんとする方法になるが、合せ材であるステンレス鋼の
溶体化処理を主たる目的としてその加熱温度を選定する
と、C,r炭化物を固溶させるため1010℃以上の如
き高温加熱が必要となってくる。母材ばこのような高温
に加熱されると、そのオーステナイト粒度が異状に粗大
化し、靭性の劣化を招く。
一方、母材である炭素鋼または低合金鋼の強度、靭性改
善を主たる目的としてその熱処理加熱温度を選定すると
、上に述べたところから明らかなように、ステンレス鋼
においてCr炭火物の固溶が不十分となり、その耐食性
を十分に発揮しえないところとなる。
結局のところ、その加熱温度としては、両温度の中間を
とって、両特性とも充分な性質を発揮し得ぬところで妥
協し、また冷却も空冷を採用する以外に適当な手段がな
いのが現状である。
以上のように、制御圧延型の製造方法および溶体化処理
型の製造方法によっても、母材の強度を確保すると同時
に合せ材の耐食性を確保した、ステンレスクラッド鋼板
は得られていない。また、これらの方法においては、溶
接性に対しての配慮がなされていないので、母材の溶接
性が確保されているとは言い難い。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、上述の現状に鑑み、母材の強度およ
び溶接性が優れると同時に合せ材の耐食性にも優れた、
ステンレスクラッド鋼板の製造方法を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
この発明は、ステンレス鋼からなる合せ材と、炭素鋼ま
たは低合金鋼からなる母材とを重ね合せて、その周囲を
溶接してなる組立てスラブを圧延して、ステンレスクラ
ッド鋼板を製造する方法において、 前記組立てスラブを1050℃以上の温度で加熱し、次
いで前記加熱された組立てスラブをSOO℃以上の仕上
り温度で圧延し、そして、その後直ちに、前記圧延され
た組立てスラブを450℃未満の温度まで水冷すること
に特徴を有するものである。
〔発明の構成〕
以下、この発明のステンレスクラッド鋼板の製造方法に
ついて詳述する。
この発明でステンレス鋼とは、オーステナイト系、ニー
相系、フェライト系およびマルテンサイト系のステンレ
ス鋼を指す。これらステンレス鋼合せ材の組成を概括す
れば、C:O,1%以下、sl:2チ以下、Mn : 
5 %以下、Ni:6〜50%、Cr:10〜30%、
A1:1%以下、残部二 鉄及び不可避不純物(以上重
量q6)からなるものを基本組成とし、必要に応じて更
に、T1:2%以下、Nb : 2%以下、Cu : 
4 %以下、Mo : 10 %以下の1種又は2種以
上を含有する。
また、炭素鋼乃至低合金鋼とは、JISG3601に母
材として適用される材料として掲げであるものを包含す
るが、特に溶接性、強度、靭性を考慮すると、その組成
は次の如くになる。C:0.20チ以下、Si : 0
.05〜0.7 %、Mn:0.20〜3.00%、S
oL、Al : 0.07 %以下、残部:鉄及び不可
避不純物(以上重量係)からなるものを基本組成とし、
必要に応じて更に、Nb : 0.20%以下、V:0
.30%以下、Zr:0.20%以下、T1:0.30
%以下、Ta :0,10 %以下、B:0.002係
以下、MO:1.5%以下、Cr:6%以下、Cu:1
%以下、Ni:10%以下、Ca :0.07%以下、
M、?:0.07%以下の1種又は2種以上を含有した
組成を有する。
この発明で、ステンレス鋼からなる合せ材と、炭素鋼ま
たは低合金鋼からなる母材とを重ね合せて、その周囲を
溶接してなる組立てスラブを、1050℃以上の温度で
加熱するのは、合せ材であるステンレス鋼にCr炭化物
を十分に固溶させるためであって、これ未満の加熱温度
を採用した場合は、その後の工程をたとえこの発明の工
程と同一にしても、優れた耐食性を有するクラツド鋼板
を製造することはできない。
上記の加熱後、組立てスラブに圧延を施すことになるが
、この発明で圧延仕上り温度をSOO℃以上とし800
℃未満で圧下を加えないのは、800℃未満の温度域で
圧下を加えると、合せ材のステンレス鋼においてはCr
炭化物の析出を招き、その耐食性が劣化するだめである
この発明では、上記の圧延完了後直ちに圧延された組立
てスラブを450℃未満の温度まで水冷して、ステンレ
スクラッド鋼板を得るが、このような条件の冷却は母材
の強靭化および合せ材に高耐食性を付与する上で必要欠
くべからざる要件である。
まず母材についてみると、SOO℃以上の温度域で圧延
後直ちに450℃未満の温度まで水冷することにより、
母材のオーステナイトはフェライトへの変態が抑制され
、ベイナイトまたはマルテンサイトへの変態が促進され
るので、母材の強度が大きく上昇する。従って・、この
ような水冷による強度上昇によって母材の強度を補いう
るので、母材として炭素乃至合金元素を低減した鋼を用
いることができるから、結果的に母材の溶接性、特に耐
低温割れ特性を改善することができる。水冷の停止温度
が450℃以上のときは、ベイナイトまたはマルテンサ
イトが充分に得られず、母材の溶接性の改善を可能とす
る程の大きな強度上昇は見込みがない。
合せ材であるオーステナイト系ステンレス鋼または二相
系ステンレス鋼については、Cr炭化物の析出には、4
50℃以上の高い温度域での徐冷が問題となるから、圧
延完了後は直ちに加速冷却して、450℃未満の温度ま
で急速に冷却する必要がある。従って、圧延後直ちに4
50℃未満の温度まで水冷することは、これらステンレ
ス鋼合せ材の徐冷によるCr炭化物の析出防止および耐
食性向上にも有利に作用する。合せ材であるフェライト
系ステンレス鋼またはマルテンサイト系ステンレス鋼に
おいては、圧延後の水冷による耐食性向上は、オーステ
ナイト系ステンレス鋼または二相系ステンレス鋼種では
ないが、上記の水冷は耐食性向上に有効である。
なお、この発明で水冷とは、通常の冷却水による冷却の
他、ミストによる冷却をも言う。水冷時の冷却速度とし
ては、800℃から450℃の平均冷却速度で2〜b 均冷却速度が2℃/Sec未満では、水冷による母材の
強度上昇および合せ材の耐食性向上が不充分となる。平
均冷却速度が60℃/secを超えるときは、水冷によ
る母材の強度上昇および合せ材の耐食性向上がほぼ飽和
する他、設備的に水冷が困難となる。
以上のようにして得られるステンレスクラッド鋼板は、
合せ材の耐食性の点からは、組立てスラブ圧延後の水冷
のままで使用することが好ましいが、この発明では、母
材の靭性の点から焼戻し等が必要な場合に、母材のAc
、魚身下の温度で再加熱処理をしてもよいことを含むこ
とは当然である。
この場合、再加熱温度は低いほど、また保持時間は短い
ほど好ましいことは、言うまでもない。
〔実施例〕
次に、この発明を実施例により説明する。
第1表に示す成分を含有する母材A−Hと第2表に示す
成分を含有する合せ材a −hとを適宜組合せてなる、
母材および合せ材が各々の一層の組立てスラブから、第
3表に示す製造条件でステンレスクラッド鋼板を製造し
、本発明鋼板(鋼板順3.5,7.9〜12.14〜1
6)および比較鋼板(鋼板随1〜2,4.’a、8.1
3)を得た。
本発明鋼板および比較鋼板の機械的性質等を第4表に示
す。
第3表および第4表に示されるように、圧延後に空冷し
た比較鋼板1に対し、比較鋼板2,4および本発明鋼板
3,5は、圧延後に水冷しているので、それによって高
強度になっている。しかし、比較鋼板2は水冷停止温度
がこの発明の条件である450℃未満よりも高いために
、本発明鋼板3゜5に比べると強度が低い。これから水
冷停止温度を450℃未満とすると強度が上昇すること
がわかる。比較鋼板4は、圧延後に本発明鋼板3と同様
に室温まで水冷しているが、圧延仕上り温度がこの発明
の条件である800℃以上よりも低いため、に、耐食性
が本発明鋼板3より劣る。また、本発明鋼板3,5は、
従来製造法材(焼準し材)である比較鋼板6と比べて、
同等もしくはそれ以上の強度を有しており、しかも比較
鋼板6の母材に比べて母材がC,StおよびMnの低い
成分系であるために、Y形溶接割れ試験における割れ防
止予熱温度が低く、溶接性に優れている。また、耐食性
も大幅に改善されている。
圧延、水冷後に直接焼入れ、焼戻しを行なった本発明鋼
板11.12は、圧延、水冷後に再加熱焼入れ、焼戻し
を行なった比較鋼板13に比べて、耐食性は勿論のこと
、強度も同等以上有しており、溶接性にも優れている。
その他の本発明鋼板フ。
9.10,14.15および16においても、適切な仕
上り温度の圧延および適切な停止温度の水冷によつ゛C
1従来製造法による鋼板と比べ、優れた強度、耐食性お
よび溶接性を有している。
〔発明の効果〕
この発明は以上のように構成されるので、母材−の強度
および溶接性が優れると同時に合せ材の耐食性にも優れ
た、ステンレスクラッド鋼板を製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ステンレス鋼からなる合せ材と、炭素鋼または低合金鋼
    からなる母材とを重ね合せて、その周囲を溶接してなる
    組立てスラブを圧延して、ステンレスクラッド鋼板を製
    造する方法において、前記組立てスラブを1050℃以
    上の温度で加熱し、次いで前記加熱された粗立てスラブ
    を800℃以上の仕上り温度で圧延し、そして、その後
    直ちに、前記圧延された組立てスラブを450℃未満の
    温度まで水冷することを特徴とする、耐食性および溶接
    性に優れた高強度ステンレスクラッド鋼板の製造方法。
JP60154225A 1985-07-15 1985-07-15 耐食性および溶接性に優れた高強度ステンレスクラツド鋼板の製造方法 Granted JPS6216892A (ja)

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