JPS62222043A - 二相系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
二相系ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPS62222043A JPS62222043A JP6547586A JP6547586A JPS62222043A JP S62222043 A JPS62222043 A JP S62222043A JP 6547586 A JP6547586 A JP 6547586A JP 6547586 A JP6547586 A JP 6547586A JP S62222043 A JPS62222043 A JP S62222043A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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、耐食性に著しく優れた二相系ステンレス鋼の
製造方法、特に粉末冶金法により二相系ステンレス鋼粉
末から、海水中でも著しく優れた耐孔食性と耐隙間腐食
性を有する高靭性高耐食性二相系ステンレス鋼を製造す
る方法に関する。さらに詳述すれば、本発明が対象とす
るのは、従来の鋳造による方法では製造時の割れ発生の
問題より商業的生産が実質上困難であるところの耐食性
に著しく優れた二相系ステンレス鋼である。
製造方法、特に粉末冶金法により二相系ステンレス鋼粉
末から、海水中でも著しく優れた耐孔食性と耐隙間腐食
性を有する高靭性高耐食性二相系ステンレス鋼を製造す
る方法に関する。さらに詳述すれば、本発明が対象とす
るのは、従来の鋳造による方法では製造時の割れ発生の
問題より商業的生産が実質上困難であるところの耐食性
に著しく優れた二相系ステンレス鋼である。
(従来の技術)
水アトマイズ法、粉砕法、粒界腐食法等により製造され
たステンレス鋼粉は従来よりその優れた耐食性と耐熱性
を生かし、機械構成部品、時計部品、フィルターエレメ
ント、装飾品等の製造に用いられていた。しかしながら
、近年におけるガスアトマイズ法の発展は鋼中酸素量の
低い良質のステンレス鋼粉を比較的安価にかつ大量に供
給することを可能とし、その結果各種の新しい用途開発
を促した。例えば、1984年9月17〜20日、米国
ミシガン州デトロイトで開催されたAmerican
5ociety For Metals主催の1984
年ASM InternationalConfere
nce on New Developmentsにお
いてCleasTornberg が報告した841
0−013報告にみるように、ガスアトマイズ法により
製造したステンレス鋼粉を炭素鋼製カプセルに充填、冷
間静水圧法によりカプセルを高密度化してビレットとし
、次いで熱間押出法により継目無し管とすることが行な
われている。適用鋼種もTP304.304L等のオー
ステナイト系ステンレス鋼、TP329等の二相系ステ
ンレス鋼、TP446のフェライト系ステンレス鋼、A
11oy625等のNi基合金と極めて広範となってい
る。
たステンレス鋼粉は従来よりその優れた耐食性と耐熱性
を生かし、機械構成部品、時計部品、フィルターエレメ
ント、装飾品等の製造に用いられていた。しかしながら
、近年におけるガスアトマイズ法の発展は鋼中酸素量の
低い良質のステンレス鋼粉を比較的安価にかつ大量に供
給することを可能とし、その結果各種の新しい用途開発
を促した。例えば、1984年9月17〜20日、米国
ミシガン州デトロイトで開催されたAmerican
5ociety For Metals主催の1984
年ASM InternationalConfere
nce on New Developmentsにお
いてCleasTornberg が報告した841
0−013報告にみるように、ガスアトマイズ法により
製造したステンレス鋼粉を炭素鋼製カプセルに充填、冷
間静水圧法によりカプセルを高密度化してビレットとし
、次いで熱間押出法により継目無し管とすることが行な
われている。適用鋼種もTP304.304L等のオー
ステナイト系ステンレス鋼、TP329等の二相系ステ
ンレス鋼、TP446のフェライト系ステンレス鋼、A
11oy625等のNi基合金と極めて広範となってい
る。
ステンレス鋼粉を原料として焼結、あるいは圧粉成形、
接合して密度を高めた、従来の造塊材と同等の機能と性
質をもたせた材料の特徴は+1)溶解材にみられる造塊
時の凝固偏析に起因する成分変動がステンレス鋼粉を原
料とした鋼材にはみとめられないこと、(2)鋼中のS
、Pの偏析が小さく、非金属介在物も細かく分散してい
ること、(3)高温での加工性が悪く製造が困難であっ
たものが、比較的容易に製造可能となること、(4)別
種の鋼粉を使った複合材が製造可能であること等である
。
接合して密度を高めた、従来の造塊材と同等の機能と性
質をもたせた材料の特徴は+1)溶解材にみられる造塊
時の凝固偏析に起因する成分変動がステンレス鋼粉を原
料とした鋼材にはみとめられないこと、(2)鋼中のS
、Pの偏析が小さく、非金属介在物も細かく分散してい
ること、(3)高温での加工性が悪く製造が困難であっ
たものが、比較的容易に製造可能となること、(4)別
種の鋼粉を使った複合材が製造可能であること等である
。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、現在、日本国内においては未だステンレス鋼
の復水器は一般的ではなく、主として銅合金やチタン合
金製の復水器が使用されているが、米国においては海水
汚染の進行とともに銅合金チューブの損傷が多発するよ
うになり、より耐食性にすぐれているステンレス鋼を採
用しようという動きが活発化してきいる。国内において
も、こうした米国、さらにはヨーロッパ諸国での動きを
意識したステンレス鋼使用の検討が行われようとしてい
る。
の復水器は一般的ではなく、主として銅合金やチタン合
金製の復水器が使用されているが、米国においては海水
汚染の進行とともに銅合金チューブの損傷が多発するよ
うになり、より耐食性にすぐれているステンレス鋼を採
用しようという動きが活発化してきいる。国内において
も、こうした米国、さらにはヨーロッパ諸国での動きを
意識したステンレス鋼使用の検討が行われようとしてい
る。
従来より、耐海水性ステンレス鋼としては、825 、
AL−6X 、 904L、2545M0とイッたオー
ステナイト系、AL29−4C、MONIT 、 5E
A−CUREといったフェライト系、DP−3、Fer
raliu+* 255といった二相系の各種高耐食性
鋼が市販されているが、オーステナイト系のステンレス
鋼は多量のNiを含有するため極めて高価であり、他方
、安価なフェライト系ステンレス鋼には靭性、特に溶接
部での靭性劣化の問題があった。
AL−6X 、 904L、2545M0とイッたオー
ステナイト系、AL29−4C、MONIT 、 5E
A−CUREといったフェライト系、DP−3、Fer
raliu+* 255といった二相系の各種高耐食性
鋼が市販されているが、オーステナイト系のステンレス
鋼は多量のNiを含有するため極めて高価であり、他方
、安価なフェライト系ステンレス鋼には靭性、特に溶接
部での靭性劣化の問題があった。
二相系ステンレス鋼はこうした両者のあいだにあって、
安価でかつ靭性にすぐれた耐食性鋼であったが、現在市
販されている二相系ステンレス鋼は加熱時に1000℃
以下、600℃以上の温度領域で生成するシグマ相生成
に伴う著しい脆化の問題、475℃脆性の問題ならびに
熱間加工時の耳割れ等の問題より高Crs高Mo化に制
約があり、耐海水性の耐食性鋼、特に復水器用チューブ
としては必ずしも十分とはいえない面があった。
安価でかつ靭性にすぐれた耐食性鋼であったが、現在市
販されている二相系ステンレス鋼は加熱時に1000℃
以下、600℃以上の温度領域で生成するシグマ相生成
に伴う著しい脆化の問題、475℃脆性の問題ならびに
熱間加工時の耳割れ等の問題より高Crs高Mo化に制
約があり、耐海水性の耐食性鋼、特に復水器用チューブ
としては必ずしも十分とはいえない面があった。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の第一の目的は、従来の鋳造による方法では製造
時の割れ発生の問題より商業的生産が実買上困難である
海水中での耐孔食性、耐隙間腐食性の著しく優れた二相
系ステンレス鋼の製造方法を提供することにある。
時の割れ発生の問題より商業的生産が実買上困難である
海水中での耐孔食性、耐隙間腐食性の著しく優れた二相
系ステンレス鋼の製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、高濃度塩化物水溶液中で著しく優
れた耐応力腐食割れ性(以下、「耐SCC性」という)
を有する二相系ステンレス鋼の製造方法を提供すること
にある。
れた耐応力腐食割れ性(以下、「耐SCC性」という)
を有する二相系ステンレス鋼の製造方法を提供すること
にある。
本発明のさらに別の目的は耐海水性に著しく優れたコン
デンサー用高耐食二相ステンレス鋼を製造する方法を提
供することにある。
デンサー用高耐食二相ステンレス鋼を製造する方法を提
供することにある。
なおさらに本発明の別の目的は、粉末冶金法による、爪
光的に耐孔食性、耐隙間腐食性、耐SCC性が改善され
、靭性にも優れた、二相系ステンレス鋼粉より、従来の
鋳造による方法では製造時の割れ発生の問題より商業的
生産が実質上困難である二相系ステンレス鋼の製造方法
を提供することにある。
光的に耐孔食性、耐隙間腐食性、耐SCC性が改善され
、靭性にも優れた、二相系ステンレス鋼粉より、従来の
鋳造による方法では製造時の割れ発生の問題より商業的
生産が実質上困難である二相系ステンレス鋼の製造方法
を提供することにある。
ところで、二相系ステンレス鋼の耐食性は主としてCr
とMoにより決定され、高Cr1高MOであることがよ
り望ましいが、従来の二相系ステンレス鋼においては製
造時のシグマ相生成に伴う脆化の問題、475℃脆性の
問題、ならびに熱間加工時の耳割れ等の問題より、耐食
性改善効果を有するCr、Mo濃度は、Cr濃度26%
、Mo濃度3.5%、耐孔食性レベルを示す周知の指数
、Cr+3 XMo (%)でおよそ36.5が、実際
上製造できるその上限であった。
とMoにより決定され、高Cr1高MOであることがよ
り望ましいが、従来の二相系ステンレス鋼においては製
造時のシグマ相生成に伴う脆化の問題、475℃脆性の
問題、ならびに熱間加工時の耳割れ等の問題より、耐食
性改善効果を有するCr、Mo濃度は、Cr濃度26%
、Mo濃度3.5%、耐孔食性レベルを示す周知の指数
、Cr+3 XMo (%)でおよそ36.5が、実際
上製造できるその上限であった。
このCr +3 xMo(%)の値は高いほうが耐孔食
性に優れ、復水器用の耐海水性鋼としては37以上が必
要とされている。
性に優れ、復水器用の耐海水性鋼としては37以上が必
要とされている。
したがって、本発明のなおさらに別の目的は、従来の熔
解−鋳造法では製造が困難かまたは極めて困難であった
Cr+3 XMo(%)の値が37以上、望ましくは3
8以上の高Cr、高Moの二相系ステンレス鋼の粉末冶
金法による製造方法を提供することである。
解−鋳造法では製造が困難かまたは極めて困難であった
Cr+3 XMo(%)の値が37以上、望ましくは3
8以上の高Cr、高Moの二相系ステンレス鋼の粉末冶
金法による製造方法を提供することである。
さらに、また別の目的は、通常筋Cr、高Mo化は母材
の靭性とならんで溶接部の靭性を著しく劣化させるが、
本発明は常温でも良好な溶接部靭性を有する高Crs高
Mo含をの二相ステンレス鋼の製造方法を提供すること
にある。
の靭性とならんで溶接部の靭性を著しく劣化させるが、
本発明は常温でも良好な溶接部靭性を有する高Crs高
Mo含をの二相ステンレス鋼の製造方法を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段)
すなわち、本発明の要旨とするところは、鋼中の主たる
合金成分であるCr、Ni、Moが下記の重量%で含有
され、かつ、必要に応じ、0.10〜0.35%のNを
含有する、平均粒径がIIIII以下であるステンレス
鋼粉を金属製容器内に充填した後、密封し、前記金属製
容器を銅粉を中に入れたまま熱間加工、または熱間およ
び冷間での加工の組合せにより高密度化して焼結する高
靭性高耐食性二相系ステンレス鋼の製造方法である。
合金成分であるCr、Ni、Moが下記の重量%で含有
され、かつ、必要に応じ、0.10〜0.35%のNを
含有する、平均粒径がIIIII以下であるステンレス
鋼粉を金属製容器内に充填した後、密封し、前記金属製
容器を銅粉を中に入れたまま熱間加工、または熱間およ
び冷間での加工の組合せにより高密度化して焼結する高
靭性高耐食性二相系ステンレス鋼の製造方法である。
Cr: 26.0〜30.0重量%、Ni: 5.
0〜9.0重量%、 Mo: 3.0〜4.5重量%。
0〜9.0重量%、 Mo: 3.0〜4.5重量%。
なお、前記金属製容器の密封は、ステンレス鋼粉を充填
後、内部を真空脱気して、または真空脱気後窒素ガスを
内部に充満させたまま行ってもよく、あるいは金属製容
器内に充填する際の前処理として、減圧機能、必要に応
じ加熱機能を備えた大型のホッパー内で鋼粉の付着水を
除去する場合、大気にさらすことなく、そのまま金属製
容器内に鋼粉を導入して充填した後、その金属製容器を
密封してもよい。
後、内部を真空脱気して、または真空脱気後窒素ガスを
内部に充満させたまま行ってもよく、あるいは金属製容
器内に充填する際の前処理として、減圧機能、必要に応
じ加熱機能を備えた大型のホッパー内で鋼粉の付着水を
除去する場合、大気にさらすことなく、そのまま金属製
容器内に鋼粉を導入して充填した後、その金属製容器を
密封してもよい。
本発明において真空脱気は室温で行なってもよいが、金
属容器内ならびにステンレス鋼粉付着の水分を効率良く
除去する目的よりは200℃以上が望ましい。真空脱気
後、金属容器内を主として窒素ガスより成る気体を内部
に充満させたまま密封した場合には、鋼粉を中に入れた
まま金属製容器を加熱する際、窒素ガスが内部への熱伝
達を助ける働きがある。
属容器内ならびにステンレス鋼粉付着の水分を効率良く
除去する目的よりは200℃以上が望ましい。真空脱気
後、金属容器内を主として窒素ガスより成る気体を内部
に充満させたまま密封した場合には、鋼粉を中に入れた
まま金属製容器を加熱する際、窒素ガスが内部への熱伝
達を助ける働きがある。
本発明においては原料として、ガスアトマイズされた二
相系ステンレス銅粉を用いるため、通常の造塊法による
ものに比べ、鍛造時の割れ問題が克服され、従来の鋳造
による製造方法では実際上困難であったcrfM度26
度板6%以上t1度3.5%以上、耐孔食性レベルを示
す周知の指数Cr+3 XMo(ト)でおよそ36.5
以上の高Crs Mn綱の製造が可能となる。
相系ステンレス銅粉を用いるため、通常の造塊法による
ものに比べ、鍛造時の割れ問題が克服され、従来の鋳造
による製造方法では実際上困難であったcrfM度26
度板6%以上t1度3.5%以上、耐孔食性レベルを示
す周知の指数Cr+3 XMo(ト)でおよそ36.5
以上の高Crs Mn綱の製造が可能となる。
なお、粉末法の特徴を生かし、使用するステンレス鋼粉
は同一種の二相系ステンレス鋼粉ばかりでなく、二種以
上の二相系ステンレス銅粉を混合して使用してもよい。
は同一種の二相系ステンレス鋼粉ばかりでなく、二種以
上の二相系ステンレス銅粉を混合して使用してもよい。
(作用)
次に、本発明において上述のようにその範囲を限定した
理由について説明する。
理由について説明する。
まず、本発明においてaim成を上述のように限定した
のは、Cr、 Ni5Moはいずれも本発明が目的とす
る基本的な耐食性を決定する重要な元素であり、本発明
における鋼組織をフェライトとオーステナイトの二相組
織とする上で、C、Si、 Mn、、 N等とならんで
重要な元素であるからである。
のは、Cr、 Ni5Moはいずれも本発明が目的とす
る基本的な耐食性を決定する重要な元素であり、本発明
における鋼組織をフェライトとオーステナイトの二相組
織とする上で、C、Si、 Mn、、 N等とならんで
重要な元素であるからである。
Cr濃度は高い程耐食性が改善されるが、30.0重量
%を超えて含有する場合には経済鋼としての良さが失わ
れるばかりではなく、本発明法によってもシグマ脆化、
475℃脆性といった問題より製造性が極めて悪くなり
、困難となる。また、溶接部の靭性も著しく劣化し常温
で脆化破壊を呈するようになる。他方、Cr濃度が26
.0重量%未満では従来の鋳造法での製造が可能となる
ばかりでなく本発明の目的とする復水器用チューブとし
ての優れた耐海水性が得られなくなる。よってCr濃度
の下限を26.0重量%とじた。好ましくは、27.0
〜29.0重量%である。
%を超えて含有する場合には経済鋼としての良さが失わ
れるばかりではなく、本発明法によってもシグマ脆化、
475℃脆性といった問題より製造性が極めて悪くなり
、困難となる。また、溶接部の靭性も著しく劣化し常温
で脆化破壊を呈するようになる。他方、Cr濃度が26
.0重量%未満では従来の鋳造法での製造が可能となる
ばかりでなく本発明の目的とする復水器用チューブとし
ての優れた耐海水性が得られなくなる。よってCr濃度
の下限を26.0重量%とじた。好ましくは、27.0
〜29.0重量%である。
Niは耐食性を向上させる上で有効な元素であり、また
オーステナイト生成能力が大きいため、本発明により製
造される鋼をフェライトとオーステナイトの二相組織と
するうえからも、適正量添加する必要がある。Niが5
重量%未満では良好な組織、性能が得られず、またNi
が9.0重量%を超えて含有する場合にはσ脆化の問題
より入熱の大きい溶接部で良好な靭゛性が得られなくな
る。好ましくは、6.0〜8.0重量%である。
オーステナイト生成能力が大きいため、本発明により製
造される鋼をフェライトとオーステナイトの二相組織と
するうえからも、適正量添加する必要がある。Niが5
重量%未満では良好な組織、性能が得られず、またNi
が9.0重量%を超えて含有する場合にはσ脆化の問題
より入熱の大きい溶接部で良好な靭゛性が得られなくな
る。好ましくは、6.0〜8.0重量%である。
MoはCr、Niとならんで本発明における目的とする
耐食性を左右する重要な元素である0本発明における目
的とする耐食性を確保するためには、3゜0%以上必要
である。 Mo濃度が高い程、より耐食性が改善される
が、Moを4.5%を超えて含有する場合には、本発明
法によってもσ脆化、475℃脆性といった問題より製
造性が極めて悪くなり、困難となるため上限を4.5%
と定めた。好ましくは、3.5〜4.5%である。
耐食性を左右する重要な元素である0本発明における目
的とする耐食性を確保するためには、3゜0%以上必要
である。 Mo濃度が高い程、より耐食性が改善される
が、Moを4.5%を超えて含有する場合には、本発明
法によってもσ脆化、475℃脆性といった問題より製
造性が極めて悪くなり、困難となるため上限を4.5%
と定めた。好ましくは、3.5〜4.5%である。
Nは本発明においてNiとならんで極めて有効なオース
テナイト生成能の強い元素である。Nは本発明において
製造する鋼をフェライトとオーステナイトの二相組織と
するうえからは不可欠の元素ではないが、本発明におい
ては必要に応じてNを含有させる。Nを含有させること
によって、高温でのオーステナイト相の生成が促進され
、溶接部での耐食性劣化を軽減する効果がある0本発明
においては、必要に応じて添加するN含有量を0.10
〜0.35重量%とする。N含有量が0.10%未満で
はN添加の効果が顕著とならず、また一方0.35重量
%を超えて含有する場合には溶接部での耐食性の劣化が
顕著となるからである。
テナイト生成能の強い元素である。Nは本発明において
製造する鋼をフェライトとオーステナイトの二相組織と
するうえからは不可欠の元素ではないが、本発明におい
ては必要に応じてNを含有させる。Nを含有させること
によって、高温でのオーステナイト相の生成が促進され
、溶接部での耐食性劣化を軽減する効果がある0本発明
においては、必要に応じて添加するN含有量を0.10
〜0.35重量%とする。N含有量が0.10%未満で
はN添加の効果が顕著とならず、また一方0.35重量
%を超えて含有する場合には溶接部での耐食性の劣化が
顕著となるからである。
更に、また本発明が対象とする鋼においてはフェライト
ならびにオーステナイト相の割合を適正に保つうえから
、望ましくは、(1)式で定義される(P値)を−1,
5より1.5、もっとも望ましくは−1,0より1.0
となるように、鋼中のClN% CrxNi%Mo5S
i%Mnの各含有量を調整するのが良い。
ならびにオーステナイト相の割合を適正に保つうえから
、望ましくは、(1)式で定義される(P値)を−1,
5より1.5、もっとも望ましくは−1,0より1.0
となるように、鋼中のClN% CrxNi%Mo5S
i%Mnの各含有量を調整するのが良い。
ここで、N1eq=Nt重量%+Q、5 XMn重量%
+30X (C重量%十N重量%) Creq = Cr重量%+1.5 XSi重量%+M
o重量% その他、本発明にあっては、鋼中成分として、通常、ス
テンレス鋼に含有される添加元素と不純物の外、S、
Pb、 5eSTe、 Ca等の被削性改善成分を含有
させても良い。
+30X (C重量%十N重量%) Creq = Cr重量%+1.5 XSi重量%+M
o重量% その他、本発明にあっては、鋼中成分として、通常、ス
テンレス鋼に含有される添加元素と不純物の外、S、
Pb、 5eSTe、 Ca等の被削性改善成分を含有
させても良い。
また、Mg、 RUM 、B等を必要に応じて添加して
も良い、さらに、微量のTi、 Nb%Zr等の鋼中C
との結合力の強い元素を添加しても良い。
も良い、さらに、微量のTi、 Nb%Zr等の鋼中C
との結合力の強い元素を添加しても良い。
本発明において使用する鋼粉の平均粒径は1mm以下で
あるのが良い、好ましくは、50〜500μ■である。
あるのが良い、好ましくは、50〜500μ■である。
本発明における1つの特徴は、熱間または冷間および熱
間での加工の組合せにより高密度化する点にある。熱間
および冷間での具体的な加工方法としては熱間静水圧法
、冷間静水圧法、熱間押出し、熱間鍛造、熱間圧延、冷
間抽伸、冷間圧延等がある。熱間+冷間での加工方法の
具体的な組合せとしては、熱間静水圧法+熱間押出し、
熱間静水圧法+熱間鍛造、熱間静水圧法+熱間圧延、冷
間静水圧法+熱間押出し、冷間静水圧法+熱間鍛造+熱
間圧延法およびその後に各々冷間圧延を実施する方法が
ある。上記方法以外の工程において製造される場合にあ
っても、焼結のみによって製造される以上の高密度化が
熱間および/または冷間での加工によって図られている
場合には本発明に含まれる。
間での加工の組合せにより高密度化する点にある。熱間
および冷間での具体的な加工方法としては熱間静水圧法
、冷間静水圧法、熱間押出し、熱間鍛造、熱間圧延、冷
間抽伸、冷間圧延等がある。熱間+冷間での加工方法の
具体的な組合せとしては、熱間静水圧法+熱間押出し、
熱間静水圧法+熱間鍛造、熱間静水圧法+熱間圧延、冷
間静水圧法+熱間押出し、冷間静水圧法+熱間鍛造+熱
間圧延法およびその後に各々冷間圧延を実施する方法が
ある。上記方法以外の工程において製造される場合にあ
っても、焼結のみによって製造される以上の高密度化が
熱間および/または冷間での加工によって図られている
場合には本発明に含まれる。
かくして本発明にかかる方法により得られた綱における
フェライト相とオーステナイト相との割合は、1000
℃以上、1200℃未満の適正なる焼鈍条件において、
フェライト相の割合が30〜70%、望ましくは40〜
65%であるのが良い。
フェライト相とオーステナイト相との割合は、1000
℃以上、1200℃未満の適正なる焼鈍条件において、
フェライト相の割合が30〜70%、望ましくは40〜
65%であるのが良い。
次に、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明
する。
する。
実施例
第1表に示す組成および粒径の6種類の窒素ガスアトマ
イズ鋼粉ならびに比較鋼として3種類の溶解材(従来の
造塊法による材料)を製造した。
イズ鋼粉ならびに比較鋼として3種類の溶解材(従来の
造塊法による材料)を製造した。
溶解材は真空誘導溶解炉にて溶製し、50キログラムの
丸形インゴットに造塊した。
丸形インゴットに造塊した。
アトマイズ鋼粉は炭素鋼製カプセルに充填後、加熱しな
がら真空に引いて内部を脱気して密閉した。すでに述べ
たように、この炭素鋼製カプセルに充填する前に、真空
に脱気する能力と必要に応じ加熱する機能を備えた大型
の鋼製容器内でアトマイズ鋼粉の付着水を除去した後、
大気にさらすことなく、炭素調製カプセルにアトマイズ
鋼粉を充填、密閉しても良い。
がら真空に引いて内部を脱気して密閉した。すでに述べ
たように、この炭素鋼製カプセルに充填する前に、真空
に脱気する能力と必要に応じ加熱する機能を備えた大型
の鋼製容器内でアトマイズ鋼粉の付着水を除去した後、
大気にさらすことなく、炭素調製カプセルにアトマイズ
鋼粉を充填、密閉しても良い。
炭素鋼製カプセルはステンレス鋼製カプセルでも良いが
、いずれの場合も鋼中C量は低い方がより望ましい、望
ましくは、0.03%以下が良い、真空引きは1×10
弓mmHgで200℃X1hrの条件下で行った。保持
温度は室温でも可能であるが、内部の水分を除去する目
的より加熱した方がより効果的である。ただし、加熱は
200℃以下でも十分である。なお、真空脱気後、カプ
セル内に窒素を封入してもよい、カプセル内に窒素ガス
を封入した場合には、鋼粉を内部に入れたままカプセル
を加熱する際に加熱がより効果的に均一に行われる。
、いずれの場合も鋼中C量は低い方がより望ましい、望
ましくは、0.03%以下が良い、真空引きは1×10
弓mmHgで200℃X1hrの条件下で行った。保持
温度は室温でも可能であるが、内部の水分を除去する目
的より加熱した方がより効果的である。ただし、加熱は
200℃以下でも十分である。なお、真空脱気後、カプ
セル内に窒素を封入してもよい、カプセル内に窒素ガス
を封入した場合には、鋼粉を内部に入れたままカプセル
を加熱する際に加熱がより効果的に均一に行われる。
次いで、これを熱間静水圧法により炭素鋼製カプセルを
加圧成形した。この工程に代えて冷間静水圧法により冷
間で加圧、高密度化した後、熱間押出し法、熱間鍛造法
等により焼結、高密度化しても良い、緻密化は光学9m
鏡観察で空孔が認められないのが望ましいが、認められ
たとしてもわずかの欠陥として認められる程度であるの
が良い。
加圧成形した。この工程に代えて冷間静水圧法により冷
間で加圧、高密度化した後、熱間押出し法、熱間鍛造法
等により焼結、高密度化しても良い、緻密化は光学9m
鏡観察で空孔が認められないのが望ましいが、認められ
たとしてもわずかの欠陥として認められる程度であるの
が良い。
熱間静水圧加工は、1250℃X1hr保持、2000
気圧の条件で実施した0次いで、これを1250℃に再
加熱した後熱間鍛造により、厚さ30m5 x幅80m
5 x長さ150m−とし、さらに熱間圧延により厚さ
8IIIl×幅8D+em X lとした。 1150
℃X2(1++in保持後、水冷の熱処理を実施した後
、試験に供した。
気圧の条件で実施した0次いで、これを1250℃に再
加熱した後熱間鍛造により、厚さ30m5 x幅80m
5 x長さ150m−とし、さらに熱間圧延により厚さ
8IIIl×幅8D+em X lとした。 1150
℃X2(1++in保持後、水冷の熱処理を実施した後
、試験に供した。
溶解材は、大気中にて1200℃に2時間保持後、熱間
鍛造にて30tX15軸X150 jlmsとし、これ
を更に熱間圧延にて8t X150HX 1m−とした
、熱間圧延時の加熱温度は1200℃である。このよう
にして得た熱間圧延材は比較鋼7では1150℃、比較
鋼8.9では1050℃、それぞれ大気中で熱処理し4
0分保持後水冷し、試験に供した。
鍛造にて30tX15軸X150 jlmsとし、これ
を更に熱間圧延にて8t X150HX 1m−とした
、熱間圧延時の加熱温度は1200℃である。このよう
にして得た熱間圧延材は比較鋼7では1150℃、比較
鋼8.9では1050℃、それぞれ大気中で熱処理し4
0分保持後水冷し、試験に供した。
試験による材質評価は、80℃、^r脱気した人工海水
中での孔食電位測定、1000pp■Cj−1200℃
の空気飽和溶液中での耐応力腐食割れ性試験、30℃流
動下における海水中浸漬人工隙間腐食試験(平均流速<
Q、1m/5ee)、ならびにTIG溶接部の0℃での
シャルピー衝撃試験により行った。
中での孔食電位測定、1000pp■Cj−1200℃
の空気飽和溶液中での耐応力腐食割れ性試験、30℃流
動下における海水中浸漬人工隙間腐食試験(平均流速<
Q、1m/5ee)、ならびにTIG溶接部の0℃での
シャルピー衝撃試験により行った。
上記の11000pp+ C1−,200℃中での耐応
力腐食割れ性試験は板厚2II11、板幅10+sm、
長さ7511m1の短冊状試験片を、二枚重ねでU字曲
げをした“ダブルUベンド試験片“で実施した。
力腐食割れ性試験は板厚2II11、板幅10+sm、
長さ7511m1の短冊状試験片を、二枚重ねでU字曲
げをした“ダブルUベンド試験片“で実施した。
なお、30℃流動下における海水中浸漬人工隙間腐食試
験は、第1図および第2図に示すデルリン製治具を用い
て人工隙間を作った後、30日間の生温水中浸漬を行い
、隙間腐食を発生した隙間数でその耐食性を評価した。
験は、第1図および第2図に示すデルリン製治具を用い
て人工隙間を作った後、30日間の生温水中浸漬を行い
、隙間腐食を発生した隙間数でその耐食性を評価した。
試験片は板厚21111 s板幅70sIm、長さ20
0+am+であり、表面仕上げは湿式エメIJ−600
番研摩で行った。
0+am+であり、表面仕上げは湿式エメIJ−600
番研摩で行った。
ここに、第1図に示すデルリン製治具1にはその円周に
沿って複数の凸部2が設けられているため、第2図に示
すようにボルト、ナフト3.4を使ってこの2個の治具
1の間に挟持された試験片5には複数の隙間が形成され
る。そして、治具1とともに上記止溝水中に浸漬する。
沿って複数の凸部2が設けられているため、第2図に示
すようにボルト、ナフト3.4を使ってこの2個の治具
1の間に挟持された試験片5には複数の隙間が形成され
る。そして、治具1とともに上記止溝水中に浸漬する。
Tl1l; fII接は第3図に示す形状を有するV開
先を溶接条件10100A−15V−10+/sinの
条件で3層盛した。シャルピー衝撃試験片はVノツチ先
端がボンド部となるように採取し、5mm tのJIS
4号型である。
先を溶接条件10100A−15V−10+/sinの
条件で3層盛した。シャルピー衝撃試験片はVノツチ先
端がボンド部となるように採取し、5mm tのJIS
4号型である。
評価結果をまとめて第2表に示す、第4図は第2表の孔
食電位(V vs SCfりをCr + 3Mo (%
)に対してプロットして示すグラフである。
食電位(V vs SCfりをCr + 3Mo (%
)に対してプロットして示すグラフである。
第2表および第4図より、高Cr、高Mo化は耐孔食性
、耐隙間腐食性、耐SCC性等耐食性改善に対し顕著な
効果があるが、溶接部の靭性を劣化させ、さらには比較
!116Aにみるがごとく、たとえ粉末法を用いたとし
てもσ脆化の問題より割れを回避できなくなることがわ
かる0本発明はCr+3 XMo (%)値がおよそ3
6.5以上の高Crs高Mo含有の従来法では製造、製
品化が困難であった高靭性、高耐食の二相系ステンレス
鋼の製造を可能とする点で効果は極めて多大であり、そ
の利益には大きなものがある。
、耐隙間腐食性、耐SCC性等耐食性改善に対し顕著な
効果があるが、溶接部の靭性を劣化させ、さらには比較
!116Aにみるがごとく、たとえ粉末法を用いたとし
てもσ脆化の問題より割れを回避できなくなることがわ
かる0本発明はCr+3 XMo (%)値がおよそ3
6.5以上の高Crs高Mo含有の従来法では製造、製
品化が困難であった高靭性、高耐食の二相系ステンレス
鋼の製造を可能とする点で効果は極めて多大であり、そ
の利益には大きなものがある。
本発明により製造された鋼のTIG溶接部シャルピー衝
撃値は従来の溶解材(比較jl18.9)に比べ劣るも
のの、5kgf/cn”以上と実用上は全く問題なく良
好である。
撃値は従来の溶解材(比較jl18.9)に比べ劣るも
のの、5kgf/cn”以上と実用上は全く問題なく良
好である。
比較鋼4Aにみるごとく鋼中Ni量が9.0重量%を超
えて添加される場合、比較![6Aにみるごとく鋼中M
o量が4.5重量%を超えて添加される場合にはσ相析
出に伴う靭性劣化が大きい。
えて添加される場合、比較![6Aにみるごとく鋼中M
o量が4.5重量%を超えて添加される場合にはσ相析
出に伴う靭性劣化が大きい。
比較a5Aにみるごとく粉末法といえども鋼中Cr、M
O濃度がCr+3 XMo (%)値で32.8と低い
場合には耐隙間腐食性、耐孔食性が劣化した。Cr+3
XMo (%)値で39.3と高い比較鋼7においては
鍛造時の割れ、熱延時の耳割れ発生が極めて大であり、
さらには溶接部で十分な靭性が得られなかった。
O濃度がCr+3 XMo (%)値で32.8と低い
場合には耐隙間腐食性、耐孔食性が劣化した。Cr+3
XMo (%)値で39.3と高い比較鋼7においては
鍛造時の割れ、熱延時の耳割れ発生が極めて大であり、
さらには溶接部で十分な靭性が得られなかった。
(発明の効果)
以上述べたように、本発明は、粉末冶金法を採用してい
るため上述のようにすぐれた材質のものがいかなる形状
のものであっても成形歩留良く製造されるのであって、
その工業的価値は極めて大きいものであり、さらに従来
製造が困難であった高Cr、高Mo含有二相系ステンレ
ス調製品を経済的に製造できるなど、産業界の発展に寄
与するところ大である。
るため上述のようにすぐれた材質のものがいかなる形状
のものであっても成形歩留良く製造されるのであって、
その工業的価値は極めて大きいものであり、さらに従来
製造が困難であった高Cr、高Mo含有二相系ステンレ
ス調製品を経済的に製造できるなど、産業界の発展に寄
与するところ大である。
なお、かかる二相系ステンレス鋼の製品形態としては、
特に継目無鋼管、ならびに従来鋳物材で対応していたバ
ルブ、等の機械構成部品が適する。
特に継目無鋼管、ならびに従来鋳物材で対応していたバ
ルブ、等の機械構成部品が適する。
第1図および第2図は、人工隙間腐食試験に用いたデル
リン製治臭のそれぞれ斜視図および側面第3図は、実施
例において使用した溶接開先の形状の説明図;および 第4図は、実施例のデータをプロットして示すグラフで
ある。 1;デルリン製治具、 2:凸部、 3:ボルト、 4:ナンド、5:試験片
リン製治臭のそれぞれ斜視図および側面第3図は、実施
例において使用した溶接開先の形状の説明図;および 第4図は、実施例のデータをプロットして示すグラフで
ある。 1;デルリン製治具、 2:凸部、 3:ボルト、 4:ナンド、5:試験片
Claims (2)
- (1)鋼中の主たる合金成分であるCr、Ni、Moが
下記の重量%で含有され、平均粒径が1mm以下である
ステンレス鋼粉を金属製容器内に充填した後、密封し、
前記金属製容器を鋼粉を中に入れたまま熱間加工、また
は熱間および冷間での加工の組合せにより高密度化する
高靭性高耐食性二相系ステンレス鋼の製造方法。 Cr:26.0〜30.0重量%、 Ni:5.0〜9.0重量%、 Mo:3.0〜4.5重量% - (2)鋼中の主たる合金成分であるCr、Ni、Moが
下記の重量%で含有され、かつ0.10〜0.35%の
Nを含有する、平均粒径が1mm以下であるステンレス
鋼粉を金属製容器内に充填した後、密封し、前記金属製
容器を鋼粉を中に入れたまま熱間加工、または熱間およ
び冷間での加工の組合せにより高密度化する高靭性高耐
食二相系ステンレス鋼の製造方法。 Cr:26.0〜30.0重量%、 Ni:5.0〜9.0重量%、 Mo:3.0〜4.5重量%
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6547586A JPS62222043A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 二相系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6547586A JPS62222043A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 二相系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62222043A true JPS62222043A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13288166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6547586A Pending JPS62222043A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 二相系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62222043A (ja) |
Cited By (6)
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JP2018508652A (ja) * | 2015-01-20 | 2018-03-29 | ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータNuovo Pignone Tecnologie S.R.L. | 耐食性物品および製造方法 |
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CN111560564A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-08-21 | 江苏省海洋资源开发研究院(连云港) | 一种资源节约型高氮双相不锈钢及其近净成形方法 |
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JPS575842A (en) * | 1980-05-13 | 1982-01-12 | Asea Ab | Manufacture of ferrite-austenite stainless steel |
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1986
- 1986-03-24 JP JP6547586A patent/JPS62222043A/ja active Pending
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