JPS623224B2

JPS623224B2 -

Info

Publication number: JPS623224B2
Application number: JP6218280A
Authority: JP
Inventors: Rikio Nemoto; Katsumi Ikeda
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1987-01-23
Also published as: JPS56158850A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）この発明は、耐食性、成形性ならびに溶接性に
優れるフエライト系ステンレス鋼に関するもので
あり、特に本発明は、従来のフエライト系ステン
レス鋼が成形性、溶接性に劣るという欠点を改善
した耐食性、成形性ならびに溶接性に優れるフエ
ライト系ステンレス鋼を提案する。（従来の技術）従来のフエライト系ステンレス鋼は上述の如く
オーステナイト系ステンレス鋼に比べて成形性お
よび耐食性が劣り、また溶接部の加工が困難であ
るという欠点があつた。すなわち、SUS 430は
SUS 304に比し耐食性が劣つており、耐食性を改
善するためMoを含有させたSUS 434（17Cr―
1Mo）、ASTM 444（18Cr―2Mo）などの鋼種が
ある。しかしMoを１％以上添加することはコス
トが非常に上昇するという欠点がある。上記各鋼種の有する欠点を除去、改善するため
に提案された特公昭54―36895号は、Ｃ：0.08wt
％（以下は単に「％」で表示する）以下、Si：
0.75％以下、Mn：1.0％以下、Ｐ：0.030％以下、
Ｓ：0.030％以下、Ni：0.50％以下、Cr：15〜20
％、Cu：0.05〜1.0％、Mo：0.10％以上0.5％未満
を含有し、かつAl：0.05〜1.0％とZr：0.01〜0.30
％の１種または２種、さらにTi：0.10〜1.0％と
Nb：0.10〜1.0％の１種または２種を含有し、残
部鉄および不純物からなる溶接性、耐食性の優れ
たフエライト系ステンレス鋼が提案されている。
この既知鋼の特徴については次のように記載され
ている。 (1) 溶接部の曲げ性質の改善 SUS430相当鋼にAl，Zrの１種または２種を
添加し、さらにTi，Nbの１種または２種を添
加することにより、溶接部の結晶粒の微細化に
より改善される。 (2) 耐酸性、耐孔食・隙間腐食の改善 SUS430相当鋼にCu添加による耐酸性の改善
と、さらにMo添加により不動態皮膜を安定化
し、耐孔食・隙間腐食も改善する。また、SUS430相当鋼にTi，Nbの１種または
２種を添加することにより炭素を固定し、耐酸
性、耐孔食・隙間腐食の発生を抑制する。（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を
克服して成形性がよく溶接部の曲げ性ならびに耐
食性の両方とも優れたものを提供することを目指
すものである。すなわち、従来知られたフエライ
ト系ステンレス鋼の有する耐食性、成形性ならび
に溶接性をより以上改善したフエライト系ステン
レス鋼を提案することを目的とするものである。（問題点を解決するための手段）本発明者等は、前記従来技術（特公昭54―
36895号）に記載の鋼は、Alを0.05〜1.0％含有さ
せているが、後に詳述するようにAlを0.01％より
多く含有させると耐食性が劣化すること、および
Ｓを極低下した上でさらにＷ，Ｖのいずれか少く
とも１種を0.3％以下添加することにより耐候性
にすぐれることを新たに知見して、本発明に想到
した。すなわち、本発明は次の事項を骨子とする構成
によつて上記の目的が実現できる。本発明の要旨構成は、Ｃ：0.015wt％以下、
Si：0.60wt％以下、Mn：0.50wt％以下、Cr：15
〜20wt％、Ni：1.0wt％以下、Mo：0.5wt％以
下、Ti：0.1〜0.5wt％、Nb：0.1〜0.5wt％、
Cu：0.1〜1.0wt％、Al：0.01wt％以下、Ｎ：
0.02wt％以下、Ｓ：0.005wt％以下を含有し、か
つ選択成分として、ＷおよびＶのうちの１種また
は２種を単独もしくは合計の量で0.3wt％以下含
有し、そして、前記ＣとＮとの合計量が0.030wt
％以下、Ｔｉ＋Ｎｂ／Ｃ＋Ｎの比が10以上を示し、残部
が実質的にFeよりなる耐食性、成形性ならびに溶接
性に優れるフエライト系ステンレス鋼である。（作用）次に、本発明鋼の成分組成限定の理由について
説明する。Ｃは、0.015％より多いと成形性、溶接性が劣
化するので、0.015％以下にする必要がある。 Siは、0.60％より多いと伸びが低下して、成形
性が劣化するので、0.60％以下にする必要があ
る。 Mnは、0.5％より多いと成形性が劣化し、耐候
性が低下するので、0.5％以下にする必要があ
る。 Crは、耐食性に寄与する元素であり、15％よ
り少ないと耐食性が劣化し、一方20％より多いと
成形性が劣化するので、Crは15〜20％の範囲内
にする必要がある。 Ni，Cuは、それぞれ単独では大きな耐候性改
善効果は示さないが、Moと複合させて含有させ
ると前記効果が顕著となる。特にMoが少量含有
される場合にはCu，Niの効果が著しい。Cu，Ni
は、それぞれ1.0％より多いと成形性が劣化し、
0.1％より少ないと耐食性が劣化するので、Cuは
0.1％〜1.0％の範囲内、Niは1.0％以下にする必要
がある。 Moは耐食性に寄与する元素であるがMoは多量
になると成形性、溶接性がわるくなり、また、
Moは1.0％より多くなると高価となるので1.0％
以下にする必要がある。 Ti，Nbはそれぞれ成形性、溶接性に寄与する
元素であるが、それぞれ単独で含有させると肌荒
れ、リジングに悪影響を及ぼし、一方特にNbの
単独含有では耐食性、溶接性が劣化するので、
Ti，Nbとは複合含有させる必要がある。かかる
Ti，Nbは、いずれも0.1％より少ないと溶接性、
耐食性が劣化し、又0.5％より多いと靭性が劣化
するので、0.1〜0.5％の範囲内にする必要があ
る。但し粒界腐食を防止するため、TiとNbの和は
ＣとＮとの和の10倍以上とする必要がある。 Alは、後述するように0.01％以下にする必要が
ある。Ｎは、0.020％より多いと溶接性、成形性が劣
化するので、0.020％以下にする必要があり、ま
たＣとＮとの和が0.030％より多いと溶接性、成
形性が劣化するので、ＣとＮとの和は0.030％以
下にする必要がある。Ｓは、0.005％より多いと耐候性が劣化するの
で0.005％以下にする必要がある。Ｗ，Ｖは、それぞれ耐候性に寄与する元素であ
り、本発明合金においては必須の元素であるが、
いずれも高価であり、0.3％を越える添加は１種
であれ２種の合計量であれコスト高となる。した
がつて、ＷおよびＶのうちのいずれか１種の含有
量または２種合計の含有量が、いずれの場合も
0.3％以下となるように含有させる。（実施例）次に本発明鋼を実験データにもとづいて説明す
る。第１表に本発明鋼No.１〜３と比較鋼No.４〜14の
成分組成とそれぞれの鋼の粒界腐食性、溶接部の
曲げ、CCV，ｒ値を示す。なお、溶接部の曲げ
試験は下記のとおりの条件で実施した。溶接条件 TIG溶接速度 300mm／min nofiller溶接電流 45A 曲げ条件ｒ＝ｔ（２倍の板厚曲げ）

【表】

【表】上記第１表からわかるように、本発明鋼は、溶
接部の曲げ割れが起こらず、高Ｃ，Ｎの従来鋼No.
４、No.５、No.８に比較して、溶接部の加工性がす
ぐれていることがわかる。次に、本発明者らは、耐候性に及ぼすＳ含有量
の影響を17Cr―0.3Mo―0.5Cu系フエライト系ス
テンレス鋼について実験した。その結果を、第１
図に示す。この図から判るようにレイテイングナ
ンバーに及ぼすＳ含有量は、0.005％以下におい
て特に鋭敏であることが判つた。次に第２図に示
すようにS0.002％と非常に含有量の少ない本発明
鋼No.１〜３と、それぞれ0.006％、0.008％、0.007
％のＳを含有する比較鋼４（SUS 430）、No.６
（SUS 304）、No.５（SUS 434）とＳをそれぞれ
0.005％、0.008％、0.012％含有する比較鋼No.７，
８，11，14について耐候性を示すレイテイングナ
ンバーを調べた。この結果、比較鋼はＳ含有量以
外の成分組成がそれぞれ異なるので、Ｓ含有量の
耐候性に及ぼす影響は一義的には明白てないか
ら、結果的に本発明鋼の耐候性のほうが極めて優
れていることがわかつた。なお、本発明鋼にあつては、Ti，Nbを複合含
量させる必要があることも確かめられた。さらに
ＷおよびＶを添加させ、Ti，Nbの何れかの単独
含有の比較鋼No.９，10，13と、複合含有の本発明
鋼No.２とについて、耐候性、成形性、肌荒、溶接
性を比較した結果を第３図に示した。この図によ
ればデイプアンドドライテスト（Dip
andDry Test）によるレイテイングナンバー
〔H₂O 4200ml、NaCl 210ｇ、Nacl₂・2H₂O 210
ｇ、Na₂SO₄ ２ｇ、Na₂SO₃ １ｇ、Na₂S₂O₃ 0.4
ｇ、PH9.3の水溶液中に試料を２秒間浸漬後100秒
間乾燥する操作を100回繰返した後の試料全面積
に対する発銹面積百分率をｘとしたときの３（２
―log ｘ）をレイテイングナンバーと称す〕は
Ｗ，Ｖを含有する本発明鋼No.２が最大であること
がわかつた。また、本発明鋼No.２のバルジ高さ、ｒ値、15％
引張り後の表面うねりは、Nb，Tiは含有するが
Ｗ，Ｖを含有しない比較鋼No.14と同等であり、
Nb，Tiを複合添加していない比較鋼No.９，10，
13より優れていることもわかつた。次に、本発明者らは、本発明鋼No.１〜３と比較
鋼No.４，５，11，12について、溶接部の隙間腐食
試験（Cl―1000ppm、Cu⁺⁺100ppm水溶液中で40
℃、24hr浸漬）を行つた。この結果を第４図に示
す。同図によれば本発明鋼の腐食減量が極めて少
ないことがわかつた。さらに、本発明者らは、17Cr―0.3Mo―0.5Cu
系フエライト系ステンレス鋼のAl含有量が耐候
性に及ぼす影響を調べた。この結果を第５図に示
す。同図によればAlが0.01％より多く0.08％となる
に従つて耐候性が悪くなることがわかつた。とこ
ろで上記特公昭54―36895号記載のフエライト系
ステンレス鋼にあつては、0.05〜1.0％のAlと
0.01〜0.30％のZrの１種または２種が含有されて
るが、本発明者らはAlを0.01％よりおおくすると
耐候性に悪影響を及ぼし、かつ熱間加工性を害す
るので、Alは0.01％以下にする必要のあることも
確かめられた。なお、Zrは表面性状に悪影響を及
ぼすのでZrは不純物として0.01％以下が望ましい
こともわかつた。（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、耐食性、
成形性ならびに溶接性がともに優れている点にお
いて、従来鋼に比べて極めて有用なフエライト系
ステンレス鋼である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鋼と比較鋼の耐候性に及ぼすＳ
の影響を示す図、第２図は本発明鋼と比較鋼の耐
候性を比較した図、第３図は本発明鋼と比較鋼の
成形性、肌荒性、溶接性、耐候性に及ぼすTi，
Nbの影響を示す図、第４図は本発明鋼と比較鋼
の隙間腐食についての腐食減量を比較した図、第
５図は本発明鋼と比較鋼の耐候性に及ぼすAlの
影響を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１Ｃ：0.015wt％以下、Si：0.60wt％以下、
Mn：0.50wt％以下、Cr：15〜20wt％、Ni：
1.0wt％以下、Mo：0.5wt％以下、Ti：0.1〜
0.5wt％、Nb：0.1〜0.5wt％、Cu：0.1〜1.0wt
％、Al：0.01wt％以下、Ｎ：0.02wt％以下、Ｓ：
0.005wt％以下を含有し、かつ選択成分として、
ＷおよびＶのうちの１種または２種を単独もしく
は合計の量で0.3wt％以下含有し、そして、前記
ＣとＮとの合計量が0.030wt％以下、Ｔｉ＋Ｎｂ／Ｃ＋
Ｎの比が10以上を示し、残部が実質的にFeよりなる耐
食性、成形性ならびに溶接性に優れるフエライト
系ステンレス鋼。