JPS6270517A - オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPS6270517A JPS6270517A JP21173885A JP21173885A JPS6270517A JP S6270517 A JPS6270517 A JP S6270517A JP 21173885 A JP21173885 A JP 21173885A JP 21173885 A JP21173885 A JP 21173885A JP S6270517 A JPS6270517 A JP S6270517A
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- Japan
- Prior art keywords
- less
- stainless steel
- temperature
- austenitic stainless
- heat treatment
- Prior art date
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- Pending
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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
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
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- Materials Engineering (AREA)
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- Heat Treatment Of Steel (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、オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法、
特に耐硝酸性にすぐれたオーステナイト系ステンレス鋼
の製造方法に関する。
特に耐硝酸性にすぐれたオーステナイト系ステンレス鋼
の製造方法に関する。
（従来の技術）
例えば、硝酸製造装置の構造部材など、硝酸中で使用さ
れる材料は、硝酸に対する耐食性が満足されていなけれ
ばならないのはもちろんのこと、Ｃｒ ｈ−等の酸化剤
の生成混入による腐食電位の上昇に伴う腐食速度の増加
、粒界腐食の加速現象に対しても耐食性を示さなければ
ならない。特に粒界腐食は局部的な腐食であるがゆえに
全面腐食のように材料寿命の予測も容易ではない。
れる材料は、硝酸に対する耐食性が満足されていなけれ
ばならないのはもちろんのこと、Ｃｒ ｈ−等の酸化剤
の生成混入による腐食電位の上昇に伴う腐食速度の増加
、粒界腐食の加速現象に対しても耐食性を示さなければ
ならない。特に粒界腐食は局部的な腐食であるがゆえに
全面腐食のように材料寿命の予測も容易ではない。
かかる耐硝酸性材料としての従来鋼においては、固溶化
処理を行ってはいる力９８接時の鋭敏化による粒界炭化
物の析出またはＰ等の不純物元素の粒界偏析による粒界
腐食が著しい。例えば、特公昭５０−３７３１号は非安
定化ステンレス鋼に１１００℃以上で結晶粒粗大化処理
を行うことを提案しているが、粒界腐食が発生する場合
には結晶粒が大きい故に、粒界腐食深さが大きくなる。
処理を行ってはいる力９８接時の鋭敏化による粒界炭化
物の析出またはＰ等の不純物元素の粒界偏析による粒界
腐食が著しい。例えば、特公昭５０−３７３１号は非安
定化ステンレス鋼に１１００℃以上で結晶粒粗大化処理
を行うことを提案しているが、粒界腐食が発生する場合
には結晶粒が大きい故に、粒界腐食深さが大きくなる。
そのため、このような粒界腐食を防止する方法として、
ＣｒｚｚＣａをあらかじめ析出させその後再結晶させる
微細結晶粒の製造方法がすでに提案されている （特開
昭６０−１００６２９号）。しかしこの方法は冷間加工
後に熱処理によってＣｒｚｚＣｂを析出させるものであ
って、余分の処理工程を要するのみならず、熱エネルギ
ー的にもコスト高を免れない。
ＣｒｚｚＣａをあらかじめ析出させその後再結晶させる
微細結晶粒の製造方法がすでに提案されている （特開
昭６０−１００６２９号）。しかしこの方法は冷間加工
後に熱処理によってＣｒｚｚＣｂを析出させるものであ
って、余分の処理工程を要するのみならず、熱エネルギ
ー的にもコスト高を免れない。
（発明が解決しようとする問題点）
ここに、本発明の目的は、結晶粒を微細化することによ
って耐硝酸性を改善したオーステナイト系ステンレス鋼
のより安価な製造方法を提供することである。
って耐硝酸性を改善したオーステナイト系ステンレス鋼
のより安価な製造方法を提供することである。
また、本発明の別の目的は、結晶粒を微細化することに
よって中高濃度硝酸や硝酸にＣｒ”等の酸化剤が存在す
る環境における粒界腐食の小さい、耐硝酸性を改善した
オーステナイト系ステンレス鋼のより安価な製造方法を
提供することである。
よって中高濃度硝酸や硝酸にＣｒ”等の酸化剤が存在す
る環境における粒界腐食の小さい、耐硝酸性を改善した
オーステナイト系ステンレス鋼のより安価な製造方法を
提供することである。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、かかる目的を達成すべく研究開発をつづ
けたところ、Ｎｂ５ＴｉのＣ安定化元素を積極的に添加
し、第１熱処理温度、冷間加工率、第２熱処理温度を制
御することによっても結晶粒を微細化でき、これにより
冷間加工後におけるＣｒｔｓＣ５を析出させる熱処理を
省略できることを知り、本発明を完成した。
けたところ、Ｎｂ５ＴｉのＣ安定化元素を積極的に添加
し、第１熱処理温度、冷間加工率、第２熱処理温度を制
御することによっても結晶粒を微細化でき、これにより
冷間加工後におけるＣｒｔｓＣ５を析出させる熱処理を
省略できることを知り、本発明を完成した。
よって、本発明の要旨とするところは、重量％で、
Ｃ：０．０４％以下、 Ｓｉ ：０．４％以下、Ｍ
ｎ：２．０％以下、 Ｐ ：０．０２％以下、Ｃ
ｒ：１８〜３０％、 Ｎｉニア 〜２８％、Ｎｂ
：０．１〜１．０％およびＴｉ： ０．１〜１．０％の
少なくとも１種、ただし、Ｃ（％）×８≦（Ｎｂ＋Ｔｉ
）、残部Ｆｅおよび付随不純物 から成る組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼を
１１５０℃以上の温度に保持した後、急冷し、続いて加
工率３０％以上の冷間加工を施してから再結晶温度以上
、再結晶温度＋１００℃以下の温度域に保持して微細結
晶＆１１織とした、耐硝酸性にすぐれたオーステナイト
系ステンレス鋼の製造方法である。
ｎ：２．０％以下、 Ｐ ：０．０２％以下、Ｃ
ｒ：１８〜３０％、 Ｎｉニア 〜２８％、Ｎｂ
：０．１〜１．０％およびＴｉ： ０．１〜１．０％の
少なくとも１種、ただし、Ｃ（％）×８≦（Ｎｂ＋Ｔｉ
）、残部Ｆｅおよび付随不純物 から成る組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼を
１１５０℃以上の温度に保持した後、急冷し、続いて加
工率３０％以上の冷間加工を施してから再結晶温度以上
、再結晶温度＋１００℃以下の温度域に保持して微細結
晶＆１１織とした、耐硝酸性にすぐれたオーステナイト
系ステンレス鋼の製造方法である。
（作用）
次に、本発明における上述のような鋼組成および加工、
熱処理条件の限定理由を詳述する。
熱処理条件の限定理由を詳述する。
底立凪足理血
Ｃ：Ｃは鋭敏化を促進するので、Ｃ含有量を余り高くす
ると耐粒界腐食性を劣化させるのでＣの含有量は０．０
４％以下とする。好ましくは０゜０２％以下とする。
ると耐粒界腐食性を劣化させるのでＣの含有量は０．０
４％以下とする。好ましくは０゜０２％以下とする。
Ｓｉ： Ｓｉは脱酸剤として０．４％以下含有させる。
Ｍｎ： ＭｎもＳｔと同様に脱酸剤として２．０％以下
含有させる。
含有させる。
Ｐ：耐粒界腐食性を改善するためにはＰ含ｆｌｕは低い
方が望ましく、本発明では０．０２％以下とする。好ま
しくは０．０１５％以下である。
方が望ましく、本発明では０．０２％以下とする。好ま
しくは０．０１５％以下である。
Ｃｒ： Ｃｒは、一般の耐食性および硝酸のみの環境に
対する耐食性を確保するために、１８％以上は必要であ
る。また、オーステナイトＭｉ織にするために、Ｃｒ含
有量を増加させるとＮｉ量の増加も必要とし、一方、Ｎ
ｉ量を増せば加工性の劣化およびコストアンプにつなが
ることにより本発明においてＣｒ含有量の上限は３０％
とする。Ｃｒ含有量は好ましくは２０〜２７％である。
対する耐食性を確保するために、１８％以上は必要であ
る。また、オーステナイトＭｉ織にするために、Ｃｒ含
有量を増加させるとＮｉ量の増加も必要とし、一方、Ｎ
ｉ量を増せば加工性の劣化およびコストアンプにつなが
ることにより本発明においてＣｒ含有量の上限は３０％
とする。Ｃｒ含有量は好ましくは２０〜２７％である。
Ｎｉニオ−ステナイトＭｉ織にするために必要な量とし
てＮｉ含有量は７〜２８％とする。好ましくは１５〜２
６％である。
てＮｉ含有量は７〜２８％とする。好ましくは１５〜２
６％である。
Ｎｂ、 Ｔｉ： これらの元素はＣの安定化元素として
少なくとも１種を合計量がＣの８倍以上となるように添
加する。望ましくは１０倍以上添加する。ＮｂまたはＴ
ｔの炭化物の析出が再結晶時に結晶粒の成長をおさえ、
微細な結晶粒をつくることができる。このためＮｂ、
Ｔｉの各添加量が０．１％未満であると十分な細粒鋼を
得られないとともに、鋭敏化時にクロム炭化物の析出が
起こり粒界腐食が大きくなる。一方、ＮｂまたはＴｉの
含有量が、１％を超えると溶接性が劣化するので各添加
量は１９Ａ以下とする。
少なくとも１種を合計量がＣの８倍以上となるように添
加する。望ましくは１０倍以上添加する。ＮｂまたはＴ
ｔの炭化物の析出が再結晶時に結晶粒の成長をおさえ、
微細な結晶粒をつくることができる。このためＮｂ、
Ｔｉの各添加量が０．１％未満であると十分な細粒鋼を
得られないとともに、鋭敏化時にクロム炭化物の析出が
起こり粒界腐食が大きくなる。一方、ＮｂまたはＴｉの
含有量が、１％を超えると溶接性が劣化するので各添加
量は１９Ａ以下とする。
星上然処ユ盈度
被処理材のオーステナイト系ステンレス鋼を１１５０℃
以上の温度に保持する第１熱処理を行ってからは急冷し
、冷間加工後、第２熱処理を施すが、このとき冷間加工
によって４人されたスリノブバノド上にＮｂＣやＴｉＣ
を微細に析出させ結晶粒の成長をおさえさせる。このた
め、第１熱処理において、ＮｂやＴｉが十分に固溶して
いる必要がある。この第１熱処理における加熱温度が１
１５０℃未満では、ＮｂＣやＴｉｃが多く析出しており
、後続の第２熱処理での微細な析出量は少なくなる。こ
のため第１熱処理温度は１１５０℃以上とする。なお、
好ましくは１２００℃以上である。保持時間は特に制限
されないが、ＮｂＣやＴｉｃが十分固溶するだけの時間
であることが望ましい。
以上の温度に保持する第１熱処理を行ってからは急冷し
、冷間加工後、第２熱処理を施すが、このとき冷間加工
によって４人されたスリノブバノド上にＮｂＣやＴｉＣ
を微細に析出させ結晶粒の成長をおさえさせる。このた
め、第１熱処理において、ＮｂやＴｉが十分に固溶して
いる必要がある。この第１熱処理における加熱温度が１
１５０℃未満では、ＮｂＣやＴｉｃが多く析出しており
、後続の第２熱処理での微細な析出量は少なくなる。こ
のため第１熱処理温度は１１５０℃以上とする。なお、
好ましくは１２００℃以上である。保持時間は特に制限
されないが、ＮｂＣやＴｉｃが十分固溶するだけの時間
であることが望ましい。
竜皿尿工患
冷間加工は、微細な再結晶粒を得るのに必要である。冷
間加工率が３０％未満では十分な耐食性を得るための結
晶粒の細粒化が得られない。
間加工率が３０％未満では十分な耐食性を得るための結
晶粒の細粒化が得られない。
玉１然処皿ム皮
冷間加工後、再結晶温度直上温度域、すなわち再結晶温
度以上かつ再結晶温度＋１００℃以下の温度域、−ａに
は７５０〜１０００℃の温度域にその冷間加工材を保持
し、急冷する。この第２熱処理により再結晶をおこさせ
、しかも同時にＮｂＣやＴｉＣを微細に析出させること
により結晶粒の成長がおさえられる。また、保持温度が
再結晶温度直上であるので再結晶粒も微細なものとなる
。
度以上かつ再結晶温度＋１００℃以下の温度域、−ａに
は７５０〜１０００℃の温度域にその冷間加工材を保持
し、急冷する。この第２熱処理により再結晶をおこさせ
、しかも同時にＮｂＣやＴｉＣを微細に析出させること
により結晶粒の成長がおさえられる。また、保持温度が
再結晶温度直上であるので再結晶粒も微細なものとなる
。
次いで、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する
が、これらは単に例示のために示すものであって、本発
明を何ら制限するものでないことは理解されるべきであ
る。
が、これらは単に例示のために示すものであって、本発
明を何ら制限するものでないことは理解されるべきであ
る。
実施例
第１表に、本例で使用した供試材の化学組成を示す、再
結晶温度は、Ａ鋼、Ｅ鋼が７７５℃、Ｅ鋼、ｃｍ、Ｄｗ
４、Ｆ鋼カ９００℃テアツタ。
結晶温度は、Ａ鋼、Ｅ鋼が７７５℃、Ｅ鋼、ｃｍ、Ｄｗ
４、Ｆ鋼カ９００℃テアツタ。
第２表に、各供試材について行なった熱処理条件および
腐食試験の結果をまとめて示す。
腐食試験の結果をまとめて示す。
供試材は、第２表の熱処理を行なった後、溶接熱影響部
における鋭敏化を考慮し、６５０℃Ｘ２ｈ−ｅＡＣの熱
処理を行なったものを用いた。なお、第１熱処理の保持
時間は０．５時間、第２熱処理の保持時間は１時間であ
った。
における鋭敏化を考慮し、６５０℃Ｘ２ｈ−ｅＡＣの熱
処理を行なったものを用いた。なお、第１熱処理の保持
時間は０．５時間、第２熱処理の保持時間は１時間であ
った。
腐食試験は８ＮＨＮＯｓ ＋０．３ ｇ／ ｆ Ｃｒ”
の溶液を使用し、その沸騰溶液に４８時間供試材を浸漬
することを５回くりかえした後に粒界腐食深さを測定す
ることにより行なった。
の溶液を使用し、その沸騰溶液に４８時間供試材を浸漬
することを５回くりかえした後に粒界腐食深さを測定す
ることにより行なった。
第２表に示す結果からも明らかなように、本発明例では
従来の固溶化処理材に比べて粒界腐食深さが非常に小さ
くなっているゆ冷間加工度が小さい隘１０．１ｋ１２の
鋼種では、十分な耐食性を得られない。また、第１熱処
理温度が低いｌ１ｈｌｌ、Ｎ１１３では粒界腐食が大き
い。第２熱処理温度が高い１１ｋＬ１４、＆１５は粒界
腐食が大きい、Ｃが高いＥ鋼では十分な耐食性が得られ
ず、Ｎｂ、 １３の少ないＥ鋼では耐食性は悪い。
従来の固溶化処理材に比べて粒界腐食深さが非常に小さ
くなっているゆ冷間加工度が小さい隘１０．１ｋ１２の
鋼種では、十分な耐食性を得られない。また、第１熱処
理温度が低いｌ１ｈｌｌ、Ｎ１１３では粒界腐食が大き
い。第２熱処理温度が高い１１ｋＬ１４、＆１５は粒界
腐食が大きい、Ｃが高いＥ鋼では十分な耐食性が得られ
ず、Ｎｂ、 １３の少ないＥ鋼では耐食性は悪い。
第１図は、比較例隘１９のミクロ組織を示すｗ４微鏡組
織写真である。第２図は、本発明例隘３のミクロ組織を
示す同じく顕微鏡＆Ｉｌ織写真である０両図の比較から
本発明例では非常に微細な組織となっているのが分かる
。
織写真である。第２図は、本発明例隘３のミクロ組織を
示す同じく顕微鏡＆Ｉｌ織写真である０両図の比較から
本発明例では非常に微細な組織となっているのが分かる
。
第１表
（？、Ｄ 傘： 発明の範囲外
再結晶温度、供試材＾、Ｅ ： ７７５℃、ＬＣ，ＤＳ
Ｆ：９００℃ 第２表
Ｆ：９００℃ 第２表
第１図および第２図はそれぞれ比較例および本発明例に
より得られたオーステナイト系ステンレス鋼の顕微鏡組
織写真である。
より得られたオーステナイト系ステンレス鋼の顕微鏡組
織写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ：０．０４％以下、Ｓｉ：０．４％以下、Ｍｎ：２．
０％以下、Ｐ：０．０２％以下、Ｃｒ：１８〜３０％、
Ｎｉ：７〜２８％、 Ｎｂ：０．１〜１．０％およびＴｉ：０．１〜１．０％
の少なくとも１種、ただし、Ｃ（％）×８≦（Ｎｂ＋Ｔ
ｉ）残部Ｆｅおよび付随不純物 から成る組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼を
１１５０℃以上の温度に保持した後、急冷し、続いて加
工率３０％以上の冷間加工を施してから再結晶温度以上
、再結晶温度＋１００℃以下の温度域に保持して微細結
晶組織とした、耐硝酸性にすぐれたオーステナイト系ス
テンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21173885A JPS6270517A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21173885A JPS6270517A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270517A true JPS6270517A (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=16610767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21173885A Pending JPS6270517A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09249946A (ja) * | 1996-03-14 | 1997-09-22 | Nkk Corp | 加圧流動床燃焼型火力発電プラント用鋼 |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP21173885A patent/JPS6270517A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09249946A (ja) * | 1996-03-14 | 1997-09-22 | Nkk Corp | 加圧流動床燃焼型火力発電プラント用鋼 |
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