JPS6280221A - オ−ステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法Info
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- JPS6280221A JPS6280221A JP22065985A JP22065985A JPS6280221A JP S6280221 A JPS6280221 A JP S6280221A JP 22065985 A JP22065985 A JP 22065985A JP 22065985 A JP22065985 A JP 22065985A JP S6280221 A JPS6280221 A JP S6280221A
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- Japan
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- austenitic stainless
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- thick
- stainless steel
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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】
〈発明の目的〉
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厚肉鍜鋼品の製造
方法に係り、詳しくは、結晶粒を微細化し、強度および
超音波探傷精度を改善したオーステナイト系ステンレス
厚肉鍜鋼品の製造方法に係る。
方法に係り、詳しくは、結晶粒を微細化し、強度および
超音波探傷精度を改善したオーステナイト系ステンレス
厚肉鍜鋼品の製造方法に係る。
従 来 の 技 術
オーステナイト系ステンレス鋼は熱処理による結晶粒の
微細化が困難なため、熱間圧延、熱間鍛造などの熱間加
工条件によって結晶粒の調整を行なう必要があるが、製
品が大型厚肉化すると粗粒になり易く、非破壊検査時の
超音波透過性が悪くなるとともに、固溶化熱処理後の冷
却速度が遅くなることと重なり、強度の低下を生じると
いう問題が生じている。
微細化が困難なため、熱間圧延、熱間鍛造などの熱間加
工条件によって結晶粒の調整を行なう必要があるが、製
品が大型厚肉化すると粗粒になり易く、非破壊検査時の
超音波透過性が悪くなるとともに、固溶化熱処理後の冷
却速度が遅くなることと重なり、強度の低下を生じると
いう問題が生じている。
これに対処するため、従来より結晶粒の微細化法につい
て種々の試みがなされているが、何れの方法においても
大型厚肉鍛鋼品の製造に適用するのは不可能である。例
えば、特開昭５４−１５１５０５号公報では１３００℃
に加熱後、化学成分と加工量によって決定される再結晶
完了温度と粒成長開始温度の間で所定の圧下率の熱間加
工を行なうことにより微細粒が得られるとしているが、
この方法は熱間圧延などのように１回の加熱で最終製品
まで熱間加工できる場合には適用可能であるとしても、
大型厚肉鍛鋼品を製造する場合には、１回の加熱で製品
全部に熱間加工をすることが不可能となるため適用でき
ない。
て種々の試みがなされているが、何れの方法においても
大型厚肉鍛鋼品の製造に適用するのは不可能である。例
えば、特開昭５４−１５１５０５号公報では１３００℃
に加熱後、化学成分と加工量によって決定される再結晶
完了温度と粒成長開始温度の間で所定の圧下率の熱間加
工を行なうことにより微細粒が得られるとしているが、
この方法は熱間圧延などのように１回の加熱で最終製品
まで熱間加工できる場合には適用可能であるとしても、
大型厚肉鍛鋼品を製造する場合には、１回の加熱で製品
全部に熱間加工をすることが不可能となるため適用でき
ない。
また、特開昭５５−１０７７２３号公報ではＮｂを適！
添加し、固溶化熱処理温度を限定することにより細粒鋼
を得る方法、また、特開昭５５−１１９１５４号公報で
は、Ｔｉを適ｍ添加することにより細粒鋼を得る方法が
提案されているが、何れの方法によっても大型厚肉鍛鋼
品を製造する場合には、鍛造条件により結晶粒が粗大化
するか混粒となり超音波透過性も悪く、薄肉材で得られ
るような強度が達成できない。
添加し、固溶化熱処理温度を限定することにより細粒鋼
を得る方法、また、特開昭５５−１１９１５４号公報で
は、Ｔｉを適ｍ添加することにより細粒鋼を得る方法が
提案されているが、何れの方法によっても大型厚肉鍛鋼
品を製造する場合には、鍛造条件により結晶粒が粗大化
するか混粒となり超音波透過性も悪く、薄肉材で得られ
るような強度が達成できない。
従って、オーステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼品の結晶
粒粗大化と強度低下を改善するためには前記のような従
来方法では不充分である口とがわかる。
粒粗大化と強度低下を改善するためには前記のような従
来方法では不充分である口とがわかる。
発明が解決しようとする問題点
本発明はこれらの問題点を解決することを目的とし、具
体的には、加熱温度、鍛造温度および鍛造圧下量を特定
の範囲に調整することにより結晶粒を微細化し、強度お
よび超音波探傷精度を改善したオーステナイト系ステン
レス厚肉鍛鋼品の製造方法を提供する口とを目的とする
。
体的には、加熱温度、鍛造温度および鍛造圧下量を特定
の範囲に調整することにより結晶粒を微細化し、強度お
よび超音波探傷精度を改善したオーステナイト系ステン
レス厚肉鍛鋼品の製造方法を提供する口とを目的とする
。
〈発明の構成〉
問題点を解決するための
手段ならびにその作用
本発明者等は上述の問題点を解決するため、大型厚肉鍛
鋼品を製造する際に生じる特有の問題とオーステナイト
系ステンレス鋼の再結晶、粒成長現象と炭・窒化物の析
出挙動との関係について研究を重ね、適量のＮｂおよび
Ｖのうち１種または２種を含有させるとともに、加熱温
度、鍛造温度を適切な条件に限定することによって細粒
かつ強度の優れたオーステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼
品を製造することが可能であることを発見し本発明に至
ったものである。
鋼品を製造する際に生じる特有の問題とオーステナイト
系ステンレス鋼の再結晶、粒成長現象と炭・窒化物の析
出挙動との関係について研究を重ね、適量のＮｂおよび
Ｖのうち１種または２種を含有させるとともに、加熱温
度、鍛造温度を適切な条件に限定することによって細粒
かつ強度の優れたオーステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼
品を製造することが可能であることを発見し本発明に至
ったものである。
すなわち、本発明は、Ｎｂ ： ０．０５〜０．３％、
■＝０．０５〜０．３％のうち１種または２種を含むオ
ーステナイト系ステンレス鋼を２回以上の加熱鍛造工程
と固溶化熱処理工程で製造する際に、該加熱鍛造工程を
最終仕上げ鍛造前の加熱鍛造工程においては加熱温度を
ＴＳ以上とし、鋼片の表面温度がＴＬ以下となる温度範
囲で１０％以上の圧下を与え、次いで、最終仕上げ加熱
鍛造工程では、加熱温度をＴＬ −Ｔｌ−１の範囲とし
て鋼片の表面温度が１１以上の温度域で１５％以上の圧
下を与え、その後、冷却することを特徴とする。
■＝０．０５〜０．３％のうち１種または２種を含むオ
ーステナイト系ステンレス鋼を２回以上の加熱鍛造工程
と固溶化熱処理工程で製造する際に、該加熱鍛造工程を
最終仕上げ鍛造前の加熱鍛造工程においては加熱温度を
ＴＳ以上とし、鋼片の表面温度がＴＬ以下となる温度範
囲で１０％以上の圧下を与え、次いで、最終仕上げ加熱
鍛造工程では、加熱温度をＴＬ −Ｔｌ−１の範囲とし
て鋼片の表面温度が１１以上の温度域で１５％以上の圧
下を与え、その後、冷却することを特徴とする。
以下、図面によって詳しく説明すると、次の通りである
。
。
第１図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）は本発明法および従
来法の鍛造スケジュールを示すグラフである。
来法の鍛造スケジュールを示すグラフである。
まず、本発明で成分組成を限定した理由について説明す
る。
る。
Ｃ，Ｓｉ％Ｍｎ、 Ｃｒ、旧、ＭＯｌＮはオーステナイ
］・組織を有するステンレス鋼の成分範囲とした。
］・組織を有するステンレス鋼の成分範囲とした。
■およびＮｂは何れも炭・窒化物形成元素であり、微細
な炭窒化物析出により粒成長抑制、強度改善に有効であ
るが、その含有量が０．０５％未満ではその効果が得ら
れず、また、過剰に添加すると溶接性、清浄性を損なう
ので、ｖ ： ｏ、ｏｓ〜０．３％、Ｎｂ ： ０．０
５〜０．３％とした。
な炭窒化物析出により粒成長抑制、強度改善に有効であ
るが、その含有量が０．０５％未満ではその効果が得ら
れず、また、過剰に添加すると溶接性、清浄性を損なう
ので、ｖ ： ｏ、ｏｓ〜０．３％、Ｎｂ ： ０．０
５〜０．３％とした。
次に、加熱温度、鍛造温度、鍛造圧下率を限定し、炭・
窒化物形成元素を含有するオーステナイト系ステンレス
厚肉鍜鋼品の結晶粒度を調整する方法について説明する
。
窒化物形成元素を含有するオーステナイト系ステンレス
厚肉鍜鋼品の結晶粒度を調整する方法について説明する
。
上述したように、大型厚肉鍛鋼品を製造する場合には、
１回の加熱・鍛造により製品形状を得ることは不可能で
あり、２回以上の加熱と鍛造工程を要する。ここで、最
終鍛造工程前の工程においては、ＴＳ ＝ １２００
＋ １００Ｘ （Ｎｂ％＋Ｖ％）で与えられる温度以上
に加熱してＮｂおよびＶの炭・窒化物を完全に固溶させ
た後、鍛造を開始し、かつ、ＴＬ ＝８５０＋ １５０
Ｘ （３Ｎｂ％ ＋Ｖ％）ｒ与、ｔ ラｈる温度以下に
鋼片の表面温度が低下したのち、１０％以上の圧下を加
えることにより、加工歪により導入された粒内の転位上
に炭・窒化物を析出させる。その後、最終鍛造工程にお
いては、鍛造加熱温度ヲ４８ （＝ １１３０＋５０Ｘ
（２Ｎｌ）％＋Ｖ％））トＴＬ （＝ ８５０＋ １
５０ｘ （３Ｎｂ％＋ Ｖ％））（７） 間（７） Ａ
ａとすることにより、未固溶炭窒化物の粒成長抑制作
用によって粗大粒となることを防止するとともに、１５
以上の温度域で１５％以上の圧下を与え、再結晶を完了
させて微細粒を得る。このようにして得られた細粒組織
は続いて行なわれる９５０〜１１５０℃における固溶化
熱処理によっても粒の異常成長は生じない。
１回の加熱・鍛造により製品形状を得ることは不可能で
あり、２回以上の加熱と鍛造工程を要する。ここで、最
終鍛造工程前の工程においては、ＴＳ ＝ １２００
＋ １００Ｘ （Ｎｂ％＋Ｖ％）で与えられる温度以上
に加熱してＮｂおよびＶの炭・窒化物を完全に固溶させ
た後、鍛造を開始し、かつ、ＴＬ ＝８５０＋ １５０
Ｘ （３Ｎｂ％ ＋Ｖ％）ｒ与、ｔ ラｈる温度以下に
鋼片の表面温度が低下したのち、１０％以上の圧下を加
えることにより、加工歪により導入された粒内の転位上
に炭・窒化物を析出させる。その後、最終鍛造工程にお
いては、鍛造加熱温度ヲ４８ （＝ １１３０＋５０Ｘ
（２Ｎｌ）％＋Ｖ％））トＴＬ （＝ ８５０＋ １
５０ｘ （３Ｎｂ％＋ Ｖ％））（７） 間（７） Ａ
ａとすることにより、未固溶炭窒化物の粒成長抑制作
用によって粗大粒となることを防止するとともに、１５
以上の温度域で１５％以上の圧下を与え、再結晶を完了
させて微細粒を得る。このようにして得られた細粒組織
は続いて行なわれる９５０〜１１５０℃における固溶化
熱処理によっても粒の異常成長は生じない。
最終仕上鍛造工程一つ前の加熱鍛造工程において、加熱
温度をＴＳ以上とするのは、ＴＳ未渦の加熱ではＮｂ、
Ｖが固溶せず粗大化した炭窒化物が残存するためであり
、一方、鋼片の表面温度がＴＬ以下の温度範囲で１０％
以上の圧下を与えるのは、ＴＬを超えると圧下後すぐに
再結晶し、炭窒化物が粒内に残らず、また、１０％未満
の圧下口では導入される転位量が不十分であるためであ
る。
温度をＴＳ以上とするのは、ＴＳ未渦の加熱ではＮｂ、
Ｖが固溶せず粗大化した炭窒化物が残存するためであり
、一方、鋼片の表面温度がＴＬ以下の温度範囲で１０％
以上の圧下を与えるのは、ＴＬを超えると圧下後すぐに
再結晶し、炭窒化物が粒内に残らず、また、１０％未満
の圧下口では導入される転位量が不十分であるためであ
る。
最終仕上加熱１造工程において、加熱温度をＴ、〜Ｔ）
−１とするのは、ＴＨを超えると粒成長がおこって粗大
化し、１１未満では再結晶せず、歪がそのまま残るため
であり、一方、鋼片の表面温度が１５以上の温度域で１
５％以上の圧下を与えるのはＴＬ未満の温度１５％未満
の圧下例れの場合も再結晶が起りにくいためである。上
記の最終仕上加熱鍛造工程における鍛造が終った後は放
冷、強制冷却などを常法により行なう。
−１とするのは、ＴＨを超えると粒成長がおこって粗大
化し、１１未満では再結晶せず、歪がそのまま残るため
であり、一方、鋼片の表面温度が１５以上の温度域で１
５％以上の圧下を与えるのはＴＬ未満の温度１５％未満
の圧下例れの場合も再結晶が起りにくいためである。上
記の最終仕上加熱鍛造工程における鍛造が終った後は放
冷、強制冷却などを常法により行なう。
実 施 例
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
５ＩＪＳ ３０４をベースとして第１表に示す化学成分
を有する鋼を溶製する。
を有する鋼を溶製する。
大型厚肉鍛鋼品の製造条件をシミュレートシて第１図に
示すＡ法（本発明法）、ＢおよびＣ法（従来法）により
潟造板とした後、１０７０°ＣＸ８時間の固溶化熱処理
を施した。第１図に示すように、Ａ。
示すＡ法（本発明法）、ＢおよびＣ法（従来法）により
潟造板とした後、１０７０°ＣＸ８時間の固溶化熱処理
を施した。第１図に示すように、Ａ。
８、Ｃ法とも２回の加熱−鍛造工程とし、Ａ法は最初Ｔ
Ｓ以上に加熱し、温度■５まで約３０％の圧下率で順次
熱間鍛造を行ない、更に、Ｔ、以下で１５％の圧下を加
えた復、ＴＨ−ＴＬの間の温度に加熱し、ＴＬ〜１１０
０℃の間で２０％の圧下率で鍛造する（ＴＳ、ＴＬおよ
びＴＨの具体的な値は第１表に示す。）。方法は２回と
も１３００℃に加熱し、９００℃で３０％圧下し、Ｃ法
は１回目１２５０℃に加熱し、９００℃以上で鍛造後、
１１５０℃に加熱し、８００℃以下で２０％圧下した。
Ｓ以上に加熱し、温度■５まで約３０％の圧下率で順次
熱間鍛造を行ない、更に、Ｔ、以下で１５％の圧下を加
えた復、ＴＨ−ＴＬの間の温度に加熱し、ＴＬ〜１１０
０℃の間で２０％の圧下率で鍛造する（ＴＳ、ＴＬおよ
びＴＨの具体的な値は第１表に示す。）。方法は２回と
も１３００℃に加熱し、９００℃で３０％圧下し、Ｃ法
は１回目１２５０℃に加熱し、９００℃以上で鍛造後、
１１５０℃に加熱し、８００℃以下で２０％圧下した。
また、固溶化熱処理後の冷却速度は４００ｍ厚鋼板の水
冷時中心相当である１０℃／ｍｉｎとした。
冷時中心相当である１０℃／ｍｉｎとした。
以上のようにして製造した鍛造板の結晶粒度と６００℃
における０、２％耐力を第２表に示す。
における０、２％耐力を第２表に示す。
第 ２ 表
表から明らかなように、従来法では、何れもＡＳＴＭ結
晶粒度番号Ｎ１３未満の粗粒または混粒組織となり、０
．２％耐力も低いが、本発明法によればＡＳＴＭ結晶粒
結晶粒度番号上３以上組織となり、０．２％耐力も向上
している。
晶粒度番号Ｎ１３未満の粗粒または混粒組織となり、０
．２％耐力も低いが、本発明法によればＡＳＴＭ結晶粒
結晶粒度番号上３以上組織となり、０．２％耐力も向上
している。
〈発明の効果〉
以上詳しく説明したように、本発明に係るオーステナイ
ト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法は、Ｎｂ ： ０
．０５〜０．３％、ｖ：０．０５〜０．３％ノウち１種
または２種を含有させるとともに、加熱温度、鑵造温度
および鍛造圧下」を特定な範囲に調整することよりなり
、これによって本発明による製品は結晶粒度がＡＳＴＭ
粒度番粒度番号上３以上であって、超音波探傷検査精度
が良好となりかつ厚肉化による０、２％耐力の低下も補
えるので品質管理上好ましい製品が得られる。
ト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法は、Ｎｂ ： ０
．０５〜０．３％、ｖ：０．０５〜０．３％ノウち１種
または２種を含有させるとともに、加熱温度、鑵造温度
および鍛造圧下」を特定な範囲に調整することよりなり
、これによって本発明による製品は結晶粒度がＡＳＴＭ
粒度番粒度番号上３以上であって、超音波探傷検査精度
が良好となりかつ厚肉化による０、２％耐力の低下も補
えるので品質管理上好ましい製品が得られる。
第１図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）は本発明法および従
来法による調造スケジュールを示すグラフである。 箪■隠（ａ） ｓｔ図Ｃｂ） 第１図（Ｃ） □峙 ＆１ （ｈｖ）
来法による調造スケジュールを示すグラフである。 箪■隠（ａ） ｓｔ図Ｃｂ） 第１図（Ｃ） □峙 ＆１ （ｈｖ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｎｂ：０．０５〜０．３％、Ｖ：０．０５〜０．３％の
うち１種または２種を含むオーステナイト系ステンレス
鋼を２回以上の加熱鍛造工程と固溶化熱処理工程で製造
する際に、該加熱鍛造工程を最終仕上げ鍛造前の加熱鍛
造工程においては加熱温度をＴ＿Ｓ以上とし、鋼片の表
面温度がＴ＿Ｌ以下となる温度範囲で１０％以上の圧下
を与え、次いで、最終仕上げ加熱鍛造工程では、加熱温
度をＴ＿Ｌ〜Ｔ＿Ｈの範囲として鋼片の表面温度がＴ＿
Ｌ以上の温度域で１５％以上の圧下を与え、その後、冷
却することを特徴とするオーステナイト系ステンレス厚
肉鍜鋼品の製造方法。 ここで、 Ｔ＿Ｓ＝１２００＋１００×（Ｎｂ％＋Ｖ％）℃Ｔ＿Ｌ
＝８５０＋１５０×（３Ｎｂ％＋Ｖ％）℃Ｔ＿Ｈ＝１１
３０＋５０×（２Ｎｂ％＋Ｖ％）℃を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22065985A JPS6280221A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | オ−ステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22065985A JPS6280221A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | オ−ステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280221A true JPS6280221A (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=16754433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22065985A Pending JPS6280221A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | オ−ステナイト系ステンレス厚肉鍛鋼品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6280221A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016512573A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-28 | アレバ・エヌペ | 熱間鍛造用ステンレス鋼及びこの鋼を使用する熱間鍛造の方法 |
| US10501819B2 (en) | 2015-03-06 | 2019-12-10 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | High-strength austenitic stainless steel having excellent hydrogen embrittlement resistance characteristics and method for producing same |
| CN111057826A (zh) * | 2019-04-03 | 2020-04-24 | 浙江工业大学 | 一种高强度抗氢脆的新型奥氏体不锈钢材料的制备方法 |
| US11149324B2 (en) | 2015-03-26 | 2021-10-19 | Nippon Steel Stainless Steel Corporation | High strength austenitic stainless steel having excellent resistance to hydrogen embrittlement, method for manufacturing the same, and hydrogen equipment used for high-pressure hydrogen gas and liquid hydrogen environment |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP22065985A patent/JPS6280221A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016512573A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-28 | アレバ・エヌペ | 熱間鍛造用ステンレス鋼及びこの鋼を使用する熱間鍛造の方法 |
| US10501819B2 (en) | 2015-03-06 | 2019-12-10 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | High-strength austenitic stainless steel having excellent hydrogen embrittlement resistance characteristics and method for producing same |
| US11149324B2 (en) | 2015-03-26 | 2021-10-19 | Nippon Steel Stainless Steel Corporation | High strength austenitic stainless steel having excellent resistance to hydrogen embrittlement, method for manufacturing the same, and hydrogen equipment used for high-pressure hydrogen gas and liquid hydrogen environment |
| US11603573B2 (en) | 2015-03-26 | 2023-03-14 | Nippon Steel Stainless Steel Corporation | High strength austenitic stainless steel having excellent resistance to hydrogen embrittlement, method for manufacturing the same, and hydrogen equipment used for high-pressure hydrogen gas and liquid hydrogen environment |
| CN111057826A (zh) * | 2019-04-03 | 2020-04-24 | 浙江工业大学 | 一种高强度抗氢脆的新型奥氏体不锈钢材料的制备方法 |
| CN111057826B (zh) * | 2019-04-03 | 2021-05-18 | 浙江工业大学 | 一种高强度抗氢脆的新型奥氏体不锈钢材料的制备方法 |
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