JPS6320436A - 熱間加工性の優れたオ−ステナイト系高合金ステンレス鋼 - Google Patents
熱間加工性の優れたオ−ステナイト系高合金ステンレス鋼Info
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- JPS6320436A JPS6320436A JP16478286A JP16478286A JPS6320436A JP S6320436 A JPS6320436 A JP S6320436A JP 16478286 A JP16478286 A JP 16478286A JP 16478286 A JP16478286 A JP 16478286A JP S6320436 A JPS6320436 A JP S6320436A
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Landscapes
- 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、熱間加工性に優れ、熱間押出あるいは、マン
ネスマン穿孔法によって継目無管の製造が容易である耐
応力腐食割れ性に優れた０、２％Ｙ、Ｓ、がＢ５に９／
−以上のオーステナイト系高合金ステンレス＠に関する
ものである。
ネスマン穿孔法によって継目無管の製造が容易である耐
応力腐食割れ性に優れた０、２％Ｙ、Ｓ、がＢ５に９／
−以上のオーステナイト系高合金ステンレス＠に関する
ものである。
オーステナイト系高合金ステンレス鋼は、Ｃｒ ＋Ｎｉ
、ＭｏあるいはＮ等の合金元素が多量に添加されたステ
ンレス鋼であり、耐食性・耐応力腐食割れ性に優れ、冷
間加工を施すことによって高強度も得られる。
、ＭｏあるいはＮ等の合金元素が多量に添加されたステ
ンレス鋼であり、耐食性・耐応力腐食割れ性に優れ、冷
間加工を施すことによって高強度も得られる。
そのため高温高圧のＨ，３が多量に存在するサヮ−ガス
油井では、高合金ステンレス鋼がチュービングあるいは
ケーシングパイプとして利用されている。
油井では、高合金ステンレス鋼がチュービングあるいは
ケーシングパイプとして利用されている。
これらの油井管は、熱間押出あるいは、マンネスマン穿
孔法によって継目無管としてＶ遺されているが、高合金
ステンレス鋼は、多量に合金元素を含んでいるために熱
間での変形抵抗が大きく、さらに微量のＳ、Ｏ等の不純
物元素が、熱間割れ感受性を高める等の理由から熱間加
工性に著しく劣るという特徴をもっているため、オース
テナイト系高合金ステンレス鋼の熱間加工性を改善する
ことは、継目無管製造上、非常にＭ要なことである。
孔法によって継目無管としてＶ遺されているが、高合金
ステンレス鋼は、多量に合金元素を含んでいるために熱
間での変形抵抗が大きく、さらに微量のＳ、Ｏ等の不純
物元素が、熱間割れ感受性を高める等の理由から熱間加
工性に著しく劣るという特徴をもっているため、オース
テナイト系高合金ステンレス鋼の熱間加工性を改善する
ことは、継目無管製造上、非常にＭ要なことである。
Ｃｒ ｅ Ｎｌ ＊ Ｍｏ等の合金元素を多量に含む高
合金ステンレス鋼では微量に含まれるＳ・０等の不純物
元素が熱間加工性を著しく劣化させろ。
合金ステンレス鋼では微量に含まれるＳ・０等の不純物
元素が熱間加工性を著しく劣化させろ。
そのためこれらの有害元素の低減あるいは、脱Ｓ、脱０
の目的でＺｒ＋ ’ｒＬ Ｃａ、 Ｍｇ＊ ＲＥＭ等の
元素を最適量添加することによって熱間加工性を改善す
る方法等が実施されている。
の目的でＺｒ＋ ’ｒＬ Ｃａ、 Ｍｇ＊ ＲＥＭ等の
元素を最適量添加することによって熱間加工性を改善す
る方法等が実施されている。
しかしながら、Ｎを添加した高合金ステンレス鋼の熱間
加工性は、上記技術によっても、充分に改善されず、８
間那工中に割れが発生し、門間加工上問題があった。
加工性は、上記技術によっても、充分に改善されず、８
間那工中に割れが発生し、門間加工上問題があった。
従来、耐応力腐食割れ性に優れ且つ高強度のオーステナ
イト系高合金ステンレスを製造するためには、 １）耐食性の向上および高強度化のために高合金ステン
レス鋼にＮを添加すると熱間加工性が著しく劣化する。
イト系高合金ステンレスを製造するためには、 １）耐食性の向上および高強度化のために高合金ステン
レス鋼にＮを添加すると熱間加工性が著しく劣化する。
２〕 熱間加工性に有害な不純物元素Ｓを硫化物として
固定し、熱間加工性を改善する効果のあるＴ＋ｓＺｒは
、強電化物形成元素でもあるため、Ｎ添加鋼では、これ
らの元素添加による熱間加工性改善効果は期待できない
。
固定し、熱間加工性を改善する効果のあるＴ＋ｓＺｒは
、強電化物形成元素でもあるため、Ｎ添加鋼では、これ
らの元素添加による熱間加工性改善効果は期待できない
。
等の問題点があった。
本発明はこれら問題点を解決した熱間加工性の漫れたオ
ーステナイト系高合金ステンレス鋼を提供することを目
的とする。
ーステナイト系高合金ステンレス鋼を提供することを目
的とする。
本発明者等は、Ｎを添加したオーステナイト系高合金ス
テンレス鋼の熱間加工性を改善する目的で詳細な試験、
検討を行った結果、添加したＮと微量不純物であるＳと
が相加的に熱間加工性を劣化させていることを見出し、
ＮとＳの成分範囲を制限することによって熱間加工性を
著しく改善した高強度ステンレス鋼を発明したものであ
る。
テンレス鋼の熱間加工性を改善する目的で詳細な試験、
検討を行った結果、添加したＮと微量不純物であるＳと
が相加的に熱間加工性を劣化させていることを見出し、
ＮとＳの成分範囲を制限することによって熱間加工性を
著しく改善した高強度ステンレス鋼を発明したものであ
る。
９０ち、Ｓｉ（ｐ ｐｍ ）とＮ１（ｐｐｒｎ）で決定
される指ることによって熱間加工性を著しく改善したオ
ーステナイト系高合金ステンレスＶＡ”ｔ’ある。
される指ることによって熱間加工性を著しく改善したオ
ーステナイト系高合金ステンレスＶＡ”ｔ’ある。
本発明鋼で規定する合金組成は重量基本にて以下の通り
である。
である。
第１発明鋼は、Ｃ：０．０２％以下ＩＭ＋１：２％以下
＃ Ｓｉ： １ ％以下、 Ｃｒ： ２０〜３０％、Ｎ
；：２７〜６５％、Ｍｏ：２〜５％、Ａｌ：０．５％以
下、Ｓ−０，００２％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｎ：
０．０３〜０．２％ を含み、かつ を満足し、残部がＦｅ 及び不可避不純物よりなること
を特徴とする熱間加工性の優れたオーステナイト系高合
金ステンレス鋼であり、 第２発明は、Ｃ：０．０２％以下、Ｍｎ：２％以下。
＃ Ｓｉ： １ ％以下、 Ｃｒ： ２０〜３０％、Ｎ
；：２７〜６５％、Ｍｏ：２〜５％、Ａｌ：０．５％以
下、Ｓ−０，００２％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｎ：
０．０３〜０．２％ を含み、かつ を満足し、残部がＦｅ 及び不可避不純物よりなること
を特徴とする熱間加工性の優れたオーステナイト系高合
金ステンレス鋼であり、 第２発明は、Ｃ：０．０２％以下、Ｍｎ：２％以下。
Ｓｉ： １４以下、Ｃｒ：２０〜３０俤、 Ｎｉ： ’
１７〜３５％、Ｍｏ：２〜５悌、Ａｌ：０．３悌以下、
Ｓ：０．００２％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｎ：０．
０３〜０．２俤を含み、更１ｃＣａ：０．０１％以下、
Ｍｇ： ０．０１悌以下の１種または２種を含み、か
つ を満足し、残部がＦｅ 及び不可避不純物よりなること
を特徴とする熱間加工性の優れたオーステナイト系高合
金ステンレス鋼である。
１７〜３５％、Ｍｏ：２〜５悌、Ａｌ：０．３悌以下、
Ｓ：０．００２％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｎ：０．
０３〜０．２俤を含み、更１ｃＣａ：０．０１％以下、
Ｍｇ： ０．０１悌以下の１種または２種を含み、か
つ を満足し、残部がＦｅ 及び不可避不純物よりなること
を特徴とする熱間加工性の優れたオーステナイト系高合
金ステンレス鋼である。
本発明鋼において、成分範囲を前記のように限定した理
由を以下に説明する。
由を以下に説明する。
Ｃ：ＣはＣｒ 炭化物を形成し、ステンレス鋼の耐食性
を劣化させる。１０００℃以上の熱処理で炭化物を形成
させないためには、少なくとも０．０２％以下としなけ
ればならない。
を劣化させる。１０００℃以上の熱処理で炭化物を形成
させないためには、少なくとも０．０２％以下としなけ
ればならない。
上限を２％とした。
ＳＬ： Ｓｉは耐食性及び熱間加工性を劣化させるσ相
の形成を促進するために有害元素であるが精鋼上必要な
元素であシ、その上限を１％とした。
の形成を促進するために有害元素であるが精鋼上必要な
元素であシ、その上限を１％とした。
Ｃｒ：Ｃｒは耐食性を有するステンレス鋼の基本成分で
あ９２０％以上でその効果は大であるが、５０％を越え
ると、σ相の析出が著しく耐食性、靭性を劣化させ、熱
間加工性をも劣化させるので上限ｔ−３０％とした。
あ９２０％以上でその効果は大であるが、５０％を越え
ると、σ相の析出が著しく耐食性、靭性を劣化させ、熱
間加工性をも劣化させるので上限ｔ−３０％とした。
Ｎｌ：Ｎｉはオーステナイト系ステンレス鋼の基本成分
であシ、耐応力腐食割れ性は２７％以上でその効果は大
であるが、３５％を越え、かつＮを含有する場合には、
熱間加工性が劣化するため２７〜３５％とした。
であシ、耐応力腐食割れ性は２７％以上でその効果は大
であるが、３５％を越え、かつＮを含有する場合には、
熱間加工性が劣化するため２７〜３５％とした。
庵；庵は、耐食性差に強度を向上させるために添加され
るが、その効果は２％以上で大である。
るが、その効果は２％以上で大である。
しかし、多量に添加すると、熱間変形抵抗を堆大させ１
．かつ、耐食性、熱間加工性を劣化させるσ相の形成を
促進するため、その上限を５％とした。
．かつ、耐食性、熱間加工性を劣化させるσ相の形成を
促進するため、その上限を５％とした。
Ａｌ：Ａｔは、強力な脱酸剤であるため、０．１％前後
添加されるが、０．３％を越えると耐食性を劣化させる
ために、その上限ヲ０．５％とした。
添加されるが、０．３％を越えると耐食性を劣化させる
ために、その上限ヲ０．５％とした。
Ｓ：Ｓは０．００２％を超えると熱間加工性を害するの
で０．００２％を上限とした。
で０．００２％を上限とした。
Ｐ：Ｐは不可避の不純物として鋼中に残存するのでその
上限を０．０５％とした。
上限を０．０５％とした。
Ｎ：Ｎはオーステナイト系ステンレス鋼の耐食性を向上
させ、強度を高める元素であシ、冷間加工後の強度が安
定して８５に＆／−（０，２９６ＹＳ）以上であるため
には少なくとも０．０３−以上添加する必要がある。と
ころが多量に添加すると熱間変形抵抗を増加させ、かつ
熱間加工性を阻害するためその上限は１２％とし、さら
にＮ量との関係から決定される指数ＩＮｇが１６ ｐｐ
ｒｎ以下となるＮｔで決定される。
させ、強度を高める元素であシ、冷間加工後の強度が安
定して８５に＆／−（０，２９６ＹＳ）以上であるため
には少なくとも０．０３−以上添加する必要がある。と
ころが多量に添加すると熱間変形抵抗を増加させ、かつ
熱間加工性を阻害するためその上限は１２％とし、さら
にＮ量との関係から決定される指数ＩＮｇが１６ ｐｐ
ｒｎ以下となるＮｔで決定される。
Ｃａ、 Ｍｇ ：第２発叩鋼で添加されるＣａ、 Ｍｇ
は強力な脱酸、脱硫元素であ）、熱間加工性を改善する
元素であるが、添加量がそねぞれα０１％を越えると、
逆に熱間加工性を阻害するため、その上限を０．０１％
とした。
は強力な脱酸、脱硫元素であ）、熱間加工性を改善する
元素であるが、添加量がそねぞれα０１％を越えると、
逆に熱間加工性を阻害するため、その上限を０．０１％
とした。
次に本発明鋼の実施例について述べる。
表１に示す組成の試料を１５０）Ｃ５１１真空溶解炉に
て溶製し、５０ｋｇ鋼塊とした。
て溶製し、５０ｋｇ鋼塊とした。
熱間加工性は鋳造ままの鋼功から引張試験片を切出し、
熱間加工温度（９００〜１１００℃）で高速引張試験を
行ない、破断部の絞シ値で評価した。
熱間加工温度（９００〜１１００℃）で高速引張試験を
行ない、破断部の絞シ値で評価した。
このよ５な引張試験での破断縁シ値が４０％を越える場
合には、分塊圧延において、はとんど割れが発生しない
ことが経験的にわかっていること、さらに、５０に９鋼
塊を１１０ｍ厚から４０％厚まで圧延した結果でも、４
０％以上の破断縁シ値を示す供試鋼では割れは発生しな
かったことから、加工性評価の基糸を破断絞シ値４０％
以上とじて以下の検討を行った。
合には、分塊圧延において、はとんど割れが発生しない
ことが経験的にわかっていること、さらに、５０に９鋼
塊を１１０ｍ厚から４０％厚まで圧延した結果でも、４
０％以上の破断縁シ値を示す供試鋼では割れは発生しな
かったことから、加工性評価の基糸を破断絞シ値４０％
以上とじて以下の検討を行った。
第１図に熱間加工性（破断縁シ値％）Ｋ及ばず”ＮＣ＝
Ｓ（ｐｐｍ） ” １００ Ｎ（ＰＰｍ）） の影
響を示す。
Ｓ（ｐｐｍ） ” １００ Ｎ（ＰＰｍ）） の影
響を示す。
第１図に示すように供試鋼の中でＩｓＮが１６ｐｐｍ以
下の鋼はすべ′″ｃ４０％ｃ４０％以上値を示し、熱間
加工性が良好であることを示している。
下の鋼はすべ′″ｃ４０％ｃ４０％以上値を示し、熱間
加工性が良好であることを示している。
このことは、高強度を得るためにＮを添加しても、ＩＭ
Ｎｌに１６２９ｍ以下に制限すること忙よって熱間加工
性が良好な鋼の製造が可能であることを示すものである
。
Ｎｌに１６２９ｍ以下に制限すること忙よって熱間加工
性が良好な鋼の製造が可能であることを示すものである
。
第２図に熱間加工性に及ぼすＮ （ｐｐｍ）とＳ（ｐｐ
ｍ）の影響と、冷間加工材の強度〔３０％冷間圧延材の
０．２％ｙｓ（ｋｇ／Ｆ））を示す。
ｍ）の影響と、冷間加工材の強度〔３０％冷間圧延材の
０．２％ｙｓ（ｋｇ／Ｆ））を示す。
これら第２図並に表１に示すようにＮ量と３０チ冷間圧
延材の強度に注目すると、強度レベル８５ゆ／−以上を
得るため罠は、Ｎ量は、６００ｐｐｍ以上必要であるこ
とが明らかであり、熱間加工性が良好で高強度の材料が
得られる本発明の成分範囲が図中のハツチ内に示すよう
に限定される。
延材の強度に注目すると、強度レベル８５ゆ／−以上を
得るため罠は、Ｎ量は、６００ｐｐｍ以上必要であるこ
とが明らかであり、熱間加工性が良好で高強度の材料が
得られる本発明の成分範囲が図中のハツチ内に示すよう
に限定される。
尚図中の数字は、３０チ冷間圧延材の０．２ ％ＹＳ（
ｋｌｉｌ／−）の強度を示す。
ｋｌｉｌ／−）の強度を示す。
本発明により、Ｎを添加しても良好な熱間加工性を有す
る士食性、耐応力腐食割れ性の優れ、かつ、高強度のオ
ーステナイト系高合金ステンレス鋼が提供されることが
可能となり、熱間押出あるいは、マンネスマン穿孔法に
よる継目無管が容易に、かつ低コストで製造できること
になり、産業上、その効果はきわめて大きい。
る士食性、耐応力腐食割れ性の優れ、かつ、高強度のオ
ーステナイト系高合金ステンレス鋼が提供されることが
可能となり、熱間押出あるいは、マンネスマン穿孔法に
よる継目無管が容易に、かつ低コストで製造できること
になり、産業上、その効果はきわめて大きい。
第１図は、実施例におけるｌ５Ｎ（ｐｐｒｎ） と破
断絞シ値（＠との関係グラフ、第２図は、同じ〈実施例
における熱間加工性に及ぼすＮとＳとの関係及び冷間加
工材の強度の関係グラフである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 Ｏｓ ｃａｓｔ ｌα℃℃引張（ε°＝”／５ｅｃ）
ＩＳＮ （ｐｐｍ）
断絞シ値（＠との関係グラフ、第２図は、同じ〈実施例
における熱間加工性に及ぼすＮとＳとの関係及び冷間加
工材の強度の関係グラフである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 Ｏｓ ｃａｓｔ ｌα℃℃引張（ε°＝”／５ｅｃ）
ＩＳＮ （ｐｐｍ）
Claims (2)
- （１）重量基準にて Ｃ：０．０２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｓｉ：１％以下
、Ｃｒ：２０〜３０％、Ｎｉ：２７〜３５％、Ｍｏ：２
〜５％、Ａｌ：０．３％以下、Ｓ：０．００２％以下、
Ｐ：０．０３％以下、Ｎ：０．０３〜０．２％を含み、
かつ Ｓ＋（１／１００）Ｎ：１６ｐｐｍ以下 を満足し残部がＦｅ及び不可避不純物よりなることを特
徴とする熱間加工性の優れたオーステナイト系高合金ス
テンレス鋼。 - （２）重量基準にて、 Ｃ：０．０２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｓｉ：１％以下
、Ｃｒ：２０〜３０％、Ｎｉ：２７〜３５％、Ｍｏ：２
〜５％、Ａｌ：０．３％以下、Ｓ：０．００２％以下、
Ｐ：０．０５％以下、Ｎ：０．０３〜０．２％を含み、
更にＣａ：０．０１以下、Ｍｇ：０．０１以下の１種ま
たは２種を含み、かつ Ｓ＋（１／１００）Ｎ：１６ｐｐｍ以下 を満足し、残部がＦｅ及び不可避不純物よりなることを
特徴とする熱間加工性の優れたオーステナイト系高合金
ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16478286A JPS6320436A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 熱間加工性の優れたオ−ステナイト系高合金ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16478286A JPS6320436A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 熱間加工性の優れたオ−ステナイト系高合金ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320436A true JPS6320436A (ja) | 1988-01-28 |
Family
ID=15799845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16478286A Pending JPS6320436A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 熱間加工性の優れたオ−ステナイト系高合金ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6320436A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60114554A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-21 | Kawasaki Steel Corp | 継目無鋼管用高Νｉオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS61104054A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管 |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP16478286A patent/JPS6320436A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60114554A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-21 | Kawasaki Steel Corp | 継目無鋼管用高Νｉオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS61104054A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管 |
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