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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- 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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