JPS63274744A - 耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステンレス鋼 - Google Patents
耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステンレス鋼Info
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- JPS63274744A JPS63274744A JP62107362A JP10736287A JPS63274744A JP S63274744 A JPS63274744 A JP S63274744A JP 62107362 A JP62107362 A JP 62107362A JP 10736287 A JP10736287 A JP 10736287A JP S63274744 A JPS63274744 A JP S63274744A
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Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (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〉
この発明は、Ｎｉ−Ｃｒ系５ＵＳ３０４ステンレス鋼を
ベースとしてその耐食性と被削性を改善し、特に食品用
機器の材料として好ましく利用することができるＮｉ−
Ｃｒ系ステンレス鋼に関するものである。
ベースとしてその耐食性と被削性を改善し、特に食品用
機器の材料として好ましく利用することができるＮｉ−
Ｃｒ系ステンレス鋼に関するものである。
〈従来の技術〉
ＪＩＳに定められた５ＵＳ３０４の化学成分は表１のと
おりである。
おりである。
５ＵＳ３０４は耐食性材料として広く用いられているが
、被削加工性が非常に悪い。快削性が要求される場合に
は、従来、耐食性を大幅に犠牲にして意図的に硫化物系
介在物（ＭｎＳ）を生成させる方法が一般的に採られて
いる。しかし、耐食性を特に重視して、強腐食環境（例
えば、塩化物環境や酸性飲料環境等）にも対応させるよ
うにするには、ざらにＭｎＳの主成分である鋼中のＳ及
びＭｎの組成比Ｍｎ／Ｓ比を低下させ、ＭｎＳ中の固溶
Ｃｒ量を多くすることが有効とされている（「鉄と鋼Ｊ
、 ７０（１９８４）。
、被削加工性が非常に悪い。快削性が要求される場合に
は、従来、耐食性を大幅に犠牲にして意図的に硫化物系
介在物（ＭｎＳ）を生成させる方法が一般的に採られて
いる。しかし、耐食性を特に重視して、強腐食環境（例
えば、塩化物環境や酸性飲料環境等）にも対応させるよ
うにするには、ざらにＭｎＳの主成分である鋼中のＳ及
びＭｎの組成比Ｍｎ／Ｓ比を低下させ、ＭｎＳ中の固溶
Ｃｒ量を多くすることが有効とされている（「鉄と鋼Ｊ
、 ７０（１９８４）。
ｐ、７４１ ）。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記したＭｎＳの生成およびＭｎ／Ｓ比の低下をバラン
スよく調整することによって耐食性を損わず被削性を改
善することはある程度可能であるが、未だ充分満足でき
るものではなかった。
スよく調整することによって耐食性を損わず被削性を改
善することはある程度可能であるが、未だ充分満足でき
るものではなかった。
そこでこの発明は、５ＵＳ３０４をベースとして、耐食
性と被削性の両方がざらに優れたＮｉ−Ｃｒ系ステンレ
ス鋼を提供することを目的としてなされたものである。
性と被削性の両方がざらに優れたＮｉ−Ｃｒ系ステンレ
ス鋼を提供することを目的としてなされたものである。
く問題点を解決するための手段および作用〉この発明に
よる耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステン
レス鋼は、５ＵＳ３０４ステンレス鋼を基本成分として
これを一部変更した次のような化学組成を有するもので
ある：Ｃ０．０８Ｍｆ；１％以下、Ｓｉ １．Ｏ重ｆ
ｆｉ％［Ｆ、Ｍｎ ０．７重ｆＡ％以下、Ｐ ０．０４
重量％以下、ｓ ｏ、ｏｏｓ重量％以下、Ｎｔａ、ｏ〜
１２．０重量％、Ｏｒ １７．０〜２０．０重ｆｆ１
％、Ｍｏ ０．４０〜０．８０重１％、Ｃｕ０．３重量
％以下、Ｂｉｏ、０３〜０．１重量％、Ｓ ｎ ０．０
３〜０．２重量％、および残部Ｆｅ０ Ｂｉは被削性を改善する元素であって、０．０３ 重量
％以下では被削性改善効果が少なく、一方０．１重量％
以上では鍛造性を害し、ざらには孔食を発生し易くなり
耐食性に悪影響を及ぼす。そのためこの発明においては
０．０３〜０．１重量％の範囲でＢｉを使用する。
よる耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステン
レス鋼は、５ＵＳ３０４ステンレス鋼を基本成分として
これを一部変更した次のような化学組成を有するもので
ある：Ｃ０．０８Ｍｆ；１％以下、Ｓｉ １．Ｏ重ｆ
ｆｉ％［Ｆ、Ｍｎ ０．７重ｆＡ％以下、Ｐ ０．０４
重量％以下、ｓ ｏ、ｏｏｓ重量％以下、Ｎｔａ、ｏ〜
１２．０重量％、Ｏｒ １７．０〜２０．０重ｆｆ１
％、Ｍｏ ０．４０〜０．８０重１％、Ｃｕ０．３重量
％以下、Ｂｉｏ、０３〜０．１重量％、Ｓ ｎ ０．０
３〜０．２重量％、および残部Ｆｅ０ Ｂｉは被削性を改善する元素であって、０．０３ 重量
％以下では被削性改善効果が少なく、一方０．１重量％
以上では鍛造性を害し、ざらには孔食を発生し易くなり
耐食性に悪影響を及ぼす。そのためこの発明においては
０．０３〜０．１重量％の範囲でＢｉを使用する。
ｓｎは被剛性を改善するだけでなく、耐全面腐食性、耐
隙間腐食性を改善する。特にｓｎとＢｉとを複合して添
加したこの発明のステンレス鋼は、Ｂｉのみの添加と比
べて耐全面腐食性。
隙間腐食性を改善する。特にｓｎとＢｉとを複合して添
加したこの発明のステンレス鋼は、Ｂｉのみの添加と比
べて耐全面腐食性。
耐孔食性、耐隙間腐食性を改善できる。また、希硫酸水
溶液中では、Ｓｎが鋼表面に析出して水素過電圧を大き
くし、耐硫酸性（この場合、耐全面腐食性）を改善する
。上述したようなｓｎ添加による耐食性改善効果は、０
．０３重量％以下では効果が少なく、一方０．２重量％
以上添加した場合には鍛造割れを生じ加工材としての利
用は不可能となる。
溶液中では、Ｓｎが鋼表面に析出して水素過電圧を大き
くし、耐硫酸性（この場合、耐全面腐食性）を改善する
。上述したようなｓｎ添加による耐食性改善効果は、０
．０３重量％以下では効果が少なく、一方０．２重量％
以上添加した場合には鍛造割れを生じ加工材としての利
用は不可能となる。
またＭＯおよびＣｕは耐食性全般において改善効果があ
るが、ＣＬＪが多すぎると耐有ｔｉｌｌ！腐食性を低下
させることがある。しかし、この発明のようにＣｕを０
．３重量％以下に抑えることで耐有機酸腐食性を高める
ことができる。またＭＯは０．４０ 重ｆｊｋ％以下で
は耐食性に無効となる場合があり、また０、８０ ＠ｆ
ｆ１％以上では耐食性改善への効果が添加量の割には少
なくなり、さらにコスト高となるため、この発明におけ
る０、４０〜０，８０重置％が最適である。
るが、ＣＬＪが多すぎると耐有ｔｉｌｌ！腐食性を低下
させることがある。しかし、この発明のようにＣｕを０
．３重量％以下に抑えることで耐有機酸腐食性を高める
ことができる。またＭＯは０．４０ 重ｆｊｋ％以下で
は耐食性に無効となる場合があり、また０、８０ ＠ｆ
ｆ１％以上では耐食性改善への効果が添加量の割には少
なくなり、さらにコスト高となるため、この発明におけ
る０、４０〜０，８０重置％が最適である。
ＳおよびＭｎについては、前述したようにこれらの」を
低減すると耐食性が改善されるが、反面において被削加
工性を低下させる。この発明においてはＳを０．Ｏ０５
＠ｆｆｉ％以下、Ｍｎを０．７重ｇ１％以下として耐食
性を改善する一方、被剛性の低下はＢｉとｓｎとを複合
添加することによって補うことができる。
低減すると耐食性が改善されるが、反面において被削加
工性を低下させる。この発明においてはＳを０．Ｏ０５
＠ｆｆｉ％以下、Ｍｎを０．７重ｇ１％以下として耐食
性を改善する一方、被剛性の低下はＢｉとｓｎとを複合
添加することによって補うことができる。
Ｎｉはオーステナイト（γ）系ステンレス鋼の基本元素
で、γ相を安定にする。強度面では靭性の改善に寄与す
る。低Ｎｉではγ相が不安定となり加工によりマルテン
サイ１〜を誘発し、硬化して靭性を低下させる。ＮｉＩ
；１ＬＦｅ、Ｃｒに比較して電気化学的に貴であるため
、活性態域での腐食を抑制する。また、中性塩化物溶液
や非酸化性酸による腐食に対して、顕著な抵抗性を与え
、かつ不！ｂ態を強化する。この発明では、フェライト
生成元素であるＳｎを添加しているため、５ＵＳ３０４
規格よりもＮｉを多くしてγ相を安定にしている。
で、γ相を安定にする。強度面では靭性の改善に寄与す
る。低Ｎｉではγ相が不安定となり加工によりマルテン
サイ１〜を誘発し、硬化して靭性を低下させる。ＮｉＩ
；１ＬＦｅ、Ｃｒに比較して電気化学的に貴であるため
、活性態域での腐食を抑制する。また、中性塩化物溶液
や非酸化性酸による腐食に対して、顕著な抵抗性を与え
、かつ不！ｂ態を強化する。この発明では、フェライト
生成元素であるＳｎを添加しているため、５ＵＳ３０４
規格よりもＮｉを多くしてγ相を安定にしている。
Ｏｒはステンレス鋼の基本成分で、酸化性環境下におい
てステンレス鋼の不！ｌｌ態化に寄与する。すなわち、
ステンレス鋼の耐食性はこの不＠態皮膜によって維持さ
れるものであり、Ｃｒはステンレス鋼にとって必須の元
素である。
てステンレス鋼の不！ｌｌ態化に寄与する。すなわち、
ステンレス鋼の耐食性はこの不＠態皮膜によって維持さ
れるものであり、Ｃｒはステンレス鋼にとって必須の元
素である。
この発明におけるその他の合金元素、ずなわちｃ、ｓｒ
、ｐについては、ＪＩＳ（ＳＵＳ３０４）規格どおりの
組成範囲で使用することができる。
、ｐについては、ＪＩＳ（ＳＵＳ３０４）規格どおりの
組成範囲で使用することができる。
〈実施例〉
表２に示した化学組成をもっこの発明の実施例の試料２
（Ｂ＋、ｓｎ複合添加鋼種）および比較用の試料１（Ｂ
ｉのみ添加鋼種）を調製した。
（Ｂ＋、ｓｎ複合添加鋼種）および比較用の試料１（Ｂ
ｉのみ添加鋼種）を調製した。
表２ （重量％）
第１図は試料１，２の希塩酸（０，８％塩酸。
沸騰）中での腐食速度を示す。Ｂｉ、Ｓｎ複合添加鋼種
の腐食速度はＢｉのみ添加鋼種のそれの１／３以下であ
り、耐食性が向上している。
の腐食速度はＢｉのみ添加鋼種のそれの１／３以下であ
り、耐食性が向上している。
第２図は、試料１，２の希硫酸（５％硫酸。
沸ＩＩり中及び〔乳酸中食塩〕溶液（５０％乳酸＋１％
食塩、沸騰）中での腐食速度を示す。どちらの溶液中に
おいても、Ｂｉ、３’ｎ複合添７４Ｄ鋼種の腐食速度は
Ｂｉのみ添加鋼種の場合よりも小さく、耐食性が向上し
ている。
食塩、沸騰）中での腐食速度を示す。どちらの溶液中に
おいても、Ｂｉ、３’ｎ複合添７４Ｄ鋼種の腐食速度は
Ｂｉのみ添加鋼種の場合よりも小さく、耐食性が向上し
ている。
（２）Ｆｅ、Ｃｒ溶出量からの評価
第３図は、試料１，２を〔乳酸中食塩〕溶液（１０％乳
酸＋０．３％食塩）中に浸漬させ、４０℃で５５日間放
置した後でＦｅ、Ｃｒ溶出量を測定した結果を示す。Ｆ
ｅ溶出量において、試料１は１５０ｐｐｍ以上の溶出量
であるが、Ｂｉ。
酸＋０．３％食塩）中に浸漬させ、４０℃で５５日間放
置した後でＦｅ、Ｃｒ溶出量を測定した結果を示す。Ｆ
ｅ溶出量において、試料１は１５０ｐｐｍ以上の溶出量
であるが、Ｂｉ。
ｓｎ複合添加鋼種は試料１の１／１０以下の溶出量であ
る。またＣｒ溶出量においても、試料２は試料１の１／
１０程度となっている。このように、Ｂｉ、Ｓｎ複合添
加鋼種は、Ｆｅ、Ｃｒ溶出量から評価して、耐食性が著
しく向上している。
る。またＣｒ溶出量においても、試料２は試料１の１／
１０程度となっている。このように、Ｂｉ、Ｓｎ複合添
加鋼種は、Ｆｅ、Ｃｒ溶出量から評価して、耐食性が著
しく向上している。
（３）耐孔食性の改善
第４図は、試料１，２の食塩溶液（３％食塩。
３０℃）中における孔食発生電位（Ｖ’Ｃ１００）を測
定した結果である。一般にこの値の高い方が、孔食を発
生しにくいことを意味する。Ｂｉ。
定した結果である。一般にこの値の高い方が、孔食を発
生しにくいことを意味する。Ｂｉ。
Ｓｎ複合添加鋼種のＶ’ｃ１００は１Ｂｉのみ添加鋼種
のＶ’ｃ１００より平均値で５０ｍＶも員であり、［Ｂ
ｉ。
のＶ’ｃ１００より平均値で５０ｍＶも員であり、［Ｂ
ｉ。
Ｓｎ複合添加が耐孔食性を向上させることがわかる。
（４）耐隙間腐食性の改善
第５図は、試料１，２の食塩溶液（３％食塩。
３０℃）中における再不働態化電位（ＥＲ）を測定した
結果である。一般にこの値は高い方が隙間腐食が停止し
易いことを示す。第５図によれば、Ｂｉ、Ｓｎ複合添加
鋼種のＥＲはＢｉのみ添加鋼種のそれよりも高く、Ｂｉ
、Ｓｎ複合添加が耐隙間腐食性を改善させることがわか
る。
結果である。一般にこの値は高い方が隙間腐食が停止し
易いことを示す。第５図によれば、Ｂｉ、Ｓｎ複合添加
鋼種のＥＲはＢｉのみ添加鋼種のそれよりも高く、Ｂｉ
、Ｓｎ複合添加が耐隙間腐食性を改善させることがわか
る。
（５）被削性の改善
第６図は、試料１，２に対して高速度鋼（ＳＫＨ−５１
（φ４））によりドリル穴あけ加工をした場合の工具庁
命を示している。Ｂｉ。
（φ４））によりドリル穴あけ加工をした場合の工具庁
命を示している。Ｂｉ。
Ｓｎ複合添加鋼種に対する工具寿命は、Ｂｉのみ添加鋼
種に対するそれより大きく、快削性元素Ｂｉ、Ｓｎを複
合添加加すると、Ｂｉ単独添加の場合より被削性を改善
することがわかる。
種に対するそれより大きく、快削性元素Ｂｉ、Ｓｎを複
合添加加すると、Ｂｉ単独添加の場合より被削性を改善
することがわかる。
〈発明の効果〉
以上の説明かられかるようにこの発明のステンレス鋼は
、５ＬＩＳ３０４ステンレス鋼の耐食性と被削性の両方
を大幅に改善でき、耐食性を重視する食品用機器の材料
として特に好ま（）く使用できるものである。
、５ＬＩＳ３０４ステンレス鋼の耐食性と被削性の両方
を大幅に改善でき、耐食性を重視する食品用機器の材料
として特に好ま（）く使用できるものである。
第１図は、希塩酸中における試料１，２と腐食速度との
関係図である。第２図は、希硫酸、〔乳酸十食塩〕の各
溶液中における試料１，２と腐食速度との関係図である
。第３図は、〔乳酸十食塩〕溶液中における試料１，２
とＦｅ。 Ｃｒ溶出母との関係図である。第４図は、食塩溶液中に
おける試料１，２と孔食発生電位（Ｖ’ｃｌＯＯ）との
関係図である。第５図は、食塩溶液中における試料１，
２と再不働態化電位（ＥＲ）との関係図である。第６図
は、試料１゜２に対して高速度鋼によりドリル穴あけを
した場合の試料１，２と工具寿命との関係図でおる。 第１図 第２図 １３ｒ！！！ （８１０°０８％） 代−デｔ） 紙 村 第４図 （８１０°０８“） （晋°？？） 弐 糾 ：Ｖ＋７５ ワ （８ｉ ０．０８％） 慄も８マ） 休 耕 ＠６図
関係図である。第２図は、希硫酸、〔乳酸十食塩〕の各
溶液中における試料１，２と腐食速度との関係図である
。第３図は、〔乳酸十食塩〕溶液中における試料１，２
とＦｅ。 Ｃｒ溶出母との関係図である。第４図は、食塩溶液中に
おける試料１，２と孔食発生電位（Ｖ’ｃｌＯＯ）との
関係図である。第５図は、食塩溶液中における試料１，
２と再不働態化電位（ＥＲ）との関係図である。第６図
は、試料１゜２に対して高速度鋼によりドリル穴あけを
した場合の試料１，２と工具寿命との関係図でおる。 第１図 第２図 １３ｒ！！！ （８１０°０８％） 代−デｔ） 紙 村 第４図 （８１０°０８“） （晋°？？） 弐 糾 ：Ｖ＋７５ ワ （８ｉ ０．０８％） 慄も８マ） 休 耕 ＠６図
Claims (1)
- １、Ｃ ０．０８重量％以下、Ｓｉ １．０重量％以下
、Ｍｎ ０．７重量％以下、Ｐ ０．０４重量％以下、
Ｓ ０．００５重量％以下、Ｎｉ ８．０〜１２．０重
量％、Ｃｒ １７．０〜２０．０重量％、Ｍｏ ０．４
０〜０．８０重量％、Ｃｕ ０．３重量％以下、Ｂｉ
０．０３〜０．１重量％、Ｓｎ ０．０３〜０．２重量
％、および残部がＦｅからなることを特徴とする耐食性
および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステンレス鋼。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107362A JPS63274744A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステンレス鋼 |
| KR1019880001510A KR910003482B1 (ko) | 1987-04-30 | 1988-02-15 | 내식성 및 피삭성을 개선한 Ni-Cr계 스텐레스강 |
| US07/157,265 US4812287A (en) | 1987-04-30 | 1988-02-18 | Nickel-chromium stainless steel having improved corrosion resistances and machinability |
| CA000559581A CA1300406C (en) | 1987-04-30 | 1988-02-23 | Nickel-chromium stainless steel having improved corrosion resistances and machinability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107362A JPS63274744A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274744A true JPS63274744A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0380867B2 JPH0380867B2 (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14457153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62107362A Granted JPS63274744A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 耐食性および被削性を改善したＮｉ−Ｃｒ系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63274744A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355048A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-12-25 | Nippon Steel Corp | フェライト系快削ステンレス鋼 |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62107362A patent/JPS63274744A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001355048A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-12-25 | Nippon Steel Corp | フェライト系快削ステンレス鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380867B2 (ja) | 1991-12-26 |
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