WO1995002074A1 - Acier tres resistant a la corrosion et acier tres resistant a la corrosion et tres apte au façonnage - Google Patents

Acier tres resistant a la corrosion et acier tres resistant a la corrosion et tres apte au façonnage Download PDF

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WO1995002074A1
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steel
corrosion resistance
less
workability
high corrosion
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PCT/JP1994/001096
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Inventor
Kenji Kato
Akihiro Miyasaka
Original Assignee
Nippon Steel Corporation
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium

Definitions

  • the present invention relates to steel having excellent corrosion resistance and steel having excellent corrosion resistance and workability, in particular, steel having excellent corrosion resistance in an exhaust system of an internal combustion engine such as an automobile or a ship, and a component having the same corrosion resistance. Steel with excellent workability required for machining.
  • the exhaust system of internal combustion engines has been made of ordinary steel that has been subjected to aluminum or zinc to suppress corrosion from the inside or outside. Since a catalyst or the like is provided in the exhaust system for the purpose of purifying the exhaust gas in order to suppress environmental pollution, such corrosion-resistant steel materials have become insufficient in corrosion resistance.
  • steel containing 3 to 12% Cr is disclosed in JP-A-63-143240, JP-A-63-143241, JP-A-2-156048, and the like. It is disclosed for the purpose of improving corrosion resistance in exhaust gas system equipment.
  • high-grade stainless steel containing Cr up to about 18% or further adding Mo is widely used in exhaust systems.
  • high-grade stainless steel does not always have sufficient corrosion resistance, such as the occurrence of pitting-like local corrosion.
  • high-grade stainless steel contains a large amount of Cr and Mo and thus has poor workability, and in order to form a complicated shape such as an exhaust system member, it is extremely difficult to manufacture, and the manufacturing process is difficult.
  • the difficulty is that the process cost is high because the process becomes extremely complicated. You. Furthermore, it may not be applicable depending on the shape, and the material cost is also high.
  • the present invention has high corrosion resistance to a corrosive environment such as an exhaust system of an internal combustion engine and low cost steel, or has high corrosion resistance to a corrosive environment such as the exhaust system of an internal combustion engine and simultaneously processes the steel. It has been achieved for the purpose of providing steel with excellent properties and low cost.
  • the present inventors have studied various aspects of steel having excellent corrosion resistance in a corrosive environment such as an exhaust system in order to solve the above problems.
  • the present inventors examined the corrosion environment of the exhaust system, and found that corrosion of the exhaust system of an internal combustion engine occurs in an environment in which chlorides, sulfate, etc. contained in exhaust gas are heated to 80 to 150 ° C. I found it.
  • Cr was reduced to 2.5 to 9.9% and A1 was more than 3.0, completely contrary to conventional stainless steel. It has been found that steel with a content of up to 8.0% exhibits extremely excellent corrosion resistance in corrosive environments such as exhaust systems.
  • the present inventors continued their investigation to produce a better steel.
  • C and N are reduced and Nb, V, Ti, Zr, Ta, and Hf are added to satisfy the specific conditions in the above steels, the corrosion resistance and the workability are improved.
  • superior corrosion resistance can be obtained by adding Cu, Mo, Sb, Ni, W and REM, Ca alone or in combination to the above steels, and deoxidation and strengthening elements such as Si and We found that Mn was appropriate.
  • the present invention has been mainly made based on the above findings, and the gist of the first invention of the present invention is as follows:
  • Si 0.01% or more and less than 1.2%
  • N is 0.02% or less
  • the gist of the second invention is that the steel of the first invention is added as an additional component by
  • the gist of the third invention is that the steel of the first invention or the second invention is further added as an additional component by weight%.
  • Rare earth element 0.001 to 0.1%
  • Ca 0.0005 to 0.03%
  • Si 0.01% or more and less than 1.2%
  • N is 0.02% or less
  • the gist of the fifth invention is that the steel of the fourth invention is added as an additional component in weight%.
  • the gist of the sixth invention is that, as an additional component to the steel of the fourth invention or the fifth invention,
  • Rare earth element 0.001 to 0.1%
  • Ca 0.0005 to 0.03%
  • An object of the present invention is to provide a steel member having corrosion resistance, corrosion resistance, and workability that can sufficiently cope with use conditions under the recent severe corrosive environment in the above-mentioned automobile exhaust gas system.
  • Si is effective when added as a deoxidizing agent and as a strengthening element to steel containing 2.5% or more of Cr.
  • the content is less than 0.01%, the deoxidizing effect is not sufficient, and if the content is 1.2% or more, the effect is no longer saturated and the processability is reduced, so the content range is 0.01% or more and 1.2% Limited to less than.
  • Mn should be contained 0.1% or more is necessary as a deoxidizer of steel (but working its effect when the content exceeds 2.0% or longer Rubakari not saturate, and causes excessive Mn is contained Therefore, the upper limit content is set to 1.5%.
  • A1 is an important element in addition to Cr in order to secure corrosion resistance in the present invention. As described above, when the content of A1 is 3.0% or less, the effect of suppressing the occurrence of pitting corrosion is not sufficient. On the other hand, if the content exceeds 8.0%, the effect is saturated, but the workability is reduced. Therefore, the content of A1 is limited to more than 3.0 and 8.0% or less.
  • C, N
  • C and N decrease the workability of the steel sheet, while C forms carbides with Cr and lowers the corrosion resistance. Further, since N lowers the toughness, it is desirable that the amounts of C and N are small, and the upper limit contents are both 0.02%, and the smaller the amount of both, the more preferable.
  • the upper limit content is set to 0.03%.
  • the pitting corrosion resistance is reduced, so a smaller amount is desirable, and the upper limit content is set to 0.01%.
  • Nb, V. Ti, Zr, Ta, and Hf Nb, V, Ti, Zr, Ta, and Hf improve corrosion resistance and additivity by fixing C and N in high Cr steels as carbides. Has a remarkable effect on the improvement of Each element can be added alone or two or more elements can be added in combination. However, there is no effect if the total amount of the single additive or the combined additive is less than 0.01%, and if it exceeds 0.5%, the cost will be increased unnecessarily and it may cause rolling flaws etc. Therefore, the upper limit content is 0.5%. In addition, in order to improve workability effectively, the total amount of Nb, V, Ti, Zr, Ta, and Hf must satisfy the following equation.
  • the above are the basic components of the steel excellent in corrosion resistance or the steel excellent in corrosion resistance and workability targeted by the present invention.
  • the present invention is also directed to a steel whose properties are further improved by adding the following elements as needed.
  • Cu has the effect of improving the resistance to general corrosion when 0.05% or more is added to steel containing 2.5% or more of Cr and more than 3.0% of A1. However, even if added in excess of 3.0%, the effect will be saturated and the power and hot workability will be reduced, so the upper limit content is set to 3.0%.
  • Mo has the effect of suppressing the generation and growth of pitting corrosion by adding 0.05% or more to steel containing 2.5% or more of Cr and more than 3.0% of A1. If the addition exceeds 1.5%, not only does the effect become saturated, but also the workability decreases, so the upper limit content is set to 1.5%.
  • Sb also has the effect of improving resistance to pitting and general corrosion when added to steel containing 2.5% or more of Cr and more than 3.0% of A1 and 0.01% or more of A1. However, if added in excess of 0.5%, the hot workability is reduced, so the upper limit content is set to 0.5%.
  • Ni has the effect of suppressing pitting corrosion by adding 0.01% or more to steel containing 2.5% or more of Cr and more than 3.0% of A1. However, adding more than 2.0% not only saturates the effect but also reduces the hot workability, so the upper limit content is set to 2.0%.
  • W is added to steel containing 2.5% or more of Cr and more than 3.0% of i.
  • the effect of suppressing the generation and growth of corrosion is remarkable.
  • adding more than 3.0% not only saturates the effect but also lowers workability, so the upper limit content is set to 3.0%.
  • Rare earth elements and Ca are effective in improving hot workability and pitting corrosion resistance Element. If the amount of these elements is less than 0.001% for rare earth elements and less than 0.0005% for Ca, the effect is not sufficient. However, if the addition of rare earth elements exceeds 0.1% and that of Ca exceeds 0.03%, coarse nonmetallic inclusions are formed, respectively, and conversely degrade hot workability and pitting corrosion resistance. . Therefore, the upper limit content was set to 0.1% for rare earth elements and 0.03% for Ca.
  • the rare earth element means an element having an atomic number of 57 to 71 (lanthanide) or 89 to 103 (actinide) and an element of 39 (Y).
  • the steel of the present invention When the steel of the present invention is used for an exhaust system of an internal combustion engine, it is first manufactured as a steel plate, then formed into a predetermined shape by a press or the like, further processed and welded, and manufactured as a product. May be. Further, the steel sheet may be formed into a steel pipe shape, for example, as an electric resistance welded steel pipe or the like, and then used in a product by secondary processing, welding, or the like. Any steel having a combination of composition and elements defined in the present invention, including other processes, is an object of the present invention. Furthermore, it is also possible to select the most suitable product manufacturing process based on cost, restrictions on existing manufacturing facilities, etc., and no matter which manufacturing process is selected, it does not depart from the scope of the present invention. .
  • the steel of the present invention is applicable not only to an exhaust system of an internal combustion engine, but also to various corrosive environments such as an environment in which an aqueous solution containing chlorides, sulfate ions, or the like is exposed to high temperatures, or an environment in which heating and cooling are repeated.
  • the steels shown in Tables 1 to 9 are melted and made into a 1 mm thick steel sheet by ordinary steel sheet manufacturing processes such as hot rolling and cold rolling, and then annealed at 850 ° C. Was.
  • test pieces with a width of 50 mm and a length of 70 ⁇ were collected from these steel sheets and subjected to a corrosion test.
  • Corrosion test the ion 1 00 p pm sulfate, soaked until chloride ions 1 00 p pm, the specimen bicarbonate Ion 500 p pm in aqueous solution 50 cm 3 was added in the form of Anmoniumu salts half test vessel Each test was repeated 20 times in which the test solution was completely evaporated and volatilized while being kept at 130 ° C. This simulates the corrosion conditions of an automobile exhaust system.
  • X value in the table indicates the value calculated by the following formula
  • the present invention has made it possible to provide steel having excellent corrosion resistance in an exhaust system of an internal combustion engine such as an automobile or steel having excellent corrosion resistance and workability at a low cost. It is extremely large and contributes to the development of industry.

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Description

明 細 書 耐食性及び耐食性並びに加工性に優れた鋼 技術分野
本発明は耐食性の優れた鋼と耐食性および加工性の優れた鋼に関 し、 特に、 自動車や船舶等の内燃機関の排気系統において優れた耐 食性を有する鋼、 および、 耐食性と同時に部品と して加工するに際 して必要な加工性に優れる鋼に関する。 従来の技術
従来、 自動車を中心とする内燃機関の排気系統には、 内面あるい は外面からの腐食を抑制するために普通鋼にアルミ メ ッキゃ亜鉛メ ッキを施した鋼が使用されてきた。 環境汚染を抑制するために排気 ガス浄化の目的で触媒等が排気系統に具備されたためにこう したメ ツキ鋼材では耐食性が充分ではなく なって来た。 鋼素地の耐食性向 上を目的と して 3〜； 12 %の C rを含有させた鋼が、 特開昭 63— 143240 号、 特開昭 63— 143241号、 特開平 2 — 156048号公報等に排ガス系統 装置での耐食性向上を目的と して開示されている。 しかし、 近年の 車両の使用期間および保証期間の延長に伴なつて、 さ らに Crを 18 % 程度まで含有させ、 あるいはさらに Moを添加した高級ステンレス鋼 が排気系統に多く使用されている。 しかし、 このような高級ステン レス鋼であつても孔食状の局部腐食が発生する場合があるなど、 耐 食性は必ずしも充分ではない。 また、 こう した高級ステンレス鋼は C rや Moを多量に含有するために加工性が悪く、 排気系部材のような 複雑な形状を形成するためには、 製造に非常な困難を伴い、 製造ェ 程が著しく複雑になるために加工コス トも高く なるという難点があ る。 さ らには形状によって適用できない場合があり、 かつ素材コス ト も高く なる。
上記の排気系統の代表例と して、 一般に Crをある程度含有する鋼 では環境が厳しく なると局部腐食が発生し易く なる。 これに対する 手段と して腐食に対する抵抗を向上させるために、 従来では ある いは Moの含有量を増加させるのが極めて一般的な技術的手段であつ
1 発明の開示
本発明は上記の問題点に鑑み、 内燃機関の排気系統等の腐食環境 に対する腐食抵抗が大き くかつ低コス トの鋼、 あるいは内燃機関の 排気系統などの腐食環境に対する腐食抵抗が大きいと同時に加工性 に優れ、 かつ低コス 卜の鋼を提供することを目的に達成したもので ある。
本発明者らは上記問題点を解決するべく、 排気系統をはじめとす る腐食環境において傻れた耐食性を有する鋼について種々の観点か ら検討してきた。 まず、 本発明者らは排気系統の腐食環境について 検討し、 内燃機関排気系統の腐食は排気ガス中に含まれる塩化物、 硫酸ィォン等が 80〜150 °Cに加熱された環境において起こることを 見出した。 さ らに、 該腐食環境において耐食性を向上させる手段を 種々検討した結果、 従来のステンレス鋼とは全く逆に、 Crを 2. 5〜 9. 9 %に低減し、 A 1を 3. 0超〜 8. 0 %添加した鋼が排気系統をはじ めとする腐食環境で非常に優れた耐食性を示すことを見出した。
さ らに本発明者らはより優れた鋼を製造するために、 さらに検討 を続けた。 その結果、 上記の鋼で、 Cおよび Nを低減し、 かつ Nb, V , T i， Z r， Ta, Hfを特定の条件を満足するように添加すると、 耐 食性の改善と加工性の向上に効果があることを見出した。 また、 さ らに、 上記の鋼に Cu， Mo, Sb， Ni, W、 および REM， Caを単独ある いは組み合わせて添加するとより優れた耐食性が得られること、 脱 酸および強化元素と しては Siおよび Mnが適切であることをつきとめ た。
本発明は主に上記の知見に基づいてなされたものであり、 本発明 の第 1発明の要旨は、 重量％で、
Si： 0.01%以上 1.2%未満、
Mn： 0.卜 1.5 %、
Cr： 2.5〜9.9 %
A1： 3.0超〜 8.0 %、
を含有し、
Cを 0.02%以下、
Pを 0.03%以下、
Sを 0.01%以下、
Nを 0.02%以下、
に低減し、 残部 Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐 食性に優れた鋼にある。
第 2発明の要旨は第 1発明の鋼に付加成分としてさらに、 重量％ で、
Cu： 0.05〜3.0 %、 Mo： 0.05〜2.0 %、
Sb： 0.01〜0.5 %、 Ni： 0.01〜2.0 %、
W： 0.05〜3.0 %
の 1種または 2種以上を含有する鋼にある。
第 3発明の要旨は第 1発明あるいは第 2発明の鋼に付加成分とし てさらに、 重量％で、
希土類元素 ： 0.001〜0.1 %、 Ca： 0.0005〜0.03%
の 1種または 2種を含有する鋼にある。 さ らに、 第 4発明の要旨は、 重量％で、
Si ： 0.01%以上 1.2%未満、
Mn： 0.卜 1.5 %、
Cr： 2.5〜9.9 %、
A1 ： 3.0超〜 8.0 %、
を含有し、
Cを 0.02%以下、
Pを 0.03%以下、
Sを 0.01%以下、
Nを 0.02%以下、
に低減し、 Nb, V， Ti， Zr， Ta， Hfの中から選ばれる 1種あるいは 2種以上の元素の含有量の合計で 0.01〜0.5 %を含有し、 かつ次式 を満足し、
Nb V Ti Zr Ta Hf C N
—+—+—+—+—— + 0.8X 〔——+——〕 ≥ 0
93 51 8 91 181 179 12 14
残部 Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐食性並びに 加工性に優れた鋼にある。
第 5発明の要旨は第 4発明の鋼に付加成分と してさ らに、 重量％ で、
Cu： 0.05〜3.0 %、 Mo： 0.05〜2.0 %、
Sb： 0.01〜0.5 %、 Ni ： 0.01〜2.0 %、
W： 0.05〜3.0 %、
の 1種または 2種以上を含有する鋼にある。
第 6発明の要旨は第 4発明あるいは第 5発明の鋼に付加成分と し てさ らに、 重量％で、
希土類元素 ： 0.001〜0.1 %、 Ca： 0.0005〜0.03%
の 1種または 2種を含有する鋼にある。 発明を実施するための最良の形態
本発明は前述の自動車排ガス系統における最近の厳しい腐食環境 下での、 使用条件に十分に対応可能である耐食性、 および耐食性と 加工性を具えた鋼部材を提供するものである。 以下に本発明の技術 的特徵点である化学成分について、 その限定理由を詳述する。
Si ：
Siは Crを 2.5%以上含有する鋼に脱酸剤および強化元素としての 添加が有効である。 しかし、 含有量が 0.01%未満ではその脱酸効果 が充分ではなく、 1.2%以上を含有するともはやその効果は飽和し ている上に加工性を低下させるので、 含有量範囲を 0.01%以上 1.2 %未満に限定する。
Mn：
Mnは鋼の脱酸剤として必要で 0.1%以上を含有させる必要がある ( しかし、 2.0%を超えて含有させてもその効果はもはや飽和してい るばかりか、 過剰に Mnを含有させると加工性が低下するので上限含 有量は 1.5%とする。
Cr：
Crは耐食性を確保するために 2.5%以上を含有させることが必要 である。 しかし、 9.9%を超えて含有させてもいたずらにコス トを 増すばかりか、 加工性が低下するので上限含有量は 9.9%とする。
A1 ：
A1は本発明において耐食性を確保するために Crと並んで重要な元 素であって、 前述の通り A1の含有量が 3.0%以下では孔食の発生を 抑制する効果が充分ではない。 一方、 8.0%を超えて添加するとそ の効果は飽和するのに対して加工性を低下させるものであるから、 A1の含有量は 3.0超 8.0%以下に限定する。 C , N ：
Cおよび Nは鋼板の加工性を低下させる上に、 Cは Crと炭化物を 生成して耐食性を低下させる。 また Nは靱性を低下させるので、 C および N量は少ない方が望ま しく、 上限含有量は、 いずれも 0.02% と し、 いずれも少ないほど好ま しい。
P ：
Pは多量に存在すると靱性を低下させるので少ない方が望ま しく . 上限含有量は 0.03%とする。
S ：
S も多量に存在すると耐孔食性を低下させるので少ない方が望ま しく、 上限含有量は 0.01%とする。
Nb， V. Ti, Zr， Ta, Hf : Nb， V, Ti, Zr， Ta， Hfは高 Cr鋼中の Cおよび Nを炭化物と して固定することによつて耐食性の向上や加 ェ性の改善に顕著な効果がある。 各元素単独の添加あるいは 2種以 上の元素を複合して添加することができる。 しかし、 単独での添加 量あるいは複合添加での添加量の合計が 0.01%未満では効果がない, また、 0.5%を超えて添加するといたずらにコス トを上昇させると ともに圧延疵等の原因ともなるので、 上限含有量は 0.5%とする。 かつ、 加工性を有効に改善するためには、 Nb， V， Ti, Zr， Ta, Hf の添加量の合計が次式を満足することが必要である。
Nb V Ti Zr Ta Hf C N
一 f-一 +— +—— +—— 一 0.8X 〔一 +—〕 ≥ 0
93 51 48 91 181 179 12 14
以上が本発明が対象とする耐食性に優れた鋼、 あるいは耐食性お よび加工性に優れた鋼の基本的成分である。 本発明は必要に応じて. さ らに以下の元素を添加して特性を一段と向上させた鋼も対象と し ている。 Cu：
Cuは Crを 2.5%以上含有し、 かつ A1を 3.0%超以上含有する鋼に、 0.05%以上添加すると全面腐食に対する抵抗を向上させる効果があ る。 しかし、 3.0%を超えて添加しても、 効果が飽和するばかり力、、 熱間加工性を低下させるので上限含有量は 3.0%とする。
Mo：
Moは Crを 2.5%以上含有し A1を 3.0%超以上含有する鋼に 0.05% 以上添加すると孔食の発生と成長を抑制する効果がある。 し力、し、 1.5%を超えて添加しても効果が飽和するばかりか、 加工性を低下 させるので上限含有量は 1.5%とする。
Sb：
Sbも Crを 2.5%以上含有し、 かつ A1を 3.0%超以上含有する鋼に 0.01%以上添加すると孔食および全面腐食に対する抵抗を向上させ る効果がある。 しかし、 0.5%を超えて添加すると熱間加工性を低 下させるので上限含有量は 0.5%とする。
Ni ：
Niは Crを 2.5%以上含有し、 かつ A1を 3.0%超以上含有する鋼に 0.01%以上添加すると孔食を抑制する効果がある。 しかし、 2.0% を超えて添加しても効果が飽和するばかりか熱間加工性を低下させ るので上限含有量は 2.0%とする。
W ：
Wは Crを 2.5%以上含有し、 かつ iを 3.0%超以上含有する鋼に. 複合して 0.05%以上添加すると ¾食の発生と成長を抑制する効果が 顕著である。 しかし、 3.0%を超えて添加しても効果が飽和するば かりか加工性を低下させるので上限含有量は 3.0%とする。
希土類元素 （REM)、 Ca：
希土類元素および Caは熱間加工性の向上と耐孔食性の改善に効果 のある元素である。 それらの添加量は希土類元素では 0. 001 %未満、 Caでは 0. 0005 %未満ではその効果が充分ではない。 しかし、 希土類 元素では 0. 1 %を超えて、 また Caでは 0. 03 %を超えて添加すると、 それぞれ粗大な非金属介在物を生成して逆に熱間加工性や耐孔食性 を劣化させる。 そのため、 上限含有量は希土類元素では 0. 1 %、 Ca では 0. 03 %と した。 なお、 本発明において希土類元素とは原子番号 が 57〜71番 （ランタノィ ド） および 89〜1 03 番 （ァクチノィ ド） の 元素および 39番 （Y ) を意味する。
本発明の鋼は、 内燃機関の排気系統に使用するに際して、 まず鋼 板と して製造した後にそれをプレス等で所定の形状に成形し、 さら に加工 · 溶接して製品と して製造しても良い。 また、 鋼板を例えば 電縫鋼管等と してまず鋼管の形状にした後に 2次加工および溶接等 によって製品に使用しても良い。 その他プロセスを含めて、 本発明 で限定する組成および元素の組み合わせを有する鋼は、 いずれも本 発明の対象とするものである。 さらに、 コス トや既存製造設備の制 約等によつて最適な製品製造工程を選択することも可能で、 どの製 造工程を選択したとしても、 それをもって本発明の範囲を逸脱する ものではない。 また、 本発明の鋼は、 内燃機関の排気系統の他、 塩 化物や硫酸イオン等を含有する水溶液が高温に曝されたり、 加熱 · 冷却が繰り返される環境等、 種々の腐食環境に適用することができ る
以下に本発明の実施態様例および比較例によつて、 さらに詳述す る 実施例
第 1表〜第 9表に成分を示す鋼を溶製し、 熱延、 冷延等の通常の 鋼板製造工程によって肉厚 1 mmの鋼板と し、 850 °Cにて焼鈍を施し た。 次にこれらの鋼板から幅 50mm、 長さ 70ππηの試験片を採取して、 腐食試験に供した。 腐食試験は、 硫酸イオン 1 00 p pm、 塩化物イオン 1 00 p pm、 重炭酸ィォン 500 p pmをァンモニゥム塩の形で添加した水溶 液 50 cm 3 中に試験片を半分まで浸漬し、 試験容器ごと 130°Cの雰囲 気に保持して試験溶液が完全に蒸発 · 揮散することを 20回繰り返す 試験を実施した。 これは自動車排気系の腐食条件を模擬したもので ある。
第 1、 2、 3、 5、 7、 および 9表の腐食試験の結果で◎は最大 腐食深さが 0. 10mm以下、 〇は 0. 15mm以下、 xは 0. 15匪 超であつ たことをそれぞれ示す。
また、 加工性の評価としては絞り比 1. 8の円筒絞り試験を行なつ て割れの有無で判定した。
その試験結果を第 5、 7、 9表に併せて示した。 これら表の加工 性において〇は円筒絞り試験結果が良好であつたことを示し、 Xは 円筒絞り試験で割れを生じたことを示している。
第 1、 2、 3、 5、 7および 9表から明らかなように、 本発明例 である第 1 および 2表中の No. 1〜 36および第 4、 5、 6および 7 表中の No. 50〜 86は排気環境という非常に厳しい腐食環境であつて も良好な耐食性を示す。 また第 4、 5、 6および 7表中の本発明例 である No. 50〜86は同時に加工性も優れているのに対して、 比較例 である第 3表中の No. 37〜49は耐食性に劣り、 さらに、 第 8および 9表中の No. 87〜 98は耐食性と加工性に劣ることがわかる。
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CO
Figure imgf000014_0001
960lO/fr6df/X3d 第 4 表 成 分 系 重 鼋 %
No.
C Si Mn P S A1 Cr W Nb V Ti Zr Ta
50 0.016 0.31 0.72 0.012 0.010 3.62 2.7 0.08 0.07
51 0.005 0.69 1.35 0.030 0.010 6.66 2.8 0.15
52 0.006 0.95 1.41 0.005 0.004 5.88 2.9 0.07 0.05
53 0.016 1.18 0.59 0.015 0.007 3.30 2.9 0.07 0.02 0.05 本 54 0.011 0.25 0.81 0.006 0.010 5.33 2.9 0.08 0.05 0.07
55 0.015 0.68 1.47 0.029 0.009 4.69 3.0 0.15 0.08
56 0.020 0.41 0.17 0.029 0.005 3.47 3.3 0.05 0.08
発 57 0.018 0.74 0.14 0.023 0.005 3.94 3.5 0.22
58 0.005 0.76 0.87 0.007 0.003 3.15 3.7 0.09
59 0.008 0.36 1.14 0.023 0.010 7.29 4.0 0.11 0.03 0.03 0.07 明 60 0.006 0.33 0.48 0.012 0.006 6.24 4.1 0.04 0.03 0.05 0.05 0.07
61 0.016 0.82 0.81 0.014 0.003 3.90 4.2 0.11 0.05 0.03
62 0.007 0.50 0.84 0.010 0.009 3.33 4.2 0.07
鋼 63 0.016 0.17 1.45 0.010 0.008 4.82 4.4 2.90 0.12 0.07 0.02
64 0.007 0.13 1.47 0.023 0.007 5.98 4.7 1.79 0.22 0.05
65 0.016 0.33 0.94 0.010 0.009 3.36 4.7 0.18
66 0.005 0.23 0.37 0.019 0.006 3.14 5.0 0.09 0.07
67 0.006 1.10 1.42 0.017 0.009 3.71 5.1 0.64 0.22 0.09
68 0.013 0.91 0.40 0.019 0.004 3.30 5.1 0.15 0.02 0.03
第 5 表 (第 4表のつづき）
9
3
5
4
8
9
1 -
8
1 1
Figure imgf000016_0001
注：表中の X値は以下の式 よる算出値を示す
Nb , V , Ti , Zr , Ta ,
9 ΐ
Figure imgf000017_0001
I0/fr6df/XDJ PL ZQ/S6 OAV 第 7 表 (第 6表のつづき）
Figure imgf000018_0001
注：表中の X値は以下の式による算出値を示す
b , V , II, Zr . Ii- +IL _ N RX 卩 ，
93 51卞 48 91「181 179 リ' 0 L12"r14J
第 8 表
No. 成 分 系 重 量 %
C Si Mn P S A1 Cr W Nb V Ti Zr Ta
87 0.007 0.45 1.39 0.015 0.006 0.05 2.3 0.11
88 0.004 0.99 0.36 0.025 0.009 0.17 7.3 0.12
89 0.005 0.74 1.31 0.005 0.008 0.07 7.5 0.16 比
90 0.019 0.63 1.43 0.026 0.009 0.08 9.3 0.02
91 0.009 0.77 0.55 0.010 0.009 0.04 5.2
92 0.007 0.48 0.59 0.011 0.008 0.11 9.8
較 93 0.014 0.60 1.30 0.023 0.004 0.03 9.3
94 0.019 0.15 0.16 0.013 0.005 0.04 8.6 0.01
95 0.014 0.96 1.38 0.027 0.004 0.03 9.2
鋼 96 0.014 0.96 1.21 0.021 0.007 0.03 9.1 0.02 0.01
97 0.008 1.04 0.89 0.026 0.005 0.03 11.5 0.15
98 0.013 0.49 0.40 0.015 0.004 0.11 12.1 0.15 0.15 0.05
第 9 表 (第 8表のつづき）
Figure imgf000020_0001
注：表中の X値は以下の式による算出値を示す
Nb ' V . Ti ' Zr ' Ta . Hf 0.8x 〔
93 51 48 91 181 179 12+ UJ
産業上の利用可能性
以上の実施例からも明らかなごと く、 本発明は自動車等の内燃機 関の排気系統での耐食性に優れる鋼、 あるいは、 耐食性と加工性に 優れる鋼を低コス トで提供することを可能と したものであり、 産業 の発展に貢献するところ極めて大である。

Claims

1. 重量％で、
Si ： 0.01%以上 1.2%未満、
Mn： 0.1〜1.5 %、
Cr： 2.5〜9.9 %、
A1 ： 3.0超〜 8.0 %、
を含有し、 青
Cを 0.02%以下、
Pを 0.03%以下、 の
Sを 0.01%以下、
範
Nを 0.02%以下、
囲
に低減し、 残部 Feおよび不可避不純物からなる とを特徴とする耐 食性に優れた鋼。
2. 付加成分としてさ らに、 重量％で、
Cu： 0.05—3.0 %、
o： 0.05〜2.0 %、
Sb： 0.01〜0.5 %、
Ni ： 0.01〜2.0 %、
W： 0.05〜3.0 %、
の 1種または 2種以上を含有する請求の範囲 1記載の耐食性に優れ た鋼。
3. 付加成分と してさ らに、 重量％で、
希土類元素 ： 0.001〜0.1 %、
Ca： 0.0005〜0.03%、
の 1種または 2種を含有する請求の範囲 1 または 2記載の耐食性に 優れた鋼。
4. 重量％で、
Si ： 0.01%以上 1.2%未満、
Mn： 0.1〜1.5 %、
Cr： 2.5〜9.9 %、
A1 ： 3.0超〜 8.0 %、
を含有し、
Cを 0.02%以下、
Pを 0.03%以下、
Sを 0.01%以下、
Nを 0.02%以下、
に低減し、
Nb, V， Ti， Zr， Ta， Hfの中から選ばれる 1種あるいは 2種以上 の元素の含有量の合計で 0.01〜0.5 %を含有し、 かつ次式を満足し
Nb V Ti Zr Ta Hf C N
—+——+—+—+—— + 0.8X 〔—— +—〕 ≥ 0
93 51 48 91 181 179 12 14
残部 Feおよび不可避不純物からなることを特徵とする耐食性並びに 加工性に傻れた鋼。
5. 付加成分としてさらに、 重量％で、
Cu： 0.05〜3.0 %、
Mo： 0.05〜2.0 %、
Sb： 0.01〜0.5 %、
Ni ： 0.01〜2.0 %、
W： 0.05〜3.0 %、
の 1種または 2種以上を含有する請求の範囲 4記載の耐食性並びに 加工性に優れた鋼。
6. 付加成分としてさらに、 重量％で
希土類元素 ： 0.001〜0.1 %、 Ca： 0. 0005〜0· 03 %、
の i種または 2種を含有する請求の範囲 4 または 5記載の耐食性並 びに加工性に優れた鋼。
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