JP2012214881A - バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼およびバイオ燃料供給系部品 - Google Patents
バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼およびバイオ燃料供給系部品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012214881A JP2012214881A JP2012057363A JP2012057363A JP2012214881A JP 2012214881 A JP2012214881 A JP 2012214881A JP 2012057363 A JP2012057363 A JP 2012057363A JP 2012057363 A JP2012057363 A JP 2012057363A JP 2012214881 A JP2012214881 A JP 2012214881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- stainless steel
- supply system
- system parts
- ferritic stainless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 63
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 63
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 25
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 21
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 14
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 14
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 14
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 14
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 7
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 7
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 6
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 5
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 3
- -1 first Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02T10/16—
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.03%以下、N:0.03%以下、Si:0.1%を超え、1%以下、Mn:0.02%以上、1.2%以下、Cr:15%以上、23%以下、Al:0.002%以上、0.5%以下、Nb、Tiの何れか1種または2種を含有し、以下に示す(式1)および(式2)を満たし、残部がFe及び不可避不純物からなり、表面に、Cr、Si、Nb、Ti、Alをカチオン分率の合計で30%以上含む酸化皮膜が形成されているバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼。8(C+N)+0.03≦Nb+Ti≦0.6(式1)、Si+Cr+Al+{Nb+Ti−8(C+N)}≧15.5(式2)、(式1)および(式2)において、元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を表す。
【選択図】なし
Description
特許文献1には、質量%で、C:≦0.015%、Si:≦0.5%、Cr:11.0〜25.0%、N:≦0.020%、Ti:0.05〜0.50%、Nb:0.10〜0.50%、B:≦0.0100%を含み、あるいは必要に応じてさらにMo:≦3.0%、Ni:≦2.0%、Cu:≦2.0%、Al:≦4.0%の1種以上を含み、破断伸びが30%以上、ランクフォード値が1.3以上のフェライト系ステンレス鋼板が開示されている。
また、従来、バイオ燃料のステンレス鋼に対する腐食性の詳細は必ずしも明瞭にされているとは言えず、種々のステンレス鋼種のバイオ燃料に対する耐食性についても必ずしも明らかにされているとは言いがたい。
〔1〕 質量%で、C:0.03%以下、N:0.03%以下、Si:0.1%を超え、1%以下、Mn:0.02%以上、1.2%以下、Cr:15%以上、23%以下、Al:0.002%以上、0.5%以下、Nb、Tiの何れか1種または2種を含有し、以下に示す(式1)および(式2)を満たし、残部がFe及び不可避不純物からなり、表面に、Cr、Si、Nb、Ti、Alをカチオン分率の合計で30%以上含む酸化皮膜が形成されていることを特徴とするバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼。
8(C+N)+0.03≦Nb+Ti≦0.6・・・(式1)
Si+Cr+Al+{Nb+Ti−8(C+N)}≧15.5・・・(式2)
(式1)および(式2)において、元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を表す。
〔3〕 更に、質量%で、V:1%以下、W:1%以下、B:0.005%以下、Zr:0.5%以下、Co:0.2%以下、Mg:0.002%以下、Ca:0.002%以下、REM:0.01%以下のうち何れか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2記載のバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼。
本発明者らは、ガソリンに北米で一般的に使用されているバイオエタノールをそれぞれ10%、22%混合したE10およびE22と、バイオエタノール100%のE100と、欧州で一般的に使用されているバイオディーゼル燃料である菜種油をメチルエステル化したRME(RapeSeed MethylEster)とを入手し、酸化劣化挙動やステンレス鋼に対する腐食性などについて、通常のガソリンと比較しながら詳細な調査解析を行った。
その結果、E10、E100はガソリンよりも酸化劣化しにくい一方、E22、RMEはガソリンよりも酸化劣化し易く、なかでもRMEの酸化劣化の程度が最も大きいことが明らかとなった。
これは、酸化生成物である脂肪酸が、燃料媒体中では二量体として存在するためである。脂肪酸が腐食性を発現するためには、解離して水素イオンを放出する必要があり、そのためには水の存在が不可欠であると考えた。実際の環境において、水は空気中水分が凝結して生成するので、水相の共存を考慮することは極めて重要である。
このことから、酸化劣化燃料が腐食性を発現するには水の共存が不可欠であり、燃料中の脂肪酸が水相に分配されて始めて腐食性が発現されることが確認された。水相中の腐食性物質は水素イオンであるから、その腐食性は、水素イオン濃度で表されることになる。水中の水素イオン濃度は、主に、酸化燃料中の脂肪酸種と脂肪酸濃度、脂肪酸の燃料―水相間の分配挙動に依存する。このうち、脂肪酸の分配挙動は温度が影響し、温度が高いほど脂肪酸は燃料中から水相に分配され易い。
さらに、燃料中のバイオエタノールは水相に移動して、水相部分を拡大させるとともに、特にステンレス鋼において不働態を維持するのを阻害する要因となる。
そこで、本発明者らは高温酸性脂肪酸環境中での耐食性について鋭意検討した。その結果、ステンレス鋼の表面に安定な酸化皮膜を形成することで、不働態を維持して腐食の発生を抑えることが最も重要であり、表面に、Cr、Si、Nb、Ti、Alをカチオン分率((Cr+Si+Nb+Ti+Al)/全カチオン)の合計で30%以上含む酸化皮膜を形成させた場合に、高温酸性脂肪酸環境において優れた耐食性を示すことを知見した。
Si+Cr+Al+{Nb+Ti−8(C+N)}≧15.5・・・(式2)
(式2)において、元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を表す。
上記化学組成の鋼材の表面に、上記のカチオン分率の酸化皮膜を形成する熱処理としては、部品となる部材をろう付け接合する時の熱処理が挙げられる。例えば、デリバリーチューブやコモンレールのように燃料噴射系部品の中には部材がろう付け接合されてなる部品がある。このような部品を製造するためのろう付け接合時の熱処理条件として、N2を含む環境で、800〜1200℃、10−2〜1torrの真空雰囲気もしくはH2雰囲気において、0.5〜30分間保持することで、好適に所望の組成の酸化皮膜が形成できる。ここで、単に10−2torr以下の真空中で熱処理するだけでは、形成された酸化皮膜のCr、Si、Nb、Ti、Alのカチオン分率の合計が、上記所望のカチオン分率には到達しない。たとえば、10−2torr以下の真空に引いた後、N2を導入して10−2〜1torrとして熱処理することで所望の組成の酸化皮膜を得ることができる。一方、H2雰囲気においては、N2を導入してもよいが、特にN2を導入する必要はなく、雰囲気内に残存しているN2でも所望の組成の酸化皮膜を得ることができる。
熱処理の雰囲気中におけるN2の含有量は、0.001〜0.2%が好ましく、0.005〜0.1%がより好ましい。
熱処理条件としては、カチオン分率の合計で30%以上のCr、Si、Nb、Ti、Alが濃化した酸化皮膜を形成するために、1000〜1200℃にて5〜30分間保持することが好ましい。保持温度としては1050〜1150℃、保持時間としては10〜20分間がより好ましい。
なお、ろう付け接合されていない部品を製造する場合には、上記カチオン分率の酸化皮膜を形成するために、N2を含む環境で、800〜1200℃、10−2〜1torrにおいて、0.5〜30分間保持する熱処理工程を行ってもよいし、製造工程を簡略化して生産性を向上させるために、上記の熱処理工程を追加せず、鋼材や部品の製造課程において、酸化皮膜の形成される熱処理の条件と酸化皮膜の除去される酸洗の条件とを適切に調整することにより所望のカチオン分率の酸化皮膜としてもよい。
また、酸化皮膜の膜厚は15nm以下とすることが好ましく、10nm以下がより好ましい。膜厚の増加は単位体積あたりに占めるCr、Si、Nb、Ti、Alといったカチオン分率の低下につながり、耐食性の低下を招く。N2を含む環境で熱処理することにより生成した(Nb、Ti)の炭窒化物が、膜厚の増加を抑制している可能性がある。
Cは、耐粒界腐食性、加工性を低下させるため、その含有量を低く抑える必要がある。このため、Cの含有量を0.03%以下とした。しかしながら、過度に低めることは精練コストを上昇させるため、Cの含有量を0.002%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.002〜0.02%である。
Nは、耐孔食性に有用な元素であるが、耐粒界腐食性、加工性を低下させるため、その含有量を低く抑える必要がある。このため、Nの含有量を0.03%以下とした。しかしながら、過度に低めることは精練コストを上昇させるため、Nの含有量を0.002%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.002〜0.02%である。
また、炭窒化物により熱処理時の結晶粒粗大化を抑制して、強度低下を抑制するという観点から、CとNの合計含有量を0.015%以上とすることが好ましい。
Siは、熱処理後に表面皮膜に濃化してステンレス鋼の耐食性向上に寄与するためには、少なくとも0.1%超必要である。また、Siは、脱酸元素として有用である。しかしながら、過剰な添加は加工性を低下させるため、Siの含有量を1%以下とする。好ましくは0.1%超〜0.5%である。
Mnは、脱酸元素として有用な元素であり、少なくとも0.02%以上含有させることが必要である。しかしながら、過剰に含有させると耐食性を劣化させるので、Mnの含有量を1.2%以下とする。好ましくは、0.05〜1%である。
Crは、バイオ燃料中での耐食性を確保する上で基本となる元素であり、少なくとも15%以上含有させることが必要である。Crの含有量を増加させるほど耐食性を向上させることができるが、過剰な添加は加工性、製造性を低下させるため、Crの含有量を23%以下とした。好ましくは17〜20.5%である。
なお(式1)において、元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を表す。
Nb、Tiは、C、Nを固定し、溶接部の耐粒界腐食性を向上させる上で有用な元素であるため、NbとTiとの合計(Nb+Ti)で、(C+N)量の8倍以上含有させる必要がある。また、熱処理後にステンレス鋼の表面皮膜に濃化して耐食性向上に寄与するためには、C、Nに固定されない固溶状態のNbおよび/またはTiとして少なくとも0.03%以上含有させる必要がある。したがって、Nb+Tiの下限を8(C+N)+0.03%とした。しかしながら、Nbおよび/またはTiの過剰の添加は、加工性、製造性を低下させるため、Nb+Tiの含有量の上限を0.6%とした。Nb+Tiの含有量は、好ましくは10(C+N)+0.03〜0.6%である。
Alは、熱処理後にステンレス鋼の表面皮膜に濃化して耐食性向上に寄与するためには、0.002%以上含有させることが必要である。また、Alは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、成形性を向上させる効果もある。しかしながら、過剰の添加は靭性を劣化させるため、Alの含有量を0.002〜0.5%とした。好ましくは0.005〜0.1%である。
Niは、耐食性を向上させるために、必要に応じて2%以下含有させることができる。安定した効果が得られるNiの含有量は0.2%以上である。Niは、その含有量を増加させるほど耐食性を向上させることができるが、多量の添加は、硬質化させ加工性を低下させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、Niは0.2〜2%含有させることが好ましい。より好ましくは0.2〜1.2%である。
Cuは、耐食性を向上させるために、必要に応じて1.5%以下含有させることができる。安定した効果が得られるCuの含有量は0.2%以上である。Cuは、その含有量を増加させるほど耐食性を向上させることができるが、多量の添加は、硬質化させ加工性を低下させる。したがって、Cuは0.2〜1.5%含有させることが好ましい。より好ましくは0.2〜0.8%である。
Moは、耐食性を向上させるために、必要に応じて3%以下含有させることができる。安定した効果が得られるMoの含有量は0.3%以上である。Moは、その含有量を増加させるほど耐食性を向上させることができるが、多量の添加は、硬質化させ加工性を低下させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、Moは0.3〜3%含有させることが好ましい。より好ましく1は0.5〜2.0%である。
Snは、耐食性を向上させるために、必要に応じて0.5%以下含有させることができる。安定した効果が得られるSnの含有量は0.01%以上である。Snは、その含有量を増加させるほど耐食性を向上させることができるが、多量の添加は、硬質化させ加工性を低下させる。したがって、Snは0.01〜0.5%含有させることが好ましい。より好ましくは0.05〜0.4%である。
Vは、耐食性を向上させるために、必要に応じて1%以下含有させることができる。安定した効果が得られるVの含有量は0.05%以上である。しかしながら、Vの過剰の添加は、加工性を劣化させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、Vは0.05〜1%含有させることが好ましい。
Wは、耐食性を向上させるために、必要に応じて1%以下含有させることができる。安定した効果が得られるWの含有量は0.3%以上である。しかしながら、Wの過剰の添加は、加工性を劣化させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、Wは0.3〜1%含有させることが好ましい。
Bは、加工性、特に二次加工性を向上させるために、必要に応じて0.005%以下含有させることができる。安定した効果を得るには、Bを0.0001%以上含有させることが望ましい。より好ましくは0.0002〜0.001%である。
Zrは、耐食性を向上させる上で、必要に応じて0.5%以下含有させることができる。安定した効果が得られるには、Zrを0.05%以上含有させることが好ましい。
Coは、二次加工性と靭性を向上させる上で、必要に応じて0.2%以下含有させることができる。安定した効果が得られるには、Coを0.02%以上含有させることが好ましい。
Mgは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、組織を微細化し加工性や靭性の向上にも効果があることから、必要に応じて0.002%以下含有させることができる。安定した効果が得られるには、Mgを0.0002%以上含有させることが好ましい。
Caは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、必要に応じて0.002%以下含有させることができる。安定した効果が得られるには、Caを0.0002%以上含有させることが好ましい。
REMは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、必要に応じて0.01%以下含有させることができる。安定した効果が得られるには、REMを0.001%以上含有させることが好ましい。
なお、本発明のステンレス鋼は、上述したように、冷間圧延−仕上焼鈍−酸洗の工程を経た後に上記の熱処理工程を行うことによって製造してもよいが、熱処理工程を製造工程の他の段階で行う方法によって製造してもよい。
本発明のバイオ燃料供給系部品は、上記の化学組成を有する部材を形成する工程と、上記の熱処理工程とを行うことによって製造することが好ましい。本発明のバイオ燃料供給系部品の製造方法における熱処理工程は、部品としての形状に加工する前に行っても良いし、部品としての形状に加工した後に行っても良い。部品としての形状に加工した後に熱処理工程を行う場合、形状を加工することによって、表面の酸化皮膜が除去されて耐食性が低下する恐れがなく、好ましい。
また、熱処理工程は、部材をろう付け接合する工程を兼ねることが好ましい。この場合、熱処理工程とろう付け接合する工程とを別々に行う場合と比較して、効率よくバイオ燃料供給系部品を製造できる。
なお、本発明のバイオ燃料供給系部品は、本発明のステンレス鋼からなるものであればよく、ろう付け接合されたものに限定されない。
素材No.A〜Nの冷延鋼板より、それぞれ25W×100Lの試験片を切り出し、エメリー紙にて全面を#320まで湿式研磨した。
続いて、素材No.A〜Nの試験片に対して、次に示す条件1にて熱処理を行ない、表3のNo.1〜10、101〜103、106、201〜203の試験片とした。10−3torrで真空引き後、N2を導入して10−1〜10−2torrに調製した。その後昇温し、1100℃にて10分保持後、炉内で常温まで冷却した。なお、昇温中ならびに1100℃保持中も10−1〜10−2torrに保持した。また、素材No.D、FおよびJの試験片に対して、露点−65℃の100%H2中、1100℃にて10分保持の熱処理を行った。この熱処理条件を条件2とし、表3のNo.11〜13の試験片とした。
No.1〜13、101〜106では、試験液として、ギ酸と酢酸の合計濃度が1%〜10%でClイオン濃度が100ppmになるようにNaClを溶解させた水溶液を用いた。試験温度は95℃とし、試験時間は168hrとした。なお、No.201〜203では、参考のため、ギ酸+酢酸の合計濃度が1%未満で、温度45℃とした、従来ガソリンに相当する条件についても試験を行った。これら以外の試験条件については、JASO−M611−92−Aに準じた。
表1および表2の素材No.A〜Nの冷延鋼板を切り出しエメリー紙にて全面を#320まで湿式研磨後、内径50mm、深さ35mmのカップに成形した。次に、これを上記条件1〜条件4で腐食試験1と同様にして熱処理を行った。熱処理後のカップの一つにRMEを45mL、もう一つにE22を45mL入れ、予めギ酸+酢酸および塩素イオンを表3の濃度で溶解させた水5mLを2つのカップに加えて封入し、95℃の恒温槽内に168時間放置した(表3のNo.1〜13、101〜106)。尚、一部の試験はガソリン条件に相当する45℃の恒温槽内にて実施した(表3のNo.201〜203)。試験終了後、腐食液を排出しカップ内部をアセトン洗浄した後、腐食痕の有無を目視観察した。その結果を表3に示す。
表3のNo.1〜13、101〜106、201〜203の腐食試験片の熱処理時に、表面分析用の試料も並行して熱処理を行い、X線光電子分光法(XPS)により、表面の酸化皮膜を分析し、酸化皮膜中のカチオン分率(A値)を算出した。XPSはアルバック・ファイ社製で、X線源にmono−AlKα線を用い、X線ビーム径約100μm、取り出し角45度の条件で測定した。その結果を表3に示す。
一方、比較例No.101〜103は、Cr含有量ならびにSi+Cr+Al+{Nb+Ti−8(C+N)}の値が本発明範囲外にあるため、満足すべき耐食性が得られていない。また、比較例No.106は、Si+Cr+Al+{Nb+Ti−8(C+N)}の値が本発明範囲外にあるため、満足すべき耐食性が得られていない。
Claims (4)
- 質量%で、
C:0.03%以下、
N:0.03%以下、
Si:0.1%を超え、1%以下、
Mn:0.02%以上、1.2%以下、
Cr:15%以上、23%以下、
Al:0.002%以上、0.5%以下、
Nb、Tiの何れか1種または2種を含有し、
以下に示す(式1)および(式2)を満たし、残部がFe及び不可避不純物からなり、表面に、Cr、Si、Nb、Ti、Alをカチオン分率の合計で30%以上含む酸化皮膜が形成されていることを特徴とするバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼。
8(C+N)+0.03≦Nb+Ti≦0.6・・・(式1)
Si+Cr+Al+{Nb+Ti−8(C+N)}≧15.5・・・(式2)
(式1)および(式2)において、元素記号は、それぞれの元素の含有量(質量%)を表す。 - 更に、質量%で、
Ni:2%以下、Cu:1.5%以下、Mo:3%以下、Sn:0.5%以下のうち何れか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1記載のバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼。 - 更に、質量%で、
V:1%以下、W:1%以下、B:0.005%以下、Zr:0.5%以下、Co:0.2%以下、Mg:0.002%以下、Ca:0.002%以下、REM:0.01%以下のうち何れか1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2記載のバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のバイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼からなることを特徴とするバイオ燃料供給系部品。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012057363A JP5856879B2 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-14 | バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼およびバイオ燃料供給系部品 |
CN201280015457.9A CN103459636B (zh) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 生物燃料供给***部件用铁素体系不锈钢、生物燃料供给***部件、排热回收器用铁素体系不锈钢以及排热回收器 |
CN201510761562.2A CN105296860B (zh) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 生物燃料供给***部件用铁素体系不锈钢以及生物燃料供给***部件 |
US14/007,807 US9611525B2 (en) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | Ferritic stainless steel for biofuel supply system part, biofuel supply system part, ferritic stainless steel for exhaust heat recovery unit, and exhaust heat recovery unit |
PCT/JP2012/058092 WO2012133506A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼、バイオ燃料供給系部品、排熱回収器用フェライト系ステンレス鋼、及び排熱回収器 |
KR1020137024892A KR20130125823A (ko) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 바이오 연료 공급계 부품용 페라이트계 스테인리스 강, 바이오 연료 공급계 부품, 배열 회수기용 페라이트계 스테인리스 강 및 배열 회수기 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011071372 | 2011-03-29 | ||
JP2011071372 | 2011-03-29 | ||
JP2012057363A JP5856879B2 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-14 | バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼およびバイオ燃料供給系部品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012214881A true JP2012214881A (ja) | 2012-11-08 |
JP5856879B2 JP5856879B2 (ja) | 2016-02-10 |
Family
ID=47267906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012057363A Active JP5856879B2 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-14 | バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼およびバイオ燃料供給系部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5856879B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0365534A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-20 | American Teleph & Telegr Co <Att> | コーティング方法と装置 |
JP2013178220A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-09-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 内燃機関用材料の評価試験方法 |
JP2014152368A (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐テンパーカラー性と加工性に優れた高純度フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
WO2014157104A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | ろう付け性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、熱交換器、熱交換器用フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼、燃料供給系部材用フェライト系ステンレス鋼、及び燃料供給系部品 |
WO2015087529A1 (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Jfeスチール株式会社 | 耐アルコール孔食性および耐アルコールscc性に優れた鋼材 |
WO2016013482A1 (ja) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法、並びにフェライト系ステンレス鋼を部材とする熱交換器 |
WO2016208172A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Jfeスチール株式会社 | エタノール貯蔵及び輸送設備用鋼 |
JP2017150016A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
EP3428292A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-16 | Daido Steel Co.,Ltd. | Ferritic stainless steel and heat-resistant member |
JP2021038439A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス棒鋼、自動車燃料系部品および自動車燃料系部材 |
-
2012
- 2012-03-14 JP JP2012057363A patent/JP5856879B2/ja active Active
Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0365534A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-20 | American Teleph & Telegr Co <Att> | コーティング方法と装置 |
JP2013178220A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-09-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 内燃機関用材料の評価試験方法 |
JP2014152368A (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐テンパーカラー性と加工性に優れた高純度フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
KR101703464B1 (ko) * | 2013-03-29 | 2017-02-06 | 닛폰 스틸 앤드 스미킨 스테인레스 스틸 코포레이션 | 브레이징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판, 열 교환기, 열 교환기용 페라이트계 스테인리스 강판, 페라이트계 스테인리스강, 연료 공급계 부재용 페라이트계 스테인리스강 및 연료 공급계 부품 |
EP2980274A4 (en) * | 2013-03-29 | 2017-04-05 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet having excellent brazability, heat exchanger, ferritic stainless steel sheet for heat exchangers, ferritic stainless steel, ferritic stainless steel for members of fuel supply systems, and member of fuel supply system |
KR20150110800A (ko) * | 2013-03-29 | 2015-10-02 | 닛폰 스틸 앤드 스미킨 스테인레스 스틸 코포레이션 | 브레이징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판, 열 교환기, 열 교환기용 페라이트계 스테인리스 강판, 페라이트계 스테인리스강, 연료 공급계 부재용 페라이트계 스테인리스강 및 연료 공급계 부품 |
CN105008590A (zh) * | 2013-03-29 | 2015-10-28 | 新日铁住金不锈钢株式会社 | 钎焊性优良的铁素体系不锈钢板、热交换器、热交换器用铁素体系不锈钢板、铁素体系不锈钢、燃料供给体系构件用铁素体系不锈钢及燃料供给体系部件 |
EP2980274A1 (en) * | 2013-03-29 | 2016-02-03 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet having excellent brazability, heat exchanger, ferritic stainless steel sheet for heat exchangers, ferritic stainless steel, ferritic stainless steel for members of fuel supply systems, and member of fuel supply system |
US10131977B2 (en) | 2013-03-29 | 2018-11-20 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet having excellent brazability, heat exchanger, ferritic stainless steel sheet for heat exchangers, ferritic stainless steel, ferritic stainless steel for members of fuel supply systems, and member of fuel supply system |
WO2014157104A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | ろう付け性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、熱交換器、熱交換器用フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼、燃料供給系部材用フェライト系ステンレス鋼、及び燃料供給系部品 |
JPWO2014157104A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-16 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | ろう付け性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、熱交換器、熱交換器用フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼、燃料供給系部材用フェライト系ステンレス鋼、及び燃料供給系部品 |
US10519532B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-12-31 | Jfe Steel Corporation | Steel material having excellent alcohol-induced pitting corrosion resistance and alcohol-induced SCC resistance |
WO2015087529A1 (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Jfeスチール株式会社 | 耐アルコール孔食性および耐アルコールscc性に優れた鋼材 |
JP5962869B2 (ja) * | 2013-12-12 | 2016-08-03 | Jfeスチール株式会社 | 耐アルコール孔食性および耐アルコールscc性に優れた鋼材 |
JP2016023341A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法、並びにフェライト系ステンレス鋼を部材とする熱交換器 |
WO2016013482A1 (ja) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法、並びにフェライト系ステンレス鋼を部材とする熱交換器 |
US11091824B2 (en) | 2014-07-22 | 2021-08-17 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing same, and heat exchanger equipped with ferritic stainless steel as member |
JPWO2016208172A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2017-06-29 | Jfeスチール株式会社 | エタノール貯蔵及び輸送設備用鋼 |
WO2016208172A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Jfeスチール株式会社 | エタノール貯蔵及び輸送設備用鋼 |
JP2017150016A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
EP3428292A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-16 | Daido Steel Co.,Ltd. | Ferritic stainless steel and heat-resistant member |
CN109252088A (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 大同特殊钢株式会社 | 铁素体不锈钢和耐热部件 |
US10689723B2 (en) | 2017-07-14 | 2020-06-23 | Daido Steel Co., Ltd. | Ferritic stainless steel and heat-resistant member |
CN109252088B (zh) * | 2017-07-14 | 2021-09-14 | 大同特殊钢株式会社 | 铁素体不锈钢和耐热部件 |
JP2021038439A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス棒鋼、自動車燃料系部品および自動車燃料系部材 |
JP7333729B2 (ja) | 2019-09-04 | 2023-08-25 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス棒鋼、自動車燃料系部品および自動車燃料系部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5856879B2 (ja) | 2016-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5856879B2 (ja) | バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼およびバイオ燃料供給系部品 | |
KR101564152B1 (ko) | 내산화성과 고온 강도가 우수한 고순도 페라이트계 스테인리스 강판 및 그 제조 방법 | |
US9611525B2 (en) | Ferritic stainless steel for biofuel supply system part, biofuel supply system part, ferritic stainless steel for exhaust heat recovery unit, and exhaust heat recovery unit | |
JP6270821B2 (ja) | ろう付け性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、熱交換器、熱交換器用フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼、燃料供給系部材用フェライト系ステンレス鋼、及び燃料供給系部品 | |
JP5274074B2 (ja) | 耐酸化性に優れた耐熱性フェライト系ステンレス鋼板 | |
JP5885884B2 (ja) | フェライト系ステンレス熱延鋼板とその製造方法及び鋼帯 | |
JP5709875B2 (ja) | 耐酸化性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼板 | |
JP5856878B2 (ja) | 排熱回収器用フェライト系ステンレス鋼および排熱回収器 | |
JP2010248620A (ja) | 耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 | |
JP2013199663A (ja) | 耐溶融硝酸塩腐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼および溶融硝酸塩を蓄熱媒体とする集熱管ならびに蓄熱システム | |
EP3556880A1 (en) | Ferrite stainless hot-rolled steel sheet and production method therefor | |
JP5960951B2 (ja) | 疲労特性に優れた自動車用燃料タンク用フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
JP5918796B2 (ja) | 靭性に優れたフェライト系ステンレス熱延鋼板および鋼帯 | |
JP7329984B2 (ja) | ステンレス鋼 | |
JP5709571B2 (ja) | 耐酸化性と高温強度に優れた高純度フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
JP2011190468A (ja) | 耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
WO2014157341A1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼とその製造方法 | |
JP7058537B2 (ja) | 耐塩害腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 | |
EP3249067A1 (en) | Ferritic stainless steel for exhaust system member having excellent corrosion resistance after heating | |
JP2012193435A (ja) | 耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 | |
JP5937861B2 (ja) | 溶接性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼板 | |
JP2008231542A (ja) | 溶接部加工性および耐すき間腐食性に優れた表面疵の少ないフェライト系ステンレス鋼 | |
JP2012117084A (ja) | 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 | |
WO2012133506A1 (ja) | バイオ燃料供給系部品用フェライト系ステンレス鋼、バイオ燃料供給系部品、排熱回収器用フェライト系ステンレス鋼、及び排熱回収器 | |
JP5999196B2 (ja) | 耐アルコール孔食性および耐アルコールscc性に優れた鋼材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150707 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5856879 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |