JP2716937B2 - 熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトステンレス鋼 - Google Patents
熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトステンレス鋼Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間加工性に優れる高
耐食オーステナイトステンレス鋼に関し、特に海水熱交
換器や製紙プラントの漂白プロセス用材料として用いる
ときに好適な、いわゆる耐酸性、耐孔食性や耐すきま腐
食性、なかでも、塩化物による腐食に対して優れた抵抗
性を有すると共に熱間加工性にも優れるステンレス鋼に
ついて提案する。 【０００２】 【従来の技術】近年、耐食材料に要求される品質のレベ
ルは、安全性やメインテナンスフリーによるコストパー
フォーマンスの観点から非常に高くなっており、これに
伴いステンレス鋼も高級化の要請が高まっている。 【０００３】かかるステンレス鋼の耐食性については、
孔食、すきま腐食、応力腐食割れ、全面腐食、粒界腐食
等の指標がある。これらの品質指標の中で特に孔食、す
きま腐食は、ステンレス鋼の用途に関連して最も多く直
面する指標であり、特に海水熱交換器などのように塩素
イオン濃度が高く、かつ温度も高くなる環境条件でもこ
れらの耐食性が良好なものが、とりわけ重要である。 【０００４】そこで、従来、耐孔食性やすきま腐食性を
向上させる方法として、ＣｒおよびＭｏ含有量を高くす
ることが知られていた。しかし合金元素としてのＣｒ,
Ｍｏ含有量を高くすると、σ相などの金属間化合物が析
出し易く、耐食性の面などで安定した品質が得られがた
くなり、その上、熱間加工性が劣化して製造上の障害に
なるという問題が残る。 【０００５】従って、高Ｃｒ高Ｍｏを含有する高合金に
ついては、耐食性の他σ相析出に対する組織安定性、熱
間加工性を考慮した総合的な合金設計が必要であり、こ
の意味で上述の既知技術は不充分である。 【０００６】この点を克服する技術として従来、特公昭
60−23185 号として熱間加工性をも改善したものが提案
されている。しかし、この従来技術も量産化を考えた場
合極めて高い加工性が要求されるので改善の効果はなお
不充分である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】一般に、σ相など金属
間化合物が析出すると、機械的性質の劣化とともに耐食
性も劣化する。従って、オーステナイト組織を安定化さ
せる必要があり、ＮｉやＮなどオーステナイト生成元素
を所定量以上含有させねばならない。しかも、工業用材
料としては、耐食性や機械的性質などの品質の他に製造
が容易であることは不可欠な要因であり、特にＭｏやＣ
ｒを多く含有すると熱間加工性が低下するので、量産化
のためにはこの点に関しての解決が必要となるのであ
る。 【０００８】要するに、本発明はSUS304やSUS316よりも
一段と優れた高Ｃｒ, Ｍｏ含有の高耐食合金の提案、す
なわち耐食性、σ相析出に対する組織安定性および熱間
加工性のいずれの点においても優れたオーステナイトス
テンレス鋼を提案することを目的としており、特に量産
化に必要な高い熱間加工性を有するオーステナイトステ
ンレス鋼を提供する。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、耐孔食性、耐
すきま腐食性など耐食性に優れかつ、組織的にも異相の
析出が出にくいオーステナイト組織について、さらに熱
間加工性にも優れたものを得ようとする場合に、鋼中の
酸素レベルが低いときＢが極めて有効に作用して効果が
あると言う知見に基づいて完成を見たものである。 【００１０】すなわち、高Ｃｒ高Ｍｏ含有鋼だと高温強
度が大きくなり加工性が劣化し、熱間加工時に粒界割れ
が生じ易くなる。しかし、Ｂを添加するとこのＢが粒界
に析出して熱間加工性を向上させる。しかしこのＢは、
鋼中の酸素とも結びつき易いため、酸素レベルが高い
と、粒界を強化するフリーＢが少なくなり、Ｂの効果が
充分発揮されなくなる。 【００１１】いわゆる発明者らは、Ｂ添加による熱間加
工性に対する効果が、Ｏレベルによって変わり、それが
60 ppm以下になると著しく向上することを見い出し、次
の事項を骨子とする発明を完成した。 【００１２】すなわち、本発明の目的とする所は、Ｃ≦
０．０３０重量％、Ｓｉ≦２．０重量％、Ｍｎ≦１．０
重量％、Ｃｒ：１９〜３０重量％、Ｎｉ：２０重量％を
超え、３０重量％以下、Ｍｏ：３．５重量％を超え、
６．０重量％未満、Ｂ：０．００１〜０．０１０重量％
を含有し、かつ副成分としてＷ、ＶまたはＣｕの少なく
とも一種を合計で２．０重量％以下含有し、 【数３】 であり、そしてＮ：０．１０〜０．４０重量％、Ｏ≦
０．００６０重量％、Ｐ≦０．０４０重量％、Ｓ≦０．
００５重量％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純
物よりなる熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトス
テンレス鋼を提供するにある。 【００１３】本発明の他の目的とする所は、Ｃ≦0.030
重量％、Ｓｉ≦2.0 重量％、Ｍｎ≦1.0 重量％、Ｃｒ：
19〜30重量％、Ｎｉ：20重量％を超え30重量％以下、Ｍ
ｏ：3.5 重量％を超え、6.0 重量％未満、Ｂ：0.001 〜
0.010 重量％およびＭｇ≦0.05重量％を含有し、かつ、
Ｗ、ＶまたはＣｕの少なくとも一種を合計で2.0 重量％
以下含有し、 【数４】Ｃｒ＋３Ｍｏ＋20Ｎ≧40 Ｃｒ＋２Ｍｏ＋８Ｓｉ＋２Ｍｎ＋Ｗ＋３Ｖ ≦Ｎｉ＋Ｃｕ＋50Ｎ＋6.4 であり、そしてＮ：0.10〜0.40重量％、Ｏ≦0.0060重量
％、Ｐ≦0.040 重量％、Ｓ≦0.005 重量％であって、残
部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる熱間加工性に優
れる高耐食オーステナイトステンレス鋼を提供するにあ
る。 【００１４】また、本発明によれば、上述した高耐食オ
ーステナイトステンレス鋼において、副成分としてＭｇ
を０．０５ｗｔ％以下含有させることができる。ここ
に、Ｗ，ＶまたはＣｕの少なくとも一種は、耐食性改善
成分として含有させるもので、この場合、組織の安定性
のための条件を 【数５】 とすることが必要である。 【００１５】 【作用】以下に本発明オーステナイトステンレス鋼の成
分組成限定の理由について説明する。 Ｃ: 0.03 wt ％ (以下は「％」で略記する) より高い
と、溶接などの熱影響部にクロム炭化物が析出し粒界が
鋭敏化して耐食性が劣化する。 Ｓｉ：耐孔食性など耐食性に有効ではあるが、2.0 ％を
超えると、σ相などの金属間化合物の析出を著しく促進
し、かえって耐食性が劣化したり靭性が劣化する。 Ｍｎ : 1.0％を超えると、耐食性が劣化するとともに、
σ相などの析出を促進する。 Ｃｒ：耐食性に不可欠の元素で、19％を下廻ると高耐食
合金の特徴が失なわれる。一方、Ｃｒはσ相などの生成
を促進し、30％を超えると組織安定化のために高価なＮ
ｉなどの多量添加が必要となる。 Ｎｉ：σ相など異相の析出を抑える組織安定化元素とし
て極めて有効であり、20％以下になると組織が不安定と
なる。30％を超える添加は高価となる。 Ｍｏ：Ｃｒと同様に耐食性向上に不可欠な元素である。
その含有量が 3.5％以下になると、本来の耐食性が得ら
れない。しかし、Ｃｒと同様、６％以上となるとσ相な
どの異相の析出を促進するので組織安定化のためにＮｉ
が多量に必要となる。 Ｂ: 熱間加工性向上に不可欠な元素であり、その効果を
発揮するには、0.001 ％以上必要である。また、0.010
％を超えると逆に加工性を劣化させる。 Ｍｇ：Ｓを固定し、熱間加工性を向上する。ただし、0.
05％を超えると、高温で粒界に化合物を析出し逆に加工
性を劣化する。 Ｎ: 組織安定化および耐孔食性に極めて有効である。た
だし、0.10重量％より少いと十分な効果が得られず、0.
40％を超える添加は、鋳込み時のブローホールの生成、
高温強度が著しく高くなることによる加工性の劣化をま
ねく。 Ｏ：Ｏ含有量は、Ｂの熱間加工性改善効果に重要な影響
があり、Ｂ添加のもとでＯ含有量の限定が重要な意味を
持ってくる。 即ち、本発明合金のような完全オーステナイト組織にお
いてはＳなどの不純物元素が粒界に析出し易く、熱間加
工性を劣化するが、Ｂ添加により、Ｓなどの有害な作用
を抑えることができる。これは、高温（熱間加工温度）
でＢは、合金中で動き易く、Ｓが粒界に析出する前にＢ
が析出して、Ｓの粒界析出による熱間加工性劣化を抑制
する。しかし、Ｂは、Ｏとの親和力も大きく、合金中の
Ｏ含有量が高いと、ＢとＯが結びついて、粒界に析出す
るフリーＢが少なくなりＢの熱間加工性改善効果が軽減
される。即ち、Ｏ含有量によって、Ｂの熱間加工性改善
効果に著しい変化があり、熱間加工性改善に寄与する合
金中のフリーＢを確保するためには、Ｏ量を低く抑える
必要がある。一方、Ｏによって固定されるＢ量を超える
Ｂの添加により、合金中のフリーＢを増加させることが
考えられるが、Ｏ含有量が多いとＢ添加量が増え、Ｂが
合金中の成分と化合物を形成して、逆に熱間加工性を劣
化させる。従って、熱間加工性を確保するためには、図
２に示すような適正量でＢとＯとを複合させることが必
要である。したがって、本発明鋼ではＢの効果を著しく
高くして極めて優れた熱間加工性を確保するために、Ｏ
含有量を0.0060％以下に制限する必要がある。 【００１６】Ｐ：Ｐは 0.040％を超えると熱間加工性、
溶接性が劣化する。 Ｓ：Ｓは 0.005％を超えると熱間加工性、溶接性、耐食
性を著しく劣化させる。Ｓは好ましくは0.001 ％以下が
良い。 【００１７】 【実施例】次に本発明鋼の特性について調べた実施例に
ついて説明する。この実施例で用いた供試材の成分組成
を表１に示す。この供試材（本発明鋼、比較鋼）は、誘
導炉にて10 kg の鋼塊とし、これを熱間鍛造した後焼
鈍、熱間圧延−焼鈍して得た。特性試験は次の方法に従
った。 【００１８】(1) 熱間加工性評価： (70ｔ× 100ｗ×
ｌ)mm 、10 kg インゴットを1250℃に加熱し、ハンマー
にて10ｔ× 100ｗ×ｌにし、端部に生じた最大割れ長さ
で評価した。 (2) 組織安定性：(2t)mm板溶体化処理材を10ＮのＫＯＨ
で電解エッチングし、顕微鏡観察により、析出物の量を
格子点法により測定した。 (3) 耐食性 【数６】【００１９】いずれも腐食度で評価した。すきま腐食試
験片を図１に示す。図示の１は輪ゴム、２はガスケット
（テフロン柱）である。以下に試験の結果についてのべ
る。 【００２０】(1) 熱間加工性について、 表１に示すように、本発明各鋼は、いずれにおいても、
熱間鍛造で割れが発生しておらず: 熱間加工性は極めて
良好であった。一方、比較各鋼においては、ボロンを含
有しない鋼Ａ，Ｃおよびボロンを含有するが鋼中の酸素
含有量が60 ppmを超える鋼（Ｂ，Ｅ）あるいは、ボロン
含有量が0.01％を超える鋼（Ｄ，Ｆ，Ｇ）のいずれも割
れが発生している。特に、鋼中酸素含有量が高くなると
加工性の改善に効果のあるボロンが有効に働らかなくな
ることが判った。また、Ｏ濃度が60 ppmより低くてもＢ
を添加しない鋼（Ｉ）は割れが発生している。 【００２１】(2) 組織安定性と耐食性について 組織安定性は、鋼に析出したσ相等の析出相量で評価
し、その結果を表１に示す。また、耐食性については表
２にその結果を示す。本発明鋼の場合はいずれも析出相
量は１％以下で低く、耐食性についても孔食試験、すき
ま腐食試験で腐食度は0.1 g/m2・ h以下と低く、全面腐
食試験で2.0 g/m2・ h以下であった。これに対して、比
較鋼は、析出相量は１％を超え、孔食およびすきま腐食
試験の腐食度は0.1 g/m2・h を超えており、耐酸性に対
しても比較鋼Ａ，Ｂは２g/m2・h を超えていた。 【００２２】図２は、この実施例の鋼について熱間加工
性に及ぼすＢおよびＯ含有量の影響を調べた結果を示す
図で、熱間加工性は、Ｂおよび酸素量に依存し、Ｂは加
工性改善に有効であるが0.01％を超えると、逆に加工性
は劣化し、また、Ｏ含有量が60 ppmを超えると加工性は
著しく劣化することが確められ、Ｂ＜0.001 ％成分の場
合、酸素（Ｏ）が低くても割れが発生することが判る。 【００２３】また、図３は、σ析出量に及ぼす各元素の
影響を示す図で、 【数７】 になると析出量は急増することが判った。さらに図４
は、耐食性に及ぼす各元素の影響を調べたもので、Ｃｒ
＋３Ｍｏ＋２０Ｎが４０％以上で耐食性が良くなること
が確認できた。 【００２４】 【表１】【００２５】 【表２】【００２６】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｂ
とＯの含有量を厳しく調整するという本発明において特
有な合金設計により、耐酸性の他、耐孔食、耐すきま腐
食などの耐食性に優れると共に熱間加工性にも優れたオ
ーステナイトステンレス鋼を工業的に安価に得ることが
できる。
耐食オーステナイトステンレス鋼に関し、特に海水熱交
換器や製紙プラントの漂白プロセス用材料として用いる
ときに好適な、いわゆる耐酸性、耐孔食性や耐すきま腐
食性、なかでも、塩化物による腐食に対して優れた抵抗
性を有すると共に熱間加工性にも優れるステンレス鋼に
ついて提案する。 【０００２】 【従来の技術】近年、耐食材料に要求される品質のレベ
ルは、安全性やメインテナンスフリーによるコストパー
フォーマンスの観点から非常に高くなっており、これに
伴いステンレス鋼も高級化の要請が高まっている。 【０００３】かかるステンレス鋼の耐食性については、
孔食、すきま腐食、応力腐食割れ、全面腐食、粒界腐食
等の指標がある。これらの品質指標の中で特に孔食、す
きま腐食は、ステンレス鋼の用途に関連して最も多く直
面する指標であり、特に海水熱交換器などのように塩素
イオン濃度が高く、かつ温度も高くなる環境条件でもこ
れらの耐食性が良好なものが、とりわけ重要である。 【０００４】そこで、従来、耐孔食性やすきま腐食性を
向上させる方法として、ＣｒおよびＭｏ含有量を高くす
ることが知られていた。しかし合金元素としてのＣｒ,
Ｍｏ含有量を高くすると、σ相などの金属間化合物が析
出し易く、耐食性の面などで安定した品質が得られがた
くなり、その上、熱間加工性が劣化して製造上の障害に
なるという問題が残る。 【０００５】従って、高Ｃｒ高Ｍｏを含有する高合金に
ついては、耐食性の他σ相析出に対する組織安定性、熱
間加工性を考慮した総合的な合金設計が必要であり、こ
の意味で上述の既知技術は不充分である。 【０００６】この点を克服する技術として従来、特公昭
60−23185 号として熱間加工性をも改善したものが提案
されている。しかし、この従来技術も量産化を考えた場
合極めて高い加工性が要求されるので改善の効果はなお
不充分である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】一般に、σ相など金属
間化合物が析出すると、機械的性質の劣化とともに耐食
性も劣化する。従って、オーステナイト組織を安定化さ
せる必要があり、ＮｉやＮなどオーステナイト生成元素
を所定量以上含有させねばならない。しかも、工業用材
料としては、耐食性や機械的性質などの品質の他に製造
が容易であることは不可欠な要因であり、特にＭｏやＣ
ｒを多く含有すると熱間加工性が低下するので、量産化
のためにはこの点に関しての解決が必要となるのであ
る。 【０００８】要するに、本発明はSUS304やSUS316よりも
一段と優れた高Ｃｒ, Ｍｏ含有の高耐食合金の提案、す
なわち耐食性、σ相析出に対する組織安定性および熱間
加工性のいずれの点においても優れたオーステナイトス
テンレス鋼を提案することを目的としており、特に量産
化に必要な高い熱間加工性を有するオーステナイトステ
ンレス鋼を提供する。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、耐孔食性、耐
すきま腐食性など耐食性に優れかつ、組織的にも異相の
析出が出にくいオーステナイト組織について、さらに熱
間加工性にも優れたものを得ようとする場合に、鋼中の
酸素レベルが低いときＢが極めて有効に作用して効果が
あると言う知見に基づいて完成を見たものである。 【００１０】すなわち、高Ｃｒ高Ｍｏ含有鋼だと高温強
度が大きくなり加工性が劣化し、熱間加工時に粒界割れ
が生じ易くなる。しかし、Ｂを添加するとこのＢが粒界
に析出して熱間加工性を向上させる。しかしこのＢは、
鋼中の酸素とも結びつき易いため、酸素レベルが高い
と、粒界を強化するフリーＢが少なくなり、Ｂの効果が
充分発揮されなくなる。 【００１１】いわゆる発明者らは、Ｂ添加による熱間加
工性に対する効果が、Ｏレベルによって変わり、それが
60 ppm以下になると著しく向上することを見い出し、次
の事項を骨子とする発明を完成した。 【００１２】すなわち、本発明の目的とする所は、Ｃ≦
０．０３０重量％、Ｓｉ≦２．０重量％、Ｍｎ≦１．０
重量％、Ｃｒ：１９〜３０重量％、Ｎｉ：２０重量％を
超え、３０重量％以下、Ｍｏ：３．５重量％を超え、
６．０重量％未満、Ｂ：０．００１〜０．０１０重量％
を含有し、かつ副成分としてＷ、ＶまたはＣｕの少なく
とも一種を合計で２．０重量％以下含有し、 【数３】 であり、そしてＮ：０．１０〜０．４０重量％、Ｏ≦
０．００６０重量％、Ｐ≦０．０４０重量％、Ｓ≦０．
００５重量％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純
物よりなる熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトス
テンレス鋼を提供するにある。 【００１３】本発明の他の目的とする所は、Ｃ≦0.030
重量％、Ｓｉ≦2.0 重量％、Ｍｎ≦1.0 重量％、Ｃｒ：
19〜30重量％、Ｎｉ：20重量％を超え30重量％以下、Ｍ
ｏ：3.5 重量％を超え、6.0 重量％未満、Ｂ：0.001 〜
0.010 重量％およびＭｇ≦0.05重量％を含有し、かつ、
Ｗ、ＶまたはＣｕの少なくとも一種を合計で2.0 重量％
以下含有し、 【数４】Ｃｒ＋３Ｍｏ＋20Ｎ≧40 Ｃｒ＋２Ｍｏ＋８Ｓｉ＋２Ｍｎ＋Ｗ＋３Ｖ ≦Ｎｉ＋Ｃｕ＋50Ｎ＋6.4 であり、そしてＮ：0.10〜0.40重量％、Ｏ≦0.0060重量
％、Ｐ≦0.040 重量％、Ｓ≦0.005 重量％であって、残
部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる熱間加工性に優
れる高耐食オーステナイトステンレス鋼を提供するにあ
る。 【００１４】また、本発明によれば、上述した高耐食オ
ーステナイトステンレス鋼において、副成分としてＭｇ
を０．０５ｗｔ％以下含有させることができる。ここ
に、Ｗ，ＶまたはＣｕの少なくとも一種は、耐食性改善
成分として含有させるもので、この場合、組織の安定性
のための条件を 【数５】 とすることが必要である。 【００１５】 【作用】以下に本発明オーステナイトステンレス鋼の成
分組成限定の理由について説明する。 Ｃ: 0.03 wt ％ (以下は「％」で略記する) より高い
と、溶接などの熱影響部にクロム炭化物が析出し粒界が
鋭敏化して耐食性が劣化する。 Ｓｉ：耐孔食性など耐食性に有効ではあるが、2.0 ％を
超えると、σ相などの金属間化合物の析出を著しく促進
し、かえって耐食性が劣化したり靭性が劣化する。 Ｍｎ : 1.0％を超えると、耐食性が劣化するとともに、
σ相などの析出を促進する。 Ｃｒ：耐食性に不可欠の元素で、19％を下廻ると高耐食
合金の特徴が失なわれる。一方、Ｃｒはσ相などの生成
を促進し、30％を超えると組織安定化のために高価なＮ
ｉなどの多量添加が必要となる。 Ｎｉ：σ相など異相の析出を抑える組織安定化元素とし
て極めて有効であり、20％以下になると組織が不安定と
なる。30％を超える添加は高価となる。 Ｍｏ：Ｃｒと同様に耐食性向上に不可欠な元素である。
その含有量が 3.5％以下になると、本来の耐食性が得ら
れない。しかし、Ｃｒと同様、６％以上となるとσ相な
どの異相の析出を促進するので組織安定化のためにＮｉ
が多量に必要となる。 Ｂ: 熱間加工性向上に不可欠な元素であり、その効果を
発揮するには、0.001 ％以上必要である。また、0.010
％を超えると逆に加工性を劣化させる。 Ｍｇ：Ｓを固定し、熱間加工性を向上する。ただし、0.
05％を超えると、高温で粒界に化合物を析出し逆に加工
性を劣化する。 Ｎ: 組織安定化および耐孔食性に極めて有効である。た
だし、0.10重量％より少いと十分な効果が得られず、0.
40％を超える添加は、鋳込み時のブローホールの生成、
高温強度が著しく高くなることによる加工性の劣化をま
ねく。 Ｏ：Ｏ含有量は、Ｂの熱間加工性改善効果に重要な影響
があり、Ｂ添加のもとでＯ含有量の限定が重要な意味を
持ってくる。 即ち、本発明合金のような完全オーステナイト組織にお
いてはＳなどの不純物元素が粒界に析出し易く、熱間加
工性を劣化するが、Ｂ添加により、Ｓなどの有害な作用
を抑えることができる。これは、高温（熱間加工温度）
でＢは、合金中で動き易く、Ｓが粒界に析出する前にＢ
が析出して、Ｓの粒界析出による熱間加工性劣化を抑制
する。しかし、Ｂは、Ｏとの親和力も大きく、合金中の
Ｏ含有量が高いと、ＢとＯが結びついて、粒界に析出す
るフリーＢが少なくなりＢの熱間加工性改善効果が軽減
される。即ち、Ｏ含有量によって、Ｂの熱間加工性改善
効果に著しい変化があり、熱間加工性改善に寄与する合
金中のフリーＢを確保するためには、Ｏ量を低く抑える
必要がある。一方、Ｏによって固定されるＢ量を超える
Ｂの添加により、合金中のフリーＢを増加させることが
考えられるが、Ｏ含有量が多いとＢ添加量が増え、Ｂが
合金中の成分と化合物を形成して、逆に熱間加工性を劣
化させる。従って、熱間加工性を確保するためには、図
２に示すような適正量でＢとＯとを複合させることが必
要である。したがって、本発明鋼ではＢの効果を著しく
高くして極めて優れた熱間加工性を確保するために、Ｏ
含有量を0.0060％以下に制限する必要がある。 【００１６】Ｐ：Ｐは 0.040％を超えると熱間加工性、
溶接性が劣化する。 Ｓ：Ｓは 0.005％を超えると熱間加工性、溶接性、耐食
性を著しく劣化させる。Ｓは好ましくは0.001 ％以下が
良い。 【００１７】 【実施例】次に本発明鋼の特性について調べた実施例に
ついて説明する。この実施例で用いた供試材の成分組成
を表１に示す。この供試材（本発明鋼、比較鋼）は、誘
導炉にて10 kg の鋼塊とし、これを熱間鍛造した後焼
鈍、熱間圧延−焼鈍して得た。特性試験は次の方法に従
った。 【００１８】(1) 熱間加工性評価： (70ｔ× 100ｗ×
ｌ)mm 、10 kg インゴットを1250℃に加熱し、ハンマー
にて10ｔ× 100ｗ×ｌにし、端部に生じた最大割れ長さ
で評価した。 (2) 組織安定性：(2t)mm板溶体化処理材を10ＮのＫＯＨ
で電解エッチングし、顕微鏡観察により、析出物の量を
格子点法により測定した。 (3) 耐食性 【数６】【００１９】いずれも腐食度で評価した。すきま腐食試
験片を図１に示す。図示の１は輪ゴム、２はガスケット
（テフロン柱）である。以下に試験の結果についてのべ
る。 【００２０】(1) 熱間加工性について、 表１に示すように、本発明各鋼は、いずれにおいても、
熱間鍛造で割れが発生しておらず: 熱間加工性は極めて
良好であった。一方、比較各鋼においては、ボロンを含
有しない鋼Ａ，Ｃおよびボロンを含有するが鋼中の酸素
含有量が60 ppmを超える鋼（Ｂ，Ｅ）あるいは、ボロン
含有量が0.01％を超える鋼（Ｄ，Ｆ，Ｇ）のいずれも割
れが発生している。特に、鋼中酸素含有量が高くなると
加工性の改善に効果のあるボロンが有効に働らかなくな
ることが判った。また、Ｏ濃度が60 ppmより低くてもＢ
を添加しない鋼（Ｉ）は割れが発生している。 【００２１】(2) 組織安定性と耐食性について 組織安定性は、鋼に析出したσ相等の析出相量で評価
し、その結果を表１に示す。また、耐食性については表
２にその結果を示す。本発明鋼の場合はいずれも析出相
量は１％以下で低く、耐食性についても孔食試験、すき
ま腐食試験で腐食度は0.1 g/m2・ h以下と低く、全面腐
食試験で2.0 g/m2・ h以下であった。これに対して、比
較鋼は、析出相量は１％を超え、孔食およびすきま腐食
試験の腐食度は0.1 g/m2・h を超えており、耐酸性に対
しても比較鋼Ａ，Ｂは２g/m2・h を超えていた。 【００２２】図２は、この実施例の鋼について熱間加工
性に及ぼすＢおよびＯ含有量の影響を調べた結果を示す
図で、熱間加工性は、Ｂおよび酸素量に依存し、Ｂは加
工性改善に有効であるが0.01％を超えると、逆に加工性
は劣化し、また、Ｏ含有量が60 ppmを超えると加工性は
著しく劣化することが確められ、Ｂ＜0.001 ％成分の場
合、酸素（Ｏ）が低くても割れが発生することが判る。 【００２３】また、図３は、σ析出量に及ぼす各元素の
影響を示す図で、 【数７】 になると析出量は急増することが判った。さらに図４
は、耐食性に及ぼす各元素の影響を調べたもので、Ｃｒ
＋３Ｍｏ＋２０Ｎが４０％以上で耐食性が良くなること
が確認できた。 【００２４】 【表１】【００２５】 【表２】【００２６】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｂ
とＯの含有量を厳しく調整するという本発明において特
有な合金設計により、耐酸性の他、耐孔食、耐すきま腐
食などの耐食性に優れると共に熱間加工性にも優れたオ
ーステナイトステンレス鋼を工業的に安価に得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（ａ），（ｂ）は、すきま腐食試験片の
正面図および側面図である。 【図２】図２は、熱間加工性に及ぼすＢ，Ｏの影響を示
すグラフである。 【図３】図３は、σ相析出量と各成分組成との関係を示
すグラフである。 【図４】図４は、耐孔食性と各成分組成との関係を示す
グラフである。
正面図および側面図である。 【図２】図２は、熱間加工性に及ぼすＢ，Ｏの影響を示
すグラフである。 【図３】図３は、σ相析出量と各成分組成との関係を示
すグラフである。 【図４】図４は、耐孔食性と各成分組成との関係を示す
グラフである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Ｃ≦０．０３０重量％、Ｓｉ≦２．０重量％、Ｍｎ
≦１．０重量％、Ｃｒ：１９〜３０重量％、Ｎｉ：２０
重量％を超え、３０重量％以下、Ｍｏ：３．５重量％を
超え、６．０重量％未満、Ｂ：０．００１〜０．０１０
重量％を含有し、かつ副成分としてＷ、ＶまたはＣｕの
少なくとも一種を合計で２．０重量％以下含有し、 【数１】 であり、そしてＮ：０．１０〜０．４０重量％、Ｏ≦
０．００６０重量％、Ｐ≦０．０４０重量％、Ｓ≦０．
００５重量％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純
物よりなる熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトス
テンレス鋼。 ２．Ｃ≦０．０３０重量％、Ｓｉ≦２．０重量％、Ｍｎ
≦１．０重量％、Ｃｒ：１９〜３０重量％、Ｎｉ：２０
重量％を超え３０重量％以下、Ｍｏ：３．５重量％を超
え、６．０重量％未満、Ｂ：０．００１〜０．０１０重
量％およびＭｇ≦０．０５重量％を含有し、かつ、Ｗ、
ＶまたはＣｕの少なくとも一種を合計で２．０重量％以
下含有し、 【数２】 であり、そしてＮ：０．１０〜０．４０重量％、Ｏ≦
０．００６０重量％、Ｐ≦０．０４０重量％、Ｓ≦０．
００５重量％であって、残部がＦｅおよび不可避的不純
物よりなる熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトス
テンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125176A JP2716937B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125176A JP2716937B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトステンレス鋼 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14028686A Division JPS62297443A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 熱間加工性に優れる高耐食オ−ステナイトステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157851A JPH07157851A (ja) | 1995-06-20 |
| JP2716937B2 true JP2716937B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=14903781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125176A Expired - Lifetime JP2716937B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 熱間加工性に優れる高耐食オーステナイトステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716937B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069591A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Nkk Corp | 高耐食ステンレス鋼 |
| JP5005298B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2012-08-22 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 高Ｎｉ，Ｃｒ含有オーステナイト系ステンレス鋼線材 |
| KR20210028382A (ko) * | 2019-09-04 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 충격인성 및 열간가공성이 우수한 고내식 오스테나이트계 스테인리스강 |
| KR102463031B1 (ko) * | 2020-11-24 | 2022-11-03 | 주식회사 포스코 | 고내식 오스테나이트계 스테인리스강 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE411130C (sv) * | 1976-02-02 | 1985-09-09 | Avesta Jernverks Ab | Austenitiskt rostfritt stal med hog mo-halt |
| JPS5910426B2 (ja) * | 1978-04-24 | 1984-03-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐隙間腐食性および熱間加工性にすぐれた完全オ−ステナイトステンレス鋼 |
| JPS5521547A (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-15 | Hitachi Metals Ltd | Austenite stainless steel having high strength and pitting corrosion resistance |
| JPS57171651A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-22 | Nisshin Steel Co Ltd | Perfect austenite stainless steel with superior corrosion resistance at weld zone |
| JPS59226155A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-19 | Kawasaki Steel Corp | 熱間加工性に優れた高耐食性高合金ステンレス鋼 |
| JPS59226151A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-19 | Kawasaki Steel Corp | 溶接性と熱間加工性に優れた高合金オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125176A patent/JP2716937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07157851A (ja) | 1995-06-20 |
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