JP2801779B2 - 高温強度と溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
高温強度と溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼Info
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Description
工性に優れたフェライト系ステンレス鋼に関するもので
ある。
ライト系ステンレス鋼が使用される場合が多い。その理
由は、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系
ステンレス鋼に比べて、 (1)熱膨張率が低い、即ち熱疲労特性に有利である、 (2)他の部品(鋼+鋳物)に対する接合が容易であ
る、 (3)繰り返し加熱を受けるような環境下での耐酸化性
に優れている、 などの利点があるからである。
は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて高温強度及
び溶接部の加工性の点で劣っているため、おのずと使用
範囲が限定され、高温強度と溶接部の加工性が問題とさ
れる用途には適合し難い。
ジンの高性能化、即ち出力アップ、燃費向上の要求か
ら、排気系パイプの中では従来の850℃を超え、90
0℃程度の使用環境になる場合もあり、高温強度の向上
が望まれている。
が複雑化し、溶接部の加工性が十分でない場合、パイプ
加工中にその溶接部が脆化割れする場合がみられる。強
度が上昇すれば、加工性は劣る傾向になるため、強度の
み向上しても、排ガス系パイプのような部品には使用で
きない。
C−11Cr−0.2Ti)又はSUS430LX
(0.01C−18Cr−0.3Nb)が用いられてい
るが、溶接部の加工性に優れ、かつ、高温強度の改善が
強く望まれていた。
ェライト鋼合金として特開昭56-25953が知られている。
しかし、この鋼は、クリープ特性を改良したものであ
り、必ずしも高温強度が高いとは言えず、溶接部の加工
性も十分とは言えない。
溶接高温割れ感受性を改良した素材が開示されている
が、これとてもMnとSの関係から溶接高温割れ感受性
を改良していると言っても、溶接部加工性の問題は依然
として残っている。
は、フェライト系ステンレス鋼の高温強度を高め、同時
に溶接部の加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼を
提供しようとするものである。
即ち、(1)高温強度(2)溶接部加工性について、各
種実験、検討を行い、(1)については、C,N,Nb
の成分バランスとMo量、(2)については、極低C,
Nにした上でVの添加によって高温強度および溶接部加
工性を著しく向上する事を見出し本発明に至った。
下でかつNb≦−107×(C+N)+2.0を満足す
る範囲にて含有し、残部はFeおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする高温強度と溶接部の加工性に優
れたフェライト系ステンレス鋼を提供するものである。
lを0.2wt%以下添加してもよい。
した理由を説明する。
%以下とする。
越えると靭性、加工性を低下させるため上限を1.0w
t%とした。
4wt%まで許容できる。
%まで許容できる。
V,C,Nを適性にバランスさせているため、上限とし
ての0.004 wt%まで許容できる。
%未満では900℃程度での耐酸化性が不十分であるの
で下限を16wt%とした。一方20wt%を越えると
靭性、加工性の劣化が激しくなるため20wt%を上限
とした。
7 wt%以下とする。
そのため0.005 wt%以下にする。
o−V添加系において、式Nb≦−107×(C+
N)+2.0を満足しない場合、溶接部加工性が著しく
劣化する。Nbが0.4wt%未満では高温強度が低い
ため、又1.0wt%を超えると著しく溶接部のエリク
センが劣化するため、Nb量を0.4〜1.0wt%に
限定する。
5wt%以上の添加によりその効果が現れる。一方、多
量に含有すると溶接部加工性が劣化するため、Moは
0.05wt%以上2.5wt%以下とする。
加工性は、Mo−Nb含有鋼の場合、極低C,Nとした
上で、V含有によって著しく向上する。この点について
は、実施例において説明するが、この効果はV0.05
wt%によって現れる。しかし、Vが0.4wt%を越
えると、むしろ溶接部加工性を劣化させるため、Vを
0.05wt%以上0.4wt%以下に制限する。
的に加えるものである。
鋼の加工性、靭性を改善する。しかし、0.2wt%を
越えると、逆に加工性が低下するので上限を0.2wt
%とする。
までは鋼中のNの固定にも有効であり、加工性を向上さ
せる。0.2wt%を越えると、逆に加工性を劣化させ
るため、0.2wt%を上限とする。
する。
料を、実験室にて30kg鋼塊から熱間圧延、焼鈍、冷
間圧延により1.5mm厚、2.0mm厚の冷延板とし
てつくり、これらを1000℃で焼鈍し、酸洗した後、
1.5mmの鋼板を母材部と、溶接部のエリクセン試験
へ、2.0mmの鋼板を900℃高温引張試験に供し
た。
よって測定されることが多いが、強度は素材の析出状態
に大きく影響されるため、実使用される状態即ち冷延焼
鈍板を用いて測定した。
速度600mm/min、片面Ar15リットル/mi
n雰囲気の条件でおこなった。
をNbとC+Nに関してまとめて示す。これらは、すべ
て18Cr−V−Mo系である。優れた溶接部加工性お
よび高い高温強度を有するには、Nb0.4〜1.0w
t%かつNb≦−107×(C+N)+2.0を満たす
必要があることがわかる。
ある代表例およびCo,Al添加鋼、ならびにSUH4
09L,SUS430LXのものである。
900℃)と、母材部、溶接部の加工性(エリクセン
値)を示す。特にSUS430LXは850℃の強度
2.6kgf/mm2 も同時に示した。
る。 ◎ 10mm以上 ○ 5〜10mm × 5mm未満
2.6であり、SUS430LXよりも50°高温まで
使用できることがわかる。図1のような適切なNbとC
+Nのバランスを満たしていてもV無添加(No11)
の場合、溶接部加工性が低い。又V過剰添加(No1
3)の場合、母材、溶接部共に加工性が低い。
バランスが本発明範囲からはずれている場合、例えVを
添加したとしても、溶接部加工性が低いことがわかる。
このように、V添加の効果は、C,N,Nbを特にバラ
ンスさせた時にはじめて明確になる。
による高温強度向上は0.05wt%以上で著しい。又
No15のようにMo過剰添加はたとえC,N,Nb,
Vが本発明範囲に入っていても、溶接部、母材部の加工
性が劣化する。さらにNo1とNo8,No9の比較に
より、CoまたはAlの添加は、母材部の加工性を向上
させることがわかる。
工性をエリクセン値で5mm以上得るには、適切なC,
N,Nbのバランス上で、Mo添加しかつ微量Vも添加
すればよいことがわかる。
スを保ち、Vの複合添加により高温強度の向上と共に、
溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼を提
供できる。さらにCoおよび/またはAlを添加するこ
とにより、より母材の加工性に優れたフェライト系ステ
ンレス鋼を提供できる。従って、例えば900℃程度に
おいて使用される自動車排気装置に本発明鋼は特に好適
に用いることができる。
+N量が高温強度と溶接部加工性にどのような影響をす
るかを示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】C :0.007 wt%以下、 Si:1.0wt%以下、 V :0.05wt%以上0.4wt%以下、 Mn:0.4wt%以下、 P :0.03wt%以下、 Mo:0.05wt%以上2.5wt%以下、 S :0.004 wt%以下、 Cr:16wt%以上20wt%以下、 N :0.007 wt%以下、 O :0.005 wt%以下 を含み、さらにNbを0.4wt%以上1.0wt%以
下でかつNb≦−107×(C+N)+2.0を満足す
る範囲にて含有し、残部はFeおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする高温強度と溶接部の加工性に優
れたフェライト系ステンレス鋼 - 【請求項2】 さらに、0.2wt%以下のCo、0.
2wt%以下のAlを少なくとも1種含有する請求項1
に記載のフェライト系ステンレス鋼
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2407856A JP2801779B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 高温強度と溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2407856A JP2801779B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 高温強度と溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04228539A JPH04228539A (ja) | 1992-08-18 |
JP2801779B2 true JP2801779B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=18517390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2407856A Expired - Lifetime JP2801779B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 高温強度と溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2801779B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS511312A (ja) * | 1974-06-22 | 1976-01-08 | Nippon Steel Corp | Kotaishokuseifueraitosutenresuko |
JPS5941487B2 (ja) * | 1977-12-23 | 1984-10-08 | 新日本製鐵株式会社 | 溶接構造用フエライトステンレス鋼の製造法 |
JP2514367B2 (ja) * | 1987-06-27 | 1996-07-10 | 日新製鋼株式会社 | 自動車エンジンのマニホ−ルド用鋼 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2407856A patent/JP2801779B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04228539A (ja) | 1992-08-18 |
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