JPH01152243A - 高い腐食疲労強度とすぐれた耐食性を備えたマルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents
高い腐食疲労強度とすぐれた耐食性を備えたマルテンサイト系ステンレス鋼Info
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Landscapes
- Paper (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (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）
本発明はマルテンサイト系ステンレス鋼の改良に関し、
より具体的には、高い腐食疲労強度と優れた耐食性が要
求される用途、例えば製紙用サクションロール、海水ポ
ンプ、その他各種化学装置に用いられる材料として好適
なマルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
より具体的には、高い腐食疲労強度と優れた耐食性が要
求される用途、例えば製紙用サクションロール、海水ポ
ンプ、その他各種化学装置に用いられる材料として好適
なマルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
（従来の技術とその問題点〉
例えば製紙工業におけるサクションスリーブロールは白
水環境のもとで使用されるため、優れた耐食性と高い腐
食疲労強度が必要とされる。従来、この種の用途にはＪ
ＩＳ ５ＣＳＩ材が広く使用されている。しかし乍ら
、この材料は、塩素イオンを含む腐食環境における耐食
性及び疲労強度が十分でなく、特に繰返し応力の作用す
る条件下では、早期に材料劣化が進行してロールの折損
事故が発生する等、部材としての安定性に欠ける問題が
あった。
水環境のもとで使用されるため、優れた耐食性と高い腐
食疲労強度が必要とされる。従来、この種の用途にはＪ
ＩＳ ５ＣＳＩ材が広く使用されている。しかし乍ら
、この材料は、塩素イオンを含む腐食環境における耐食
性及び疲労強度が十分でなく、特に繰返し応力の作用す
る条件下では、早期に材料劣化が進行してロールの折損
事故が発生する等、部材としての安定性に欠ける問題が
あった。
特に製紙ミルの場合、近年における操業条件の高速化や
、ｌ） Ｉ−Ｔ値の低下、Ｓ ２０ ｉ ２−イオンの
増加等による白水の腐食性環境が苛酷になるにつれ、耐
食性及び腐食疲労強度の改善が要請されている。
、ｌ） Ｉ−Ｔ値の低下、Ｓ ２０ ｉ ２−イオンの
増加等による白水の腐食性環境が苛酷になるにつれ、耐
食性及び腐食疲労強度の改善が要請されている。
本発明はかかる要請を満たした新規な材料を提供するも
のである。
のである。
（技術的手段及び作用）
本発明にかかるステンレス鋼は、Ｃ０，０６％以下、Ｓ
ｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｎｉ４゜５〜７．
０％、Ｃｒ１４〜１７％、Ｍｏ１〜３％を含有し、残部
実質的にＦｅからなる成分組成を有している。
ｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｎｉ４゜５〜７．
０％、Ｃｒ１４〜１７％、Ｍｏ１〜３％を含有し、残部
実質的にＦｅからなる成分組成を有している。
尚、上記の［％Ｊは全て重量「％」であり、以下の説明
においても同じである。
においても同じである。
本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼は、高い腐食疲
労強度と優れた耐食性を備えている。
労強度と優れた耐食性を備えている。
本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼は、塩素イオン
を含む腐食環境中で使用される製紙用サクションロール
、化学装置材料、ポンプ部品、海水機器材料として特に
適している。
を含む腐食環境中で使用される製紙用サクションロール
、化学装置材料、ポンプ部品、海水機器材料として特に
適している。
本発明のステンレス鋼の成分限定理由は次のとおりであ
る。
る。
Ｃ：０．０６％以下
Ｃはオーステナイト生成元素であると共に、オーステナ
イト相に固溶されて生地を強（ヒする働きを有する。し
かし、含有量が多くなると、Ｃｒ炭化物を形成し、耐食
性改善に有効なＣｒが消費されることによって耐食性の
低下を招く。又、Ｃｒ炭化物が多量に析出すると靭性が
悪化する。よって、０．０６％を上限とする。
イト相に固溶されて生地を強（ヒする働きを有する。し
かし、含有量が多くなると、Ｃｒ炭化物を形成し、耐食
性改善に有効なＣｒが消費されることによって耐食性の
低下を招く。又、Ｃｒ炭化物が多量に析出すると靭性が
悪化する。よって、０．０６％を上限とする。
Ｓｉ：２．０％以下
Ｓｉは、溶製時の脱酸剤としての役割を有する。
しかし、多量に含むと脆化等の材料特性の劣化を招くの
で、２．０％を上限とする。
で、２．０％を上限とする。
Ｍｎ：２．０％以下
Ｍｎは上記Ｓｉと同様に脱酸剤として作用する池、溶製
中のイオウ（Ｓ）を固定する役割を有する。しかし、多
量に含まれると耐食性が低下するので、上限は２．０％
とする。
中のイオウ（Ｓ）を固定する役割を有する。しかし、多
量に含まれると耐食性が低下するので、上限は２．０％
とする。
Ｎｉ：４．５〜７．０％
Ｎｉは、オーステナイト生成元素であって、ミクロ組織
中に残留オーステナイト相を生成させ、靭性及び耐食性
の改善に有効である。又、一般に製紙用のサクションス
リーブロールは、口径１ ｍ、鋳造肉厚１００ｎ＋ｍを
超える大径厚内のロールであって、通常は遠心力鋳造方
法によって製造される。
中に残留オーステナイト相を生成させ、靭性及び耐食性
の改善に有効である。又、一般に製紙用のサクションス
リーブロールは、口径１ ｍ、鋳造肉厚１００ｎ＋ｍを
超える大径厚内のロールであって、通常は遠心力鋳造方
法によって製造される。
これについて、従来の５Ｃ３Ｉ材では、鋳造時の割れ等
を含む種々の問題が鋳造工程で発生した９この場合、Ｎ
１を添加することによって鋳造性を改善することが出来
る。又、適正な量のＮｉを含有することによって残留オ
ーステナイト相も適正な量とすることが出来る。この適
量の残留オーステナイト相が存在することにより、靭性
が高まり凝固時の凝固形態も改善される。そのため、少
なくとも４．５％含有する必要がある。しかし乍ら、多
量に含有すると残留オーステナイト量が増加しすぎて却
って好ましくなく、又Ｎｉは高価な元素であるから、コ
ストアップともなる。従って、７゜０％を上限とする。
を含む種々の問題が鋳造工程で発生した９この場合、Ｎ
１を添加することによって鋳造性を改善することが出来
る。又、適正な量のＮｉを含有することによって残留オ
ーステナイト相も適正な量とすることが出来る。この適
量の残留オーステナイト相が存在することにより、靭性
が高まり凝固時の凝固形態も改善される。そのため、少
なくとも４．５％含有する必要がある。しかし乍ら、多
量に含有すると残留オーステナイト量が増加しすぎて却
って好ましくなく、又Ｎｉは高価な元素であるから、コ
ストアップともなる。従って、７゜０％を上限とする。
Ｃｒ：１４〜１７％
Ｃｒは、フェライト生成元素であり、フェライト相の形
成による高強度化と、ステンレス鋼としての耐食性を得
るために欠くことの出来ない基本元素である。その含有
量は高強度と高耐食性を確保するために少なくとも１４
％を要する。しかし乍ら、多量に含有するとミクロ組織
におけるフェライト相が増加し、耐食性及び靭性が劣化
する。
成による高強度化と、ステンレス鋼としての耐食性を得
るために欠くことの出来ない基本元素である。その含有
量は高強度と高耐食性を確保するために少なくとも１４
％を要する。しかし乍ら、多量に含有するとミクロ組織
におけるフェライト相が増加し、耐食性及び靭性が劣化
する。
従って上限は１７％とする。尚、Ｃｒの量は、オーステ
ナイト生成元素としてのＣ，Ｎｉと、フェライト生成元
素としてのＭＯの含有量と密接な関連を有し、本発明の
場合、これ等の点も考慮するとＣｒ量は１４〜１７％の
範囲内が適当である。
ナイト生成元素としてのＣ，Ｎｉと、フェライト生成元
素としてのＭＯの含有量と密接な関連を有し、本発明の
場合、これ等の点も考慮するとＣｒ量は１４〜１７％の
範囲内が適当である。
Ｍａｉｌ〜３％
Ｍｏは、耐食性、特に孔食に対する抵抗性の改善に大き
な効果を有する。含有量が１％に満たないとその効果が
十分でなく、一方３％を越えると靭性が低下し、又コス
トアップにもなるため、上限は３％とする。
な効果を有する。含有量が１％に満たないとその効果が
十分でなく、一方３％を越えると靭性が低下し、又コス
トアップにもなるため、上限は３％とする。
本発明のステンレス鋼は上記成分元素を含有し、残部は
不可避的に混入する不純物元素及びＦｅからなる。不純
物は、Ｐ、Ｓその他、鋼の溶製時に不可避的に混入する
ものであって、この種の鋼に通常許容される範囲内であ
れば存在しても構わない。
不可避的に混入する不純物元素及びＦｅからなる。不純
物は、Ｐ、Ｓその他、鋼の溶製時に不可避的に混入する
ものであって、この種の鋼に通常許容される範囲内であ
れば存在しても構わない。
次に、実施例を挙げて本発明のマルテンサイト系ステン
レス鋼の耐食性及び腐食疲労強度の改善結果を具体的に
説明する。
レス鋼の耐食性及び腐食疲労強度の改善結果を具体的に
説明する。
（実施例）
高周波誘導加熱炉で各種成分のき金を溶製し、遠心力鋳
造にて鋳塊を製造した。各供試材の化学成分組成を第１
表に示す。
造にて鋳塊を製造した。各供試材の化学成分組成を第１
表に示す。
各供試材に熱処理（１０５０℃空冷、６５０°Ｃ焼戻し
）を施し、夫々について孔食試験、全面腐食試験及び腐
食疲労強度試験を行なった。その結果を第２表に示す。
）を施し、夫々について孔食試験、全面腐食試験及び腐
食疲労強度試験を行なった。その結果を第２表に示す。
なお、各々の試験方法は次のとおりである。
孔食試験は、５０℃の６％塩化第二鉄溶液中に２４時間
浸漬し、１時間毎における１τ０２当たりの腐食による
減量を調べた。
浸漬し、１時間毎における１τ０２当たりの腐食による
減量を調べた。
全面腐食試験は、５％沸騰硫酸中に６時間浸漬し、同じ
ようにして腐食減量を調べた。
ようにして腐食減量を調べた。
腐食疲労強度試験は、ｐｌ−１３，５、Ｃ１！−１００
０ｐｐｔｎ、 Ｓ Ｏａ２−１０００１３Ｉ）ＩＩＩＣ
７）液中で、小野式回転曲げ疲労試験機を用いて行なっ
た。試験機回転数は３０００ ｒｐｔｎ、負荷応力は１
８ｋｇ／ｍｍ２にて行ない、破断に要した繰り返しサイ
クル数を調べた。
０ｐｐｔｎ、 Ｓ Ｏａ２−１０００１３Ｉ）ＩＩＩＣ
７）液中で、小野式回転曲げ疲労試験機を用いて行なっ
た。試験機回転数は３０００ ｒｐｔｎ、負荷応力は１
８ｋｇ／ｍｍ２にて行ない、破断に要した繰り返しサイ
クル数を調べた。
（以下余白）
第１表
第２表
前記第１表に於て、供試材Ｎ０１１は従来のＪＩＳ
５Ｃ３Ｉ材、供試材Ｎｏ、２は本発明のステンレス鋼と
比較するために調製した比較材、供試材Ｎｏ、３は本発
明に係るステンレス鋼である。
５Ｃ３Ｉ材、供試材Ｎｏ、２は本発明のステンレス鋼と
比較するために調製した比較材、供試材Ｎｏ、３は本発
明に係るステンレス鋼である。
第２表の結果から明らかな如く、本発明のステンレス鋼
は、従来材及び比較材に比べて腐食減量は著しく少なく
、優れた耐孔食性及び耐全面腐食性を示している。
は、従来材及び比較材に比べて腐食減量は著しく少なく
、優れた耐孔食性及び耐全面腐食性を示している。
又、腐食環境下に於ける疲労強度においても本発明のス
テンレス鋼は従来材及び比較材に比べて約２．５倍以上
の疲労強度を備えている。
テンレス鋼は従来材及び比較材に比べて約２．５倍以上
の疲労強度を備えている。
（発明の効果）
本発明のステンレス鋼は、耐食性及び腐食疲労強度に優
れている。従って、これ等の特性が要求される、製紙用
ロール、化学装置、ポンプ部品、海水機器等の材料とし
て好適である。
れている。従って、これ等の特性が要求される、製紙用
ロール、化学装置、ポンプ部品、海水機器等の材料とし
て好適である。
Claims (1)
- （１）ステンレス鋼であって、重量％にて、Ｃ０．０６
％以下、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｎｉ４
．５〜７．０％、Ｃｒ１４〜１７％、Ｍｏ１〜３％を含
有し、残部実質的にＦｅからなる高い腐食疲労強度とす
ぐれた耐食性を備えたマルテンサイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31044787A JPH01152243A (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 高い腐食疲労強度とすぐれた耐食性を備えたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31044787A JPH01152243A (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 高い腐食疲労強度とすぐれた耐食性を備えたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152243A true JPH01152243A (ja) | 1989-06-14 |
Family
ID=18005358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31044787A Pending JPH01152243A (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 高い腐食疲労強度とすぐれた耐食性を備えたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01152243A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113122782A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-16 | 浙江中煤机械科技有限公司 | 一种泵头体用不锈钢及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55164062A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-20 | Kubota Ltd | Antiseawater stainless steel |
| JPS59129755A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-26 | Japan Steel Works Ltd:The | 高腐食疲労強度を有するステンレス鋳鋼 |
| JPS6092455A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-24 | Hitachi Ltd | 水車用鋳鋼 |
| JPS60174859A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Kawasaki Steel Corp | 油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| JPS60262944A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-26 | Hitachi Ltd | 高耐食性マルテンサイト系ステンレス鋳鋼 |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP31044787A patent/JPH01152243A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55164062A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-20 | Kubota Ltd | Antiseawater stainless steel |
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|---|---|---|---|---|
| CN113122782A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-16 | 浙江中煤机械科技有限公司 | 一种泵头体用不锈钢及其制备方法 |
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