JPH01162750A - 溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents
溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼Info
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- JPH01162750A JPH01162750A JP31897987A JP31897987A JPH01162750A JP H01162750 A JPH01162750 A JP H01162750A JP 31897987 A JP31897987 A JP 31897987A JP 31897987 A JP31897987 A JP 31897987A JP H01162750 A JPH01162750 A JP H01162750A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (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）
ステンレス鋼は、大別するとオースナイト系、フェライ
ト系、マルテンサイト系、２相系及び析出硬化系の５種
になる。
ト系、マルテンサイト系、２相系及び析出硬化系の５種
になる。
建築構造物、食品関連の機械、車両、船舶、鉄塔などの
ように強度および耐食性が要求される溶接組立構造物に
これらステンレス鋼を用いる場合には、強度水準、溶接
のしやすさ、溶接部靭性、並びに溶接残留応力によって
誘起される応力腐食割れを考慮する必要がある。
ように強度および耐食性が要求される溶接組立構造物に
これらステンレス鋼を用いる場合には、強度水準、溶接
のしやすさ、溶接部靭性、並びに溶接残留応力によって
誘起される応力腐食割れを考慮する必要がある。
マルテンサイト系ステンレス鋼は、他の系のス′ テン
レス鋼に比べて溶接性及び溶接部靭性を除けば強度レベ
ルが高く、応力腐食割れ感受性が低いという、優れた特
長を有しているため溶接構造用材として有利である。
レス鋼に比べて溶接性及び溶接部靭性を除けば強度レベ
ルが高く、応力腐食割れ感受性が低いという、優れた特
長を有しているため溶接構造用材として有利である。
近年、溶接技術の進歩及び構造物の高機能化に伴い、構
造物の大型化が図られている。この大型化の傾向は、マ
ルテンサイト系ステンレス鋼を用いた構造物においても
見られ、鋼板の厚肉化が要望されている。したがって現
在、製造性、靭性及び溶接性の優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼の開発が急務となっていて、この要請を満
たすマルテンサイト系ステンレス鋼につき以下述べる。
造物の大型化が図られている。この大型化の傾向は、マ
ルテンサイト系ステンレス鋼を用いた構造物においても
見られ、鋼板の厚肉化が要望されている。したがって現
在、製造性、靭性及び溶接性の優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼の開発が急務となっていて、この要請を満
たすマルテンサイト系ステンレス鋼につき以下述べる。
（従来の技術）
特公昭４２−１６８７０号公報において、マルテンサイ
トのマトリックス中に適正量のオーステナイトを微細分
散させる熱処理を施して、強度、靭性、溶接性及び耐食
性の良好な鋼の製造方法が提案されている。
トのマトリックス中に適正量のオーステナイトを微細分
散させる熱処理を施して、強度、靭性、溶接性及び耐食
性の良好な鋼の製造方法が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
通常のマルテンサイト系ステンレス鋼は、熱間圧延工程
において、表面もしくはエツジ部に割れを生じ歩走りの
低下をきたしてしまう場合があった。また、溶接の際に
は、溶接部に溶接割れを生じ、特に電子ビーム溶接の場
合にはブローボールも生じるという問題があった。
において、表面もしくはエツジ部に割れを生じ歩走りの
低下をきたしてしまう場合があった。また、溶接の際に
は、溶接部に溶接割れを生じ、特に電子ビーム溶接の場
合にはブローボールも生じるという問題があった。
この発明は、上述した問題点を有利に解決するもので、
熱間圧延時に表面及びエツジ部に割れを生じることがな
く、かつ溶接部に溶接割れ及びブローホールを生じるこ
とのない溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼を提
案することを目的とする。
熱間圧延時に表面及びエツジ部に割れを生じることがな
く、かつ溶接部に溶接割れ及びブローホールを生じるこ
とのない溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼を提
案することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
発明者らは、玉揚した目的を達成するために鋭意研究を
重ねた結果、熱間圧延時における表面もしくはエツジ部
の割れに対しては、鋼中の’Ｊを低減しかつＣａをＳ含
有量の等倍以上含有させること、電子ビーム溶接部の溶
接割れ又はブローホールに対しては、それぞれＰ、Ｓｌ
の低減、Ｎ、 ０量の低減が特にを効であることの知
見を得た。
重ねた結果、熱間圧延時における表面もしくはエツジ部
の割れに対しては、鋼中の’Ｊを低減しかつＣａをＳ含
有量の等倍以上含有させること、電子ビーム溶接部の溶
接割れ又はブローホールに対しては、それぞれＰ、Ｓｌ
の低減、Ｎ、 ０量の低減が特にを効であることの知
見を得た。
この発明は、上記の知見に立脚するものである。
すなわちＣ： ０．０４ｗｔ％（以下単に％で示す）以
下、Ｓｉ ： １．０％以下、Ｍｎ ： ２．０％以下
、Ｃｒ：１０〜１５％、Ｎｉ ： ３．６〜８．０％、
Ｎ ： ０．０１５％以下、Ｏ： ０．０１％以下、Ｐ
：０．０３％以下及びＳ ： ０．０１％以下を含むほ
か、ＣａをＳ含有量の１〜１０倍に相当する量で含有シ
、カッ（Ｘ）Ｃ＋ （Ｘ）Ｎ≦０．０５０（Ｘ）ノ関係
を満足して、残部は実質的に鉄の組成になる溶接構造用
マルテンサイト系ステンレス鋼（第１発明）である。
下、Ｓｉ ： １．０％以下、Ｍｎ ： ２．０％以下
、Ｃｒ：１０〜１５％、Ｎｉ ： ３．６〜８．０％、
Ｎ ： ０．０１５％以下、Ｏ： ０．０１％以下、Ｐ
：０．０３％以下及びＳ ： ０．０１％以下を含むほ
か、ＣａをＳ含有量の１〜１０倍に相当する量で含有シ
、カッ（Ｘ）Ｃ＋ （Ｘ）Ｎ≦０．０５０（Ｘ）ノ関係
を満足して、残部は実質的に鉄の組成になる溶接構造用
マルテンサイト系ステンレス鋼（第１発明）である。
また、Ｃ： ０．０４％以下、Ｓｉ ： １．０％以下
、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１０〜１５％、Ｎｉ ：
３．６〜８．０％、Ｍｏ ： ０．１〜１．０％、Ｎ
： ０．０１５％以下、Ｏ： ０．０１％以下、Ｐ：
０．０３％以下及びＳ ： ０．０１％以下を含むほか
、ＣａをＳ含有量の１〜１０倍に相当する量で含有し、
カッ＜７．＞ Ｃ＋（Ｘ） Ｎ≦０．０５０（％）の関
係を満足して、残部は実質的に鉄の組成になる溶接構造
用マルテンサイト系ステンレス鋼（第２発明）である。
、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１０〜１５％、Ｎｉ ：
３．６〜８．０％、Ｍｏ ： ０．１〜１．０％、Ｎ
： ０．０１５％以下、Ｏ： ０．０１％以下、Ｐ：
０．０３％以下及びＳ ： ０．０１％以下を含むほか
、ＣａをＳ含有量の１〜１０倍に相当する量で含有し、
カッ＜７．＞ Ｃ＋（Ｘ） Ｎ≦０．０５０（％）の関
係を満足して、残部は実質的に鉄の組成になる溶接構造
用マルテンサイト系ステンレス鋼（第２発明）である。
Ｓに対するＣａの含有量が熱間加工性及び耐誘性に及ぼ
す効果について調べるために、Ｃ： ０．０３％、Ｓｉ
： ０．３％、Ｍｎ ： ０．５５％、Ｃｒ ： １
２．７％、Ｎｉ：４．２％、Ｎ ： ０．０１％、Ｏ：
０．００６０％、Ｐ：０．０２％、Ｓ ： ０．００
５〜０．０７％の鋼にＣａ量を変化させてＯ〜０，０５
％含有させ、熱間加工性については１２５０°Ｃへ急速
加熱後１０００°Ｃまで冷却したのち引張速度１００ｍ
ｍ／ｓで引張試験を行って破断絞り値を測定し、耐誘性
については３５°Ｃの塩水噴霧試験を行って発誘点を測
定した。
す効果について調べるために、Ｃ： ０．０３％、Ｓｉ
： ０．３％、Ｍｎ ： ０．５５％、Ｃｒ ： １
２．７％、Ｎｉ：４．２％、Ｎ ： ０．０１％、Ｏ：
０．００６０％、Ｐ：０．０２％、Ｓ ： ０．００
５〜０．０７％の鋼にＣａ量を変化させてＯ〜０，０５
％含有させ、熱間加工性については１２５０°Ｃへ急速
加熱後１０００°Ｃまで冷却したのち引張速度１００ｍ
ｍ／ｓで引張試験を行って破断絞り値を測定し、耐誘性
については３５°Ｃの塩水噴霧試験を行って発誘点を測
定した。
これらの結果を第１図に示す。
同図から明らかなようにＣａ／Ｓが１〜１０の範囲では
、熱間加工性、耐誘性ともに優れている。
、熱間加工性、耐誘性ともに優れている。
次に電子ビーム溶接を行った時の溶接部の割れとブロー
ホールの発生状況について調べるためにＣ： ０．０２
％、Ｓｉ ： ０．２５％、Ｍｎ ： ０．４５％、Ｃ
ｒ ： １３．１％、Ｎｉ：４．５％、Ｃａ ： ０．
０１％を基本成分鋼として、Ｎ、Ｏ，Ｐ及びＳ量を種々
変えた板厚８０ｍｍの鋼板に加速電圧８０ｋｖ、ビーム
電流６２０ｍＡ 、溶接速度３００ｍｍ ／ｍｉｎの条
件で電子ビーム溶接を行った。
ホールの発生状況について調べるためにＣ： ０．０２
％、Ｓｉ ： ０．２５％、Ｍｎ ： ０．４５％、Ｃ
ｒ ： １３．１％、Ｎｉ：４．５％、Ｃａ ： ０．
０１％を基本成分鋼として、Ｎ、Ｏ，Ｐ及びＳ量を種々
変えた板厚８０ｍｍの鋼板に加速電圧８０ｋｖ、ビーム
電流６２０ｍＡ 、溶接速度３００ｍｍ ／ｍｉｎの条
件で電子ビーム溶接を行った。
これらの結果を表１に示す。
表 １
表１から０１８０ｐｐｎ＋以下の場合にブローホールは
皆無となり、またＰ、 Ｓがそれぞれ０．０２５％、
０．００７％より少ないと溶接割れを生じな（なること
がわかる。
皆無となり、またＰ、 Ｓがそれぞれ０．０２５％、
０．００７％より少ないと溶接割れを生じな（なること
がわかる。
（作 用）
この発明の成分限定理由について述べる。
Ｃ： ０．０４％以下、
鋼板の靭性の向上、溶接熱影害部の割れ感受性の低減及
び靭性の確保には０．０４％以下に抑制することが必要
であり、好ましくは０．０３％以下が望ましい。
び靭性の確保には０．０４％以下に抑制することが必要
であり、好ましくは０．０３％以下が望ましい。
Ｓｉ ： １．０％以下、
脱酸するために必要不可欠な成分であるが、過剰に添加
すると靭性を低下させるので上限を１．０％とした。
すると靭性を低下させるので上限を１．０％とした。
Ｍｎ ： ２．０％以下、
日中のＳを固定するとともに、高温のオーステナイト単
相域を広くして焼入性を改善する効果があるが、多量に
添加すると靭性を低下させるだめに上限を２．０％とし
た。
相域を広くして焼入性を改善する効果があるが、多量に
添加すると靭性を低下させるだめに上限を２．０％とし
た。
Ｃｒ ： １０〜１５％
耐食性の確保のためには１０％以上の添加を必要とする
が、多量の添加は熱間加工性及び溶接熱影古部の靭性の
低下を招くので上限を１５％に限定した。
が、多量の添加は熱間加工性及び溶接熱影古部の靭性の
低下を招くので上限を１５％に限定した。
Ｎｉ：３．６〜８．０％
高温のオーステナイト単相域を広げ、高温からの冷却時
に第２相の生成を抑えるのに有効な成分であり、厚物の
場合マルテンサイト組織を得てかつ高い靭性を確保する
。また靭性向上に著しい効果がある残留オーステナイト
の生成量を増やす効果もある。この発明では、Ｃ，Ｈの
含有量を少な（なるように低減しているため、高温のオ
ーステナイト単相域を広げる目的で３．６％以上の添加
が必要である。しかし８％を超える添加は、残留オース
テナイトが多くなることから強度不足を生じるので８．
０％以下とした。
に第２相の生成を抑えるのに有効な成分であり、厚物の
場合マルテンサイト組織を得てかつ高い靭性を確保する
。また靭性向上に著しい効果がある残留オーステナイト
の生成量を増やす効果もある。この発明では、Ｃ，Ｈの
含有量を少な（なるように低減しているため、高温のオ
ーステナイト単相域を広げる目的で３．６％以上の添加
が必要である。しかし８％を超える添加は、残留オース
テナイトが多くなることから強度不足を生じるので８．
０％以下とした。
Ｎ ： ０．０１５％以下
溶接部の健全性の確保、特に電子ビーム溶接における溶
着金属部のブローホールの形成を回避するためには、Ｎ
を極力低減する必要があり、０．０１５％以下に制限す
る。
着金属部のブローホールの形成を回避するためには、Ｎ
を極力低減する必要があり、０．０１５％以下に制限す
る。
また、鋼板の靭性の点から、ｃｌとの兼ね合いでＣ＋Ｎ
≦０．０５０％が必要である。
≦０．０５０％が必要である。
０ ： ０．０１％以下
Ｎと同様に電子ビーム溶接において溶接部のブローホー
ル発生の原因となる成分であり、極力少ない方が良いた
め上限を０．０１％とした。
ル発生の原因となる成分であり、極力少ない方が良いた
め上限を０．０１％とした。
Ｐ：０．０３％以下
熱間加工性を低下させ、また溶接部の割れ感受性を高め
る成分であるため０．０３％以下に制限した。
る成分であるため０．０３％以下に制限した。
Ｓ ： ｏ、ｏｔ％以下
Ｐと同様に熱間加工性の低下の防止、溶接部の割れ感受
性の向上のため０．０１％以下に制限した。
性の向上のため０．０１％以下に制限した。
Ｃａ：Ｓ含有量の１〜１０倍
熱間加工性の向上及び溶接割れの防止のためにはＳ含有
量の低減が存効である。Ｓの有害性を抑える目的でＣａ
を添加するが、Ｓ含有量の等倍よりも少ないと効果がな
く、１０倍よりも多いと耐銹性を損なうのでＳ含有量の
１〜１０倍とした。
量の低減が存効である。Ｓの有害性を抑える目的でＣａ
を添加するが、Ｓ含有量の等倍よりも少ないと効果がな
く、１０倍よりも多いと耐銹性を損なうのでＳ含有量の
１〜１０倍とした。
なお第２発明においては、Ｍｏを０．１〜１．０％含有
させる。Ｍｏは、耐食性の向上及び焼戻し脆化の抑制に
効果のある成分であるために０．１％以上の添加を必要
とするが、多量の添加は靭性を低下させるので０．１〜
１．０％とした。
させる。Ｍｏは、耐食性の向上及び焼戻し脆化の抑制に
効果のある成分であるために０．１％以上の添加を必要
とするが、多量の添加は靭性を低下させるので０．１〜
１．０％とした。
次にこの発明の溶接構造用マルテンサイトステンレス鋼
の製法としては脱ガス精錬工程を含むことを特徴とし、
たとえば電気炉又は転炉による溶解→脱ガス精錬→造塊
又は連鋳→熱間圧延→熱処理の工程がある。
の製法としては脱ガス精錬工程を含むことを特徴とし、
たとえば電気炉又は転炉による溶解→脱ガス精錬→造塊
又は連鋳→熱間圧延→熱処理の工程がある。
（実施例）
表２に示すη々の化学組成になる鋼を溶製したのち、鋼
片の一部をサンプリングして１２００’Ｃへ急速加熱後
１０００°Ｃまで冷却し引張強度１００ｍｍ／ｓで高速
引張りを行って熱間加工性を調べた。残りの鋼片につい
ては板厚８０ｍｍの鋼板に圧延し、次いで９３０°Ｃ１
２時間の溶体化処理、６００°Ｃ１５時間の焼もどし処
理を施した後、加速電圧１００ｋＶ 、ビーム電流６０
０ｍＡ 、溶接速度３５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で電子ビ
ーム溶接を行って溶接性及び靭性を調べた。
片の一部をサンプリングして１２００’Ｃへ急速加熱後
１０００°Ｃまで冷却し引張強度１００ｍｍ／ｓで高速
引張りを行って熱間加工性を調べた。残りの鋼片につい
ては板厚８０ｍｍの鋼板に圧延し、次いで９３０°Ｃ１
２時間の溶体化処理、６００°Ｃ１５時間の焼もどし処
理を施した後、加速電圧１００ｋＶ 、ビーム電流６０
０ｍＡ 、溶接速度３５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で電子ビ
ーム溶接を行って溶接性及び靭性を調べた。
かくして得られた結果について表２に併記する。
表２から明らかなように、実施例であるＮｏ、 １〜５
の鋼は、比較例であるＡ−Ｇの鋼に比べて電子ビーム溶
接時のブローホール、溶接割れがなくかつ熱間加工性も
優れている。
の鋼は、比較例であるＡ−Ｇの鋼に比べて電子ビーム溶
接時のブローホール、溶接割れがなくかつ熱間加工性も
優れている。
（発明の効果）
この発明の溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼は
、靭性に優れ、熱間圧延時に割れを生じることがなく、
また高能率溶接法である電子ビーム溶接法を採用するこ
とができ、その効果は大きい。
、靭性に優れ、熱間圧延時に割れを生じることがなく、
また高能率溶接法である電子ビーム溶接法を採用するこ
とができ、その効果は大きい。
第１図は、Ｃａ添加の及ぼす熱間加工性、耐誘性の効果
を示すグラフである。 第１図
を示すグラフである。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０４ｗｔ％以下、 Ｓｉ：１．０ｗｔ％以下、 Ｍｎ：２．０ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１０〜１５ｗｔ％、 Ｎｉ：３．６〜８．０ｗｔ％、 Ｎ：０．０１５ｗｔ％以下、 Ｏ：０．０１ｗｔ％以下、 Ｐ：０．０３ｗｔ％以下、及び Ｓ：０．０１ｗｔ％以下を含むほか、 ＣａをＳ含有量の１〜１０倍に相当する量で含有し、か
つ （％）Ｃ＋（％）Ｎ≦０．０５０（ｗｔ％）の関係を満
足して、残部は実質的に鉄の組成になる溶接構造用マル
テンサイト系ステンレス鋼。 ２、Ｃ：０．０４ｗｔ％以下、 Ｓｉ：１．０ｗｔ％以下、 Ｍｎ：２．０ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１０〜１５ｗｔ％、 Ｎｉ：３．６〜８．０ｗｔ％、 Ｍｏ：０．１〜１．０ｗｔ％、 Ｎ：０．０１５ｗｔ％以下、 Ｏ：０．０１ｗｔ％以下、 Ｐ：０．０３ｗｔ％以下、及び Ｓ：０．０１ｗｔ％以下を含むほか、 ＣａをＳ含有量の１〜１０倍に相当する量で含有し、か
つ （％）Ｃ＋（％）Ｎ≦０．０５０（ｗｔ％）の関係を満
足して、残部は実質的に鉄の組成になる溶接構造用マル
テンサイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31897987A JPH01162750A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 溶接構造用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 |
|---|---|---|---|
| JP31897987A JPH01162750A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162750A true JPH01162750A (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=18105133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31897987A Pending JPH01162750A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01162750A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360706A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Hitachi Ltd | High performance turbo impeller |
| JPS58174554A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Nippon Steel Corp | 溶接部の延性及び耐食性のすぐれたステンレス鋼 |
| JPS6063357A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-11 | Toshiba Corp | 強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP31897987A patent/JPH01162750A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360706A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Hitachi Ltd | High performance turbo impeller |
| JPS58174554A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Nippon Steel Corp | 溶接部の延性及び耐食性のすぐれたステンレス鋼 |
| JPS6063357A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-11 | Toshiba Corp | 強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼 |
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