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 |
---|---|---|---|---|
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