JPH0120220B2 - - Google Patents
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- JPH0120220B2 JPH0120220B2 JP57191829A JP19182982A JPH0120220B2 JP H0120220 B2 JPH0120220 B2 JP H0120220B2 JP 57191829 A JP57191829 A JP 57191829A JP 19182982 A JP19182982 A JP 19182982A JP H0120220 B2 JPH0120220 B2 JP H0120220B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
本発明は耐発銹性にすぐれ、特に外装用に適す
る耐候性フエライトステンレス鋼に関するもので
ある。 従来、装飾用に用いることのできるステンレス
鋼としてフエライトステンレス鋼ではSUS430、
SUS434が、オーステナイトステンレス鋼では
SUS304が用いられている。オーステナイトステ
ンレス鋼のSUS304は耐発銹性、加工性および溶
接性等の諸特性はSUS430やSUS434に比べてす
ぐれるが、価格的に比較的高価であること、表面
が黄味をおびているためメツキ材等と色調が調和
しないこともあつて、フエライトステンレス鋼が
好んで用いられている。フエライトステンレス鋼
のうちSUS430は価格的には有利であるが、耐発
銹性が劣り、外装用材としての使用に耐えない。
一方SUS434はMoを含有し、比較的耐発銹性に
すぐれ広く用いられているが、海岸地帯や工業地
帯のように塩素イオンや亜硫酸ガスによつて汚染
されている環境においてその耐発銹性は十分とは
言えず、また溶接時のように高温にさらされると
き冷却過程において粒界にCrの炭化物を形成し、
その近傍にCr欠乏層が生じるため耐発銹性の劣
化を来たす。その上価格的に高価で資源的にも限
られているMoを１％程度含有するため、工業的
に安定供給しがたいという欠点がある。 本発明は上述の長短にかんがみ検討したもの
で、SUS430系鋼の不純物元素であるMnおよび
Ｓを減ずることによつて耐発銹性が改善され、ま
た使用される環境や用途に応じて少量のCuある
いはMo、Niを添加し、要すればさらに成分調整
することによつてSUS304と同等もしくはそれ以
上の耐発銹性を有する主として外装用に適する耐
候性フエライトステンレス鋼として価格的にも最
適な鋼が得られることを見いだしたものである。 本発明は基本的にはC0.08％以下、Su1.0％以
下、Mn0.3％以下、S0.003％以下、Cr10〜20％、
N0.05％以下を含有し、残部鉄および不可避的不
純物よりなる耐候性フエライトステンレス鋼を提
供する。 この基本組成に対して、さらに0.2〜0.8％の
Cu、0.2〜0.8％のNi、0.2〜0.8％のMoを単独も
しくは複合添加した鋼を提供する。 好ましい態様において、これらの鋼はＣの量が
0.03％以下、Ｎの量が0.02％以下に限定される。 本発明鋼の成分限定理由は次の通りである。 Ｃ、Ｎ：耐発銹性の面からはSUS430や
SUS434に含まれる程度でよいが、強度の成形加
工や溶接加工が施される場合において、加工性、
溶接部の耐発銹性ならびに耐粒界腐食性、あるい
は靭性の面からＣ、Ｎは低ければ低いほど好まし
い。一方、Ｃ、Ｎを低めることは製錬時間の延長
を来たし製造原価の上昇を招く。これはＣ、Ｎを
固定する作用を有するNbを適量添加することで
ある程度の含有が許容される。本発明鋼ではＣ
0.08％、Ｎ0.05％とするが、とくに加工性およ
び溶接部の耐食性あるいは靭性が要求される場合
はＣ0.03％、Ｎ0.02％とする。 Si：Siは脱酸作用を有しており、本発明鋼では
後述するように同様の作用を有するMnを耐発銹
性の面から減少させるので、多い方が好ましい。
しかし、多すぎると鋼を硬化させ加工性を損い、
また溶接時の高温割れや溶接部靭性に対しても有
害であるので上限を1.0％とする。 Mn：Mnは硫化物形成能が強く、鋼中のＳと
結合し水溶液中で不安定で発銹の起点となりやす
いMnSを形成し、耐発銹性を劣化させるので低
い方が望ましい。Mnが低くなるに従つて孔食電
位は貴となり、耐発銹性が改善される。有意な耐
発銹性を得るためにはMnを0.3％以下にする必要
がある。 Ｓ：Ｓは上述のようにMnと結合し耐発銹性に
有害であり低い方が望ましい。有意な耐発銹性を
得るためには、Ｓは0.003％以下にする必要があ
る。特に苛酷な条件下で使用される材料について
は0.002％以下にするのが望ましい。 Cr：Crは一般耐食性を付与する効果を有し、
ステンレス鋼には不可欠の元素であり、不動態効
果を得るには少くとも10％のCrを必要とする。
耐発銹性に対しては単にCrのみを増加してもそ
の効果は小さい。 本発明鋼は、その良好な耐食性がMnおよびＳ
の低減によつてあるいは要求される耐発銹性に応
じてさらにCu、Moの耐食性改善効果のつよい元
素の添加によつて得ることを特徴とするが。Cu、
Moの効果はCr量の増加でさらに大きくなる。し
かし、Crの増加は鋼の脆化を招き加工時の割れ
や肌荒れを生じやすくなり、かつ軟質性が損われ
る。またCrの増加により、製造が困難となり原
価の上昇を招く。これらの見地から20％が限度で
ある。 Cu、Ni、Mo：Cu、Ni、Moは耐食性を高める
有効な元素であり、耐発銹性の改善に対しても効
果がある。 本発明では、Mn、Ｓ量の低減により、Cu、
Ni、Moの添加により耐発銹性はさらに高まる。
Co、MoはCrと相剰的に耐食性改善効果を示すの
で、これらの元素を効果的に利用するためには
Cr量を多くした方が望ましい。Cu、Ni、Moの
効果は0.2％以上の添加で現出するが、Cuは添加
量が多くなると耐発銹性をかえつて悪くし、また
Cu、Niは応力腐食割れ感受性を与えあるいはマ
ルテンサイトを析出するようになるので上限を
0.8％とする。Moは添加量と伴に耐発銹性を向上
させるが、経済的に高価となり本発明の特徴が損
われるので0.8％を上限とする。 以下実施例により本発明を具体的に説明する。 第１表は実験に供した本発明鋼と比較鋼の成分
を比較して示したものである。これらの鋼を常法
により溶製し、次のそれぞれの試験に供した。 第１に鋼１〜７、11を10×10mmの板に切り出
し、熱リード線をつけ硬化性樹脂に埋込み、30℃
の５％NaCl中でJIS―G0577に基づき孔食電位の
測定を行つた。
る耐候性フエライトステンレス鋼に関するもので
ある。 従来、装飾用に用いることのできるステンレス
鋼としてフエライトステンレス鋼ではSUS430、
SUS434が、オーステナイトステンレス鋼では
SUS304が用いられている。オーステナイトステ
ンレス鋼のSUS304は耐発銹性、加工性および溶
接性等の諸特性はSUS430やSUS434に比べてす
ぐれるが、価格的に比較的高価であること、表面
が黄味をおびているためメツキ材等と色調が調和
しないこともあつて、フエライトステンレス鋼が
好んで用いられている。フエライトステンレス鋼
のうちSUS430は価格的には有利であるが、耐発
銹性が劣り、外装用材としての使用に耐えない。
一方SUS434はMoを含有し、比較的耐発銹性に
すぐれ広く用いられているが、海岸地帯や工業地
帯のように塩素イオンや亜硫酸ガスによつて汚染
されている環境においてその耐発銹性は十分とは
言えず、また溶接時のように高温にさらされると
き冷却過程において粒界にCrの炭化物を形成し、
その近傍にCr欠乏層が生じるため耐発銹性の劣
化を来たす。その上価格的に高価で資源的にも限
られているMoを１％程度含有するため、工業的
に安定供給しがたいという欠点がある。 本発明は上述の長短にかんがみ検討したもの
で、SUS430系鋼の不純物元素であるMnおよび
Ｓを減ずることによつて耐発銹性が改善され、ま
た使用される環境や用途に応じて少量のCuある
いはMo、Niを添加し、要すればさらに成分調整
することによつてSUS304と同等もしくはそれ以
上の耐発銹性を有する主として外装用に適する耐
候性フエライトステンレス鋼として価格的にも最
適な鋼が得られることを見いだしたものである。 本発明は基本的にはC0.08％以下、Su1.0％以
下、Mn0.3％以下、S0.003％以下、Cr10〜20％、
N0.05％以下を含有し、残部鉄および不可避的不
純物よりなる耐候性フエライトステンレス鋼を提
供する。 この基本組成に対して、さらに0.2〜0.8％の
Cu、0.2〜0.8％のNi、0.2〜0.8％のMoを単独も
しくは複合添加した鋼を提供する。 好ましい態様において、これらの鋼はＣの量が
0.03％以下、Ｎの量が0.02％以下に限定される。 本発明鋼の成分限定理由は次の通りである。 Ｃ、Ｎ：耐発銹性の面からはSUS430や
SUS434に含まれる程度でよいが、強度の成形加
工や溶接加工が施される場合において、加工性、
溶接部の耐発銹性ならびに耐粒界腐食性、あるい
は靭性の面からＣ、Ｎは低ければ低いほど好まし
い。一方、Ｃ、Ｎを低めることは製錬時間の延長
を来たし製造原価の上昇を招く。これはＣ、Ｎを
固定する作用を有するNbを適量添加することで
ある程度の含有が許容される。本発明鋼ではＣ
0.08％、Ｎ0.05％とするが、とくに加工性およ
び溶接部の耐食性あるいは靭性が要求される場合
はＣ0.03％、Ｎ0.02％とする。 Si：Siは脱酸作用を有しており、本発明鋼では
後述するように同様の作用を有するMnを耐発銹
性の面から減少させるので、多い方が好ましい。
しかし、多すぎると鋼を硬化させ加工性を損い、
また溶接時の高温割れや溶接部靭性に対しても有
害であるので上限を1.0％とする。 Mn：Mnは硫化物形成能が強く、鋼中のＳと
結合し水溶液中で不安定で発銹の起点となりやす
いMnSを形成し、耐発銹性を劣化させるので低
い方が望ましい。Mnが低くなるに従つて孔食電
位は貴となり、耐発銹性が改善される。有意な耐
発銹性を得るためにはMnを0.3％以下にする必要
がある。 Ｓ：Ｓは上述のようにMnと結合し耐発銹性に
有害であり低い方が望ましい。有意な耐発銹性を
得るためには、Ｓは0.003％以下にする必要があ
る。特に苛酷な条件下で使用される材料について
は0.002％以下にするのが望ましい。 Cr：Crは一般耐食性を付与する効果を有し、
ステンレス鋼には不可欠の元素であり、不動態効
果を得るには少くとも10％のCrを必要とする。
耐発銹性に対しては単にCrのみを増加してもそ
の効果は小さい。 本発明鋼は、その良好な耐食性がMnおよびＳ
の低減によつてあるいは要求される耐発銹性に応
じてさらにCu、Moの耐食性改善効果のつよい元
素の添加によつて得ることを特徴とするが。Cu、
Moの効果はCr量の増加でさらに大きくなる。し
かし、Crの増加は鋼の脆化を招き加工時の割れ
や肌荒れを生じやすくなり、かつ軟質性が損われ
る。またCrの増加により、製造が困難となり原
価の上昇を招く。これらの見地から20％が限度で
ある。 Cu、Ni、Mo：Cu、Ni、Moは耐食性を高める
有効な元素であり、耐発銹性の改善に対しても効
果がある。 本発明では、Mn、Ｓ量の低減により、Cu、
Ni、Moの添加により耐発銹性はさらに高まる。
Co、MoはCrと相剰的に耐食性改善効果を示すの
で、これらの元素を効果的に利用するためには
Cr量を多くした方が望ましい。Cu、Ni、Moの
効果は0.2％以上の添加で現出するが、Cuは添加
量が多くなると耐発銹性をかえつて悪くし、また
Cu、Niは応力腐食割れ感受性を与えあるいはマ
ルテンサイトを析出するようになるので上限を
0.8％とする。Moは添加量と伴に耐発銹性を向上
させるが、経済的に高価となり本発明の特徴が損
われるので0.8％を上限とする。 以下実施例により本発明を具体的に説明する。 第１表は実験に供した本発明鋼と比較鋼の成分
を比較して示したものである。これらの鋼を常法
により溶製し、次のそれぞれの試験に供した。 第１に鋼１〜７、11を10×10mmの板に切り出
し、熱リード線をつけ硬化性樹脂に埋込み、30℃
の５％NaCl中でJIS―G0577に基づき孔食電位の
測定を行つた。
【表】
その結果は第１〜３図に示されている。第１図
はNbを含まない本発明鋼および比較鋼（16Cr
鋼）のMn含有量と孔食電位（標準甘汞電極に対
する）の関係を示す。孔食電位は耐発銹性のめや
すになるが、図から明らかなように、Mn量が低
くなるに従つて孔食電位は上昇し、0.3％以下で
有意な上昇を見る。なお、これらの試料のＳ含有
量はすべて0.01％以下である。 第３図はNbを含まない本発明鋼と比較鋼
（16Cr鋼）のＳ含有量と孔食電位の関係を示す。
これらの試料のMn含有量はいずれも0.3％以下で
ある。図から明らかなように、Ｓ量30ppm即ち
0.003％以下で孔食電位の有意の上昇が認められ
る。 以上の結果から、Mn量0.3％以下、Ｓ量0.003
％以下において孔食電位の有意の上昇が達成され
ることが認められる。 MnおよびＳの低減による耐発銹性改善の効果
は発銹起点となるMnSを主体とする硫化物の減
少に因るものである。Ｓの低減により耐発銹性が
改善されることはすでに知られていたが、Ｓ量を
低減するだけでは不充分であり、上述したように
同時にMn量を低め、硫化物自身の耐食性を改善
することによつて鋼の耐発銹性は一段と向上す
る。本発明の目的はこれによつて達せられるもの
である。 Mnの低減による耐発銹性の改善は硫化物の減
少のみならず、その質的変化と関連しており、鋼
中の硫化物をEPMAで観察したところ、Mnを減
ずることによつて硫化物中のCr濃度が増加して
いるのが認められ、Mnの低減による改善作用は
硫化物それ自身の耐食性が向上したことに因ると
考えられる。 次に鋼２、４、５、６を100×150mmの短柵状試
験片とし、JISD0201に示されたCASS試験（酸性
食塩水噴霧）を3320hr、行い発銹状態を調べた。
第３図に試験後の外観を示す。本試験において、
Ｓ、Mnの低減に伴つて試片表面からの発銹が少
くなることが分り、Mn0.3％以下でとくにＳが
0.002％以下の鋼５、６では試片の周辺以外の表
面からの発銹は皆無となる。 本発明者らは鋼12〜16について耐候性を調べる
ため、100×150mmの冷延鋼板を切り出し、表面を
＃400研摩したのち、海岸で３ケ月の暴路試験を
行つた。 試験後の評価は、５mm四方の格子をけがきした
透明板を試験片にあてて観察し、（発銹格子数／
全格子数）×100を発銹率とし、さらに発銹の程度
により軽い順に0.01、0.02、0.03の赤銹加重係数
を発銹率に乗じて行つた。結果は第２表に示され
ている。鋼12と15の比較により、Mn、Ｓを低め
た効果が確認され、Cr量を増しCuおよびNiを添
加した本発明鋼15の耐候性は比較鋼17（SUS304）
より優れている。
はNbを含まない本発明鋼および比較鋼（16Cr
鋼）のMn含有量と孔食電位（標準甘汞電極に対
する）の関係を示す。孔食電位は耐発銹性のめや
すになるが、図から明らかなように、Mn量が低
くなるに従つて孔食電位は上昇し、0.3％以下で
有意な上昇を見る。なお、これらの試料のＳ含有
量はすべて0.01％以下である。 第３図はNbを含まない本発明鋼と比較鋼
（16Cr鋼）のＳ含有量と孔食電位の関係を示す。
これらの試料のMn含有量はいずれも0.3％以下で
ある。図から明らかなように、Ｓ量30ppm即ち
0.003％以下で孔食電位の有意の上昇が認められ
る。 以上の結果から、Mn量0.3％以下、Ｓ量0.003
％以下において孔食電位の有意の上昇が達成され
ることが認められる。 MnおよびＳの低減による耐発銹性改善の効果
は発銹起点となるMnSを主体とする硫化物の減
少に因るものである。Ｓの低減により耐発銹性が
改善されることはすでに知られていたが、Ｓ量を
低減するだけでは不充分であり、上述したように
同時にMn量を低め、硫化物自身の耐食性を改善
することによつて鋼の耐発銹性は一段と向上す
る。本発明の目的はこれによつて達せられるもの
である。 Mnの低減による耐発銹性の改善は硫化物の減
少のみならず、その質的変化と関連しており、鋼
中の硫化物をEPMAで観察したところ、Mnを減
ずることによつて硫化物中のCr濃度が増加して
いるのが認められ、Mnの低減による改善作用は
硫化物それ自身の耐食性が向上したことに因ると
考えられる。 次に鋼２、４、５、６を100×150mmの短柵状試
験片とし、JISD0201に示されたCASS試験（酸性
食塩水噴霧）を3320hr、行い発銹状態を調べた。
第３図に試験後の外観を示す。本試験において、
Ｓ、Mnの低減に伴つて試片表面からの発銹が少
くなることが分り、Mn0.3％以下でとくにＳが
0.002％以下の鋼５、６では試片の周辺以外の表
面からの発銹は皆無となる。 本発明者らは鋼12〜16について耐候性を調べる
ため、100×150mmの冷延鋼板を切り出し、表面を
＃400研摩したのち、海岸で３ケ月の暴路試験を
行つた。 試験後の評価は、５mm四方の格子をけがきした
透明板を試験片にあてて観察し、（発銹格子数／
全格子数）×100を発銹率とし、さらに発銹の程度
により軽い順に0.01、0.02、0.03の赤銹加重係数
を発銹率に乗じて行つた。結果は第２表に示され
ている。鋼12と15の比較により、Mn、Ｓを低め
た効果が確認され、Cr量を増しCuおよびNiを添
加した本発明鋼15の耐候性は比較鋼17（SUS304）
より優れている。
【表】
以上説明したように、本発明は不純物元素であ
るMn、Ｓの量をきびしく制限することによつ
て、全面的にMoの利用に因ることなく、または
微量の含有でSUS304にほぼ匹敵する安価な鋼を
提供し、その産業上への貢献は極めて大である。
るMn、Ｓの量をきびしく制限することによつ
て、全面的にMoの利用に因ることなく、または
微量の含有でSUS304にほぼ匹敵する安価な鋼を
提供し、その産業上への貢献は極めて大である。
第１図および第２図は本発明鋼および比較鋼の
食塩水中における孔食電位を示す図である。第３
図は本発明鋼および比較鋼の酸性食塩水噴霧下に
おける耐発銹性を示す写真図である。第４図は比
較鋼の沸騰硫酸・硫酸銅溶液中における溶接部の
耐粒界腐食性を示す図である。
食塩水中における孔食電位を示す図である。第３
図は本発明鋼および比較鋼の酸性食塩水噴霧下に
おける耐発銹性を示す写真図である。第４図は比
較鋼の沸騰硫酸・硫酸銅溶液中における溶接部の
耐粒界腐食性を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.08％以下、 Si：1.0％以下、 Mn：0.3％以下、 Ｓ：0.003％以下、 Cr：10〜20％、 Ｎ：0.05％以下 を含有し、残部鉄および不可避的不純物より成る
耐候性フエライトステンレス鋼。 ２ Ｃ：0.08％以下、 Si：1.0％以下、 Mn：0.3％以下、 Ｓ：0.003％以下、 Cr：10〜20％、 Ｎ：0.05％以下と、 Cu：0.2〜0.8％、 Ni：0.2〜0.8％、 Mo：0.2〜0.8％の１種もしくは２種以上を含
有し、残部鉄および不可避的不純物より成る耐候
性フエライトステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19182982A JPS5983749A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 耐候性フエライトステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19182982A JPS5983749A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 耐候性フエライトステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983749A JPS5983749A (ja) | 1984-05-15 |
| JPH0120220B2 true JPH0120220B2 (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=16281208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19182982A Granted JPS5983749A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 耐候性フエライトステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983749A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017055A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-28 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | 耐候性の優れたＦｅ−Ｃｒ鋼 |
| JPS6017057A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-28 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | 耐候性の優れたＦｅ−Ｃｒ鋼 |
| JPH0762218B2 (ja) * | 1988-10-18 | 1995-07-05 | 川崎製鉄株式会社 | 溶接性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
| JP2003027191A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-01-29 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐候性および曲げ加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼製装飾管 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS511312A (ja) * | 1974-06-22 | 1976-01-08 | Nippon Steel Corp | Kotaishokuseifueraitosutenresuko |
| JPS5231919A (en) * | 1976-09-20 | 1977-03-10 | Kawasaki Steel Corp | Low carbon ferrite system c -stainless -stainless steel,having rust re sistance and supeior forming property |
| JPS55158254A (en) * | 1979-05-26 | 1980-12-09 | Nisshin Steel Co Ltd | Nb stabilized ferritic stainless steel with superior local corrosion resistance |
| JPS56123327A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Production of highly formable ferritic stainless steel sheet of good surface characteristic |
| JPS56146857A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ferritic stainless steel with superior rust and acid resistances |
| JPS57134542A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ferrite stainless steel with superior corrosion resistance |
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| JPS5871356A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | Nippon Steel Corp | 耐食性を主とする使用性能がすぐれたフエライト系ステンレス鋼とその製造方法 |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP19182982A patent/JPS5983749A/ja active Granted
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5983749A (ja) | 1984-05-15 |
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