JPH03191039A - 耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高温の腐食性雰囲気で、特に萬温塩腐食または
溶融塩腐食等、塩を含む腐食が問題となる雰囲気で繰り
返し加熱・冷却を受けるような用途に使用される耐高温
塩腐食性、ならびに耐溶接高温割れ性および熱間加工性
、溶接性、および溶接部の耐高温塩腐食性に優れた耐熱
用オーステナイト系ステンレス鋼に関する。

〔従来技術とその問題点〕

自動車の排ガス浄化システム、加熱炉の部品、熱交換器
等の部品、電気コンロや魚焼器などの調理用電気器具な
どの厳しい腐食環境下で使用される耐熱鋼に要求される
特性としては高温強度特性、耐高温酸化性、酸化スケー
ルの剥離抵抗などの一般的特性に加えて、燃焼雰囲気で
の高温ガス腐食あるいはｐｂｏ、ｖ２０．などの各種酸
化物、ＰｂＣρ２、ＮａＣＱ、　Ｍｇｃ４．、ＫＣＱな
どの塩化物を含む環境での耐高温酸化性および、さらに
高温での耐溶融塩腐食がある。さらに、冷却時には凝縮
水による湿食の問題もある。このような厳しい環境の下
では耐熱用表面処理鋼板ではもたず、５ＬＩＳ３０／Ｉ
で代表される耐熱用ステンレスｔ〜が用いられている。

大量廃棄物処理等に用いる焼却炉、窩炉の羽目バーナー
、重油ボイラー、内燃機関の排ガス管などで、路面凍結
防止剤を散布するような地域など。

塩化物あるいは灰分が付着する環境下で使用されている
部材の一部には著しい高温腐食を生じている例が見られ
問題となっている。これらの腐食事例を調査した結果、
共通した現象として粒界侵食型の加速酸化が発生してお
り、これは高温で塩の付着した状態あるいは溶融塩状態
での腐食であり、特に塩化物を含む塩による高温腐食が
著しいことがわかった。

しかしこの高温腐食に対しては既存の耐熱用ステンレス
鋼である５ＵＳ３０／Ｉ、５ＵＳ３２１および５ＵＳ３
１０Ｓなどこのような用途に対しては十分ではない。

一般に高Ｓｉ、高Ｍｏを含有する鋼は耐食性改善には確
かに効果があるが、一方、これらの高合金化によって熱
間加工性が劣り歩留が低く表面性状が劣るという製造上
の問題および実用化するヒで造管性や施工上の溶接性の
問題が生じた。また、新たに高温下で使用する部材に高
濃度の塩水が接触するような環境下では条件によっては
母材は健全であるが溶接ボン１〜部が高温塩害によって
著しく選択腐食を生じるという現象が明らかとなった。

特開昭６３−２１３６４３号公報には、単長でＣ：　０
．０３％以下、Ｃｒ　：　１０〜２０％、Ｎｉ　：　１
０〜３０％、４ｎ：２％以下、Ｓｌ：１〜６％、Ｍｏ　
：　０．５〜５％およびＮ：０．０２〜０．４％を含み
、式 ％式％ の値が５００以下であることを特徴とする塩化物共存下
での耐高温腐食性に優れたステンレス鋼が開示されてい
る。この鋼はＴｉ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、　Ｔａの少くとも
１種を合計で０．１〜１％含むことができる。しかしこ
の鋼は耐溶接高温割れ性の改善に配慮がなされていない
。

従って、耐高温塩腐食性と同時に耐溶接高温割れ性およ
び熱間加工性に優れた耐熱用オーステナイト系ステンレ
ス鋼が望まれている。

〔問題解決に関する知見〕

本発明は耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼の耐高温
塩腐食性と同時に耐溶接高温割れ性および熱間加工性を
改良することを課題とし、課題解決に関し、鋭意研究し
た結果、耐高温塩腐食性の改良に対してはＳｉおよびＭ
ｏを限定添加し、さらに応力腐食割れあるいは耐候性の
点から所望ならば。

Ｃｕを限定添加することにより、粒界侵食型の高温腐食
と冷却時の混食による耐粒界腐食性および高温強度、熱
間加工性に対してはＮｂ、　Ｔｉ、　Ｖを限定添加する
ことにより、また熱間加工性、溶接高温割れ感受性に対
してはＢおよびＲＥＭを限定添加することにより改良さ
れるという知見を得た。

〔発明の構成〕

上記目的は、 Ｃ：　０．０６％以下 Ｓｉ：１〜４％ Ｍｎ　：　０．５〜４％ Ｐ　：　０．０３５％以下 ｓ　：　０．００５％以下 Ｎｉ　：　１０〜１７％ Ｃｒ：１４〜２０％ Ｍｏ：１〜４％ ＡＩ２：　０．０１〜０．５％ Ｎ　：　０．０３％以下 を基本組成とし、この基本組成に必要に応じてＣｕ　：
　０．５−２．５％ を含有させ、 さらに、基本組成および基本組成にＣｕを含有する鋼に Ｎｂ、　Ｔｉ、　Ｖの１種または２種以上の含有合計量
：０．０５〜０．５％ および／または Ｂ　　：　０．０００５〜０．０２％ を含有させ、さらに基本組成および基本組成にＣｕを含
有する鋼、およびこれらの鋼にＮｂ、　Ｔｉ、　Ｖの１
種または２種以上および／またはＢを含有する鋼に ＲＥＭの１種または２種：　０．００５〜０．１％を含
有させ、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、下式
に示す（１）式で表わす（Ｓｉ％＋Ｍｏ％）が３以上、
（２）式で表わす（２，５Ｓｉ％＋Ｍｏ％）が１１以下
、（３）式で表わすＤ値が、溶接性の点から、ＲＥＭま
たはＢを含有する場合は６以上、含有しない場合は７以
上、１１以下である耐熱用オーステナイト系ステンレス
鋼によって達成される。

（Ｓｉ％十Ｎｏ％）≧３　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）（２，５Ｓ
ｉ％＋Ｍｏ％）≦１１・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（２）Ｄ値＝　（Ｃｒ％＋１
．５５ｉ％十阿０％＋３Ａｌ％＋２．６Ｔｉ％＋０．５
Ｎｂ％＋０．５ｖ％）＝（Ｎｉ％＋３０Ｃ％＋３ＯＮ％
＋０．５Ｍｎ％＋２Ｃｕ％）・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（３）先に言及した特
開昭６３−２１３６４３の鋼の実施例に示される鋼の上
式に基づくＤ値はすべて４未満である。本発明者らは、
この値を６または７以上とすることによって、高Ｓｉ高
Ｍｏ鋼の溶接高温割れを防止することに成功したもので
ある。

本発明鋼の好ましい組成は、Ｃ：　０．０３〜０．０６
０％以下、Ｓｉ：２〜３％、Ｍｎ　：　０．５〜１％、
　Ｐ　：　０．０３％以下、ｓ　：　０．００５％以下
、Ｎｉ：１２−１６％、Ｃｒ：１６〜］８％、Ｍｏ　：
　　２〜３．２％、ｌ　：　０．０１〜０．０３％、Ｎ
二０．０３％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物であ
る。

次に、本発明において鋼の組成の限定理由を以下に説明
する。

Ｃ：不可避成分であり、強力なオーステナイト生成元素
であり５本発明鋼のように優れた熱間加工性、造管性を
も要求される鋼においては、組成バランス上からも必要
な元素である。また高価なＮｉの節減にも有効である。

さらに、Ｃは侵入型元素として固溶し、高温強度を向上
させるのに有効な元素でもある。しかし、Ｃを過度に添
加すると脆化をひきおこし、また、加工性も低下するの
で、上限は０．０６％とする。一方、Ｃの低減はＸ錬時
間を長くシ、製造コストを押し上げるので好ましくなく
、また、必要な高温強度を得るためにも０６０３％以下
に過度に低減するのは好ましくない。

Ｓｊ：耐酸化性および耐高混塩腐食性を改良する上で最
も重要な元素の１つであり、十分な効果を得るには１％
以上、好ましくは２％を必要とする。

一方、Ｓｉはσ相の析出を促し靭性の低下を来たすこと
、また、熱間加工性、溶接性ならびに成形加工性を低下
せしめるので上限を４％、好ましくは３％とした。

Ｍｎ：溶接高温割れに有害なＳをＭｎＳとして固定し、
溶着金属中のＳを除去、減少させる。Ｍｎが低すぎると
ＭｎＳは粒界に膜状に存在し、高温での粒界強度低下を
助長するが、Ｍｎ量が高くなるとＭｎＳは球状化し粒界
強度低下への影響が小さくなる。

それにはＭｎｉは０．５％以上必要であり、また、４％
を超えてもその効果は同じである。したがって０．５％
以上４％以下とした。Ｄ値を考慮すると１％以下が好ま
しい。

Ｐ：Ｓと同様に溶接高温割れに対して有害であるので、
可能な限り低い方が良いが、低くするには製造コストの
上昇を招くので上限を０．０３５％以下とした。

Ｓ：上述のように溶接高温割れに対して有害であるので
可能な限り低いほうが好ましいが、低くするには製造コ
ストの上昇を招くので上限を０．００５％とする。

Ｎｉニオ−ステナイト系ステンレス鋼の基本的元素の１
つであり、溶接高温割れ防止の点からδフェライトが生
成する組成にする必要があるので、その組成バランスを
考慮して下限を１０％とした。

上限は組成バランスおよび製品原価の点から１７％以下
とした。Ｄ値を考慮すると１２〜１６％が好ましい。

Ｃｒニステンレス鋼の耐酸化性および耐食性を維持する
ために最も基本的な元素である。１４％未満では高温の
腐食性環境あるいは単なる耐高温酸化性の点で十分な効
果が得られない。また、２０％を超えると組成バランス
の調整が困難となり、δフェライトが多くなって、加工
性の低下を招くので上限２０％以下とした。Ｄ値を考慮
すると１６〜１８％が好ましい。

４ｏ：高温での腐食性環境ならびに耐高温塩害性・高温
強度に有効な元素であるので積極的に添加すべき元素で
ある。１％未満では添加効果が小さいので下限を１％以
上とする。一方、Ｍｏは高価であり、また、σ相の析出
を促し靭性の低下を招く。

また、４％を越えて添加すると熱間加工性の低下を来た
すので上限を４％とする。Ｄ値を考慮すると２〜３．２
％が好ましい６ Ａｌ：耐酸化性の向上に最も有効な元素であり、また、
鋼の清浄度を高めるのに有効であるので０．０１％以上
含まれることが望まれる。また、Ａｌは強力なフェライ
ト生成元素であり、組成バランスならびに靭性の点から
、上限０．５％以下とした。

Ｄ値を考慮すると０．０１〜０．０３％が好ましい。

Ｂ：結晶粒界強度を高め熱間加工性や溶接高温割れを改
善するのに有効であるが、ｏ、ｏｏｏｓ％未満ではその
効果が現われず、また、含有量が約０．０２％超えると
Ｂの化合物をつくり、粒界強度が逆に低下してくるので
ｏ、ｏｏｏｓ％〜０．０２％とする。

Ｎｂ、　Ｔｉ、　Ｖ　：これらの元素はＣ，Ｎと結合し
て微細な析出物を形成し、耐食性のみならず高温強度、
とりわけクリープ強度の改善に効果があり、添加量の合
計が０．０５％以上で明確な添加効果が得られる。添加
量が多くなると加工性が低下し、靭性も低下するので合
計で０．５％以下とする。好ましくは０．０５〜０．４
％である。

ＲＥＭ　：溶接高温割れに有害なＳを凝固の初期過程に
おいて高融点化合物として固定し割れ感受性の改良に効
果がある。また、加熱−冷却の温度サイクルを受けた場
合の酸化スケールの剥離抵抗を高めるのに効果がある。

これらの効果を得るにはＲＥＭの合計量で０．００５％
以上必要であり、逆に、ＲＥＭを多量に添加すると粒界
にＲＥＭ酸化物が多量に析出し、高温における粒界強度
を低下させ、高温割れ感受性の改良効果を相殺してしま
うので、」−眼を０．１％以下とする。

Ｃｕ：応力腐食割れあるいは耐候性の点で効果があり、
その場合０．５％以上を必要とし、一方、多量に添加す
ると結晶粒界に偏析して熱間加工性を著しく損なうので
２．５％を上限とする。Ｄ値を考慮すると１〜１．３％
が好ましい。

Ｎ：Ｃと同様に高温強度を向上させるのに有効な成分で
あるが、過度に添加すると加工性が低下するので０．０
３％以下とする。

さらに、ＳｉとＭｏについては前記（１）式、（２）式
に示したように合計量でも規制する。下限値の（Ｓｉ％
十Ｍｏ％）≧３は母材の高温塩腐食性を改良するためで
あり、上限値の（２，５Ｓｉ％＋Ｍｏ％）≦１１は熱間
加工性、耐溶接高温割れ性およびσ脆化の劣化および成
形加工性を最小限にするためである。

また、前記（３）式で表わすＤ値を定義し限定したのは
、高Ｓｉあるいは高Ｍｏを含む鋼はきわめて溶接高温割
れを起こしやすくなるのでその改良を図ったもので、Ｄ
値はフェライト品出の指標値である。

Ｄ値はＲＥＭまたはＢを含有する場合は６以上、該元素
を含まない場合は７以上である。δフェライトが多くな
りすぎると熱間加工割れを起こし、製造性の低下を招く
ので上限をＤ値＝１１とした。

〔発明の具体的開示〕

次に本発明を具体的に説明する。基礎実験として第１表
に示す鋼を真空溶製し、熱間引張試験と高温塩腐食試験
を行った。熱間引張試験は鋼塊から２０Ｘ２０Ｘ１１０
ｍｍに切り出し、１２００℃で２時間の熱処理を施し、
１０ｍｍφの丸棒の試験片に加工した。

高温塩腐食試験は鋼塊を鍛造で３０ｍｍ厚さの板とし、
１２００℃に加熱した後、熱延で５１１ＩＩｌｌとし、
以降通常の冷延、焼鈍で２ｍｍの板を作製し、２５　Ｘ
　３５ｍｍの試験片に加工し、全面をＩ４００研摩して
試験に供した。

まず、耐高混塩腐食性を確認するため、２０℃の飽和食
塩水中に供試材を５分間浸漬した後６５０℃で２時間加
熱し、５分間空冷する処理を１サイクルとし、これを１
０サイクル実施する方法で高温塩腐食試験を行った。試
験抜脱スケールし、腐食減量によって耐高混塩腐食性を
評価した。その結果を表１に合せて示す。この結果から
Ｓ［ＪＳ３０／Ｉ、５ＵＳ３２１の規格鋼と比較して、
高Ｓｉを含有する５ＵＳ３０２Ｂ、ＳＵＳＸＭ１５Ｊｌ
　は腐食減量が著しく低減し、　Ｓｉとト１０を含有す
るＥ３３〜Ｅ９６はさらに腐食減量が著しく低減してい
ることがわかる。第１図に、第１表に示す鋼のうちのＤ
値が７以上１１以下のものについての耐窩温塩腐食性に
及ぼす（Ｓｉ　＋　Ｍｏ）量の影響を示す。この結果か
ら（Ｓｉ　＋　Ｍｏ）量を３％以上含有すると腐食減量
が著しく低減しており、耐高混塩腐食性を付与するため
には３％以上の（Ｓｉ＋Ｍｏ）を添加することが非常に
有効であることがわかる。一般にオーステナイト系ステ
ンレス鋼の優れた耐熱性は鋼表面に形成さ九るＣｒ、　
０．の皮膜によってもたらされるものであるが、この皮
膜は大気酸化に対しては優れた保護性を発揮するが２本
発明鋼の用途である高温塩腐食環境下では十分な保５皮
膜とはなり得す著しく腐食される。これに対して（Ｓｉ
十阿０）を３％以上添加することにより高温塩腐食環境
下で優れた保護性を発揮する皮膜を形成することが可能
になったと考える。

一方、ＳｉとＭｏの含有量が増してくると熱間加工性、
溶接高温割れならびに靭性の劣化を招くので、むやみに
多量添加することはできない。第２図は８００〜１４０
０°Ｃで熱間高速引張試験を行い破断絞りを求め、その
破断絞り値が０％となる温度、すなわち、ｎｕｌ１点を
求めたものである。この結果から、ｎｕｌ１点はＳｌと
Ｍｏの増加と共に低下し、特にＳｉはＭ。

の２．５倍できいてくるので大巾な増量は好ましくない
。これはＳｉとＭｏの含有量が増してくると高温加熱に
より粒界溶融による凝膜脆性が促進されるためである。

そのため熱間加工性の点からＳｌと肋の大巾な増量は望
めず、（２，５Ｓｉ＋Ｍｏ）で１１％以下が好ましいと
考える。

また、図中にも示すように、Ｂを添加すると同レベルの
（Ｓｊ　＋　Ｍｏ）の鋼に比へて大幅なｎｕｌ１点の」
−Ｈがみられる。これはＢは粒界強度を高めるためで、
難熱間加工材の改良に有効である。

このような背景からＳｉとＮｏの添加は合計量でも規制
し、下限は耐高混塩腐食性の点から、上限は熱間加工性
、溶接高温割れおよびσ脆化の点から規制するが、Ｓｉ
とＭｏの量の上限を厳しく規制しても、なおかつ熱間加
工性等に問題がある場合にはＢを添加する。Ｂは粒界強
度を高めるため熱間加工性の改良に有効である。

さらに高温塩腐食環境下では、前述したように、母材が
腐食される以前に溶接部が著しく腐食される場合がある
。第４図、第５図、第６図はそれぞれ表１に示す５ＵＳ
３０４、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１およびＥ５７（７）ｉｌｌ
常法で熱延し冷延焼鈍で０．３＋ｎｍ以下の板とし、Ｔ
ＩＧ溶接した後、５％ＮａＣＱを含む溶液で６０℃、１
時間湿潤し、６０℃、３日間乾燥し、３５０℃で４時間
加熱を１サイクルとし、これを１０サイクル行ったとき
の溶接部の断面の約７０倍の顕微鏡写真である。５ＵＳ
３０４では溶接部がδフェライト相に沿って腐食し、特
にボンド部の腐食が著しく、そのためボンド部に沿って
破断している。Ｓｉを含有するＳＵＳＸＭ１５Ｊ１は５
ＵＳ３０４のようにボンド部が破断するまでにはいたっ
ていないが、δフェライト相はかなり選択腐食されてい
る。これら二つの鋼に対して、（Ｓｉ　十Ｎｏ）を含有
するＥ５７はまったく腐食されていないことがねかる。

これは５ＵＳ３０４ならびニＳＵＳＸＭ　ｌ　５Ｊ　１
　テはマトリックスに対してδフェライト相が卑となり
電気化学的に著しく腐食されたためと思われる。これに
対し、Ｅ５７の溶接部が腐食されにくいのは耐高混塩腐
食性に効果のあるＳｉおよびＮｏによってδフェライト
相そのものの耐食性が増しているためである。したがっ
て、ＳｉおよびＭｏを添加することは母材のみでなく、
溶接部の耐高混塩腐食性の向上にも有効である。Ｓｉ単
独添加ではなし得ながった上記のような厳しい腐食環境
下での使用にはしめて可能ならしめた点に本発明の１つ
の大きな特徴がある。

自動車排ガス部材、加熱炉の部品、熱交換器の部品等溶
接施工される構造物の用途では溶接高温割れ感受性の高
いような材料は致命的である。特に高ＳｉＵＪＭｏ［は
溶接高温割れ感受性が高いので問題である。この溶接高
温割れに関しては凝固過程で生成するδフェライト相が
大きく影響している。

すなわち、オーステナイト単相の鋼では初品がオ−ステ
ナイト相のみであるので、そのオーステナイ１へ相とオ
ーステナイト相の一次粒界に不純物元素が濃縮するため
、その粒界強度を弱め、高温割れを起こすが、δフェラ
イトが存在する場合には初品のδフェライ１〜は凝固過
程でオーステナイトに変態し、その際に粒界移動を伴う
ので、オーステナイトｒ■相の鋼よりもオーステナイト
粒界の不純物元素が少ないため溶接高温割れが改良され
るといわれている。本発明者らは、このδフエライｉ〜
を利用し第２表に示す鋼を用いて？８接高温割れ試験に
より割れ感受性を詳細に検討し第３図に示すＲ１果を得
た。第２表に示す鋼は、真空溶製して鋼塊とし、鍛造で
３０ｍｍ厚さのスラブにし、１２００℃に加熱した後、
熱延で５ｍｍ厚の板にし、以降通常の冷延、焼鈍にて１
．５ｍｍの板を作製し４０　Ｘ　２００ｍｍの試験片に
加工した。溶接高温割れ試験は試験片の両ｉ・、“ｔを
チャッキングして長平方向に引張荷重を加えた状態で■
■Ｇ＋８接を行った。この方法で種々の引ツ１（荷重を
加えて行った溶接サンプルを５〜１０枚作製した。溶接
後、試験前に入れていたケガキ線の位置からひずみ量を
測定し、凝固する際に発生した溶接部の割れの有無を観
察し、溶接割れを起こした最小ひずみ量を臨界ひずみと
し、その臨界ひずみ量とδフエライト量の指標であるＤ
値との関係を第３図にプロットした。この結果から、高
ＳＪ高ＸＯを含有する鋼においても溶接ビードに適当量
のδフェライトが存在すると高温割れが起こりにくく、
Ｄ値が７以上１１以下の範囲内で改良されることが明ら
かとなった。また１図中に示すように、前記基本成分に
、さらにＢ添加ならびにＲＥＭ添加すると割れ感受性が
鈍くなり、同じＤ値の鋼に比へて改善効果が認められ、
この場合にはＤ値６〜１１の範囲が最適と考える。

以上、耐高温塩腐食性、熱間加工性、耐溶接高温割れ性
の点から検討しここに高Ｓｌ高Ｍｏ含有の耐熱用オース
テナイト系ステンレス鋼の提供が可能になったものであ
る。

〔実施例〕

つぎに、本発明を実施例について説明する。第３表に示
す組成の鋼を溶製し、前記と同様の試料に調製した。合
せて第３表に高温塩害腐食試験により得られた腐食減量
、溶接高温割れ試験により求めた臨界ひずみ、熱間引張
試験により求めたｎｕｌ１点測定結果を示す。これらの
試験に用いた試料の製法および試験方法は前記１．２図
および第３図に関連して説明したものとまったく同じ方
法で行った。この表から、限定された組成に合わない比
較鋼のＥ７４はＳｉが低くＭｏを含有しないため腐食減
量は多い。Ｅ７５はＭｏを含有しないため腐食減量が多
く、Ｓｌ量が多いためｎｕｌ１点が低く、また、Ｄ値を
８．８にして溶接部のδフェライトが適当量になるよう
に組成バランスを調整しているが５ｉｆｔが多いために
臨界ひずみが非常に低い。Ｅ７６はＳｉおよびＭｏ量が
多いのでやはりｎｕｌ１点が低く、臨界ひずみも非常に
低い。Ｆ６は本発明鋼の範囲内の成分であるが、Ｄ値が
４．５と非常に低く本発明の範囲より外れるので臨界ひ
ずみが極端に低い。Ｅ７７も本発明の鋼の範囲内の成分
であるが、　Ｄ値が高すぎるのでデルタフェライトに沿
って腐食されるので腐食減量が多い。また、既存鋼の５
ＵＳ３０４は腐食減量が多く、Ｓｉを含有するＳ［ＪＳ
３０２ＢおよびＳＵＳＸＭＩ５Ｊ１は５ＵＳ３０４より
も腐食減量は少ないが１本発明鋼のようにＭｏを含有し
ていないので、本発明鋼に比べ腐食減量は多い。

これらに対して、本発明鋼でＦｌおよびＥ５７は耐高温
塩害腐食性に有効なＳｉおよび阿０を含有しているため
腐食減量が少なく、また、組成バランスであるＤ値を８
．５に調整しているので臨界ひずみが高く、ｎｕｌ１点
も高い。Ｅ６０は耐高温塩害腐食性に有効なＳｉ、　Ｍ
ｏを含有し、さらに耐応力腐食割れに有効なＣｕを含有
する鋼で、ＦｌおよびＥ５７と同様に腐食減量が少なく
、臨界ひずみおよびｎｕｌ１点が高い。Ｅ６１−Ｅ６６
およびＦ９は前記同様Ｓｉ、　Ｍｏを含有するため腐食
減量が少ない。また、これらの鋼のうち、Ｅ６１はとり
わけクリープ強度の改善に有効なＮｂ、Ｔｉを、Ｅ６２
は同様の考え方でＶを、Ｅ６４はＣｕ、ＮｂおよびＶを
含有する鋼で、Ｄ値を６．２〜８．５と溶接高温割れを
起こしにくい範囲に組成調整しているので、いずれも臨
界ひずみは高い。Ｆ９、Ｅ６３、Ｅ６５およびＥ６６は
ＣｕあるいはＮｂ、　ＴｉあるいはＶの他にさらに熱間
加工性の改善に有効なりを含有するためｎｕｌ１点が高
い。

ＦＩＯおよび１Ｅ６７〜ＩＥ７３は前記同様耐高混塩腐
食性に有効なＳｉ、　Ｍｏを含有するため腐食減量が少
なく。

また、耐溶接高温割れの改善に有効なＲＥＭを含有する
ので１組成バランスであるＤ値が比較的低いにもかかわ
らず臨界ひずみが高い。これらの鋼のうち、さらに［Ｅ
６７はＣｕを、Ｅ６８はＮｂを、　Ｅ７１はＣｕとＮｂ
を含有するがｎｕｌ１点は高い。Ｅ６９、Ｅ７０．　Ｅ
７２および［ニア３はこれらのＲＥＭあるいはＮｂの他
に、さらに１３を含有しているのでｎｕｌ１点は高い。

以上述べてきた本発明鋼は耐応力腐食割と同時に耐溶接
高温割れ性および熱間加工性のいずれの特性も優れてい
ることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明により、！’＋９の組成を限定することによって
、優れた耐高混塩腐食性を有し、同時に優れた耐？８接
高温割れ性および熱間加工性を有する耐熱用オーステナ
イト系ステンレス鋼が得られたことにより、従来技術の
問題が克服され、優れた耐熱用オーステナイト系ステン
レス鋼材を提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は腐食域ｆｋ　（ｍｇ／　ｃｓＩ　）とＳＬ　＋
　Ｍｏ　（％）との関係を示す図、第２図はｎｕｌ１点
と加熱温度との関係を示す図、第３図は臨界ひずみＥ、
（％）とＤ値との関係を示す図である。第４〜６図はそ
れぞれＵＳ３０４鋼、　ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１ｆｉおよび
本発明！（７）ＴＩＧ溶接した部分をＮａＣＱ存在下に
繰り返し加熱した場合の溶接部の腐食の状態を示す約７
０倍の顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０６％以下 Ｓｉ：１〜４％ Ｍｎ：０．５〜４％ Ｐ：０．０３５％以下 Ｓ：０．００５％以下 Ｎｉ：１０〜１７％ Ｃｒ：１４〜２０％ Ｍｏ：１〜４％ Ａｌ：０．０１〜０．５％ Ｎ：０．０３５％以下 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、か
   つ、ＳｉおよびＭｏの含有合計量が下式を満足し、また
   下式で表わすＤ値が７〜１１である耐高温塩腐食性、溶
   接性、溶接部の耐塩害腐食性および熱間加工性に優れた
   耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼。 （Ｓｉ％＋Ｍｏ％）≧３％・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・・・・・・・・（１）（２．５Ｓｉ％＋
   Ｍｏ％）≦１１％・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・（２）Ｄ値＝（Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％＋
   Ｍｏ％＋３Ａｌ％＋２．６Ｔｉ％＋０．５Ｎｂ％＋０．
   ５Ｖ％）−（Ｎｉ％＋３０Ｃ％＋３０Ｎ％＋２Ｃｕ％＋
   ０．５Ｍｎ％）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・・・（３）２、さらに、 Ｃｕ：０．５〜２．５％ を含有する請求項１に記載のオーステナイト系ステンレ
   ス鋼。 ３、さらに ＲＥＭの１種または２種の含有合計量：０．００５〜０
   ．１％を含有する請求項１または２に記載のオーステナ
   イト系ステンレス鋼。ただし、この場合においてＤ値は
   ６〜１１である。 ４、Ｃ：０．０６％以下 Ｓｉ：１〜４％ Ｍｎ：０．５〜４％ Ｐ：０．０３５％以下 Ｓ：０．００５％以下 Ｎｉ：１０〜１７％ Ｃｒ：１４〜２０％ Ｍｏ：１〜４％ Ａｌ：０．０１〜０．５％ Ｎ：０．０３５％以下 Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの１種または２種以上の含有合計量：０
   ．０５〜０．５％ および／または Ｂ：０．０００５〜０．０２％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、か
   つ、ＳｉおよびＭｏの含有合計量が下式を満足し、また
   下式で表わすＤ値がＢを含む場合は６〜１１、含まない
   場合は７〜１１である耐高温塩腐食性、溶接性、溶接部
   の耐塩害腐食性および熱間加工性に優れた耐熱用オース
   テナイト系ステンレス鋼。 （Ｓｉ％＋Ｍｏ％）≧３％・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・・・・・・・・（１）（２．５Ｓｉ％＋
   Ｍｏ％）≦１１％・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・（２）Ｄ値＝（Ｃｒ％＋１．５Ｓｉ％＋
   Ｍｏ％＋３Ａｌ％＋２．６Ｔｉ％＋０．５Ｎｂ％＋０．
   ５Ｖ％）−（Ｎｉ％＋３０Ｃ％＋３０Ｎ％＋２Ｃｕ％＋
   ０．５Ｍｎ％）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・・・（３）５、さらに、 Ｃｕ：０．５〜２．５％ を含有する請求項４に記載のオーステナイト系ステンレ
   ス鋼。 ６、さらに ＲＥＭの１種または２種の含有合計量： ０．００５〜０．１％ を含有する請求項４または５に記載のオーステナイト系
   ステンレス鋼。ただし、この場合においてＤ値は６〜１
   １である。