JPH11256283A - 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼Info
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- JPH11256283A JPH11256283A JP6239098A JP6239098A JPH11256283A JP H11256283 A JPH11256283 A JP H11256283A JP 6239098 A JP6239098 A JP 6239098A JP 6239098 A JP6239098 A JP 6239098A JP H11256283 A JPH11256283 A JP H11256283A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱間加工性に優れた低Ｍｎ含有率のオーステナ
イト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】耐食性等の観点から、Ｍｎを１％以下と低
くし、それにより生じる熱間加工性の低下を、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂのうちの１種以上、および／またはＭｇ、Ｃａ
の１種以上を所定の量で添加し、Ｓを固着することによ
り防止したオーステナイト系ステンレス鋼。
イト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】耐食性等の観点から、Ｍｎを１％以下と低
くし、それにより生じる熱間加工性の低下を、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂのうちの１種以上、および／またはＭｇ、Ｃａ
の１種以上を所定の量で添加し、Ｓを固着することによ
り防止したオーステナイト系ステンレス鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間加工性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼に関する。
たオーステナイト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ス
テンレス鋼は耐食部材として幅広く用いられている。近
年、主に半導体製造分野において、清浄度の観点から鋼
の表面から放出される微粒子を極力低減した材料が要求
されている。特開昭６３−１６１１４５号公報には、Ｍ
ｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ等の含有量を規制することにより非
金属介在物を低減したクリーンルーム用鋼管が開示され
ている。同公報に開示されるように、Ｍｎは非金属介在
物を形成し清浄度をわるくする。また、Ｍｎは溶接時に
耐食性劣化の根源であるヒュームを発生させるため、半
導体製造分野で用いられる鋼は、Ｍｎ含有量を１％以下
にすることが必須となっている。しかし、Ｍｎは熱間加
工性を阻害するＳをＭｎＳとして固定し、熱間加工性を
向上させる作用も有しているために、Ｍｎ含有量を低減
した鋼は熱間加工性が著しく低下し、商業規模での実製
造上、大きな問題となっていた。
テンレス鋼は耐食部材として幅広く用いられている。近
年、主に半導体製造分野において、清浄度の観点から鋼
の表面から放出される微粒子を極力低減した材料が要求
されている。特開昭６３−１６１１４５号公報には、Ｍ
ｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ等の含有量を規制することにより非
金属介在物を低減したクリーンルーム用鋼管が開示され
ている。同公報に開示されるように、Ｍｎは非金属介在
物を形成し清浄度をわるくする。また、Ｍｎは溶接時に
耐食性劣化の根源であるヒュームを発生させるため、半
導体製造分野で用いられる鋼は、Ｍｎ含有量を１％以下
にすることが必須となっている。しかし、Ｍｎは熱間加
工性を阻害するＳをＭｎＳとして固定し、熱間加工性を
向上させる作用も有しているために、Ｍｎ含有量を低減
した鋼は熱間加工性が著しく低下し、商業規模での実製
造上、大きな問題となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、熱間
加工性に優れた低Ｍｎ含有率のオーステナイト系ステン
レス鋼を提供することにある。
加工性に優れた低Ｍｎ含有率のオーステナイト系ステン
レス鋼を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼に係わる本発明の要旨は以下
の通りである。
ステナイト系ステンレス鋼に係わる本発明の要旨は以下
の通りである。
【０００５】（１）重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓ
ｉ：０．８％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以
下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：
１５〜３０％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６％
以下、Ｏ（酸素）：０．０１％以下、さらにＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂのうちの１種または２種以上を合計で０．０２
〜０．５％、Ｍｏ：０〜７％を含有し、下式（１）で定
義されるＴ値が１１５０〜１３００であり、かつ［Ｔｉ
（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）］／Ｓ（％）が４０〜６００であり、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。
ｉ：０．８％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以
下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：
１５〜３０％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６％
以下、Ｏ（酸素）：０．０１％以下、さらにＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂのうちの１種または２種以上を合計で０．０２
〜０．５％、Ｍｏ：０〜７％を含有し、下式（１）で定
義されるＴ値が１１５０〜１３００であり、かつ［Ｔｉ
（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）］／Ｓ（％）が４０〜６００であり、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。
【０００６】 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650 ・・（１ ） （２）重量％でＣ：０．０６％以下、Ｓｉ：０．８％以
下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０
０３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５〜３０％、
Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６％以下、Ｏ（酸
素）：０．０１％以下、さらにＭｇ、Ｃａのうちの１種
または２種を合計で０．００１〜０．０２％、Ｍｏ：０
〜７％を含有し、下式（１）で定義されるＴ値が１１５
０〜１３００であり、かつ［Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃ
ａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０である、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオース
テナイト系ステンレス鋼。
下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０
０３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５〜３０％、
Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６％以下、Ｏ（酸
素）：０．０１％以下、さらにＭｇ、Ｃａのうちの１種
または２種を合計で０．００１〜０．０２％、Ｍｏ：０
〜７％を含有し、下式（１）で定義されるＴ値が１１５
０〜１３００であり、かつ［Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃ
ａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０である、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオース
テナイト系ステンレス鋼。
【０００７】 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650 ・・（１） （３）重量％でＣ：０．０６％以下、Ｓｉ：０．８％以
下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０
０３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５〜３０％、
Ｍｏ：０〜７％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６
％以下、Ｏ（酸素）：０．０１％以下、さらにＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂのうちの１種または２種以上を合計で０．０２
〜０．５％、Ｍｇ、Ｃａのうちの１種または２種を合計
で０．００１〜０．０２％を含有し、下式（１）で定義
されるＴ値が１１５０〜１３００であり、［Ｔｉ（％）
＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ
（％）が４０〜６００、かつ［Ｍｇ（％）＋０．８４９
Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０であり、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。
下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０
０３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５〜３０％、
Ｍｏ：０〜７％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６
％以下、Ｏ（酸素）：０．０１％以下、さらにＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂのうちの１種または２種以上を合計で０．０２
〜０．５％、Ｍｇ、Ｃａのうちの１種または２種を合計
で０．００１〜０．０２％を含有し、下式（１）で定義
されるＴ値が１１５０〜１３００であり、［Ｔｉ（％）
＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ
（％）が４０〜６００、かつ［Ｍｇ（％）＋０．８４９
Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０であり、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。
【０００８】 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650 ・・（１ ） 本発明者らは前記の課題を解決するため、低Ｍｎオース
テナイト系ステンレス鋼の熱間加工性についてγ粒の径
とＳの偏析に着目して鋭意研究を行った結果、下記の知
見を得て本発明を完成させるに至った。
テナイト系ステンレス鋼の熱間加工性についてγ粒の径
とＳの偏析に着目して鋭意研究を行った結果、下記の知
見を得て本発明を完成させるに至った。
【０００９】（ａ）オーステナイト系ステンレス鋼の熱
間加工性がわるいのは粗大なγ粒が存在すること、およ
びそのγ粒の粒界にＳが偏析することが主要な要因であ
る。
間加工性がわるいのは粗大なγ粒が存在すること、およ
びそのγ粒の粒界にＳが偏析することが主要な要因であ
る。
【００１０】（ｂ）オーステナイト系ステンレス鋼の熱
間加工性を向上させるには、組織を微細化することが必
要である。組織の微細化には下式（１）で定義されるＴ
値を、１１５０〜１３００に制御する必要があり、それ
により熱間加工性が大幅に改善される。これはγ単相化
温度の低下や凝固時の初相がδ相になる等の効果で、凝
固組織の粗大化や熱間加工性を阻害するＳの偏析が抑制
されるためである。
間加工性を向上させるには、組織を微細化することが必
要である。組織の微細化には下式（１）で定義されるＴ
値を、１１５０〜１３００に制御する必要があり、それ
により熱間加工性が大幅に改善される。これはγ単相化
温度の低下や凝固時の初相がδ相になる等の効果で、凝
固組織の粗大化や熱間加工性を阻害するＳの偏析が抑制
されるためである。
【００１１】 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650・・・（１ ） （ｃ）Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂの１種以上を添加し、かつ〔Ｔ
ｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）〕／〔Ｓ（％）〕が４０〜６００となるように制
御することにより、Ｓがこれらの元素に固定され熱間加
工性が著しく改善される。
ｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）〕／〔Ｓ（％）〕が４０〜６００となるように制
御することにより、Ｓがこれらの元素に固定され熱間加
工性が著しく改善される。
【００１２】（ｄ）Ｍｇ、Ｃａの１種以上を添加し、か
つ〔Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃａ（％）／〔Ｓ（％）〕
が２〜３０となるように制御することにより、Ｓがこれ
らの元素により固定され熱間加工性が著しく改善され
る。
つ〔Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃａ（％）／〔Ｓ（％）〕
が２〜３０となるように制御することにより、Ｓがこれ
らの元素により固定され熱間加工性が著しく改善され
る。
【００１３】前記の（ｂ）および（ｃ）、（ｄ）を組み
合わせることにより１％以下の低Ｍｎ含有率でも良好な
熱間加工性を有するオーステナイト系ステンレス鋼が得
られる。
合わせることにより１％以下の低Ｍｎ含有率でも良好な
熱間加工性を有するオーステナイト系ステンレス鋼が得
られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のオーステナイト系
ステンレス鋼の組成を限定した理由について説明する
（以下、％は重量％を表す）。
ステンレス鋼の組成を限定した理由について説明する
（以下、％は重量％を表す）。
【００１５】Ｃ：０．０６重量％以下 Ｃは、炭化物を形成し特に粒界近傍の耐食性を劣化させ
るとともに、熱間加工性も低下させるので０．０６％以
下とした。さらに、良好な耐食性を確保するためには
０．０３％以下とするのが望ましい。ただし、耐食性よ
りもオーステナイト安定化作用、強度上昇作用等を重視
する場合には、０．０３％以上にすることが望ましい。
るとともに、熱間加工性も低下させるので０．０６％以
下とした。さらに、良好な耐食性を確保するためには
０．０３％以下とするのが望ましい。ただし、耐食性よ
りもオーステナイト安定化作用、強度上昇作用等を重視
する場合には、０．０３％以上にすることが望ましい。
【００１６】Ｓｉ：０．８％以下 Ｓｉは、脱酸作用を有し製鋼上不可欠なので精錬時に添
加するが、鋼中に留まらなくてもよい。鋼中にＳｉが含
まれる場合、０．８％を超えると熱間加工性が低下し、
さらに酸化物系介在物を形成し半導体製造分野等で使用
される場合に要求される耐食性を劣化させるので０．８
％以下とする。さらに良好な熱間加工性および耐食性を
確保するには０．１％以下とすることが望ましい。Ｓｉ
は低い方が望ましいが、脱酸のために添加されるので通
常の下限は０．０２％程度となる。
加するが、鋼中に留まらなくてもよい。鋼中にＳｉが含
まれる場合、０．８％を超えると熱間加工性が低下し、
さらに酸化物系介在物を形成し半導体製造分野等で使用
される場合に要求される耐食性を劣化させるので０．８
％以下とする。さらに良好な熱間加工性および耐食性を
確保するには０．１％以下とすることが望ましい。Ｓｉ
は低い方が望ましいが、脱酸のために添加されるので通
常の下限は０．０２％程度となる。
【００１７】Ｍｎ：１％以下 Ｍｎは、脱酸作用を有すると同時に熱間加工性を阻害す
るＳをＭｎｓとして固定し、熱間加工性を改善するのに
有効である。しかし、半導体製造分野等で用いられる場
合には、溶接時に耐食性劣化の根源であるヒュームを発
生させるためその含有量を低減させることが必須であ
る。本発明鋼においては、Ｍｎ添加以外の対策で熱間加
工性を改善するためＭｎ含有量をできるだけ低くするの
がよい。そのため、Ｍｎの含有量は１％以下とする。望
ましくは０．５％以下、さらに望ましくは０．１以下で
ある。
るＳをＭｎｓとして固定し、熱間加工性を改善するのに
有効である。しかし、半導体製造分野等で用いられる場
合には、溶接時に耐食性劣化の根源であるヒュームを発
生させるためその含有量を低減させることが必須であ
る。本発明鋼においては、Ｍｎ添加以外の対策で熱間加
工性を改善するためＭｎ含有量をできるだけ低くするの
がよい。そのため、Ｍｎの含有量は１％以下とする。望
ましくは０．５％以下、さらに望ましくは０．１以下で
ある。
【００１８】Ｐ：０．０３％以下 Ｐは、不純物として鋼の清浄度を低下させ、さらに溶接
性も低下させる。しかしステンレス鋼のＰ含有量を極度
に低下させるには製造コストが大幅に上昇し、経済的に
不利になるので、溶接性と経済性の両者から許容できる
範囲として０．０３％以下とする。
性も低下させる。しかしステンレス鋼のＰ含有量を極度
に低下させるには製造コストが大幅に上昇し、経済的に
不利になるので、溶接性と経済性の両者から許容できる
範囲として０．０３％以下とする。
【００１９】Ｓ：０．００３％以下 Ｓは、熱間加工性を阻害する有害な元素であるためでき
るだけ低減するのがよく、０．００３％以下とした。望
ましくは０．００２％以下である。
るだけ低減するのがよく、０．００３％以下とした。望
ましくは０．００２％以下である。
【００２０】Ｎｉ：８〜２５％ Ｎｉは、安定なオーステナイト組織を確保する上で必須
の元素である。Ｎｉの最適な含有率は、鋼中に含まれる
Ｃｒ、Ｍｏ等のフェライト生成元素やＣ、Ｎ等のオース
テナイト生成元素の含有率によって決まる。本発明鋼で
は８％未満ではオーステナイト組織の安定化が困難であ
り、一方、２５％を超えると製造コストが上昇し経済的
に不利となるため、Ｎｉ含有量は８〜２５％とした。
の元素である。Ｎｉの最適な含有率は、鋼中に含まれる
Ｃｒ、Ｍｏ等のフェライト生成元素やＣ、Ｎ等のオース
テナイト生成元素の含有率によって決まる。本発明鋼で
は８％未満ではオーステナイト組織の安定化が困難であ
り、一方、２５％を超えると製造コストが上昇し経済的
に不利となるため、Ｎｉ含有量は８〜２５％とした。
【００２１】Ｃｒ：１５〜３０％ Ｃｒは、耐食性を確保するために必須の元素であり、含
有量が増加するほど耐食性は向上する。１５％未満では
前記の効果が得られない。また、３０％を超えると前記
Ｎｉ量では安定なオーステナイト組織が得られない。そ
のためＣｒ含有量は１５〜３０％とした。
有量が増加するほど耐食性は向上する。１５％未満では
前記の効果が得られない。また、３０％を超えると前記
Ｎｉ量では安定なオーステナイト組織が得られない。そ
のためＣｒ含有量は１５〜３０％とした。
【００２２】Ａｌ：０．０３％以下 Ａｌは、Ｓｉと同じく脱酸元素として必ず添加される
が、酸化物系介在物を形成し半導体製造分野等で使用さ
れる場合に要求される耐食性を劣化させるため０．０３
％以下とする。さらに良好な耐食性を得るために望まし
くは０．０１％以下である。
が、酸化物系介在物を形成し半導体製造分野等で使用さ
れる場合に要求される耐食性を劣化させるため０．０３
％以下とする。さらに良好な耐食性を得るために望まし
くは０．０１％以下である。
【００２３】Ｎ：０．０６％以下 Ｎは、窒化物を形成し、特に粒界近傍の耐食性を劣化さ
せるとともに、熱間加工性も低下させるので、できるだ
け低くするのが好ましく０．０６％以下とした。さらに
良好な耐食性を確保するために０．０２％以下とするの
が望ましい。ただし、耐食性よりもオーステナイト安定
化、強度上昇等の作用を重視してＮを添加する場合には
０．０２％以上添加することが望ましい。
せるとともに、熱間加工性も低下させるので、できるだ
け低くするのが好ましく０．０６％以下とした。さらに
良好な耐食性を確保するために０．０２％以下とするの
が望ましい。ただし、耐食性よりもオーステナイト安定
化、強度上昇等の作用を重視してＮを添加する場合には
０．０２％以上添加することが望ましい。
【００２４】Ｏ：０．０１％以下 Ｏは、鋼中で酸化物系介在物を形成するため極力低減す
る方がよく、上限を０．０１％とする。望ましくは０．
００５％以下である。
る方がよく、上限を０．０１％とする。望ましくは０．
００５％以下である。
【００２５】Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ：１種以上を合計で０．
０２〜０．５％ これらの元素は、本発明鋼においてはＳと化合して安定
な硫化物等を形成し、熱間加工性を改善する効果があ
る。その効果を発揮させるには０．０２％以上を必要と
する。しかし、過剰に添加すると逆に熱間加工性が低下
するため上限は０．５％とした。したがって、これら元
素の含有量は合計で０．０２〜０．５％、望ましくは
０．０５〜０．３％とする。
０２〜０．５％ これらの元素は、本発明鋼においてはＳと化合して安定
な硫化物等を形成し、熱間加工性を改善する効果があ
る。その効果を発揮させるには０．０２％以上を必要と
する。しかし、過剰に添加すると逆に熱間加工性が低下
するため上限は０．５％とした。したがって、これら元
素の含有量は合計で０．０２〜０．５％、望ましくは
０．０５〜０．３％とする。
【００２６】これらの元素は１種だけ含有させてもよ
く、また、２種以上複合して含有させてもよい。なお、
本発明鋼においてこれらの元素は、いずれも同様な作用
効果を有しているので２種以上同時に含有させる場合に
は、合計で０．０２〜０．５％の範囲とする必要があ
る。
く、また、２種以上複合して含有させてもよい。なお、
本発明鋼においてこれらの元素は、いずれも同様な作用
効果を有しているので２種以上同時に含有させる場合に
は、合計で０．０２〜０．５％の範囲とする必要があ
る。
【００２７】Ｓを固定する効果を完全にするためには、
単独添加の場合も複合添加の場合も［Ｔｉ（％）＋０．
６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）
が４０〜６００である必要がある。４０未満の場合は、
Ｓの固定が不完全となり微量のＳの粒界偏析が生じ、熱
間加工性が低下する。一方、６００を超えると前記硫化
物等が凝集粗大化してγ粒径の成長抑制が不完全とな
り、かつ凝集粗大化した硫化物等自身により熱間加工性
が劣化する。そのため上記指標は４０〜６００とする。
単独添加の場合も複合添加の場合も［Ｔｉ（％）＋０．
６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）
が４０〜６００である必要がある。４０未満の場合は、
Ｓの固定が不完全となり微量のＳの粒界偏析が生じ、熱
間加工性が低下する。一方、６００を超えると前記硫化
物等が凝集粗大化してγ粒径の成長抑制が不完全とな
り、かつ凝集粗大化した硫化物等自身により熱間加工性
が劣化する。そのため上記指標は４０〜６００とする。
【００２８】Ｍｏ：０〜７％ Ｍｏは、耐食性向上に有効な元素であり、本発明鋼にお
いても必要に応じて添加する。添加する場合には１％以
上添加するのがよい。しかし、７％を超えて添加すると
熱間加工性が低下するため、添加する場合の上限は７％
とする。耐食性と熱間加工性の両者ともに良好にするに
は、さらに２〜５％とすることが望ましい。
いても必要に応じて添加する。添加する場合には１％以
上添加するのがよい。しかし、７％を超えて添加すると
熱間加工性が低下するため、添加する場合の上限は７％
とする。耐食性と熱間加工性の両者ともに良好にするに
は、さらに２〜５％とすることが望ましい。
【００２９】Ｍｇ、Ｃａ：１種または２種を合計で０．
００１〜０．０２％ これらの元素は、Ｓと化合して安定な硫化物等を形成
し、熱間加工性を改善する。この効果を発揮させるには
合計で０．００１％以上を必要とする。しかし、過剰に
添加すると逆に熱間加工性が低下するため、上限は０．
０２％とした。したがって、これら元素の含有率は０．
００１〜０．０２％、望ましくは０．００２〜０．０１
％とする。
００１〜０．０２％ これらの元素は、Ｓと化合して安定な硫化物等を形成
し、熱間加工性を改善する。この効果を発揮させるには
合計で０．００１％以上を必要とする。しかし、過剰に
添加すると逆に熱間加工性が低下するため、上限は０．
０２％とした。したがって、これら元素の含有率は０．
００１〜０．０２％、望ましくは０．００２〜０．０１
％とする。
【００３０】これらの元素は１種だけ含有させてもよ
く、また、２種複合して含有させてもよい。なお、これ
らの元素は、いずれも同様な作用効果を持っているので
２種以上同時に含有させる場合には、合計で０．００１
〜０．０２％の範囲とする必要がある。
く、また、２種複合して含有させてもよい。なお、これ
らの元素は、いずれも同様な作用効果を持っているので
２種以上同時に含有させる場合には、合計で０．００１
〜０．０２％の範囲とする必要がある。
【００３１】Ｓの固定効果を完全にするためには、単独
添加の場合も複合添加の場合も［Ｍｇ（％）＋０．８４
９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０である必要があ
る。
添加の場合も複合添加の場合も［Ｍｇ（％）＋０．８４
９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０である必要があ
る。
【００３２】２未満の場合は、Ｓの固定が不完全となり
微量のＳの粒界偏析が生じ、熱間加工性が低下する。一
方、３０を超えると前記硫化物等が凝集粗大化してγ粒
径の成長抑制が不完全となり、かつ凝集粗大化した硫化
物等自身により熱間加工性が劣化する。そのため上記指
標は２〜３０とする。
微量のＳの粒界偏析が生じ、熱間加工性が低下する。一
方、３０を超えると前記硫化物等が凝集粗大化してγ粒
径の成長抑制が不完全となり、かつ凝集粗大化した硫化
物等自身により熱間加工性が劣化する。そのため上記指
標は２〜３０とする。
【００３３】
【実施例】本実施例で用いたオーステナイト系ステンレ
ス鋼の化学組成を表１および表２に、示す。
ス鋼の化学組成を表１および表２に、示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】符号１〜３０は本発明鋼、Ａ〜Ｌは比較鋼
でる。これら４２種の組成の５０ｋｇインゴットを真空
高周波誘導炉により溶製した。各インゴットから引張試
験片を切り出した。引張試験片は直径１０ｍｍ、長さ１
３０ｍｍの丸棒試験片とし、１０００℃で高速引張試験
（歪速度１／ｓ）を実施、破断面の絞り率で熱間加工性
を評価した。
でる。これら４２種の組成の５０ｋｇインゴットを真空
高周波誘導炉により溶製した。各インゴットから引張試
験片を切り出した。引張試験片は直径１０ｍｍ、長さ１
３０ｍｍの丸棒試験片とし、１０００℃で高速引張試験
（歪速度１／ｓ）を実施、破断面の絞り率で熱間加工性
を評価した。
【００３７】前記の引張試験で６０％以上の絞り率を示
す場合には分塊圧延、熱間鍛造においてほとんど割れが
発生しないことが経験的に分かっている。このことを確
認するため、さらに各５０ｋｇインゴットから２０ｍｍ
厚の圧延試験片を切り出し、１０ｍｍ厚まで熱間圧延し
た。その結果、前記の絞り率が６０％を超える供試材で
は割れがみられなかった。そこで、熱間加工性の評価基
準として絞り率６０％以上であれば熱間加工性が良好で
あり、問題なしとした。
す場合には分塊圧延、熱間鍛造においてほとんど割れが
発生しないことが経験的に分かっている。このことを確
認するため、さらに各５０ｋｇインゴットから２０ｍｍ
厚の圧延試験片を切り出し、１０ｍｍ厚まで熱間圧延し
た。その結果、前記の絞り率が６０％を超える供試材で
は割れがみられなかった。そこで、熱間加工性の評価基
準として絞り率６０％以上であれば熱間加工性が良好で
あり、問題なしとした。
【００３８】表３に各引張試験の絞り率と、５０ｋｇイ
ンゴットから切りだした圧延試験片を２０ｍｍ厚から１
０ｍｍ厚まで熱間圧延した場合の割れ発生状況を示す。
ンゴットから切りだした圧延試験片を２０ｍｍ厚から１
０ｍｍ厚まで熱間圧延した場合の割れ発生状況を示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】図１は、上記実施例で得られたＴ値と絞り
率との関係を示す図である。図１より、Ｔ値を本発明で
規定する範囲内に制御することにより、６０％以上の良
好な絞り率が得られ、熱間加工性が向上することが分か
る。さらに、表３に示すように本発明鋼は全て６０％以
上の絞り率を示し、熱間圧延時の割れも発生せず、良好
な熱間加工性を示している。一方、比較鋼の絞り率は全
て６０％以下であり、熱間圧延時に割れも発生している
ことから、熱間加工性が不芳であることが分かる。
率との関係を示す図である。図１より、Ｔ値を本発明で
規定する範囲内に制御することにより、６０％以上の良
好な絞り率が得られ、熱間加工性が向上することが分か
る。さらに、表３に示すように本発明鋼は全て６０％以
上の絞り率を示し、熱間圧延時の割れも発生せず、良好
な熱間加工性を示している。一方、比較鋼の絞り率は全
て６０％以下であり、熱間圧延時に割れも発生している
ことから、熱間加工性が不芳であることが分かる。
【００４１】具体的に比較すると、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｇ、Ｃａを全く含有せず、Ｔ値も本発明で規定する範
囲外である比較鋼Ｅは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃａ
以外の成分が同程度である本発明鋼７の合金と比べ絞り
率が低く、熱間圧延時の割れも顕著であり熱間加工性が
不芳である。
Ｍｇ、Ｃａを全く含有せず、Ｔ値も本発明で規定する範
囲外である比較鋼Ｅは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃａ
以外の成分が同程度である本発明鋼７の合金と比べ絞り
率が低く、熱間圧延時の割れも顕著であり熱間加工性が
不芳である。
【００４２】また、Ｔ値が本発明の規定範囲内であって
もＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃａを全く含有していない
比較鋼Ａの鋼は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃａ以外の
成分が同程度であり、Ｔ値も同程度である本発明鋼１と
比較して絞り値が低く熱間加工性が不芳である。
もＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃａを全く含有していない
比較鋼Ａの鋼は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｃａ以外の
成分が同程度であり、Ｔ値も同程度である本発明鋼１と
比較して絞り値が低く熱間加工性が不芳である。
【００４３】Ｔ値が本発明で規定する範囲であっても
［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）］／Ｓ（％）または［Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃ
ａ（％）］／Ｓ（％）が、本発明で規定する範囲外であ
る比較鋼Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｋ、Ｌの鋼は成分やＴ値が同程度
であり［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６
１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）または［Ｍｇ（％）＋０．８
４９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が本発明の規定範囲内にあ
るる本発明鋼２、１９、１３、２３、１８と比較して絞
り値が低く熱間加工性が不芳である。
［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）］／Ｓ（％）または［Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃ
ａ（％）］／Ｓ（％）が、本発明で規定する範囲外であ
る比較鋼Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｋ、Ｌの鋼は成分やＴ値が同程度
であり［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６
１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）または［Ｍｇ（％）＋０．８
４９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が本発明の規定範囲内にあ
るる本発明鋼２、１９、１３、２３、１８と比較して絞
り値が低く熱間加工性が不芳である。
【００４４】また、［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ
（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）または［Ｍ
ｇ（％）＋０．８４９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が本発明
の規定範囲内であっても、Ｔ値が本発明の規定範囲外で
あるＣ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊの鋼は絞り率が６０％以下であ
り、熱間圧延時に割れが発生し、熱間加工性に劣る。
（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）または［Ｍ
ｇ（％）＋０．８４９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が本発明
の規定範囲内であっても、Ｔ値が本発明の規定範囲外で
あるＣ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊの鋼は絞り率が６０％以下であ
り、熱間圧延時に割れが発生し、熱間加工性に劣る。
【００４５】以上の比較によりＴ値を１１５０〜１３０
０に制御し、さらに［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ
（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）が４０〜６
００あるいは［Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃａ（％）］／
Ｓ（％）が２〜３０となるようにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｇ、Ｃａを添加することで熱間加工性の大幅な改善が可
能であることが分かる。
０に制御し、さらに［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ
（％）＋０．３６１Ｎｂ（％）］／Ｓ（％）が４０〜６
００あるいは［Ｍｇ（％）＋０．８４９Ｃａ（％）］／
Ｓ（％）が２〜３０となるようにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｇ、Ｃａを添加することで熱間加工性の大幅な改善が可
能であることが分かる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、低Ｍｎ含有量でありな
がら非常に良好な熱間加工性を有したオーステナイト系
ステンレス鋼が得られ、各種耐食部材等に幅広く用いる
ことができる。
がら非常に良好な熱間加工性を有したオーステナイト系
ステンレス鋼が得られ、各種耐食部材等に幅広く用いる
ことができる。
【図１】Ｔ値と絞り率との関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：
０．８％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５
〜３０％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６％以
下、Ｏ（酸素）：０．０１％以下、さらにＴｉ、Ｚｒ、
Ｎｂのうちの１種または２種以上を合計で０．０２〜
０．５％、Ｍｏ：０〜７％を含有し、下式（１）で定義
されるＴ値が１１５０〜１３００であり、かつ［Ｔｉ
（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）］／Ｓ（％）が４０〜６００であり、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650 ・・（１ ） - 【請求項２】重量％でＣ：０．０６％以下、Ｓｉ：０．
８％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：
０．００３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５〜３
０％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：０．０６％以下、Ｏ
（酸素）：０．０１％以下、さらにＭｇ、Ｃａのうちの
１種または２種を合計で０．００１〜０．０２％、Ｍ
ｏ：０〜７％を含有し、下式（１）で定義されるＴ値が
１１５０〜１３００であり、かつ［Ｍｇ（％）＋０．８
４９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０であり、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる熱間加工性に優れた
オーステナイト系ステンレス鋼。 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650 ・・（１） - 【請求項３】重量％でＣ：０．０６％以下、Ｓｉ：０．
８％以下、Ｍｎ：１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：
０．００３％以下、Ｎｉ：８〜２５％、Ｃｒ：１５〜３
０％、Ｍｏ：０〜７％、Ａｌ：０．０３％以下、Ｎ：
０．０６％以下、Ｏ（酸素）：０．０１％以下、さらに
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂのうちの１種または２種以上を合計で
０．０２〜０．５％、Ｍｇ、Ｃａのうちの１種または２
種を合計で０．００１〜０．０２％を含有し、下式
（１）で定義されるＴ値が１１５０〜１３００であり、
［Ｔｉ（％）＋０．６８３Ｚｒ（％）＋０．３６１Ｎｂ
（％）］／Ｓ（％）が４０〜６００、かつ［Ｍｇ（％）
＋０．８４９Ｃａ（％）］／Ｓ（％）が２〜３０であ
り、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる熱間加工
性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼。 T=750C(%)-10Si(%)-11Mn(%)-45Cr(%)+34Ni(%)-32Mo(%)+700N(%)+1650 ・・（１ ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239098A JPH11256283A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239098A JPH11256283A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256283A true JPH11256283A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13198766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6239098A Pending JPH11256283A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11256283A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1342807A2 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel tube and manufacturing method thereof |
| JP2004298944A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Nippon Sanso Corp | 溶接用シールドガスおよび溶接方法 |
| EP2199420A1 (en) * | 2007-10-04 | 2010-06-23 | Sumitomo Metal Industries Limited | Austenitic stainless steel |
| US8865060B2 (en) | 2007-10-04 | 2014-10-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel |
| JP2016512573A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-28 | アレバ・エヌペ | 熱間鍛造用ステンレス鋼及びこの鋼を使用する熱間鍛造の方法 |
| KR20180127489A (ko) * | 2016-04-06 | 2018-11-28 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법 |
| US11866814B2 (en) | 2007-10-04 | 2024-01-09 | Nippon Steel Corporation | Austenitic stainless steel |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP6239098A patent/JPH11256283A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1342807A2 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel tube and manufacturing method thereof |
| EP1342807A3 (en) * | 2002-03-08 | 2004-01-28 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel tube and manufacturing method thereof |
| US7014720B2 (en) | 2002-03-08 | 2006-03-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel tube excellent in steam oxidation resistance and a manufacturing method thereof |
| JP2004298944A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Nippon Sanso Corp | 溶接用シールドガスおよび溶接方法 |
| US8133431B2 (en) | 2007-10-04 | 2012-03-13 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel |
| EP2199420A4 (en) * | 2007-10-04 | 2011-12-21 | Sumitomo Metal Ind | AUSTENITIC STAINLESS STEEL |
| EP2199420A1 (en) * | 2007-10-04 | 2010-06-23 | Sumitomo Metal Industries Limited | Austenitic stainless steel |
| US8865060B2 (en) | 2007-10-04 | 2014-10-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel |
| US11866814B2 (en) | 2007-10-04 | 2024-01-09 | Nippon Steel Corporation | Austenitic stainless steel |
| JP2016512573A (ja) * | 2013-03-13 | 2016-04-28 | アレバ・エヌペ | 熱間鍛造用ステンレス鋼及びこの鋼を使用する熱間鍛造の方法 |
| KR20180127489A (ko) * | 2016-04-06 | 2018-11-28 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법 |
| EP3441496A4 (en) * | 2016-04-06 | 2019-02-13 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | AUSTENITIC STAINLESS STEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US11041232B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-06-22 | Nippon Steel Corporation | Austenitic stainless steel and production method therefor |
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