JPH1171643A - 引張り延びに優れたニッケル含有率が極めて低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
引張り延びに優れたニッケル含有率が極めて低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 引張り延びに優れたニッケル含有率が極めて
低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼。 【解決方法】 下記重量組成で炭素<0.04%、0.
4%<硅素<1.2%、2%<マンガン<4%、0.1
%<ニッケル<1%、18%<クロム<22%、0.0
5%<銅<4%、硫黄<0.03%、リン<0.1%、
0.1%<窒素<0.3%、モリブデン<3%であり、
この鋼はオーステナイトが30%〜70%である2相構
造を有し、Creq=Cr%+Mo%+1.5Si%、
Nieq=Ni%+0.33Cu%+0.5Mn%+3
0C%+30N%、Creq/Nieq=2.3〜2.
75であり、この鋼のオーステナイトの安定性は重量組
成に基づいて定義される下記のIM指数によって制御さ
れ、このIMは40〜115でなければならない:IM
=551−805(C+N)%−8.52Si%−8.
57Mn%−12.51Cr%−36Ni%−34.5
Cu%−14Mo%
低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼。 【解決方法】 下記重量組成で炭素<0.04%、0.
4%<硅素<1.2%、2%<マンガン<4%、0.1
%<ニッケル<1%、18%<クロム<22%、0.0
5%<銅<4%、硫黄<0.03%、リン<0.1%、
0.1%<窒素<0.3%、モリブデン<3%であり、
この鋼はオーステナイトが30%〜70%である2相構
造を有し、Creq=Cr%+Mo%+1.5Si%、
Nieq=Ni%+0.33Cu%+0.5Mn%+3
0C%+30N%、Creq/Nieq=2.3〜2.
75であり、この鋼のオーステナイトの安定性は重量組
成に基づいて定義される下記のIM指数によって制御さ
れ、このIMは40〜115でなければならない:IM
=551−805(C+N)%−8.52Si%−8.
57Mn%−12.51Cr%−36Ni%−34.5
Cu%−14Mo%
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は引張り延びに優れた
ニッケル含有率が極めて低いオーステノ・フェライト系
ステンレス鋼に関するものである。
ニッケル含有率が極めて低いオーステノ・フェライト系
ステンレス鋼に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼は熱処理後の冶金構造によ
っていくつかのグループに大別され、フェライト系、マ
ルテンサイト系、オーステナイト系、オーステノ・フェ
ライト系のステンレス鋼が知られている。オーステノ・
フェライト系群は一般にクロムとニッケル含有率の高い
鋼すなわちクロム及びニッケルの含有率がそれぞれ20
%、40%以上の鋼である。950〜1150℃の温度
で処理した後のこの鋼はフェライトとオーステナイトが
一般にそれぞれ30%以上の割合で構成された構造であ
る。
っていくつかのグループに大別され、フェライト系、マ
ルテンサイト系、オーステナイト系、オーステノ・フェ
ライト系のステンレス鋼が知られている。オーステノ・
フェライト系群は一般にクロムとニッケル含有率の高い
鋼すなわちクロム及びニッケルの含有率がそれぞれ20
%、40%以上の鋼である。950〜1150℃の温度
で処理した後のこの鋼はフェライトとオーステナイトが
一般にそれぞれ30%以上の割合で構成された構造であ
る。
【0003】この鋼は実用上多くの利点を有し、特に、
例えば温度1050℃で焼きなましした時の機械特性、
特に降伏応力は同じく焼きなましした状態のフェライト
系ステンレス鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼に
比べてはるかに高い。一方、この鋼の延性はフェライト
系鋼と同程度で、オーステナイト系鋼よりも低い。オー
ステノ・フェライト系鋼の他の利点は溶接特性にある。
このステンレス鋼の溶接操作後の溶融領域および熱の影
響を受けた領域の構造ではフェライトおよびオーステナ
イトの多相構造が高度に保持され(これに対してオース
テナイト系鋼では溶接部分が主としてオーステナイト系
のままである)、溶接部分の機械特性すなわち使用中に
溶接物に要求される耐機械応力特性が向上する。
例えば温度1050℃で焼きなましした時の機械特性、
特に降伏応力は同じく焼きなましした状態のフェライト
系ステンレス鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼に
比べてはるかに高い。一方、この鋼の延性はフェライト
系鋼と同程度で、オーステナイト系鋼よりも低い。オー
ステノ・フェライト系鋼の他の利点は溶接特性にある。
このステンレス鋼の溶接操作後の溶融領域および熱の影
響を受けた領域の構造ではフェライトおよびオーステナ
イトの多相構造が高度に保持され(これに対してオース
テナイト系鋼では溶接部分が主としてオーステナイト系
のままである)、溶接部分の機械特性すなわち使用中に
溶接物に要求される耐機械応力特性が向上する。
【0004】さらに、微細なオーステナイトを含むある
種のオーステノ・フェライト鋼は高温でゆっくりと成形
した時に超塑性とよばれる高い塑性を示す。しかし、こ
のオーステノ・フェライト系鋼には高コストであるとい
う欠点もある。高コストの原因としては組成中のニッケ
ル含有率が高いこと、製造が困難でり、特にクロム含有
率の高さに起因して脆いσ相が形成されるという製造上
の問題があること、鉄含有率の高いフェライトとクロム
含有率の高いフェライトとの分離によって熱間圧延後の
冷却中に鋼が脆化するなどが挙げられる。さらに、室温
での引張り伸びで測定したその延性は35%以下で、絞
り加工、鍛造または他の方法での成形が困難であり、3
00℃よりも高い温度で数時間を越える時間、鋼を使用
した場合には脆化が起こる。
種のオーステノ・フェライト鋼は高温でゆっくりと成形
した時に超塑性とよばれる高い塑性を示す。しかし、こ
のオーステノ・フェライト系鋼には高コストであるとい
う欠点もある。高コストの原因としては組成中のニッケ
ル含有率が高いこと、製造が困難でり、特にクロム含有
率の高さに起因して脆いσ相が形成されるという製造上
の問題があること、鉄含有率の高いフェライトとクロム
含有率の高いフェライトとの分離によって熱間圧延後の
冷却中に鋼が脆化するなどが挙げられる。さらに、室温
での引張り伸びで測定したその延性は35%以下で、絞
り加工、鍛造または他の方法での成形が困難であり、3
00℃よりも高い温度で数時間を越える時間、鋼を使用
した場合には脆化が起こる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、組成
中のニッケル含有率が低く、一般的性質が向上すると共
にオーステノ・フェライト系の有利な特性も有するオー
ステノ・フェライト系鋼を提供することにある。
中のニッケル含有率が低く、一般的性質が向上すると共
にオーステノ・フェライト系の有利な特性も有するオー
ステノ・フェライト系鋼を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は下記重量
組成を特徴とする引張り延びに優れたニッケル含有率が
極めて低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼にあ
る: 炭素<0.04% 0.4%<硅素<1.2% 2%<マンガン<4% 0.1%<ニッケル<1% 18%<クロム<22% 0.05%<銅<4% 硫黄<0.03% リン<0.1% 0.1%<窒素<0.3% モリブデン<3% ただし、この鋼はオーステナイトが30%〜70%であ
る2相構造を有し、 Creq=Cr%+Mo%+1.5Si% Nieq=Ni%+0.33Cu%+0.5Mn%+3
0C%+30N% Creq/Nieq=2.3〜2.75であり、この鋼
のオーステナイトの安定性は重量組成に基づいて定義さ
れる下記のIM指数によって制御され、このIMは40
〜115でなければならない: IM=551−805(C+N)%−8.52Si%−
8.57Mn%−12.51Cr%−36Ni%−3
4.5Cu%−14Mo%
組成を特徴とする引張り延びに優れたニッケル含有率が
極めて低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼にあ
る: 炭素<0.04% 0.4%<硅素<1.2% 2%<マンガン<4% 0.1%<ニッケル<1% 18%<クロム<22% 0.05%<銅<4% 硫黄<0.03% リン<0.1% 0.1%<窒素<0.3% モリブデン<3% ただし、この鋼はオーステナイトが30%〜70%であ
る2相構造を有し、 Creq=Cr%+Mo%+1.5Si% Nieq=Ni%+0.33Cu%+0.5Mn%+3
0C%+30N% Creq/Nieq=2.3〜2.75であり、この鋼
のオーステナイトの安定性は重量組成に基づいて定義さ
れる下記のIM指数によって制御され、このIMは40
〜115でなければならない: IM=551−805(C+N)%−8.52Si%−
8.57Mn%−12.51Cr%−36Ni%−3
4.5Cu%−14Mo%
【0007】本発明の他の特徴は下記の点にある: 1) 組成が下記の関係を満足する: Creq/Nieq=2.4〜2.65 2) 硫黄含有率が0.0015%以下である。 3) 鋼は重量組成中に0.010%〜0.030%の
アルミニウムを含む。 4) 鋼は重量組成中に0.0005%〜0.0020
%のカルシウムを含む。 5) 鋼は重量組成中に0.0005%〜0.0030
%のホウ素を含む。 6) 炭素含有率が0.03%以下である。 7) 窒素含有率が0.12%〜0.2%である。 8) クロム含有率が19〜21%である。 9) 硅素含有率が0.5〜1%である。 10) 銅含有率が3%以下である。 11) リン含有率が0.04%以下である。
アルミニウムを含む。 4) 鋼は重量組成中に0.0005%〜0.0020
%のカルシウムを含む。 5) 鋼は重量組成中に0.0005%〜0.0030
%のホウ素を含む。 6) 炭素含有率が0.03%以下である。 7) 窒素含有率が0.12%〜0.2%である。 8) クロム含有率が19〜21%である。 9) 硅素含有率が0.5〜1%である。 10) 銅含有率が3%以下である。 11) リン含有率が0.04%以下である。
【0008】本発明のオーステノ・フェライト系鋼は合
金元素含有率が低く、特にニッケル含有率は1%以下、
クロム含有率が22%以下である。ニッケル含有率を低
げることは経済的理由および環境保護上の理由で要求さ
れており、クロム含有率含有率を低げることで鋼の精練
が容易になり、鋼の製造及び使用中の高温での脆化を防
止できる。本発明は研究によって、オーステノ・フェラ
イト系鋼の特定の組成範囲が高い降伏応力および引張り
伸びを向上させるということを見い出したものである。
この鋼は鋳造製品、鍛造製品、熱間圧延シート、冷間圧
延シート、棒、管またはワイヤの形に加工することがで
きる。以下、図面を参照して本発明を説明するが、本発
明が下記実施例に限定されるものではない。
金元素含有率が低く、特にニッケル含有率は1%以下、
クロム含有率が22%以下である。ニッケル含有率を低
げることは経済的理由および環境保護上の理由で要求さ
れており、クロム含有率含有率を低げることで鋼の精練
が容易になり、鋼の製造及び使用中の高温での脆化を防
止できる。本発明は研究によって、オーステノ・フェラ
イト系鋼の特定の組成範囲が高い降伏応力および引張り
伸びを向上させるということを見い出したものである。
この鋼は鋳造製品、鍛造製品、熱間圧延シート、冷間圧
延シート、棒、管またはワイヤの形に加工することがで
きる。以下、図面を参照して本発明を説明するが、本発
明が下記実施例に限定されるものではない。
【0009】
【実施例】〔表1〕に示す組成の鋼を用いて各種の鋳造
品を作製した:
品を作製した:
【0010】
【表1】
【0011】〔表2〕はIM指数とCreq/Nieq
比についての鋼の特徴を示したものである。
比についての鋼の特徴を示したものである。
【0012】
【表2】
【0013】短い製造ライン(gamme courte d'elabora
tion)では鋼を1200℃で鍛造し、その後、1240
℃の高温で二次加工して例えば厚さ2.2mmの熱間圧
延ストリップを製造する。このストリップを1050℃
で処理した後、水で急冷される。いわゆる長い製造ライ
ン(gamme longue d'elaboration)では、短い製造ライ
ンでの製造が終了した後、熱間圧延されたストリップを
冷間圧延し、再び1040℃分で1分間処理した後、水
で急冷する。ここに示した鋼は鋼Dを除いて全てフェラ
イトとオーステナイトとで構成される。Dはオーステナ
イトの冷却中に生成するマルテンサイトをさらに含む。
これらの鋼の構造には炭化物や窒化物は含まれない。3
種類の鋼B、C、Fは長い製造ラインで製造した場合の
破断点伸びが40%以上であり、降伏応力は450MP
a以上であり、引張り強度は700MPa以上であるこ
とが観察されている。鋼Cは高い降伏応力と、特に高い
伸びを有する。
tion)では鋼を1200℃で鍛造し、その後、1240
℃の高温で二次加工して例えば厚さ2.2mmの熱間圧
延ストリップを製造する。このストリップを1050℃
で処理した後、水で急冷される。いわゆる長い製造ライ
ン(gamme longue d'elaboration)では、短い製造ライ
ンでの製造が終了した後、熱間圧延されたストリップを
冷間圧延し、再び1040℃分で1分間処理した後、水
で急冷する。ここに示した鋼は鋼Dを除いて全てフェラ
イトとオーステナイトとで構成される。Dはオーステナ
イトの冷却中に生成するマルテンサイトをさらに含む。
これらの鋼の構造には炭化物や窒化物は含まれない。3
種類の鋼B、C、Fは長い製造ラインで製造した場合の
破断点伸びが40%以上であり、降伏応力は450MP
a以上であり、引張り強度は700MPa以上であるこ
とが観察されている。鋼Cは高い降伏応力と、特に高い
伸びを有する。
【0014】図1に示すように、下記: IM=551−805(C+N)%−8.52Si%−
8.57Mn%−12.51Cr%−36.02Ni%
−34.52Cu%−13.96Mo% のオーステナイト安定性指数を用いることによって、こ
のIM指数が40〜115である時に、本発明のオース
テノ・フェライト系鋼組成は破断点伸びが最大値となる
ことが観察されており、このことから、本発明鋼の伸び
35%以上が定義される。〔表3〕は本発明で得られる
鋼板の特徴を示す。この表は、4種類の鋼について二次
加工の各種段階すなわち熱間圧延後の状態、短い製造ラ
インの後、長い製造ラインの後でのオーステナイト含有
率を示している。
8.57Mn%−12.51Cr%−36.02Ni%
−34.52Cu%−13.96Mo% のオーステナイト安定性指数を用いることによって、こ
のIM指数が40〜115である時に、本発明のオース
テノ・フェライト系鋼組成は破断点伸びが最大値となる
ことが観察されており、このことから、本発明鋼の伸び
35%以上が定義される。〔表3〕は本発明で得られる
鋼板の特徴を示す。この表は、4種類の鋼について二次
加工の各種段階すなわち熱間圧延後の状態、短い製造ラ
インの後、長い製造ラインの後でのオーステナイト含有
率を示している。
【0015】
【表3】
【0016】これらのオーステナイト含有率はオーステ
ノ・フェライト系鋼において望ましい30%〜70%の
範囲に含まれる。各鋼は本発明において推奨されるCr
eq/Nieq比を有する。〔表4〕は本発明の鋼Bと
C(長い製造ラインおよび短い製造ラインの両方)、本
発明の鋼EおよびF(長い製造ライン)の機械特性を示
し、本発明に含まれない鋼AおよびDの特性と比較し
た。
ノ・フェライト系鋼において望ましい30%〜70%の
範囲に含まれる。各鋼は本発明において推奨されるCr
eq/Nieq比を有する。〔表4〕は本発明の鋼Bと
C(長い製造ラインおよび短い製造ラインの両方)、本
発明の鋼EおよびF(長い製造ライン)の機械特性を示
し、本発明に含まれない鋼AおよびDの特性と比較し
た。
【0017】
【表4】
【0018】鋼B、C、FのIM指数はそれぞれ78、
81および68すなわち40〜115の範囲内にる。こ
れらは鋼は本発明に含まれない鋼A、Dと比較してたと
きに特に優れた伸びを有することが分かる。〔表5〕は
1040℃で過硬化させた鋼の引張り作用下で生じるひ
ずみ硬化マルテンサイト(martensite ecrouissage)の
形成度を示している。
81および68すなわち40〜115の範囲内にる。こ
れらは鋼は本発明に含まれない鋼A、Dと比較してたと
きに特に優れた伸びを有することが分かる。〔表5〕は
1040℃で過硬化させた鋼の引張り作用下で生じるひ
ずみ硬化マルテンサイト(martensite ecrouissage)の
形成度を示している。
【0019】
【表5】
【0020】鋼BおよびCの場合、初めのオーステナイ
トの12%および52%が引張り時にマルテンサイトに
変化して優れた延性が得られている。これに対して鋼A
ではオーステナイトが引張り時にマルテンサイトに変化
せず、鋼Dではオーステナイト変態の比率が過度すなわ
ち74%と高く、延性が不十分になる。〔表6〕〔表
7〕は各種の鋼の高温引張り特性を示している。機械特
性は、焼きなまし後の精練鋼で測定した。精練は鋼を1
200℃で鍛造して行った。その後、1100℃の温度
で30分間焼きなました。引張り試験用の試験片は、直
径8mmの円形断面を有する長さ5mmの試験片であ
る。それを1200℃〜1280℃で5分間予備加熱し
た後、2℃/秒の速度で試験温度まで冷却し、この温度
で引張試験を行った。引張試験は73mm/秒の引張速
度で行った。
トの12%および52%が引張り時にマルテンサイトに
変化して優れた延性が得られている。これに対して鋼A
ではオーステナイトが引張り時にマルテンサイトに変化
せず、鋼Dではオーステナイト変態の比率が過度すなわ
ち74%と高く、延性が不十分になる。〔表6〕〔表
7〕は各種の鋼の高温引張り特性を示している。機械特
性は、焼きなまし後の精練鋼で測定した。精練は鋼を1
200℃で鍛造して行った。その後、1100℃の温度
で30分間焼きなました。引張り試験用の試験片は、直
径8mmの円形断面を有する長さ5mmの試験片であ
る。それを1200℃〜1280℃で5分間予備加熱し
た後、2℃/秒の速度で試験温度まで冷却し、この温度
で引張試験を行った。引張試験は73mm/秒の引張速
度で行った。
【0021】
【表6】
【0022】
【表7】
【0023】高温延性は一般に低いが、組成中に15×
10−4%の硫黄を含む鋼については改良が見られる。
鋼を熱間圧延するには45%を越える断面の直径減少率
が必要であると考えられる。組成中にホウ素を含む鋼C
(低S)および鋼C(低S;B)は、1200℃で再加
熱した場合にこの特徴を示す。高温延性特性は本発明の
非常に低い硫黄含有率の存在下で達成される。35×1
0−4%の硫黄を含有する鋼Cは十分な高温延性を示さ
ない。炭素含有率は0.04%を越えてはならない。さ
もないと熱処理後の冷却時にフェライト/オーステナイ
ト境界面で炭化クロムが析出し、耐食性が損なわれる。
炭素含有率を0.03%未満にすることで最も低い冷却
速度においてこの析出を防ぐことが可能になる。硅素含
有率はスラブまたはブルームを再加熱する際の過度の酸
化を防ぐために0.4%以上でなければならない。高温
加工時の金属間脆化析出物またはシグマ相が生じるのを
防ぐために、硅素含有率は1.2%に制限される。硅素
含有率は0.5〜1%であるのが好ましい。
10−4%の硫黄を含む鋼については改良が見られる。
鋼を熱間圧延するには45%を越える断面の直径減少率
が必要であると考えられる。組成中にホウ素を含む鋼C
(低S)および鋼C(低S;B)は、1200℃で再加
熱した場合にこの特徴を示す。高温延性特性は本発明の
非常に低い硫黄含有率の存在下で達成される。35×1
0−4%の硫黄を含有する鋼Cは十分な高温延性を示さ
ない。炭素含有率は0.04%を越えてはならない。さ
もないと熱処理後の冷却時にフェライト/オーステナイ
ト境界面で炭化クロムが析出し、耐食性が損なわれる。
炭素含有率を0.03%未満にすることで最も低い冷却
速度においてこの析出を防ぐことが可能になる。硅素含
有率はスラブまたはブルームを再加熱する際の過度の酸
化を防ぐために0.4%以上でなければならない。高温
加工時の金属間脆化析出物またはシグマ相が生じるのを
防ぐために、硅素含有率は1.2%に制限される。硅素
含有率は0.5〜1%であるのが好ましい。
【0024】マンガン含有率は、製造が困難になるのを
避けるために、4%を越えてはならない。しかし、凝固
中の窒素溶解度限界を越えずに0.1%以上の窒素を導
入して鋼をオーステナイトにするためには、最低でも2
%のマンガンを含有することが必要である。ニッケル含
有率は経済的な理由および塩素媒体中での応力腐食を抑
えるために、意図的に1%に制限される。さらに、材料
からのニッケルの放出、特に河川や海への放出と皮膚と
の接触時の放出を減らす方針が国際的に打ち出されてい
る。モリブデンは腐食耐性を向上させるために任意せい
ぶんとして添加できる。その効果は約3%を越えるとほ
とんど増加せず、モリブデンはシグマ相の形成によって
脆性を増加させるので、添加には制限が必要である。
避けるために、4%を越えてはならない。しかし、凝固
中の窒素溶解度限界を越えずに0.1%以上の窒素を導
入して鋼をオーステナイトにするためには、最低でも2
%のマンガンを含有することが必要である。ニッケル含
有率は経済的な理由および塩素媒体中での応力腐食を抑
えるために、意図的に1%に制限される。さらに、材料
からのニッケルの放出、特に河川や海への放出と皮膚と
の接触時の放出を減らす方針が国際的に打ち出されてい
る。モリブデンは腐食耐性を向上させるために任意せい
ぶんとして添加できる。その効果は約3%を越えるとほ
とんど増加せず、モリブデンはシグマ相の形成によって
脆性を増加させるので、添加には制限が必要である。
【0025】銅の添加はオーステナイト含有率を増加さ
せる上で効果的である。4%以上では熱間圧延による欠
陥が見られるようになり、これは銅を豊富に含む凝固偏
析によるものである。銅の添加はさらに400℃〜60
0℃の熱処理によってフェライト相を硬化させ、使用時
には殺菌効果を示す。硫黄含有率は、高温割れを起こさ
ずに鋼を溶接可能にするために、0.030%に制限さ
れなければならない。0.0015%未満の硫黄含有率
では高温延性および熱間圧延の品質が大幅に向上する。
この低い硫黄含有率はCa、AlおよびSの含有率範囲
を達成するためにカルシウムおよびアルミニウムを制御
下に使用することで達成される。5〜30×10−4%
のホウ素含有率も高温延性を向上させる。リン含有率
は、溶接時の高温割れを防ぐために、0.1%以下、好
ましくは0.04%以下にする。
せる上で効果的である。4%以上では熱間圧延による欠
陥が見られるようになり、これは銅を豊富に含む凝固偏
析によるものである。銅の添加はさらに400℃〜60
0℃の熱処理によってフェライト相を硬化させ、使用時
には殺菌効果を示す。硫黄含有率は、高温割れを起こさ
ずに鋼を溶接可能にするために、0.030%に制限さ
れなければならない。0.0015%未満の硫黄含有率
では高温延性および熱間圧延の品質が大幅に向上する。
この低い硫黄含有率はCa、AlおよびSの含有率範囲
を達成するためにカルシウムおよびアルミニウムを制御
下に使用することで達成される。5〜30×10−4%
のホウ素含有率も高温延性を向上させる。リン含有率
は、溶接時の高温割れを防ぐために、0.1%以下、好
ましくは0.04%以下にする。
【0026】窒素含有率は鋼製造中の鋼に対する溶解性
のために0.3%に制限される。マンガン含有率が3%
以下の場合、窒素含有率は0.2%以下にするのが好ま
しい。オーステナイトの量を30%以上にするには、最
低0.1%の窒素が必要である。クロム含有率は、高温
加工中のシグマ相およびフェライト―フェライト分離に
起因する脆化を防ぐために十分低い値にする。本発明の
クロム含有率は超塑性成形に用いられる通常のオーステ
ノ・フェライトグレードとは異なり、700℃〜100
0℃という中程度の温度でシグマ脆化相を生成させるこ
となく超塑性物の成形を可能にする。優れた機械的特性
すなわち製造された鋼および溶接部における弾性限界
(降伏応力)を400MPa以上にするためには30〜
70%のオーステナイト含有率が必要である(オーステ
ナイト含有率を20%以上にして溶接部を硬質且つ強靱
にしなければならない)。これを達成するためにはCr
eq/Nieg比を2.3〜2.75、好ましくは2.
4〜2.65にする。35%以上の引張り伸びはIM指
数が40〜115である場合に達成され、本発明の鋼は
これらの条件下で優れた絞り加工(emboutissage)特性を
示す。
のために0.3%に制限される。マンガン含有率が3%
以下の場合、窒素含有率は0.2%以下にするのが好ま
しい。オーステナイトの量を30%以上にするには、最
低0.1%の窒素が必要である。クロム含有率は、高温
加工中のシグマ相およびフェライト―フェライト分離に
起因する脆化を防ぐために十分低い値にする。本発明の
クロム含有率は超塑性成形に用いられる通常のオーステ
ノ・フェライトグレードとは異なり、700℃〜100
0℃という中程度の温度でシグマ脆化相を生成させるこ
となく超塑性物の成形を可能にする。優れた機械的特性
すなわち製造された鋼および溶接部における弾性限界
(降伏応力)を400MPa以上にするためには30〜
70%のオーステナイト含有率が必要である(オーステ
ナイト含有率を20%以上にして溶接部を硬質且つ強靱
にしなければならない)。これを達成するためにはCr
eq/Nieg比を2.3〜2.75、好ましくは2.
4〜2.65にする。35%以上の引張り伸びはIM指
数が40〜115である場合に達成され、本発明の鋼は
これらの条件下で優れた絞り加工(emboutissage)特性を
示す。
【0027】本発明の鋼は成形後に溶接によって連結さ
れる部品、例えば火薬、推進剤、その他の反応性火工
品、特に自動車用エアバック装置などに使用される火薬
を収容する容器などの、成形のために高い延性を有し、
しかもベース金属および溶接部が用途において要求され
る高い弾性限界が要求される用途で利用される。本発明
鋼は圧延シートを溶接して管を製造するのに利用でき
る。この管は自動車に固定または組み込まれる機械構造
物の製造に用いられる。この管はハイドロホームとよば
れる高圧成形法で成形することができる。
れる部品、例えば火薬、推進剤、その他の反応性火工
品、特に自動車用エアバック装置などに使用される火薬
を収容する容器などの、成形のために高い延性を有し、
しかもベース金属および溶接部が用途において要求され
る高い弾性限界が要求される用途で利用される。本発明
鋼は圧延シートを溶接して管を製造するのに利用でき
る。この管は自動車に固定または組み込まれる機械構造
物の製造に用いられる。この管はハイドロホームとよば
れる高圧成形法で成形することができる。
【図1】 伸び特性のIM指数に対する依存性を示すグ
ラフ。
ラフ。
Claims (12)
- 【請求項1】 下記重量組成を特徴とする引張り延びに
優れたニッケル含有率が極めて低いオーステノ・フェラ
イト系ステンレス鋼: 炭素<0.04% 0.4%<硅素<1.2% 2%<マンガン<4% 0.1%<ニッケル<1% 18%<クロム<22% 0.05%<銅<4% 硫黄<0.03% リン<0.1% 0.1%<窒素<0.3% モリブデン<3% ただし、 この鋼はオーステナイトが30%〜70%である2相構
造を有し、 Creq=Cr%+Mo%+1.5Si% Nieq=Ni%+0.33Cu%+0.5Mn%+3
0C%+30N% Creq/Nieq=2.3〜2.75であり、 この鋼のオーステナイトの安定性は重量組成に基づいて
定義される下記のIM指数によって制御され、このIM
は40〜115でなければならない: IM=551−805(C+N)%−8.52Si%−
8.57Mn%−12.51Cr%−36Ni%−3
4.5Cu%−14Mo% - 【請求項2】 組成が下記の関係を満足する請求項1に
記載の鋼: Creq/Nieq=2.4〜2.65。 - 【請求項3】 硫黄含有率が0.0015%以下である
請求項1または2に記載の鋼。 - 【請求項4】 重量組成中に0.010%〜0.030
%のアルミニウムをさらに含む請求項1〜3のいずれか
一項に記載の鋼。 - 【請求項5】 重量組成中に0.0005%〜0.00
20%のカルシウムをさらに含む請求項1〜4のいずれ
か一項に記載の鋼。 - 【請求項6】 さらにその重量組成中に0.0005%
〜0.0030%のホウ素を含む請求項1〜5に記載の
鋼。 - 【請求項7】 炭素含有率が0.03%以下である請求
項1〜6のいずれか一項に記載の鋼。 - 【請求項8】 窒素含有率が0.12%〜0.2%であ
る請求項1〜7のいずれか一項に記載の鋼。 - 【請求項9】 クロム含有率が19〜21%である請求
項1〜8のいずれか一項に記載の鋼。 - 【請求項10】 硅素含有率が0.5〜1%である請求
項1〜9のいずれか一項に記載の鋼。 - 【請求項11】 銅含有率が3%以下である請求項1〜
10のいずれか一項に記載の鋼。 - 【請求項12】 リン含有率が0.04%以下である請
求項1〜11のいずれか一項に記載の鋼。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9708180A FR2765243B1 (fr) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Acier inoxydable austenoferritique a tres bas nickel et presentant un fort allongement en traction |
FR9708180 | 1997-06-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1171643A true JPH1171643A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=9508609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10182308A Withdrawn JPH1171643A (ja) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | 引張り延びに優れたニッケル含有率が極めて低いオーステノ・フェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (17)
Country | Link |
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EP (1) | EP0889145B1 (ja) |
JP (1) | JPH1171643A (ja) |
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AT (1) | ATE234945T1 (ja) |
AU (1) | AU738930B2 (ja) |
BR (1) | BR9802386A (ja) |
CA (1) | CA2239478C (ja) |
DE (1) | DE69812234T2 (ja) |
DK (1) | DK0889145T3 (ja) |
ES (1) | ES2193488T3 (ja) |
FR (1) | FR2765243B1 (ja) |
ID (1) | ID20517A (ja) |
PT (1) | PT889145E (ja) |
TW (1) | TW474997B (ja) |
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