JPS60165364A - 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 - Google Patents
高耐食性高耐力二相ステンレス鋼Info
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- JPS60165364A JPS60165364A JP2139084A JP2139084A JPS60165364A JP S60165364 A JPS60165364 A JP S60165364A JP 2139084 A JP2139084 A JP 2139084A JP 2139084 A JP2139084 A JP 2139084A JP S60165364 A JPS60165364 A JP S60165364A
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- Japan
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- stainless steel
- resistance
- ferrite
- corrosion
- amount
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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】
本発明は、二相ステンレス鋼、特に塩化物、炭酸ガス等
を含む腐食環境での耐応力腐食割れ性、耐孔食性などに
すぐれ、かつ高強度、高延性を有する二相ステンレス鋼
に関する。。
を含む腐食環境での耐応力腐食割れ性、耐孔食性などに
すぐれ、かつ高強度、高延性を有する二相ステンレス鋼
に関する。。
耐食材料として、5US804鋼などのオーステナイト
系ステンレス鋼、あるいは5US829J1.5C5I
8A1SC3i4A、5FSA(SteelFound
ers’ 5ociety of America )
CD −4MCu などのフェライトとオーステナイ
トの2相組織を有するステンレス鋼などがある。
系ステンレス鋼、あるいは5US829J1.5C5I
8A1SC3i4A、5FSA(SteelFound
ers’ 5ociety of America )
CD −4MCu などのフェライトとオーステナイ
トの2相組織を有するステンレス鋼などがある。
5US804鋼などのオーステナイト系ステンレス鋼は
主合金成分であるCrとNiによシすぐれた耐食性を示
すが、塩素イオン(Cl−)を含む環境下では応力腐食
割れが生じ易いという大きな欠点があり、孔食やすきま
腐食などの局部的腐食に苅する抵抗性も非常に弱い。
主合金成分であるCrとNiによシすぐれた耐食性を示
すが、塩素イオン(Cl−)を含む環境下では応力腐食
割れが生じ易いという大きな欠点があり、孔食やすきま
腐食などの局部的腐食に苅する抵抗性も非常に弱い。
一方、フェライト相とオーステナイト相の2相組織を有
するものは、一般耐食性にすぐれるほか、2相の特性が
相まって適度の強度と靭性を兼備し、かつ比較的良好な
溶接性を有することから、近年各種化学工業プラント、
海水機器材料等として広く使用されている。しかしなが
ら、これらの利料も、苛酷な腐食環境下、就中塩素イオ
ンの増加、炭酸ガスや硫化水素ガスの存在下では、耐孔
食性、耐すきま腐食性などが不足し、しばしば腐食損傷
を引起すことが知られており、また応力腐食割れや硫化
物腐食割れに対する抵抗性も十分でなく、早期に破壊に
到る例も少くない。例えば、石油・天然がヌ油井におい
ては、エネルギー確保のため、より劣悪な環境での採掘
を余儀なくされておシ、ことに井戸の深度が深くなるに
つれ、塩素イオン、炭酸がヌ、硫化水素ガス等の腐食因
子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、まだ油井を回復
するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入することも行
なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。従来の材料で
は、このような使用環境に耐え得ず、構造材料としての
安定性や十分な耐用命数は保証し難い。
するものは、一般耐食性にすぐれるほか、2相の特性が
相まって適度の強度と靭性を兼備し、かつ比較的良好な
溶接性を有することから、近年各種化学工業プラント、
海水機器材料等として広く使用されている。しかしなが
ら、これらの利料も、苛酷な腐食環境下、就中塩素イオ
ンの増加、炭酸ガスや硫化水素ガスの存在下では、耐孔
食性、耐すきま腐食性などが不足し、しばしば腐食損傷
を引起すことが知られており、また応力腐食割れや硫化
物腐食割れに対する抵抗性も十分でなく、早期に破壊に
到る例も少くない。例えば、石油・天然がヌ油井におい
ては、エネルギー確保のため、より劣悪な環境での採掘
を余儀なくされておシ、ことに井戸の深度が深くなるに
つれ、塩素イオン、炭酸がヌ、硫化水素ガス等の腐食因
子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、まだ油井を回復
するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入することも行
なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。従来の材料で
は、このような使用環境に耐え得ず、構造材料としての
安定性や十分な耐用命数は保証し難い。
本発明は上記に鑑みてなされたものであシ、高温・高圧
(例えば、300°0.6000 psi)における腐
食環境、とくに塩化物、炭酸ガス、あるいは硫化水素ガ
スを含む環境下で、耐孔食性、耐応力腐食割れ性、耐硫
化水素割れ性等にすぐれ、かつ高強度、高延性を有する
フエライトーオーステナイト二相ステンレス鋼を提供す
る。
(例えば、300°0.6000 psi)における腐
食環境、とくに塩化物、炭酸ガス、あるいは硫化水素ガ
スを含む環境下で、耐孔食性、耐応力腐食割れ性、耐硫
化水素割れ性等にすぐれ、かつ高強度、高延性を有する
フエライトーオーステナイト二相ステンレス鋼を提供す
る。
本発明の二相ステンレス鋼は、c:o、os%以下、S
i : 0.2〜2.Q%、Mn : 0.2〜2.0
%、Cr:19.0%以上、 24.0%未満、Ni:
4.0〜io、o%、Mo 1.0〜5.0%、Cu
O15〜3.0チ、Co 0.2〜4.0%、残部実質
的にFeからなり(成分組成を示す係は、重量%)、か
つ金属組織におけるδ−フェライト相は面積率で30〜
70チを占める。
i : 0.2〜2.Q%、Mn : 0.2〜2.0
%、Cr:19.0%以上、 24.0%未満、Ni:
4.0〜io、o%、Mo 1.0〜5.0%、Cu
O15〜3.0チ、Co 0.2〜4.0%、残部実質
的にFeからなり(成分組成を示す係は、重量%)、か
つ金属組織におけるδ−フェライト相は面積率で30〜
70チを占める。
本発明鋼の成分限定理出は次のとおりである。
c:o、os%以下
Cはオーステナイト生成元素であり、かつ強度の向上に
著効を有するが、含有量が多すぎると、クロム炭化物が
析呂し易くなり、炭化物近傍におけるCr濃度が減少す
る結果、孔食、すきま腐食、粒界腐食等の局部腐食に対
する抵抗性が低下し、かつ耐応力腐食割れ性の劣化をみ
る。このため、0.08%を上限とする。
著効を有するが、含有量が多すぎると、クロム炭化物が
析呂し易くなり、炭化物近傍におけるCr濃度が減少す
る結果、孔食、すきま腐食、粒界腐食等の局部腐食に対
する抵抗性が低下し、かつ耐応力腐食割れ性の劣化をみ
る。このため、0.08%を上限とする。
Si:0.2〜2.0係
Slは溶鋼の脱酸および鋳造性確保のだめ、少くとも0
.2チを必要とする。しかし、多量の含有は靭性を悪く
し、かつ溶接性をも損うので、2.0係を上限とする。
.2チを必要とする。しかし、多量の含有は靭性を悪く
し、かつ溶接性をも損うので、2.0係を上限とする。
Mn : 0.2〜2.0%
Mnは通常の脱酸・脱硫過程で、0.2%程度含有され
るもので、また鋼素地のオーステナイト相の安定化に有
効な元素である。このための含有量は2%までで十分で
あり、それをこえる必要はない。よって、02〜2.0
チとする。
るもので、また鋼素地のオーステナイト相の安定化に有
効な元素である。このための含有量は2%までで十分で
あり、それをこえる必要はない。よって、02〜2.0
チとする。
Cr:19.0%以上、24.0%未満Crは耐食性、
特に耐粒界腐食性の改善に著効を有するとともに、耐応
力腐食割れ性の向上に寄与する。また、Crはフェライ
ト生成元素であシ、2相組織におけるフェライト相の形
成により強度を高める。本発明鋼では後記Ni量との相
関々係で、19.0%以上のCrを含有しないと、所要
のフェライト量(面積率で30%以上)を確保しがたい
。よって、耐食性とフェライト量の点から、Cr量の下
限を19.0係とする。
特に耐粒界腐食性の改善に著効を有するとともに、耐応
力腐食割れ性の向上に寄与する。また、Crはフェライ
ト生成元素であシ、2相組織におけるフェライト相の形
成により強度を高める。本発明鋼では後記Ni量との相
関々係で、19.0%以上のCrを含有しないと、所要
のフェライト量(面積率で30%以上)を確保しがたい
。よって、耐食性とフェライト量の点から、Cr量の下
限を19.0係とする。
一方、Cr量があまシ多くなると、鋼の靭性の著しい低
下を生じ、かつ鋳造時に硬脆なσ相が生成する。更に、
Ni量との相関々係からフェライト量が7096を越え
、2相組織におけるオーステナイト相とのバランスを失
し、耐食性、就中孔食、すきま腐食に対する抵抗性を損
う。このため、Cr量は24,0チ未満とする。
下を生じ、かつ鋳造時に硬脆なσ相が生成する。更に、
Ni量との相関々係からフェライト量が7096を越え
、2相組織におけるオーステナイト相とのバランスを失
し、耐食性、就中孔食、すきま腐食に対する抵抗性を損
う。このため、Cr量は24,0チ未満とする。
Ni:4.0〜10.0%
Niはオーステナイト相を安定化する元素であり、鋼の
靭性の向上をもたらす。捷た、耐食性の点からも必要な
元素である。含有量が4.0q6に満たないと、これら
の効果が不足する。前記Cr量との関係から、フェライ
ト量を70係以下にするだめにも4.0%以上の含有を
必要とする。
靭性の向上をもたらす。捷た、耐食性の点からも必要な
元素である。含有量が4.0q6に満たないと、これら
の効果が不足する。前記Cr量との関係から、フェライ
ト量を70係以下にするだめにも4.0%以上の含有を
必要とする。
しかし、Niを多量に加えても、含有量の割に耐食性、
機械的性質の向上効果は少く経済的に不利であるばかり
か、二相組織におけるオーステナイト相が過剰になって
二相の量的バランスを失う。
機械的性質の向上効果は少く経済的に不利であるばかり
か、二相組織におけるオーステナイト相が過剰になって
二相の量的バランスを失う。
従って、Ni量は10.0q6を上限とする。なお、後
記CoもNiと同じくオーメチナイト生成元素であるの
で、coのオーステナイト生成の寄与を考慮してフェラ
イト量の下限(30%)を確保するためにも、Ni量は
10.0%をこえないことを要する。
記CoもNiと同じくオーメチナイト生成元素であるの
で、coのオーステナイト生成の寄与を考慮してフェラ
イト量の下限(30%)を確保するためにも、Ni量は
10.0%をこえないことを要する。
Mo : 1.0〜5.Oq6
Moはステンレス鋼の耐食性の改善に大きな効果を有す
る。ことに、孔食、すきま腐食抵抗性の改善に著効を奏
する。1.0係以上において、非酸化性酸に対する耐食
性、また塩化物を含む溶液中での孔食、粒界腐食および
応力腐食割れに対する抵抗性の顕著な向上をみる。しか
し、多量に加えると、耐食性の改善効果は飽和し、かつ
σ相の析出による鋳造時の脆化が著しくなるので、5.
0係を上限とする。
る。ことに、孔食、すきま腐食抵抗性の改善に著効を奏
する。1.0係以上において、非酸化性酸に対する耐食
性、また塩化物を含む溶液中での孔食、粒界腐食および
応力腐食割れに対する抵抗性の顕著な向上をみる。しか
し、多量に加えると、耐食性の改善効果は飽和し、かつ
σ相の析出による鋳造時の脆化が著しくなるので、5.
0係を上限とする。
Cu : 0.5〜3.0%
Cuは低濃度の塩素イオンを含む?境中での耐食性、こ
とに耐応力腐食割れ性を高めるとともに、オーステナイ
ト相を固溶強化する。これらの効果を十分なものとする
ために、少くとも0.5チの含有を必要とするが、あま
り多くなると、金属間化合物の生成に伴い靭性の低下を
惹起するので、3Dチを上限とする。
とに耐応力腐食割れ性を高めるとともに、オーステナイ
ト相を固溶強化する。これらの効果を十分なものとする
ために、少くとも0.5チの含有を必要とするが、あま
り多くなると、金属間化合物の生成に伴い靭性の低下を
惹起するので、3Dチを上限とする。
Co : 0.2〜4.0%
Coは本発明鋼を最も強く特徴づける元素である。CO
はNiと同じく置換型オーステナイト生成元素であるが
、Niの場合は、その添加により0.2%耐力の低下傾
向がみられるのに対し、C。
はNiと同じく置換型オーステナイト生成元素であるが
、Niの場合は、その添加により0.2%耐力の低下傾
向がみられるのに対し、C。
の添加は、それとは逆に0.2%耐力の向上をもたらす
ことが判明した。前記のように厳しい腐食環境下で、こ
れに耐える腐食抵抗とともに、高い機械的強度を備えた
2相ヌテンレヌ鋼が強く要望されているが、COを従来
のFe−Cr−Niベースのステンレス鋼に添加するこ
とによりこの要望を満たす十分な機械的性質を保証する
ことができる。
ことが判明した。前記のように厳しい腐食環境下で、こ
れに耐える腐食抵抗とともに、高い機械的強度を備えた
2相ヌテンレヌ鋼が強く要望されているが、COを従来
のFe−Cr−Niベースのステンレス鋼に添加するこ
とによりこの要望を満たす十分な機械的性質を保証する
ことができる。
また、2相ヌテンレス鋼へのCoの添加により、塩素イ
オンを含む環境、例えば、海水中での耐食性が著しく高
められることが明らかになった。更に、Coは、基地に
固溶したま\、析出物の凝集を抑制する作用が認められ
、従って、従来の2相ステンレス鋼の大きな問題点であ
ったσ相脆性、475°C脆性、とくに溶接部熱影響部
でのこれら析出物による脆性の緩和に大きく寄与する。
オンを含む環境、例えば、海水中での耐食性が著しく高
められることが明らかになった。更に、Coは、基地に
固溶したま\、析出物の凝集を抑制する作用が認められ
、従って、従来の2相ステンレス鋼の大きな問題点であ
ったσ相脆性、475°C脆性、とくに溶接部熱影響部
でのこれら析出物による脆性の緩和に大きく寄与する。
なお、CoはNiと同じくオーステナイト生成元素であ
るから、本発明に規定するフェライト量(30〜70%
)を確保するためには、Coの添加によるオーステナイ
ト相の増量を考慮してNi量を低減することができる。
るから、本発明に規定するフェライト量(30〜70%
)を確保するためには、Coの添加によるオーステナイ
ト相の増量を考慮してNi量を低減することができる。
上記諸効果を発揮させるためのCO含有量は少くとも0
.2%を必要とする。含有量の増加に従ってその効果は
増大するが、4.0%までの添加により機械的性質、耐
食性、ミクロ組織等の十分な改善効果が得られるので、
それをこえて添加する必要はない。COは高価な元素で
あり、それ以上の添加はコスト的に不利である。よって
、0.2〜4.0%とする。
.2%を必要とする。含有量の増加に従ってその効果は
増大するが、4.0%までの添加により機械的性質、耐
食性、ミクロ組織等の十分な改善効果が得られるので、
それをこえて添加する必要はない。COは高価な元素で
あり、それ以上の添加はコスト的に不利である。よって
、0.2〜4.0%とする。
本発明鋼は上記各合金元素を含有し、残部は不可避的に
混入する不純物を除き、実質的にFeからなる。
混入する不純物を除き、実質的にFeからなる。
次に、本発明鋼の組織について説明すると、本発明鋼は
、δ−フェライト量が面積率で80〜70チを占めるフ
ェライト−オーステナイト2相組織を有することを特徴
とする。第4図にその組織の例を示す。この2相の量的
バランスによって、強度と靭性との調和のとれた機械的
性質が確保されるのであり、フェライト量が30%に満
たないと、強度が不足し、一方70%をこえると、延性
、靭性の低下が著しくなる。
、δ−フェライト量が面積率で80〜70チを占めるフ
ェライト−オーステナイト2相組織を有することを特徴
とする。第4図にその組織の例を示す。この2相の量的
バランスによって、強度と靭性との調和のとれた機械的
性質が確保されるのであり、フェライト量が30%に満
たないと、強度が不足し、一方70%をこえると、延性
、靭性の低下が著しくなる。
また、2相組織におけるフェライト量は耐食性とも密接
に関連する。すなわち、腐食環境、特に塩素イオンを含
む環境下での応力腐食割れに対する抵抗性は、フェライ
ト量30%以上において顕著な向上をみる。逆に硫化水
素(H2S)を含む環境下では、フェライト量が70%
を越えると、フェライト相の硫化物応力腐食割れに対す
る感受性が増大するとともに、フェライト相の選択的な
孔食、すきま腐食等を引起し易くなる。従って、耐食性
の面からもフェライト量は30〜70%に規定される。
に関連する。すなわち、腐食環境、特に塩素イオンを含
む環境下での応力腐食割れに対する抵抗性は、フェライ
ト量30%以上において顕著な向上をみる。逆に硫化水
素(H2S)を含む環境下では、フェライト量が70%
を越えると、フェライト相の硫化物応力腐食割れに対す
る感受性が増大するとともに、フェライト相の選択的な
孔食、すきま腐食等を引起し易くなる。従って、耐食性
の面からもフェライト量は30〜70%に規定される。
この2相組織における量的バランスは各合金成分につい
ての前記規定の範囲内で成分組成を調整することにより
達成される。
ての前記規定の範囲内で成分組成を調整することにより
達成される。
なお、本発明鋼は鋳造後、常法に従い溶体化処理が施こ
される。その熱処理は、例えば温度1000〜1200
°Cに加熱保持したのち、急冷(例えば水冷)すること
により達成される。
される。その熱処理は、例えば温度1000〜1200
°Cに加熱保持したのち、急冷(例えば水冷)すること
により達成される。
実施例
第1表に示す成分組成およびフェライト量を有する供試
鋼について機械的性質測定、溶接試験および各種耐食試
験を行った。
鋼について機械的性質測定、溶接試験および各種耐食試
験を行った。
調香2〜4.6.7は本発明例、調香1.5および8〜
13は比較例である。比較例のうち、調香10.11は
各々JIS G3459 5US829JIおよび5U
S816、調香12はJISG5121 SC8,14
Aであり、調香13は5FSA CD−4MCuである
。
13は比較例である。比較例のうち、調香10.11は
各々JIS G3459 5US829JIおよび5U
S816、調香12はJISG5121 SC8,14
Aであり、調香13は5FSA CD−4MCuである
。
調香1〜9および12.13は金型遠心鋳造管(外径i
asmm、長さ600市)を供試材とし、調香10.1
1は市販品を使用した。なお、各供試材はすべて1io
o’aで肉厚25朋当シ1時間保持したのち水冷する熱
処理を施した。
asmm、長さ600市)を供試材とし、調香10.1
1は市販品を使用した。なお、各供試材はすべて1io
o’aで肉厚25朋当シ1時間保持したのち水冷する熱
処理を施した。
(A)機械的性質
(1)第2表に常温引張性質、硬度およびシャルピー衝
撃試験による吸収エネルギーを示す。
撃試験による吸収エネルギーを示す。
本発明例の調香2〜7の機械的性質ことに0.2チ耐力
は、比較例の調香1(CO以外の成分組成およびフェラ
イト量は本発明規定の範囲内にある)のそれに比しすぐ
れている。その上昇の度合いは、フェライト量をはM5
0%の一定とした場合、約2 Icg、/mm2 /
1 % Coに和尚する比例的関係にあることが認めら
れる。この機械的性質の向上は二相ステンレス鋼におけ
るCo添加の顕著な効果を示すものである。
は、比較例の調香1(CO以外の成分組成およびフェラ
イト量は本発明規定の範囲内にある)のそれに比しすぐ
れている。その上昇の度合いは、フェライト量をはM5
0%の一定とした場合、約2 Icg、/mm2 /
1 % Coに和尚する比例的関係にあることが認めら
れる。この機械的性質の向上は二相ステンレス鋼におけ
るCo添加の顕著な効果を示すものである。
調香8.9はフェライト量が本発明の規定、範囲(30
〜70%)から逸脱する例であり、フェライト量の不足
する調香8(フェライト量27襲)は0.2%耐力が4
7.9kg/mm2と低く、一方フエライト量が過剰(
77%)の調香9では衝撃吸収エネルギーが11.9&
、g・mと本発明例のそれに劣っている。このことから
二相ステンレス鋼におけるフェライト量も機械的性質に
影響する大きな因子であり、強度面からは30襲以上で
あることを要し、靭性確保の点から7091が上限とさ
れる。また後記のようにフェライト量が多すぎると、時
効後の靭性の低下が著しくなるので、この点からも本発
明鋼における7エライト量の上限は70%に定められる
。・ (2)熱時効後の靭性 第3表および第1図に、475 ’Oでの熱時効を受け
た場合のシャルピー衝撃試験(2mmVノツチ。
〜70%)から逸脱する例であり、フェライト量の不足
する調香8(フェライト量27襲)は0.2%耐力が4
7.9kg/mm2と低く、一方フエライト量が過剰(
77%)の調香9では衝撃吸収エネルギーが11.9&
、g・mと本発明例のそれに劣っている。このことから
二相ステンレス鋼におけるフェライト量も機械的性質に
影響する大きな因子であり、強度面からは30襲以上で
あることを要し、靭性確保の点から7091が上限とさ
れる。また後記のようにフェライト量が多すぎると、時
効後の靭性の低下が著しくなるので、この点からも本発
明鋼における7エライト量の上限は70%に定められる
。・ (2)熱時効後の靭性 第3表および第1図に、475 ’Oでの熱時効を受け
た場合のシャルピー衝撃試験(2mmVノツチ。
0“C)による吸収エネルギー(Icg・fn)を示す
。
。
まず、本発明例の調香3は、従来の二相鋼である5US
329J1(調香10)に比し、475°C・1000
時間時効後の靭性の低下が極めて少い。
329J1(調香10)に比し、475°C・1000
時間時効後の靭性の低下が極めて少い。
すなわち、本発明鋼では、従来の二相ステンレス鋼の最
大の弱点である475°C脆性が著しく改善されている
。
大の弱点である475°C脆性が著しく改善されている
。
寸だ、本発明例の調香3とCoを含捷ない比較例の調香
1とを対比すると、調香1の475°C・1000時間
時効後の衝撃吸収エネルギーが5US329J1(調香
10)のそれとほぼ同じ割合で低下していることから、
Coは475°C脆性を改1艮する極めて有効な元素で
あることがわかる。
1とを対比すると、調香1の475°C・1000時間
時効後の衝撃吸収エネルギーが5US329J1(調香
10)のそれとほぼ同じ割合で低下していることから、
Coは475°C脆性を改1艮する極めて有効な元素で
あることがわかる。
なお、フェライト量が過剰の調香9(77%)は靭性の
低下が著しい。フェライト相の存在は耐応力腐食割れ性
の点から有利であるが、靭性面からみると、構造材判等
としての安全性確保を考慮した上限値が定められるべき
であり、本発明鋼では70チが上限とされる。
低下が著しい。フェライト相の存在は耐応力腐食割れ性
の点から有利であるが、靭性面からみると、構造材判等
としての安全性確保を考慮した上限値が定められるべき
であり、本発明鋼では70チが上限とされる。
〔B〕溶接性
本発明例の調香2〜4.6.7について、開先角度20
°、ルート厚さ1.6朋の開先形状を準備し、初層およ
び第2層目をTIG溶接、第3層目から最終層までを被
覆アーク溶接により突合せ溶接を行い、溶接後非破壊検
査および溶接部切断面の液体浸透検査の結果、割れ等の
欠陥は皆無で、溶接性が良好であり、配管材料として問
題は全くないことが確認された。
°、ルート厚さ1.6朋の開先形状を準備し、初層およ
び第2層目をTIG溶接、第3層目から最終層までを被
覆アーク溶接により突合せ溶接を行い、溶接後非破壊検
査および溶接部切断面の液体浸透検査の結果、割れ等の
欠陥は皆無で、溶接性が良好であり、配管材料として問
題は全くないことが確認された。
(CJ耐食性
(1)試験1(孔食試験)
ASTM G48 A法に規定されている塩化第2鉄(
FeCda )溶液による孔食試験(TotalImm
ersion Ferric Chloride Te
5t )を行い第4表に示す結果を得だ。本発明例(調
香2.3.4.6.7)は従来材である5US829J
1(調香10)、5US816(調香11)および5C
5i4A(調香12)、CD−4MCu(鋼13)に比
し格段にすぐれた耐孔食性を示し、ことに調香3〜7に
到っては腐食減量は全く認められない。捷だ、Coを含
まない調香1との比較から明らかなように、Coの耐孔
食性改善に対する寄与は顕著であり、本発明におけるC
o添加の意義を如実に示すものである。壕だ、発明例4
と比較例5とから、Co量は4%までで十分であシ、そ
れをこえても耐孔食性は向上しない。
FeCda )溶液による孔食試験(TotalImm
ersion Ferric Chloride Te
5t )を行い第4表に示す結果を得だ。本発明例(調
香2.3.4.6.7)は従来材である5US829J
1(調香10)、5US816(調香11)および5C
5i4A(調香12)、CD−4MCu(鋼13)に比
し格段にすぐれた耐孔食性を示し、ことに調香3〜7に
到っては腐食減量は全く認められない。捷だ、Coを含
まない調香1との比較から明らかなように、Coの耐孔
食性改善に対する寄与は顕著であり、本発明におけるC
o添加の意義を如実に示すものである。壕だ、発明例4
と比較例5とから、Co量は4%までで十分であシ、そ
れをこえても耐孔食性は向上しない。
(2)試験2(隙間腐食試験)
ASTM G48 B法に規定されている塩化第2鉄溶
液による隙間腐食試験(Ferric Chl−ori
de Crevice Te5t )を行い、第4表に
示す結果を得た。本発明鋼(調香2〜4.6.7)は、
従来月である5US329J1(調香10)、5US1
16(調香11)および5C5I4A(調香12)、C
D−4MCu(調香13)に比し格段にすぐれた耐隙間
腐食性を示している。
液による隙間腐食試験(Ferric Chl−ori
de Crevice Te5t )を行い、第4表に
示す結果を得た。本発明鋼(調香2〜4.6.7)は、
従来月である5US329J1(調香10)、5US1
16(調香11)および5C5I4A(調香12)、C
D−4MCu(調香13)に比し格段にすぐれた耐隙間
腐食性を示している。
また、調香1との比較から明らかなように耐隙間腐食特
性の改善に対するCo添加効果は顕著であり、これによ
り腐食減量は約115〜1/6に低減することが認めら
れる。
性の改善に対するCo添加効果は顕著であり、これによ
り腐食減量は約115〜1/6に低減することが認めら
れる。
更に、調香8.9の結果をみると、フェライト量も耐隙
間腐食特性に影響を与える因子であり、この点からも本
発明鋼のフェライト量の適当な範囲は30〜70チに規
定されることが認められる。
間腐食特性に影響を与える因子であり、この点からも本
発明鋼のフェライト量の適当な範囲は30〜70チに規
定されることが認められる。
まだ発明例4と比較例5の結果から、Co量は最高4チ
で十分であり、それをこえて加えても耐隙間腐食性は向
上しない。
で十分であり、それをこえて加えても耐隙間腐食性は向
上しない。
(3)耐応力腐食割れ性
沸騰42チ塩化マグネシウム(MgCl2) 溶液中で
の定負荷法による応力腐食割れ試験結果を第2図に示す
。
の定負荷法による応力腐食割れ試験結果を第2図に示す
。
本発明例(調香3)は従来材である5US829Jl(
調香10)、5US816(調香11)、CD−4MC
u(調香13)に比し格段にすぐれた耐応力腐食割れ特
性を有することがわかる。例えば、3Qkg/mm2の
負荷応力に対して5US329Jlの破断時間は約2時
間であるのに対し、本発明例である調香3のそれは約1
0時間と5倍の向上を示している。
調香10)、5US816(調香11)、CD−4MC
u(調香13)に比し格段にすぐれた耐応力腐食割れ特
性を有することがわかる。例えば、3Qkg/mm2の
負荷応力に対して5US329Jlの破断時間は約2時
間であるのに対し、本発明例である調香3のそれは約1
0時間と5倍の向上を示している。
本発明鋼におけるCoの添加効果は調香1と調香3とを
比較することにより間隙となる。フェライトiがはソ同
一のレベル(調香1.3のいずれも約50係)の場合に
Coを添加することにより耐応力腐食割れ性が向上する
ことがわかる。従って、本発明鋼はCI−の存在する環
境下で耐応力腐食割れ性を要求される用途に好適である
。
比較することにより間隙となる。フェライトiがはソ同
一のレベル(調香1.3のいずれも約50係)の場合に
Coを添加することにより耐応力腐食割れ性が向上する
ことがわかる。従って、本発明鋼はCI−の存在する環
境下で耐応力腐食割れ性を要求される用途に好適である
。
フェライト量の影響をみると、フェライト量が27%と
低い調香8の耐応力腐食割れ性は、5US329J1(
調香10)、CD−4MCu(調香13)のそれと同程
度にすき)い。耐応力腐食割れ性を確保するだめのフェ
ライト量は少くとも80%であることが必要である。一
方、フェライト量が77チと高い調香9は本発明例の調
香3に勝る耐応力腐食割れ性を示すが、その反面前記の
ように靭性および時効後の延性に劣るので、フェライト
量の上限は70%に規定される。
低い調香8の耐応力腐食割れ性は、5US329J1(
調香10)、CD−4MCu(調香13)のそれと同程
度にすき)い。耐応力腐食割れ性を確保するだめのフェ
ライト量は少くとも80%であることが必要である。一
方、フェライト量が77チと高い調香9は本発明例の調
香3に勝る耐応力腐食割れ性を示すが、その反面前記の
ように靭性および時効後の延性に劣るので、フェライト
量の上限は70%に規定される。
(4)腐食疲労強度
第3図に、人工海水中での小野式回転曲げ疲労試験結果
を示す(試験機回転数800Orpm)。
を示す(試験機回転数800Orpm)。
人工海水は米国海軍により規定される方法に従って調製
した。
した。
本発明例である調香3は従来のニ和合金であるCD−4
MCu (調香13)およびオーステナイト系ステンレ
ス鋼である5US816(調香11)に比し海水中での
疲労強度がすぐれている。特に 4 X 107サイク
ルでの調香10の腐食疲労強度が約221c9/mm2
であるのに対し、本発明例のそれは約27.5 kg/
mm2と、約5.5 kg/mm2高い値に示す。
MCu (調香13)およびオーステナイト系ステンレ
ス鋼である5US816(調香11)に比し海水中での
疲労強度がすぐれている。特に 4 X 107サイク
ルでの調香10の腐食疲労強度が約221c9/mm2
であるのに対し、本発明例のそれは約27.5 kg/
mm2と、約5.5 kg/mm2高い値に示す。
また、Co以外の成分組成並びにフェライト量が本発明
の規定範囲内にある調香1の腐食疲労強度はCD−4M
Cu(調香13)とはy同程度の水準にとどまっている
。このことは、CI−を含む環境下での二相合金の腐食
疲労強度改善に苅しC。
の規定範囲内にある調香1の腐食疲労強度はCD−4M
Cu(調香13)とはy同程度の水準にとどまっている
。このことは、CI−を含む環境下での二相合金の腐食
疲労強度改善に苅しC。
の添加が極めて有効なことを示すもので、本発明鋼の最
大の特徴の1つである。
大の特徴の1つである。
第3表
第 4 表
以上のように、本発明の二相ヌテンレヌ鋼は、従来のF
e −Cr −Niヘーヌの二相ヌテンレス鋼に比し、
苛酷な使用条件、とくに塩素イオン、硫化水素、炭酸ガ
スなどの腐食因子を多量に含む環境での一般耐食性はも
とより、応力腐食割れ、孔食、すきま腐食などに対する
抵抗性が強く、かつ強度、延性などの機械的性質にすぐ
れる。従って、例えば石油、天然ガスの油井、その他耐
食性と機械的性質が要求される用途において従来材にま
さる耐久性、安定性をもたらす。
e −Cr −Niヘーヌの二相ヌテンレス鋼に比し、
苛酷な使用条件、とくに塩素イオン、硫化水素、炭酸ガ
スなどの腐食因子を多量に含む環境での一般耐食性はも
とより、応力腐食割れ、孔食、すきま腐食などに対する
抵抗性が強く、かつ強度、延性などの機械的性質にすぐ
れる。従って、例えば石油、天然ガスの油井、その他耐
食性と機械的性質が要求される用途において従来材にま
さる耐久性、安定性をもたらす。
第1図は時効時間とシャルピー衝撃吸収エネルギーの関
係を示すグラフ、第2図は耐応力腐食割れ特性を示すグ
ラフ、第3図は回転曲げ疲労試験における腐食疲労強度
を示すグラフ、第4図は本発明鋼の金属組織を示す図面
代用顕微鏡写真である。 代理人 弁理士 宮崎新へ部 時効時間(Hr) m竹片間(Hrs) 手続補正書 昭和60年 4月26日 1、事件の表示 昭和59年 特 許 願 第□21390号2、発明の
名称 高耐食性高耐カ二相ステンレス鋼3、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象 8、補正の内容 (J)明細書の「発明の詳細な説明」の欄(1)第9真
下4行に「第4図」とあるを1第3図」に訂正。 (2)第11真下5行の行頭にI”(1) Jとあるを
削除。 (3)第13頁1行〜第14頁2行に[(2)熱時効後
の靭性・・上限とされる。」とあるを削除。 (4)第14真下4行に「第4表」とあるを「第3表」
に訂正。 (5)第15頁12行に「第4表−とあるを「第3表」
に訂正。 (6) 第16頁11〜12行に「第2図」とあるを「
第1図」に訂正。 (7)第17真下2行に「第3図」とあるを「第2図」
に訂正。 (8)第21頁1行の「第3表」および同頁の表を削除
。 (9)第22頁1行に「第4表」とあるを「第3表」に
訂正。 (II)明細書の「図面の簡単な説明」の欄(1) 第
23頁12〜13行に「第1図は・・・グラフ、」とあ
るを削除。 (2)第23頁13行に「第2図」とあるを「第1図」
に、同頁14行に「第3図」とあるを「第2図」に、お
よび同頁15行に「第4図」とあるを「第3図」にそれ
ぞれ訂正。 (III)図面 別紙のとおり (第1図を削除し、第2図を第1図に、第3図を第2図
に、および第4図を第3図にそれぞれ朱書のとおり訂正
)。 (以 上)
係を示すグラフ、第2図は耐応力腐食割れ特性を示すグ
ラフ、第3図は回転曲げ疲労試験における腐食疲労強度
を示すグラフ、第4図は本発明鋼の金属組織を示す図面
代用顕微鏡写真である。 代理人 弁理士 宮崎新へ部 時効時間(Hr) m竹片間(Hrs) 手続補正書 昭和60年 4月26日 1、事件の表示 昭和59年 特 許 願 第□21390号2、発明の
名称 高耐食性高耐カ二相ステンレス鋼3、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象 8、補正の内容 (J)明細書の「発明の詳細な説明」の欄(1)第9真
下4行に「第4図」とあるを1第3図」に訂正。 (2)第11真下5行の行頭にI”(1) Jとあるを
削除。 (3)第13頁1行〜第14頁2行に[(2)熱時効後
の靭性・・上限とされる。」とあるを削除。 (4)第14真下4行に「第4表」とあるを「第3表」
に訂正。 (5)第15頁12行に「第4表−とあるを「第3表」
に訂正。 (6) 第16頁11〜12行に「第2図」とあるを「
第1図」に訂正。 (7)第17真下2行に「第3図」とあるを「第2図」
に訂正。 (8)第21頁1行の「第3表」および同頁の表を削除
。 (9)第22頁1行に「第4表」とあるを「第3表」に
訂正。 (II)明細書の「図面の簡単な説明」の欄(1) 第
23頁12〜13行に「第1図は・・・グラフ、」とあ
るを削除。 (2)第23頁13行に「第2図」とあるを「第1図」
に、同頁14行に「第3図」とあるを「第2図」に、お
よび同頁15行に「第4図」とあるを「第3図」にそれ
ぞれ訂正。 (III)図面 別紙のとおり (第1図を削除し、第2図を第1図に、第3図を第2図
に、および第4図を第3図にそれぞれ朱書のとおり訂正
)。 (以 上)
Claims (1)
- (i) c : o、o s%以下、Si:0.2〜2
.0チ、Mn : 0.2〜2.0%、Cr:19.0
%以上、24.0チ未満、Ni : 4.0〜10.O
q6、MO:1.0〜5.0%、Cu : 0.5〜8
.0 %、CO:0.2〜4.0チ、残部実質的にFe
からなり、かつ金属組織におけるδ−フェライト相の面
積率が30〜70%である高耐食性高耐カ二相ステンレ
ス鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2139084A JPS60165364A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2139084A JPS60165364A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60165364A true JPS60165364A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12053739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2139084A Pending JPS60165364A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60165364A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997012072A1 (fr) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Structures en acier soude presentant une excellente resistance a la corrosion |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP2139084A patent/JPS60165364A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997012072A1 (fr) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Structures en acier soude presentant une excellente resistance a la corrosion |
US6129999A (en) * | 1995-09-27 | 2000-10-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | High-strength welded steel structures having excellent corrosion resistance |
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