JPH0112829B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0112829B2
JPH0112829B2 JP56033537A JP3353781A JPH0112829B2 JP H0112829 B2 JPH0112829 B2 JP H0112829B2 JP 56033537 A JP56033537 A JP 56033537A JP 3353781 A JP3353781 A JP 3353781A JP H0112829 B2 JPH0112829 B2 JP H0112829B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sodium polysulfide
stainless steel
corrosion resistance
molybdenum
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56033537A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57149458A (en
Inventor
Minoru Yanagida
Makoto Saito
Susumu Isobe
Tomio Kono
Kenzo Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP3353781A priority Critical patent/JPS57149458A/ja
Publication of JPS57149458A publication Critical patent/JPS57149458A/ja
Publication of JPH0112829B2 publication Critical patent/JPH0112829B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は溶融多硫化ナトリウム用としての耐食
材料に係り、特にナトリウム―硫黄電池における
陽極活物質を収容する容器(電槽)などに好適に
用いられ得る耐食性に優れたステンレス鋼に関す
るものである。 近年、電力貯蔵システム用、電気自動車用など
として各種の二次電池が検討されてきているが、
なかでもナトリウム―硫黄(Na―S)電池は高
エネルギー密度で、充電効率にも優れており、し
かも資源的に豊富で、安価な、Na,Sを用いる
ものであるところから、極めて有望な電池と考え
られている。そして、このNa―S電池は、一般
に固体電解質にナトリウムイオンの電導性が大き
いβ―アルミナを使用している一方、陰極活物質
として溶融ナトリウム、陽極活物質として溶融硫
黄と多硫化ナトリウムを使用し、200〜400℃の高
温で作動させるようにしている。 ところで、このようなNa―S電池の開発及び
実用化上における問題点は、陰極活物質としての
溶融ナトリウムを収容する固体電解質(β―アル
ミナ)チユーブの大型化及び安定化と、該β―ア
ルミナチユーブの外側に同心的に配される金属陽
極容器(電槽)の陽極活物質;多硫化ナトリウム
(Na2S3〜5)による高温下での腐食とされている。
そして、前者の固体電解質の問題に関しては最近
ほぼその解決の見通しが得られ、実用化上の障害
を取り除き得ることとなつたが、後者の陽極材料
の腐食の問題は、高温度下において溶融している
陽極活物質、特に多硫化ナトリウムの強い腐食性
の故に、解決が困難で、その実用的な解決策が見
い出されていないのが実状である。 尤も、実験室的な規模においては、前記陽極材
料として、ステンレス鋼からなる電槽の内側に純
モリブデン板を内張りしたものが用いられている
が、それには純モリブデンが極めて高価であると
ころに実用上のネツクがあり、また純モリブデン
の内張りされていない電槽底部などには依然とし
て腐食の問題が内在している他、純モリブデンの
溶接が難しく、それ故パイプなどへの加工が困難
であるのであり、加て溶接部分も弱いという問題
も内在しているのである。 ここにおいて、本発明者らは、かかる事情に鑑
み、300℃、更には400℃にも達する高温度下に溶
融している多硫化ナトリウム(或は溶融硫黄の共
存下)に対する耐食性について種々検討した結
果、従来から実験室的規模においてその耐食性が
認められている純モリブデンと同等あるいはそれ
以上の耐食効果を有し、しかも純モリブデンより
遥かに安価で、実用的なステンレス鋼を見い出
し、本発明を完成するに至つたのである。 すなわち、本発明は、重量で、(a)17.5〜40%の
クロムと、(b)15〜40%のニツケルと、(c)0.2%ま
での炭素と、(d)2.0%までのケイ素と、(e)5.0%ま
でのマンガンと、(f)それぞれ0.1〜10%のモリブ
デン、アルミニウム及びチタンのうちの1種また
は2種以上の元素とを含み、且つ残余が実質的に
鉄からなることを特徴とするものであつて、この
ような組成のステンレス鋼材料を用いることによ
り、高温下において溶融している多硫化ナトリウ
ム(溶融硫黄が共存している場合も含む)に対し
て著しく優れた耐食性能を発揮し得たのであり、
また純モリブデンに比して著しく安価と為し得た
のである。 また、かかる本発明に従う耐食材料は、基本的
にはステンレス鋼の範疇に入り、特にオーステナ
イト系ステンレス鋼として好適に用いられるもの
であるため、従来の純モリブデン内張り電槽の如
き構成を採る必要は全くなく、該材料からそのま
まNa―S電池の電槽を製作することが出来るこ
ととなつたのである。 なお、本発明では、前記(a),(b),(c),(d),(e),
(f)からなる合金配合成分に加えて、更に(g)4.0%
を越えない量の銅を、残余の鉄に配合せしめるこ
とにより、前記溶融多硫化ナトリウムに対する耐
食性能が更に相乗的に向上せしめられることとな
り、より一層望ましい耐食材料が得られるのであ
る。 かくの如き本発明に従う耐食材料において、鉄
に配せしめられるクロムは、ステンレス鋼の基本
構成元素であり、鉄をベースとする材料に充分な
耐食性能を与えるには、材料中に少なくとも17.5
%(重量基準、以下同じ)の割合で存在せしめる
ことが必要である。しかし、40%を越える余りに
も多量の配合は得られる材料の熱間加工性などを
悪化せしめ、望ましくないので、クロム配合量は
40%以下に止めなければならない。 そして、かかるクロムと共に含有せしめられる
ニツケルも、ステンレス鋼の基本構成元素であつ
て、クロム同様に、目的とする充分な耐食性能を
付与するために、15%以上の高割合で含有せしめ
られることとなる。なお、40%を越える余りにも
多量のニツケルの配合は、材料の他の性能を低下
せしめることとなるので、避けなければならな
い。 また、モリブデンとアルミニウムとチタンの単
独あるいは複合添加により、溶融多硫化ナトリウ
ムに対する耐食性が高められる。かかる耐食性向
上効果は、少なくとも0.1%以上のモリブデン、
アルミニウム、またはチタンをそれぞれ配合せし
めることによつて発揮され、そしてその配合量を
増すに従つて増大せしめられ得るが、それらの10
%を越える割合の配合は材料の熱間加工性を悪化
せしめるので、それらの余りにも多量の配合は避
けなければならない。材料の良好な熱間加工性を
維持するためには、、モリブデン、アルミニウム、
またはチタンの配合量は10%以下に止めるべきで
ある。 さらに、炭素、ケイ素及びマンガンは、材料の
製鋼工程において必然的に導入され、得られる鋼
材料に機械的強度などの望ましい物理的諸性質を
付与する。しかし、炭素は、材料の耐食性を高く
保つ上において、その含有量が0.2%以下となる
ように、含有せしめる必要があり、これによつて
加工性も良好となるのである。また、ケイ素は、
鋼の脱酸素工程において脱酸剤として加えられ、
得られる鋼材料の耐酸化性などを高める効果を有
するが、多量に存在すると、耐食性を悪化せし
め、また靭性や熱間加工性を阻害するので、2%
以下の含有量に止めなければならない。更に、マ
ンガンは、通常上記ケイ素と同様に脱酸剤として
加えられることによつて導入されるものである
他、硫黄と化合してMnSを生成せしめることに
よつて材料の熱間脆性が生ずるのを防ぐ作用を為
す。しかし、多量に含有せしめても、その含有量
に応じて効果を向上せしめ得ず、反つて他の物理
的諸性能を悪化せしめるので、マンガンの含有量
は5%以下に止める必要がある。 更に加えて、上記クロム;ニツケル;モリブデ
ン、チタン、アルミニウムの少なくとも1種;炭
素;ケイ素;マンガンと共に、鉄に配合せしめら
れて、得られる材料により一層の耐食性能を付与
する銅は、4.0%を越えない割合で用いられる必
要があり、かかる範囲内での使用において材料の
熱間加工性を低下せしめることなく相剰的に耐食
性能の向上に寄与する。 このような成分組成において、溶融多硫化ナト
リウムに対する耐食性に著しく優れた材料に、特
にオーステナイト組織のステンレス鋼が有利に得
られるのであるが、より熱間加工性を高めたい場
合、例えば大型ビレツトを用いて製品圧延を行な
う場合などには、ジルコニウム、バナジウム、ニ
オブ、タンタル、カルシウム、マグネシウム、タ
ングステン、稀土類元素(イツトリウム,ランタ
ン,セリウムなど)、ハフニウム,ホウ素からな
る群より選ばれた1種または2種以上の元素を、
合計量で3.0%を越えない量で添加してもよい。 なお、その他、以上に挙げた元素に加え、更に
加工性の改良などのための公知の元素を、本発明
の効果に悪影響をもたらさない限度において、添
加せしめることは何等差支えない。 そして、これら合金配合成分は、目的とする耐
食材料の要求性能などに応じて上記規制範囲内の
配合量が適宜決定され、残余の鉄に配合せしめら
れて、通常の製鋼手法に従つてステンレス鋼材料
とされるのであるが、該ステンレス鋼は一般にオ
ーステナイト組織のものとして所定の用途、例え
ば前述したNa―S電池の電槽材料に用いられる
こととなる。 また、かくして得られる本発明に従うステンレ
ス鋼材料は、前述の如く、従来では全く検討が為
されていなかつた、腐食性の高い、高温下の溶融
多硫化ナトリウム(或は溶融硫黄共存下)に対し
て格別顕著な耐食性能を有するものであつて、特
にかかる溶融多硫化ナトリウムと溶融硫黄が共存
するNa―S電池における陽極活物質を収容する
電槽(容器)材料として、換言すれば陽極金属材
料として好適に用いられ得るものであるが、その
他溶融多硫化ナトリウムが取り扱われる分野にお
いてそれに対する耐食材料として好適に用いられ
得ることは言うまでもないところである。 以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に明
らかにするが、本発明がかかる実施例の記載によ
つて何等の制約をも受けるものでないことは言う
までもないところである。 実施例 第1表に示す成分組成(残部は鉄)を有する、
Ni/Cr/Mo/Al/Ti/C/Si/Mn系ステンレ
ス鋼塊をそれぞれ鋳造した後、5mm厚の熱間圧延
せしめ、ついで所定の熱処理を施すことにより、
本発明に従う各種のオーステナイト系ステンレス
鋼からなる供試材(No.1〜10)を得た。一方、比
較のために、純モリブデンまたは従来のステンレ
ス鋼からなる各種の比較供試材(No.11〜14)を作
製した。 また、第2表に示す成分組成(残部は鉄)を有
する、Ni/Cr/Mo/Al/Ti/Cu/C/Si/Mn
系の本発明に従うオーステナイト系ステンレス鋼
からなる供試材(No.15〜18)を、上記と同様な方
法によつて得た。 ついで、これら供試材より、巾10mm、長さ30
mm、厚さ3〜4mmの試験片を機械加工によつてそ
れぞれ作製し、多硫化ナトリウム腐食試験を行な
つた。試験方法としては、所定の試験片を多硫化
ナトリウム(Na2〜S3〜5)と共に反応管(ガラス
製)に収容せしめ、ついで該反応管内を減圧下に
維持しつつ(脱気しつつ)、加熱炉にて約350℃に
加熱せしめることにより、かかる多硫化ナトリウ
ムを溶融せしめ、その溶融物中に各試験片が浸漬
された状態下において、所定時間の間、加熱保持
する方法が採用された。そして、所定時間の間、
350℃に加熱保持された後、反応管から試験片が
取り出されて該試験片の腐食減量が求められ、次
いでその腐食減量から当該試験片の年間の厚さ減
少量(mm/Y)を換算して求められ、その結果が
第3表に示されている。 第3表の結果より明らかなように、本発明に従
う合金組成のステンレス鋼からなる試験片(No.1
〜10,15〜18)は、通常のステンレス鋼からなる
それ(No.12〜14)に比して、溶融多硫化ナトリウ
ムに対する耐食性能において著しく優れているこ
とは勿論、純モリブデンからなる試験片(No.11)
と比べても、それと同等乃至はそれ以上の耐食性
能を示すことが認められた。
【表】
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶融多硫化ナトリウムに対する耐食性に優れ
    たステンレス鋼にして、重量で、17.5〜40%のク
    ロムと、15〜40%のニツケルと、0.2%までの炭
    素と、2.0%までのケイ素と、5.0%までのマンガ
    ンと、それぞれ0.1〜10%のモリブデン、アルミ
    ニウム及びチタンのうちの1種または2種以上の
    元素とを含み、且つ残余が実質的に鉄からなるこ
    とを特徴とする耐溶融多硫化ナトリウム材料。 2 溶融多硫化ナトリウムに対する耐食性に優れ
    たステンレス鋼にして、重量で、17.5〜40%のク
    ロムと、15〜40%のニツケルと、0.2%までの炭
    素と、2.0%までのケイ素と、5.0%までのマンガ
    ンと、それぞれ0.1〜10%のモリブデン、アルミ
    ニウム及びチタンのうちの1種または2種以上の
    元素とを含み、且つジルコニウム、バナジウム、
    ニオブ、タンタル、カルシウム、マグネシウム、
    タングステン、稀土類元素、ハフニウムおよびホ
    ウ素からなる群より選ばれた1種または2種以上
    の元素を、合計量で3.0重量%を越えない量で更
    に含む、残余が実質的に鉄からなることを特徴と
    する耐溶融多硫化ナトリウム材料。 3 溶融多硫化ナトリウムに対する耐食性に優れ
    たステンレス鋼にして、重量で、17.5〜40%のク
    ロムと、15〜40%のニツケルと、0.2%までの炭
    素と、2.0%までのケイ素と、5.0%までのマンガ
    ンと、4.0%までの銅と、それぞれ0.1〜10%のモ
    リブデン、アルミニウム及びチタンのうちの1種
    または2種以上の元素とを含み、且つ残余が実質
    的に鉄からなることを特徴とする耐溶融多硫化ナ
    トリウム材料。 4 溶融多硫化ナトリウムに対する耐食性に優れ
    たステンレス鋼にして、重量で、17.5〜40%のク
    ロムと、15〜40%のニツケルと、0.2%までの炭
    素と、2.0%までのケイ素と、5.0%までのマンガ
    ンと、4.0%までの銅と、それぞれ0.1〜10%のモ
    リブデン、アルミニウム及びチタンのうちの1種
    または2種以上の元素とを含み、且つジルコニウ
    ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、カルシウ
    ム、マグネシウム、タングステン、稀土類元素、
    ハフニウムおよびホウ素からなる群より選ばれた
    1種または2種以上の元素を、合計量で3.0重量
    %を越えない量で更に含む、残余が実質的に鉄か
    らなることを特徴とする耐溶融多硫化ナトリウム
    材料。
JP3353781A 1981-03-09 1981-03-09 Corrosion-resistant material Granted JPS57149458A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3353781A JPS57149458A (en) 1981-03-09 1981-03-09 Corrosion-resistant material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3353781A JPS57149458A (en) 1981-03-09 1981-03-09 Corrosion-resistant material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57149458A JPS57149458A (en) 1982-09-16
JPH0112829B2 true JPH0112829B2 (ja) 1989-03-02

Family

ID=12389308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3353781A Granted JPS57149458A (en) 1981-03-09 1981-03-09 Corrosion-resistant material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57149458A (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE451466B (sv) * 1983-06-10 1987-10-12 Sandvik Ab Anvendning av en austenitisk manganlegerad krom-nickel-jernlegering i sulfiderande miljo vid hog temperatur
JPS6046343A (ja) * 1983-08-23 1985-03-13 Daido Steel Co Ltd 排気バルブ用合金
JPS60230966A (ja) * 1984-04-27 1985-11-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 塩化物の存在する高温乾食環境用鋼
CA1263041A (en) * 1984-11-13 1989-11-21 William Lawrence Mankins Nickel-chromium-molybdenum alloy
JPS61179835A (ja) * 1985-01-10 1986-08-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 高温強度の優れた耐食性オーステナイト鋼
JPH0772317B2 (ja) * 1985-11-26 1995-08-02 株式会社東芝 ガラス溶融炉用電極合金
JPH01100239A (ja) * 1987-10-13 1989-04-18 Daido Steel Co Ltd 高硬度耐食合金
US5873950A (en) * 1996-06-13 1999-02-23 Inco Alloys International, Inc. Strengthenable ethylene pyrolysis alloy

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56261A (en) * 1979-06-12 1981-01-06 Nippon Stainless Steel Co Ltd Austenitic stainless steel of low recrystallization temperature and excellent corrosion resistance

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57149458A (en) 1982-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3890143A (en) Welded constructions of stainless steels
EP0016225B2 (en) Use of an austenitic steel in oxidizing conditions at high temperature
CA1066922A (en) Heat-resistant allow for welded structures
US3254991A (en) Steel alloy and method of making same
US6641780B2 (en) Ferritic stainless steel having high temperature creep resistance
KR101821170B1 (ko) 비용-효과적인 페라이트계 스테인리스강
JPH0112829B2 (ja)
US4385933A (en) Highly heat resistant austenitic iron-nickel-chromium alloys which are resistant to neutron induced swelling and corrosion by liquid sodium
US4230489A (en) Alloys of Fe, Cr, Si, Y and Al
JP4261647B2 (ja) セルフシールド溶接用フラックスコアードワイヤ
EP1382696B1 (en) Ni-Cr-Mo-Cu alloys resistant to sulfuric acid and wet process phosphoric acid
US3914506A (en) Welding material for austenitic stainless steels
JPS5919984B2 (ja) 溶融多硫化ナトリウム用耐食材料
JP5120799B2 (ja) 固体高分子型形燃料電池のセパレータとそれに用いるステンレス鋼の製造方法
JPS62287051A (ja) 耐粒界腐食性並びに耐粒界応力腐食割れ性の優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼
US4808371A (en) Exterior protective member made of austenitic stainless steel for a sheathing heater element
EP4365326A1 (en) Submerged arc welding method
WO1997006286A1 (fr) Aciers inoxydables particulierement utiles pour l'absorption de neutrons thermiques
JPH05320701A (ja) 耐食材料
JP3433435B2 (ja) 耐溶融炭酸塩腐食性に優れたステンレス鋼
JPH1025531A (ja) ナトリウム−硫黄電池のCo基合金製正極容器材
JP3211661B2 (ja) ナトリウム−硫黄電池のNi基合金製正極容器材
US6110422A (en) Ductile nickel-iron-chromium alloy
US4252561A (en) Chromium-alloyed steel which is corrosion resistant to caustic alkaline solution
JPS6037183B2 (ja) 耐食性にすぐれた高力オ−ステナイトステンレス鋼