JPH02115349A - 耐食性に優れた超高強度複合鋼板 - Google Patents
耐食性に優れた超高強度複合鋼板Info
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- JPH02115349A JPH02115349A JP26712588A JP26712588A JPH02115349A JP H02115349 A JPH02115349 A JP H02115349A JP 26712588 A JP26712588 A JP 26712588A JP 26712588 A JP26712588 A JP 26712588A JP H02115349 A JPH02115349 A JP H02115349A
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Landscapes
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は耐環境性、特に耐食性に優れた超高強度複合鋼
板に関するものである。
板に関するものである。
〈従来の技術〉
超高強度鋼板は強度が高いが、耐環境性が低いことが知
られており、特に高い強度を有するマルエージング鋼は
、水素脆化感受性が高く水素起因の遅れ破壊を生じやす
いという問題がある。
られており、特に高い強度を有するマルエージング鋼は
、水素脆化感受性が高く水素起因の遅れ破壊を生じやす
いという問題がある。
この対策として、鋼板表面にNiメツキを施すことによ
り遅れ破壊を抑制する方法が開発されている0例えば日
本金属学会誌、第50巻(1986)、第4号、第38
4〜390頁には、Niメッキ厚が大きくなるとともに
遅れ破壊感受性が鈍くなることが示されている。
り遅れ破壊を抑制する方法が開発されている0例えば日
本金属学会誌、第50巻(1986)、第4号、第38
4〜390頁には、Niメッキ厚が大きくなるとともに
遅れ破壊感受性が鈍くなることが示されている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、上記のNiメツキ法は複雑な形状のものにも処
理が可能であるという有利さはあるが、メッキ厚が大き
くなると、コストが加速度的に高くなりかつマルエージ
ング鋼中に侵入する水素も多くなる欠点があり、また、
メッキ厚を均一にすることが難しくなる。さらに脱水素
処理を工程上採用できない場合、この方法ではかえって
マルエージング鋼の水素による遅れ破壊を助長すること
になる。
理が可能であるという有利さはあるが、メッキ厚が大き
くなると、コストが加速度的に高くなりかつマルエージ
ング鋼中に侵入する水素も多くなる欠点があり、また、
メッキ厚を均一にすることが難しくなる。さらに脱水素
処理を工程上採用できない場合、この方法ではかえって
マルエージング鋼の水素による遅れ破壊を助長すること
になる。
また、Ni は水酸化アルカリ液、非酸化性酸液に対し
ては優れた耐食性を示すが、硝酸やH,Sにより浸食さ
れるため、大気中のNOx、 SOx濃度の高い地域に
おいては、Niの被覆では十分な耐用性を確保できない
という欠点を有している。
ては優れた耐食性を示すが、硝酸やH,Sにより浸食さ
れるため、大気中のNOx、 SOx濃度の高い地域に
おいては、Niの被覆では十分な耐用性を確保できない
という欠点を有している。
本発明はこのような問題を解消した超高強度鋼板を提供
することを目的とする。
することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者らは、耐食性を向上する対策として耐食性を有
する金属を表面に被覆する、いわゆるクラッド法を用い
、マルエージング鋼を母材とし、酸化性酸に対する耐食
性が優れたオーステナイ)・ステンレス鋼を合わせ材と
したクラツド鋼板の製造方法を種々検討した。
する金属を表面に被覆する、いわゆるクラッド法を用い
、マルエージング鋼を母材とし、酸化性酸に対する耐食
性が優れたオーステナイ)・ステンレス鋼を合わせ材と
したクラツド鋼板の製造方法を種々検討した。
その結果、通常成分のオーステナイト鋼にマルエージン
グ鋼の熱処理を施すと、結晶粒界に炭化物が析出し耐食
性を著しく低下させること、およびオーステナイトステ
ンレス鋼からマルエージング鋼に炭素が拡散しマルエー
ジング鋼の靭性を低下させることがわかった。
グ鋼の熱処理を施すと、結晶粒界に炭化物が析出し耐食
性を著しく低下させること、およびオーステナイトステ
ンレス鋼からマルエージング鋼に炭素が拡散しマルエー
ジング鋼の靭性を低下させることがわかった。
また、マルエージング鋼の母材にオーステナイトステン
)/ス鋼の合わせ材を溶接し、1150〜1300゛C
に加熱後、熱間圧延により接着しクラツド鋼板とするの
が好ましいが、しかし、熱間圧延のため1150〜13
00“C程度に加熱すると、オーステナイト鋼はδ相が
析出して、耐食性、熱間加工性を低下させることがある
。
)/ス鋼の合わせ材を溶接し、1150〜1300゛C
に加熱後、熱間圧延により接着しクラツド鋼板とするの
が好ましいが、しかし、熱間圧延のため1150〜13
00“C程度に加熱すると、オーステナイト鋼はδ相が
析出して、耐食性、熱間加工性を低下させることがある
。
そこで、Ni、Cr、C,Nの適正成分範囲を種々検討
した結果、図1に示す斜線部分の成分が、本発明鋼の製
造条件下でδ相を抑制するための適正範囲であることが
わかった。
した結果、図1に示す斜線部分の成分が、本発明鋼の製
造条件下でδ相を抑制するための適正範囲であることが
わかった。
すなわち、下式を満足する範囲が適正範囲である。
(Cr+Mo)%−0.75X (Ni+15X (C
+ N) 1≦10−・−(1) 本発明は、上記の2点に基づいて完成したちのである。
+ N) 1≦10−・−(1) 本発明は、上記の2点に基づいて完成したちのである。
すなわち、第1の発明は重量%で、
C:0.01%以下、 Si : :0%以下Mn :
2.0%以下、 Cr : 17.0〜19.0%N
i : 9.5〜14%、 N:01%以下を含有し、
さらに Ti : 0.02〜0.5%、Nb : 0.02〜
0.5%の111以上を含有し、かつ (Cr+Mo)%−0.75[N4%+15(C+N)
%)≦10を満足し、残部が実質的にFeであるオ
ーステナイトステンレス鋼板を合わせ材とし、マルエー
ジング型超高強度鋼を母材とする耐食性に優れた超高強
度複合鋼板であり、 また、第2の発明は重量%で、 C:0.01%以下、 Si : :0%以下Mn :
2.0%以下、 Cr : 17.0〜19.0%N
i : 9.5〜14%、 Mo : 0.2〜3.0
%N:0.01%以下 を含有し、さらに Ti : 0.02〜0.5%、Nb : 0.02〜
0.5%の111以上を含有し、かつ (Cr+Mo)%−0.75(N4%+15(C+N)
%)≦10を満足し、残部が実質的にFeであるオース
テナイトステンレス鋼板を合わせ材とし、マルエージン
グ型超高強度鋼を母材とする耐食性に優れた超高強度複
合鋼板である。
2.0%以下、 Cr : 17.0〜19.0%N
i : 9.5〜14%、 N:01%以下を含有し、
さらに Ti : 0.02〜0.5%、Nb : 0.02〜
0.5%の111以上を含有し、かつ (Cr+Mo)%−0.75[N4%+15(C+N)
%)≦10を満足し、残部が実質的にFeであるオ
ーステナイトステンレス鋼板を合わせ材とし、マルエー
ジング型超高強度鋼を母材とする耐食性に優れた超高強
度複合鋼板であり、 また、第2の発明は重量%で、 C:0.01%以下、 Si : :0%以下Mn :
2.0%以下、 Cr : 17.0〜19.0%N
i : 9.5〜14%、 Mo : 0.2〜3.0
%N:0.01%以下 を含有し、さらに Ti : 0.02〜0.5%、Nb : 0.02〜
0.5%の111以上を含有し、かつ (Cr+Mo)%−0.75(N4%+15(C+N)
%)≦10を満足し、残部が実質的にFeであるオース
テナイトステンレス鋼板を合わせ材とし、マルエージン
グ型超高強度鋼を母材とする耐食性に優れた超高強度複
合鋼板である。
以下に、本発明の超高強度複合鋼板における成分限定理
由を説明する。ここで成分組成は全てTIX量%である
。
由を説明する。ここで成分組成は全てTIX量%である
。
先ず、合わせ材であるオーステナイトステンレス鋼の成
分限定理由について説明する。
分限定理由について説明する。
C:0.01%以下、 N :0.01%以下C,
Nは熱処理(マルエージング鋼の熱処理範囲)時、炭化
物あるいは窒化物として析出する。
Nは熱処理(マルエージング鋼の熱処理範囲)時、炭化
物あるいは窒化物として析出する。
またクラッド界面をとおして、オーステナイトステンレ
ス鋼側のC,Nがマルエージ鋼側へ拡散しマルエージン
グ鋼の靭性を低下させる。そのため、C,Nは0.01
%以下とした。
ス鋼側のC,Nがマルエージ鋼側へ拡散しマルエージン
グ鋼の靭性を低下させる。そのため、C,Nは0.01
%以下とした。
Si : :0%以下
Si は有効な脱酸剤であり、また、強度を増加させる
が靭性を減少させるため、1%以下とした。
が靭性を減少させるため、1%以下とした。
Mn : 2.0%以下
Mnは脱酸剤としての作用とともにδ(オーステナイト
)相の安定化作用が強いが、多量添加すると靭性が劣化
するため2.0%以下とした。
)相の安定化作用が強いが、多量添加すると靭性が劣化
するため2.0%以下とした。
Cr : 17〜19%
C「は良好な耐食性を得るための必須成分であり、17
%以上必要である。しかし、Cr1Jが多くなると耐食
性および熱間加工性を阻害するδ相が生成するため上限
を19%とした。
%以上必要である。しかし、Cr1Jが多くなると耐食
性および熱間加工性を阻害するδ相が生成するため上限
を19%とした。
Ni :9.5〜14%
N1・はオーステナイト相を安定に保つために、9.5
%以上必要であるが、多く添加すると経済性を損うため
に上限を14%とした。
%以上必要であるが、多く添加すると経済性を損うため
に上限を14%とした。
Mo : 0.2〜3.0%
Moは耐食性を向上させる元素であり本発明ではC,N
量を低く制限しているため、0.2%以上の添加で有効
となる。しかし、3.0%を越えて添加すると熱間加工
性が著しく低下する。したがって本発明鋼に添加する場
合は0.2〜3.0%の範囲がよい。
量を低く制限しているため、0.2%以上の添加で有効
となる。しかし、3.0%を越えて添加すると熱間加工
性が著しく低下する。したがって本発明鋼に添加する場
合は0.2〜3.0%の範囲がよい。
Ti : 0.02〜0.5% Nb : 0.02〜
0.5%Ti及び/又はNbはオーステナイトステンレ
ス鋼のCを固定し、耐食性を向上させるとともに、母材
(マルエージング鋼)へのCの拡散を抑制するために、
これらのうちの1種以上を0.02%以上添加するが、
多量では熱間加工性を低下させるため、0.5%を上限
とした。
0.5%Ti及び/又はNbはオーステナイトステンレ
ス鋼のCを固定し、耐食性を向上させるとともに、母材
(マルエージング鋼)へのCの拡散を抑制するために、
これらのうちの1種以上を0.02%以上添加するが、
多量では熱間加工性を低下させるため、0.5%を上限
とした。
ところが、上記成分範囲であっても、タラノド鋼板とす
るための熱間圧延に際し、1150〜1300’C程度
の加熱時にδ相が析出する場合があり、耐食性、熱間加
工性を低下させることがある・そこで・δ相の析出を防
ぐために、C,N、Cr、Niは第1図に示した結果か
ら、次の(1)式を満足する必要がある。すなわち、 (Cr +Mo)%−0.75X (Ni%+15(C
+N)%)≦10・・−・−(1) なお、上記の成分以外の残部は不可避的不純物を含むF
eである。
るための熱間圧延に際し、1150〜1300’C程度
の加熱時にδ相が析出する場合があり、耐食性、熱間加
工性を低下させることがある・そこで・δ相の析出を防
ぐために、C,N、Cr、Niは第1図に示した結果か
ら、次の(1)式を満足する必要がある。すなわち、 (Cr +Mo)%−0.75X (Ni%+15(C
+N)%)≦10・・−・−(1) なお、上記の成分以外の残部は不可避的不純物を含むF
eである。
次に母材となるマルエージング鋼の好ましい成分系につ
いて述べる。
いて述べる。
C,Nは炭化物が析出して靭性が低下することを回避す
るために、ともに0.01%以下であることが必要であ
る。
るために、ともに0.01%以下であることが必要であ
る。
Pは靭性および溶接性を低下させるため0.02%以下
が好ましい。
が好ましい。
Sは靭性を低下させるため0.01%以下にすることが
好ましい。
好ましい。
Ni はTi、Aj!と金属間化合物を生成するのに必
要な元素であり、13%以上添加することが必要である
。しかし、Niが25%より多くなると、オーステナイ
ト相が安定化して固溶化処理後、室温まで冷却しても一
部がマルテンサイト変態せず、残留オーステナイトが存
在する組織となる。この組織の綱では、時効処理しても
十分な強度を得られない、したがってNi は25%以
下であることが好ましい。
要な元素であり、13%以上添加することが必要である
。しかし、Niが25%より多くなると、オーステナイ
ト相が安定化して固溶化処理後、室温まで冷却しても一
部がマルテンサイト変態せず、残留オーステナイトが存
在する組織となる。この組織の綱では、時効処理しても
十分な強度を得られない、したがってNi は25%以
下であることが好ましい。
TiはNi と金属間化合物N1zTiを生成するのに
必要な元素であり、0.1%より少ないと高強度化の効
果がないため0.1%以上添加することが好ましい。
必要な元素であり、0.1%より少ないと高強度化の効
果がないため0.1%以上添加することが好ましい。
AlはNiと金属間化合物NiAl!、を生成するのに
必要な元素であり0.05%より少ないと高強度化効果
が小さいため、0.05%以上添加することが好ましい
、しかし多量のAlの添加は鋼の熱間加工性を低下させ
るので、工業的規模での製造性を考慮すると2%以下に
することが好ましい。同様に多量のTiの添加は鋼の熱
間加工性を低下させるので、4%以下にすることが好ま
しい。
必要な元素であり0.05%より少ないと高強度化効果
が小さいため、0.05%以上添加することが好ましい
、しかし多量のAlの添加は鋼の熱間加工性を低下させ
るので、工業的規模での製造性を考慮すると2%以下に
することが好ましい。同様に多量のTiの添加は鋼の熱
間加工性を低下させるので、4%以下にすることが好ま
しい。
Go及びMOは高強度化のために必要な元素であり、C
o、Moともに0.5%以上添加することが必要である
。
o、Moともに0.5%以上添加することが必要である
。
次に、本発明のクラツド鋼の好ましい製造工程について
説明する。クラツド鋼にする方法トシては、■合わせ材
と母材を重ね合わせて四周を熔接し、その積層スラブを
1150〜1300°C程度に加熱したのち熱間圧延を
行い、合わせ材と母材を接合する組立−圧延法、■合わ
せ材を母材で鋳ぐるんだのち熱間圧延して接合する鋳包
み法がある。本発明の超高強度鋼を製造する場合、強度
・靭性の良好な特性を確保するためには、母材である超
高強度鋼はESF?、VAI’?等の2次精錬を施した
材料であることが好ましく、そのため、クラツド鋼の製
造方法としては■の組立−圧延方法にするのが好ましい
。
説明する。クラツド鋼にする方法トシては、■合わせ材
と母材を重ね合わせて四周を熔接し、その積層スラブを
1150〜1300°C程度に加熱したのち熱間圧延を
行い、合わせ材と母材を接合する組立−圧延法、■合わ
せ材を母材で鋳ぐるんだのち熱間圧延して接合する鋳包
み法がある。本発明の超高強度鋼を製造する場合、強度
・靭性の良好な特性を確保するためには、母材である超
高強度鋼はESF?、VAI’?等の2次精錬を施した
材料であることが好ましく、そのため、クラツド鋼の製
造方法としては■の組立−圧延方法にするのが好ましい
。
〈実施例〉
第1表に示す化学成分の板厚4誦のオーステナイトステ
ンレス鋼を合わせ材とし、C10,002%。
ンレス鋼を合わせ材とし、C10,002%。
Si 10.05%、 Mn 10.03%、 Pl
o、001%、S10.001 %、 Ni /1
B、1%、 Co /8.5 %、M。
o、001%、S10.001 %、 Ni /1
B、1%、 Co /8.5 %、M。
15.0%、 Ti 10.4%、Al10.1%の板
厚40鱈のマルエージング鋼を母材として第2図に示す
ように重ね合わせて端面を溶接して接合し、この組立鋼
材を1250°Cで加熱後、熱間圧延を行い板厚10m
mの厚板にした。この厚板に溶体化処理(820’CX
1時間および890°CX1時間)を施し、時効処理
(500°CX5時間)を行った後、母材の機械試験と
合わせ材の10%しゅう酸電解腐食試験および塩化第二
鉄腐食試験を行った。
厚40鱈のマルエージング鋼を母材として第2図に示す
ように重ね合わせて端面を溶接して接合し、この組立鋼
材を1250°Cで加熱後、熱間圧延を行い板厚10m
mの厚板にした。この厚板に溶体化処理(820’CX
1時間および890°CX1時間)を施し、時効処理
(500°CX5時間)を行った後、母材の機械試験と
合わせ材の10%しゅう酸電解腐食試験および塩化第二
鉄腐食試験を行った。
その結果を第2表に示す。
機械的性質に関しては、クラツド鋼としての弓張強さは
母材の特性に律速されてほぼ180〜190kgf/値
2の値である。しかしながら、合わせ材の化学組成が本
発明の成分範囲を外れている鋼は、熱間圧延時に割れを
生じるため歩留りが著しく低下してしまう。
母材の特性に律速されてほぼ180〜190kgf/値
2の値である。しかしながら、合わせ材の化学組成が本
発明の成分範囲を外れている鋼は、熱間圧延時に割れを
生じるため歩留りが著しく低下してしまう。
また、合わせ材の化学組成が本発明の成分範囲を外れて
いる鋼は、10%しゅう酸電解エッチ試験でDit、c
h組織となり、たとえS tap組織の鋼であっても、
(1)式を満足しない鋼は塩化第二鉄腐食試験で腐食減
量が大きい。それに反して本発明鋼は10%しゅう酸電
解エッチ試験でS tep組織が得られ、塩化第二鉄腐
食試験における減量もわずがである。
いる鋼は、10%しゅう酸電解エッチ試験でDit、c
h組織となり、たとえS tap組織の鋼であっても、
(1)式を満足しない鋼は塩化第二鉄腐食試験で腐食減
量が大きい。それに反して本発明鋼は10%しゅう酸電
解エッチ試験でS tep組織が得られ、塩化第二鉄腐
食試験における減量もわずがである。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明の複合tIt4Fiにより
、従来耐食性の点で使用が制限されていた超高強度鋼の
用途を飛曜的に拡大することができる。
、従来耐食性の点で使用が制限されていた超高強度鋼の
用途を飛曜的に拡大することができる。
第1図は合わせ材の耐食性、熱間加工性を損なわせるδ
相生成の制限範囲を示すグラフ、第2図は合わせ材と母
材をクラッド鋼板用素材として組立てた斜視図である。
相生成の制限範囲を示すグラフ、第2図は合わせ材と母
材をクラッド鋼板用素材として組立てた斜視図である。
Claims (2)
- (1)重量%で、 C:0.01%以下、Si:1.0%以下 Mn:2.0%以下、Cr:17.0〜19.0%Ni
:9.5〜14%、N:0.01%以下を含有し、さら
に Ti:0.02〜0.5%、Nb:0.02〜0.5%
の1種以上を含有し、かつ (Cr+Mo)%−0.75{(Ni%+15(C+N
)%}≦10を満足し、残部が実質的にFeであるオー
ステナイトステンレス鋼板を合わせ材とし、マルエージ
ング型超高強度鋼を母材とする耐食性に優れた超高強度
複合鋼板。 - (2)重量%で、 C:0.01%以下、Si:1.0%以下 Mn:2.0%以下、Cr:17.0〜19.0%Ni
:9.5〜14%、Mo:0.2〜3.0%N:0.0
1%以下 を含有し、さらに Ti:0.02〜0.5%、Nb:0.02〜0.5%
の1種以上を含有し、かつ (Cr+Mo)%−0.75{(Ni%+15(C+N
)%}≦10を満足し、残部が実質的にFeであるオー
ステナイトステンレス鋼板を合わせ材とし、マルエージ
ング型超高強度鋼を母材とする耐食性に優れた超高強度
複合鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26712588A JPH02115349A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 耐食性に優れた超高強度複合鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26712588A JPH02115349A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 耐食性に優れた超高強度複合鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115349A true JPH02115349A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17440417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26712588A Pending JPH02115349A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 耐食性に優れた超高強度複合鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02115349A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972073B2 (en) | 1998-09-29 | 2005-12-06 | Metso Paper, Inc. | Method for conveying and guiding a lead-in strip of a web in a paper machine |
| JP2009235492A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toshihiko Koseki | 複層鋼およびその製造方法 |
| CN105178813A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-23 | 郑飞 | 一种夹心防火门 |
| CN105386705A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-03-09 | 郑飞 | 一种高强度隔音门 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP26712588A patent/JPH02115349A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972073B2 (en) | 1998-09-29 | 2005-12-06 | Metso Paper, Inc. | Method for conveying and guiding a lead-in strip of a web in a paper machine |
| JP2009235492A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toshihiko Koseki | 複層鋼およびその製造方法 |
| CN105178813A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-23 | 郑飞 | 一种夹心防火门 |
| CN106481247A (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 郑飞 | 一种钢管夹心防火门 |
| CN105386705A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-03-09 | 郑飞 | 一种高强度隔音门 |
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