JPH0222441A - フェライトステンレス鋼及びその製造方法 - Google Patents
フェライトステンレス鋼及びその製造方法Info
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- JPH0222441A JPH0222441A JP1078761A JP7876189A JPH0222441A JP H0222441 A JPH0222441 A JP H0222441A JP 1078761 A JP1078761 A JP 1078761A JP 7876189 A JP7876189 A JP 7876189A JP H0222441 A JPH0222441 A JP H0222441A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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、フェライトステンレス鋼およびその製造方法
に関している。
に関している。
オーステナイトステンレス鋼に比較して、フェライトス
テンレス鋼の熱膨張係数が低いことは、汚排水処理装置
のような高温の用途およびその他の熱転移装置にとって
関心をそそるものである。
テンレス鋼の熱膨張係数が低いことは、汚排水処理装置
のような高温の用途およびその他の熱転移装置にとって
関心をそそるものである。
併し、そのクリープ強度がオーステナイト鋼のそれに及
ばないことがその関心を減殺している。
ばないことがその関心を減殺している。
本発明によれば、クリープ強度が改良されたフェライト
ステンレス鋼及びその製造方法が提供される。本発明に
よれば、フェライトステンレス鋼の溶融体へ、特定的に
充分限定された量のニオビウムが添加される。然る後、
前記溶融体が、鋳込まれ、加工され、そして少くとも１
０３８℃の温度で焼鈍される。
ステンレス鋼及びその製造方法が提供される。本発明に
よれば、フェライトステンレス鋼の溶融体へ、特定的に
充分限定された量のニオビウムが添加される。然る後、
前記溶融体が、鋳込まれ、加工され、そして少くとも１
０３８℃の温度で焼鈍される。
米国特許第４．０８７．２８７号にはクリープ強度の点
で改良された、ニオビウムを含むフェライトステンレス
鋼が記載されているが、併し、その強度は本発明のもの
には及ばない。化学成分における相違点の中で、ニオビ
ウムが本発明のように厳重な制限範囲に制御されてはい
な℃・。処理法も赤本発明のものと同じではない。
で改良された、ニオビウムを含むフェライトステンレス
鋼が記載されているが、併し、その強度は本発明のもの
には及ばない。化学成分における相違点の中で、ニオビ
ウムが本発明のように厳重な制限範囲に制御されてはい
な℃・。処理法も赤本発明のものと同じではない。
Ｊ、Ｄ、ホイツテンバーガ等による「数個の鍛造された
フェライトステンレス鋼の、高温における機械的特性お
よび、周期的酸化抵抗」と題する論文はフェライトステ
ンレス鋼に対するクリープ特性を論じている。この論文
は、１９７８年１１月発行のＩ’Ｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙＪ第３６５−３７１頁に掲載されている
。これには、ニオビウム含有の鋼に関する発明はない。
フェライトステンレス鋼の、高温における機械的特性お
よび、周期的酸化抵抗」と題する論文はフェライトステ
ンレス鋼に対するクリープ特性を論じている。この論文
は、１９７８年１１月発行のＩ’Ｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙＪ第３６５−３７１頁に掲載されている
。これには、ニオビウム含有の鋼に関する発明はない。
本発明の最低焼鈍温度は１０３８℃であるが、上記論文
に現われている最高焼鈍温度は９９６℃（１２８５°Ｋ
）と発表されている。
に現われている最高焼鈍温度は９９６℃（１２８５°Ｋ
）と発表されている。
第６の文献である米国特許筒４．０５９，４４０号には
、ニオビウム含有のフェライトステンレス鋼が現われて
いるが、何れも本発明の制限範囲には属していない。こ
の米国特許は、全くクリープ強度には関連がない。少く
とも１０３８℃の温度で焼鈍を施すことに関連ある事項
は、この中に見当らない。
、ニオビウム含有のフェライトステンレス鋼が現われて
いるが、何れも本発明の制限範囲には属していない。こ
の米国特許は、全くクリープ強度には関連がない。少く
とも１０３８℃の温度で焼鈍を施すことに関連ある事項
は、この中に見当らない。
従って、本発明の目的は、改良さ引たフェライトステン
レス鋼およびその製造方法を提供することである。
レス鋼およびその製造方法を提供することである。
化学的成分、特にニオビウムを注意深く制御することに
より、更に、少くとも１０３８℃の温度における焼鈍を
含む処理を制御することにより、本発明は改良されたク
リープ強度を有するフェライトステンレス鋼およびその
製造方法を提供する。
より、更に、少くとも１０３８℃の温度における焼鈍を
含む処理を制御することにより、本発明は改良されたク
リープ強度を有するフェライトステンレス鋼およびその
製造方法を提供する。
本発明は少くとも１６０時間、成るべくは２５０時間に
亘る、８４ｋｆｉｌ／ｃｒＪｌの負荷のもと、８７１℃
における、１％の延びまでのクリープ寿命を有すること
を特徴とする、１１乃至２０チクロームのフェライトス
テンレス鋼を提供する。
亘る、８４ｋｆｉｌ／ｃｒＪｌの負荷のもと、８７１℃
における、１％の延びまでのクリープ寿命を有すること
を特徴とする、１１乃至２０チクロームのフェライトス
テンレス鋼を提供する。
本発明の処理法は、重量比で、０．１１までの炭素と、
０．０５％までの窒素と、１１乃至２０チのクロームと
、５チまでのアルミニウムと、５チまでのモリブデンと
、ｔ５％までのマンガンと、１．５憾までのシリコンと
、０．５％までのニッケルと、０．５％までの銅と、０
．６チまでのチタニウムと、０．６６乃至１．１５１の
実効ニオビウム（後段に説明）とを含有する鋼の溶融物
を調製すること、前記鋼を鋳込むこと、前記鋼に加工す
ること、および少くとも１０３８℃の温度で焼鈍するこ
と、の諸段階より成る。
０．０５％までの窒素と、１１乃至２０チのクロームと
、５チまでのアルミニウムと、５チまでのモリブデンと
、ｔ５％までのマンガンと、１．５憾までのシリコンと
、０．５％までのニッケルと、０．５％までの銅と、０
．６チまでのチタニウムと、０．６６乃至１．１５１の
実効ニオビウム（後段に説明）とを含有する鋼の溶融物
を調製すること、前記鋼を鋳込むこと、前記鋼に加工す
ること、および少くとも１０３８℃の温度で焼鈍するこ
と、の諸段階より成る。
前記ニオビウムの部分は、次式に依って、実効ニオビウ
ムとタンタルムのｆｊｌ （ｗｔ ％ ｅｆｆ、 Ｎｂ
およびｗｔ％ｅｆｆ、Ｔａ）とを供与するように、タン
タルムによって代替させることができる。
ムとタンタルムのｆｊｌ （ｗｔ ％ ｅｆｆ、 Ｎｂ
およびｗｔ％ｅｆｆ、Ｔａ）とを供与するように、タン
タルムによって代替させることができる。
（ただし、ｗｔ％ｅｆｆ、Ｎｂとｗｔ ％ ｅｆｆ、
Ｔａは以下のようにして算出される。すなわち。
Ｔａは以下のようにして算出される。すなわち。
先づ、チタニウムの「安定化余力」を
−分母はそれぞれ、Ｔｉ、 Ｎ、 Ｃの原子量−Ａ≧０
．すなわちチタニウムに安定化余力のある場合には： ｗｔ ４ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ ｗｔ ４Ｎｂｗｔ％ｅ
ｆｆ、 Ｔａ＝ｗｔ４Ｔａ Ａ〈０．すなわちチタニウムに安定化余力のない場合に
は； （１） もしＴａが存在しないなら、９２．９１はニ
オビウムの原子１− （１１） もしＮｂ、 Ｔａとも存在するなら。
．すなわちチタニウムに安定化余力のある場合には： ｗｔ ４ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ ｗｔ ４Ｎｂｗｔ％ｅ
ｆｆ、 Ｔａ＝ｗｔ４Ｔａ Ａ〈０．すなわちチタニウムに安定化余力のない場合に
は； （１） もしＴａが存在しないなら、９２．９１はニ
オビウムの原子１− （１１） もしＮｂ、 Ｔａとも存在するなら。
Ｂ２Ｏ，すなわちニオビウムとチタニウムとに安定化余
力のある場合には； ｗｔ ４ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ Ｂ ｗｔ ％ ｅｆｆ、 Ｔａ ＝ｗｔ ＩＴａＢく口、す
なわちニオビウムとチタニウムとに安定化余力のない場
合には： ｗｔ ４ ｅｆｆ 、 Ｎｂ ＝ ０ −１８０．９５はタンタルムの原子量−）尚、特定メン
タルムの添加が行われていない場合には、ニオビウムの
中の不純分として存在するかも知れないタンタルムは、
実効的ニオビウムおよびタンタルムを決定する場合に、
考慮に入れられない。実効的タンタルムの含有は、通常
実効ニオビウム含有の４倍以下である。
力のある場合には； ｗｔ ４ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ Ｂ ｗｔ ％ ｅｆｆ、 Ｔａ ＝ｗｔ ＩＴａＢく口、す
なわちニオビウムとチタニウムとに安定化余力のない場
合には： ｗｔ ４ ｅｆｆ 、 Ｎｂ ＝ ０ −１８０．９５はタンタルムの原子量−）尚、特定メン
タルムの添加が行われていない場合には、ニオビウムの
中の不純分として存在するかも知れないタンタルムは、
実効的ニオビウムおよびタンタルムを決定する場合に、
考慮に入れられない。実効的タンタルムの含有は、通常
実効ニオビウム含有の４倍以下である。
鋼は、そのクリープ強度（応力による盟性伸び現象）を
改善するため、少くとも１０３８℃の温度で焼鈍される
。通常焼鈍時間は、１０秒乃至１０分間とする。焼鈍時
間がより長ければ、不経済である外、更に粒子サイズに
悪影響がある。該鋼が冷開成形される場合には、粒子サ
イズの制御が重要である。冷開成形される鋼は、殆どあ
らゆる粒子が、ＡＳＴＭ、％５或いはそれより更に微細
な組織を持つことによって特徴づけられている。
改善するため、少くとも１０３８℃の温度で焼鈍される
。通常焼鈍時間は、１０秒乃至１０分間とする。焼鈍時
間がより長ければ、不経済である外、更に粒子サイズに
悪影響がある。該鋼が冷開成形される場合には、粒子サ
イズの制御が重要である。冷開成形される鋼は、殆どあ
らゆる粒子が、ＡＳＴＭ、％５或いはそれより更に微細
な組織を持つことによって特徴づけられている。
粒子の過大な成長は、高温において起る故、本発明を特
別に具体化したものは、１０８８℃の最高焼鈍温度に依
存している。
別に具体化したものは、１０８８℃の最高焼鈍温度に依
存している。
本発明の合金は、本質的に、重量比で、０．１４までの
炭素と、０．０５１までの窒素と、１１乃至２Ｇ優のク
ロームと、５チまでのアルミニウムと、５％までのモリ
ブデンと、１．５係までのマンガンと、１．５憾までの
シリコンと、０．５９６までのニッケルと、０．５４ま
での銅と、Ｑ、ｌまでのチタニウムと、次の割合による
ニオビウムとタンタルムと、残りの鉄とより成るフェラ
イトステンレス鋼である。
炭素と、０．０５１までの窒素と、１１乃至２Ｇ優のク
ロームと、５チまでのアルミニウムと、５％までのモリ
ブデンと、１．５係までのマンガンと、１．５憾までの
シリコンと、０．５９６までのニッケルと、０．５４ま
での銅と、Ｑ、ｌまでのチタニウムと、次の割合による
ニオビウムとタンタルムと、残りの鉄とより成るフェラ
イトステンレス鋼である。
（ａ） タンタルムが存在しない場合、０．６８乃至
１１５チの実効ニオビウム、 （ｂ） ニオビウムとタンタルムの両者が存在する場
合は、次式による実効ニオビウムおよびタンタルム。
１１５チの実効ニオビウム、 （ｂ） ニオビウムとタンタルムの両者が存在する場
合は、次式による実効ニオビウムおよびタンタルム。
（ただし、ｗｔｌｅｆｆ、Ｎｂおよびｗｔｌｅｆｆ、Ｔ
ａは以下のようにして算出される。すなわち、と定義す
るとき、 Ａ≧０．すなわちチタニウムに安定化余力のある助合に
は； ｗｔ ％ ｅｆｆ、Ｎｂ ＝ ｗｔ％Ｎｂｗｔ％ｅｆｆ
、 Ｔａ ＝ｗｔ ＩＴａＡく０．すなわちチタニウム
に安定化余力のない場合には； （１） もしＴａが存在しないなら。
ａは以下のようにして算出される。すなわち、と定義す
るとき、 Ａ≧０．すなわちチタニウムに安定化余力のある助合に
は； ｗｔ ％ ｅｆｆ、Ｎｂ ＝ ｗｔ％Ｎｂｗｔ％ｅｆｆ
、 Ｔａ ＝ｗｔ ＩＴａＡく０．すなわちチタニウム
に安定化余力のない場合には； （１） もしＴａが存在しないなら。
（ハ） もしＮｂ、 Ｔａとも存在するなら。
Ｂ２Ｏ，すなわちニオビウムとチタニウムとに安定化余
力のある場合には； ｗｔ ％ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ Ｂ ｗｔ％ｅｆｆ、Ｔａ＝ｗｔ’１Ｔａ Ｂ〈０．すなわちニオビウムとチタニウムとに安定化余
力のない場合には； ｗｔ ４ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ ０ 以上で、各合金成分の組成範囲を定めた理由は次のとお
りである。
力のある場合には； ｗｔ ％ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ Ｂ ｗｔ％ｅｆｆ、Ｔａ＝ｗｔ’１Ｔａ Ｂ〈０．すなわちニオビウムとチタニウムとに安定化余
力のない場合には； ｗｔ ４ ｅｆｆ、 Ｎｂ ＝ ０ 以上で、各合金成分の組成範囲を定めた理由は次のとお
りである。
Ｃ： Ｃｒ と化合物を形成し１粒界腐蝕抵抗を弱める
反面、鋼の強度を維持する働きもあるので、これら特性
を共に考慮し０．１係以下とする。
反面、鋼の強度を維持する働きもあるので、これら特性
を共に考慮し０．１係以下とする。
Ｎ：Ｃ同様粒界腐蝕抵抗を弱めるうえ、溶接部靭性を劣
化させるので可及的に少なくする必要があり、０．０５
チ以下とする。
化させるので可及的に少なくする必要があり、０．０５
チ以下とする。
１１憾以上必要であるが、過剰量では高温にてシグマ相
を形成し、高温脆性を招くので２０係以下に制限する。
を形成し、高温脆性を招くので２０係以下に制限する。
Ａｌ：鋼の耐酸化性向上の見地から、適当量必要である
が、過剰量ではかえって耐酸化性を劣化させるので５係
以下とする。
が、過剰量ではかえって耐酸化性を劣化させるので５係
以下とする。
Ｍｏ：鋼のクリープ強度を改善するために適量必要とさ
れるが、過剰量では鋼表面において加速的に進行する酸
化（ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ ｃｘｉｄａｔｉｏｎ）
が生じやすくなるので、５％以下に制限する。
れるが、過剰量では鋼表面において加速的に進行する酸
化（ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ ｃｘｉｄａｔｉｏｎ）
が生じやすくなるので、５％以下に制限する。
Ｍｎ：鋼の強度維持のために適量必要であるが、過剰量
ではフェライトがオーステナイトないしマルテンサイト
化するので１．５％に制限する。
ではフェライトがオーステナイトないしマルテンサイト
化するので１．５％に制限する。
Ｓｌ：製鋼時の脱酸剤の残ｉ物として含まれ、鋼の耐酸
化性向上のために寄与するが、過剰量では溶接性を悪化
させるので１．５％以下とする。
化性向上のために寄与するが、過剰量では溶接性を悪化
させるので１．５％以下とする。
ＮｉおよびＣｕ：共にフェライト系ステンレス鋼におい
て忌避されるオーステナイトを生成しやすくするので、
いずれも０，５チ以下とする。
て忌避されるオーステナイトを生成しやすくするので、
いずれも０，５チ以下とする。
Ｔｉ：炭素、窒素を安定化するために適量必要とされる
が、過剰量では鋼に高温脆性を招くこともあるので０．
６４以下に制限する。
が、過剰量では鋼に高温脆性を招くこともあるので０．
６４以下に制限する。
めおよび／またはＴａ：Ｃ，Ｎに対する安定化元素とし
て共にあるいは単独でＴｉ を補圧するものであり、そ
れらの量はＴｉ、 Ｎｂ、 Ｔａ量をパラメタとする前
述の式で規制される。しかし、実質的にＴｉが存在しな
い場合には、 Ｎｂ、 Ｔａ量が開式によって制限をう
けないのは当然である。なお、前述の式で要求される量
の臨界的実効ニオビウムおよび／または実効タンタルム
の添加により、鋼の高温クリープ寿命値は延長する。
て共にあるいは単独でＴｉ を補圧するものであり、そ
れらの量はＴｉ、 Ｎｂ、 Ｔａ量をパラメタとする前
述の式で規制される。しかし、実質的にＴｉが存在しな
い場合には、 Ｎｂ、 Ｔａ量が開式によって制限をう
けないのは当然である。なお、前述の式で要求される量
の臨界的実効ニオビウムおよび／または実効タンタルム
の添加により、鋼の高温クリープ寿命値は延長する。
本発明のフェライトステンレス鋼は８７１℃において、
少くとも１６０時間、成るべくは２５０時間の、８４Ｉ
Ｋｇ／ｉの負荷を受けたときの、１チ伸びまでのクリー
プ寿命によって特徴づけられている。くわしい実施例は
、上に述べたように、殆ど総ての粒子が、概ねＡＳＴＭ
４５或いはそれより更に微細な組織を持つことで特徴づ
けられる。
少くとも１６０時間、成るべくは２５０時間の、８４Ｉ
Ｋｇ／ｉの負荷を受けたときの、１チ伸びまでのクリー
プ寿命によって特徴づけられている。くわしい実施例は
、上に述べたように、殆ど総ての粒子が、概ねＡＳＴＭ
４５或いはそれより更に微細な組織を持つことで特徴づ
けられる。
次に掲げる数個の実施例は、本発明の諸態様な例示する
ものである。
ものである。
実施例１゜
２つのバッチ（ＡおよびＢ）からの標本が熱間圧延され
、１．２７ ｒｔｔ＊の厚さまで冷間圧延され、そして
２つの温度、１０９２℃および１１１８℃において焼鈍
された。その化学的成分は表Ｉに示す通りである。
、１．２７ ｒｔｔ＊の厚さまで冷間圧延され、そして
２つの温度、１０９２℃および１１１８℃において焼鈍
された。その化学的成分は表Ｉに示す通りである。
表Ｉ
組成（重ｉ壬）
バッチ ＣＮ 立 ムＬ に免Ａ Ｏ，０１
７０，００９１１，５００，０２１，０，０１Ｂ Ｏ
，０２０，０２７１９，１００，０２００，０２８Ａ−
ｔｆＭｎ Ｓｔ Ｎｉ Ｔｉ Ｎｂ
ＦｅＡ Ｏ，８９０，４８０，２８０，１４０，
７４残量Ｂ Ｏ，４２０，５５０，３２Ｑ、２６
０．６８上記標本は８４に９／ｄの負荷のもと、８７１
℃の温度での１憾の伸びまでのクリープ寿命に対して試
験された。試験結果は表■に示す通りである。
７０，００９１１，５００，０２１，０，０１Ｂ Ｏ
，０２０，０２７１９，１００，０２００，０２８Ａ−
ｔｆＭｎ Ｓｔ Ｎｉ Ｔｉ Ｎｂ
ＦｅＡ Ｏ，８９０，４８０，２８０，１４０，
７４残量Ｂ Ｏ，４２０，５５０，３２Ｑ、２６
０．６８上記標本は８４に９／ｄの負荷のもと、８７１
℃の温度での１憾の伸びまでのクリープ寿命に対して試
験された。試験結果は表■に示す通りである。
表■
Ａ １０９２ １６５ ０．
７４Ａ １１１８ ２８２ ０
．７４Ｂ １０９２ ２５５
０．６８Ｂ １１１８ ３９５
０．６８表■から、総ての標本においてそれらが１優
の伸びを示すまでのクリープ寿命が、８４に！？／ｄの
負荷のもとで８７１℃において１６０時間を超過してい
ることが注目される。各バッチが本発明による制限の中
で処理されたことが重要である。何れも、上述のＱ、６
３乃至１．１５％の範囲内の実効ニオビウム含有率を有
し、そして何れも１０３８℃以上の温度で焼鈍された。
７４Ａ １１１８ ２８２ ０
．７４Ｂ １０９２ ２５５
０．６８Ｂ １１１８ ３９５
０．６８表■から、総ての標本においてそれらが１優
の伸びを示すまでのクリープ寿命が、８４に！？／ｄの
負荷のもとで８７１℃において１６０時間を超過してい
ることが注目される。各バッチが本発明による制限の中
で処理されたことが重要である。何れも、上述のＱ、６
３乃至１．１５％の範囲内の実効ニオビウム含有率を有
し、そして何れも１０３８℃以上の温度で焼鈍された。
尚７５チの標本が、２５０時間以上のクリープ寿命を示
したことにも注目されたい。
したことにも注目されたい。
実施例２゜
６つのバッチ（Ｃ，ＤおよびＥ）からの標本が、熱間圧
延され、１．２；７ｍ厚まで冷間圧延され、そして１０
６５℃および１１２９℃の温度で焼鈍された。各バッチ
の化学的成分は、下の表■に示す通りである。
延され、１．２；７ｍ厚まで冷間圧延され、そして１０
６５℃および１１２９℃の温度で焼鈍された。各バッチ
の化学的成分は、下の表■に示す通りである。
表■
組成（重量壬）
バッチ ＣＮ Ｃｒ Ａｉｌ Ｍ。
ＣＯ，０２８０，０１１１６，１９０，０２９（１１０
５１Ｄ Ｏ，口２９ ０．０１５ １
６．２７ ０．０２５ ０．０３１Ｅ Ｏ
，０２５０，０１２１４，３４０，００２０，００１バ
ツチ Ｍｏ Ｍｎ Ｓｉ ＮｉＣ（１１０３１０
，３９０，４１０，２７Ｄ Ｏ，０３１０，３９０
，３９０，２７Ｅ Ｏ，００１Ｑ、３７ ０，３８
０．２５Ｏ１６６ ０，６２ Ｎｂ Ｆｅ ０６４２残蓋 ０．６１ ０．６５ 上記標本は、８４ｋｇ／ｆｆｌの負荷のもと、８７１℃
の温度での、１チの伸びまでのクリープ寿命について試
験された。試験結果は表■に示す通りである。
５１Ｄ Ｏ，口２９ ０．０１５ １
６．２７ ０．０２５ ０．０３１Ｅ Ｏ
，０２５０，０１２１４，３４０，００２０，００１バ
ツチ Ｍｏ Ｍｎ Ｓｉ ＮｉＣ（１１０３１０
，３９０，４１０，２７Ｄ Ｏ，０３１０，３９０
，３９０，２７Ｅ Ｏ，００１Ｑ、３７ ０，３８
０．２５Ｏ１６６ ０，６２ Ｎｂ Ｆｅ ０６４２残蓋 ０．６１ ０．６５ 上記標本は、８４ｋｇ／ｆｆｌの負荷のもと、８７１℃
の温度での、１チの伸びまでのクリープ寿命について試
験された。試験結果は表■に示す通りである。
表■
０．４２
０．４２
０．６１
０．６１
Ｅ １９５０（１０６５） １４８
０．３８Ｅ ２０６４（１１２９） ６７
０．３８表■からは、８７１℃の温度で、
８４ｋｇ／ｆｆｌの負荷を加えた場合、１６０時間の、
１チまでのり１１−ブ寿命を有する標本は認められない
。１０３８℃以上の温度で焼鈍されたにも拘わらず、何
れの標本も、本発明によって処理されてはいない。
０．３８Ｅ ２０６４（１１２９） ６７
０．３８表■からは、８７１℃の温度で、
８４ｋｇ／ｆｆｌの負荷を加えた場合、１６０時間の、
１チまでのり１１−ブ寿命を有する標本は認められない
。１０３８℃以上の温度で焼鈍されたにも拘わらず、何
れの標本も、本発明によって処理されてはいない。
０−６３４の実効ニオビウム含有を持つものは一つもな
かった。これに関しては、バッチＥの標本は０、６５１
のニオビウム含有を持つが、実効ニオビウム含有は、０
．３８４に過ぎない。
かった。これに関しては、バッチＥの標本は０、６５１
のニオビウム含有を持つが、実効ニオビウム含有は、０
．３８４に過ぎない。
実施例６゜
ニオビウムを含まない、高チタニウムバッチ（バッチＦ
）からの標本が、熱間圧延され、１．２７罪の厚さまで
冷間圧延され、そして１０５８℃および１０９３℃の温
度で焼鈍された。このバッチの化学的成分は表Ｖに示す
通りである。
）からの標本が、熱間圧延され、１．２７罪の厚さまで
冷間圧延され、そして１０５８℃および１０９３℃の温
度で焼鈍された。このバッチの化学的成分は表Ｖに示す
通りである。
表Ｖ
組成（重量幅）
バッチ ＣＮ Ｃｒ ＡＡ！ Ｍ。
Ｆ Ｏ，Ｏｉ５ ０．０ｔ２ １１．６２ ０．Ｏ
２６０，０２４バツチ Ｍｎ Ｓｉ Ｎｉ
Ｔｉ Ｎｂ ＦｅＦ Ｏ，３９０，４３０
，１５０，６２＜０．０１ 残量各標本は、８４ｋｇ
／、ｆｆｌの負荷のもと、８７１℃の温度で、１優まで
のクリープ寿命について試験された。その結果は表ＶＩ
Ｅ示す通りである。
２６０，０２４バツチ Ｍｎ Ｓｉ Ｎｉ
Ｔｉ Ｎｂ ＦｅＦ Ｏ，３９０，４３０
，１５０，６２＜０．０１ 残量各標本は、８４ｋｇ
／、ｆｆｌの負荷のもと、８７１℃の温度で、１優まで
のクリープ寿命について試験された。その結果は表ＶＩ
Ｅ示す通りである。
表■
Ｆ １０５８°Ｃ２１０
Ｆ １０９３℃ １６ ０表
■からは、チタニウムは、ニオビウム程には、クリープ
寿命を引伸ばさないこと明かである。
■からは、チタニウムは、ニオビウム程には、クリープ
寿命を引伸ばさないこと明かである。
８４ゆ／ｄの負荷の場合、８７１℃における、１チ伸び
に対する最長のクリープ寿命は、０．６２％のチタニウ
ムを含有しているに拘らず、２１時間に過ぎなかった。
に対する最長のクリープ寿命は、０．６２％のチタニウ
ムを含有しているに拘らず、２１時間に過ぎなかった。
他方において、夫々、α１４および０．２６４の、夫々
のチタニウム含有を有するニオビウム含有バッチＡおよ
びＢは、１６０時間以上のクリープ寿命を得ている（実
施例１．参照）。
のチタニウム含有を有するニオビウム含有バッチＡおよ
びＢは、１６０時間以上のクリープ寿命を得ている（実
施例１．参照）。
実施例４゜
４バツチ（Ｇ、 Ｈ，Ｉ、 Ｊ）からの標本が熱間圧延
され、１．２７ｍ厚まで冷間圧延され、１０４５および
１１２９℃の温度で焼鈍された。表■には上記各バッチ
の化学的成分が示されている。
され、１．２７ｍ厚まで冷間圧延され、１０４５および
１１２９℃の温度で焼鈍された。表■には上記各バッチ
の化学的成分が示されている。
表■
組成（重量幅）
Ｏ，０３０
α０２６
０．０２７
０．０２８
Ｏ，０１５
０，０１１
０，０１ｉ
ｏ、ｏ ｉ ｉ
Ｃｒ
１６．１６
ｉ ６．ｉ １
１６．０３
１６．０１
ｌ
Ｏ，０２６
０，０３２
０，０２４
０，０２２
Ｍ。
Ｏ，０３１
０，０４１
０，０４１
０，０４０
Ｍｎ
０．３８
０．６７
０．３７
０．３７
Ｏ１６９
０，６８
０，３８
０，３８
Ｏ２２７
０，２６
０，２６
０，２６
Ｏ１６０
０，６６
０，３５
０，６３
Ｎｂ Ｆｅ
００８０ 残量
１．００
１．４０
上記標本は８４に９／ｃｎｌの負荷のもと、８７１℃の
温度における、１４の伸びまでのクリープ寿命に対して
試験された。その試験結果は表■に示されている。
温度における、１４の伸びまでのクリープ寿命に対して
試験された。その試験結果は表■に示されている。
表■
０．８０
０．８０
Ｈ１９１３（１０４５）
Ｈ２０６４（１１２９）
１．００
１．００
１．２０
１．２０
Ｊ １９１３（１０４５） ２ｉ
ｔ４０Ｊ ２０６４（１１２９）
３６ １．４０表■からはバッチＧおよびＨ
からの標本が、約１６１時間或いはそれ以上の、８４ｋ
ｙ／、−１ｄの負荷のもと、８７１℃における、１壬ま
でのクリープ寿命があったこと、およびバッチＩおよび
Ｊからの標本が、クリープ寿命が著しく短かいことが注
目される。ＧおよびＨからの標本は、本発明によって処
理されたが、■およびＪからの標本は、然らざるもので
あることが重要である。ＧおよびＨからの標本は、１１
５１以下の実効ニオビウム含有を有したが、工およびＪ
からの標本は、１．１５チ以上の実効ニオビウム含有を
示した。本発明に属する合金は０．６６乃至１．１５４
の実効ニオビウムを含む。
ｔ４０Ｊ ２０６４（１１２９）
３６ １．４０表■からはバッチＧおよびＨ
からの標本が、約１６１時間或いはそれ以上の、８４ｋ
ｙ／、−１ｄの負荷のもと、８７１℃における、１壬ま
でのクリープ寿命があったこと、およびバッチＩおよび
Ｊからの標本が、クリープ寿命が著しく短かいことが注
目される。ＧおよびＨからの標本は、本発明によって処
理されたが、■およびＪからの標本は、然らざるもので
あることが重要である。ＧおよびＨからの標本は、１１
５１以下の実効ニオビウム含有を有したが、工およびＪ
からの標本は、１．１５チ以上の実効ニオビウム含有を
示した。本発明に属する合金は０．６６乃至１．１５４
の実効ニオビウムを含む。
実施例５゜
バッチＡ乃至Ｊからの標本が熱間圧延され、１２７ＩＩ
Ｅの厚さまで冷間圧延さ刺て、１０１１乃至１０２１℃
の温度で焼鈍された。然る後諸標本が、８４ｋｌ？／ｉ
の負荷のもと、８７１℃において１俤までのクリープ寿
命に対して試験さねた。試験結果は表■に示す通りであ
る。
Ｅの厚さまで冷間圧延さ刺て、１０１１乃至１０２１℃
の温度で焼鈍された。然る後諸標本が、８４ｋｌ？／ｉ
の負荷のもと、８７１℃において１俤までのクリープ寿
命に対して試験さねた。試験結果は表■に示す通りであ
る。
表■
Ａ １８７０（１０２１） ４０
０．７４Ｂ １８７０（１０２１）
１３１ ０．６８Ｃ１８６６（１０１９）
３３ ０．４２Ｄ １８６
６（１０１９） １４８ ０．６１Ｅ
１８６６（１０１９） １０７
０．３８Ｆ １８５２（１０１１）
２５ ０Ｇ １８６６（１０１９）
１０７ ０．８０Ｈ１８６６（１０１９
） １１３ １．００Ｉ １８
６６（１０１９） ５１ １．２０Ｊ
１８６６（１０１９） ２３
１．４０表■からは８７１℃における、８４に！９
／ｉの負荷のもとで、１６０時間の、１壬の伸びに対す
るクリープ寿命を有したものがないことが注目される。
０．７４Ｂ １８７０（１０２１）
１３１ ０．６８Ｃ１８６６（１０１９）
３３ ０．４２Ｄ １８６
６（１０１９） １４８ ０．６１Ｅ
１８６６（１０１９） １０７
０．３８Ｆ １８５２（１０１１）
２５ ０Ｇ １８６６（１０１９）
１０７ ０．８０Ｈ１８６６（１０１９
） １１３ １．００Ｉ １８
６６（１０１９） ５１ １．２０Ｊ
１８６６（１０１９） ２３
１．４０表■からは８７１℃における、８４に！９
／ｉの負荷のもとで、１６０時間の、１壬の伸びに対す
るクリープ寿命を有したものがないことが注目される。
標本の成るものが、０．６８乃至１．１５％の実効ニオ
ビウム含有を有したにも拘らず、本発明によって処理さ
れたものはない。その中の一つも、少なくとも１０３８
℃の温度で焼鈍されたものはない。
ビウム含有を有したにも拘らず、本発明によって処理さ
れたものはない。その中の一つも、少なくとも１０３８
℃の温度で焼鈍されたものはない。
実施例６゜
バッチＧ、Ｈおよび工からの標本が、熱間圧延され、１
．２７ｍ厚まで冷間圧延され、セして１０１１乃至１１
２９℃の温度で焼鈍された。焼鈍された標本が、粒子サ
イズに関して検討された。
．２７ｍ厚まで冷間圧延され、セして１０１１乃至１１
２９℃の温度で焼鈍された。焼鈍された標本が、粒子サ
イズに関して検討された。
その結果は表Ｘに示されている。
表
バッチ 焼鈍温度’Ｆ（’Ｃ’）
Ｇ １８６６（１０１９）
Ｇ １９１３（１０４５）
Ｇ １９５０（１０６６）
Ｇ ２０６４（１１２９）
ＡＳＴＭ粒子サイズす
Ｈ １８６＜５（１０１９）
Ｈ １９１３（１０４５）
Ｈ １９５０（１０６６）
Ｈ ２０６４（１１２９）
１９４０（１０＜Ｓｏ）
表Ｘからは、１０８８℃以上の温度で焼鈍された標本は
殆ど総ての粒子が、略々ＡＳＴＭＡ５或いはそれより微
細であるような組織を持つものはなく、そして１０８８
℃以下の温度で焼鈍された標本がそのような特徴を有す
ることが注目される。
殆ど総ての粒子が、略々ＡＳＴＭＡ５或いはそれより微
細であるような組織を持つものはなく、そして１０８８
℃以下の温度で焼鈍された標本がそのような特徴を有す
ることが注目される。
上に詳述したように、焼鈍後冷間成形さるべき鋼は、１
０８８℃以上の温度で焼鈍されてはならな（・。冷間成
形可能度に対して有害な、過度の粒子の成長は、より高
い温度において起る。
０８８℃以上の温度で焼鈍されてはならな（・。冷間成
形可能度に対して有害な、過度の粒子の成長は、より高
い温度において起る。
実施例１
５つのバッチ（Ａおよび・Ｋ乃至Ｎ）からの標本が、熱
間圧延され、１．２７難の厚さまで冷間圧延されて、１
０６６℃或いは１０９２℃の温度で焼鈍された。各バッ
チの化学的成分は表■に示されている。
間圧延され、１．２７難の厚さまで冷間圧延されて、１
０６６℃或いは１０９２℃の温度で焼鈍された。各バッ
チの化学的成分は表■に示されている。
表■
組成（重量％）
Ｏ，０１７
０，０２０
０，０１９
０，０２３
０，０２１
Ｏ，００９
α０１５
０．０１１
０．０１１
０．０１１
ｒ
１１．５０
１２ｆ）３
１２．１２
１２旧２
Ａノ
０．０２１
１．３６
１．９６
Ｂ８
６．９６
Ｍ。
０．０３５
０．０４４
０．０４５
０．０４５
ｎ
０．３０
０．３６
０．３６
０．６６
０．４３
０．４０
０．３６
０．６６
Ｎｉ Ｔｉ Ｎｂ ＦｅＯ，２３０
，１４０，７４残量 ０．２０ ０．３７ ０．７３ ＃０．２６
０．４３ ０．８０ ０．２６ ０．４２ ０．８０ １０．２６
０，４３ ０．８０ 各バツチは、８４ｋｌ？／ｉの負荷のもと、８７１℃の
温度での１優の伸びまでの、クリープ寿命に対して、試
験された。試験結果は表■に示す通りである。
，１４０，７４残量 ０．２０ ０．３７ ０．７３ ＃０．２６
０．４３ ０．８０ ０．２６ ０．４２ ０．８０ １０．２６
０，４３ ０．８０ 各バツチは、８４ｋｌ？／ｉの負荷のもと、８７１℃の
温度での１優の伸びまでの、クリープ寿命に対して、試
験された。試験結果は表■に示す通りである。
表■
む点て、バッチＡと異っている。上述のように、その酸
化に対する耐性を増進するには本発明の合金へ５優まで
のアルミニウムを添加すわば宜しい。
化に対する耐性を増進するには本発明の合金へ５優まで
のアルミニウムを添加すわば宜しい。
Ａ １９９７（１０９２） １６５
０．７４Ｋ １９９７（１０９２）
２０８ ０．７３Ｌ １９５０（１
０６６） １７０ ０．８０Ｍ
１９５０（１０６６） ２１２ ０
．８ＯＮ １９５０（１０６６） １９７
０．８０表■からは総ての標本が、８４ｋ
ｌ？／ｃｒｌの負荷のもと、８７１℃の温度での１優の
伸びまでに、１６０時間以上の寿命を保ったことが注目
される。
０．７４Ｋ １９９７（１０９２）
２０８ ０．７３Ｌ １９５０（１
０６６） １７０ ０．８０Ｍ
１９５０（１０６６） ２１２ ０
．８ＯＮ １９５０（１０６６） １９７
０．８０表■からは総ての標本が、８４ｋ
ｌ？／ｃｒｌの負荷のもと、８７１℃の温度での１優の
伸びまでに、１６０時間以上の寿命を保ったことが注目
される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、８４ｋｇ／ｃｍ＾２の負荷のもとで、８７１℃にお
いてクリープ寿命を測定したとき、１％伸びを生ずるま
でに少なくとも１６０時間を要するフェライトステンレ
ス鋼であって、本質的に重量比で表わされる、０．１％
までの炭素と、０．０５％までの窒素と、１１乃至２０
％のクロームと、５％までのアルミニウムと、５％まで
のモリブデンと、１．５％までのマンガンと、１．５％
までのシリコンと、０．５％までのニッケルと、０．５
％までの銅と、０．６％までのチタニウムと、下式で算
出される量のニオビウムおよびタンタルムを含み、残部
が実質的に鉄であるフェライトステンレス鋼： （ｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ／０．９２９１）＋（ｗｔ％ｅｆ
ｆ．Ｔａ／１．８０９５）＝０．６８〜１．２４ｗｔ％
ただし、 （１）Ａ＝（ｗｔ％Ｔｉ／４７．９０）−［（ｗｔ％Ｎ
／１４．０１）＋（ｗｔ％Ｃ／１２．０１）］≧０の場
合ｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ＝ｗｔ％Ｎｂ ｗｔ％ｅｆｆ．Ｔａ＝ｗｔ％Ｔａ （２）Ａ＜０の場合 （ａ）Ｂ＝９２．９１［（ｗｔ％Ｎｂ／９２．９１）＋
Ａ］≧０ならｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ＝Ｂ ｗｔ％ｅｆｆ．Ｔａ＝ｗｔ％Ｔａ （ｂ）Ｂ＜０なら ｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ＝０ ｗｔ％ｅｆｆ．Ｔａ＝１８０．９５［（ｗｔ％Ｔａ／１
８０．９５）＋（ｗｔ％Ｎｂ／９２．９１）＋Ａ］２、
０．０３％までの炭素を含む、特許請求の範囲第１項に
記載のフェライトステンレス鋼。 ３、０．０３％までの窒素を含む、特許請求の範囲第１
項に記載のフェライトステンレス鋼。 ４、０．５乃至４．５％のアルミニウムを含む特許請求
の範囲第１項に記載のフェライトステンレス鋼。 ５、２．５％までのモリブデンを含む特許請求の範囲第
１項に記載のフェライトステンレス鋼。 ６、８４ｋｇ／ｃｍ＾２の負荷のもとで、８７１℃にお
いてクリープ寿命を測定したとき、１％の伸びを生ずる
までに少なくとも２５０時間を要する、特許請求の範囲
第１項に記載のフェライトステンレス鋼。 ７、実効タンタルム含有が、実効ニオビウム含有の４倍
以下にされている特許請求の範囲第１項に記載のフェラ
イトステンレス鋼。 ８、前記鋼が、殆ど総ての粒子の、略々ＡＳＴＭＮｏ．
５或いはより微細な組織を特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のフェライトステンレス鋼。 ９、８４ｋｇ／ｃｍ＾２の負荷のもとで、８７１℃にお
いてクリープ寿命を測定したとき、１％伸びを生するま
でに少なくとも１６０時間を要するフェライトステンレ
ス鋼の製造方法であって、本質的に重量比で表わされる
、０．１％までの炭素と、０．０５％までの窒素と、１
１乃至２０％のクロームと、５％までのアルミニウムと
、５％までのモリブデンと、１．５％までのマンガンと
、１．５％までのシリコンと、０．５％までのニッケル
と、０．５％までの銅と、０．６％までのチタニウムと
、下式で算出される量のニオビウムおよびタンタルムを
含み、残部が実質的に鉄である組成物を鋳造し、少なく
とも１０３８℃の温度で焼鈍する工程を含むフェライト
ステンレス鋼の製造方法： （ｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ／０．９２９１）＋（ｗｔ％ｅｆ
ｆ．Ｔａ／１．８０９５）＝０．６８〜１．２４ｗｔ％
ただし、 （１）Ａ＝（ｗｔ％Ｔｉ／４７．９０）−［（ｗｔ％Ｎ
／１４．０１）＋（ｗｔ％Ｃ／１２．０１）≧０の場合
ｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ＝ｗｔ％Ｎｂ ｗｔ％ｅｆｆ．Ｔａ＝ｗｔ％Ｔａ （２）Ａ＜０の場合 （ａ）Ｂ＝９２．９１［（ｗｔ％Ｎｂ／９２．９１）＋
Ａ］≧０ならｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ＝Ｂ ｗｔ％ｅｆｆ．Ｔａ＝ｗｔ％Ｔａ （ｂ）Ｂ＜０なら ｗｔ％ｅｆｆ．Ｎｂ＝０ ｗｔ％ｅｆｆ．Ｔａ＝１８０．９５［（ｗｔ％ｔａ／１
８０．９５）＋（ｗｔ％Ｎｂ／９２．９１）＋Ａ］１０
、前記鋼が０．０３％までの炭素を含んでいる特許請求
の範囲第９項に記載の方法。 １１、前記鋼が０．０３％までの窒素を含んでいる特許
請求の範囲第９項に記載の方法。 １２、前記鋼が０．５乃至４．５％のアルミニウムを含
んでいる特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １３、前記鋼が２．５％までのモリブデンを含んでいる
特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １４、前記鋼が１０秒乃至１０分間、少くとも１０３８
℃の温度で焼鈍される特許請求の範囲第９項に記載の方
法。 １５、前記鋼が、１０３８℃乃至１０８８℃の温度で焼
鈍される特許請求の範囲第９項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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