JPH02286235A - 腐食進展防止型積層オーステナイト系ステンレス鋼材 - Google Patents

腐食進展防止型積層オーステナイト系ステンレス鋼材

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JPH02286235A
JPH02286235A JP10576389A JP10576389A JPH02286235A JP H02286235 A JPH02286235 A JP H02286235A JP 10576389 A JP10576389 A JP 10576389A JP 10576389 A JP10576389 A JP 10576389A JP H02286235 A JPH02286235 A JP H02286235A
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JP
Japan
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stainless steel
corrosion
austenitic stainless
laminated
intermediate material
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JP10576389A
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English (en)
Inventor
Masaharu Honda
本田 正春
Yasuo Kobayashi
泰男 小林
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的J (産業上の利用分野) この発明は化学工業用、生活必需品用、もしくは装飾用
等に適用される積層オーステナイト系ステンレス鋼材の
構造に関するものである。
(従来の技術) ステンレス鋼は、その優れた耐食性と永続的な金属光沢
を有する特性のために、化学工業用、生活必需品用、装
飾品用等多くの産業分野で大量に使用されている。
現在、生産量の最も多いステンレス鋼種は、5US30
4であり、次いで5US316である。
これ等の特徴は製造が容易であること、成型性、溶接性
等の加工が容易なこと等が挙げられる。その他通常の炭
素鋼と比較した場合、防食のための塗装を必要としない
ことから、初期コスト、並びにメインテナンス等を考慮
して重宝されている面も多い。
然し、耐食性について厳密に考えてみると、5US30
4では充分と云い難<、又その耐食性を改善した5US
316においても、腐食を経験することも珍らしいこと
ではない。
5US304.5US316における腐食事例を調べて
みると、全面腐食ではなく、孔食、すきま腐食、応力腐
食割れ等の局部腐食が圧倒的に多い。然し、このような
一部の腐食であっても、材料全体を交換する必要が生ず
ることも多い。
このような現状から、SUS 304、S tJ 53
16の耐食性改善策として、Nis Crx Mo等の
添加量を増大せしめることが検討され、UNS  N0
8020 (ASTM  B463) 、UNS  N
08825 (ASTM  B424)等の高いNi合
金が開発されている。
(発明が解決しようとする課B) 前述したように、合金元素の添加量を増大せしめること
によるステンレス鋼の耐食性の改善は、必然的に価格の
上昇をもたらし、製造の容易性は失なわれ、且つ溶接性
も損うことになるから、ステンレス鋼を使用することの
経済性が失なわれることになる。本発明はこのような現
状に鑑み創案されたものであり、腐食進展を抑制する金
属板を中間材として、オーステナイト系ステンレス鋼材
に挟み込んだ、積層オーステナイト系ステンレス鋼材の
構造を提供することを目的とする。
「発明の構成」 (課題を解決するための手段) 前述の目的を達成するために本発明者等は(1)  オ
ーステナイト系ステンレス鋼材に、中間材として、重量
%でCr: l 1.5〜13.5%、Ni:0.3%
以下、C: 0.15%以下、Mn:0.1〜1.0%
、Si:0.2〜1.0%、P:0.04%以下、S二
0.03%以下を含有し、残部鉄および不可避的不純物
からなるフェライト系もしくはマルテンサイト系ステン
レス鋼を挟み込み、積層せしめたことを特徴とする腐食
進展防止型積層オーステナイト系ステンレス鋼材。
(2)オーステナイト系ステンレス鋼材に、中間材とし
て、重量%でCu:99%以上およびその他の不可避的
不純物からなる銅を挟み込み、積層せしめたことを特徴
とする腐食進展防止型積層オーステナイト系ステンレス
鋼材。
(3)オーステナイト系ステンレス鋼材に、中間材とし
て、重量%でNi:99%以上およびその他の不可避的
不純物からなるニッケルを挟み込み、積層せしめたこと
を特徴とする腐食進展防止型積層オーステナイト系ステ
ンレス鋼材を芸に提案する。
本発明の積層ステンレス鋼材は、製品を使用する過程で
、仮に孔食その他の局部的な腐食が生じても、前記腐食
進展抑制能を有する中間材のところで腐食をくい止める
ことができる。
(作用) 本発明は積層オーステナイト系ステンレス鋼材の積層構
造に特徴を有するものであり、特に腐食進展防止能を有
する中間材として使用する金属に特徴を有する。
本発明者等の研究の結果、比較的安価で腐食進展防止能
力に優れているものとして、■JISG4304に準拠
した5US410S、410Lとして表示されるフェラ
イト系もしくはマルテンサイト系のステンレス鋼板、■
JIS H2121,2122,2123,2124,
2125に準拠した寡同板、■JtS  H4561に
?1拠したニッケル板がリストアツブされた。これ等の
中間材は、実施の段階ではかなり薄い層を形成していて
も、充分な腐食抑制能を有していることが確認された(
詳細は実施例において述べる)。又、これらの中間材は
夫々単独の状態では優れた耐食性を示すものではないが
、オーステナイト系ステンレス鋼材と共存する際に偉力
を発揮すると思われる。未だそのメカニズムは解明され
ていないが、フェライト系もしくはマルテンサイト系ス
テンレス鋼材は、犠牲陽極的な働きをし、自体は腐食さ
れるが中間材の下に位置するオーステナイト系ステンレ
ス鋼材の腐食を抑制していると解される。フェライト系
もしくはマルテンサイト系のステンレス鋼は、塩化物中
で応力腐食割れ(SCC)を生じないから、応力腐食の
進展を抑制する観点から中間材としての使用に適してい
る。但し、積層ステン。
レス用に用いる場合には下記に記載するような理由から
一定の範囲内の化学的組成のものに限定される。
Cr: 11.5〜13.5% Crは鋼材の耐食性を略決定する重要な元素であり、そ
の含有量は多い方が望ましいが、腐食の進展を抑制する
目的で、中間材として使用する場合には母材に対して電
気化学的に卑であることが望ましい。また、オーステナ
イト系ステンレス鋼と異なり、Cr含有量が増加すると
共に、475℃脆性、もしくはσ脆化が生ずるようにな
り、製造性および加工性が低下してくる。11.5%未
満では耐食性の点で、又、13.5%を超えた場合には
加工性等の点で問題を生じるので11.5〜13.5%
の範囲とした。
Ni:0.3%以下 Niは原料から混入することは避けられない。通常、最
も少ない場合でも0.005%程度は含有されている。
小量の場合にはNiの含有によりフェライト系ステンレ
ス鋼の靭性が改善される利点もある。然し0.3%を超
えて含有せしめると応力腐食割れを生ずる原因ともなる
ので上限を0.3%とした。
C: 0.15%以下 CはCr炭化物を生成して耐食性、靭性を損うので含有
量は少ない方が好ましい。然しマルテンサイト系ステン
レス鋼においては少量のCにより強度の調節を可能とす
る利点もあるので、上限の0.15%までの添加は認め
られる。
Mn : 0.1〜1.0% Mnは脱酸のため必要な元素であると共にマルテンサイ
トステンレス鋼においてはマルテンサイトの生成に必要
な元素である。0.1%未満では期待する効果が得られ
ず、一方1%を超えて添加する場合には介在物を形成し
易くなり耐食性を#員なうため好ましくないので、0.
1〜1%の範囲とした。
Si:0.2〜1.0% Siは脱酸のために必要な元素であるが、0.2%未満
では添加したことによる効果は不充分であり、一方1%
を超えて添加することは加工性を損う原因となるので0
.2〜1.0%の範囲とした。
P:0.04%以下、S:0.03% p、sともに不可避的不純物元素として鋼材の中に含ま
れており、製造性、加工性を悪くし、材質の物理的特性
を損うので何れも含有量は少ない方が好ましい。精練工
程において脱P、脱Sを行なうことも可能であるが経済
的負担が大きくなる。
Pの上限0.04%、Sの上限0.03%は製品に悪影
響を与えないリミットである。
これらフェライトもしくはマルテンサイト系ステンレス
鋼と全く対極的な関係にあるのが、前述のJISに準拠
したニッケル板であって、電気的に貴金属的な働きをな
し、自体も腐食されないが、そのために下層のオーステ
ナイト系ステンレス鋼の防食的役割を充分に果している
ように解され、又前述した銅板がこの両者の中間に位置
する腐食進展抑制効果を示していることが確認された。
尚、本発明による積層材においては、中間材は一層でも
、充分その機能を発揮するが、複数層を挾み込んでもよ
い。積層材の製法は特に限定はしないが、オーステナイ
ト系ステンレス鋼材を両側に、中央に中間材を挟み、加
熱し圧延することにより製造するのが、簡単で且つ確実
な方法である。
(実施例) 第1表に示す組成のオーステナイト系ステンレス鋼材1
  (IgX厚5〜100 IIm)と第2表に示す組
成の中間材2(板厚0.05〜2鰭)を1−2−1、l
−2−1−2−Lの2種類の順序で積み重ね板厚的15
05Mのスラブを製作した。
中間材として使用したa、bはJISG4304に準拠
した5US410S(マルテンサイト系ステンレス)、
4.1OL(フェライト系ステンレス)であり、CはJ
IS  H2121,2123,2124,2125に
準拠した銅であり、dはJISH4561に準拠したニ
ッケルである。
このスラブを1050〜1150℃の温度範囲に加熱し
、4〜201■の板厚まで熱間圧延した。
室温まで冷却してから、1050℃で固溶化熱処理を行
い、JISに基づいた塩化第二鉄による孔食試験(JI
S  GO578)、塩化マグネシウムによる応力腐食
割れ試験(JIS  GO576)を行ない腐食の進展
状態を調査した。
孔食、SCCの進展に及ぼすオーステナイト系ステンレ
ス鋼材と中間材の組合せ、積層方法、並びに板厚の影響
を第3表に示す。
表中A、I3は夫々第1表の鋼種、a、b、c。
dは第2表の中間材を示す。厚さのTは外側のオーステ
ナイト系ステンレス鋼、tは中間材を示す。
孔食試験における○:最大孔食深さ≦T、△:最大孔食
深さ≦T+ t、(10%FeCxl  ’ 6++2
01/2ON−HC150℃、24時間×2同。)応力
腐食割れ拭験O:最大割れ深さ≦T、(42%MgCl
2.143℃24時間)を夫々示すものである。
この実験の例からも明らかなように、中間材としての積
層のない比較例ぬ16、NtL17においては、孔食、
SCCともに深さ方向への進展は顕著であり、最大3m
l深さの孔食、貫通したSCCが観察された。これに対
して発明鋼においては、孔食の進展に対する抑制効果は
、中間材の種類により異なった結果はでているが、SC
Cに対しては何れの中間材でもその進展を完全に抑制し
ていることが判る。aを中間材とした発明ml’tL1
1h5およびbを中間材とした発明鋼隘2においては孔
食は中間材を貫通してはいるが、腐食はこの中間材でと
どまっており、腐食の進展は抑制されている。Cを中間
材に用いた発明@N[L3、l1h6においては中間材
で孔食の進展は停止しているが、中間材にも僅かに腐食
が生じている。又、dを中間材とした発明鋼隘4.11
h7においては、孔食の進展は中間材で停止しており、
而も中間材に腐食も生じていない。オーステナイト系ス
テンレス鋼材の種類が異なっていても、中間材としてa
、b、c、dを使用した積層材とする場合には、腐食の
進展が抑制されることが判る。
尚、中間材d (孔食、SCCに対し最も優れた腐食の
進展抑制効果を示したちの)について、オーステナイト
系ステンレス鋼材の厚さおよび積層方法について調べた
が、発明鋼Na8〜磁13について云えば、中間材の厚
さを0.01〜0.1■1に、又オーステナイト系ステ
ンレス綱材の厚さを0.5〜2−の範囲内で変更せしめ
ても、孔食とSCCの進展抑止効果は変らないことが確
認されている。
又、発明鋼11h14、Nl115は、中間材が二段に
亘り使用されている例があるが、孔食、SCCの進展抑
制効果は、階1〜階13と同様であることが判る。
「発明の効果」 以上詳述したように本発明の積層オーステナイト系ステ
ンレス鋼を使用する場合には、第1層に仮りに孔食等の
局部的な腐食を生ずることがあっても、積層中の中間材
が腐食の進展を防止、抑制する働きをするので、結局オ
ーステナイト系ステンレス鋼材の寿命を延長することが
可能となる。
而も本願発明においては、オーステナイト系ステンレス
鋼における添加元素を増大せしめるものではないので、
比較的安価な対応により耐食性を向上し得る効果を併せ
有するものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オーステナイト系ステンレス鋼材に、中間材とし
    て、重量%でCr:11.5〜13.5%、Ni:0.
    3%以下、C:0.15%以下、Mn:0.1〜1.0
    %、Si:0.2〜1.0%、P:0.04%以下、S
    :0.03%以下を含有し、残部鉄および不可避的不純
    物からなるフェライト系もしくはマルテンサイト系ステ
    ンレス鋼を挟み込み、積層せしめたことを特徴とする腐
    食進展防止型積層オーステナイト系ステンレス鋼材。
  2. (2)オーステナイト系ステンレス鋼材に、中間材とし
    て、重量%でCu:99%以上およびその他の不可避的
    不純物からなる銅を挟み込み、積層せしめたことを特徴
    とする腐食進展防止型積層オーステナイト系ステンレス
    鋼材。
  3. (3)オーステナイト系ステンレス鋼材に、中間材とし
    て、重量%でNi:99%以上およびその他の不可避的
    不純物からなるニッケルを挟み込み、積層せしめたこと
    を特徴とする腐食進展防止型積層オーステナイト系ステ
    ンレス鋼材。
JP10576389A 1989-04-27 1989-04-27 腐食進展防止型積層オーステナイト系ステンレス鋼材 Pending JPH02286235A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453912B1 (ko) * 2000-06-28 2004-10-20 주식회사 포스코 저 경도 마르텐사이트계 스테인레스강 제조방법
KR100717506B1 (ko) * 2005-12-22 2007-05-14 주식회사 포스코 저경도 마르텐사이트계 스테인레스강의 제조방법
JP2023534623A (ja) * 2020-06-24 2023-08-10 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 多層複合冷間圧延鋼板およびその製造方法
US12612671B2 (en) 2020-06-24 2026-04-28 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Multi-layer composite cold-rolled steel plate and manufacturing method therefor

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