JPH0244895B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0244895B2 JPH0244895B2 JP57179124A JP17912482A JPH0244895B2 JP H0244895 B2 JPH0244895 B2 JP H0244895B2 JP 57179124 A JP57179124 A JP 57179124A JP 17912482 A JP17912482 A JP 17912482A JP H0244895 B2 JPH0244895 B2 JP H0244895B2
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- Japan
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- less
- steel
- corrosion cracking
- stress corrosion
- corrosion
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Description
本発明は耐応力腐食割れ性のすぐれたオーステ
ナイト系ステンレス鋼に関するものである。 SUS304に代表されるオーステナイト系ステン
レス鋼は耐食性、溶接性および加工性にすぐれて
いることから広い用途に用いられているが、Cl-
イオンを含み、かつ比較的温度の高い使用環境に
おいて応力腐食割れを発生することがある。 ステンレス鋼の応力腐食割れの研究には主とし
て濃厚塩化マグネシウム溶液あるいは濃厚食塩溶
液が用いられてきた。これらの促進試験用溶液中
における応力腐食割れ感受性におよぼす成分元素
の影響は溶液の種類により異なる。たとえば
JISG0576に規格されている42％塩化マグネシウ
ム溶液に対してはMoの添加は有害であるが、１
％重クロム酸ナトリウムを酸化剤として添加した
20％食塩溶液に対してはMoの添加は有効であ
る。このように応力腐食割れ感受性に対する成分
元素の影響が試験溶液の種類等によつて異なるこ
とを考えた場合、実環境に近い試験条件で成分元
素の影響を明らかにする必要がある。 本発明者らは、溶接部に隙間を有する構造で溶
接残留応力を有するスポツト溶接試片を用いて、
実環境のような低濃度食塩溶液における応力腐食
割れは隙間腐食部から発生することを見いだし、
耐応力腐食割れ性にすぐれたオーステナイト系ス
テンレス鋼を開発すべく種々研究を重ねた。 本発明者等は耐応力腐食割れ性改善のために
SUS304系ステンレス鋼にCuを添加し、その際
に、鋼中に含まれるＰとの関係を詳細に検討し、
Cu量とＰ量の相対量と腐食の間にある種の関係
があることを知見し、耐応力腐食割れ性に優れた
鋼組成を見出した。 本発明によれば、 重量で、 Ｃ：0.08％以下 Si：1.0％以下 Mn：2.0％以下 Ｐ：0.045％以下 Ｓ：0.03％以下 Ni：6.0％を超え20.0％以下 Cr：16.0−25.0％ Cu：1.5％を超え3.0％以下 を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
り、CuとＰの含有量が次の関係 30［Ｐ％］＋0.6％≦［Cu％］ を満足することを特徴とする耐応力腐食割れ性の
すぐれたオーステナイト系ステンレス鋼が提供さ
れる。 本発明鋼の成分限定の理由を以下に説明する。 Ｃ：Ｃは耐応力腐食割れ性に大きな影響を与えな
い。しかしＣを高くすると溶接した時にCr炭
化物が析出しやすいので上限は0.08％とした。 Si：Siは製鋼時、脱酸のために必要があるが加工
性を害するので上限は1.0％とした。 Mn：Mnは製鋼時の脱酸、脱硫および熱間加工
性改善のため必要であるが、耐食性を劣下させ
るので上限は2.0％とした。 Ｓ：Ｓは応力腐食割れ感受性には影響しないので
通常許容される0.03％以下ならよいが、腐食の
発生には有害であるので低いのが望ましい。 Cr：Crは耐食性を保つために不可欠な元素であ
り、16％未満では十分な耐食性が得られない。
一方25％を越すと加工性が悪くなるので16.0〜
25.0％に限定した。 Ni：Niはオーステナイト相を維持するための必
須の元素であり、耐酸性を維持するためには
6.0％以上を必要とするが、20％を越す添加は
経済的に高くなるので6.0〜20.0％に限定した。 先に述べたように、本発明者らはSUS304系鋼
にCuを添加すると低濃度食塩溶液において隙間
腐食が広がり、応力腐食割れ感受性が小さくなる
ことを知見した。すなわちCuは腐食を広げる作
用をもつため、上述の腐食を集中させるＰの作用
を打ち消し応力腐食割れ感受性を小さくする。応
力腐食割れの発生を防ぐために必要なCu量はＰ
量が高くなると高くなる。割れの発生を防ぐため
のCuの下限量は以下に詳細に述べるように実験
的に導き出された次式で規定することができる。 〔Cu％〕≧30〔Ｐ％〕＋0.6％ Cuはこのように腐食を広げる作用をもつため
多く添加してもよいが、3.0％を越えると熱間加
工性を損なうので上限は3.0％とする。Ｐは溶接
性を損なうので上限は0.045％とする。Ｐをこの
上限付近の含有量に留めるためには、1.5％を超
えるCuを含有させる必要がある。 本発明鋼を実施例により具体的に説明する。 本発明鋼（実施例鋼）および比較鋼の組成を第
１表に示す。
ナイト系ステンレス鋼に関するものである。 SUS304に代表されるオーステナイト系ステン
レス鋼は耐食性、溶接性および加工性にすぐれて
いることから広い用途に用いられているが、Cl-
イオンを含み、かつ比較的温度の高い使用環境に
おいて応力腐食割れを発生することがある。 ステンレス鋼の応力腐食割れの研究には主とし
て濃厚塩化マグネシウム溶液あるいは濃厚食塩溶
液が用いられてきた。これらの促進試験用溶液中
における応力腐食割れ感受性におよぼす成分元素
の影響は溶液の種類により異なる。たとえば
JISG0576に規格されている42％塩化マグネシウ
ム溶液に対してはMoの添加は有害であるが、１
％重クロム酸ナトリウムを酸化剤として添加した
20％食塩溶液に対してはMoの添加は有効であ
る。このように応力腐食割れ感受性に対する成分
元素の影響が試験溶液の種類等によつて異なるこ
とを考えた場合、実環境に近い試験条件で成分元
素の影響を明らかにする必要がある。 本発明者らは、溶接部に隙間を有する構造で溶
接残留応力を有するスポツト溶接試片を用いて、
実環境のような低濃度食塩溶液における応力腐食
割れは隙間腐食部から発生することを見いだし、
耐応力腐食割れ性にすぐれたオーステナイト系ス
テンレス鋼を開発すべく種々研究を重ねた。 本発明者等は耐応力腐食割れ性改善のために
SUS304系ステンレス鋼にCuを添加し、その際
に、鋼中に含まれるＰとの関係を詳細に検討し、
Cu量とＰ量の相対量と腐食の間にある種の関係
があることを知見し、耐応力腐食割れ性に優れた
鋼組成を見出した。 本発明によれば、 重量で、 Ｃ：0.08％以下 Si：1.0％以下 Mn：2.0％以下 Ｐ：0.045％以下 Ｓ：0.03％以下 Ni：6.0％を超え20.0％以下 Cr：16.0−25.0％ Cu：1.5％を超え3.0％以下 を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
り、CuとＰの含有量が次の関係 30［Ｐ％］＋0.6％≦［Cu％］ を満足することを特徴とする耐応力腐食割れ性の
すぐれたオーステナイト系ステンレス鋼が提供さ
れる。 本発明鋼の成分限定の理由を以下に説明する。 Ｃ：Ｃは耐応力腐食割れ性に大きな影響を与えな
い。しかしＣを高くすると溶接した時にCr炭
化物が析出しやすいので上限は0.08％とした。 Si：Siは製鋼時、脱酸のために必要があるが加工
性を害するので上限は1.0％とした。 Mn：Mnは製鋼時の脱酸、脱硫および熱間加工
性改善のため必要であるが、耐食性を劣下させ
るので上限は2.0％とした。 Ｓ：Ｓは応力腐食割れ感受性には影響しないので
通常許容される0.03％以下ならよいが、腐食の
発生には有害であるので低いのが望ましい。 Cr：Crは耐食性を保つために不可欠な元素であ
り、16％未満では十分な耐食性が得られない。
一方25％を越すと加工性が悪くなるので16.0〜
25.0％に限定した。 Ni：Niはオーステナイト相を維持するための必
須の元素であり、耐酸性を維持するためには
6.0％以上を必要とするが、20％を越す添加は
経済的に高くなるので6.0〜20.0％に限定した。 先に述べたように、本発明者らはSUS304系鋼
にCuを添加すると低濃度食塩溶液において隙間
腐食が広がり、応力腐食割れ感受性が小さくなる
ことを知見した。すなわちCuは腐食を広げる作
用をもつため、上述の腐食を集中させるＰの作用
を打ち消し応力腐食割れ感受性を小さくする。応
力腐食割れの発生を防ぐために必要なCu量はＰ
量が高くなると高くなる。割れの発生を防ぐため
のCuの下限量は以下に詳細に述べるように実験
的に導き出された次式で規定することができる。 〔Cu％〕≧30〔Ｐ％〕＋0.6％ Cuはこのように腐食を広げる作用をもつため
多く添加してもよいが、3.0％を越えると熱間加
工性を損なうので上限は3.0％とする。Ｐは溶接
性を損なうので上限は0.045％とする。Ｐをこの
上限付近の含有量に留めるためには、1.5％を超
えるCuを含有させる必要がある。 本発明鋼を実施例により具体的に説明する。 本発明鋼（実施例鋼）および比較鋼の組成を第
１表に示す。
【表】
【表】
＊ 市販鋼
これらの鋼を板厚１mmの鋼板とし、溶体化処理
し、幅29mm、長さ31mmの板の上に同一材料の幅14
mm、長さ16mmの板を重ねてスポツト溶接した試片
を、80℃の50ppmCl-1濃度のNaCl溶液に30日間
浸漬する試験を行なつた。応力腐食割れ発生の有
無は断面観察により判断した。 結果は第１表中に記入され、また第１図に示さ
れている。 第１図から耐応力腐食割れ性を確保するにはＰ
量とCu量の相関関係を前記の式の関係に保つ必
要があることがわかる。Ｐを低くすると応力腐食
割れ感受性は小さくなつていくが、適正量のCu
を含まないと、Ｐ：0.005％の鋼（鋼No.５）にお
いても隙間腐食による腐食孔の底部から割れが発
生する。この場合腐食孔の深さは0.3〜0.4mmに達
する。Ｐが低い鋼では最初隙間腐食の成長が大き
いが、時間と共に腐食孔内に溶出したＰが腐食孔
内の溶解を抑制していく。しかしながら腐食孔の
先端は腐食孔の他の部分より応力が大きいため活
性に保たれる。このように腐食が局部に集中する
ためこの部分から応力腐食割れが発生するものと
考えられる。 本発明鋼は耐応力腐食割れ性にすぐれているた
め、現在SUS304を用いて応力腐食割れが発生し
ている、温水用機器（例えば電気温水器、温水ボ
イラー）や給湯配管用等の材料として好適である
とともに、Cuを成分組成としているので硫酸や
塩酸等の非酸化性酸の環境下においてもすぐれた
耐食性が期待される。
これらの鋼を板厚１mmの鋼板とし、溶体化処理
し、幅29mm、長さ31mmの板の上に同一材料の幅14
mm、長さ16mmの板を重ねてスポツト溶接した試片
を、80℃の50ppmCl-1濃度のNaCl溶液に30日間
浸漬する試験を行なつた。応力腐食割れ発生の有
無は断面観察により判断した。 結果は第１表中に記入され、また第１図に示さ
れている。 第１図から耐応力腐食割れ性を確保するにはＰ
量とCu量の相関関係を前記の式の関係に保つ必
要があることがわかる。Ｐを低くすると応力腐食
割れ感受性は小さくなつていくが、適正量のCu
を含まないと、Ｐ：0.005％の鋼（鋼No.５）にお
いても隙間腐食による腐食孔の底部から割れが発
生する。この場合腐食孔の深さは0.3〜0.4mmに達
する。Ｐが低い鋼では最初隙間腐食の成長が大き
いが、時間と共に腐食孔内に溶出したＰが腐食孔
内の溶解を抑制していく。しかしながら腐食孔の
先端は腐食孔の他の部分より応力が大きいため活
性に保たれる。このように腐食が局部に集中する
ためこの部分から応力腐食割れが発生するものと
考えられる。 本発明鋼は耐応力腐食割れ性にすぐれているた
め、現在SUS304を用いて応力腐食割れが発生し
ている、温水用機器（例えば電気温水器、温水ボ
イラー）や給湯配管用等の材料として好適である
とともに、Cuを成分組成としているので硫酸や
塩酸等の非酸化性酸の環境下においてもすぐれた
耐食性が期待される。
第１図は本発明鋼および比較鋼のスポツト溶接
試片を80℃の50ppmCl-1溶液中に30日間浸漬した
時の応力腐食割れの有無におよぼすＰとCuの影
響を示した図である。
試片を80℃の50ppmCl-1溶液中に30日間浸漬した
時の応力腐食割れの有無におよぼすＰとCuの影
響を示した図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量で、 Ｃ：0.08％以下 Si：1.0％以下 Mn：2.0％以下 Ｐ：0.045％以下 Ｓ：0.03％以下 Ni：6.0％を超え20.0％以下 Cr：16.0−25.0％ Cu：1.5％を超え3.0％以下 を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
り、CuとＰの含有量が次の関係 30［Ｐ％］＋0.6％≦［Cu％］ を満足することを特徴とする耐応力腐食割れ性の
すぐれたオーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17912482A JPS5970749A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17912482A JPS5970749A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970749A JPS5970749A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH0244895B2 true JPH0244895B2 (ja) | 1990-10-05 |
Family
ID=16060409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17912482A Granted JPS5970749A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970749A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2010754A4 (en) * | 2006-04-21 | 2016-02-24 | Shell Int Research | ADJUSTING ALLOY COMPOSITIONS FOR SELECTED CHARACTERISTICS IN TEMPERATURE-LIMITED HEATERS |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112417A (en) * | 1975-03-29 | 1976-10-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Corrosion resistant extra low carbon stainless steel |
| JPS5938300B2 (ja) * | 1981-02-13 | 1984-09-14 | 住友金属工業株式会社 | 耐食性のすぐれたフエライト系ステンレス鋼 |
| JPS5945751B2 (ja) * | 1980-08-26 | 1984-11-08 | 日新製鋼株式会社 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS5940901B2 (ja) * | 1981-03-24 | 1984-10-03 | 日本ステンレス株式会社 | 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP17912482A patent/JPS5970749A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970749A (ja) | 1984-04-21 |
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