JPH032357A - ニッケル節減型オーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、機械的性質、耐食性等が５ＵＳ３０４と同等
またはそれ以上であり、しかも高価なＮｉ含４ｉｔを節
減したオーステナイト系ステンレス鋼に関する。

（従来技術とその問題点） オーステナイト系ステンレス鋼は、熱間加工性、冷間加
工性、耐食性等の点で需要が益々高まっており、特に５
ＵＳ３０４は最も汎用の鋼種である。しかし、これらオ
ーステナイト系ステンレス鋼は、高価なＮｉに基因する
経済的不利益を常に有するため、コスト的に不安定で、
需要家の要求に十分に応じられない欠点があった。

（発明の［１的） 本発明は、上記問題点を解決するもので、従来鋼種特に
５ＵＳ３０４と同等な性質を有し、しかも低Ｎｉ含ｒＨ
１のオーステナイト系ステンレス鋼を提供することを目
的とする。

（発明の構成） 本発明者らは、オーステナイト系ステンレス鋼の合金組
成と加工性、耐食性との関係を種々研究した結果、Ｍｎ
、Ｃｕ、Ｎの適当量の代替によってＮｉを減じつる範囲
を見い出し、本発明を完成したものである。

本発明の要旨は、ｍ　ｆｆｔ％で、Ｃ≦０．０８％、Ｓ
ｉ≦１．００％、Ｍｎ　　２．００〜１０．００％、Ｐ
≦０．０４０％、Ｓ≦０．０３０％、Ｎ３　　２．００
〜５．００％、　Ｃｒ　　　１５．００〜２０．　００
　％、　Ｃｕ　　　１．００〜３．５０　％、Ｎ　　Ｏ
，０５〜０．２０％、残部がＦｅ及び不可避不純物から
なることを特徴とするニッケル節派型オーステナイト系
ステンレス鋼にある。

（作用） 以下、本発明の特徴をその作用と共に具体的に説明する
。先づ、本発明鋼で、必須成分を限定した理由は以Ｆの
とおりである。

Ｃ：Ｃはオーステナイト生成元素であり、オーステナイ
ト組織の安定化の働きを有するが、他方その含有ξ１の
増加は固溶強化による材料硬度１ニジ１を来たし、また
、その含有（ｉ）が０．０８％を超えると、結晶粒界に
炭化物が析出し易くなり、その結果耐食性や加工性の劣
化を生ずる。従ってその含有量の上限を００８％とした
。

Ｓｉ　：Ｓｉは溶製時の脱酸剤の役割をすると同時に、
耐食性を増加する効果もある。しかしフェライト生成元
素のためオーステナイト組織安定化に不利であり、また
１、００％を超えた過剰添加は、熱間加１−＋［を害す
る他、シグマ相生成傾向を助長しりｆましくないのて、
その−Ｌ限を１．００％とした。

Ｍｎ：Ｍｎはオーステナイト生成元素でありオーステナ
イト組織安定化に有効であると共に、同じくオーステナ
イト生成元素であるＮ固溶限を増加させる元素であり、
これらの効果を有効に発揮させるためには２．００％以
上合有させる必要かある。しかし１０．００％を超える
と熱間加圧性や耐食性を劣化させるおそれかあるため、
木調てはＭｎ含打Ｈ，（の上限をｉｏ、ｏｏ％、下限を
２．００％とした。

ＦＤＰは０．０４０％を超えると耐食性や熱間加圧性を
劣化させるので、その−１−限を０．０４０％とした。

ＳＯ３は０．０３０％を超えると介在物か増加し、また
耐９．誘性の低下をもたらす他、熱間加工に際して割れ
感受性を著しく高めるので、その上限を０．０３０％と
した。

Ｃｒ　：　Ｃｒはステンレス鋼の耐食性を高めるのに最
も有効な元素の１つでもあるか、そのためには少なくと
も１３．００％以上の添加が必要であり、実用１好まし
くは１５．００％以上が望まれる。しかし、２０．００
％を超えるとフェライト生成や熱間加工性低下をもたら
し好ましくない。

従ってＣｒの上限を２０．００％、上限を１５．００％
とした。

Ｎｉ　：Ｎｉはオーステナイト生成元素の代表的元素で
あり、オーステナイト組織の安定化、また良好な熱間加
圧性や冷間成形性を得るために必イ１の元素である。こ
れらの良好な各性質を有効に得るためには、木調のよう
な比較的Ｍｎ含有Ｊ１１の多い材料でも、少なくとも２
．００％以上の添加か必要である。しかしこの元素は高
価であるため、５．００％以上の添加は経済性をＪ）１
なうことになる。従ってＮ１ＴＡ加１辻の」−眼を５．
００％、下限を２，００％とした。

Ｃｕ：Ｃｕはオーステナイト生成元素として作用し、ま
た材料の軟質化に効果があるためオーステナイト票ステ
ンレス鋼の冷間前［性にとって重要な役割をする元素で
あり、Ｎｉとの代替が可能である。このような効果を有
効に発揮させるためには少なくともは１．００％以上の
添加か必要であるが、３．５０％を超えた過剰添加は赤
熱脆性をひきおこし、熱間加圧性を悪くする。従ってＣ
ｕ添加量のＩ−眼を３．５０％、下限を１．００％とし
た。

Ｎ：ＮはＣと同様オーステナイト生成元素であり、オー
ステナイト組織安定化の働きをし、フェライトの生成を
抑制するが、その効果を十分発揮するためには少なくと
も０，０５％以−トの添加が必要である。一方、この元
素は固溶強化能が大きいので０．２０％を超えた過剰添
加は著しい材料砂化をもたらし好ましくない。従ってＮ
添加量の−Ｌ限を０．２０％、下限を０．０５％とした
。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例） 表１に示す本発明％（Ｎｏ、１〜Ｎｏ、８）及び比較鋼
（Ｎｏ、９〜Ｎｏ、１３）の各供試材を川、Ｑ　Ｌだ。

ＮＯ３９〜１０は３．５０％を超えるＣｕの過剰添加材
、Ｎｏ、１１は１０．００％を超えるＭｎの過剰添加材
である。Ｎｏ、１２は５ＵＳ３０１、Ｎｏ、１３は５Ｕ
Ｓ３０４であり、確性比較用試料である。これら供試材
は、何れも高周波溶解による５ｋｇ鋼塊を熱間圧延によ
り板Ｊ’Ｊ　２　ｍ　ｍとし、これを１０５０℃で焼鈍
後、最高７０％まで冷間圧延したものを加工硬化性試験
に供した。また、冷間圧延により板厚０．８ｍｍとした
ものを１０５０℃で焼鈍し、これを各種確性試験に供し
た。結果は以下のとおりであった。

熱間加工性 各試料鋼塊を１２００℃に所定時間加熱後、試験用の４
Ｈｉｇｈ圧延機により、熱間圧延により２ｍｍとした、
結果を表２に示す。本発明鋼試料Ｎｏ、１〜８および比
較Ｔｌ４Ｎｏ、１２．１３は良好な圧延結果を示したが
、比較鋼Ｎｏ、９〜１１は割れを生じた。この割れを生
じたものの内、ＮＯ１９，１０は過剰Ｃｕ添加に基ずく
赤熱脆性によるもの、またＮｏ、１１は過剰Ｍｎ含有に
基ずく延性低下によるものである。

表２　熱間圧延結果 機械的性質（添付図面、表３） 本発明鋼の代表例として試料Ｎ０１４およびＮｏ、６に
ついて示す。その試験結果は５ＵＳ３０４とほぼ同等の
機械的性質、加工硬化性を示した。

耐食性、時期割れ感受性（表３） 試料Ｎ０１４およびＮ０１６について行ない、５ＵＳ３
０４とほぼ同等の耐食性と時期割れ感受性を示した。

（発明の効果） 本発明のオースブナイト系ステンレス鋼は、Ｓ、ＵＳ３
０４に比し、Ｎｉ量を３％以上節減したにもかかわらず
、５ＵＳ３０４と同等またはそれ以上の十分な機械的性
質と耐食性をもち、需要の大［１１な拡大が期待できる
。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、実施例における供試材の加工硬化曲線であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、Ｃ≦０．０８％、Ｓｉ≦１．００％、Ｍｎ２
   ．００〜１０．００％、Ｐ≦０．０４０％、Ｓ≦０．０
   ３０％、Ｎｉ２．００〜５．００％、Ｃｒ１５．００〜
   ２０．００％、Ｃｕ１．００〜３．５０％、Ｎ０．０５
   〜 ０．２０％、残部がＦｅ及び不可避不純物からなること
   を特徴とするニッケル節減型オーステナイト系ステンレ
   ス鋼。