JPH0361750B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0361750B2 JPH0361750B2 JP8718986A JP8718986A JPH0361750B2 JP H0361750 B2 JPH0361750 B2 JP H0361750B2 JP 8718986 A JP8718986 A JP 8718986A JP 8718986 A JP8718986 A JP 8718986A JP H0361750 B2 JPH0361750 B2 JP H0361750B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- creep rupture
- rupture strength
- steel
- austenitic stainless
- Prior art date
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高温用鋼に係り、特にクリープ破
断強度に優れたオーステナイトステンレス鋼に関
するものである。 〔従来の技術〕 18％Cr−８％Ni系オーステナイトステンレス
鋼は、耐酸化性、高温強度に優れNi基合金等に
比べ経済的であるため、ボイラーチユーブ等の熱
交換器及び化学工業の反応管等に広く使用されて
いる。 ところで近年ボイラーの蒸気条件の高温高圧化
が検討されており、このためより高温強度に優れ
た経済的な鋼の開発が望まれている。 この系統のクリープ破断強度を改善する方法と
しては、炭化物の析出が有効であり、M23C6、或
いはTiC、NbC等の炭化物による強化鋼が用いら
れている。更にMo、Ｗ、Cu等の添加も有効であ
る。 炭化物による強化は、含有Ｃ量を増加させるこ
とでより有効になるが、Ｃ量増加に伴い高温の溶
体化処理が必要であり、実際の製造、施工を考慮
した場合1200℃程度が上限であり、炭化物による
強化には制限がある。またMo、Ｗ、Cu等による
強化は何れも高価な元素であるためその含有量に
は制限がある。 そのため高温高圧用部材として、経済性に優れ
た高強度鋼の開発が望まれている。 〔発明の解決すべき問題点〕 本発明は、従来技術の問題点を解決するための
ものであり、現用鋼より格段に優れたクリープ破
断強度を有し、高Ni合金に比べ経済性に富むク
リープ破断強度に優れたオーステナイトステンレ
ス鋼を提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記の問題点を解決するために詳細
な検討を行なつた結果成されたものである。 本発明の第１発明鋼は、 重量基準にて、Ｃ；0.05〜0.15％、Si；1.0％以
下、Mn；2.0％以下、Ni；10〜18％、Cr；15〜
25％、Mo；1.0〜3.0％、Cu；2.5〜3.5％、T.N；
0.03％以下、Ｐ；0.03〜0.08％及びTi；0.5％以
下、Nb；1.0％以下のうち一種又は二種を含有
し、且つ（Ti＋Nb）／Ｃ（原子比）；0.20〜0.80
を満足し、残部はFe及び不可避不純物からなる
クリープ破断強度に優れたオーステナイトステン
レス鋼であり、 本発明の第２発明鋼は、 重量基準にて、Ｃ；0.05〜0.15％、Si；1.0％以
下、Mn；2.0％以下、Ni；10〜18％、Cr；15〜
25％、Mo；1.0〜3.0％、Cu；2.5〜3.5％、T.N；
0.03％以下、Ｐ；0.03〜0.08％及びTi；0.5％以
下、Nb；1.0％以下のうち一種又は二種を含有
し、且つ（Ti＋Nb）／Ｃ（原子比）；0.20〜0.80
を満足し、更にＢ；0.010％以下、Zr；0.10％以
下のうち一種又は二種を含有し、残部はFe及び
不可避不純物からなるクリープ破断強度に優れた
オーステナイトステンレス鋼である。 〔作用〕 本発明は、鋼中のＰの含有量を適正範囲に制限
し、且つTi、Nb量をＣ量との対応で調整するこ
とにより現用鋼より格段に優れたクリープ破断強
度を有し、その他特性が18−８系オーステナイト
ステンレス鋼と同等である鋼を提供するものであ
る。次に本発明合金組成の成分の限定理由につい
て述べる。 Ｃ；0.05〜0.15％ 高温用オーステナイトステンレス鋼のクリープ
破断強度を向上させるために有効な元素である
が、0.05％未満では充分な効果が得られず、又
0.15％を超える過剰添加は熱間加工性及び溶接性
を損なうことから上記の範囲とした。 Si；1.0％以下 脱酸剤また耐酸化性改善のため添加されるが、
1.0％を超える添加ではシグマ相の析出が生じ脆
化するため１％以下とした。 Mn；2.0％以下 脱酸、脱硫またはオーステナイト相の安定のた
め添加されるが、2.0％を超える添加は有効では
ない。 Ni；10〜18％ オーステナイト相の安定のため10％以上の含有
が必要であるが、過剰の含有はデルタフエライト
凝固しないこと、また高価となるので上限を18％
とした。 Cr；15〜25％ 耐酸化性から15％以上必要であるが、25％を超
えるとシグマ相等の脆化相の析出が促進されるこ
と、又オーステナイト相の安定のためNi量を増
加させる必要があり、経済的でないため上限を25
％とした。 Mo；1.0〜3.0％ クリープ破断強度の改善に効果があり、１％未
満ではその効果が不十分であり、過剰の添加は相
安定性、破断延性を損なうこと、また経済的に有
利でないことから上限を３％とする。 Cu；2.5〜3.5％ クリープ破断強度を向上させる元素であるが、
2.5％未満ではその効果がえられないこと、3.5％
を超えて含有させても効果は向上しないこと、ま
た熱間加工性、破断延性が損なわれることからそ
の範囲を前記の範囲と定めた。 T.N；0.03以下 過剰の添加は介在物としてのTiNを増加させ
るため上限を0.03％とした。 Ｐ；0.03〜0.08％ この元素の添加は本発明の特徴の一つであり、
0.03％未満ではクリープ破断強度に対する効果が
十分でなく、また0.08％を超えると溶接性を損な
うためその範囲を上記の範囲とした。 Ti、Nb これらの元素は炭化物を形成しクリープ破断強
度の向上に有効な元素であるが、（Ti＋Nb）／
Ｃ（原料比）が0.2未満では効果が十分でなく、
0.8を超えるとクリープ破断延性が低下するので
その範囲を0.2〜0.8に限定し、各元素の上限はク
リープ破断強度の向上効果を考慮し夫々の範囲を
0.5％及び1.0％に限定した。Ti及びNbはこれら
のうち一種又は二種を添加することが出来る。 Ｂ、Zr 前記の添加元素の他に、第２発明鋼において
は、破断強度、及び延性の改善を目的として、こ
れらの元素を更に一種又は二種を必要に応じ添加
することが出来る。夫々の範囲は、0.010％及び
0.10％を超えて添加しても効果が向上しないので
その範囲を0.010％以下及び0.10％以下とする。 次に本発明の実施例について述べる。 〔実施例〕 本実施例に供した本発明鋼並びに比較鋼の化学
成分並びに機械的特性を次表に示す。 表に示したNo.１〜20の鋼（本発明鋼No.１〜９、
比較鋼No.10〜20）を溶製し、10Kg鋼塊としたのち
熱間圧延で12mmｔの板にした。この板を表に示し
た温度で溶体化処理を行い、クリープ破断試験
片、バレストレイン試験用素材を採取した。
断強度に優れたオーステナイトステンレス鋼に関
するものである。 〔従来の技術〕 18％Cr−８％Ni系オーステナイトステンレス
鋼は、耐酸化性、高温強度に優れNi基合金等に
比べ経済的であるため、ボイラーチユーブ等の熱
交換器及び化学工業の反応管等に広く使用されて
いる。 ところで近年ボイラーの蒸気条件の高温高圧化
が検討されており、このためより高温強度に優れ
た経済的な鋼の開発が望まれている。 この系統のクリープ破断強度を改善する方法と
しては、炭化物の析出が有効であり、M23C6、或
いはTiC、NbC等の炭化物による強化鋼が用いら
れている。更にMo、Ｗ、Cu等の添加も有効であ
る。 炭化物による強化は、含有Ｃ量を増加させるこ
とでより有効になるが、Ｃ量増加に伴い高温の溶
体化処理が必要であり、実際の製造、施工を考慮
した場合1200℃程度が上限であり、炭化物による
強化には制限がある。またMo、Ｗ、Cu等による
強化は何れも高価な元素であるためその含有量に
は制限がある。 そのため高温高圧用部材として、経済性に優れ
た高強度鋼の開発が望まれている。 〔発明の解決すべき問題点〕 本発明は、従来技術の問題点を解決するための
ものであり、現用鋼より格段に優れたクリープ破
断強度を有し、高Ni合金に比べ経済性に富むク
リープ破断強度に優れたオーステナイトステンレ
ス鋼を提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記の問題点を解決するために詳細
な検討を行なつた結果成されたものである。 本発明の第１発明鋼は、 重量基準にて、Ｃ；0.05〜0.15％、Si；1.0％以
下、Mn；2.0％以下、Ni；10〜18％、Cr；15〜
25％、Mo；1.0〜3.0％、Cu；2.5〜3.5％、T.N；
0.03％以下、Ｐ；0.03〜0.08％及びTi；0.5％以
下、Nb；1.0％以下のうち一種又は二種を含有
し、且つ（Ti＋Nb）／Ｃ（原子比）；0.20〜0.80
を満足し、残部はFe及び不可避不純物からなる
クリープ破断強度に優れたオーステナイトステン
レス鋼であり、 本発明の第２発明鋼は、 重量基準にて、Ｃ；0.05〜0.15％、Si；1.0％以
下、Mn；2.0％以下、Ni；10〜18％、Cr；15〜
25％、Mo；1.0〜3.0％、Cu；2.5〜3.5％、T.N；
0.03％以下、Ｐ；0.03〜0.08％及びTi；0.5％以
下、Nb；1.0％以下のうち一種又は二種を含有
し、且つ（Ti＋Nb）／Ｃ（原子比）；0.20〜0.80
を満足し、更にＢ；0.010％以下、Zr；0.10％以
下のうち一種又は二種を含有し、残部はFe及び
不可避不純物からなるクリープ破断強度に優れた
オーステナイトステンレス鋼である。 〔作用〕 本発明は、鋼中のＰの含有量を適正範囲に制限
し、且つTi、Nb量をＣ量との対応で調整するこ
とにより現用鋼より格段に優れたクリープ破断強
度を有し、その他特性が18−８系オーステナイト
ステンレス鋼と同等である鋼を提供するものであ
る。次に本発明合金組成の成分の限定理由につい
て述べる。 Ｃ；0.05〜0.15％ 高温用オーステナイトステンレス鋼のクリープ
破断強度を向上させるために有効な元素である
が、0.05％未満では充分な効果が得られず、又
0.15％を超える過剰添加は熱間加工性及び溶接性
を損なうことから上記の範囲とした。 Si；1.0％以下 脱酸剤また耐酸化性改善のため添加されるが、
1.0％を超える添加ではシグマ相の析出が生じ脆
化するため１％以下とした。 Mn；2.0％以下 脱酸、脱硫またはオーステナイト相の安定のた
め添加されるが、2.0％を超える添加は有効では
ない。 Ni；10〜18％ オーステナイト相の安定のため10％以上の含有
が必要であるが、過剰の含有はデルタフエライト
凝固しないこと、また高価となるので上限を18％
とした。 Cr；15〜25％ 耐酸化性から15％以上必要であるが、25％を超
えるとシグマ相等の脆化相の析出が促進されるこ
と、又オーステナイト相の安定のためNi量を増
加させる必要があり、経済的でないため上限を25
％とした。 Mo；1.0〜3.0％ クリープ破断強度の改善に効果があり、１％未
満ではその効果が不十分であり、過剰の添加は相
安定性、破断延性を損なうこと、また経済的に有
利でないことから上限を３％とする。 Cu；2.5〜3.5％ クリープ破断強度を向上させる元素であるが、
2.5％未満ではその効果がえられないこと、3.5％
を超えて含有させても効果は向上しないこと、ま
た熱間加工性、破断延性が損なわれることからそ
の範囲を前記の範囲と定めた。 T.N；0.03以下 過剰の添加は介在物としてのTiNを増加させ
るため上限を0.03％とした。 Ｐ；0.03〜0.08％ この元素の添加は本発明の特徴の一つであり、
0.03％未満ではクリープ破断強度に対する効果が
十分でなく、また0.08％を超えると溶接性を損な
うためその範囲を上記の範囲とした。 Ti、Nb これらの元素は炭化物を形成しクリープ破断強
度の向上に有効な元素であるが、（Ti＋Nb）／
Ｃ（原料比）が0.2未満では効果が十分でなく、
0.8を超えるとクリープ破断延性が低下するので
その範囲を0.2〜0.8に限定し、各元素の上限はク
リープ破断強度の向上効果を考慮し夫々の範囲を
0.5％及び1.0％に限定した。Ti及びNbはこれら
のうち一種又は二種を添加することが出来る。 Ｂ、Zr 前記の添加元素の他に、第２発明鋼において
は、破断強度、及び延性の改善を目的として、こ
れらの元素を更に一種又は二種を必要に応じ添加
することが出来る。夫々の範囲は、0.010％及び
0.10％を超えて添加しても効果が向上しないので
その範囲を0.010％以下及び0.10％以下とする。 次に本発明の実施例について述べる。 〔実施例〕 本実施例に供した本発明鋼並びに比較鋼の化学
成分並びに機械的特性を次表に示す。 表に示したNo.１〜20の鋼（本発明鋼No.１〜９、
比較鋼No.10〜20）を溶製し、10Kg鋼塊としたのち
熱間圧延で12mmｔの板にした。この板を表に示し
た温度で溶体化処理を行い、クリープ破断試験
片、バレストレイン試験用素材を採取した。
【表】
本発明のオーステナイトステンレス鋼は、実施
例に明らかなように、低廉な元素の微量添加によ
り諸特性を低下せずに、現用鋼より格段に優れた
クリープ破断強度を有し、高Ni合金に比べクリ
ープ破断強度を大幅に改善させ、経済性に富む効
果等を奏するものである。
例に明らかなように、低廉な元素の微量添加によ
り諸特性を低下せずに、現用鋼より格段に優れた
クリープ破断強度を有し、高Ni合金に比べクリ
ープ破断強度を大幅に改善させ、経済性に富む効
果等を奏するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量基準にて、Ｃ；0.05〜0.15％、Si；1.0％
以下、Mn；2.0％以下、Ni；10〜18％、Cr；15
〜25％、Mo；1.0〜3.0％、Cu；2.5〜3.5％、T.
N；0.03％以下、Ｐ；0.03〜0.08％及びTi；0.5％
以下、Nb；1.0％以下のうち一種又は二種を含有
し、且つ（Ti＋Nb）／Ｃ（原子比）；0.20〜0.80
を満足し、残部はFe及び不可避不純物からなる
ことを特徴とするクリープ破断強度に優れたオー
ステナイトステンレス鋼。 ２ 重量基準にて、Ｃ；0.05〜0.15％、Si；1.0％
以下、Mn；2.0％以下、Ni；10〜18％、Cr；15
〜25％、Mo；1.0〜3.0％、Cu；2.5〜3.5％、T.
N；0.03％以下、Ｐ；0.03〜0.08％及びTi；0.5％
以下、Nb；1.0％以下のうち一種又は二種を含有
し、且つ（Ti＋Nb）／Ｃ（原子比）；0.20〜0.80
を満足し、更にＢ；0.010％以下、Zr；0.10％以
下のうち一種又は二種を含有し、残部はFe及び
不可避不純物からなることを特徴とするクリープ
破断強度に優れたオーステナイトステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8718986A JPS62243742A (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | クリ−プ破断強度に優れたオ−ステナイトステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8718986A JPS62243742A (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | クリ−プ破断強度に優れたオ−ステナイトステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62243742A JPS62243742A (ja) | 1987-10-24 |
| JPH0361750B2 true JPH0361750B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=13908038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8718986A Granted JPS62243742A (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | クリ−プ破断強度に優れたオ−ステナイトステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62243742A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4803174B2 (ja) | 2005-04-04 | 2011-10-26 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼 |
| JP4946242B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2012-06-06 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼溶接継手及びオーステナイト系ステンレス鋼溶接材料 |
| JP4310664B1 (ja) | 2008-01-25 | 2009-08-12 | 住友金属工業株式会社 | 溶接材料および溶接継手構造体 |
| JP5794945B2 (ja) | 2012-03-30 | 2015-10-14 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐熱オーステナイト系ステンレス鋼板 |
| CN104451432A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-25 | 春焱电子科技（苏州）有限公司 | 一种电子材料用不锈钢合金 |
-
1986
- 1986-04-17 JP JP8718986A patent/JPS62243742A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62243742A (ja) | 1987-10-24 |
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