JPH0364594B2

JPH0364594B2 -

Info

Publication number: JPH0364594B2
Application number: JP62145171A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamamoto; Takashi Ebitani; Mitsuo Kawai; Koichi Tajima
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1991-10-07
Also published as: JPS62297438A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は耐隙間腐食性に優れたMn非磁性鋼に
関する。（従来の技術）高Mn非磁性鋼は従来知られているCr−Ni系非
磁性鋼より低廉であること、耐摩耗性、加工硬化
性に優れていることから、各種構成材料として注
目されている。その用途はタービン発電機や誘導
電動機の回転子バインド線、ジヤイロコンパス、
鉄心締付スタツド、ブラウン管用非磁性電極、船
舶用クランクシヤフトなど過電流を避けたり、磁
力線を乱したくない部位が主である。高Mn非磁性鋼は非磁性や強度を得るためにオ
ーステナイト主成元素であるＣやMnを多量に添
加したもので、通常非磁性を得るためには、例え
ば0.5％のＣと10〜15％以上のMn添加が必要とさ
れている。しかし、このような材料の高Ｃ、高
Mn化は材料の機械的強度を向上させる反面、耐
食性を著しく低下させる。耐食性を向上させることを目的にCrの量を高
めた高Mn非磁性鋼も開発されている。Cr量の増
加は非磁性を得るために必要なＣやMn量を減少
させることができ、その結果Crの添加とＣ、Mn
の減少があいまつて高Mn非磁性鋼の耐食性を若
干向上させるが、より一層の高Cr化を行なつて
も炭化物の析出が増加させられるため、耐食性、
特に耐隙間腐食性、耐孔食性、耐応力腐食割れ性
（以下耐SCC性と称す）の著しい向上は期待でき
ない。加うるに、著しいCr量の増加はデルタフ
エライトを生成し、非磁性としての特性を減ずる
ことから、高Ｃを含む高Mn非磁性鋼の耐食性を
向上させるにはCr量の添加は有効ではない。ところで、一般に知られているように、オース
テナイト系ステンレス鋼（非磁性鋼）は耐力が低
く、また熱処理による強化も期待できないことか
ら高Mn非磁性鋼においても、ＣやMnの多量添
加により機会的強度の向上を計つてはいるが、そ
の耐力は通常50Kg／mm²以下である。従つて、船舶
用クランクシヤフトなど高い耐力が要求される部
材では冷間加工により耐力を高め使用されてい
る。近年材料に要求される機械的強度は高くなる
傾向にあり、従つてその冷間加工率も上昇してき
ているがそれに伴い材料のSCC感受性は極めて高
くなつてきている。さらに、高Mn非磁性鋼の使
用分野の拡大により、隙間腐食が問題となつてい
る。すなわち、絶縁材のような腐食電位が貴な材
料との接触時に海水などのような腐食媒体が使用
した場合、高Mn非磁性鋼は隙間腐食を生じ、材
料の信頼性の上で大きな問題となる。以上のことから耐均一腐食性、耐孔食性、耐隙
間腐食性、耐SCC性に優れた高Mn非磁性鋼を提
供することにある。〔発明の構成〕（問題点を解決するための手段）本発明は高Mn非磁性鋼のＣ量を減じ、Ｎ量を
高めることにより、従来、高Mn非磁性鋼の欠点
であるとされていた耐均一耐食性、耐孔食性、耐
隙間腐食性、耐SCC性が向上することを見いだし
たことにある。すなわち、重量パーセントで0.4
％以下の炭素、0.3％を越え１％までの窒素、２
％以下のケイ素、12〜20％のクロム、13〜25％の
マンガン、５％以下のモリブデン、残部が実質的
に鉄であり、かつクロムとマンガンの総量が30％
以上である耐食非磁性鋼であり、耐均一腐食性、
耐孔食性、耐隙間腐食性、耐SCC性に優れた非磁
性鋼である。加えて前記鋼は冷間加工によつて
も、加工誘起マルテンサイト変態することなく安
定な非磁性を示す。（作用）以下本発明に係る耐食非磁性鋼を組成限定理由
を述べる。炭素(C)；炭素はオーステナイト相を安定させ、強
度を向上させるが、過剰の添加は耐均一腐食
性、耐孔食性、耐隙間腐食性、耐SCC性および
靭生を害することから、上限を0.4％とする。
なお耐食性、強度の観点からは0.3以下とする
ことが望ましい。窒素（Ｎ）；窒素は本発明上特に重要な元素で、
オーステナイト相を安定させ、強度を向上させ
ると同時に、耐孔食性、耐SCC性を向上させる
ために0.3％を越える添加が必要である。しか
し過剰の添加は靭性を害すること、また窒素を
添加するために、高圧が必要となることから上
限を１％とするが、ミクロポアの発生などの観
点より、0.4〜0.8％とすることが望ましい。ケイ素（Si）；ケイ素は鋼の溶製時に脱酸剤とし
て作用するとともに、湯流れ性をよくするが、
過剰の添加は靭性の害することから上限を２％
とする。クロム（Cr）；クロムは非磁性を得るために必要
な炭素量、窒素量、マンガン量を減少させ、ま
た耐均一腐食性、耐隙間腐食性を向上させるた
めに12％以上の添加が必要であるが、過剰の添
加はフエライトを生成し非磁性としての特性を
減ずることから上限を20％とする。なお、非磁
性と耐隙間腐食性の両者を十分発揮させるため
には13％以上17.5％未満とすることが望まし
い。マンガン（Mn）；マンガンはオーステナイト相
を安定させ、強度、加工硬化性、耐隙間腐食性
を向上させるために13％以上の添加が必要であ
るが、過剰の添加は加工性を害することから上
限を25％とする。なお、強度、非磁性、耐食
性、加工硬化性を勘案すると、15〜24％とする
ことが望ましい。モリブデン（Mo）；モリブデンは耐孔食性を向
上させるが、過剰の添加は靭性を害することか
ら上限を５％とする。また上記組成範囲において、マンガンとクロム
の総量が30％以上でないと耐隙間腐食性が低いこ
とから、マンガンとクロムは総量として30％以上
必要であり、好ましくは32％以上、より好ましく
は32.38％以上である。本発明の高Mn非磁性鋼は優れた耐均一腐食
性、耐孔食性、耐隙間腐食性、耐SCC性を有し、
かつ冷間加工によつても加工誘起マルテンサイト
を形成せず、非磁性としての特性を減ずることが
ないことから、腐食環境下で使用される発電機用
部材、核融合炉用構造部材、船舶用部材など耐食
性、強度が要求される非磁性鋼として用いられ
る。（実施例）以下、実施例、比較例をもつて本発明に係る耐
食性非磁性鋼を詳細に説明する。高周波誘導溶解炉により第１表に示す組成を有
する23鋼種の非磁性鋼を溶製した。なお実施例
１、２および比較例13〜21は窒素圧を３〜10気圧
にして窒素添加した。その後1200〜900℃で熱間
鍛造し、さらに1100℃、２時間の固溶化処理を施
し水冷した。その後真応力が130Kg／mm²になるま
で一軸冷間加工を行ない、ひき続き350℃、２時
間の歪取り処理を行なつた後、板材を切り出し
た。全面腐食試験、孔食試験は、試験片を３％
NaCl人工海水中に30日間浸漬して行ない、目視
観察、生成した孔食数、最大孔食深さを測定し
た。なお孔食数は面積160mm²に発生した総孔食数
である。隙間腐食試験は、試験片と直径３mmのガ
ラス棒を接触させて行ない、３％NaCl人工海水
中に30日間浸漬した後、その腐食深さを測定し
た。SCC試験は３点曲げ試験法を用い、３％
NaCl中にて最大引張応力50Kg／mm²で行ない粒界
割れの有無を調べた。また磁気特性は真応力130
Kg／mm²まで冷間加工したときの比透磁率の大きさ
を導磁率計を用いて測定した。これらの結果をま
とめて第２表に示す。

【表】

【表】第２表より比較例１〜12の従来の高Mn非磁性
鋼では耐均一腐食性、耐孔食性、耐隙間腐食性、
耐SCC性を兼ね備えた鋼はないことがわかる。Ｎ
量を高めた比較例13〜21の非磁性鋼では、特に耐
孔食性、耐SCC性は向上しているが、耐隙間腐食
性に劣る。本発明に係る実施例の非磁性鋼は耐均一腐食
性、耐孔食性、耐隙間腐食性、耐SCC性に優れて
おり、また磁気特性も従来材と変らないことから
耐食性に優れた高強度非磁性鋼であるといえる。以上説明した如く、本発明の高Mn非磁性鋼は
極めて優れた耐均一腐食性、耐孔食性、耐隙間腐
食性、耐SCC性を有することから、工業上すこぶ
る有用な耐食非磁性鋼である。

Claims

【特許請求の範囲】

１重量パーセントで炭素0.4％以下、窒素0.3％
を越え１％まで、ケイ素２％以下、クロム12〜20
％、マンガン13〜25％、モリブデン５％以下、残
部が実質的に鉄からなり、かつクロムとマンガン
の総量が30％以上であることを特徴とする耐隙間
腐食性に優れた非磁性鋼。