JPH04272131A - Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPH04272131A JPH04272131A JP3034262A JP3426291A JPH04272131A JP H04272131 A JPH04272131 A JP H04272131A JP 3034262 A JP3034262 A JP 3034262A JP 3426291 A JP3426291 A JP 3426291A JP H04272131 A JPH04272131 A JP H04272131A
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- stainless steel
- austenitic stainless
- steel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の制御棒や遮蔽
材や使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用容器材料に用いる
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法に関す
る。
材や使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用容器材料に用いる
Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、Ｂを含有したオーステナイト
系ステンレス鋼は中性子吸収断面積が大きく、また耐食
性が優れていることから、原子炉の制御棒や遮蔽材等に
使用されており、また使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用
容器材料としてその使用が検討されている。
系ステンレス鋼は中性子吸収断面積が大きく、また耐食
性が優れていることから、原子炉の制御棒や遮蔽材等に
使用されており、また使用済み核燃料の輸送及び貯蔵用
容器材料としてその使用が検討されている。
【０００３】しかしながら、従来から知られているよう
に、Ｂを多量に含んだオーステナイト系ステンレス鋼は
熱間加工性が著しく悪いために、さまざまな製造方法が
試みられている。例えば、特公昭５７−４５４６４号公
報や特開昭５５−８９４５９号公報で開示されているよ
うに限定量のＢを含有させ、Ａｌ ／Ｎを限定すること
によってオーステナイト粒を微細化する方法や、Ｖを適
量添加させてＶほう化物を生成させほう化物相の安定性
を高め熱間加工性を改善する方法、また特開平１−２４
２７５８号公報に示されているような粉末冶金を適用し
た方法等が知られている。 また特開昭６１−２２２６１２号公報に開示されている
ようにＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼をＢを含有
しない素材でくるんで圧延を行うような方法も提案され
ている。
に、Ｂを多量に含んだオーステナイト系ステンレス鋼は
熱間加工性が著しく悪いために、さまざまな製造方法が
試みられている。例えば、特公昭５７−４５４６４号公
報や特開昭５５−８９４５９号公報で開示されているよ
うに限定量のＢを含有させ、Ａｌ ／Ｎを限定すること
によってオーステナイト粒を微細化する方法や、Ｖを適
量添加させてＶほう化物を生成させほう化物相の安定性
を高め熱間加工性を改善する方法、また特開平１−２４
２７５８号公報に示されているような粉末冶金を適用し
た方法等が知られている。 また特開昭６１−２２２６１２号公報に開示されている
ようにＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼をＢを含有
しない素材でくるんで圧延を行うような方法も提案され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような技術に
よっても、Ｂを含有するオーステナイト系ステンレス鋼
の熱間脆性を防止し、現状の鉄鋼製造プロセスによる大
量生産によって安価にしかも安定的に生産する事は困難
である。従って、本発明は、このような現状を鑑みて、
Ｂを多量に含有するオーステナイト系ステンレス鋼の熱
間加工性を改善することを目的とする。
よっても、Ｂを含有するオーステナイト系ステンレス鋼
の熱間脆性を防止し、現状の鉄鋼製造プロセスによる大
量生産によって安価にしかも安定的に生産する事は困難
である。従って、本発明は、このような現状を鑑みて、
Ｂを多量に含有するオーステナイト系ステンレス鋼の熱
間加工性を改善することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記の通りである。 （１）重量％でＣ：０．００５〜０．０５％、Ｓｉ：１
．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２０％、Ｃｒ
：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７％以下、Ｂ
：０．１〜３．０％、Ａｌ： ０．００３％以下、Ｎ：
０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．０３％
以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、残部Ｆｅ
と不可避的不純物からなるＢ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、１１００℃以上で
加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オ
ーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
ろは下記の通りである。 （１）重量％でＣ：０．００５〜０．０５％、Ｓｉ：１
．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２０％、Ｃｒ
：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７％以下、Ｂ
：０．１〜３．０％、Ａｌ： ０．００３％以下、Ｎ：
０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．０３％
以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、残部Ｆｅ
と不可避的不純物からなるＢ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、１１００℃以上で
加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オ
ーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
【０００６】（２）重量％でＣ：０．００５〜０．０５
％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜
２０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：
７％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ： ０．００３
％以下、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ
：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし
、選択成分としてＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．
０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％以下のうち１種
または２種以上の合計で０．０１％以下を含有し、残部
Ｆｅ と不可避的不純物からなるオーステナイト系ステ
ンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、１１００℃以上で
加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オ
ーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜
２０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：
７％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ： ０．００３
％以下、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ
：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし
、選択成分としてＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．
０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％以下のうち１種
または２種以上の合計で０．０１％以下を含有し、残部
Ｆｅ と不可避的不純物からなるオーステナイト系ステ
ンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、１１００℃以上で
加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オ
ーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
【０００７】（３）重量％でＣ：０．００５〜０．０５
％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜
２０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：
７％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．３％以下
、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．
０３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、残部
Ｆｅ と不可避的不純物からなるＢ含有オーステナイト
系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、得られたス
ラブを１１００℃以上の温度で５時間以上ソーキング処
理を行い、１１００℃以上で加熱した後に熱間圧延を行
うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステンレス
鋼の製造方法。
％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜
２０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：
７％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．３％以下
、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．
０３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、残部
Ｆｅ と不可避的不純物からなるＢ含有オーステナイト
系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、得られたス
ラブを１１００℃以上の温度で５時間以上ソーキング処
理を行い、１１００℃以上で加熱した後に熱間圧延を行
うことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステンレス
鋼の製造方法。
【０００８】（４）重量％でＣ：０．０５％以下、Ｓｉ
：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２０％、
Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７％以下
、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．３％以下、Ｎ：０
．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．０３％以
下、Ｏ：０．００３％以下、選択成分としてＣａ： ０
．００５％以下、Ｙ：０．０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：
０．０１％以下のうち１種または２種以上の合計で０．
０１％以下を含有し、残部Ｆｅ と不可避的不純物から
なるオーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって
鋳造し、得られたスラブを１１００℃以上の温度で５時
間以上ソーキング処理を行い、１１００℃以上で加熱し
た後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステ
ナイト系ステンレス鋼の製造方法。
：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２０％、
Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７％以下
、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．３％以下、Ｎ：０
．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．０３％以
下、Ｏ：０．００３％以下、選択成分としてＣａ： ０
．００５％以下、Ｙ：０．０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：
０．０１％以下のうち１種または２種以上の合計で０．
０１％以下を含有し、残部Ｆｅ と不可避的不純物から
なるオーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって
鋳造し、得られたスラブを１１００℃以上の温度で５時
間以上ソーキング処理を行い、１１００℃以上で加熱し
た後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステ
ナイト系ステンレス鋼の製造方法。
【０００９】以下に、本発明を詳細に説明する。
【作用】本発明者らはＢを多量に含有する合金である２
０Ｃｒ −１０Ｎｉ −１Ｂを基本成分とする合金につ
いて詳細に検討を加えた。実験に供した素材は、実験室
で真空溶解によって溶製した１０ｋｇ鋼塊（鋳片）であ
り鋼種Ａ〜Ｇの各成分を表１に示す。検討項目としては
熱間加工性に及ぼす各合金元素の影響、組織の影響につ
いて調査を行った。
０Ｃｒ −１０Ｎｉ −１Ｂを基本成分とする合金につ
いて詳細に検討を加えた。実験に供した素材は、実験室
で真空溶解によって溶製した１０ｋｇ鋼塊（鋳片）であ
り鋼種Ａ〜Ｇの各成分を表１に示す。検討項目としては
熱間加工性に及ぼす各合金元素の影響、組織の影響につ
いて調査を行った。
【００１０】
【表１】
【００１１】合金元素の影響を調査する場合には、鋳片
より直径１０ｍｍの丸棒引張試験片を採取し、グリーブ
ル試験機を用い試験片を通電加熱により１２００℃また
は１２５０℃に再加熱しその後引張試験温度まで冷却し
引張試験を行い、試験片の絞り（断面収縮率、％）を求
め、合金元素の高温延性に及ぼす影響を調査した。その
結果、熱間加工性に大きく影響する元素として、Ａｌ
，Ｓ，Ｏ等の各元素があり、特にＢの原料であるＦｅ
−Ｂから混入するＡｌ の影響が大きいことが判明した
。
より直径１０ｍｍの丸棒引張試験片を採取し、グリーブ
ル試験機を用い試験片を通電加熱により１２００℃また
は１２５０℃に再加熱しその後引張試験温度まで冷却し
引張試験を行い、試験片の絞り（断面収縮率、％）を求
め、合金元素の高温延性に及ぼす影響を調査した。その
結果、熱間加工性に大きく影響する元素として、Ａｌ
，Ｓ，Ｏ等の各元素があり、特にＢの原料であるＦｅ
−Ｂから混入するＡｌ の影響が大きいことが判明した
。
【００１２】図１は、鋳片の高温延性に及ぼす合金元素
の影響を示したものであり、Ａ鋼、Ｂ鋼、Ｃ鋼はＡｌ
の影響、Ｆ鋼はＳ，Ｏの影響、Ｇ鋼はＣａの影響を調査
したものである。Ａｌ の影響についてみてみると、Ａ
ｌを０．４１％含有しているＣ鋼は断面収縮率が１２０
０℃から ９００℃の間で著しく低く、高温延性が劣っ
ているが、Ｂ鋼（Ａｌ：０．１０％）、Ａ鋼（Ａｌ：０
．０００４％）とＡｌ が低くなるほど断面収縮率は向
上することがわかる。したがって高温延性すなわち熱間
加工性を改善するにはＡｌ量を低減することが必要であ
ることが判明した。
の影響を示したものであり、Ａ鋼、Ｂ鋼、Ｃ鋼はＡｌ
の影響、Ｆ鋼はＳ，Ｏの影響、Ｇ鋼はＣａの影響を調査
したものである。Ａｌ の影響についてみてみると、Ａ
ｌを０．４１％含有しているＣ鋼は断面収縮率が１２０
０℃から ９００℃の間で著しく低く、高温延性が劣っ
ているが、Ｂ鋼（Ａｌ：０．１０％）、Ａ鋼（Ａｌ：０
．０００４％）とＡｌ が低くなるほど断面収縮率は向
上することがわかる。したがって高温延性すなわち熱間
加工性を改善するにはＡｌ量を低減することが必要であ
ることが判明した。
【００１３】また、Ｓ，Ｏがそれぞれ４８ｐｐｍ， ４
２ｐｐｍ含まれているＦ鋼は１１００℃より低温側で断
面収縮率が低下し、同程度のＡｌ を含有しているＢ鋼
と比較すると高温延性が１１００℃以下で著しく劣化し
、熱間加工性を改善するには、Ｓ，Ｏの含有量を低減す
ることも重要であることが判明した。また、Ｃａ を添
加したＦ鋼は同程度のＡｌ 量であるＡ鋼よりも断面収
縮率が向上し、Ｃａ の添加は熱間加工性の改善に有効
であることが判明した。
２ｐｐｍ含まれているＦ鋼は１１００℃より低温側で断
面収縮率が低下し、同程度のＡｌ を含有しているＢ鋼
と比較すると高温延性が１１００℃以下で著しく劣化し
、熱間加工性を改善するには、Ｓ，Ｏの含有量を低減す
ることも重要であることが判明した。また、Ｃａ を添
加したＦ鋼は同程度のＡｌ 量であるＡ鋼よりも断面収
縮率が向上し、Ｃａ の添加は熱間加工性の改善に有効
であることが判明した。
【００１４】また、鋳片をソーキングした場合の高温延
性の変化について調査を行った。調査方法は、鋳片から
試験片を採取した場合と鋳片を１１５０℃で１５時間熱
処理（ソーキング）を行った後に試験片を採取した場合
の高温延性を上述したグリーブル試験によって比較した
。図２は、高温延性に及ぼすソーキングの影響を示した
ものであるが、Ａｌ 量が低い場合（Ｄ鋼、Ａｌ：０．
０８５％）には、ソーキングによって高温延性が大きく
向上するが、Ａｌ が多い場合（Ｅ鋼、Ａｌ：０．７２
％）にはソーキングを行っても延性の向上がなく、熱間
加工性の改善には熱間加工の前にソーキングを行うこと
が有効であることが判明した。
性の変化について調査を行った。調査方法は、鋳片から
試験片を採取した場合と鋳片を１１５０℃で１５時間熱
処理（ソーキング）を行った後に試験片を採取した場合
の高温延性を上述したグリーブル試験によって比較した
。図２は、高温延性に及ぼすソーキングの影響を示した
ものであるが、Ａｌ 量が低い場合（Ｄ鋼、Ａｌ：０．
０８５％）には、ソーキングによって高温延性が大きく
向上するが、Ａｌ が多い場合（Ｅ鋼、Ａｌ：０．７２
％）にはソーキングを行っても延性の向上がなく、熱間
加工性の改善には熱間加工の前にソーキングを行うこと
が有効であることが判明した。
【００１５】以上のことから、Ｂ含有オーステナイト系
ステンレス鋼の熱間加工性を改善するには、合金元素と
してＡｌ ，Ｓ，Ｏの低減やＣａ の添加、また鋳片の
ソーキングが有効であることが判明した。これらの効果
について、実際に熱間圧延した場合の割れの発生の有無
について確かめるために、各種合金系について実際に実
験室で熱間圧延を行った。
ステンレス鋼の熱間加工性を改善するには、合金元素と
してＡｌ ，Ｓ，Ｏの低減やＣａ の添加、また鋳片の
ソーキングが有効であることが判明した。これらの効果
について、実際に熱間圧延した場合の割れの発生の有無
について確かめるために、各種合金系について実際に実
験室で熱間圧延を行った。
【００１６】表２は、鋼種Ｈ〜Ｙの各種の成分系につい
て、厚み３０ｍｍの鋳片をソーキング条件や熱間圧延条
件を変えて、実験室の圧延機で３０ｍｍから６ｍｍまで
６パスで熱間圧延したときの割れの発生を比較したもの
である。本発明法である鋼種ＨからＴについてみると、
Ａｌ 量を低減したＨ鋼、ソーキングを行ったＩ鋼、Ｊ
鋼、Ｐ鋼、Ｑ鋼、Ｒ鋼や熱間加工性を改善するためにＣ
ａ ， Ｙ，Ｌａ ＋Ｃｅ を添加したＫ鋼、Ｌ鋼、Ｍ
鋼、Ｎ鋼、Ｏ鋼、Ｓ鋼、Ｔ鋼については熱間圧延時に大
きな割れを発生することなく圧延が可能であったが、比
較法として示したＵ鋼からＹ鋼は大きな割れが発生し次
工程を実施するのは不可能な状態であった。
て、厚み３０ｍｍの鋳片をソーキング条件や熱間圧延条
件を変えて、実験室の圧延機で３０ｍｍから６ｍｍまで
６パスで熱間圧延したときの割れの発生を比較したもの
である。本発明法である鋼種ＨからＴについてみると、
Ａｌ 量を低減したＨ鋼、ソーキングを行ったＩ鋼、Ｊ
鋼、Ｐ鋼、Ｑ鋼、Ｒ鋼や熱間加工性を改善するためにＣ
ａ ， Ｙ，Ｌａ ＋Ｃｅ を添加したＫ鋼、Ｌ鋼、Ｍ
鋼、Ｎ鋼、Ｏ鋼、Ｓ鋼、Ｔ鋼については熱間圧延時に大
きな割れを発生することなく圧延が可能であったが、比
較法として示したＵ鋼からＹ鋼は大きな割れが発生し次
工程を実施するのは不可能な状態であった。
【００１７】
【表２】
【００１８】以上のように、鋳片の延性を高めて熱間加
工性を向上させるためにはＡｌ ，Ｓ，Ｏの合金元素の
量に注意することが必要であり、Ａｌ を ０．００３
％以下、Ｓを ０．００３％以下、Ｏを ０．００３％
以下にすることが必要であり、熱間加工性の改善という
点でＣａ ， Ｙ，Ｌａ ＋Ｃｅ を添加することも有
効である。またＡｌ の含有量が０．００３％以上でも
０．３％以下の場合には、熱間圧延前にソーキングを行
うと熱間加工性が向上する。ソーキングの効果は、１１
００℃以上で５時間以上のソーキングを行うと延性の改
善が認められるようになり、これより低い温度では熱間
加工性の向上はみられない。
工性を向上させるためにはＡｌ ，Ｓ，Ｏの合金元素の
量に注意することが必要であり、Ａｌ を ０．００３
％以下、Ｓを ０．００３％以下、Ｏを ０．００３％
以下にすることが必要であり、熱間加工性の改善という
点でＣａ ， Ｙ，Ｌａ ＋Ｃｅ を添加することも有
効である。またＡｌ の含有量が０．００３％以上でも
０．３％以下の場合には、熱間圧延前にソーキングを行
うと熱間加工性が向上する。ソーキングの効果は、１１
００℃以上で５時間以上のソーキングを行うと延性の改
善が認められるようになり、これより低い温度では熱間
加工性の向上はみられない。
【００１９】このようにして溶製段階で、熱間加工性に
影響する成分のＡｌ ，Ｓ，Ｏの含有量を規制し、熱間
加工性を改善する効果があるＣａ ， Ｙ，Ｌａ ＋Ｃ
ｅ を必要に応じて添加し、またＡｌ 量に応じて圧延
前にソーキングを行った場合に通常の鉄鋼製造プロセス
において製造可能なＢ含有オーステナイト系ステンレス
鋼が得られることが判明した。この鋳片を熱間加工する
にあたっては、加熱温度を１１００℃以上の温度にする
事が必要であり、加熱温度の上限は１２００℃以下とす
るのが望ましい。 １２００℃を越えると共晶ボライドが溶融し熱間圧延が
不可能となり、加熱温度が１１００℃より低い場合には
熱間圧延の終了温度が下がり熱間圧延時の割れが発生し
やすくなる。熱間圧延については圧延をできるだけ高温
で終了させるのが好ましく、 ９５０℃以上が望ましい
。これらの考え方は、次の合金系、すなわち、重量％で
Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％
以下、Ｎｉ：７〜２０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：
３％以下、Ｍｏ：７％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａ
ｌ：０．３％以下、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３
％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下、
選択成分としてＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．０
１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％以下のうち１種ま
たは２種以上の合計で０．０１％以下を含み、残部Ｆｅ
と不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレ
ス鋼についても成り立つ。
影響する成分のＡｌ ，Ｓ，Ｏの含有量を規制し、熱間
加工性を改善する効果があるＣａ ， Ｙ，Ｌａ ＋Ｃ
ｅ を必要に応じて添加し、またＡｌ 量に応じて圧延
前にソーキングを行った場合に通常の鉄鋼製造プロセス
において製造可能なＢ含有オーステナイト系ステンレス
鋼が得られることが判明した。この鋳片を熱間加工する
にあたっては、加熱温度を１１００℃以上の温度にする
事が必要であり、加熱温度の上限は１２００℃以下とす
るのが望ましい。 １２００℃を越えると共晶ボライドが溶融し熱間圧延が
不可能となり、加熱温度が１１００℃より低い場合には
熱間圧延の終了温度が下がり熱間圧延時の割れが発生し
やすくなる。熱間圧延については圧延をできるだけ高温
で終了させるのが好ましく、 ９５０℃以上が望ましい
。これらの考え方は、次の合金系、すなわち、重量％で
Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％
以下、Ｎｉ：７〜２０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：
３％以下、Ｍｏ：７％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａ
ｌ：０．３％以下、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３
％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下、
選択成分としてＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．０
１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％以下のうち１種ま
たは２種以上の合計で０．０１％以下を含み、残部Ｆｅ
と不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレ
ス鋼についても成り立つ。
【００２０】以下に成分（重量％）の限定理由を述べる
Ｃ：Ｃは強度の点からは望ましい元素であるが、耐食性
の点では有害であり少ない方が望ましい。しかし ０．
００５％未満では製造コストを増加させ、また０．０５
％以上では耐食性を劣化させ、また炭化物を作り熱間加
工性を劣化させるので上限を０．０５％とした。Ｓｉ：
Ｓｉ は脱酸元素でありステンレス鋼の耐食性を向上さ
せる元素であるが、１．０％を越えると熱間加工性を劣
化させるので１．０％以下とした。Ｍｎ：Ｍｎ はＳｉ
と同様に脱酸元素として有効でありまたＮｉ の代替
として可能な元素であるが、多量に添加すると誘導放射
能の残留が多くなるので２％以下とした。
Ｃ：Ｃは強度の点からは望ましい元素であるが、耐食性
の点では有害であり少ない方が望ましい。しかし ０．
００５％未満では製造コストを増加させ、また０．０５
％以上では耐食性を劣化させ、また炭化物を作り熱間加
工性を劣化させるので上限を０．０５％とした。Ｓｉ：
Ｓｉ は脱酸元素でありステンレス鋼の耐食性を向上さ
せる元素であるが、１．０％を越えると熱間加工性を劣
化させるので１．０％以下とした。Ｍｎ：Ｍｎ はＳｉ
と同様に脱酸元素として有効でありまたＮｉ の代替
として可能な元素であるが、多量に添加すると誘導放射
能の残留が多くなるので２％以下とした。
【００２１】Ｃｕ：Ｃｕ はステンレス鋼の耐食性向上
に有効であり３％以下で添加する。３％を越えて添加し
ても耐食性の点では効果が飽和し、また熱間加工性を劣
化させる。Ｍｏ：Ｍｏ はステンレス鋼の耐食性向上に
有効で、特に孔食や隙間腐食等の局部腐食に対して有効
な元素であり、このような耐食性が要求される場合に７
％以下で添加する。７％を越えて添加すると脆化が生じ
、またオーステナイト相とするために必要なＮｉ 等が
多量に必要になるため上限を７％とした。
に有効であり３％以下で添加する。３％を越えて添加し
ても耐食性の点では効果が飽和し、また熱間加工性を劣
化させる。Ｍｏ：Ｍｏ はステンレス鋼の耐食性向上に
有効で、特に孔食や隙間腐食等の局部腐食に対して有効
な元素であり、このような耐食性が要求される場合に７
％以下で添加する。７％を越えて添加すると脆化が生じ
、またオーステナイト相とするために必要なＮｉ 等が
多量に必要になるため上限を７％とした。
【００２２】Ｎｉ：Ｎｉ はＣｒ とともにステンレス
鋼の基本成分であり、オーステナイト相を安定にするた
めには必須の元素である。しかしＢ含有量が高い場合、
Ｎｉ はボライドにはほとんど固溶せず、マトリックス
中に濃縮するため７％の添加でオーステナイト相を安定
化可能である。しかし２０％を越えて添加するとコスト
が高くなるため上限を２０％とした。Ｃｒ：Ｃｒ はス
テンレス鋼の基本成分であり、耐食性の点から１７％以
上添加することが必要である。しかし３０％を越えて添
加すると脆化が著しいため上限を３０％とした。
鋼の基本成分であり、オーステナイト相を安定にするた
めには必須の元素である。しかしＢ含有量が高い場合、
Ｎｉ はボライドにはほとんど固溶せず、マトリックス
中に濃縮するため７％の添加でオーステナイト相を安定
化可能である。しかし２０％を越えて添加するとコスト
が高くなるため上限を２０％とした。Ｃｒ：Ｃｒ はス
テンレス鋼の基本成分であり、耐食性の点から１７％以
上添加することが必要である。しかし３０％を越えて添
加すると脆化が著しいため上限を３０％とした。
【００２３】Ｂ：Ｂは中性子吸収能を確保するためには
０．１％以上の添加が必要であるが、３．０％を越えて
添加すると本発明によっても熱間加工性が劣化するので
上限を３．０％とした。Ａｌ：Ａｌ は強力な脱酸元素
として有効な元素であるが、添加量が多くなると熱間加
工性を著しく劣化させるために０．３％以下とした。Ｎ
：Ｎはステンレス鋼の強度と耐食性を向上させる元素で
あり、また強力なオーステナイト生成元素である。しか
し０．３％を越えると気泡となり効果が飽和するので０
．３％以下で添加する。
０．１％以上の添加が必要であるが、３．０％を越えて
添加すると本発明によっても熱間加工性が劣化するので
上限を３．０％とした。Ａｌ：Ａｌ は強力な脱酸元素
として有効な元素であるが、添加量が多くなると熱間加
工性を著しく劣化させるために０．３％以下とした。Ｎ
：Ｎはステンレス鋼の強度と耐食性を向上させる元素で
あり、また強力なオーステナイト生成元素である。しか
し０．３％を越えると気泡となり効果が飽和するので０
．３％以下で添加する。
【００２４】Ｓ：ＳはＢ含有ステンレス鋼において熱間
加工性を著しく劣化させる元素であり、低ければ低いほ
どよく、Ｏとともに極力低く抑えることが必要であり、
０．００３％以下とした。Ｐ：Ｐは耐食性、熱間加工
性の点で少ない方が良好であり、０．０３％以下とした
。これを越えると耐食性、熱間加工性を劣化させる。Ｏ
：ＯはＳと同様に熱間加工性を著しく劣化させる元素で
あり、低ければ低いほどよくＳとともに極力低く抑える
ことが重要であり、０．００３％以下とした。
加工性を著しく劣化させる元素であり、低ければ低いほ
どよく、Ｏとともに極力低く抑えることが必要であり、
０．００３％以下とした。Ｐ：Ｐは耐食性、熱間加工
性の点で少ない方が良好であり、０．０３％以下とした
。これを越えると耐食性、熱間加工性を劣化させる。Ｏ
：ＯはＳと同様に熱間加工性を著しく劣化させる元素で
あり、低ければ低いほどよくＳとともに極力低く抑える
ことが重要であり、０．００３％以下とした。
【００２５】Ｃａ ，Ｙ，Ｃｅ ＋Ｌａ は強力な脱酸
、脱硫剤であり、熱間加工性を改善するのに有効な元素
であり、それぞれＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．
０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％で単独添加ある
いは２種以上複合添加する場合は０．０１％以下で添加
する。これを越えると耐食性を劣化させる。
、脱硫剤であり、熱間加工性を改善するのに有効な元素
であり、それぞれＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．
０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％で単独添加ある
いは２種以上複合添加する場合は０．０１％以下で添加
する。これを越えると耐食性を劣化させる。
【００２６】
【実施例】表３は高Ｂを含有するオーステナイト系ステ
ンレス鋼の化学成分を示し、電気炉−ＡＯＤによって溶
製し、脱硫、脱酸を十分に行った。これを １４０ｍｍ
厚みの連続鋳造鋳片に通常条件で鋳造した。この鋳片を
１１５０℃で１５時間均熱した後に、通常の条件で手入
れを行った。 この後、１１５０℃で２時間加熱したのち厚板圧延を行
い、６〜３５ｍｍの厚板を製造したが、熱間圧延が不可
能となる割れを発生することなく圧延することができ、
また後行程においても問題なく処理可能な製品が製造で
きた。
ンレス鋼の化学成分を示し、電気炉−ＡＯＤによって溶
製し、脱硫、脱酸を十分に行った。これを １４０ｍｍ
厚みの連続鋳造鋳片に通常条件で鋳造した。この鋳片を
１１５０℃で１５時間均熱した後に、通常の条件で手入
れを行った。 この後、１１５０℃で２時間加熱したのち厚板圧延を行
い、６〜３５ｍｍの厚板を製造したが、熱間圧延が不可
能となる割れを発生することなく圧延することができ、
また後行程においても問題なく処理可能な製品が製造で
きた。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】以上述べた本発明法によれば、従来熱間
加工性が劣り製品歩留まりの点から問題のあったＢ含有
オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性を改善して
安価なＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造が可
能となった。
加工性が劣り製品歩留まりの点から問題のあったＢ含有
オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性を改善して
安価なＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造が可
能となった。
【図１】高温延性に及ぼす合金元素Ａｌ ，Ｓ，Ｏ，Ｃ
ａ の影響を示した図である。
ａ の影響を示した図である。
【図２】高温延性に及ぼすソーキングの影響を示した図
である。
である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％でＣ：０．００５〜０．０５％
、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２
０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７
％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ： ０．００３％
以下、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：
０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、
残部Ｆｅ と不可避的不純物からなるＢ含有オーステナ
イト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、１１０
０℃以上で加熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とす
るＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項２】 重量％でＣ：０．００５〜０．０５％
、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２
０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７
％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ： ０．００３％
以下、Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：
０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、
選択成分としてＣａ： ０．００５％以下、Ｙ：０．０
１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０．０１％以下のうち１種ま
たは２種以上の合計で０．０１％以下を含有し、残部Ｆ
ｅ と不可避的不純物からなるオーステナイト系ステン
レス鋼を連続鋳造によって鋳造し、１１００℃以上で加
熱した後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オー
ステナイト系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項３】 重量％でＣ：０．００５〜０．０５％
、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２
０％、Ｃｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７
％以下、Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．３％以下、
Ｎ：０．３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．０
３％以下、Ｏ：０．００３％以下を主成分とし、残部Ｆ
ｅ と不可避的不純物からなるＢ含有オーステナイト系
ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳造し、得られたスラ
ブを１１００℃以上の温度で５時間以上ソーキング処理
を行い、１１００℃以上で加熱した後に熱間圧延を行う
ことを特徴とするＢ含有オーステナイト系ステンレス鋼
の製造方法。 - 【請求項４】 重量％でＣ：０．０５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｉ：７〜２０％、Ｃ
ｒ：１７〜３０％、Ｃｕ：２％以下、Ｍｏ：７％以下、
Ｂ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．３％以下、Ｎ：０．
３％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｐ：０．０３％以下
、Ｏ：０．００３％以下、選択成分としてＣａ： ０．
００５％以下、Ｙ：０．０１％以下、Ｃｅ ＋Ｌａ：０
．０１％以下のうち１種または２種以上の合計で０．０
１％以下を含有し、残部Ｆｅ と不可避的不純物からな
るオーステナイト系ステンレス鋼を連続鋳造によって鋳
造し、得られたスラブを１１００℃以上の温度で５時間
以上ソーキング処理を行い、１１００℃以上で加熱した
後に熱間圧延を行うことを特徴とするＢ含有オーステナ
イト系ステンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034262A JP2546549B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034262A JP2546549B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272131A true JPH04272131A (ja) | 1992-09-28 |
| JP2546549B2 JP2546549B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=12409260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3034262A Expired - Fee Related JP2546549B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Ｂ含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546549B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006241590A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-09-14 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性、耐力、低温靱性が良好なオーステナイト系ステンレス熱間圧延鋼材およびその製造方法 |
| WO2013027253A1 (ja) * | 2011-08-22 | 2013-02-28 | 日本冶金工業株式会社 | 熱間加工性および表面性状に優れるボロン含有ステンレス鋼 |
| US8506729B2 (en) | 2005-02-02 | 2013-08-13 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Austenite-type stainless steel hot-rolling steel material with excellent corrosion resistance, proof-stress, and low-temperature toughness and production method thereof |
| KR20190035406A (ko) * | 2017-09-26 | 2019-04-03 | 한국기계연구원 | 중성자 차폐용 스테인레스 압연 강판 및 그 제조방법 |
| KR20190058194A (ko) | 2017-11-21 | 2019-05-29 | 한국기계연구원 | 중성자 차폐용 스테인레스 압연 강판 및 그 제조방법 |
| CN118109742A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-05-31 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 奥氏体不锈钢的制造方法和奥氏体不锈钢 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201727A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-06 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｂ含有オ−ステナイトステンレス鋼の製造方法 |
| JPS648221A (en) * | 1987-05-30 | 1989-01-12 | Nippon Steel Corp | Manufacture of austenitic stainless steel containing boron for nuclear power industry |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3034262A patent/JP2546549B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN103748249A (zh) * | 2011-08-22 | 2014-04-23 | 日本冶金工业株式会社 | 热加工性和表面性状优异的含硼不锈钢 |
| EP2749669A4 (en) * | 2011-08-22 | 2014-11-05 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | BORN STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT PROCESSABILITY AND EXCELLENT SURFACE PROPERTIES |
| US9303301B2 (en) | 2011-08-22 | 2016-04-05 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Boron-containing stainless steel having excellent hot workability and surface property |
| KR20190035406A (ko) * | 2017-09-26 | 2019-04-03 | 한국기계연구원 | 중성자 차폐용 스테인레스 압연 강판 및 그 제조방법 |
| KR20190058194A (ko) | 2017-11-21 | 2019-05-29 | 한국기계연구원 | 중성자 차폐용 스테인레스 압연 강판 및 그 제조방법 |
| CN118109742A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-05-31 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 奥氏体不锈钢的制造方法和奥氏体不锈钢 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2546549B2 (ja) | 1996-10-23 |
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