JPH0442464B2 - - Google Patents
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- JPH0442464B2 JPH0442464B2 JP60064042A JP6404285A JPH0442464B2 JP H0442464 B2 JPH0442464 B2 JP H0442464B2 JP 60064042 A JP60064042 A JP 60064042A JP 6404285 A JP6404285 A JP 6404285A JP H0442464 B2 JPH0442464 B2 JP H0442464B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、オーステナイト相が安定で、耐食性
が高く且つ溶接性が良好なCr−Ni−Ｎ系フエラ
イト・オーステナイト鋼に関する。 〔従来の技術および発明が解決しようとする課
題〕 ２相ステンレス鋼（フエライト・オーステナイ
ト鋼）は化学工業において需要が益々大きくなつ
ている。 従来、市販の２相ステンレス鋼は、合金元素と
してかなりの量のMoを含有している。その理由
は、Moを含有しない２相ステンレス鋼には特有
の技術的問題があるためで、その問題とは、構造
材料として必要な性質、例えば中程度の冷間加工
では相変態（加工誘起変態）を起こさないという
性質を具備し得ないことである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者は体系的な研究開発を行つた結果、従
来よりもMo含有量を低減し、各成分間のバラン
スを最適化することによつて驚異的な好特性を具
備した新しいタイプの２相ステンレス鋼を開発し
た。 本発明の２相ステンレス鋼は基本的に下記組成
（重量％）から成る。 Ｃ 0.06％以下 Si 1.5％以下 Mn 4.0％以下 Cr 21.0〜24.5％ Ni 2.0〜5.5％ Mo 0.01〜1.0％ Cu 0.01〜1.0％ Ｎ 0.05〜0.3％ 残部 Feおよび不可避不純物 上記組成は、フエライト（α）含有量が35〜65
％になるように各成分がバランスされている。 しかし、本発明のステンレス鋼を正確に規定す
るには、化学組成だけでは不十分である。本発明
鋼を完全に規定するには、化学組成に加えてミク
ロ組織上の条件も特定する必要がある。 これらの条件のうち幾つかは、これまでに知ら
れていない新規な事項である。その条件の一つ
は、窒素に起因する望ましくない気泡すなわちポ
ロシテイーの発生を考慮して、クロム含有量、マ
ンガン含有量、窒素含有量の間の関係を規定する
ものである。インゴツト鋳造時のポロシテイー発
生を防止するために、（Cr＋Mn）／Ｎの比を120
より大、望ましくは130より大とする。 他の条件は、溶接を施された鋼の耐食性に関係
する。型開先両面溶接後に通常の加熱を施した
溶接継手の耐粒界腐食性を、ASTM A262−Ｅ
法による腐食試験（ストラウス試験）を満たすよ
うにするためには、フエライト含有量（％α）は
あまり高くてはならず、下記条件を満たす範囲内
とする。 ％α≦0.20×（％Cr／％Ｎ）＋23 上記の溶接中に最高加熱温度が600〜800℃の範
囲になる材料部位でCr2Ｎ型析出を確実に回避す
るためには、フエライト含有量を更に狭い下記の
範囲内にすることが望ましい。 ％α≦0.20×（％Cr／％Ｎ）＋８ フエライト含有量（％α）は磁気的な測定方法
により実施される。 上記型の析出物は、ASTM A262−Ａ法によ
りしゆう酸中でエツチングすることにより検出さ
れる。 曲げ加工や圧延加工中にオーステナイトからマ
ルテンサイトへの加工誘起変態が起きると、腐食
特に応力腐食に対する敏感度が増す。したがつ
て、中程度の変形時にオーステナイトが安定であ
るように化学組成をバランスさせる必要がある。 体系的な研究を行つた結果、ニツケル含有量を
増加させてもオーステナイトの安定性は実質的に
向上しないという驚くべき事実が判明した。その
理由は恐らく、ニツケル含有量を増加させるとオ
ーステナイトの量が増加し、その結果オーステナ
イト中のニツケル量とクロム量が減少するためで
あろうと考えられる。同じ理由で、オーステナイ
トの安定性に対する窒素の効果も小さい。マンガ
ン、モリブデン、および銅はオーステナイトの安
定性に影響があると考えられるが、これらの鋼中
含有量はクロムよりも少ない。 オーステナイトの安定性を確保するために、本
発明鋼の組成は下記関係を満たす範囲内とする。 22.4×％Cr＋30×％Mn＋22×％Mo＋26×％
Cu＋110×％Ｎ＞540 本発明鋼は、60℃より高い温度下で塩化物濃度
が1000ppmまでの環境に適用し得るように、また
同時に、室温で合計10〜30％の変形を施してもオ
ーステナイトが加工誘起変態により実質的にマル
テンサイト化しないように、組成を最適化するこ
とが望ましい。 本発明鋼は各構成成分の含有量を慎重に選択す
ることが必要である。 炭素は、オーステナイト量を増加させると共に
強度を増加させ且つ加工誘起マルテンサイト変態
に対してオーステナイトを安定化させる。そのた
め、炭素含有量は0.005％以上であることが望ま
しい。その一方で炭素は、フエライト中およびオ
ーステナイト中への溶解度に限界があり、炭化物
として析出すると耐食性および機械的性質に悪影
響を及ぼす。そのため、炭素含有量は重量で0.06
％以下としなければならず、望ましくは0.05％以
下とし、更に望ましくは0.03％以下とする。 シリコンは製鋼上重要な成分である。シリコン
には、加工誘起マルテンサイト変態に対してオー
ステナイトを安定化する作用、および多くの環境
下での耐食性を幾分向上させる作用もある。その
ため、シリコン含有量は0.05％より多くすること
が望ましい。その一方でシリコンは、炭素および
窒素の溶解度を低下させ、強力なフエライト形成
元素として作用し、金属間化合物相の析出傾向を
高める。そのため、シリコン含有量は重量で1.5
％以下としなければならず、望ましくは1.0％以
下とし、更に望ましくは0.8％以下とする。 マンガンは加工誘起マルテンサイト変態に対し
てオーステナイトを安定化すると共に固相中およ
び液相中の窒素の溶解度を増加させる。そのた
め、マンガン含有量は0.1％より多くすることが
望ましい。マンガンには、酸中および塩化物環境
下での耐食性を低下させる作用、および金属間化
合物の析出傾向を高める作用もある。そのため、
マンガン含有量は重量で4.0％以下としなければ
ならず、望ましくは2.0％以下とし、更に望まし
くは1.6％以下とする。マンガンは、1000℃より
高温でのフエライト／オーステナイト比率を実質
的に変化させない。 クロムは鋼に対して著しい向上効果を持つ重要
な構成成分であるが、やはり他の成分と同様に悪
影響をも併せ持つている。モリブデンを添加しな
い２相ステンレス鋼でマンガン含有量を一定にし
た場合、特にクロムが加工誘起マルテンサイト変
態に対するオーステナイトの安定性を決定する主
たる合金元素として作用する、という驚くべき知
見が得られた。クロムには、固相中および液相中
の窒素の溶解度を高める作用、塩化物含有溶液中
での局部腐食に対する耐食性を高める作用、およ
び有機酸中での全面腐食に対する耐食性を高める
作用もある。クロムは強力なフエライト形成元素
なので、クロム含有量を多くした場合、最適なミ
クロ組織を得るには強力なオーステナイト形成元
素であるニツケル含有量も多くする必要がある。
しかし、ニツケルは高価な合金元素なので、クロ
ム含有量を多くすると結局コストを著しく高くす
ることになる。クロムには、金属間化合物の析出
傾向を高める作用および475℃脆性を起き易くす
る作用もある。そのため、本発明鋼はクロム含有
量を重量で21.0〜24.5％とし、通常は下限を21.5
％とし、上限を24.5％一般的には23.5％とする。
クロム含有量は重量で21.0〜22.5％とするのが望
ましい。 ニツケルは強力なオーステナイト形成元素であ
り、化学組成上およびミクロ組織上のバランスを
確保するために必要な合金元素である。そのた
め、ニツケル含有量は重量で2.0％以上とする。
5.5％以下のニツケルは酸中での全面腐食に対す
る耐食性をも高める。ニツケルは、オーステナイ
ト量の増加を通して間接的に固相中の窒素の溶解
度を高める。しかし、ニツケルは高価な合金元素
なので、その含有量は制限すべきである。ニツケ
ル含有量は5.5％以下とし、通常は4.5％以下と
し、望ましくは3.5％以下とする。 モリブデンは非常に高価な合金元素なので、そ
の含有量は制限すべきである。しかし、本発明鋼
においては、モリブデンは少量の存在で耐食性向
上に有効である。モリブデン含有量は0.01〜1.0
％とし、望ましくは下限を0.1％とし、コスト増
を避けるために望ましくは上限を0.6％とする。 銅は本発明鋼中の溶解度に限界があるので、そ
の含有量は0.01〜1.0％とし、望ましくは0.8％以
下とし、更に望ましくは0.7％以下とする。本発
明者の研究によると、基本的にはモリブデンを添
加していない２相鋼において、クロム／ニツケル
比を大きくし且つ窒素を添加した場合、少量の銅
を添加すると酸に対する耐食性が著しく向上する
ことが判明した。銅には、加工誘起マルテンサイ
ト変態に対してオーステナイトを安定化する作用
もある。そのため、銅含有量は0.1％より多くす
ることが望ましく、0.2％より多くすることが更
に望ましい。特に、合計で少量の銅とモリブデン
とを添加することにより、酸に対する耐食性を著
しく向上させることができる。そのためには、銅
とモリブデンの合計含有量を0.15％以上とし且つ
銅含有量を0.05％以上とする。 窒素は本発明鋼において種々の効果がある。窒
素は、加工誘起マルテンサイト変態に対してオー
ステナイトを安定化し、強力なオーステナイト形
成元素として作用し、また溶接時に高温熱影響部
で急速にオーステナイトを再生成させる作用があ
る。窒素含有量は0.05〜0.3％とし、望ましくは
0.06〜0.12％とする。しかし、他の合金元素に対
して窒素含有量があまり多すぎると、インゴツト
鋳造時や溶接の際にポロシテイー発生の原因にな
る。そのため、窒素含有量は0.25％以下とするこ
とが望ましい。 モリブデンを含有するフエライト・オーステナ
イトステンレス鋼についての経験では、溶接時の
高温熱影響部でオーステナイトを急速に再生成さ
せるためには、窒素含有量を0.10％より多くする
ことが望ましい。本発明者の研究によれば、モリ
ブデンを含有しないかまたは少量含有するフエラ
イト・オーステナイト２相ステンレス鋼の場合、
オーステナイトの再生成はもつと急速に起こる、
という驚くべき結果が得られた。この研究結果に
よれば、モリブデンは上記オーステナイト再生成
過程の進行に影響を及ぼし、窒素含有量が0.10％
よりも少いとオーステナイト再生成が急速に起こ
るので、窒素含有量は0.06％以上であることが望
ましい。 窒素含有量が多い場合、溶接時の低温熱影響部
にクロム窒化物が析出する。このことは、用途に
よつては材料の特性に悪影響を及ぼすので、窒素
含有量は0.25％未満とすることが望ましく、0.20
％未満とすることが更に望ましい。 〔実施例〕 以下の実施例に、本発明鋼の耐食性試験結果を
示す。試験は、本発明鋼（鋼No.１）の他、銅およ
びモリブデンは添加せず他の成分は鋼No.１と同等
にした比較鋼（鋼No.２）、鋼No.１よりも量が多く
高価な市販鋼（鋼No.３および４）について行つ
た。これら供試鋼の化学組成を第１表（Ａ）に、
成分の組合せ計算値および（％α）測定値を第１
表（Ｂ）にまとめて示す。
が高く且つ溶接性が良好なCr−Ni−Ｎ系フエラ
イト・オーステナイト鋼に関する。 〔従来の技術および発明が解決しようとする課
題〕 ２相ステンレス鋼（フエライト・オーステナイ
ト鋼）は化学工業において需要が益々大きくなつ
ている。 従来、市販の２相ステンレス鋼は、合金元素と
してかなりの量のMoを含有している。その理由
は、Moを含有しない２相ステンレス鋼には特有
の技術的問題があるためで、その問題とは、構造
材料として必要な性質、例えば中程度の冷間加工
では相変態（加工誘起変態）を起こさないという
性質を具備し得ないことである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者は体系的な研究開発を行つた結果、従
来よりもMo含有量を低減し、各成分間のバラン
スを最適化することによつて驚異的な好特性を具
備した新しいタイプの２相ステンレス鋼を開発し
た。 本発明の２相ステンレス鋼は基本的に下記組成
（重量％）から成る。 Ｃ 0.06％以下 Si 1.5％以下 Mn 4.0％以下 Cr 21.0〜24.5％ Ni 2.0〜5.5％ Mo 0.01〜1.0％ Cu 0.01〜1.0％ Ｎ 0.05〜0.3％ 残部 Feおよび不可避不純物 上記組成は、フエライト（α）含有量が35〜65
％になるように各成分がバランスされている。 しかし、本発明のステンレス鋼を正確に規定す
るには、化学組成だけでは不十分である。本発明
鋼を完全に規定するには、化学組成に加えてミク
ロ組織上の条件も特定する必要がある。 これらの条件のうち幾つかは、これまでに知ら
れていない新規な事項である。その条件の一つ
は、窒素に起因する望ましくない気泡すなわちポ
ロシテイーの発生を考慮して、クロム含有量、マ
ンガン含有量、窒素含有量の間の関係を規定する
ものである。インゴツト鋳造時のポロシテイー発
生を防止するために、（Cr＋Mn）／Ｎの比を120
より大、望ましくは130より大とする。 他の条件は、溶接を施された鋼の耐食性に関係
する。型開先両面溶接後に通常の加熱を施した
溶接継手の耐粒界腐食性を、ASTM A262−Ｅ
法による腐食試験（ストラウス試験）を満たすよ
うにするためには、フエライト含有量（％α）は
あまり高くてはならず、下記条件を満たす範囲内
とする。 ％α≦0.20×（％Cr／％Ｎ）＋23 上記の溶接中に最高加熱温度が600〜800℃の範
囲になる材料部位でCr2Ｎ型析出を確実に回避す
るためには、フエライト含有量を更に狭い下記の
範囲内にすることが望ましい。 ％α≦0.20×（％Cr／％Ｎ）＋８ フエライト含有量（％α）は磁気的な測定方法
により実施される。 上記型の析出物は、ASTM A262−Ａ法によ
りしゆう酸中でエツチングすることにより検出さ
れる。 曲げ加工や圧延加工中にオーステナイトからマ
ルテンサイトへの加工誘起変態が起きると、腐食
特に応力腐食に対する敏感度が増す。したがつ
て、中程度の変形時にオーステナイトが安定であ
るように化学組成をバランスさせる必要がある。 体系的な研究を行つた結果、ニツケル含有量を
増加させてもオーステナイトの安定性は実質的に
向上しないという驚くべき事実が判明した。その
理由は恐らく、ニツケル含有量を増加させるとオ
ーステナイトの量が増加し、その結果オーステナ
イト中のニツケル量とクロム量が減少するためで
あろうと考えられる。同じ理由で、オーステナイ
トの安定性に対する窒素の効果も小さい。マンガ
ン、モリブデン、および銅はオーステナイトの安
定性に影響があると考えられるが、これらの鋼中
含有量はクロムよりも少ない。 オーステナイトの安定性を確保するために、本
発明鋼の組成は下記関係を満たす範囲内とする。 22.4×％Cr＋30×％Mn＋22×％Mo＋26×％
Cu＋110×％Ｎ＞540 本発明鋼は、60℃より高い温度下で塩化物濃度
が1000ppmまでの環境に適用し得るように、また
同時に、室温で合計10〜30％の変形を施してもオ
ーステナイトが加工誘起変態により実質的にマル
テンサイト化しないように、組成を最適化するこ
とが望ましい。 本発明鋼は各構成成分の含有量を慎重に選択す
ることが必要である。 炭素は、オーステナイト量を増加させると共に
強度を増加させ且つ加工誘起マルテンサイト変態
に対してオーステナイトを安定化させる。そのた
め、炭素含有量は0.005％以上であることが望ま
しい。その一方で炭素は、フエライト中およびオ
ーステナイト中への溶解度に限界があり、炭化物
として析出すると耐食性および機械的性質に悪影
響を及ぼす。そのため、炭素含有量は重量で0.06
％以下としなければならず、望ましくは0.05％以
下とし、更に望ましくは0.03％以下とする。 シリコンは製鋼上重要な成分である。シリコン
には、加工誘起マルテンサイト変態に対してオー
ステナイトを安定化する作用、および多くの環境
下での耐食性を幾分向上させる作用もある。その
ため、シリコン含有量は0.05％より多くすること
が望ましい。その一方でシリコンは、炭素および
窒素の溶解度を低下させ、強力なフエライト形成
元素として作用し、金属間化合物相の析出傾向を
高める。そのため、シリコン含有量は重量で1.5
％以下としなければならず、望ましくは1.0％以
下とし、更に望ましくは0.8％以下とする。 マンガンは加工誘起マルテンサイト変態に対し
てオーステナイトを安定化すると共に固相中およ
び液相中の窒素の溶解度を増加させる。そのた
め、マンガン含有量は0.1％より多くすることが
望ましい。マンガンには、酸中および塩化物環境
下での耐食性を低下させる作用、および金属間化
合物の析出傾向を高める作用もある。そのため、
マンガン含有量は重量で4.0％以下としなければ
ならず、望ましくは2.0％以下とし、更に望まし
くは1.6％以下とする。マンガンは、1000℃より
高温でのフエライト／オーステナイト比率を実質
的に変化させない。 クロムは鋼に対して著しい向上効果を持つ重要
な構成成分であるが、やはり他の成分と同様に悪
影響をも併せ持つている。モリブデンを添加しな
い２相ステンレス鋼でマンガン含有量を一定にし
た場合、特にクロムが加工誘起マルテンサイト変
態に対するオーステナイトの安定性を決定する主
たる合金元素として作用する、という驚くべき知
見が得られた。クロムには、固相中および液相中
の窒素の溶解度を高める作用、塩化物含有溶液中
での局部腐食に対する耐食性を高める作用、およ
び有機酸中での全面腐食に対する耐食性を高める
作用もある。クロムは強力なフエライト形成元素
なので、クロム含有量を多くした場合、最適なミ
クロ組織を得るには強力なオーステナイト形成元
素であるニツケル含有量も多くする必要がある。
しかし、ニツケルは高価な合金元素なので、クロ
ム含有量を多くすると結局コストを著しく高くす
ることになる。クロムには、金属間化合物の析出
傾向を高める作用および475℃脆性を起き易くす
る作用もある。そのため、本発明鋼はクロム含有
量を重量で21.0〜24.5％とし、通常は下限を21.5
％とし、上限を24.5％一般的には23.5％とする。
クロム含有量は重量で21.0〜22.5％とするのが望
ましい。 ニツケルは強力なオーステナイト形成元素であ
り、化学組成上およびミクロ組織上のバランスを
確保するために必要な合金元素である。そのた
め、ニツケル含有量は重量で2.0％以上とする。
5.5％以下のニツケルは酸中での全面腐食に対す
る耐食性をも高める。ニツケルは、オーステナイ
ト量の増加を通して間接的に固相中の窒素の溶解
度を高める。しかし、ニツケルは高価な合金元素
なので、その含有量は制限すべきである。ニツケ
ル含有量は5.5％以下とし、通常は4.5％以下と
し、望ましくは3.5％以下とする。 モリブデンは非常に高価な合金元素なので、そ
の含有量は制限すべきである。しかし、本発明鋼
においては、モリブデンは少量の存在で耐食性向
上に有効である。モリブデン含有量は0.01〜1.0
％とし、望ましくは下限を0.1％とし、コスト増
を避けるために望ましくは上限を0.6％とする。 銅は本発明鋼中の溶解度に限界があるので、そ
の含有量は0.01〜1.0％とし、望ましくは0.8％以
下とし、更に望ましくは0.7％以下とする。本発
明者の研究によると、基本的にはモリブデンを添
加していない２相鋼において、クロム／ニツケル
比を大きくし且つ窒素を添加した場合、少量の銅
を添加すると酸に対する耐食性が著しく向上する
ことが判明した。銅には、加工誘起マルテンサイ
ト変態に対してオーステナイトを安定化する作用
もある。そのため、銅含有量は0.1％より多くす
ることが望ましく、0.2％より多くすることが更
に望ましい。特に、合計で少量の銅とモリブデン
とを添加することにより、酸に対する耐食性を著
しく向上させることができる。そのためには、銅
とモリブデンの合計含有量を0.15％以上とし且つ
銅含有量を0.05％以上とする。 窒素は本発明鋼において種々の効果がある。窒
素は、加工誘起マルテンサイト変態に対してオー
ステナイトを安定化し、強力なオーステナイト形
成元素として作用し、また溶接時に高温熱影響部
で急速にオーステナイトを再生成させる作用があ
る。窒素含有量は0.05〜0.3％とし、望ましくは
0.06〜0.12％とする。しかし、他の合金元素に対
して窒素含有量があまり多すぎると、インゴツト
鋳造時や溶接の際にポロシテイー発生の原因にな
る。そのため、窒素含有量は0.25％以下とするこ
とが望ましい。 モリブデンを含有するフエライト・オーステナ
イトステンレス鋼についての経験では、溶接時の
高温熱影響部でオーステナイトを急速に再生成さ
せるためには、窒素含有量を0.10％より多くする
ことが望ましい。本発明者の研究によれば、モリ
ブデンを含有しないかまたは少量含有するフエラ
イト・オーステナイト２相ステンレス鋼の場合、
オーステナイトの再生成はもつと急速に起こる、
という驚くべき結果が得られた。この研究結果に
よれば、モリブデンは上記オーステナイト再生成
過程の進行に影響を及ぼし、窒素含有量が0.10％
よりも少いとオーステナイト再生成が急速に起こ
るので、窒素含有量は0.06％以上であることが望
ましい。 窒素含有量が多い場合、溶接時の低温熱影響部
にクロム窒化物が析出する。このことは、用途に
よつては材料の特性に悪影響を及ぼすので、窒素
含有量は0.25％未満とすることが望ましく、0.20
％未満とすることが更に望ましい。 〔実施例〕 以下の実施例に、本発明鋼の耐食性試験結果を
示す。試験は、本発明鋼（鋼No.１）の他、銅およ
びモリブデンは添加せず他の成分は鋼No.１と同等
にした比較鋼（鋼No.２）、鋼No.１よりも量が多く
高価な市販鋼（鋼No.３および４）について行つ
た。これら供試鋼の化学組成を第１表（Ａ）に、
成分の組合せ計算値および（％α）測定値を第１
表（Ｂ）にまとめて示す。
【表】
【表】
各供試材は、溶解し、1600℃で鋳造し、1200℃
に加熱後鍛造して棒材にする手順で作製した。次
にこれを約1175℃で熱間押出しした。これから各
種試験用の試料を採取した。最後に1000℃からの
急冷を施した。 酸に対する耐食性を調べるために、1M H2
SO4中、RT（室温）、20mV／分の条件下での分
極曲線の測定と、５％H2SO4中と50％酢酸中で
の重量減の測定とを行つた。得られた結果を第２
表に示す。
に加熱後鍛造して棒材にする手順で作製した。次
にこれを約1175℃で熱間押出しした。これから各
種試験用の試料を採取した。最後に1000℃からの
急冷を施した。 酸に対する耐食性を調べるために、1M H2
SO4中、RT（室温）、20mV／分の条件下での分
極曲線の測定と、５％H2SO4中と50％酢酸中で
の重量減の測定とを行つた。得られた結果を第２
表に示す。
【表】
上記の結果から、本発明鋼の耐食性は、ニツケ
ルを約９％含有する鋼に比べて強酸に対しても弱
酸に対しても著しく優れていることが分かる。弱
酸に対する耐食性は、高合金鋼（17％Cr、13％
Ni、2.6％Mo）とほぼ同等である。また上記の
結果から、酸に対して良好な耐食性を得るために
は、適性量のモリブデンおよび銅を含有すること
が必要であることも分かる。モリブデンおよび銅
の含有量を種々に変化させて系統的に試験した結
果、本発明鋼は銅またはモリブデンの含有量を
0.1％より多くすると良好な耐食性が得られ、ま
たモリブデンと銅の合計含有量を0.15％以上とし
且つ銅含有量を0.05％以上とすることにより特に
良好な耐食性が得られることが分かつた。 次に、沸騰65％濃硝酸中48時間保持を５回繰り
返して腐食速度を調べるヒユーイ試験の結果を説
明する。上記保持後に測定した腐食速度をmm／年
で表示する。第１表の鋼と同様に製造した本発明
鋼および市販のフエライト・オーステナイト鋼で
あるSAF2205鋼および3RE60鋼について上記試
験を行つた。供試鋼の化学組成を第３表（Ａ）
に、成分組合せ計算値および（％α）測定値を第
３表（Ｂ）に、ヒユーイ試験結果を第４表に示
す。
ルを約９％含有する鋼に比べて強酸に対しても弱
酸に対しても著しく優れていることが分かる。弱
酸に対する耐食性は、高合金鋼（17％Cr、13％
Ni、2.6％Mo）とほぼ同等である。また上記の
結果から、酸に対して良好な耐食性を得るために
は、適性量のモリブデンおよび銅を含有すること
が必要であることも分かる。モリブデンおよび銅
の含有量を種々に変化させて系統的に試験した結
果、本発明鋼は銅またはモリブデンの含有量を
0.1％より多くすると良好な耐食性が得られ、ま
たモリブデンと銅の合計含有量を0.15％以上とし
且つ銅含有量を0.05％以上とすることにより特に
良好な耐食性が得られることが分かつた。 次に、沸騰65％濃硝酸中48時間保持を５回繰り
返して腐食速度を調べるヒユーイ試験の結果を説
明する。上記保持後に測定した腐食速度をmm／年
で表示する。第１表の鋼と同様に製造した本発明
鋼および市販のフエライト・オーステナイト鋼で
あるSAF2205鋼および3RE60鋼について上記試
験を行つた。供試鋼の化学組成を第３表（Ａ）
に、成分組合せ計算値および（％α）測定値を第
３表（Ｂ）に、ヒユーイ試験結果を第４表に示
す。
【表】
(注) ＊印：本発明鋼。
【表】
【表】
(注) ＊印：本発明鋼。
上記の結果から、ニツケル含有量およびモリブ
デン含有量が共に多い市販の２相鋼である3RE60
鋼およびSAF2205鋼に比べて、本発明鋼は明ら
かに優れた特性を有していることが分かる。 第１図に、ヒユーイ試験における平均腐食速度
を48時間毎の測定値で示す。また応力腐食試験
を、40％CaCl2（100℃、PH6.5）中で一定荷重下で
行つた。市販のAISI304鋼および316鋼、および
本発明鋼373および376について、亀裂発生までの
時間を測定した結果を第２図に示す。この結果か
ら、本発明鋼は平均で負荷荷重の約80％が維持さ
れているのに対し、市販のAISI304鋼および316
鋼では負荷荷重が50％あるいはそれ以上低下して
いることが分かる。
上記の結果から、ニツケル含有量およびモリブ
デン含有量が共に多い市販の２相鋼である3RE60
鋼およびSAF2205鋼に比べて、本発明鋼は明ら
かに優れた特性を有していることが分かる。 第１図に、ヒユーイ試験における平均腐食速度
を48時間毎の測定値で示す。また応力腐食試験
を、40％CaCl2（100℃、PH6.5）中で一定荷重下で
行つた。市販のAISI304鋼および316鋼、および
本発明鋼373および376について、亀裂発生までの
時間を測定した結果を第２図に示す。この結果か
ら、本発明鋼は平均で負荷荷重の約80％が維持さ
れているのに対し、市販のAISI304鋼および316
鋼では負荷荷重が50％あるいはそれ以上低下して
いることが分かる。
第１図は、ヒユーイ試験結果を示すグラフであ
り、第２図は応力腐食試験における亀裂発生まで
の時間を示すグラフである。
り、第２図は応力腐食試験における亀裂発生まで
の時間を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ オーステナイト相が10〜30％の範囲の冷間加
工に対して安定であり、実質的に重量で、 Ｃ 0.06％以下 Si 1.5％以下 Mn 4.0％以下 Cr 21〜24.5％ Ni 2.0〜5.5％ Mo 0.01〜1.0％ Cu 0.01〜1.0％ Ｎ 0.05〜0.3％ 残部鉄および通常の不純物 から成り、且つ前記元素の含有量が以下の条件
〜： フエライト含有量（％α）が35〜65％であつ
て且つ％α≦0.20×（％Cr／％Ｎ）＋23、 （％Cr＋％Mn）／％Ｎ＞120、 22.4×％Cr＋30×％Mn＋22×％Mo＋26×％
Cu＋110×％Ｎ＞540、且つ ％Mo＋％Cu≧0.15且つ％Cu≧0.05 を満足するようにバランスされていることを特徴
とする高耐食性および良好な溶接性を有するフエ
ライト・オーステナイト鋼。 ２ 前記フエライト含有量％αが、％α≦0.20×
（％Cr／％Ｎ）＋８を満足するように前記元素の
含有量が相互にバランスされていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のフエライト・オ
ーステナイト鋼。 ３ 前記炭素含有量が0.05％以下、好ましくは
0.03％以下であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載のフエライト・オース
テナイト鋼。 ４ 前記シリコン含有量が1.0％以下、好ましく
は0.8％以下であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載
のフエライト・オーステナイト鋼。 ５ 前記クロム含有量が21.0〜24.0％の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
４項までのいずれか１項に記載のフエライト・オ
ーステナイト鋼。 ６ 前記クロム含有量が21.5〜23.5％の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
フエライト・オーステナイト鋼。 ７ 前記クロム含有量が21.5〜22.5％の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
フエライト・オーステナイト鋼。 ８ 前記ニツケル含有量が2.5〜4.5％の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
７項までのいずれか１項に記載のフエライト・オ
ーステナイト鋼。 ９ 前記ニツケル含有量が3.5％以下であること
を特徴とする特許請求の範囲第８項記載のフエラ
イト・オーステナイト鋼。 １０ 前記窒素含有量が0.05〜0.25％の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
９項までのいずれか１項に記載のフエライト・オ
ーステナイト鋼。 １１ 前記窒素含有量が0.06〜0.12％の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載
のフエライト・オーステナイト鋼。 １２ 前記銅含有量が0.1〜0.1％の範囲にあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１１
項までのいずれか１項に記載のフエライト・オー
ステナイト鋼。 １３ 前記モリブデン含有量が0.1〜0.6％の範囲
にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第１２項までのいずれか１項に記載のフエライ
ト・オーステナイト鋼。 １４ 前記銅とモリブデンの合計含有量が1.0％
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第１３項までのいずれか１項に記載のフエライ
ト・オーステナイト鋼。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8401768A SE451465B (sv) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Ferrit-austenitiskt rostfritt stal mikrolegerat med molybden och koppar och anvendning av stalet |
| SE8401768-0 | 1984-03-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156267A JPS6156267A (ja) | 1986-03-20 |
| JPH0442464B2 true JPH0442464B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=20355366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60064042A Granted JPS6156267A (ja) | 1984-03-30 | 1985-03-29 | 高耐食性及び良好な溶接性を有するフエライト−オ−ステナイト鋼合金 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4798635A (ja) |
| EP (1) | EP0156778B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6156267A (ja) |
| KR (1) | KR900006870B1 (ja) |
| AT (1) | ATE39713T1 (ja) |
| AU (1) | AU566982B2 (ja) |
| BR (1) | BR8501432A (ja) |
| CA (1) | CA1243862A (ja) |
| DE (1) | DE3567228D1 (ja) |
| DK (1) | DK161978C (ja) |
| NO (1) | NO164254C (ja) |
| SE (1) | SE451465B (ja) |
| ZA (1) | ZA852013B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CA1269548A (fr) * | 1986-06-30 | 1990-05-29 | Raynald Simoneau | Acier inoxydable austenitique au cobalt ultra resistant a la cavitation erosive |
| SE459185B (sv) * | 1987-10-26 | 1989-06-12 | Sandvik Ab | Ferrit-martensitiskt rostfritt staal med deformationsinducerad martensitfas |
| US4828630A (en) * | 1988-02-04 | 1989-05-09 | Armco Advanced Materials Corporation | Duplex stainless steel with high manganese |
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| FR2630132B1 (fr) * | 1988-04-15 | 1990-08-24 | Creusot Loire | Acier inoxydable austeno-ferritique |
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