JPH05156409A - 耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法 - Google Patents
耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法Info
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- JPH05156409A JPH05156409A JP31702191A JP31702191A JPH05156409A JP H05156409 A JPH05156409 A JP H05156409A JP 31702191 A JP31702191 A JP 31702191A JP 31702191 A JP31702191 A JP 31702191A JP H05156409 A JPH05156409 A JP H05156409A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、耐海水性に優れ、溶接性の良好な
高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法に関
するものである。 【構成】 重量%でC:0.03%以下、Si:1.0
%以下、Mn:2.0%以下、Cr:11〜15%、N
i:2.0〜7.0%、Mo:2.0%超〜4.0%、
N:0.02%以下を含み、さらに上記成分から計算さ
れるCreqとNieqの和が23.0以下、Creq
−Nieqが11.0以下を満足し、フェライト相を含
まないことを特徴とする耐海水性に優れた高強度マルテ
ンサイトステンレス鋼。必要に応じてさらにNb、Vの
1種または2種および/またはAl、Caの1種または
2種を適正量添加し、強度、靱性、溶接性をさらに改善
した上記発明鋼。また上記発明鋼を熱間圧延終了後、9
00〜1100℃から100℃以下まで焼入れ、500
〜700℃に焼戻すことを特徴とする耐海水性に優れた
高強度マルテンサイトステンレス鋼の製造方法。
高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法に関
するものである。 【構成】 重量%でC:0.03%以下、Si:1.0
%以下、Mn:2.0%以下、Cr:11〜15%、N
i:2.0〜7.0%、Mo:2.0%超〜4.0%、
N:0.02%以下を含み、さらに上記成分から計算さ
れるCreqとNieqの和が23.0以下、Creq
−Nieqが11.0以下を満足し、フェライト相を含
まないことを特徴とする耐海水性に優れた高強度マルテ
ンサイトステンレス鋼。必要に応じてさらにNb、Vの
1種または2種および/またはAl、Caの1種または
2種を適正量添加し、強度、靱性、溶接性をさらに改善
した上記発明鋼。また上記発明鋼を熱間圧延終了後、9
00〜1100℃から100℃以下まで焼入れ、500
〜700℃に焼戻すことを特徴とする耐海水性に優れた
高強度マルテンサイトステンレス鋼の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば船舶構造物など
に使用できる耐海水性に優れ、溶接性の良好な高強度マ
ルテンサイトステンレス鋼とその製造方法に関するもの
である。
に使用できる耐海水性に優れ、溶接性の良好な高強度マ
ルテンサイトステンレス鋼とその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】マルテンサイトステンレス鋼は焼入れ熱
処理によって容易に強度をあげることができるため、刃
物やバネ材として広く使用されている。しかし金属組織
をマルテンサイト相に維持するためCrを多量に添加す
ることができず、海水に対して十分な耐食性が得られな
かった。特開平1−162750号公報等に提唱されて
いるように、Moを添加すると耐食性が向上する。しか
もその効果はCr以上に期待されるが、Crと同様に添
加量が多くなるとフェライト相を形成し、靱性、疲労強
度、溶接性を劣化させるため構造用鋼として使用できな
くなる。一方、フェライト相の形成抑制にはNiの添加
が有効で、しかも靱性、溶接性の向上にも効果的であ
る。しかしNiはマルテンサイト相形成も抑制するた
め、添加量が多くなるとオーステナイト相を形成し、強
度が急激に低下する。以上の理由から、今までの高強度
マルテンサイトステンレス鋼のMo添加量はせいぜい2
%で、十分な耐海水性を有しているとはいえなかった。
処理によって容易に強度をあげることができるため、刃
物やバネ材として広く使用されている。しかし金属組織
をマルテンサイト相に維持するためCrを多量に添加す
ることができず、海水に対して十分な耐食性が得られな
かった。特開平1−162750号公報等に提唱されて
いるように、Moを添加すると耐食性が向上する。しか
もその効果はCr以上に期待されるが、Crと同様に添
加量が多くなるとフェライト相を形成し、靱性、疲労強
度、溶接性を劣化させるため構造用鋼として使用できな
くなる。一方、フェライト相の形成抑制にはNiの添加
が有効で、しかも靱性、溶接性の向上にも効果的であ
る。しかしNiはマルテンサイト相形成も抑制するた
め、添加量が多くなるとオーステナイト相を形成し、強
度が急激に低下する。以上の理由から、今までの高強度
マルテンサイトステンレス鋼のMo添加量はせいぜい2
%で、十分な耐海水性を有しているとはいえなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】海水環境で使用できる
耐食性に優れたマルテンサイトステンレス鋼を実現する
ために、従来のマルテンサイトステンレス鋼より耐食性
向上に有効なMo含有量を増加させ、しかも強度、靱
性、溶接性を劣化させるフェライト相あるいは強度低下
の原因となるオーステナイト相の生成を抑制する必要が
ある。また疲労強度、溶接性に有害な非金属介在物の低
減、形状制御は、溶接構造物に適用する上で重要な課題
である。本発明は金属組織を成分のバランスから制御す
ることによって、耐海水性を確保するのに十分な量のM
o添加を可能にし、耐食性に優れた高強度マルテンサイ
トステンレス鋼を実現し、さらに非金属介在物の低減、
形状制御により溶接構造物にも適用可能とするものであ
る。
耐食性に優れたマルテンサイトステンレス鋼を実現する
ために、従来のマルテンサイトステンレス鋼より耐食性
向上に有効なMo含有量を増加させ、しかも強度、靱
性、溶接性を劣化させるフェライト相あるいは強度低下
の原因となるオーステナイト相の生成を抑制する必要が
ある。また疲労強度、溶接性に有害な非金属介在物の低
減、形状制御は、溶接構造物に適用する上で重要な課題
である。本発明は金属組織を成分のバランスから制御す
ることによって、耐海水性を確保するのに十分な量のM
o添加を可能にし、耐食性に優れた高強度マルテンサイ
トステンレス鋼を実現し、さらに非金属介在物の低減、
形状制御により溶接構造物にも適用可能とするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
し、耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス
鋼を実現させるために、成分およびその含有量の限定を
行い、さらにその成分範囲で最も有効な製造方法を見出
したものである。つまり本発明の第一の対象は、重量%
でC 0.03%以下、Si 1.0%以下、Mn
2.0%以下、Cr 11〜15% Ni 2.0〜
7.0%、Mo2.0%超〜4.0%、N 0.02%
以下を含有し、必要に応じてさらにNb0.01〜0.
5%、V 0.01〜0.5%の1種または2種および
/またはAl 0.001〜0.05%、Ca 0.0
005〜0.005%の1種または2種を含有し、さら
に下記の(1)式で表されるCreqと(2)式で表さ
れるNieqが、(3)式ならびに(4)式を満足する
ことにより、その金属組織がフェライト相を含まないマ
ルテンサイト相からなることを特徴とする耐海水性に優
れた高強度マルテンサイトステンレス鋼である。
し、耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス
鋼を実現させるために、成分およびその含有量の限定を
行い、さらにその成分範囲で最も有効な製造方法を見出
したものである。つまり本発明の第一の対象は、重量%
でC 0.03%以下、Si 1.0%以下、Mn
2.0%以下、Cr 11〜15% Ni 2.0〜
7.0%、Mo2.0%超〜4.0%、N 0.02%
以下を含有し、必要に応じてさらにNb0.01〜0.
5%、V 0.01〜0.5%の1種または2種および
/またはAl 0.001〜0.05%、Ca 0.0
005〜0.005%の1種または2種を含有し、さら
に下記の(1)式で表されるCreqと(2)式で表さ
れるNieqが、(3)式ならびに(4)式を満足する
ことにより、その金属組織がフェライト相を含まないマ
ルテンサイト相からなることを特徴とする耐海水性に優
れた高強度マルテンサイトステンレス鋼である。
【0005】 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) (3)式は靱性に有害なデルタ・フェライト相を熱間圧
延後の金属組織中に残留させないための条件式であり、
(4)式は焼入れ熱処理によって組織をマルテンサイト
相に変態させ、高強度を実現させるための条件式であ
る。NbあるいはVの添加は焼戻し処理での軟化あるい
は耐粒界腐食性劣化の抑制に有効である。さらに非金属
介在物の低減、形状制御にはAlおよびCaの添加が有
効である。AlおよびCaは靱性、溶接性に有害なSお
よびOの含有量を低減する。
延後の金属組織中に残留させないための条件式であり、
(4)式は焼入れ熱処理によって組織をマルテンサイト
相に変態させ、高強度を実現させるための条件式であ
る。NbあるいはVの添加は焼戻し処理での軟化あるい
は耐粒界腐食性劣化の抑制に有効である。さらに非金属
介在物の低減、形状制御にはAlおよびCaの添加が有
効である。AlおよびCaは靱性、溶接性に有害なSお
よびOの含有量を低減する。
【0006】本発明の第二の対象は、上記成分に限定さ
れた鋼材を熱間圧延終了後、900〜1100℃の温度
範囲から100℃以下まで焼入れ処理を施し、さらにそ
の後500〜700℃に焼戻し処理を施すことを特徴と
する耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス
鋼の製造方法である。
れた鋼材を熱間圧延終了後、900〜1100℃の温度
範囲から100℃以下まで焼入れ処理を施し、さらにそ
の後500〜700℃に焼戻し処理を施すことを特徴と
する耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス
鋼の製造方法である。
【0007】
【作用】本発明の成分限定理由を詳細に説明する。 C:マルテンサイト相を硬くして、強度を上昇させるの
に有効な元素であるが、靱性および溶接性を著しく劣化
させるため、その含有量を0.03%以下とした。
に有効な元素であるが、靱性および溶接性を著しく劣化
させるため、その含有量を0.03%以下とした。
【0008】Si:脱酸元素として鋼中に不可避的に含
有されるが、過剰に添加されると靱性および溶接性を劣
化させるため、その含有量を1.0%以下とした。 Mn:デルタ・フェライト相を抑制し、また鋼中のSを
固定する効果も有するが、過剰に添加すると靱性が低下
するため、その含有量を2.0%以下とした。 Cr:ステンレス鋼の基本元素であり、優れた耐食性を
得るためには少なくとも11%以上の含有量が必要であ
る。しかし15%を超えて添加するとマルテンサイト相
中にデルタ・フェライト相が残存し、靱性および溶接性
を劣化させる。
有されるが、過剰に添加されると靱性および溶接性を劣
化させるため、その含有量を1.0%以下とした。 Mn:デルタ・フェライト相を抑制し、また鋼中のSを
固定する効果も有するが、過剰に添加すると靱性が低下
するため、その含有量を2.0%以下とした。 Cr:ステンレス鋼の基本元素であり、優れた耐食性を
得るためには少なくとも11%以上の含有量が必要であ
る。しかし15%を超えて添加するとマルテンサイト相
中にデルタ・フェライト相が残存し、靱性および溶接性
を劣化させる。
【0009】Ni:マルテンサイト相の靱性を向上さ
せ、溶接性を改善する重要な添加元素である。十分な靱
性を確保し、厚肉材の溶接性を良好に維持するためには
2.0%以上の含有量が必要である。しかし7.0%を
超えて添加すると残留オーステナイト相が急激に増加
し、強度が低下する。 Mo:耐食性を向上させ、耐海水性を確保するために重
要な添加元素である。また焼戻し後の強度、靱性を改善
させるのにも効果がある。2.0%を超える添加によ
り、十分な耐海水性が得られるが、過剰に添加するとデ
ルタ・フェライト相が消失しなくなるため、その上限を
4.0%とした。
せ、溶接性を改善する重要な添加元素である。十分な靱
性を確保し、厚肉材の溶接性を良好に維持するためには
2.0%以上の含有量が必要である。しかし7.0%を
超えて添加すると残留オーステナイト相が急激に増加
し、強度が低下する。 Mo:耐食性を向上させ、耐海水性を確保するために重
要な添加元素である。また焼戻し後の強度、靱性を改善
させるのにも効果がある。2.0%を超える添加によ
り、十分な耐海水性が得られるが、過剰に添加するとデ
ルタ・フェライト相が消失しなくなるため、その上限を
4.0%とした。
【0010】Nb:焼戻し処理での耐粒界腐食性の低下
と強度低下を抑制する有効な元素である。その効果を発
揮させるためには0.01%以上の含有量が必要である
が、0.5%を超えて添加すると溶接時あるいは熱間圧
延時に割れが生じやすくなる。 V:Nbと同様に焼戻し処理での耐粒界腐食性の低下を
抑制する有効な元素である。その効果を発揮させるため
には0.01%以上の含有量が必要であるが、0.5%
を超えて添加すると溶接時あるいは熱間圧延時に割れが
生じやすくなる。
と強度低下を抑制する有効な元素である。その効果を発
揮させるためには0.01%以上の含有量が必要である
が、0.5%を超えて添加すると溶接時あるいは熱間圧
延時に割れが生じやすくなる。 V:Nbと同様に焼戻し処理での耐粒界腐食性の低下を
抑制する有効な元素である。その効果を発揮させるため
には0.01%以上の含有量が必要であるが、0.5%
を超えて添加すると溶接時あるいは熱間圧延時に割れが
生じやすくなる。
【0011】N:Cと同様にマルテンサイト相を硬くし
て、強度を上昇させるのに有効な元素であるが、靱性お
よび溶接性を著しく劣化させるため、その含有量を0.
02%以下とした。 Al:靱性に有害なS、Oを溶鋼段階で低減し、また鋼
中に残留するOをAl 2 O3 介在物として、NをAlN
として固定する。そのためには0.001%以上の含有
量が必要であるが、0.05%を超えて含有するとAl
2 O3 介在物がクラスター状に分布し、疲労強度あるい
は靱性を低下させる。
て、強度を上昇させるのに有効な元素であるが、靱性お
よび溶接性を著しく劣化させるため、その含有量を0.
02%以下とした。 Al:靱性に有害なS、Oを溶鋼段階で低減し、また鋼
中に残留するOをAl 2 O3 介在物として、NをAlN
として固定する。そのためには0.001%以上の含有
量が必要であるが、0.05%を超えて含有するとAl
2 O3 介在物がクラスター状に分布し、疲労強度あるい
は靱性を低下させる。
【0012】Ca:Alと同様に溶鋼段階でS、Oを低
減する。またCaの添加は靱性に有害なSおよびOをC
a−Al−O−S系の介在物として固定し、この介在物
自身はMnSのように圧延により伸展せず、またAl2
O3 のようにクラスター状に分布する傾向を有さないた
め、靱性向上にさらに有効である。このような介在物形
状を制御する効果を発揮させるためには少なくても0.
0005%以上の含有量が必要であるが、0.005%
を超えて含有させるとその介在物が粗大となるため、逆
に靱性、溶接性を低下させる。またS、O含有量を低減
し、その介在物形状を有効に制御するためには、Alと
Caを上記適正量にて同時添加することが最も望まし
い。この複合添加により鋼中に残留した介在物を微小
に、しかも分散した状態にでき、特に靱性、疲労特性の
改善に有効である。
減する。またCaの添加は靱性に有害なSおよびOをC
a−Al−O−S系の介在物として固定し、この介在物
自身はMnSのように圧延により伸展せず、またAl2
O3 のようにクラスター状に分布する傾向を有さないた
め、靱性向上にさらに有効である。このような介在物形
状を制御する効果を発揮させるためには少なくても0.
0005%以上の含有量が必要であるが、0.005%
を超えて含有させるとその介在物が粗大となるため、逆
に靱性、溶接性を低下させる。またS、O含有量を低減
し、その介在物形状を有効に制御するためには、Alと
Caを上記適正量にて同時添加することが最も望まし
い。この複合添加により鋼中に残留した介在物を微小
に、しかも分散した状態にでき、特に靱性、疲労特性の
改善に有効である。
【0013】その他の元素としてCuは、焼戻し処理後
の強度を上昇させる効果を有するが、過剰に添加すると
溶接熱影響部が著しく硬くなり溶接割れが発生しやすく
なるため、その上限は2%とすることが望ましい。鋼中
に不可避的に含有されるP、S、Oは鋼材の靱性を低下
させ、溶接性を劣化させるため、その含有量は各々で
0.03%以下、0.005%以下、0.005%以下
とすることが望ましい。La、Ceなどのランタノイド
系希土類元素の添加もSおよびOの固定に有効である
が、その酸化物あるいは硫化物は比重が大きく、精錬中
に浮上しにくいため鋼中に残存しやすい。従って、その
添加量は0.05%以下に抑えることが望ましい。
の強度を上昇させる効果を有するが、過剰に添加すると
溶接熱影響部が著しく硬くなり溶接割れが発生しやすく
なるため、その上限は2%とすることが望ましい。鋼中
に不可避的に含有されるP、S、Oは鋼材の靱性を低下
させ、溶接性を劣化させるため、その含有量は各々で
0.03%以下、0.005%以下、0.005%以下
とすることが望ましい。La、Ceなどのランタノイド
系希土類元素の添加もSおよびOの固定に有効である
が、その酸化物あるいは硫化物は比重が大きく、精錬中
に浮上しにくいため鋼中に残存しやすい。従って、その
添加量は0.05%以下に抑えることが望ましい。
【0014】次に上記成分範囲に限定した鋼材の最適製
造方法を説明する。熱間圧延後の焼入れ温度を高くする
とデルタ・フェライト相が生成し、また焼入れ温度が低
すぎると炭化物あるいは窒化物が析出し、いずれの場合
も靱性および溶接性を低下させる。従って焼入れ温度は
900℃以上、1100℃以下とする。焼入れ時の冷却
速度は毎分10℃以上とすることが望ましい。また焼入
れ処理は熱間圧延終了後直ちに実施するか、一旦冷却し
た後に上記温度範囲に再加熱するかのいずれの方法によ
っても有効である。
造方法を説明する。熱間圧延後の焼入れ温度を高くする
とデルタ・フェライト相が生成し、また焼入れ温度が低
すぎると炭化物あるいは窒化物が析出し、いずれの場合
も靱性および溶接性を低下させる。従って焼入れ温度は
900℃以上、1100℃以下とする。焼入れ時の冷却
速度は毎分10℃以上とすることが望ましい。また焼入
れ処理は熱間圧延終了後直ちに実施するか、一旦冷却し
た後に上記温度範囲に再加熱するかのいずれの方法によ
っても有効である。
【0015】焼入れ処理ままではマルテンサイト相が不
安定であること、また焼入れ処理時に熱ひずみによる残
留応力が導入されることから十分な靱性が得られず、ま
た溶接部の遅れ破壊の原因となる。従って焼戻し熱処理
が必要である。焼戻し温度が500℃未満では残留応力
除去には不十分であり、また700℃超では冷却時に再
び不安定なマルテンサイト相が生成するため焼戻し効果
が減少する。この焼戻し熱処理は溶接施工後も実施する
ことが望ましい。
安定であること、また焼入れ処理時に熱ひずみによる残
留応力が導入されることから十分な靱性が得られず、ま
た溶接部の遅れ破壊の原因となる。従って焼戻し熱処理
が必要である。焼戻し温度が500℃未満では残留応力
除去には不十分であり、また700℃超では冷却時に再
び不安定なマルテンサイト相が生成するため焼戻し効果
が減少する。この焼戻し熱処理は溶接施工後も実施する
ことが望ましい。
【0016】本発明では、靱性および溶接性を向上させ
るためにデルタ・フェライト相を生成しない成分の限
定、製造条件の限定を行っているが、溶製・凝固時の成
分偏析、特にMoの偏析によって部分的にデルタ・フェ
ライト相が生成する場合は、熱間圧延前あるいは熱間圧
延後に均質化焼鈍することが望ましい。また本発明鋼の
鋼板製造時あるいは溶接施工時には、溶接性を著しく害
する水素の混入を極力さける必要がある。水素の影響が
ある場合は、600℃以下で拡散焼鈍を実施することが
望ましい。
るためにデルタ・フェライト相を生成しない成分の限
定、製造条件の限定を行っているが、溶製・凝固時の成
分偏析、特にMoの偏析によって部分的にデルタ・フェ
ライト相が生成する場合は、熱間圧延前あるいは熱間圧
延後に均質化焼鈍することが望ましい。また本発明鋼の
鋼板製造時あるいは溶接施工時には、溶接性を著しく害
する水素の混入を極力さける必要がある。水素の影響が
ある場合は、600℃以下で拡散焼鈍を実施することが
望ましい。
【0017】
【実施例】表1に供試鋼の化学成分を示す。供試鋼は真
空溶解炉で溶製後、いずれも30mmまで熱間圧延したも
のである。供試鋼A〜Jの焼入れ・焼戻し処理は同一条
件で実施した。つまり熱間圧延終了後再加熱し、100
0℃で1時間保持後に室温まで水冷し、その後に600
℃で4時間保持し、空冷した。
空溶解炉で溶製後、いずれも30mmまで熱間圧延したも
のである。供試鋼A〜Jの焼入れ・焼戻し処理は同一条
件で実施した。つまり熱間圧延終了後再加熱し、100
0℃で1時間保持後に室温まで水冷し、その後に600
℃で4時間保持し、空冷した。
【0018】
【表1】
【0019】母材の板厚中央から圧延方向とは垂直に引
張試験片、シャルピー試験片および疲労試験片を切り出
し、その機械的性質と腐食疲労強度を調べた。腐食疲労
試験は平行部40mm径の丸棒試験片を用い、3.5%N
aCl水溶液中に浸漬し、片振引張応力付与下で繰り返
し速度1Hz、最高繰り返し回数2×106まで実施し、
その回数での疲労強度を求めた。
張試験片、シャルピー試験片および疲労試験片を切り出
し、その機械的性質と腐食疲労強度を調べた。腐食疲労
試験は平行部40mm径の丸棒試験片を用い、3.5%N
aCl水溶液中に浸漬し、片振引張応力付与下で繰り返
し速度1Hz、最高繰り返し回数2×106まで実施し、
その回数での疲労強度を求めた。
【0020】また同一素材の表層部から5mm厚×20mm
幅×40mm長の試験片を切り出し、塩水噴霧試験を実施
した。塩水噴霧は3.5%NaCl水溶液を使用し、室
温で24時間試験した後に発錆の有無を確認した。さら
に供試鋼の溶接性を調べるために、素材にH形狭開先
(幅15mm)を切り出し、TIG溶接を行った。溶接は
供試鋼Hと同じ成分の溶接棒を使用し、溶接電流25
A、溶接速度毎分5cmの条件で片側10層ずつ行った。
溶接前の予熱は実施せず、溶接完了24時間後に断面を
切り出し、割れ発生の有無を確認した。
幅×40mm長の試験片を切り出し、塩水噴霧試験を実施
した。塩水噴霧は3.5%NaCl水溶液を使用し、室
温で24時間試験した後に発錆の有無を確認した。さら
に供試鋼の溶接性を調べるために、素材にH形狭開先
(幅15mm)を切り出し、TIG溶接を行った。溶接は
供試鋼Hと同じ成分の溶接棒を使用し、溶接電流25
A、溶接速度毎分5cmの条件で片側10層ずつ行った。
溶接前の予熱は実施せず、溶接完了24時間後に断面を
切り出し、割れ発生の有無を確認した。
【0021】以上の試験から求めた0.2%耐力、引張
強度、破断伸び、0℃でのシャルピー吸収エネルギー、
塩水噴霧での孔食発生の有無、腐食疲労強度および溶接
時の割れ発生の有無を表2に示す。表2から本発明鋼は
高強度で海水中での耐食性に優れ、さらに靱性、腐食疲
労強度および溶接性にも優れていることがわかる。
強度、破断伸び、0℃でのシャルピー吸収エネルギー、
塩水噴霧での孔食発生の有無、腐食疲労強度および溶接
時の割れ発生の有無を表2に示す。表2から本発明鋼は
高強度で海水中での耐食性に優れ、さらに靱性、腐食疲
労強度および溶接性にも優れていることがわかる。
【0022】
【表2】
【0023】供試鋼Kは表3に示す各種温度で焼入れ、
焼戻し熱処理を実施した。保持時間および冷却方法は上
記供試鋼A〜Jで実施した条件と同じとした。その後、
上記と同様に試験片を切り出し、機械的性質、耐食性お
よび溶接性を調べた。その結果も併せて表3に示す。こ
の表から本発明の温度範囲以外で焼入れ、焼戻し処理を
実施すると強度、耐食性、腐食疲労特性、溶接性のいず
れかが低下することがわかり、海水環境中で使用可能に
するためには本発明に従って製造する必要があることが
明らかである。
焼戻し熱処理を実施した。保持時間および冷却方法は上
記供試鋼A〜Jで実施した条件と同じとした。その後、
上記と同様に試験片を切り出し、機械的性質、耐食性お
よび溶接性を調べた。その結果も併せて表3に示す。こ
の表から本発明の温度範囲以外で焼入れ、焼戻し処理を
実施すると強度、耐食性、腐食疲労特性、溶接性のいず
れかが低下することがわかり、海水環境中で使用可能に
するためには本発明に従って製造する必要があることが
明らかである。
【0024】
【表3】
【0025】以上の実施例から本発明鋼は高強度でかつ
耐海水性に優れ、さらに靱性、腐食疲労強度が高く、厚
肉材においても溶接性が良好であることがわかる。
耐海水性に優れ、さらに靱性、腐食疲労強度が高く、厚
肉材においても溶接性が良好であることがわかる。
【0026】
【発明の効果】本発明の高強度マルテンサイトステンレ
ス鋼は耐食性に優れ、厚肉材においても優れた溶接性を
示すことから、高速船の水中翼等の耐海水性を要する船
舶構造物に最適であり、産業上寄与するところは極めて
大である。
ス鋼は耐食性に優れ、厚肉材においても優れた溶接性を
示すことから、高速船の水中翼等の耐海水性を要する船
舶構造物に最適であり、産業上寄与するところは極めて
大である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】母材の板厚中央から圧延方向とは垂直に引
張試験片、シャルピー試験片および疲労試験片を切り出
し、その機械的性質と腐食疲労強度を調べた。腐食疲労
試験は平行部10mm径の丸棒試験片を用い、3.5%N
aCl水溶液中に浸漬し、片振引張応力付与下で繰り返
し速度1Hz、最高繰り返し回数2×106まで実施し、
その回数での疲労強度を求めた。
張試験片、シャルピー試験片および疲労試験片を切り出
し、その機械的性質と腐食疲労強度を調べた。腐食疲労
試験は平行部10mm径の丸棒試験片を用い、3.5%N
aCl水溶液中に浸漬し、片振引張応力付与下で繰り返
し速度1Hz、最高繰り返し回数2×106まで実施し、
その回数での疲労強度を求めた。
フロントページの続き (72)発明者 田所 裕 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 末次 和広 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (8)
- 【請求項1】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、残部はFeおよび
不可避的不純物元素からなり、さらに下記の(1)式で
表されるCreqと(2)式で表されるNieqが、
(3)式ならびに(4)式を満足することにより、その
金属組織にフェライト相を含まないマルテンサイト相か
らなることを特徴とする耐海水性に優れた高強度マルテ
ンサイトステンレス鋼。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項2】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、さらにNb 0.
01〜0.5%、V 0.01〜0.5%の1種または
2種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物元素か
らなり、さらに下記の(1)式で表されるCreqと
(2)式で表されるNieqが、(3)式ならびに
(4)式を満足することにより、その金属組織にフェラ
イト相を含まないマルテンサイト相からなることを特徴
とする耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレ
ス鋼。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項3】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、さらにAl 0.
001〜0.05%、Ca 0.0005〜0.005
%の1種または2種を含有し、残部はFeおよび不可避
的不純物元素からなり、さらに下記の(1)式で表され
るCreqと(2)式で表されるNieqが、(3)式
ならびに(4)式を満足することにより、その金属組織
にフェライト相を含まないマルテンサイト相からなるこ
とを特徴とする耐海水性に優れた高強度マルテンサイト
ステンレス鋼。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項4】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、かつNb 0.0
1〜0.5%、V 0.01〜0.5%の1種または2
種を含有し、さらにAl 0.001〜0.05%、C
a 0.0005〜0.005%の1種または2種を含
有し、残部はFeおよび不可避的不純物元素からなり、
さらに下記の(1)式で表されるCreqと(2)式で
表されるNieqが、(3)式ならびに(4)式を満足
することにより、その金属組織にフェライト相を含まな
いマルテンサイト相からなることを特徴とする耐海水性
に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項5】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、残部はFeおよび
不可避的不純物元素からなり、さらに下記の(1)式で
表されるCreqと(2)式で表されるNieqが、
(3)式ならびに(4)式を満足することにより、その
金属組織にフェライト相を含まない鋼材を、熱間圧延終
了後、900〜1100℃の温度範囲から100℃以下
まで焼入れ処理を施し、さらにその後500〜700℃
に焼戻し処理を施すことを特徴とする耐海水性に優れた
高強度マルテンサイトステンレス鋼の製造方法。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項6】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、さらにNb 0.
01〜0.5%、V 0.01〜0.5%の1種または
2種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物元素か
らなり、さらに下記の(1)式で表されるCreqと
(2)式で表されるNieqが、(3)式ならびに
(4)式を満足することにより、その金属組織にフェラ
イト相を含まない鋼材を、熱間圧延終了後、900〜1
100℃の温度範囲から100℃以下まで焼入れ処理を
施し、さらにその後500〜700℃に焼戻し処理を施
すことを特徴とする耐海水性に優れた高強度マルテンサ
イトステンレス鋼の製造方法。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項7】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、さらにAl 0.
001〜0.05%、Ca 0.0005〜0.005
%の1種または2種を含有し、残部はFeおよび不可避
的不純物元素からなり、さらに下記の(1)式で表され
るCreqと(2)式で表されるNieqが、(3)式
ならびに(4)式を満足することにより、その金属組織
にフェライト相を含まない鋼材を、熱間圧延終了後、9
00〜1100℃の温度範囲から100℃以下まで焼入
れ処理を施し、さらにその後500〜700℃に焼戻し
処理を施すことを特徴とする耐海水性に優れた高強度マ
ルテンサイトステンレス鋼の製造方法。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。 - 【請求項8】 重量%でC 0.03%以下、Si
1.0%以下、Mn2.0%以下、Cr 11〜15
%、Ni 2.0〜7.0%、Mo 2.0%超〜4.
0%、N 0.02%以下を含有し、かつNb 0.0
1〜0.5%、V 0.01〜0.5%の1種または2
種を含有し、さらにAl 0.001〜0.05%、C
a 0.0005〜0.005%の1種または2種を含
有し、残部はFeおよび不可避的不純物元素からなり、
さらに下記の(1)式で表されるCreqと(2)式で
表されるNieqが、(3)式ならびに(4)式を満足
することにより、その金属組織にフェライト相を含まな
い鋼材を、熱間圧延終了後、900〜1100℃の温度
範囲から100℃以下まで焼入れ処理を施し、さらにそ
の後500〜700℃に焼戻し処理を施すことを特徴と
する耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス
鋼の製造方法。 Nieq=Ni+0.5[Mn]+30[C+N] (1) Creq=Cr+Mo+1.5[Si] (2) Creq−Nieq≦11.0 (3) Creq+Nieq≦23.0 (4) なお式中の[ ]は、各成分の鋼中含有量(重量%)を
示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31702191A JPH05156409A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31702191A JPH05156409A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156409A true JPH05156409A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18083538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31702191A Withdrawn JPH05156409A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 耐海水性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05156409A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034690A1 (fr) * | 1994-06-16 | 1995-12-21 | Nippon Steel Corporation | Procede de production de tubes d'acier presentant une excellente resistance a la corrosion et une bonne aptitude au soudage |
| EP0798394A1 (en) * | 1996-03-27 | 1997-10-01 | Kawasaki Steel Corporation | Martensitic steel for line pipe having excellent corrosion resistance and weldability |
| EP1143024A4 (en) * | 1998-12-18 | 2002-08-07 | Nippon Kokan Kk | MARTENSITIC, STAINLESS STEEL |
| EP1112804A3 (en) * | 1999-12-28 | 2003-10-01 | Kawasaki Steel Corporation | Welding material and arc welding method for low carbon martensitic stainless steel |
| WO2004057050A1 (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 耐炭酸ガス腐食性および耐硫化物応力腐食割れ性に優れた高強度マルテンサイトステンレス鋼 |
| WO2006054430A1 (ja) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| CN105658833A (zh) * | 2013-10-31 | 2016-06-08 | 杰富意钢铁株式会社 | 铁素体-马氏体双相不锈钢及其制造方法 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP31702191A patent/JPH05156409A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034690A1 (fr) * | 1994-06-16 | 1995-12-21 | Nippon Steel Corporation | Procede de production de tubes d'acier presentant une excellente resistance a la corrosion et une bonne aptitude au soudage |
| US5820703A (en) * | 1994-06-16 | 1998-10-13 | Nippon Steel Corporation | Production method of steel pipe excellent in corrosion resistance and weldability |
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| US5985209A (en) * | 1996-03-27 | 1999-11-16 | Kawasaki Steel Corporation | Martensitic steel for line pipe having excellent corrosion resistance and weldability |
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| AU2003289437B2 (en) * | 2002-12-20 | 2007-09-20 | Nippon Steel Corporation | High-strength martensitic stainless steel with excellent resistances to carbon dioxide gas corrosion and sulfide stress corrosion cracking |
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| EP1584699A4 (en) * | 2002-12-20 | 2009-06-03 | Sumitomo Metal Ind | HIGH-STRENGTH MARTENSITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT RESISTANCE TO CARBONIC CORROSION AND SULPHID TREATMENT CRACK CORROSION |
| NO337858B1 (no) * | 2002-12-20 | 2016-07-04 | Sumitomo Metal Ind | Høyfast martensittisk rustfritt stål utmerket for korrosjonsmotstand mot karbondioksidgass og sulfid spenningskorrosjonssprekkingsmotstand. |
| WO2006054430A1 (ja) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| EP1826285A4 (en) * | 2004-11-19 | 2009-04-08 | Sumitomo Metal Ind | MARTENSITIC STAINLESS STEEL |
| CN105658833A (zh) * | 2013-10-31 | 2016-06-08 | 杰富意钢铁株式会社 | 铁素体-马氏体双相不锈钢及其制造方法 |
| EP3029170A4 (en) * | 2013-10-31 | 2016-10-05 | Jfe Steel Corp | TWO-PHASE FERRITE-MARTENSIT-STAINLESS STEEL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| US10745774B2 (en) | 2013-10-31 | 2020-08-18 | Jfe Steel Corporation | Ferrite-martensite dual-phase stainless steel and method of manufacturing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |