JPH0553858B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0553858B2 JPH0553858B2 JP60285703A JP28570385A JPH0553858B2 JP H0553858 B2 JPH0553858 B2 JP H0553858B2 JP 60285703 A JP60285703 A JP 60285703A JP 28570385 A JP28570385 A JP 28570385A JP H0553858 B2 JPH0553858 B2 JP H0553858B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- propeller
- present
- fatigue strength
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、優れた耐食性と高靱性および高腐食
疲労強度を伴わせもつ舶用プロペラ材料に関す
る。 （従来の技術） 従来より、舶用プロペラ材料には、銅合金系材
料が使用されている。これは、耐海水腐食性およ
び工作性に比較的すぐれていることによるが、こ
の反面、強度がやゝ不足する欠点が残されてい
た。これらの銅合金系材料中、プロペラ材として
多く使用されているニツケル・アルミニウム青銅
鋳物でも、舶用プロペラ材料にとつて最も重要な
海水中での腐食疲労強度を20Kｇｆ／mm2以上の値
に向上させることは、ほとんど不可能とされてい
た。従つて、腐食疲労強度の高いプロペラ材料が
開発されれば、プロペラ翼を薄くすることが可能
になり、軽量で高効率のプロペラ設計ができる。
このようなプロペラを具備する船舶は、従来の船
舶より推進効率を向上させることができ、船舶の
省エネルギー、即ち、燃料費節減して大きく貢献
する。 また、近年、寒冷地域に石油開発が実施される
情勢にあり、舶用プロペラとしても、氷塊との接
触を考慮すると、衝撃値の高い材料が好ましい。
しかし、銅合金プロペラ材の衝撃値（シヤルビ
ー、２mmＶ ノツチ）は、3Kｇfm／cm2以下であ
り、十分ではない。 このような理由から海水中での高い腐食疲労強
度と高い衝撃値を有するプロペラ材の開発が要望
されている。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、
海水中で高い腐食疲労強度を有すると共に、衝撃
値の優れたプロペラ材料を提供することを目的と
する。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、重量％で、炭素0.08％以下、珪素
0.1〜1.5％、マンガン0.1〜３％、クロム17.3〜19
％、ニツケル4.5〜7.5％、モリブデン0.7〜２％お
よび通常の不純物を含有し、残部が鉄よりなり、
しかも、マルテンサイト基地中に、オーステナイ
ト相及びフエライト相の二つの金属組織を有する
ことを特徴とする高い腐食疲労強度を有する耐食
高強度舶用プロペラ材料に関する。 （作用） 本発明の舶用プロペラ材料において、その合金
組成を前述ように規定したのは、以下の理由によ
る。 〔炭素ｃ〕 クロム炭化物を形成し、本発明のプロペラ材料
の耐食性、腐食疲労強度を左右する重要な元素で
ある。0.08％以上では、クロム炭化物が析出し、
耐食性や腐食疲労強度を害するので、上限を0.08
％とする。 〔珪素Si〕 溶解時の脱酸剤として、0.1％以上添加する必
要がある。しかし、添加量が1.5％を超えると脆
化するので、上限を1.5％とする。 〔マンガンMn〕 珪素と同様、脱酸剤として、0.1％以上の添加
が必要であるが、３％を越えると、脆化するの
で、上限を３％とする。 〔クロムCr〕 本発明において、耐食性を保持するために最も
有効な元素で、耐食性維持の点から、17.3％以上
添加することが望ましい。しかし、クロムは、フ
エライト生成元素であることから、フイライト量
を10％以下に制限することと、クロム量が19％を
超えると、脆化が著しく、腐食疲労強度を低下さ
せるので、上限を19％とする。 〔ニツケルNi〕 クロムの添加量が、上記のとおり、17.3〜19％
の範囲でニツケルを添加して、常温でマルテンサ
イト組織を得、しかも、耐食性を保持するために
は、最低4.5％のニツケルが必要である。一方、
ニツケル量が7.5％を超えると、オーステナイト
相量が多くなり、特に、耐力の低下を招くので、
その上限を7.5％とする。 〔モリブデンMo〕 耐食性の向上に有効な元素で、0.70％以上の添
加が必要である。しかし、２％を超えると、逆に
強度が低く、脆化も著しいので、その上限を２％
とする。 〔組織〕 従来から使用されているステンレス鋼鋳物で、
基地組織がマルテンサイト相のみのものは、耐力
及び引張強さは優れているが、伸び及び衝撃値が
低く、耐食性が不足する。また、18−８ステンレ
スに代表されるオーステナイト相のみのものは、
伸び及び衝撃値は高いが、耐力が低い。更に、オ
ーステナイト＋フエライトを含む２相合金は、耐
食性が優れているが引張強さが低い。 海水中の耐食性から、オーステナイト相のみで
は、粒界腐食を起こし易く、溶接性からは、マル
テンサイトのみでは、強度が高いため、溶接割れ
が発生し易い。 本発明の舶用プロペラ材料は、これ等金属組織
の特徴を利用し、舶用プロペラ材料として具備す
べき高い腐食疲労強度、高強度、靱性、溶接性お
よび耐食性を得るため、金属組織を次のようにし
た。 基地組織がマルテンサイト相であることは、高
強度を得るために必要であるが、高い腐食疲労強
度、溶接性および高腐食疲労強度をかねそなえる
ためには、オーステナイト相およびフエライト相
も必要である。そこで、本発明によるプロペラ材
料では、必要以上に耐力を上昇させずに高い衝撃
値を有しながら、高強度を保持し、かつ、溶接性
を向上させるためには、オーステナイト相を含有
するマルテンサイト組織が必要である。しかし、
オーステナイト量が５％以下では、その効果がな
い。また、30％以上では、体力の低下が著しく、
高い腐食疲労強度を得ることができない。かくし
て、オーステナイト量５〜30％は、クロム当量
17.3〜19％、ニツケル当量4.5〜7.5％を保持する
ことにより得られる。こら等の残留オーステナイ
ト％は、Ｘ線回析で求めた数値である。 本発明のプロペラ材料は、高い腐食疲労強度を
得るため、多量のクロムおよびモリブデンを含有
しているので、最低５％以上のδフエライト相が
残留しているが、オーステナイト相が残つている
ため、衝撃値が低下せず、粒界腐食防止しても効
果がある。しかし、フエライト量が10％以上にな
ると、衝撃値が低下するので、上限を10％とす
る。 これら本発明材の組織は、900〜970℃の肉厚で
25.4mmにつき１時間熱処理後急冷することにより
得られた。 次に、本発明のプロペラ材料の一例を示し、本
発明の効果を説明する。 第１表は、本発明の舶用プロペラ材料の化学成
分を示したもので、試料No.１〜７は、本発明材
料、試料No.８〜16は、比較材料である。これらの
機械的性質、腐食疲労強度および金属組織を第２
表に、また、現在使用されている銅合金系プロペ
ラ材料のニツケル・アルミニウム青銅との比較を
第３表に示す。以上の表より、次のことが明らか
である。 化学成分が、本発明範囲外では、供試材No.８〜
No.16にみられるように、腐食疲労強度が24Kｇ
ｆ／mm2以下と、本発明材の29Kｇｆ／mm2に比較し
て著しく低い。 本発明材の0.2％耐力は良好な溶接性と耐遅れ
破壊性を得るため60Kｇｆ／mm2以下が望ましく、
また高い腐食疲労強度を得るため28Kｇｆ／mm2以
上が好ましい。腐食疲労試験は試験材としてウエ
ラー式回転曲げ試験機（回転数3450r.p.m）を用
い、試験片直径は6.0mm、試験繰返数は２×107、
試験液は天然海水を使用し試験温度は常温であ
る。 これに比較して、本発明材料のNo.１〜No.７合金
は、引張強さが高い割には、0.2％耐力が低いた
め、溶接性および遅れ破壊抵抗が大きく、かつ腐
食疲労強度が高い。したがつて、プロペラ材料と
して好適である。 また、本発明材は表３の一例から明らかなよう
に、現在使用されている銅合金プロペラ材に比較
して、腐食疲労強度で1.7倍、引張強さで1.6倍お
よび衝撃値で2.3倍優れている。
疲労強度を伴わせもつ舶用プロペラ材料に関す
る。 （従来の技術） 従来より、舶用プロペラ材料には、銅合金系材
料が使用されている。これは、耐海水腐食性およ
び工作性に比較的すぐれていることによるが、こ
の反面、強度がやゝ不足する欠点が残されてい
た。これらの銅合金系材料中、プロペラ材として
多く使用されているニツケル・アルミニウム青銅
鋳物でも、舶用プロペラ材料にとつて最も重要な
海水中での腐食疲労強度を20Kｇｆ／mm2以上の値
に向上させることは、ほとんど不可能とされてい
た。従つて、腐食疲労強度の高いプロペラ材料が
開発されれば、プロペラ翼を薄くすることが可能
になり、軽量で高効率のプロペラ設計ができる。
このようなプロペラを具備する船舶は、従来の船
舶より推進効率を向上させることができ、船舶の
省エネルギー、即ち、燃料費節減して大きく貢献
する。 また、近年、寒冷地域に石油開発が実施される
情勢にあり、舶用プロペラとしても、氷塊との接
触を考慮すると、衝撃値の高い材料が好ましい。
しかし、銅合金プロペラ材の衝撃値（シヤルビ
ー、２mmＶ ノツチ）は、3Kｇfm／cm2以下であ
り、十分ではない。 このような理由から海水中での高い腐食疲労強
度と高い衝撃値を有するプロペラ材の開発が要望
されている。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、
海水中で高い腐食疲労強度を有すると共に、衝撃
値の優れたプロペラ材料を提供することを目的と
する。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、重量％で、炭素0.08％以下、珪素
0.1〜1.5％、マンガン0.1〜３％、クロム17.3〜19
％、ニツケル4.5〜7.5％、モリブデン0.7〜２％お
よび通常の不純物を含有し、残部が鉄よりなり、
しかも、マルテンサイト基地中に、オーステナイ
ト相及びフエライト相の二つの金属組織を有する
ことを特徴とする高い腐食疲労強度を有する耐食
高強度舶用プロペラ材料に関する。 （作用） 本発明の舶用プロペラ材料において、その合金
組成を前述ように規定したのは、以下の理由によ
る。 〔炭素ｃ〕 クロム炭化物を形成し、本発明のプロペラ材料
の耐食性、腐食疲労強度を左右する重要な元素で
ある。0.08％以上では、クロム炭化物が析出し、
耐食性や腐食疲労強度を害するので、上限を0.08
％とする。 〔珪素Si〕 溶解時の脱酸剤として、0.1％以上添加する必
要がある。しかし、添加量が1.5％を超えると脆
化するので、上限を1.5％とする。 〔マンガンMn〕 珪素と同様、脱酸剤として、0.1％以上の添加
が必要であるが、３％を越えると、脆化するの
で、上限を３％とする。 〔クロムCr〕 本発明において、耐食性を保持するために最も
有効な元素で、耐食性維持の点から、17.3％以上
添加することが望ましい。しかし、クロムは、フ
エライト生成元素であることから、フイライト量
を10％以下に制限することと、クロム量が19％を
超えると、脆化が著しく、腐食疲労強度を低下さ
せるので、上限を19％とする。 〔ニツケルNi〕 クロムの添加量が、上記のとおり、17.3〜19％
の範囲でニツケルを添加して、常温でマルテンサ
イト組織を得、しかも、耐食性を保持するために
は、最低4.5％のニツケルが必要である。一方、
ニツケル量が7.5％を超えると、オーステナイト
相量が多くなり、特に、耐力の低下を招くので、
その上限を7.5％とする。 〔モリブデンMo〕 耐食性の向上に有効な元素で、0.70％以上の添
加が必要である。しかし、２％を超えると、逆に
強度が低く、脆化も著しいので、その上限を２％
とする。 〔組織〕 従来から使用されているステンレス鋼鋳物で、
基地組織がマルテンサイト相のみのものは、耐力
及び引張強さは優れているが、伸び及び衝撃値が
低く、耐食性が不足する。また、18−８ステンレ
スに代表されるオーステナイト相のみのものは、
伸び及び衝撃値は高いが、耐力が低い。更に、オ
ーステナイト＋フエライトを含む２相合金は、耐
食性が優れているが引張強さが低い。 海水中の耐食性から、オーステナイト相のみで
は、粒界腐食を起こし易く、溶接性からは、マル
テンサイトのみでは、強度が高いため、溶接割れ
が発生し易い。 本発明の舶用プロペラ材料は、これ等金属組織
の特徴を利用し、舶用プロペラ材料として具備す
べき高い腐食疲労強度、高強度、靱性、溶接性お
よび耐食性を得るため、金属組織を次のようにし
た。 基地組織がマルテンサイト相であることは、高
強度を得るために必要であるが、高い腐食疲労強
度、溶接性および高腐食疲労強度をかねそなえる
ためには、オーステナイト相およびフエライト相
も必要である。そこで、本発明によるプロペラ材
料では、必要以上に耐力を上昇させずに高い衝撃
値を有しながら、高強度を保持し、かつ、溶接性
を向上させるためには、オーステナイト相を含有
するマルテンサイト組織が必要である。しかし、
オーステナイト量が５％以下では、その効果がな
い。また、30％以上では、体力の低下が著しく、
高い腐食疲労強度を得ることができない。かくし
て、オーステナイト量５〜30％は、クロム当量
17.3〜19％、ニツケル当量4.5〜7.5％を保持する
ことにより得られる。こら等の残留オーステナイ
ト％は、Ｘ線回析で求めた数値である。 本発明のプロペラ材料は、高い腐食疲労強度を
得るため、多量のクロムおよびモリブデンを含有
しているので、最低５％以上のδフエライト相が
残留しているが、オーステナイト相が残つている
ため、衝撃値が低下せず、粒界腐食防止しても効
果がある。しかし、フエライト量が10％以上にな
ると、衝撃値が低下するので、上限を10％とす
る。 これら本発明材の組織は、900〜970℃の肉厚で
25.4mmにつき１時間熱処理後急冷することにより
得られた。 次に、本発明のプロペラ材料の一例を示し、本
発明の効果を説明する。 第１表は、本発明の舶用プロペラ材料の化学成
分を示したもので、試料No.１〜７は、本発明材
料、試料No.８〜16は、比較材料である。これらの
機械的性質、腐食疲労強度および金属組織を第２
表に、また、現在使用されている銅合金系プロペ
ラ材料のニツケル・アルミニウム青銅との比較を
第３表に示す。以上の表より、次のことが明らか
である。 化学成分が、本発明範囲外では、供試材No.８〜
No.16にみられるように、腐食疲労強度が24Kｇ
ｆ／mm2以下と、本発明材の29Kｇｆ／mm2に比較し
て著しく低い。 本発明材の0.2％耐力は良好な溶接性と耐遅れ
破壊性を得るため60Kｇｆ／mm2以下が望ましく、
また高い腐食疲労強度を得るため28Kｇｆ／mm2以
上が好ましい。腐食疲労試験は試験材としてウエ
ラー式回転曲げ試験機（回転数3450r.p.m）を用
い、試験片直径は6.0mm、試験繰返数は２×107、
試験液は天然海水を使用し試験温度は常温であ
る。 これに比較して、本発明材料のNo.１〜No.７合金
は、引張強さが高い割には、0.2％耐力が低いた
め、溶接性および遅れ破壊抵抗が大きく、かつ腐
食疲労強度が高い。したがつて、プロペラ材料と
して好適である。 また、本発明材は表３の一例から明らかなよう
に、現在使用されている銅合金プロペラ材に比較
して、腐食疲労強度で1.7倍、引張強さで1.6倍お
よび衝撃値で2.3倍優れている。
【表】
【表】
【表】
【表】
（発明の効果）
本発明材料は現用銅合金プロペラ材に比較し
て、海水中の腐食疲労強度が高いことを特徴とし
ており、この他、機械的性質および衝撃値におい
ても現用銅合金材より優れている。 したがつて、本発明材で舶用プロペラを製作す
れば、高強度と優れた耐食性を発揮でき、これま
でのものと比べて、軽量かつ高効率化が可能とな
るので、工業的にきわめて有用である。
て、海水中の腐食疲労強度が高いことを特徴とし
ており、この他、機械的性質および衝撃値におい
ても現用銅合金材より優れている。 したがつて、本発明材で舶用プロペラを製作す
れば、高強度と優れた耐食性を発揮でき、これま
でのものと比べて、軽量かつ高効率化が可能とな
るので、工業的にきわめて有用である。
Claims (1)
- １ 重量％で、炭素0.08％以下、珪素0.1〜1.5％、
マンガン0.1〜３％、クロム17.3〜19％、ニツケ
ル4.5〜7.5％、モリブデン0.7〜２％および通常の
不純物を含有し、残部が鉄よりなり、しかも、マ
ルテンサイト基地中に、オーステナイト相及びフ
エライト相の二つの金属組織を有することを特徴
とする高い腐食疲労強度を有する耐食高強度舶用
プロペラ材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28570385A JPS62149853A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 耐食高強度舶用プロペラ材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28570385A JPS62149853A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 耐食高強度舶用プロペラ材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62149853A JPS62149853A (ja) | 1987-07-03 |
| JPH0553858B2 true JPH0553858B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=17694930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28570385A Granted JPS62149853A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 耐食高強度舶用プロペラ材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62149853A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE459185B (sv) * | 1987-10-26 | 1989-06-12 | Sandvik Ab | Ferrit-martensitiskt rostfritt staal med deformationsinducerad martensitfas |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411771B2 (ja) * | 1973-06-28 | 1979-05-17 | ||
| JPS5023314A (ja) * | 1973-07-05 | 1975-03-13 | ||
| JPS55164062A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-20 | Kubota Ltd | Antiseawater stainless steel |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP28570385A patent/JPS62149853A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62149853A (ja) | 1987-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5298093A (en) | Duplex stainless steel having improved strength and corrosion resistance | |
| US4099966A (en) | Austenitic stainless steel | |
| US4155752A (en) | Corrosion-resistant ferritic chrome-molybdenum-nickel steel | |
| EP0065631B1 (en) | Corrosion-resistant non-magnetic steel and retaining ring for a generator made of it | |
| JP3546421B2 (ja) | 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼 | |
| JPS6119767A (ja) | 低温用オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPH05247594A (ja) | 耐候性に優れた二相ステンレス鋼 | |
| JPS6037182B2 (ja) | 耐食性にすぐれた高強度オ−ステナイトステンレス鋼 | |
| JPH07138708A (ja) | 高温強度と熱間加工性の良好なオーステナイト鋼 | |
| JPS61113749A (ja) | 油井用高耐食性合金 | |
| JPS6221857B2 (ja) | ||
| JPH0553858B2 (ja) | ||
| JP2561592B2 (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用溶接材料 | |
| JPS61163238A (ja) | タ−ビン用耐熱耐食合金 | |
| JPH0643626B2 (ja) | 油井管用マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| JPS597347B2 (ja) | 高強度オ−ステナイトフエライト２相ステンレス鋼 | |
| JPS6037183B2 (ja) | 耐食性にすぐれた高力オ−ステナイトステンレス鋼 | |
| JPH0120222B2 (ja) | ||
| JPH0246662B2 (ja) | ||
| JPS60165363A (ja) | 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 | |
| JPH0788556B2 (ja) | 高耐力・高耐食性２相ステンレス鋳鋼 | |
| JPH0813099A (ja) | 石炭ガス化プラント過熱器管用耐食合金 | |
| JPS6341981B2 (ja) | ||
| JPH0232342B2 (ja) | ||
| JPS60165361A (ja) | 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |