JPH06248393A - 耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼Info
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- JPH06248393A JPH06248393A JP3904093A JP3904093A JPH06248393A JP H06248393 A JPH06248393 A JP H06248393A JP 3904093 A JP3904093 A JP 3904093A JP 3904093 A JP3904093 A JP 3904093A JP H06248393 A JPH06248393 A JP H06248393A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、廃棄物燃焼環境等の塩化物および
塩化水素ガス等に対して極めて優れた耐高温腐食特性を
有するオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】 重量％にて、Ｃ：０．０１〜０．１５％、Ｍ
ｎ：０．３〜２．０％、Ｃｒ：１８〜２５％、Ｎｉ：１
７〜５０％、Ｍｏ：０．５〜３．０％、Ｔｉ：０．０３
〜０．３％、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｂ：０．００
３〜０．０１％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．００５
％以下、 Ｎ：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡ
ｌ：０．５〜６．０％、Ｓｉ：０．７〜３．０％のうち
１種以上、かつＹ：０．００１〜０．２％、Ｌａ：０．
００１〜０．２％、Ｃｅ：０．００１〜０．２％のうち
１種以上を含み、必要に応じてＣａ：０．０００５〜
０．０５％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなる耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステン
レス鋼。
塩化水素ガス等に対して極めて優れた耐高温腐食特性を
有するオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】 重量％にて、Ｃ：０．０１〜０．１５％、Ｍ
ｎ：０．３〜２．０％、Ｃｒ：１８〜２５％、Ｎｉ：１
７〜５０％、Ｍｏ：０．５〜３．０％、Ｔｉ：０．０３
〜０．３％、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｂ：０．００
３〜０．０１％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．００５
％以下、 Ｎ：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡ
ｌ：０．５〜６．０％、Ｓｉ：０．７〜３．０％のうち
１種以上、かつＹ：０．００１〜０．２％、Ｌａ：０．
００１〜０．２％、Ｃｅ：０．００１〜０．２％のうち
１種以上を含み、必要に応じてＣａ：０．０００５〜
０．０５％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなる耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステン
レス鋼。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃棄物燃焼環境等の塩化
物および塩化水素（ＨＣｌ）ガス等に対して優れた耐高
温腐食特性を有するオーステナイト系ステンレス鋼に関
するものである。
物および塩化水素（ＨＣｌ）ガス等に対して優れた耐高
温腐食特性を有するオーステナイト系ステンレス鋼に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般廃棄物および産業廃棄物の中
で、廃棄プラスチック類および自動車シュレッダーダス
ト等の燃焼により発生する高濃度の塩化物およびＨＣｌ
ガス等に対し、優れた耐高温腐食特性を有する焼却炉お
よび燃焼ボイラ用鉄鋼材料はない。そのために、現状で
は、上記廃棄物は高い発熱量を持ちながら、不燃・燃焼
不適物として分別・収集され、主に埋め立に使用されて
いる。また、分別・収集されずに一般廃棄物に混入して
ボイラで燃焼される場合には、腐食性環境条件が厳しい
ためボイラの蒸気条件は圧力２９４．２Ｎ／ｃｍ2 、温
度３５０℃程度以下に抑えられ、効率の良い低公害の燃
料源としては活用されていない。
で、廃棄プラスチック類および自動車シュレッダーダス
ト等の燃焼により発生する高濃度の塩化物およびＨＣｌ
ガス等に対し、優れた耐高温腐食特性を有する焼却炉お
よび燃焼ボイラ用鉄鋼材料はない。そのために、現状で
は、上記廃棄物は高い発熱量を持ちながら、不燃・燃焼
不適物として分別・収集され、主に埋め立に使用されて
いる。また、分別・収集されずに一般廃棄物に混入して
ボイラで燃焼される場合には、腐食性環境条件が厳しい
ためボイラの蒸気条件は圧力２９４．２Ｎ／ｃｍ2 、温
度３５０℃程度以下に抑えられ、効率の良い低公害の燃
料源としては活用されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するという観点にたって、廃棄物燃焼環境中の塩化
物およびＨＣｌガス等に対して優れた耐高温腐食性を有
し、かつクリープ破断強度および製造時の熱間加工性の
良好なオーステナイト系ステンレス鋼を提供することを
目的とする。
解決するという観点にたって、廃棄物燃焼環境中の塩化
物およびＨＣｌガス等に対して優れた耐高温腐食性を有
し、かつクリープ破断強度および製造時の熱間加工性の
良好なオーステナイト系ステンレス鋼を提供することを
目的とする。
【０００４】
【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、重量％にて、Ｃ：０．０１〜０．１５％、Ｍｎ：
０．３〜２．０％、Ｃｒ：１８〜２５％、Ｎｉ：１７〜
５０％、Ｍｏ：０．５〜３．０％、Ｔｉ：０．０３〜
０．３％、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｂ：０．００３
〜０．０１％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．００５％
以下、Ｎ：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡｌ：
０．５〜６．０％、Ｓｉ：０．７〜３．０％のうち１種
以上、かつＹ：０．００１〜０．２％、Ｌａ：０．００
１〜０．２％、Ｃｅ：０．００１〜０．２％のうち１種
以上を含み、必要に応じてＣａ：０．０００５〜０．０
５％を含み、残部がＦｅおよび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あり、廃棄物燃焼環境
での耐高温腐食特性とクリープ破断強度および製造時の
熱間加工性が良好なステンレス鋼である。
ろは、重量％にて、Ｃ：０．０１〜０．１５％、Ｍｎ：
０．３〜２．０％、Ｃｒ：１８〜２５％、Ｎｉ：１７〜
５０％、Ｍｏ：０．５〜３．０％、Ｔｉ：０．０３〜
０．３％、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｂ：０．００３
〜０．０１％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．００５％
以下、Ｎ：０．０２〜０．３％を含有し、さらにＡｌ：
０．５〜６．０％、Ｓｉ：０．７〜３．０％のうち１種
以上、かつＹ：０．００１〜０．２％、Ｌａ：０．００
１〜０．２％、Ｃｅ：０．００１〜０．２％のうち１種
以上を含み、必要に応じてＣａ：０．０００５〜０．０
５％を含み、残部がＦｅおよび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あり、廃棄物燃焼環境
での耐高温腐食特性とクリープ破断強度および製造時の
熱間加工性が良好なステンレス鋼である。
【０００５】
【作用】以下に成分の限定理由について説明する。本発
明者らは先ず、塩化物およびＨＣｌガスに対して耐高温
腐食特性を向上させる合金元素として、ＮｉおよびＡ
ｌ、ＳｉとＹ、Ｌａ、Ｃｅを複合添加することが有効で
あることを見出した。
明者らは先ず、塩化物およびＨＣｌガスに対して耐高温
腐食特性を向上させる合金元素として、ＮｉおよびＡ
ｌ、ＳｉとＹ、Ｌａ、Ｃｅを複合添加することが有効で
あることを見出した。
【０００６】Ｎｉ含有量増大により高温腐食深さが減少
する（図１）。これはスケール中に生成するＮｉ富化層
が塩化物およびＨＣｌガスに対する保護性を有するため
と考えられる。その効果は１７％未満では十分ではない
ため下限を１７％とした。なお、Ｎｉ量が多くなると熱
間での加工硬化が起こりやすく熱間加工性が劣化するこ
と、またコストの面でもＮｉ量が多くなると高価になる
のでＮｉの上限を５０％とした。したがってＮｉの量を
１７〜５０％と限定した。
する（図１）。これはスケール中に生成するＮｉ富化層
が塩化物およびＨＣｌガスに対する保護性を有するため
と考えられる。その効果は１７％未満では十分ではない
ため下限を１７％とした。なお、Ｎｉ量が多くなると熱
間での加工硬化が起こりやすく熱間加工性が劣化するこ
と、またコストの面でもＮｉ量が多くなると高価になる
のでＮｉの上限を５０％とした。したがってＮｉの量を
１７〜５０％と限定した。
【０００７】ＡｌとＳｉはその添加により高温腐食深さ
が減少する（図２）。これはスケール中にそれぞれＡｌ
2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 系の保護性スケールが生成するた
めと考えられる。その効果はＡｌ：０．５％未満、Ｓ
ｉ：０．７％未満では十分ではないため、Ａｌの下限は
０．５％、Ｓｉの下限は０．７％とした。なお、Ａｌ、
Ｓｉ量が増加すると熱間加工性および高温クリープ破断
強度が低下するので、両特性を確保するためにＡｌ量は
６．０％以下、Ｓｉ量は３．０％以下にすることが必要
である。これらの理由によってＡｌの量は０．５〜６．
０％、Ｓｉの量は０．７〜３．０％とした。
が減少する（図２）。これはスケール中にそれぞれＡｌ
2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 系の保護性スケールが生成するた
めと考えられる。その効果はＡｌ：０．５％未満、Ｓ
ｉ：０．７％未満では十分ではないため、Ａｌの下限は
０．５％、Ｓｉの下限は０．７％とした。なお、Ａｌ、
Ｓｉ量が増加すると熱間加工性および高温クリープ破断
強度が低下するので、両特性を確保するためにＡｌ量は
６．０％以下、Ｓｉ量は３．０％以下にすることが必要
である。これらの理由によってＡｌの量は０．５〜６．
０％、Ｓｉの量は０．７〜３．０％とした。
【０００８】Ａｌ、Ｓｉは単独添加または複合添加して
も同様の効果が得られるが、熱間加工性確保の観点か
ら、複合添加の場合の上限はＡｌ、Ｓｉの合計で５．０
％が望ましい。Ｙ、ＬａおよびＣｅはその１種以上をＡ
ｌ、Ｓｉの単独添加または複合添加と組み合わせて添加
することにより、高温腐食深さが大幅に減少する（図
３）。ＡｌとＳｉはその添加により、前述のとおりスケ
ール中にそれぞれＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 系の保護性スケ
ールを形成し、塩化物およびＨＣｌガスに対する保護性
を向上させるが、さらにＹ、ＬａおよびＣｅの１種以上
を添加すると、スケールが緻密になり、耐高温腐食性が
大きく向上する。その効果はＹ：０．００１％未満、Ｌ
ａ：０．００１％未満、Ｃｅ：０．００１％未満では十
分でないため、Ｙの下限は０．００１％、Ｌａの下限は
０．００１％、Ｃｅの下限は０．００１％とした。な
お、Ｙ、ＬａおよびＣｅ量がそれぞれ０．２％を超える
と鋼の清浄度が低下し、熱間加工性およびクリープ破断
強度が低下するので、両特性を確保するためにＹ量を
０．２％以下、Ｌａ量を０．２％以下、Ｃｅ量を０．２
％以下にすることが必要である。これらの理由によって
Ｙの量は０．００１〜０．２％、Ｌａの量は０．００１
〜０．２％、Ｃｅの量は０．００１〜０．２％とした。
も同様の効果が得られるが、熱間加工性確保の観点か
ら、複合添加の場合の上限はＡｌ、Ｓｉの合計で５．０
％が望ましい。Ｙ、ＬａおよびＣｅはその１種以上をＡ
ｌ、Ｓｉの単独添加または複合添加と組み合わせて添加
することにより、高温腐食深さが大幅に減少する（図
３）。ＡｌとＳｉはその添加により、前述のとおりスケ
ール中にそれぞれＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 系の保護性スケ
ールを形成し、塩化物およびＨＣｌガスに対する保護性
を向上させるが、さらにＹ、ＬａおよびＣｅの１種以上
を添加すると、スケールが緻密になり、耐高温腐食性が
大きく向上する。その効果はＹ：０．００１％未満、Ｌ
ａ：０．００１％未満、Ｃｅ：０．００１％未満では十
分でないため、Ｙの下限は０．００１％、Ｌａの下限は
０．００１％、Ｃｅの下限は０．００１％とした。な
お、Ｙ、ＬａおよびＣｅ量がそれぞれ０．２％を超える
と鋼の清浄度が低下し、熱間加工性およびクリープ破断
強度が低下するので、両特性を確保するためにＹ量を
０．２％以下、Ｌａ量を０．２％以下、Ｃｅ量を０．２
％以下にすることが必要である。これらの理由によって
Ｙの量は０．００１〜０．２％、Ｌａの量は０．００１
〜０．２％、Ｃｅの量は０．００１〜０．２％とした。
【０００９】Ｙ、ＬａおよびＣｅはその１種以上を添加
することにより上記の効果が得られるが、熱間加工性お
よびクリープ破断強度確保の観点から、複合添加の場合
の上限はＹ、Ｌａ、Ｃｅの合計が０．２％が望ましい。
次に、上記以外の成分について述べる。Ｃは、炭化物形
成元素としてクリープ破断強度やクリープ破断伸びに大
きな影響を与えるので、Ｃはクリープ特性に効果的なＣ
ｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂの炭化物を形成するのに必要
な量を最小限添加する必要がある。一方、溶接時高温割
れを防止するためにはＣ量をできる限り下げる必要があ
る。以上の観点からＣの下限を０．０１％、上限を０．
１５％と定めた。
することにより上記の効果が得られるが、熱間加工性お
よびクリープ破断強度確保の観点から、複合添加の場合
の上限はＹ、Ｌａ、Ｃｅの合計が０．２％が望ましい。
次に、上記以外の成分について述べる。Ｃは、炭化物形
成元素としてクリープ破断強度やクリープ破断伸びに大
きな影響を与えるので、Ｃはクリープ特性に効果的なＣ
ｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂの炭化物を形成するのに必要
な量を最小限添加する必要がある。一方、溶接時高温割
れを防止するためにはＣ量をできる限り下げる必要があ
る。以上の観点からＣの下限を０．０１％、上限を０．
１５％と定めた。
【００１０】Ｍｎは、脱酸を十分行って健全な鋳片を得
るために必要であり、鋼中に不純物として含有されるＳ
成分を固定し、熱間脆性を防止し、溶接性、熱間加工性
を向上させるために０．３％以上は必要である。しかし
添加量が多過ぎると耐酸化性を損なうので上限を２．０
％とした。Ｃｒは高温クリープ破断強度、硫酸塩等に対
する耐高温腐食性および耐高温酸化性等を向上させるの
で耐熱合金にとっては必須の元素である。ＳＵＳ３４７
Ｈ（１８Ｃｒ−１２Ｎｉ−０．７Ｎｂ）と同等以上の耐
高温酸化性が必要なので、Ｃｒ量の下限をＳＵＳ３４７
ＨのＣｒ量と同量の１８％とした。しかしＣｒ量が多い
と長時間加熱によりσ脆化が起こりやすくなる。２５Ｃ
ｒ−２０Ｎｉのオーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３
１０Ｓ以上の耐σ脆化性を確保するためにＣｒ量の上限
を２５％とした。
るために必要であり、鋼中に不純物として含有されるＳ
成分を固定し、熱間脆性を防止し、溶接性、熱間加工性
を向上させるために０．３％以上は必要である。しかし
添加量が多過ぎると耐酸化性を損なうので上限を２．０
％とした。Ｃｒは高温クリープ破断強度、硫酸塩等に対
する耐高温腐食性および耐高温酸化性等を向上させるの
で耐熱合金にとっては必須の元素である。ＳＵＳ３４７
Ｈ（１８Ｃｒ−１２Ｎｉ−０．７Ｎｂ）と同等以上の耐
高温酸化性が必要なので、Ｃｒ量の下限をＳＵＳ３４７
ＨのＣｒ量と同量の１８％とした。しかしＣｒ量が多い
と長時間加熱によりσ脆化が起こりやすくなる。２５Ｃ
ｒ−２０Ｎｉのオーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３
１０Ｓ以上の耐σ脆化性を確保するためにＣｒ量の上限
を２５％とした。
【００１１】Ｍｏは固溶体硬化作用や析出硬化作用によ
ってクリープ破断強度を高めるのに必要な元素であるの
で下限を０．５％とした。しかしＭｏはσ相の形成を促
進し、長時間使用脆化を起こしやすいので添加量の上限
を３．０％とした。Ｔｉ、Ｎｂは炭、窒化物形成元素で
クリープ破断強度の向上に効果があり、複合添加でその
炭、窒化物が微細分散化する場合に最もクリープ破断強
度が高くなる。炭、窒化物の析出量はＴｉ量が０．０３
％未満、Ｎｂ量が０．０５％未満では十分でなく、一方
Ｔｉ量が０．３％、Ｎｂ量が０．６％を超えてのＴｉ、
Ｎｂ複合添加では炭、窒化物が凝集粗大化し、クリープ
破断強度が低下する。以上の点を考慮してＴｉの量を
０．０３〜０．３％、Ｎｂの量を０．０５〜０．６％と
した。
ってクリープ破断強度を高めるのに必要な元素であるの
で下限を０．５％とした。しかしＭｏはσ相の形成を促
進し、長時間使用脆化を起こしやすいので添加量の上限
を３．０％とした。Ｔｉ、Ｎｂは炭、窒化物形成元素で
クリープ破断強度の向上に効果があり、複合添加でその
炭、窒化物が微細分散化する場合に最もクリープ破断強
度が高くなる。炭、窒化物の析出量はＴｉ量が０．０３
％未満、Ｎｂ量が０．０５％未満では十分でなく、一方
Ｔｉ量が０．３％、Ｎｂ量が０．６％を超えてのＴｉ、
Ｎｂ複合添加では炭、窒化物が凝集粗大化し、クリープ
破断強度が低下する。以上の点を考慮してＴｉの量を
０．０３〜０．３％、Ｎｂの量を０．０５〜０．６％と
した。
【００１２】Ｂはクリープ破断強度を高めるのに０．０
０３％以上は必要であるが、添加量が多いと溶接性およ
び延性が劣化するので添加量の上限を０．０１０％とし
た。Ｐは添加量が多いと高温クリープ中に析出を促進
し、クリープ中脆化を促進させるので上限を０．０４％
とした。Ｓも粒界に偏析し、高温クリープ中に粒界の脆
化を促進させるので上限を０．００５％とした。
０３％以上は必要であるが、添加量が多いと溶接性およ
び延性が劣化するので添加量の上限を０．０１０％とし
た。Ｐは添加量が多いと高温クリープ中に析出を促進
し、クリープ中脆化を促進させるので上限を０．０４％
とした。Ｓも粒界に偏析し、高温クリープ中に粒界の脆
化を促進させるので上限を０．００５％とした。
【００１３】Ｎは高Ｃｒ、高Ｎｉ系オーステナイト合金
の高温クリープ破断強度を高めることが知られている。
Ｎは窒化物の形成によりクリープ破断強度を高めるが、
そのためには０．０２％以上にする必要がある。しかし
Ｎ量が増加するとクリープ破断伸びが減少し、またＮ量
が０．３％を超えても長時間のクリープ破断強度の増加
は少ない。したがってＮ量の上限を０．３％とした。
の高温クリープ破断強度を高めることが知られている。
Ｎは窒化物の形成によりクリープ破断強度を高めるが、
そのためには０．０２％以上にする必要がある。しかし
Ｎ量が増加するとクリープ破断伸びが減少し、またＮ量
が０．３％を超えても長時間のクリープ破断強度の増加
は少ない。したがってＮ量の上限を０．３％とした。
【００１４】Ｃａは脱酸・脱硫作用を有し、ＯおよびＳ
の粒界偏析を減少させることによって熱間加工性および
クリープ破断強度を向上させるので、必要に応じて添加
する。その効果は０．０００５％未満では十分でないの
で、Ｃａ量の下限を０．０００５％とした。また、Ｃａ
量が０．０５％を超えると鋼の清浄性を劣化し、熱間加
工性を低下する。したがってＣａ量の上限を０．０５％
とした。
の粒界偏析を減少させることによって熱間加工性および
クリープ破断強度を向上させるので、必要に応じて添加
する。その効果は０．０００５％未満では十分でないの
で、Ｃａ量の下限を０．０００５％とした。また、Ｃａ
量が０．０５％を超えると鋼の清浄性を劣化し、熱間加
工性を低下する。したがってＣａ量の上限を０．０５％
とした。
【００１５】
【実施例】次に本発明について実施例を用いてさらに具
体的に述べる。表１および表２（表１のつづき）に本発
明例の化学組成、高温腐食深さ、クリープ破断強度およ
び熱間加工性を、また表３および表４（表３のつづき）
に比較例の化学組成、高温腐食深さ、クリープ破断強度
および熱間加工性を示す。
体的に述べる。表１および表２（表１のつづき）に本発
明例の化学組成、高温腐食深さ、クリープ破断強度およ
び熱間加工性を、また表３および表４（表３のつづき）
に比較例の化学組成、高温腐食深さ、クリープ破断強度
および熱間加工性を示す。
【００１６】いずれも４５ｋｇ真空溶製し、熱間押出、
固溶化熱処理の後、高温腐食試験およびクリープ破断試
験を行った。高温腐食試験は３７％ＮａＣｌ＋６３％Ｆ
ｅＣｌ2 の合成灰を板状試験片表面に塗布し、０．２％
ＨＣｌ＋０．５％ＳＯ2 ＋５％Ｏ2 ＋１５％ＣＯ2 ＋ｂ
ａｌ．Ｎ2 ガス中で５５０℃×３０ｈ加熱し、試験片縦
断面の腐食深さを測定した。クリープ破断試験はゲージ
部φ６×Ｌ３０ｍｍの試験片で温度５５０℃、応力４４
１．３Ｎ／ｍｍ2 の条件で行い、その破断時間でクリー
プ破断強度を評価した。また、熱間加工性を熱間押出時
の割れの有無で評価した。
固溶化熱処理の後、高温腐食試験およびクリープ破断試
験を行った。高温腐食試験は３７％ＮａＣｌ＋６３％Ｆ
ｅＣｌ2 の合成灰を板状試験片表面に塗布し、０．２％
ＨＣｌ＋０．５％ＳＯ2 ＋５％Ｏ2 ＋１５％ＣＯ2 ＋ｂ
ａｌ．Ｎ2 ガス中で５５０℃×３０ｈ加熱し、試験片縦
断面の腐食深さを測定した。クリープ破断試験はゲージ
部φ６×Ｌ３０ｍｍの試験片で温度５５０℃、応力４４
１．３Ｎ／ｍｍ2 の条件で行い、その破断時間でクリー
プ破断強度を評価した。また、熱間加工性を熱間押出時
の割れの有無で評価した。
【００１７】表１、２に示す本発明例Ａ〜Ｖは請求項１
に相当するＣａ無添加材料であり、本発明例Ｗ〜ＤＤは
請求項２に相当するＣａ添加材料である。表１、２に示
す本発明例Ａ〜Ｅは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−１．５Ｍｏを
基本成分として、Ａｌをそれぞれ１〜５％含有し、さら
にＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上を０．０２〜０．１５％添
加したものであり、Ｆ〜Ｉは同一基本成分にＳｉをそれ
ぞれ１〜３％含有し、さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上
を０．０２〜０．０９％添加したものである。
に相当するＣａ無添加材料であり、本発明例Ｗ〜ＤＤは
請求項２に相当するＣａ添加材料である。表１、２に示
す本発明例Ａ〜Ｅは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−１．５Ｍｏを
基本成分として、Ａｌをそれぞれ１〜５％含有し、さら
にＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上を０．０２〜０．１５％添
加したものであり、Ｆ〜Ｉは同一基本成分にＳｉをそれ
ぞれ１〜３％含有し、さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上
を０．０２〜０．０９％添加したものである。
【００１８】また、本発明例Ｊ〜Ｌは２４Ｃｒ−３５Ｎ
ｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌをそれぞれ１〜５
％含有し、さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上を０．０１
〜０．０５％添加したものであり、Ｍは同一基本成分に
Ｓｉを２％含有し、さらにＹを０．０４％、Ｌａを０．
０１％、Ｃｅを０．０１％添加したものである。次に、
Ｎ、Ｏは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−０．５〜１．５Ｍｏを基
本成分として、Ａｌ、ＳｉをＮはそれぞれ３％、１％、
Ｏはそれぞれ１％、２％複合で含有し、さらにＹを０．
０５％添加したものであり、Ｐ、Ｑは２４Ｃｒ−３５Ｎ
ｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌ、ＳｉをＰはそれ
ぞれ３％、１％、Ｑはそれぞれ１％、２％複合で含有
し、さらにＰはＹを０．０４％、ＯはＹを０．０３％、
Ｌａを０．０６％、Ｃｅを０．０８％添加したものであ
る。
ｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌをそれぞれ１〜５
％含有し、さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上を０．０１
〜０．０５％添加したものであり、Ｍは同一基本成分に
Ｓｉを２％含有し、さらにＹを０．０４％、Ｌａを０．
０１％、Ｃｅを０．０１％添加したものである。次に、
Ｎ、Ｏは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−０．５〜１．５Ｍｏを基
本成分として、Ａｌ、ＳｉをＮはそれぞれ３％、１％、
Ｏはそれぞれ１％、２％複合で含有し、さらにＹを０．
０５％添加したものであり、Ｐ、Ｑは２４Ｃｒ−３５Ｎ
ｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌ、ＳｉをＰはそれ
ぞれ３％、１％、Ｑはそれぞれ１％、２％複合で含有
し、さらにＰはＹを０．０４％、ＯはＹを０．０３％、
Ｌａを０．０６％、Ｃｅを０．０８％添加したものであ
る。
【００１９】本発明例ＲはＣの２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−
１．５Ｍｏ−３Ａｌ−０．０３Ｙに対し、Ｎｉが１８％
と低く、ＳはＪの２４Ｃｒ−３５Ｎｉ−１．５Ｍｏ−１
Ａｌ−０．０５Ｌａに対し、Ｎｉが４７％と高く、また
Ｙを０．０３％、Ｌａを０．０１％、Ｃｅを０．０１％
含有している。Ｔ〜ＶはＣの２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−１．
５Ｍｏ−３Ａｌ−０．０３Ｙに対し、ＴはＭｏが２．６
％、ＵはＴｉが０．２４％およびＶはＮｂが０．５３％
とそれぞれ高い。なお、ＴはＹに加えＣｅを０．０３％
含有している。
１．５Ｍｏ−３Ａｌ−０．０３Ｙに対し、Ｎｉが１８％
と低く、ＳはＪの２４Ｃｒ−３５Ｎｉ−１．５Ｍｏ−１
Ａｌ−０．０５Ｌａに対し、Ｎｉが４７％と高く、また
Ｙを０．０３％、Ｌａを０．０１％、Ｃｅを０．０１％
含有している。Ｔ〜ＶはＣの２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−１．
５Ｍｏ−３Ａｌ−０．０３Ｙに対し、ＴはＭｏが２．６
％、ＵはＴｉが０．２４％およびＶはＮｂが０．５３％
とそれぞれ高い。なお、ＴはＹに加えＣｅを０．０３％
含有している。
【００２０】本発明例Ｗ、Ｘは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−
１．５Ｍｏを基本成分として、Ａｌを共に３％含有し、
さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上を０．０２〜０．０４
％添加したものであり、またＣａをそれぞれ０．００２
３％、０．００２８％含有している。Ｙ、Ｚは同一基本
成分にＳｉを共に２％含有し、さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの
１種以上を０．０３％添加したものであり、またＣａを
それぞれ０．００２７％、０．０３１９％含有してい
る。
１．５Ｍｏを基本成分として、Ａｌを共に３％含有し、
さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの１種以上を０．０２〜０．０４
％添加したものであり、またＣａをそれぞれ０．００２
３％、０．００２８％含有している。Ｙ、Ｚは同一基本
成分にＳｉを共に２％含有し、さらにＹ、Ｌａ、Ｃｅの
１種以上を０．０３％添加したものであり、またＣａを
それぞれ０．００２７％、０．０３１９％含有してい
る。
【００２１】また、本発明例ＡＡは２４Ｃｒ−３５Ｎｉ
−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌを２％、Ｙを０．０
５％、Ｃａを０．００２８％含有し、本発明例ＢＢは同
一基本成分にＳｉを２％、Ｙを０．０３％、Ｌａを０．
０１％、Ｃｅを０．０２％、Ｃａを０．００３３％含有
している。次に、ＣＣは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−１．５Ｍ
ｏを基本成分として、Ａｌ、Ｓｉをそれぞれ３％、１％
と複合で含有し、さらにＹを０．０３％、Ｃａを０．０
０４６％添加したものであり、ＤＤは２４Ｃｒ−３５Ｎ
ｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌ、Ｓｉをそれぞれ
２％、１％複合で含有し、さらにＹを０．０４％、Ｃａ
を０．００３０％添加したものである。
−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌを２％、Ｙを０．０
５％、Ｃａを０．００２８％含有し、本発明例ＢＢは同
一基本成分にＳｉを２％、Ｙを０．０３％、Ｌａを０．
０１％、Ｃｅを０．０２％、Ｃａを０．００３３％含有
している。次に、ＣＣは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−１．５Ｍ
ｏを基本成分として、Ａｌ、Ｓｉをそれぞれ３％、１％
と複合で含有し、さらにＹを０．０３％、Ｃａを０．０
０４６％添加したものであり、ＤＤは２４Ｃｒ−３５Ｎ
ｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし、Ａｌ、Ｓｉをそれぞれ
２％、１％複合で含有し、さらにＹを０．０４％、Ｃａ
を０．００３０％添加したものである。
【００２２】本発明例Ａ〜ＤＤはいずれも高温腐食深さ
２０μｍ以下の良好な耐高温腐食特性、２００ｈ以上の
良好なクリープ破断強度および熱間押出時に割れのみら
れない良好な熱間加工性を有している。一方、表３およ
び表４（表３のつづき）に示す比較例ＨＡ〜ＨＧはＮｉ
をそれぞれ８．９％、１３．０％、１７．５％、２５．
１％、３４．８％、４６．３％および５４．０％含有す
るオーステナイト系ステンレス鋼であり、いずれの鋼も
ＡｌおよびＳｉが本発明の成分範囲の下限である０．５
％および０．７％より低く、かつＹ、Ｌａ、Ｃｅのいず
れをも含んでいない。なお、ＨＡはＳＵＳ３０４相当材
であり、Ｎｉが本発明の成分範囲（１７〜５０％）より
低い。
２０μｍ以下の良好な耐高温腐食特性、２００ｈ以上の
良好なクリープ破断強度および熱間押出時に割れのみら
れない良好な熱間加工性を有している。一方、表３およ
び表４（表３のつづき）に示す比較例ＨＡ〜ＨＧはＮｉ
をそれぞれ８．９％、１３．０％、１７．５％、２５．
１％、３４．８％、４６．３％および５４．０％含有す
るオーステナイト系ステンレス鋼であり、いずれの鋼も
ＡｌおよびＳｉが本発明の成分範囲の下限である０．５
％および０．７％より低く、かつＹ、Ｌａ、Ｃｅのいず
れをも含んでいない。なお、ＨＡはＳＵＳ３０４相当材
であり、Ｎｉが本発明の成分範囲（１７〜５０％）より
低い。
【００２３】比較例ＨＨ、ＨＩはＹをそれぞれ０．０３
％、０．０２％含有するが、ＡｌおよびＳｉが本発明の
成分範囲の下限である０．５％および０．７％より低
い。ＨＪはＡｌを３％、Ｙを０．０２％含有するが、Ｎ
ｉが１３％で本発明の成分範囲より低い。次に、ＨＫ、
ＨＬは２４Ｃｒ−３５Ｎｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし
て、ＨＫはＡｌが８．３％、ＨＬはＳｉが５．４％で、
いずれも本発明の成分範囲を超えて含有した鋼である。
％、０．０２％含有するが、ＡｌおよびＳｉが本発明の
成分範囲の下限である０．５％および０．７％より低
い。ＨＪはＡｌを３％、Ｙを０．０２％含有するが、Ｎ
ｉが１３％で本発明の成分範囲より低い。次に、ＨＫ、
ＨＬは２４Ｃｒ−３５Ｎｉ−１．５Ｍｏを基本成分とし
て、ＨＫはＡｌが８．３％、ＨＬはＳｉが５．４％で、
いずれも本発明の成分範囲を超えて含有した鋼である。
【００２４】さらに、ＨＭは２４Ｃｒ−３５Ｎｉ−１．
５Ｍｏを基本成分として、ＡｌおよびＳｉをそれぞれ
８．２％および５．７％含有し、両成分共に本発明の成
分範囲を超えた鋼である。ＨＮ、ＨＯは２０Ｃｒ−２５
Ｎｉ−１．５Ｍｏを基本成分として、ＨＮはＡｌを１
％、ＨＯはＳｉを１％含有するが、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅのい
ずれをも含んでいない。
５Ｍｏを基本成分として、ＡｌおよびＳｉをそれぞれ
８．２％および５．７％含有し、両成分共に本発明の成
分範囲を超えた鋼である。ＨＮ、ＨＯは２０Ｃｒ−２５
Ｎｉ−１．５Ｍｏを基本成分として、ＨＮはＡｌを１
％、ＨＯはＳｉを１％含有するが、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅのい
ずれをも含んでいない。
【００２５】また、ＨＰ〜ＨＳは２０Ｃｒ−２５Ｎｉ−
１．５Ｍｏを基本成分として、Ａｌを３％、Ｙを０．０
１〜０．０３％含有するが、ＨＰはＭｏが０．０７％で
本発明の成分範囲より低く、ＨＱはＴｉとＮｂが共に無
添加、ＨＲはＴｉが無添加、ＨＳはＮｂが無添加で、い
ずれも本発明の成分範囲外の鋼である。これらの比較例
は、本発明例と対比して、耐高温腐食特性、クリープ破
断強度あるいは熱間加工性の少なくともいずれか一特性
に問題点を有している。
１．５Ｍｏを基本成分として、Ａｌを３％、Ｙを０．０
１〜０．０３％含有するが、ＨＰはＭｏが０．０７％で
本発明の成分範囲より低く、ＨＱはＴｉとＮｂが共に無
添加、ＨＲはＴｉが無添加、ＨＳはＮｂが無添加で、い
ずれも本発明の成分範囲外の鋼である。これらの比較例
は、本発明例と対比して、耐高温腐食特性、クリープ破
断強度あるいは熱間加工性の少なくともいずれか一特性
に問題点を有している。
【００２６】すなわち、ＡｌおよびＳｉが共に本発明の
成分範囲の下限より低いＨＡ〜ＨＩ、Ａｌを３％含有す
るが、Ｎｉが本発明の成分範囲の下限より低いＨＪおよ
びＹ、Ｌａ、Ｃｅのいずれをも含んでいないＨＮ、ＨＯ
を高温腐食深さが２０μｍを超えて、耐高温腐食特性が
本発明例より劣る。Ａｌが８．３％のＨＫおよびＳｉが
５．４％のＨＬはＡｌ、Ｓｉがそれぞれ本発明の成分範
囲の上限より高く、クリープ破断強度が本発明例より低
い。また、ＡｌおよびＳｉを共に本発明の成分範囲を超
えて含有するＨＭは熱間押出時に大きな割れが発生し、
耐高温腐食特性およびクリープ破断強度評価用試験片が
採取できなかった。
成分範囲の下限より低いＨＡ〜ＨＩ、Ａｌを３％含有す
るが、Ｎｉが本発明の成分範囲の下限より低いＨＪおよ
びＹ、Ｌａ、Ｃｅのいずれをも含んでいないＨＮ、ＨＯ
を高温腐食深さが２０μｍを超えて、耐高温腐食特性が
本発明例より劣る。Ａｌが８．３％のＨＫおよびＳｉが
５．４％のＨＬはＡｌ、Ｓｉがそれぞれ本発明の成分範
囲の上限より高く、クリープ破断強度が本発明例より低
い。また、ＡｌおよびＳｉを共に本発明の成分範囲を超
えて含有するＨＭは熱間押出時に大きな割れが発生し、
耐高温腐食特性およびクリープ破断強度評価用試験片が
採取できなかった。
【００２７】次に、Ａｌを３％含有するが、Ｍｏ、Ｔｉ
およびＮｂのうち１種以上が本発明の成分範囲の下限よ
り低いＨＰ〜ＨＳはクリープ破断強度が本発明例より低
い。なお、熱間加工性評価では、熱間押出時に大きな割
れが発生した上述のＨＭの他に、Ｎｉを本発明の成分範
囲を超えて５４％含有するＨＧ、ＡｌあるいはＳｉが本
発明の成分範囲の上限より高いＨＫ、ＨＬで熱間押出時
にヘゲ状疵が発生した。
およびＮｂのうち１種以上が本発明の成分範囲の下限よ
り低いＨＰ〜ＨＳはクリープ破断強度が本発明例より低
い。なお、熱間加工性評価では、熱間押出時に大きな割
れが発生した上述のＨＭの他に、Ｎｉを本発明の成分範
囲を超えて５４％含有するＨＧ、ＡｌあるいはＳｉが本
発明の成分範囲の上限より高いＨＫ、ＨＬで熱間押出時
にヘゲ状疵が発生した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、廃棄プラスチック類お
よび自動車シュレッダーダスト等の廃棄物燃焼ボイラの
過熱器管等に適用することのできる、燃焼環境中の塩化
物および塩化水素（ＨＣｌ）ガス等に対して極めて優れ
た耐高温腐食特性を有し、かつクリープ破断強度の良好
なオーステナイト系ステンレス鋼を供給することが可能
になり、エネルギーおよび環境分野に極めて有用な効果
がもたらされる。
よび自動車シュレッダーダスト等の廃棄物燃焼ボイラの
過熱器管等に適用することのできる、燃焼環境中の塩化
物および塩化水素（ＨＣｌ）ガス等に対して極めて優れ
た耐高温腐食特性を有し、かつクリープ破断強度の良好
なオーステナイト系ステンレス鋼を供給することが可能
になり、エネルギーおよび環境分野に極めて有用な効果
がもたらされる。
【図１】高温腐食深さに及ぼすＮｉ含有量の影響を示す
図である。
図である。
【図２】高温腐食深さに及ぼすＡｌおよびＳｉ含有量の
影響を示す図である。
影響を示す図である。
【図３】高温腐食深さに及ぼすＹ、ＬａおよびＣｅ含有
量の影響を示す図である。
量の影響を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％にて、Ｃ ：０．０１〜０．１５
％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ｃｒ：１８〜２５％、Ｎ
ｉ：１７〜５０％、Ｍｏ：０．５〜３．０％、Ｔｉ：
０．０３〜０．３％、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｂ
：０．００３〜０．０１％、Ｐ ：０．０４％以下、
Ｓ ：０．００５％以下、Ｎ ：０．０２〜０．３％を
含有し、さらにＡｌ：０．５〜６．０％、Ｓｉ：０．７
〜３．０％のうち１種以上、かつＹ ：０．００１〜
０．２％、Ｌａ：０．００１〜０．２％、Ｃｅ：０．０
０１〜０．２％のうち１種以上を含み、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなることを特徴とする耐高温腐食
特性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】 重量％にて、Ｃ ：０．０１〜０．１５
％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ｃｒ：１８〜２５％、Ｎ
ｉ：１７〜５０％、Ｍｏ：０．５〜３．０％、Ｔｉ：
０．０３〜０．３％、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｂ
：０．００３〜０．０１％、Ｐ ：０．０４％以下、
Ｓ ：０．００５％以下、Ｎ ：０．０２〜０．３％、
Ｃａ：０．０００５〜０．０５％を含有し、さらにＡ
ｌ：０．５〜６．０％、Ｓｉ：０．７〜３．０％のうち
１種以上、かつＹ ：０．００１〜０．２％、Ｌａ：
０．００１〜０．２％、Ｃｅ：０．００１〜０．２％の
うち１種以上を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなることを特徴とする耐高温腐食特性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3904093A JPH06248393A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3904093A JPH06248393A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248393A true JPH06248393A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=12542017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3904093A Withdrawn JPH06248393A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 耐高温腐食特性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06248393A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008086141A1 (en) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Ut-Battelle, Llc | Oxidation resistant high creep strength austenitic stainless steel |
| WO2008092419A3 (de) * | 2007-01-31 | 2008-10-16 | Thyssenkrupp Vdm Gmbh | Eisen-nickel-chrom-silizium-legierung |
| EP2415890A4 (en) * | 2009-03-31 | 2012-08-15 | Kubota Kk | CROWN PRODUCT WITH TONERDE BARRIER LAYER |
| WO2012175271A3 (de) * | 2011-06-21 | 2013-09-26 | Robert Bosch Gmbh | Verwendung einer heissgaskorrosionsbeständigen duktilen legierung |
| CN108950403A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-07 | 广东省材料与加工研究所 | 一种新型合金钢及其制备方法 |
| WO2022103243A1 (ko) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | 울산과학기술원 | 납 또는 납-비스무스 공융물 내의 내부식성 알루미나 산화막 형성 오스테나이트계 스테인리스 강 및 이의 제조 방법 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP3904093A patent/JPH06248393A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008086141A1 (en) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Ut-Battelle, Llc | Oxidation resistant high creep strength austenitic stainless steel |
| US7744813B2 (en) * | 2007-01-04 | 2010-06-29 | Ut-Battelle, Llc | Oxidation resistant high creep strength austenitic stainless steel |
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| US8431230B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-04-30 | Kubota Corporation | Cast product having alumina barrier layer |
| WO2012175271A3 (de) * | 2011-06-21 | 2013-09-26 | Robert Bosch Gmbh | Verwendung einer heissgaskorrosionsbeständigen duktilen legierung |
| CN103620072A (zh) * | 2011-06-21 | 2014-03-05 | 罗伯特·博世有限公司 | 热气腐蚀耐受性可延展合金的用途 |
| CN108950403A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-07 | 广东省材料与加工研究所 | 一种新型合金钢及其制备方法 |
| CN108950403B (zh) * | 2018-08-13 | 2020-07-03 | 广东省材料与加工研究所 | 一种合金钢及其制备方法 |
| WO2022103243A1 (ko) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | 울산과학기술원 | 납 또는 납-비스무스 공융물 내의 내부식성 알루미나 산화막 형성 오스테나이트계 스테인리스 강 및 이의 제조 방법 |
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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: 20000509 |