JPH068484B2 - 加工可能なホウ素含有ステンレス鋼合金から製造される物品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ホウ素(boron)を含むオーステナイト系ステ
ンレス鋼合金に関し、特に、中性子捕獲力(neutron abs
orption)及び腐食抵抗性に加えて、荷重を支える構造部
材の製造に特に好適な引張延性、強度及び靱性の独自の
組合せ特性を有する合金及びこの合金から製造される物
品に関する。

従来技術及びその課題 従来、最大約0.08％の炭素、最大2.00％のマンガン、最
大1.00％のシリコン、最大0.045％の燐、最大0.03％の
硫黄、18.0−20.0％のクロム、8.0−10.5％のニッケ
ル、最大約2.0％のホウ素及び残余の鉄を含むAISIタイ
プ304のステンレス鋼の合金は、その合金に備わった中
性子捕獲力及び腐食抵抗性が優れているという理由で、
原子力工業に使用される物品を生産するために用いられ
きた。明細書を通じて、パーセント（％）は、特に断り
がないかぎり、重量％を意味する。１−２％のホウ素は
合金の引張強度を改善するが、合金の引張延性及び靱性
を低下させることが知られている。合金中に存在するホ
ウ素が約１％未満であると、その合金は、充分な延性を
示すが、反面、中性子捕獲能力の実質的な犠牲を伴う。
従って、合金が１％以上のホウ素を含む場合には、衝撃
靱性と引張延性が不十分という理由で、構造部材や荷重
を支える物品の使用には適していないとされてきた。そ
こで、構造部材として使用に耐えうるように、良好な腐
食抵抗性、強度及び高い中性子捕獲力を有するととも
に、高い衝撃靱性を兼ね備えた合金が近年になって切望
されてきている。

本発明は次の発見に基づいてなされたものである。その
発見とは、本発明の合金においてホウ素含有量の種々の
レベルで、ホウ素は常にそうであるというわけではない
が、通常はＭ_２Ｂタイプのホウ化物の形態の複合ホウ化
物(complex borides)として存在するという発見、及び
ホウ化物の量と分布がコントロールされた場合に、以下
の説明でより詳細に開示されるように、ホウ素の種々の
レベルで、従来では得ることのできなかった高い強度、
高い延性、高い衝撃靱性、及び高い熱中性子捕獲力の独
自の組合せ特性が一貫して得られるという発見である。
従来、中性子捕獲力を改善するために、0.2％を越えて
ホウ素を増加させることは、得られる材料の大部分が所
望の機械的特性を有しないものになるという困難性及び
不揃性を増大させることが知られていた。従って、本発
明の重要な特徴は、合金中に含有されるホウ素の所与の
レベルに対しては、合金中に存在するホウ化物の面積密
度(areal density;Ａ_Ｎ）の容易に決定できる標準化(no
rmalized)最小値が存在するという発見に基づいてい
る。この最小値は、合金から製造される物品の特性を示
し、本発明の特徴である中性子捕獲力、強度、延性、衝
撃靱性及び腐食抵抗の優れた独自の組合わせ特性を一貫
して実施できるようにすることを確実にする。

本発明の主たる目的は、中性子捕獲力、腐食抵抗性、引
張延性、強度、衝撃靱性が独自の、かつ望ましい組合わ
せ特性を具えた合金、及びこの合金から製造される物品
を提供することである。

発明の概要 前述の目的及び追加的目的並びに効果は、大体におい
て、本発明による加工可能な(workable)オーステナイト
系ステンレス鋼合金及びこの合金から製造される加工物
品を提供することにより実現される。このような合金
は、単位を重量パーセントとして、実質的に略々次の成
分からなる。

そして、加工された合金は、ホウ素の重量パーセント当
りのホウ化物粒子の面積密度（１mm²当りのホウ化物の
数）であるＡ_Ｎが次式で表わされるものである。

Ａ_Ｎ≧58,080−18,130×（％Ｂ） そして、シャルピーＶノッチ衝撃強さ(Charpy V-notch
impact strength)（ＣＶＮ）が次の式で表わされるもの
である。

ＣＶＮ≧85.917×e^{-1.20297×(%B)} 残余物(Bal.)とともに含まれるものには、付随的な不純
物を含む他の物質があり、これらの物質は所望の特性を
減じるものではない。例えば、最大約0.2％まで、好ま
しくは約0.1％迄のコバルト、最大１％迄、好ましくは
最大0.5％以内の銅、最大約0.2％迄のタングステン、最
大約0.25％迄のバナジウムが存在していてもよい。さら
に、最大約0.1％迄のアルミニウム、チタン、カルシウ
ム、マグネシウム及び最大0.1％迄ミッシュメタル(misc
h metal)が、還元及び／又は脱硫化するための添加物の
残留物として存在していてもよい。

前述の表は、便宜上のまとめとして示されたものであ
る。本発明の物品に使用される合金の各々の元素の範囲
の上限値及び下限値、それだけを組合わせて使用するよ
うに限定する意図はない。また、元素の広域範囲、中域
範囲、好適範囲は、それだけを組合わせて使用するよう
に限定する意図もない。従って、広域範囲、中域範囲、
好適範囲の中の１以上のものを、残りの元素について他
の範囲のものと組合わせて使用してもよい。さらに、或
る元素の広域範囲、中域範囲、好適範囲における最小値
又は最大値は、残りの範囲の１つからのその元素の最大
値又は最小値ととともに使用してもよい。

以下の発明の詳細な説明、及び特許請求の範囲におい
て、“ホウ素”という語句は、単独で用いられた場合、
自然界に存在するホウ素（通常、ホウ素の同位元素であ
る18％のホウ素−１０を含む。）、ホウ素−１０に富む
天然ホウ素、又はホウ素−１０を包含した一般的な意味
として使用する。ホウ素−１０同位元素は、天然ホウ素
より実質的に高い中性子捕獲断面(cross-section)を有
している。

本発明の詳細な説明 本発明の合金は、熱中性子(thermal neutrons)の高い捕
獲力を具えたホウ素を含んでいる。かなりの量のホウ素
は、この合金中におけるホウ化物の溶解度が低いため、
この合金のオーステナイト系組織中でＭ_２Ｂホウ化物析
出物の形で存在している。このＭは、クロムや鉄のよう
な物質を表わし、マンガンやニッケルを少し含んでいて
もよい。合金加工後に得られたホウ化物析出物の生成サ
イズ及び分布は、本発明の独自の特徴であり、以下にお
いてより詳細に説明される。ホウ化物析出物の存在によ
って、合金の引張強度は向上するが、衝撃強度と引張延
性はホウ化物の含有量の増加に伴い悪影響を受ける。従
って、合金には、約0.2−2.0％、より良くは0.5−1.8
％、好ましくは0.7−1.6％のホウ素を含む。機械的特性
の最も好適な組合わせは、約1.0−1.25％のホウ素によ
って提供される。

ニッケルは、合金中のオーステナイトの形成に貢献し、
マルテンサイト及びフェライトへの変態に抗して安定さ
せる。ニッケルは、また、酸性雰囲気に対する般的な腐
食抵抗を提供する。そのため、少なくとも約10.00％、
より良くは少なくとも約10.50％、好ましくは少なくと
も約12.00％のニッケルが存在する。ニッケルが多すぎ
ると、それと見合った特性改善にはならず、合金の原価
を上げるだけになる。故に、ニッケルは、約15.00％以
内に制限される。

クロムは、酸化に対する抵抗と腐食抵抗を提供し、合金
をマルテンサイト変態に抗して安定させる。クロムは、
また、前述のホウ化物析出物を生成するように、ホウ素
と容易に結合する。そのため、かなりのクロムは、存在
するホウ化物量によっては、合金中から消滅させること
ができる。従って、少なくとも約16.00％、好ましくは
少なくとも約18.00％のクロムが存在する。クロムは、
また、強力なフェライト生成元素であるから、フェライ
トの生成を避けるように、約22.00％以下、好ましくは
約20.00％以下に制限される。

最大２％迄のマグネシウムは、硫黄のような望ましくな
い元素を結合させるため、合金中に存在している。しか
し、マンガンは、過度の酸化物の生成を避けるため、最
大2.00％に制限されている。マンガンは、また、オース
テナイト安定剤として有用であり、そのため、合金中に
少なくとも約１％存在することが望ましい。

シリコンが合金中に存在していてもよい。しかし、シリ
コンは、強力なフェライト生成元素である。そのため、
最大約１％以下、好ましくは最大約0.75％以下に制限さ
れている。シリコンが存在する場合、シリコンは溶融状
態における合金の流動性を高めることによって合金の溶
接性に貢献する。従って、シリコンは、合金中に、少な
くとも約0.2％存在することが好ましい。

炭素及び窒素が合金中に存在していてもよい。その理由
は、これら元素が、合金中のオーステナイトの安定と、
オーステナイトの固溶体強度とに貢献するからである。
しかし、炭素及び窒素は、合金が熱せられたときに粒界
(grain boudaries)で、有害な炭化物、窒化物及び／又
は炭化窒化物の生成を避けるため、制限されている。こ
のような析出物は、合金の衝撃強度と延性に悪影響を与
えるという理由で望ましくない。従って、炭素は、最大
約0.10％以下、より良くは最大0.08％以下、好ましくは
最大0.05％以下に制限される。窒素は、最大約0.75％、
好ましくは最大0.03％に制限される。最適な生成物を得
るためには、窒素は、最大約0.015％以下に制限され
る。

モリブデンが、本発明の合金中に存在するかどうかは任
意である。モリブデンが存在すると、腐食抵抗を提供
し、特に、塩化物や他のハロゲン化物を含む雰囲気にお
いて、ピッチング・アタック(pitting attack)に対する
抵抗を提供する。従って、約3.0％迄、好ましくは1.5−
2.5％のモリブデンが存在するとよい。本発明による物
品が、このような攻撃的な腐食雰囲気下での使用を意図
されていない場合、合金中のモリブデンは最大約0.5％
に制限してよい。

本発明の合金中における銅の存在も任意である。銅は、
合金の腐食抵抗と、合金組織中のオーステナイトの安定
化に貢献する。従って、最大約１％迄の銅は有用であり
得る。しかし、最大約0.5％以下で存在させることが好
ましい。

コバルトが合金中に存在していてもよい。しかし、合金
が放射性の雰囲気下で使用される場合は、このような雰
囲気下ではコバルトは危険な該放射線を出す放射性同位
元素を形成することがあるので、コバルトは制限され
る。この観点から、合金が原子炉の中で使用されないと
きには、コバルトは、最大約0.2％迄存在していてよ
い。合金が原子炉の中で使用されるときには、コバルト
は、好ましくは最大約0.1％以下に制限される。

硫黄は、合金には望ましくない物質である。その理由
は、合金中に硫化物を形成させることによって、衝撃強
度に悪影響を及ぼすからである。従って、硫黄は、最大
約0.010％以下に、好ましくは最大約0.005％以下に制限
される。最良の製品を得るためには、硫黄は、最大約0.
002％以下に制限される。酸素も、本発明による合金に
は望ましくない元素である。その理由は、酸化物を形成
するために、合金の熱間加工性に悪影響を及ぼすからで
ある。従って、その量は、出来るだけ低く抑えられる。

本発明に使用される合金の残余は、次に説明される１以
上の少量の元素以外は鉄である。約0.045％迄、好まし
くは約0.025％迄の燐が存在していてもよい。約0.2％迄
のタングステン、約0.25％迄のバナジウムも存在してい
てもよい。それぞれ約0.1％迄のカルシウム、マグネシ
ウム、アルミニウム及び／又はミッシュメタルが、還元
及び／又は脱硫黄の添加物の残留物として、本発明の合
金に存在していてもよい。

本発明による物品は、好ましくは、次に述べる粉末治金
技術によって合金から製造される。合金は、まず、真空
下で溶かされ、アルゴンガスのような不活性のアトマイ
ジング用流体によってアトマイジングされる。合金前の
パウダー粒子のサイズは重要ではないが、大き過ぎる粒
子は取り除くことが望ましい。そのため、40メッシュス
クリーンを通過するように合金前のパウダーを篩にかけ
ると良好な結果になる。粉末の粒子サイズの偏りは、粉
末を混合することによって最小限に抑えるとよい。従っ
て、パウダー材料を容器に入れる前に、粒子サイズの分
布が一様になるように、徹底的に混合する。

混合されたパウダーは、凝固(compaction)のために、同
様に熱せられた金属性容器に入れられる前、水分を除去
すべく焼かれるのが好ましい。空気中での焼成温度は、
好ましくは、酸化を避けるために、400゜F(204℃)未満で
ある。250゜F(121℃)における焼成温度で、良好な製品が
製造された。乾燥した粉末パウダーは、清浄な、実質的
に酸化物を含まない金属性容器に入れられる。金属性容
器の材料は、合金パウダーと相溶性のものであるべきで
あり、好ましくは、低炭素の軟鋼、すなわち、AISIタイ
プ304或いは316ステンレス鋼のようなオーステナイト系
ステンレス鋼であるべきである。

金属性容器がパウダーで充填された後、金属性容器は密
閉され、その後、好ましくは、空気及び吸収している水
分を除去するように空気が抜かれる。そのために、金属
性容器は、好ましくは、100ミクロンHg以下に脱気され
る。金属性容器は、水分除去を促すために、脱気操作
中、加熱されてもよい。金属性容器中の空気及び蒸気圧
レベルが充分になったとき、脱気操作が止められ、金属
性容器が密封され、ついで、凝固される。

熱間アイソスタティック(isostatic)プレス(HIP′ng)
が、金属パウダーの凝固に適した方法である。周知のよ
うに、温度、圧力及び材料がその温度と圧力で処理され
る時間は、合金パウダー、金属性容器のサイズ及び形状
に依存するものであり、容易に定められる。所与の組成
に対しての温度は、合金の溶融が始まる温度より低くな
ければならない。HIP′ng温度は、ホウ化物析出物の成
長を制限するために、低く、好ましくは2000−2100゜F(1
093-1149℃)以下に保たれる。実質的に完全な(full)密
度のものが、合金パウダーを約80ポンド(36.3kg)入れる
ことのできる直径６インチ(15cm)、長さ15インチ(38c
m)、壁厚0.060インチ(0.15cm)のオーステナイト系ステ
ンレス鋼製の金属性容器により、2100゜F(1149℃)、15,0
00psi(1055kgf/cm₂）、２時間のHIP′ngで得られた。

本発明に使用される合金の凝固物(compact)の製造方法
を従来の粉末治金技術を参照して説明したが、他の製造
方法によってもよい。例えば、米国特許第4,693,863号
に開示される金属パウダーの同時凝固・収縮法も利用で
きる。急速固化鋳造(rapid solidification casting)技
術も本発明に適用可能である。重要なことは、選択され
た製造方法が、ホウ化物粒子の成長を制限するように、
溶融状態から合金を迅速に冷却することができ、如何な
る中間の凝固工程も温度に関して制限されているという
ことである。

合金の凝固物(compact)は、望ましい物品形状に、熱間
加工及び／又は冷間加工されることができる。粉末治金
による凝固物、或いは他の形態のものが、1600−2125゜F
(871-1163℃)の範囲の温度から、プレス、ハンマーリン
グ、ロータリー鍛造或いはフラットローリングにより、
機械的に熱間加工される。材料の熱間加工の好ましい方
法は、インゴットやコンパクトを約2125゜F(1163℃)から
熱間鍛造し、その後、約2125゜F(1163℃)から平らな形状
に熱間圧延する方法である。平らな形状は、所望の最終
製品のサイズに、冷間ロール或いは研削されることによ
っても得られる。物品の最終形態のものは、好ましく
は、約1900-1950゜F(1038-1066℃)で30分間の焼きなまし
をされ、そして、好ましくは、水中で迅速に焼き入れさ
れる。

有用な物品を形成するように、本発明に従って加工され
た合金は、その合金中で、小さなホウ化物粒子の均一な
分布を呈するという特徴がある。ホウ化物のサイズ及び
分布は、ホウ素の重量パーセント当りのホウ化物の面積
密度（Ａ_Ｎ）が次式で表わされる。

Ａ_Ｎ≧58,000−18,130×（％Ｂ） 換言すれば、Ａ_Ｎはホウ素含有量に対して標準化された
(normalized)ホウ化物粒子の面積密度を表わしている。
語句“面積密度”の定義は、充分な研削及び磨き操作に
よって作製された金属組織学的サンプルの光学イメージ
分析によって決定されるところの、１平方ミリメーター
当りのホウ化物の数である。本発明の合金及びこの合金
から生産される物品によって提供される引張延性、強度
及び衝撃強度の独自の組合わせ特性は、ホウ化物のこの
標準化面積密度と直接関係している。所与の組成に対す
る標準化面積密度は、面積密度÷％ホウ素の比で表わさ
れる。前述のように、ホウ化物が均一に細かい分布で形
成され、標準化されたホウ化物面積密度が上述の関係に
合致しない範囲に迄成長することがない限り、合金の製
造方法及び合金の加工方法は重要ではない。

また、機械加工中において合金のパウダーコンパクト及
び他の形態のものの面積が充分に減少することが、本発
明の特徴である優れた衝撃強度を得るために必要であ
る。この点に関して、合金は、室温でのシャルピーＶノ
ッチ衝撃強さが下記の式を満足することができるように
機械的に収縮される。

ＣＶＮ≧85.917×ｅ^{−１．２０２９７×（％Ｂ）} 好ましくは、本発明の機械的に加工された合金の室温で
のシャルピーＶノッチ衝撃強さが下記の式によって与え
られる。

ＣＶＮ≧90.396×ｅ^{−１．１６７０２×（％Ｂ）} より良くは、加工された合金の衝撃強さは下記の式によ
って与えられる。

ＣＶＮ≧106.20×ｅ^{−０．９０９４２×（％Ｂ）} シャルピーＶノッチ衝撃強さとは、ASTM規格E23に従っ
て、そこに規定されている規格サイズのＶノッチサンプ
ルを用いて決定されるものを意味している。

衝撃強度の前述したレベルを得るために、機械加工によ
る収縮は、全体で少なくとも約85％、好ましくは少なく
とも約90％であるべきである。最良の結果を得るために
は、合金の機械的収縮は、全体で少なくとも95％である
べきである。

本発明は、非構造用製品の形態のみならず、ストリップ
材、シート材、プレート材、バー材のような構造用に適
用される種々の製品形態のものを提供することに向けら
れている。本発明は、その後におていチャンネル材やア
ングル材のような最終製品に加工されることのできる、
前述した平らに圧延された製品の製造に特に適してい
る。本発明によって生産される物品は、良好な中性子捕
獲力と高い構造強度及び靱性が要求される原子力産業へ
の適用に特に適している。そのような適用の例には、核
燃料倉庫の棚や核廃棄物輸送用容器がある。さらに、本
発明による合金によって提供されるその合金から製造さ
れる物品中に存在するホウ化物の最小標準化面積密度
は、本発明の特徴である中性子捕獲力、強度、延性、衝
撃靱性及び腐食抵抗性の独自の組合わせ特性を一貫して
得ることを確実にしている。

実施例 特許請求の範囲に記載された発明に含まれる配合例１−
７と、特許請求の範囲に記載された発明に含まれない比
較配合例Ａ−Ｇは、表Ｉに示された成分を有し、次のよ
うにして製造された。成分は、特に断りがないかぎり、
重量パーセントで表わされている。

配合１−７は、粉末治金によって製造された。この点に
関しては、アルゴンによってアトマイジングされた合金
前のパウダーは、−40メッシュの篩にかけられ、混合さ
れ、次に、水分を除去するために250゜F（約121℃）で焼
かれた。各々の配合例から、おおよそ80ポンド（約36.3
kg）の焼かれた金属パウダーがステンレス鋼製の容器に
入れられた。容器は、直径６インチ（約15cm）、長さ15
インチ（約38cm）、壁厚0.060インチ（約0.15cm）の大
きさであった。各々の金属性容器は、密閉され、100ミ
クロンHg未満に脱気され、次に密封された。金属性容器
は、2100F（約1149℃）、15,000psi（1055kgf/cm²）で
２時間、熱間アイソスタティックにプレスされた。

配合例Ａ−Ｇは、真空誘導溶融(vacuum induction melt
ing)で作製され、4.5平方インチ（約29cm²）のインゴッ
トとしての鋳物であった。

配合例１−７のパウダーコンパクトと、配合例Ａ−Ｇの
鋳物インゴットは、2125゜F（約1163℃）から、1.5イン
チ（約9.7cm²）×４インチ（約10cm）のバー材に鍛造さ
れた。鍛造された全てのバー材が、2125゜F（約1163℃）
から、5/8インチ（約1.6cm）×4.5インチ（約11cm）の
平らなバー材に熱間圧延された。熱間圧延されたバー材
は、1950゜F（1066℃）で30分間焼なましされ、水で焼入
れされた。規格サイズの横方向引張用サンプルと、規格
サイズのシャルピーＶノッチ衝撃用サンプルが、熱間圧
延された各々のバー材から加工された。

室温と662゜F（350℃）における各々の引張試験の結果が
表IIＡとIIＢに示されており、これらの表には、0.2％
降伏強さ(Y.S.)、極限引張強さ(U.T.S.)（単位ksi）、
４つの直径の伸びのパーセント（％El.)、断面積の収縮
のパーセント（％R.A.)が示されている。各々のパラメ
ーターの値は、各々の温度における４つの試験の平均値
を表している。データは、重量パーセント（％Ｂ）で示
されたホウ素含有量とともに表わされている。

表IIＡ及びIIＢは、各々のホウ素レベルにおいて本発明
によって生産された組成物の引張強度及び延性が、対応
するホウ素のレベルにおける他の組成物と比較して、充
分に優れた組合わせ特性を示している。

室温と、662゜F（350℃）と、−20゜F（−29℃）における
衝撃靱性試験の結果が、シャルピーＶノッチ衝撃強さ
（ＣＶＮ）（単位フィート・ポンド）として、表IIIに
示されている。得られた値は、室温では４回の試験の平
均値、662゜F（350℃）と、−20゜F（−29℃）では３回の
試験の平均値で示されている。

表IIIのデータは、各々のホウ素レベルにおいて本発明
の組成物の衝撃強度が、対応するホウ素のレベルにおけ
る他の組成物と比較して、充分に高いことを示してい
る。さらに、表IIIのデータを表IIＡとIIＢのデータと
関連付けて見た場合、本発明の例は引張強度と衝撃強度
の優れた組合わせ特性を有していることが明白である。
引張強度と衝撃強度の組合わせ特性に関して、従来の材
料より本発明の例の方が優れていることは、図面によっ
て明らかである。図面は、表IIIの例１−７と例Ａ−Ｇ
の室温における衝撃強度の結果と、表IIＡの室温におけ
る引張強度の関係をグラフで示したものである。

イメージ分析による各々の例の横断面の金属組織学的測
定結果が表IVに示されており、その結果には、ホウ化物
の容積パーセント（Vol.％）、１mm²当りのホウ化物の
数としてホウ化物面積密度(Areal Dens.)、平均ホウ化
物長さ(Ave. lgth.)（単位μｍ）、ホウ化物間の平均間
隔(Mn. Sp.)（単位μｍ）、平均自由行路(MFP)（単位μ
ｍ）が含まれている。イメージ分析は、50倍の対物レン
ズと1640倍のスクリーンへの拡大で、ライツ(Leitz)モ
デルTASとオートイメージアナライザーを使用して行わ
れた。得られた値は、それぞれが18,215μｍ^２の面積で
ある。１００個のフィールドを走査することによって決
定されたものである。

表IVは、例１−７が対応する例Ａ−Ｇに比べて充分に高
いホウ化物面積密度を有することを示している。例１−
７は、より短い平均ホウ化物長さとより小さい平均ホウ
化物面積によって証拠付けられるように、対応する例Ａ
−Ｇより、全体的に小さなホウ化物を含んでいることが
わかる。しかし、ホウ化物の容積パーセントと、ホウ化
物の平均間隔と、ホウ化物の平均自由行路については、
両者の間に顕著な差異が認められない。

例１−７と例Ａ−Ｇの各々についての標準化面積密度
（Ａ_Ｎ）が表Ｖに示されている。前述のように、標準化
面積密度はホウ素の重量パーセントに関して標準化され
た面積密度であり、面積密度÷％ホウ素の比率で示され
る。

表Ｖのデータは、本発明の例が他の例に比べて充分に高
い標準化面積密度を有していることを示しており、これ
は本発明の物品の特徴である。対応する例との間での組
成と機械的加工の類似性を見れば、本発明の例の機械的
特性の優れた組合わせは、より高い標準化ホウ化物面積
密度に直接関係していることが明らかである。

上記説明において用いられた語句及び表現は、説明のた
めのものであり、限定のためのものではない。そのよう
な語句及び表現を使用したことには、ここに開示され示
された特徴、或いはその一部分と同等なものを排除しよ
うとする意志は全くない。しかしながら、種々の改変
が、特許請求の範囲において可能であることが理解され
よう。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に従って作製された材料の種々の実施例
と、本発明によって作製されなかった他の例における、
室温での衝撃強度と室温における引張強度のグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディビッド・エル・ストローベル アメリカ合衆国ペンシルバニア州19533 リースポート、アール・ディー・ナンバー １、ボックス1613ディー、 (56)参考文献 特開 昭62−211592（ＪＰ，Ａ) 特公 昭36−8411（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量パーセントが、 炭素 最大0.10 マンガン 最大2.00 けい素 最大1.00 燐 最大0.045 硫黄 最大0.010 クロム 16.00-22.00 ニッケル 10.00-15.00 モリブデン 最大3.0 ホウ素 0.2-2.0 窒素 最大0.075 で、残余が鉄と通常の不純物である金属粉末から形成さ
   れ、標準化ホウ化物面積密度Ａ_Ｎが、 Ａ_Ｎ≧58,080-18,130×（％Ｂ） であり、シャルピーＶノッチ衝撃強度（ＣＶＮ）が、 ＣＶＮ≧85.917×ｅ^{−１．２０２９７×（％Ｂ）} である、凝固された粉末治金物品。
2. 【請求項２】合金が最大0.005％の硫黄を含む請求項１
   記載の物品。
3. 【請求項３】合金が最大0.03％の窒素を含む請求項２記
   載の物品。
4. 【請求項４】合金が最大1.8％のホウ素を含む請求項３
   記載の物品。
5. 【請求項５】合金が少なくとも10.50％のニッケルを含
   む請求項１記載の物品。
6. 【請求項６】合金が18.00−20.00％のクロムを含む請求
   項５記載の物品。
7. 【請求項７】シャルピーＶノッチ衝撃強さ（ＣＶＮ）
   が、 ＣＶＮ≧90.396×ｅ^{−１．１６７０２×（％Ｂ）} である、請求項１記載の物品。
8. 【請求項８】シャルピーＶノッチ衝撃強さ（ＣＶＮ）
   が、 ＣＶＮ≧106.20×ｅ^{−０．９０９４２×（％Ｂ）} である、請求項３記載の合金。
9. 【請求項９】重量パーセントが、 炭素 最大0.10 マンガン 最大2.00 けい素 最大1.00 燐 最大0.045 硫黄 最大0.010 クロム 16.00-22.00 ニッケル 10.00-15.00 モリブデン 最大3.0 ホウ素 0.2-2.0 窒素 最大0.075 鉄 残余 からなる合金を溶融し、 溶融状態から前記溶融合金を急冷し、 該合金中のホウ化物粒子の成長を制限するように選択さ
   れた温度で前記合金を凝固させ、 標準化ホウ化物面積密度Ａ_Ｎが、 Ａ_Ｎ≧58,080-18,130×（％Ｂ） を満足するように凝固させた合金を機械加工することを
   特徴とする、ホウ素含有ステンレス鋼製物品の製造方
   法。
10. 【請求項１０】合金の機械加工工程が、凝固させた合金
    の断面積を少なくとも85％減少させることからなる、請
    求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】前記合金を急冷する工程が、合金パウダ
    ーを形成するように溶融合金をアトマイジングする工程
    からなり、前記合金を凝固させる工程が、熱間アイソス
    タティックプレス工程からなる、請求項９記載の方法。
12. 【請求項１２】断面積を減少させる工程が、合金のフラ
    ットローリングによってなされる、請求項10記載の方
    法。
13. 【請求項１３】シャルピーＶノッチ衝撃強さ（ＣＶＮ）
    が、 ＣＶＮ≧85.917×ｅ^{−１．２０２９７×（％Ｂ）} となるように合金がフラットローリングされる、請求項
    12記載の方法。