JPH07145447A - 高温塩害特性などに優れたＣｒ含有鋼 - Google Patents
高温塩害特性などに優れたＣｒ含有鋼Info
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- JPH07145447A JPH07145447A JP29494893A JP29494893A JPH07145447A JP H07145447 A JPH07145447 A JP H07145447A JP 29494893 A JP29494893 A JP 29494893A JP 29494893 A JP29494893 A JP 29494893A JP H07145447 A JPH07145447 A JP H07145447A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】従来鋼より安価で、８００℃での塩害腐食特性
を従来鋼より向上させた加工性と高温強度にも優れたＣ
ｒ含有鋼。 【構成】重量％で、Ｃ：０．０１以下、Ｓｉ：０．６以
下、Ｍｎ：２．０以下、Ｃｒ：２．０〜１１．０、Ｎ
ｉ：２．０以下、Ａｌ：０．７〜６．０以下、Ｎ：０．
０１以下を含有し、さらに、ＮｂおよびＴａのうちの１
種または２種をそれぞれ０．０１〜１．０の範囲で、か
つ、Ｎｂ／９３＋Ｔａ／１８１≧Ｃ／１２＋Ｎ／１４の
範囲で含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる
高温塩害特性、加工性、高温強度に優れたＣｒ含有鋼。
を従来鋼より向上させた加工性と高温強度にも優れたＣ
ｒ含有鋼。 【構成】重量％で、Ｃ：０．０１以下、Ｓｉ：０．６以
下、Ｍｎ：２．０以下、Ｃｒ：２．０〜１１．０、Ｎ
ｉ：２．０以下、Ａｌ：０．７〜６．０以下、Ｎ：０．
０１以下を含有し、さらに、ＮｂおよびＴａのうちの１
種または２種をそれぞれ０．０１〜１．０の範囲で、か
つ、Ｎｂ／９３＋Ｔａ／１８１≧Ｃ／１２＋Ｎ／１４の
範囲で含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる
高温塩害特性、加工性、高温強度に優れたＣｒ含有鋼。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として廃棄物焼却
炉、排気ダクト材等の高温塩害特性と加工性、高温強度
が要求される部材に用いられるＣｒ含有鋼に関し、さら
に詳しくは、Ｃｒ、Ａｌの最適バランスおよび適切な安
定化元素添加により従来鋼よりも優れた高温塩害特性を
有し、かつ加工性、高温強度に優れた高温塩害特性用Ｃ
ｒ含有鋼の技術分野に関する。
炉、排気ダクト材等の高温塩害特性と加工性、高温強度
が要求される部材に用いられるＣｒ含有鋼に関し、さら
に詳しくは、Ｃｒ、Ａｌの最適バランスおよび適切な安
定化元素添加により従来鋼よりも優れた高温塩害特性を
有し、かつ加工性、高温強度に優れた高温塩害特性用Ｃ
ｒ含有鋼の技術分野に関する。
【０００２】また、本発明は、主として廃棄物焼却炉、
排気ダクト材等の高温温害特性、加工性が要求される部
材に用いられるＣｒ含有鋼に関し、さらに詳しくは、高
価なＣｒを低減し安価にしつつ、かつ低Ｃｒ鋼であって
もＳｉとＡｌのバランスおよび適切な安定化元素添加に
より従来鋼よりも優れた高温塩害特性、および優れた製
造性、溶接部加工性を有する高温塩害特性用Ｃｒ含有鋼
に関する。
排気ダクト材等の高温温害特性、加工性が要求される部
材に用いられるＣｒ含有鋼に関し、さらに詳しくは、高
価なＣｒを低減し安価にしつつ、かつ低Ｃｒ鋼であって
もＳｉとＡｌのバランスおよび適切な安定化元素添加に
より従来鋼よりも優れた高温塩害特性、および優れた製
造性、溶接部加工性を有する高温塩害特性用Ｃｒ含有鋼
に関する。
【０００３】
【従来の技術】廃棄物焼却炉、排気ダクト材は、従来Ｓ
ＵＨ４０９、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３０４、ＳＵ
Ｓ４４４等が使用されている。本環境は、塩化物、溶融
塩化物等が材料に付着し、７００℃、７５０℃のような
高温まで加熱される環境であり、いわゆる高温塩害特性
が問題となる。これらは、溶接施工されるため、溶接部
の加工性も重要である。特に、溶接後、排気ガスの流れ
を最適化するため、溶接部の一部を加工する事が多く特
に溶接部のエリクセン値が重要である。また排気ダクト
材は排気ガスの流れを最適化するための加工が施される
ため良好な加工性が要求されるとともに構造部材でもあ
り、高い高温強度が要求される部位もある。さらに、安
価であることが要求されている。
ＵＨ４０９、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３０４、ＳＵ
Ｓ４４４等が使用されている。本環境は、塩化物、溶融
塩化物等が材料に付着し、７００℃、７５０℃のような
高温まで加熱される環境であり、いわゆる高温塩害特性
が問題となる。これらは、溶接施工されるため、溶接部
の加工性も重要である。特に、溶接後、排気ガスの流れ
を最適化するため、溶接部の一部を加工する事が多く特
に溶接部のエリクセン値が重要である。また排気ダクト
材は排気ガスの流れを最適化するための加工が施される
ため良好な加工性が要求されるとともに構造部材でもあ
り、高い高温強度が要求される部位もある。さらに、安
価であることが要求されている。
【０００４】近年、燃焼効率向上のために排気温度が８
００℃程度まで上昇し、これらの前述したような従来鋼
では寿命が著しく短くなってきた。さらに、フェライト
系であってもＣｒ含有量が高く安価な材料とはいい難
く、またＳＵＳ３０４ではＮｉを含有しているためさら
に高価である。そのため、従来鋼よりも高温塩害特性に
優れた安価な材料が求められている。耐高温塩害特性を
向上させた材料としては、フェライト系ステンレス鋼で
は特開平５−１２５４９１号に示されるような高Ｓｉ系
の開発例があるが、高価なＣｒを１０〜１６％以上必要
としており、より安価な材料が求められている。と同時
に、さらに排気温度が７５０℃以上になると後述するよ
うにＳｉによる効果がなくなり、これらの温度域での高
温塩害特性に優れた安価な材料が望まれている。
００℃程度まで上昇し、これらの前述したような従来鋼
では寿命が著しく短くなってきた。さらに、フェライト
系であってもＣｒ含有量が高く安価な材料とはいい難
く、またＳＵＳ３０４ではＮｉを含有しているためさら
に高価である。そのため、従来鋼よりも高温塩害特性に
優れた安価な材料が求められている。耐高温塩害特性を
向上させた材料としては、フェライト系ステンレス鋼で
は特開平５−１２５４９１号に示されるような高Ｓｉ系
の開発例があるが、高価なＣｒを１０〜１６％以上必要
としており、より安価な材料が求められている。と同時
に、さらに排気温度が７５０℃以上になると後述するよ
うにＳｉによる効果がなくなり、これらの温度域での高
温塩害特性に優れた安価な材料が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】排気ダクト材料として
従来使用されている鋼は、Ｃｒを重量％で１１％以上含
有している鋼が主であるが、コストの面から考えると、
高価なＣｒの添加量をなるべく減少させたほうが好まし
い。オーステナイト系ステンレス鋼に至ってはより高価
なＮｉを含有しているためさらにコスト増大となる。ま
た、例えば、特開平５−１２５４９１号では、６５０℃
における高温塩害の向上をＳｉ添加によって達成してい
る。しかし、図１、２に高温塩害特性に及ぼすＳｉの影
響をしめすが、Ｓｉでは８００℃の高温塩害特性の向上
が充分ではなく、現在問題となってきた８００℃対応の
高温塩害用材料には、不充分である。本発明者らはＣｒ
添加量を１１％以下に減少させた領域で高温塩害特性、
加工性、高温強度についての研究を重ねた。本発明の目
的は従来鋼よりも安価でありながら、８００℃での塩害
腐食特性を従来材であるＳＵＨ４０９、ＳＵＳ４３０Ｊ
１Ｌ、ＳＵＳ３０４以上に向上させた加工性および高温
強度にも優れたＣｒ含有鋼（以降、便宜のためＡシリー
ズと称する）を提供することにある。
従来使用されている鋼は、Ｃｒを重量％で１１％以上含
有している鋼が主であるが、コストの面から考えると、
高価なＣｒの添加量をなるべく減少させたほうが好まし
い。オーステナイト系ステンレス鋼に至ってはより高価
なＮｉを含有しているためさらにコスト増大となる。ま
た、例えば、特開平５−１２５４９１号では、６５０℃
における高温塩害の向上をＳｉ添加によって達成してい
る。しかし、図１、２に高温塩害特性に及ぼすＳｉの影
響をしめすが、Ｓｉでは８００℃の高温塩害特性の向上
が充分ではなく、現在問題となってきた８００℃対応の
高温塩害用材料には、不充分である。本発明者らはＣｒ
添加量を１１％以下に減少させた領域で高温塩害特性、
加工性、高温強度についての研究を重ねた。本発明の目
的は従来鋼よりも安価でありながら、８００℃での塩害
腐食特性を従来材であるＳＵＨ４０９、ＳＵＳ４３０Ｊ
１Ｌ、ＳＵＳ３０４以上に向上させた加工性および高温
強度にも優れたＣｒ含有鋼（以降、便宜のためＡシリー
ズと称する）を提供することにある。
【０００６】また、本発明者らはＣｒの添加量を１１％
以下に減少させた領域で、上述した高温塩害特性、溶接
部加工性および製造性について研究を重ねた。本発明の
目的は従来鋼よりも安価でありながら、８００℃での塩
害腐食特性が従来材以上に向上され、さらに溶接部加工
性および製造性にも優れたＣｒ含有鋼（以降、便宜のた
めＢシリーズと称する）を提供するにある。
以下に減少させた領域で、上述した高温塩害特性、溶接
部加工性および製造性について研究を重ねた。本発明の
目的は従来鋼よりも安価でありながら、８００℃での塩
害腐食特性が従来材以上に向上され、さらに溶接部加工
性および製造性にも優れたＣｒ含有鋼（以降、便宜のた
めＢシリーズと称する）を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述したよう
に、ＡシリーズおよびＢシリーズのＣｒ含有鋼を提供す
る。本発明のＡシリーズのＣｒ含有鋼は、高温塩害特
性、加工性および高温強度に優れ、重量％にて、Ｃ ：
０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．０
％以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０％以下、Ｎ
ｉ：２．０％以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％以
下、Ｎ ：０．０１％以下を含有し、さらに、Ｎｂおよ
びＴａのうちの１種または２種をそれぞれ０．０１％以
上１．０％以下の範囲でかつ下式（１）を満たす範囲で
含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる組成を
基本組成とする。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１）
に、ＡシリーズおよびＢシリーズのＣｒ含有鋼を提供す
る。本発明のＡシリーズのＣｒ含有鋼は、高温塩害特
性、加工性および高温強度に優れ、重量％にて、Ｃ ：
０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：２．０
％以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０％以下、Ｎ
ｉ：２．０％以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％以
下、Ｎ ：０．０１％以下を含有し、さらに、Ｎｂおよ
びＴａのうちの１種または２種をそれぞれ０．０１％以
上１．０％以下の範囲でかつ下式（１）を満たす範囲で
含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる組成を
基本組成とする。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１）
【０００８】また、本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼
は、高温塩害特性、溶接部加工性および製造性に優れ、
重量％にて、Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓ
ｉ：０．６％以下、Ｖ ：０．０５％以上１．０％以
下、 Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：２．０％以上１１．
０％以下、 Ｎｉ：２．０％以下、Ａｌ：０．７％以上
６．０％以下、 Ｎ ：０．０１％以下を含有し、さ
らに、ＴｉおよびＺｒのうちの１種はたは２種をそれぞ
れ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式（２）
を満たす範囲で含有し、残部は実質的にＦｅと不可避的
不純物よりなる組成を基本組成とする。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（２）
は、高温塩害特性、溶接部加工性および製造性に優れ、
重量％にて、Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓ
ｉ：０．６％以下、Ｖ ：０．０５％以上１．０％以
下、 Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：２．０％以上１１．
０％以下、 Ｎｉ：２．０％以下、Ａｌ：０．７％以上
６．０％以下、 Ｎ ：０．０１％以下を含有し、さ
らに、ＴｉおよびＺｒのうちの１種はたは２種をそれぞ
れ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式（２）
を満たす範囲で含有し、残部は実質的にＦｅと不可避的
不純物よりなる組成を基本組成とする。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（２）
【０００９】そして、ＡおよびＢシリーズのＣｒ含有鋼
ともに下記の（１）および（２）のいずれか一方または
双方を含有しているのが好ましい。 （１）Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種以
上を合計で０．０１％以上０．２％以下、（２）Ｍｏお
よびＣｕのうちの１種または２種を合計で０．０５％以
上３．０％以下、
ともに下記の（１）および（２）のいずれか一方または
双方を含有しているのが好ましい。 （１）Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種以
上を合計で０．０１％以上０．２％以下、（２）Ｍｏお
よびＣｕのうちの１種または２種を合計で０．０５％以
上３．０％以下、
【００１０】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
まず、本発明を理解し易いように、Ａシリーズ（請求項
１〜４）およびＢシリーズ（請求項５〜８）のＣｒ含有
鋼について、その組成および特性について下表に簡単に
まとめて示す。
まず、本発明を理解し易いように、Ａシリーズ（請求項
１〜４）およびＢシリーズ（請求項５〜８）のＣｒ含有
鋼について、その組成および特性について下表に簡単に
まとめて示す。
【００１１】 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１） Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（２）
【００１２】さらに、ＡおよびＢシリーズのＣｒ含有鋼
ともに下記の（１）および（２）のいずれか一方または
双方を含有しているのが好ましい。 （１）Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種以
上を合計で０．０１％以上０．２％以下、（２）Ｍｏお
よびＣｕのうちの１種または２種を合計で０．０５％以
上３．０％以下、
ともに下記の（１）および（２）のいずれか一方または
双方を含有しているのが好ましい。 （１）Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種以
上を合計で０．０１％以上０．２％以下、（２）Ｍｏお
よびＣｕのうちの１種または２種を合計で０．０５％以
上３．０％以下、
【００１３】次に、本発明のＡシリーズのＣｒ含有鋼に
ついて説明する。ステンレス鋼では耐食性、耐酸化性確
保の点から１１．５％以上のＣｒを含有させている。Ｊ
ＩＳ Ｇ ４３０４熱間圧延ステンレス鋼板、ＪＩＳ
Ｇ ４３０５冷間圧延ステンレス鋼板で規定されるステ
ンレス鋼板はいずれの鋼種も１１．５％以上のＣｒを含
有している。本発明者らは、塩化物共存下での高温腐
食、すなわち高温塩害特性に及ぼす各種合金元素の影響
を調査した結果、高温塩害特性に関してはＣｒの適正範
囲があることを見出した。また、高温塩害特性向上には
Ａｌ、Ｓｉ添加が効果があるが、特に温度が８００℃に
なると、Ｓｉの効果は消失しＡｌが高温塩害特性向上に
極めて効果が大きくなり、かつ、低ＳｉにおいてのみＡ
ｌが高温塩害特性を著しく改善するとの知見を得た。
ついて説明する。ステンレス鋼では耐食性、耐酸化性確
保の点から１１．５％以上のＣｒを含有させている。Ｊ
ＩＳ Ｇ ４３０４熱間圧延ステンレス鋼板、ＪＩＳ
Ｇ ４３０５冷間圧延ステンレス鋼板で規定されるステ
ンレス鋼板はいずれの鋼種も１１．５％以上のＣｒを含
有している。本発明者らは、塩化物共存下での高温腐
食、すなわち高温塩害特性に及ぼす各種合金元素の影響
を調査した結果、高温塩害特性に関してはＣｒの適正範
囲があることを見出した。また、高温塩害特性向上には
Ａｌ、Ｓｉ添加が効果があるが、特に温度が８００℃に
なると、Ｓｉの効果は消失しＡｌが高温塩害特性向上に
極めて効果が大きくなり、かつ、低ＳｉにおいてのみＡ
ｌが高温塩害特性を著しく改善するとの知見を得た。
【００１４】図１はＣｒ、Ａｌ、Ｓｉ添加量を変化させ
たＮｂ含有鋼および現用鋼について、７００℃で大気中
２時間保持、飽和食塩水５分浸漬を１サイクルとする工
程を１０サイクル行なった後の最大浸食深さ（腐食減肉
量（μｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ））を示す。図１より
Ｃｒ添加量が２〜１１％の範囲が最大浸食深さが最も小
さいことがわかる。この原因については充分解明できて
いないが、Ｃｒ含有量が多いと塩化物共存化では粒界腐
食が進行しやすくなり、一部に著しく大きな最大浸食深
さが見られ、Ｃｒ含有量が少ないと全面腐食が激しく、
耐食性不足となり、結果として最大浸食深さが大きくな
るものと考えられる。またＳｉ、Ａｌが高温塩害特性向
上に非常に効果があることがわかる。
たＮｂ含有鋼および現用鋼について、７００℃で大気中
２時間保持、飽和食塩水５分浸漬を１サイクルとする工
程を１０サイクル行なった後の最大浸食深さ（腐食減肉
量（μｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ））を示す。図１より
Ｃｒ添加量が２〜１１％の範囲が最大浸食深さが最も小
さいことがわかる。この原因については充分解明できて
いないが、Ｃｒ含有量が多いと塩化物共存化では粒界腐
食が進行しやすくなり、一部に著しく大きな最大浸食深
さが見られ、Ｃｒ含有量が少ないと全面腐食が激しく、
耐食性不足となり、結果として最大浸食深さが大きくな
るものと考えられる。またＳｉ、Ａｌが高温塩害特性向
上に非常に効果があることがわかる。
【００１５】図２はＣｒ、Ａｌ、Ｓｉ量を変化させたＮ
ｂ含有鋼および現用鋼について８００℃大気中２時間保
持、飽和食塩水５分浸漬を１サイクルとする工程を１０
サイクル行なった後の最大浸食深さ（腐食減肉量（μ
ｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ））を示す。８００℃では、
Ｓｉ添加は高温塩害特性向上に対する効果は小さいが、
Ａｌ添加は非常に効果が大きいことがわかる。この原因
としては、８００℃での塩化物付着環境ではＳｉは水溶
性の化合物となり溶液中に溶け出してしまい、高温塩害
特性向上の寄与が少ないものと考えられる。
ｂ含有鋼および現用鋼について８００℃大気中２時間保
持、飽和食塩水５分浸漬を１サイクルとする工程を１０
サイクル行なった後の最大浸食深さ（腐食減肉量（μ
ｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ））を示す。８００℃では、
Ｓｉ添加は高温塩害特性向上に対する効果は小さいが、
Ａｌ添加は非常に効果が大きいことがわかる。この原因
としては、８００℃での塩化物付着環境ではＳｉは水溶
性の化合物となり溶液中に溶け出してしまい、高温塩害
特性向上の寄与が少ないものと考えられる。
【００１６】一方、本発明鋼のように高Ａｌ含有の場
合、Ｓｉ添加は高温塩害特性に対するＡｌの効果を低減
してしまう。これは、８００℃においても塩化物付着環
境下での耐食性に有効なＡｌ皮膜の生成をＳｉ皮膜が抑
制するためであろうと考えている。そのため、低Ｓｉに
おいてのみＡｌの高温塩害特性に及ぼす効果は大きいも
のと考えられる。
合、Ｓｉ添加は高温塩害特性に対するＡｌの効果を低減
してしまう。これは、８００℃においても塩化物付着環
境下での耐食性に有効なＡｌ皮膜の生成をＳｉ皮膜が抑
制するためであろうと考えている。そのため、低Ｓｉに
おいてのみＡｌの高温塩害特性に及ぼす効果は大きいも
のと考えられる。
【００１７】また、高温塩害特性に対してＣ、ＮはＡｌ
と結合してＡｌの炭窒化物を生成し、高温塩害特性に及
ぼすＡｌの効果を減少させることがわかった。そのた
め、Ａｌの炭窒化物生成を回避するためにＣ、Ｎの安定
化元素の添加が有効である。安定化元素としてはＴｉ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ等があるが、このうちＮｂ、Ｔａ
は微細な炭窒化物を生成するため高温強度の向上にも効
果がある。図３には８００℃での高温強度におよぼすＮ
ｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ添加の影響を示す。図３より
高温強度の向上にはＮｂ、Ｔａ添加が最も効果的である
ことがわかる。前述したように排気ダクト材は構造部材
でもより高い高温強度が要求される部材もあり、このよ
うな高温強度を要求される場合、排気ダクト材にはＮｂ
およびまたはＴａ添加が最も適している。Ｎｂ、Ｔａを
添加するときＣ、Ｎを有効に安定化するためには下式を
満たすようなＮｂ、Ｔａの添加が必要である。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ ……（１）
と結合してＡｌの炭窒化物を生成し、高温塩害特性に及
ぼすＡｌの効果を減少させることがわかった。そのた
め、Ａｌの炭窒化物生成を回避するためにＣ、Ｎの安定
化元素の添加が有効である。安定化元素としてはＴｉ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ等があるが、このうちＮｂ、Ｔａ
は微細な炭窒化物を生成するため高温強度の向上にも効
果がある。図３には８００℃での高温強度におよぼすＮ
ｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ添加の影響を示す。図３より
高温強度の向上にはＮｂ、Ｔａ添加が最も効果的である
ことがわかる。前述したように排気ダクト材は構造部材
でもより高い高温強度が要求される部材もあり、このよ
うな高温強度を要求される場合、排気ダクト材にはＮｂ
およびまたはＴａ添加が最も適している。Ｎｂ、Ｔａを
添加するときＣ、Ｎを有効に安定化するためには下式を
満たすようなＮｂ、Ｔａの添加が必要である。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ ……（１）
【００１８】このようなＡｌ、Ｓｉ、Ｃｒの高温塩害特
性に及ぼす効果の違いを見出し、また、高温強度にも有
効な安定化元素を選ぶことにより低コストで高温塩害特
性と加工性、高温強度に優れたＣｒ含有鋼が得られる。
性に及ぼす効果の違いを見出し、また、高温強度にも有
効な安定化元素を選ぶことにより低コストで高温塩害特
性と加工性、高温強度に優れたＣｒ含有鋼が得られる。
【００１９】次に、本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼に
ついて説明する。本発明者らは、ＳｉとＡｌおよびＣｒ
さらに安定化元素の作用を詳細に研究した。図４にＳ
ｉ、Ａｌ、Ｃｒ量を変化させたＴｉ含有鋼について、図
１と同様の試験を行った結果を示す。高温塩害特性には
最適のＣｒ範囲が存在することを知見した。図５には８
００℃における同様の結果を示す。図５より低Ｓｉにお
いてのみ、Ａｌが８００℃における高温塩害特性を著し
く改善することの知見も得て、また適切な安定化元素
（Ｔｉ、Ｚｒ）の適用により、製造性も従来鋼より安価
にできることを知見し、さらに、Ｖの作用により、高Ａ
ｌ含有鋼であっても溶接部加工性が従来鋼以上に改善で
きるとの知見も得て本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼に
到達した。以下、順にこれらの知見について説明する。
ついて説明する。本発明者らは、ＳｉとＡｌおよびＣｒ
さらに安定化元素の作用を詳細に研究した。図４にＳ
ｉ、Ａｌ、Ｃｒ量を変化させたＴｉ含有鋼について、図
１と同様の試験を行った結果を示す。高温塩害特性には
最適のＣｒ範囲が存在することを知見した。図５には８
００℃における同様の結果を示す。図５より低Ｓｉにお
いてのみ、Ａｌが８００℃における高温塩害特性を著し
く改善することの知見も得て、また適切な安定化元素
（Ｔｉ、Ｚｒ）の適用により、製造性も従来鋼より安価
にできることを知見し、さらに、Ｖの作用により、高Ａ
ｌ含有鋼であっても溶接部加工性が従来鋼以上に改善で
きるとの知見も得て本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼に
到達した。以下、順にこれらの知見について説明する。
【００２０】理由は、充分解明できてはいないが、Ｃｒ
含有量が多いと、孔食が発生しやすく、そのために一部
において著しく腐食が進行し、最大浸食深さ（腐食減肉
量（μｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ））が深くなる。ま
た、Ｃｒ含有量が少ないと、全面腐食が激しく、耐食性
不足となり、結果として最大浸食深さが深くなるものと
考えられる。従って高温塩害特性に最適なＣｒの範囲が
存在する。
含有量が多いと、孔食が発生しやすく、そのために一部
において著しく腐食が進行し、最大浸食深さ（腐食減肉
量（μｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ））が深くなる。ま
た、Ｃｒ含有量が少ないと、全面腐食が激しく、耐食性
不足となり、結果として最大浸食深さが深くなるものと
考えられる。従って高温塩害特性に最適なＣｒの範囲が
存在する。
【００２１】また、Ｓｉ、Ａｌの効果は、以下のように
考えられる。すなわち、８００℃のような塩化物付着環
境では、Ｓｉは水溶性の化合物となり溶液中にとけでて
しまい高温塩害特性向上の寄与が少ない。一方、本発明
鋼のように高Ａｌ含有の場合、Ｓｉ添加は高温塩害特性
の効果のあるＡｌの効果を低減してしまう。これは、８
００℃においても塩化物付着環境下において効果の大き
なＡｌ皮膜の生成をＳｉ皮膜が抑制するためであろうと
考えている。そのため、低ＳｉにおいてのみＡｌの高温
塩害特性に及ぼす効果は大きいものと考えられる。
考えられる。すなわち、８００℃のような塩化物付着環
境では、Ｓｉは水溶性の化合物となり溶液中にとけでて
しまい高温塩害特性向上の寄与が少ない。一方、本発明
鋼のように高Ａｌ含有の場合、Ｓｉ添加は高温塩害特性
の効果のあるＡｌの効果を低減してしまう。これは、８
００℃においても塩化物付着環境下において効果の大き
なＡｌ皮膜の生成をＳｉ皮膜が抑制するためであろうと
考えている。そのため、低ＳｉにおいてのみＡｌの高温
塩害特性に及ぼす効果は大きいものと考えられる。
【００２２】また、Ｔｉ、Ｚｒ添加により靱性を向上さ
せつつ、再結晶温度を９５０℃以下にできることから、
従来鋼、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４４４、あるいは
Ｎｂ、Ｔａ添加鋼のように１０００℃近くまで加熱する
必要がなく、安価に製造できるようにした。なお、Ｔｉ
およびＺｒは単独または複合してそれぞれ０．０１〜
１．０％添加するのであるが、溶接部加工性向上には下
式（２）を満足する範囲にする必要がある。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（２）
せつつ、再結晶温度を９５０℃以下にできることから、
従来鋼、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４４４、あるいは
Ｎｂ、Ｔａ添加鋼のように１０００℃近くまで加熱する
必要がなく、安価に製造できるようにした。なお、Ｔｉ
およびＺｒは単独または複合してそれぞれ０．０１〜
１．０％添加するのであるが、溶接部加工性向上には下
式（２）を満足する範囲にする必要がある。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（２）
【００２３】さらに、Ｖの微量添加がそのエリクセン値
を著しく改善することを見出した。これらの膨大な研究
結果を得て、本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼は、Ａ
ｌ、Ｓｉ含有量の最適化、最適安定化元素の添加によ
り、２％Ｍｏを含有するＳＵＳ４４４よりもはるかに優
れた８００℃の高温塩害特性、良好な製造性、溶接部加
工性を有する安価なＣｒ含有鋼の開発に成功した。
を著しく改善することを見出した。これらの膨大な研究
結果を得て、本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼は、Ａ
ｌ、Ｓｉ含有量の最適化、最適安定化元素の添加によ
り、２％Ｍｏを含有するＳＵＳ４４４よりもはるかに優
れた８００℃の高温塩害特性、良好な製造性、溶接部加
工性を有する安価なＣｒ含有鋼の開発に成功した。
【００２４】本発明によるＡシリーズおよびＢシリーズ
のＣｒ含有鋼の組成の限定理由は、次の通りである。 Ｃ：Ｃは、高温塩害特性に悪影響を及ぼす元素であり、
Ｃ量が低い程好ましい。鋼の靱性、加工性を高めるた
め、また製造性からも低い程好ましく、０．０１％以
下、望ましくは０．００６％以下にする必要がある。
のＣｒ含有鋼の組成の限定理由は、次の通りである。 Ｃ：Ｃは、高温塩害特性に悪影響を及ぼす元素であり、
Ｃ量が低い程好ましい。鋼の靱性、加工性を高めるた
め、また製造性からも低い程好ましく、０．０１％以
下、望ましくは０．００６％以下にする必要がある。
【００２５】Ｓｉ：図１、２、４、５に示したように、
Ｓｉは７００℃での高温塩害特性に向上には寄与するも
のの、８００℃での効果は小さく、かえって加工性を低
下させてしまう。この意味から、添加する必要はない。
また、図２、５に示したように、高Ｓｉ添加の場合、８
００℃の高温塩害特性に及ぼすＡｌの効果を低減してし
まう。この点からＳｉは低い程好ましい。一方、脱酸材
としてまた室温での強度を得るため添加する必要があ
り、上限を０．６％とする。好ましくは、０．１％以下
である。
Ｓｉは７００℃での高温塩害特性に向上には寄与するも
のの、８００℃での効果は小さく、かえって加工性を低
下させてしまう。この意味から、添加する必要はない。
また、図２、５に示したように、高Ｓｉ添加の場合、８
００℃の高温塩害特性に及ぼすＡｌの効果を低減してし
まう。この点からＳｉは低い程好ましい。一方、脱酸材
としてまた室温での強度を得るため添加する必要があ
り、上限を０．６％とする。好ましくは、０．１％以下
である。
【００２６】Ｍｎ：Ｍｎは、脱酸および脱硫作用がある
が、多量に添加すると、鋼の耐酸化性および加工性が低
下させる。また、安定なフェライト組織確保の点から上
限を２％とする。
が、多量に添加すると、鋼の耐酸化性および加工性が低
下させる。また、安定なフェライト組織確保の点から上
限を２％とする。
【００２７】Ｎｉ：Ｎｉは特に靱性を向上させたい場
合、添加してもよい。２％超では、その効果も飽和する
ため、上限を２．０％とする。靱性向上させる必要のな
い場合は、本来必要のない元素であるから、不可避的不
純物の含有レベルから、２．０％までとする。
合、添加してもよい。２％超では、その効果も飽和する
ため、上限を２．０％とする。靱性向上させる必要のな
い場合は、本来必要のない元素であるから、不可避的不
純物の含有レベルから、２．０％までとする。
【００２８】Ｃｒ：Ｃｒは高価な元素であり、必要以上
の添加はコスト増大を招き不要である。７００、８００
℃の高温塩害特性には前述したように、Ｃｒが多いと孔
食起因の最大浸食深さが増し、Ｃｒが低いと全面腐食起
因の最大浸食深さが増す。その結果２．０〜１１．０％
Ｃｒが最適となる。望ましくは４．０〜９．０％とな
る。
の添加はコスト増大を招き不要である。７００、８００
℃の高温塩害特性には前述したように、Ｃｒが多いと孔
食起因の最大浸食深さが増し、Ｃｒが低いと全面腐食起
因の最大浸食深さが増す。その結果２．０〜１１．０％
Ｃｒが最適となる。望ましくは４．０〜９．０％とな
る。
【００２９】Ｎ：Ｎは、Ｃと同じく鋼の高温塩害特性に
大きく影響する元素であり、Ｎ量が多いと、Ａｌとの結
合量が増え、高温塩害特性に有効なＡｌを減少させるた
め、０．０１％以下にする必要がある。また鋼の靱性、
加工性、溶接部加工性向上のためにも低い程よい。望ま
しくは、０．００６％以下とする。
大きく影響する元素であり、Ｎ量が多いと、Ａｌとの結
合量が増え、高温塩害特性に有効なＡｌを減少させるた
め、０．０１％以下にする必要がある。また鋼の靱性、
加工性、溶接部加工性向上のためにも低い程よい。望ま
しくは、０．００６％以下とする。
【００３０】Ａｌ：Ａｌは、本発明に重要な元素であ
る。図２、５に示すように、Ａｌは特に低Ｓｉ鋼の場
合、８００℃での高温塩害特性を著しく改善する。この
温度では、Ｓｉ、Ｃｒの効果はＡｌの効果と比較すると
著しく小さいことが、注目される。この点からＡｌの効
果は、画期的発見といえる。このような、Ａｌの効果は
０．７％以上の添加で明確に現れる。６．０％を超える
と靱性が劣化するため、０．７〜６％に限定する。好ま
しくは、１．０〜４．０％である。
る。図２、５に示すように、Ａｌは特に低Ｓｉ鋼の場
合、８００℃での高温塩害特性を著しく改善する。この
温度では、Ｓｉ、Ｃｒの効果はＡｌの効果と比較すると
著しく小さいことが、注目される。この点からＡｌの効
果は、画期的発見といえる。このような、Ａｌの効果は
０．７％以上の添加で明確に現れる。６．０％を超える
と靱性が劣化するため、０．７〜６％に限定する。好ま
しくは、１．０〜４．０％である。
【００３１】Ｎｂ、Ｔａ：ＮｂおよびＴａはＣ、Ｎと結
合して、Ａｌの炭窒化物生成を回避し、高温塩害特性に
有効なＡｌの効果を引き出すために必要である。また、
炭窒化物を微細に分散させ高温強度を高める効果があ
る。しかし、過剰の添加は鋼のＹＳを高め、加工性の低
下を招くためいずれも０．０１％以上１．０％以下と
し、Ａｌの効果を充分に引き出すためＣ、Ｎを固定する
ために下式を満たすように添加する必要がある。この条
件の下では、Ｎｂ、Ｔａの作用効果は等価である。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ ……（１）
合して、Ａｌの炭窒化物生成を回避し、高温塩害特性に
有効なＡｌの効果を引き出すために必要である。また、
炭窒化物を微細に分散させ高温強度を高める効果があ
る。しかし、過剰の添加は鋼のＹＳを高め、加工性の低
下を招くためいずれも０．０１％以上１．０％以下と
し、Ａｌの効果を充分に引き出すためＣ、Ｎを固定する
ために下式を満たすように添加する必要がある。この条
件の下では、Ｎｂ、Ｔａの作用効果は等価である。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ ……（１）
【００３２】Ｔｉ、Ｚｒ：これは、Ｃ、Ｎと結合し、Ａ
ｌの炭窒化物生成を回避し、高温塩害特性に有効なＡｌ
の効果を充分に引き出すため必要である。また靱性を改
善し、良好な製造性を得るため１種または２種をそれぞ
れ０．０１〜１．０％の範囲でかつ（２）式、 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％１２＋Ｎ％／１４ ……（２） を満たす範囲で含有させることが必要であり、この条件
の下では、Ｔｉ、Ｚｒの作用効果は均等である。ただし
各成分ともに０．０１％未満では、この効果が現れず、
また１．０％を超えると加工性を害するため０．０１〜
１．０％に限定した。
ｌの炭窒化物生成を回避し、高温塩害特性に有効なＡｌ
の効果を充分に引き出すため必要である。また靱性を改
善し、良好な製造性を得るため１種または２種をそれぞ
れ０．０１〜１．０％の範囲でかつ（２）式、 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％１２＋Ｎ％／１４ ……（２） を満たす範囲で含有させることが必要であり、この条件
の下では、Ｔｉ、Ｚｒの作用効果は均等である。ただし
各成分ともに０．０１％未満では、この効果が現れず、
また１．０％を超えると加工性を害するため０．０１〜
１．０％に限定した。
【００３３】Ｖ：Ｖも本発明にとって重要な元素であ
る。本発明鋼のような低Ｃｒ、高Ａｌ鋼の場合、溶接部
の加工性は、Ｔｉ、Ｚｒの１種または２種のみの添加で
は従来鋼にも及ばなかったが、Ｖを複合添加することに
より、溶接部加工性が著しく向上した。その効果は、
０．０５％以上の添加で現れ、一方、１．０％を超えて
添加するとその加工性が低下するため上限を１．０％と
した。また、このようなＶの効果は固溶Ｖが寄与してい
るため、Ｃ、Ｎとの結合力がＶよりも大きなＴｉ、Ｚｒ
が（２）式を満たすように添加されている必要がある。
る。本発明鋼のような低Ｃｒ、高Ａｌ鋼の場合、溶接部
の加工性は、Ｔｉ、Ｚｒの１種または２種のみの添加で
は従来鋼にも及ばなかったが、Ｖを複合添加することに
より、溶接部加工性が著しく向上した。その効果は、
０．０５％以上の添加で現れ、一方、１．０％を超えて
添加するとその加工性が低下するため上限を１．０％と
した。また、このようなＶの効果は固溶Ｖが寄与してい
るため、Ｃ、Ｎとの結合力がＶよりも大きなＴｉ、Ｚｒ
が（２）式を満たすように添加されている必要がある。
【００３４】Ｍｏ、Ｃｕ：Ｍｏ、Ｃｕは、常温の耐食性
を向上させるため必要に応じて添加すればよい。その効
果は、０．０５％以上で顕著となる。しかし過剰に添加
すると加工性が低下する。そのため、１種または２種合
計で０．０５〜３．０％とする。またいずれも７００℃
までの高温塩害性の向上に寄与する。
を向上させるため必要に応じて添加すればよい。その効
果は、０．０５％以上で顕著となる。しかし過剰に添加
すると加工性が低下する。そのため、１種または２種合
計で０．０５〜３．０％とする。またいずれも７００℃
までの高温塩害性の向上に寄与する。
【００３５】ＣａおよびＹ、Ｌａ、Ｃｅ等のＲＥＭ：
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素およびＣａは鋼の高温で
の耐酸化性を向上させる効果があるので必要に応じて添
加する。耐酸化性向上には０．０１％以上の添加を必要
とするが、過剰の添加は鋼の靱性の低下を招くため、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素およびＣａは単独または
複合で合計で０．０１％以上０．２％以下添加する。
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素およびＣａは鋼の高温で
の耐酸化性を向上させる効果があるので必要に応じて添
加する。耐酸化性向上には０．０１％以上の添加を必要
とするが、過剰の添加は鋼の靱性の低下を招くため、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素およびＣａは単独または
複合で合計で０．０１％以上０．２％以下添加する。
【００３６】
【実施例】以下に本発明をＡシリーズおよびＢシリーズ
の実施例に基づいて具体的に説明する。 （実施例１）（Ａシリーズ） 表１に示す化学組成を有する鋼を真空溶解炉で溶製し、
３０ｋｇ鋼塊とした。その後、熱間圧延よにり４ｍｍ厚
の板とした後に焼鈍し、冷間圧延により２ｍｍ厚の板と
したものを仕上げ焼鈍した。この冷延焼鈍板を７００℃
および８００℃で高温塩害試験、高温引張試験に供し
た。
の実施例に基づいて具体的に説明する。 （実施例１）（Ａシリーズ） 表１に示す化学組成を有する鋼を真空溶解炉で溶製し、
３０ｋｇ鋼塊とした。その後、熱間圧延よにり４ｍｍ厚
の板とした後に焼鈍し、冷間圧延により２ｍｍ厚の板と
したものを仕上げ焼鈍した。この冷延焼鈍板を７００℃
および８００℃で高温塩害試験、高温引張試験に供し
た。
【００３７】高温塩害試験は２ｍｍ（厚）×２０ｍｍ
（幅）×３０ｍｍ（長）の試験片を飽和食塩水５分浸漬
−７００℃または８００℃大気中２時間加熱−５分空冷
を１サイクルとする試験を１０サイクル繰り返し、その
後の最大浸食深さ（腐食減肉量（μｍ）＋粒界腐食深さ
（μｍ））を測定した。高温引張試験方法はＪＩＳ Ｇ
０５１７に準拠した試験を行なった。また、これらの鋼
の加工性を評価する目的でエリクセン試験を行なった。
（幅）×３０ｍｍ（長）の試験片を飽和食塩水５分浸漬
−７００℃または８００℃大気中２時間加熱−５分空冷
を１サイクルとする試験を１０サイクル繰り返し、その
後の最大浸食深さ（腐食減肉量（μｍ）＋粒界腐食深さ
（μｍ））を測定した。高温引張試験方法はＪＩＳ Ｇ
０５１７に準拠した試験を行なった。また、これらの鋼
の加工性を評価する目的でエリクセン試験を行なった。
【００３８】これらの試験結果を表２に示す。表２より
明らかなように、本発明鋼は高温塩害試験後の最大浸食
深さが小さく、特に８００℃では従来鋼ＳＵＨ４０９、
ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌよりはるかに優れ、かつ高価なＳＵ
Ｓ３０４よりも著しく優れている。
明らかなように、本発明鋼は高温塩害試験後の最大浸食
深さが小さく、特に８００℃では従来鋼ＳＵＨ４０９、
ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌよりはるかに優れ、かつ高価なＳＵ
Ｓ３０４よりも著しく優れている。
【００３９】Ｍｏ含有鋼であるＳＵＳ４４４は７００℃
では本発明鋼と同レベルの値を示しているが、８００℃
では本発明鋼よりも最大浸食深さが大きくなっている。
Ｍｏ添加は７００℃までの高温塩害特性向上には効果が
あるが、８００℃になるとＭｏの効果がなくＡｌの効果
は非常に大きいことがわかる。
では本発明鋼と同レベルの値を示しているが、８００℃
では本発明鋼よりも最大浸食深さが大きくなっている。
Ｍｏ添加は７００℃までの高温塩害特性向上には効果が
あるが、８００℃になるとＭｏの効果がなくＡｌの効果
は非常に大きいことがわかる。
【００４０】また、Ｅｒ値はいずれの発明鋼も１０以上
の値を示し、高温引張強さはいずれも７００℃で２００
ＭＰａを超える値を、８００℃で６０ＭＰａを超える値
を示し、いずれも従来鋼であるＳＵＨ４０９、ＳＵＳ４
３０Ｊ１Ｌ以上の値を示している。比較鋼Ｅは高温塩害
特性は良好であるが、Ａｌ添加量が過剰であるためＥｒ
値が低く、良好な加工性を得られない。
の値を示し、高温引張強さはいずれも７００℃で２００
ＭＰａを超える値を、８００℃で６０ＭＰａを超える値
を示し、いずれも従来鋼であるＳＵＨ４０９、ＳＵＳ４
３０Ｊ１Ｌ以上の値を示している。比較鋼Ｅは高温塩害
特性は良好であるが、Ａｌ添加量が過剰であるためＥｒ
値が低く、良好な加工性を得られない。
【００４１】また、比較鋼Ｇ、Ｈ、Ｉも本発明鋼と同レ
ベルの高温塩害特性を示すが、高温強度に寄与するＮｂ
またはＴａを含有せず、安定化元素としてＴｉ、Ｚｒ、
Ｖを含有しているため高温強度が発明鋼に比較して低
い。表２中には従来鋼であるＳＵＨ４０９Ｌ、ＳＵＳ４
３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ３０４についての試
験結果も示してある。本発明鋼はいずれの従来鋼よりも
Ｃｒ含有量が少なく、安価に提供できる材料であるにも
かかわらず、これらの従来鋼よりも優れた高温塩害特性
を示している。
ベルの高温塩害特性を示すが、高温強度に寄与するＮｂ
またはＴａを含有せず、安定化元素としてＴｉ、Ｚｒ、
Ｖを含有しているため高温強度が発明鋼に比較して低
い。表２中には従来鋼であるＳＵＨ４０９Ｌ、ＳＵＳ４
３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ３０４についての試
験結果も示してある。本発明鋼はいずれの従来鋼よりも
Ｃｒ含有量が少なく、安価に提供できる材料であるにも
かかわらず、これらの従来鋼よりも優れた高温塩害特性
を示している。
【００４２】（実施例２）（Ｂシリーズ） 表３に所定の化学組成を有するステレンス鋼を真空溶解
炉で溶製し、３０ｋｇ鋼塊とした。その後、熱間圧延に
より４ｍｍ厚の板とした後に焼鈍し、冷間圧延により２
ｍｍ厚の板としたものを仕上げ焼鈍した。この時、仕上
げ焼鈍温度を変化させ再結晶温度を求めた。その再結晶
温度で仕上げ焼鈍を行った２ｍｍ厚の冷延焼鈍板を７０
０℃、８００℃の高温塩害試験、および溶接部加工性評
価に供した。
炉で溶製し、３０ｋｇ鋼塊とした。その後、熱間圧延に
より４ｍｍ厚の板とした後に焼鈍し、冷間圧延により２
ｍｍ厚の板としたものを仕上げ焼鈍した。この時、仕上
げ焼鈍温度を変化させ再結晶温度を求めた。その再結晶
温度で仕上げ焼鈍を行った２ｍｍ厚の冷延焼鈍板を７０
０℃、８００℃の高温塩害試験、および溶接部加工性評
価に供した。
【００４３】高温塩害試験方法は、２ｍｍ（厚）×２０
０ｍｍ（幅）×３０ｍｍ（長）の試験片を２６％の飽和
食塩水５分間浸漬−７００℃あるいは８００℃大気中２
時間加熱−５分空冷を１サイクルとする試験を１０サイ
クル繰り返し、その後の最大浸食深さ（腐食減肉量（μ
ｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ）の最大値）を測定した。な
お溶接は、溶接速度６００mm/min、溶接電流１３０Ａ、
表面を１０L/min のＡｒガスシールドの条件により行
い、その溶接部をＪＩＳ Ｚ ２２４７に準拠しエリク
セン試験に供した。これらの結果を表４に示す。
０ｍｍ（幅）×３０ｍｍ（長）の試験片を２６％の飽和
食塩水５分間浸漬−７００℃あるいは８００℃大気中２
時間加熱−５分空冷を１サイクルとする試験を１０サイ
クル繰り返し、その後の最大浸食深さ（腐食減肉量（μ
ｍ）＋粒界腐食深さ（μｍ）の最大値）を測定した。な
お溶接は、溶接速度６００mm/min、溶接電流１３０Ａ、
表面を１０L/min のＡｒガスシールドの条件により行
い、その溶接部をＪＩＳ Ｚ ２２４７に準拠しエリク
セン試験に供した。これらの結果を表４に示す。
【００４４】表４より明らかなように、本発明鋼はいず
れの温度でも従来鋼よりも著しく高温塩害特性が向上し
ている。特に、７００℃の高温塩害特性が良好であるＭ
ｏ含有鋼ＳＵＳ４４４は、８００℃では著しく特性が劣
化し、Ｍｏでは８００℃の高温塩害特性を向上できない
ことがわかる。さらに本発明鋼は、再結晶温度が９５０
℃以下であり靱性も良好であるので、従来鋼ＳＵＳ４３
０Ｊ１ＬやＳＵＳ４４４よりも安価に製造できる。また
溶接部の加工性も従来鋼以上である。
れの温度でも従来鋼よりも著しく高温塩害特性が向上し
ている。特に、７００℃の高温塩害特性が良好であるＭ
ｏ含有鋼ＳＵＳ４４４は、８００℃では著しく特性が劣
化し、Ｍｏでは８００℃の高温塩害特性を向上できない
ことがわかる。さらに本発明鋼は、再結晶温度が９５０
℃以下であり靱性も良好であるので、従来鋼ＳＵＳ４３
０Ｊ１ＬやＳＵＳ４４４よりも安価に製造できる。また
溶接部の加工性も従来鋼以上である。
【００４５】また、本発明鋼はいずれも低Ｃｒ鋼である
が、高価なＮｉを８％も含有するＳＵＳ３０４よりもは
るかに優れた高温塩害特性であることも注目される。比
較鋼ＥはＡｌ不足であり、充分な高温塩害特性の向上が
なく、比較鋼ＦはＡｌ過剰であり、靱性、溶接部加工性
が従来鋼以下となり、実用的ではない。また比較鋼Ｇは
Ｎ過剰のため靱性、溶接部加工性が従来鋼より劣る。比
較鋼Ｈは安定化元素としてＮｂを用いているため再結晶
温度が高い。比較鋼Ｉは、Ｓｉ過剰であり、Ａｌの効果
を低減し、８００℃において高温塩害特性の向上が小さ
い。比較鋼Ｊ、ＫはＶ不足のため溶接部の加工性が従来
鋼より劣り、実用的ではない。比較鋼Ｌ、Ｍ、Ｎは安定
化元素としてのＴｉ、Ｚｒが不足し、従来鋼よりも溶接
部の加工性が劣り実用的ではない。
が、高価なＮｉを８％も含有するＳＵＳ３０４よりもは
るかに優れた高温塩害特性であることも注目される。比
較鋼ＥはＡｌ不足であり、充分な高温塩害特性の向上が
なく、比較鋼ＦはＡｌ過剰であり、靱性、溶接部加工性
が従来鋼以下となり、実用的ではない。また比較鋼Ｇは
Ｎ過剰のため靱性、溶接部加工性が従来鋼より劣る。比
較鋼Ｈは安定化元素としてＮｂを用いているため再結晶
温度が高い。比較鋼Ｉは、Ｓｉ過剰であり、Ａｌの効果
を低減し、８００℃において高温塩害特性の向上が小さ
い。比較鋼Ｊ、ＫはＶ不足のため溶接部の加工性が従来
鋼より劣り、実用的ではない。比較鋼Ｌ、Ｍ、Ｎは安定
化元素としてのＴｉ、Ｚｒが不足し、従来鋼よりも溶接
部の加工性が劣り実用的ではない。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【００４９】 ＊１） ＊２） Ａ １００μｍ未満 Ａ ８００μｍ未満 Ｂ １００以上２００μｍ未満 Ｂ ８００以上１０００μｍ未満 Ｃ ２００μｍ以上 Ｃ １０００以上１２００μｍ未満
【００５０】
【表３】
【００５１】
【表４】
【００５２】
【００５３】 表４において、 ＊１ Ａ：≦９００℃ ＊２ Ａ：１００μｍ未満 Ｂ：９００〜９５０℃ Ｂ：１００以上〜２００μｍ未満 Ｃ：９５０〜１０００℃ Ｃ：２００μｍ以上 Ｄ：１０００℃以上 ＊３ Ａ：８００μｍ未満 ＊４ 溶接部エリクセン Ｂ：８００以上〜1000μｍ未満 Ａ：８ｍｍ以上 Ｃ：1000以上〜1200μｍ未満 Ｂ：５〜８ｍｍ Ｄ：1200μｍ以上 Ｃ：５ｍｍ未満
【００５４】
【発明の効果】以上のように、本発明のＡシリーズのＣ
ｒ含有鋼によれば、Ｃｒ量の最適化を図るとともに、Ａ
ｌ、ＮｂまたはＴａの添加量を最適化することにより高
温塩害特性、加工性、高温強度に優れ、かつ従来鋼より
も安価なＣｒ含有鋼を得ることができる。
ｒ含有鋼によれば、Ｃｒ量の最適化を図るとともに、Ａ
ｌ、ＮｂまたはＴａの添加量を最適化することにより高
温塩害特性、加工性、高温強度に優れ、かつ従来鋼より
も安価なＣｒ含有鋼を得ることができる。
【００５５】また、本発明のＢシリーズのＣｒ含有鋼に
よれば、低Ｃｒ鋼であっても、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ安定化
元素のバランスを最適化することにより、従来鋼である
ＳＵＨ４０９、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、Ｍｏ％含有鋼であ
るＳＵＳ４４４より、はるかに優れた８００℃の高温塩
害特性を有し、溶接部加工性、製造性も従来鋼以上の特
性を有し、かつ安価なＣｒ含有鋼が得られる。
よれば、低Ｃｒ鋼であっても、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ安定化
元素のバランスを最適化することにより、従来鋼である
ＳＵＨ４０９、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、Ｍｏ％含有鋼であ
るＳＵＳ４４４より、はるかに優れた８００℃の高温塩
害特性を有し、溶接部加工性、製造性も従来鋼以上の特
性を有し、かつ安価なＣｒ含有鋼が得られる。
【００５６】本発明鋼は、廃棄ダクト材および冷延焼鈍
板に限定されるものではなく、自動車排気系材料等の高
温において塩害が問題となる部材には冷延板、熱延板、
鋳物状態等に限定されず、極めて好適に適用できること
はいうまでもない。
板に限定されるものではなく、自動車排気系材料等の高
温において塩害が問題となる部材には冷延板、熱延板、
鋳物状態等に限定されず、極めて好適に適用できること
はいうまでもない。
【図１】 ７００℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
【図２】 ８００℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
【図３】 Ｆｅ−９Ｃｒ−０．０３Ｃ−０．００５Ｎ鋼
の８００℃での高温引張強度に及ぼすＮｂ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｖ添加の影響を示す図である。
の８００℃での高温引張強度に及ぼすＮｂ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｖ添加の影響を示す図である。
【図４】 ７００℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
【図５】 ８００℃における高温塩害特性に及ぼすＳ
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
ｉ、Ｃｒ、Ａｌの影響を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項１】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％以下、 Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０
％以下、 Ｎｉ：２．０％以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％
以下、 Ｎ ：０．０１％以下を含有し、 さらに、ＮｂおよびＴａのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（１）を満たす範囲で含有し、残部が鉄および不可避的
不純物からなる高温塩害特性、加工性、高温強度に優れ
たＣｒ含有鋼。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１） - 【請求項２】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％以下、 Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０
％以下、 Ｎｉ：２．０％以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％
以下、 Ｎ ：０．０１％以下を含有し、 さらに、ＮｂおよびＴａのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（１）を満たす範囲で含有し、 さらに、Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上を合計で０．０１％以上０．２％以下含有し、残部
が鉄および不可避的不純物からなる高温塩害特性、加工
性、高温強度に優れたＣｒ含有鋼。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１） - 【請求項３】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％以下、 Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０
％以下、 Ｎｉ：２．０％以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％
以下、 Ｎ ：０．０１％以下を含有し、 さらに、ＮｂおよびＴａのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（１）を満たす範囲で含有し、 さらに、ＭｏおよびＣｕのうちの１種または２種を合計
で０．０５％以上３．０％以下含有し、残部が鉄および
不可避的不純物からなる高温塩害特性、加工性、高温強
度に優れたＣｒ含有鋼。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１） - 【請求項４】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％以下、 Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０
％以下、 Ｎｉ：２．０％以下 Ａｌ：０．７％以上６．０％
以下、 Ｎ ：０．０１％以下を含有し、 さらに、ＮｂおよびＴａのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（１）を満たす範囲で含有し、 さらに、Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上を合計で０．０１％以上０．２％以下含有し、 さらに、ＭｏおよびＣｕのうちの１種または２種を合計
で０．０５％以上３．０％以下含有し、残部が鉄および
不可避的不純物からなる高温塩害特性、加工性、高温強
度に優れたＣｒ含有鋼。 Ｎｂ％／９３＋Ｔａ％／１８１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（１） - 【請求項５】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％
以下、 Ｖ ：０．０５％以上１．０％以下、 Ｍｎ：２．０％
以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０％以下、 Ｎｉ：２．０％
以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％以下、 Ｎ ：０．０１
％以下を含有し、 さらに、ＴｉおよびＺｒのうちの１種はたは２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（２）を満たす範囲で含有し、残部は実質的にＦｅと不
可避的不純物よりなる高温塩害特性、溶接部加工性、製
造性に優れたＣｒ含有鋼。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％／１２＋Ｎ％／１４ …（２） - 【請求項６】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％
以下、 Ｖ ：０．０５％以上１．０％以下、 Ｍｎ：２．０％
以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０％以下、 Ｎｉ：２．０％
以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％以下、 Ｎ ：０．０１
％以下を含有し、 さらに、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（２）を満たす範囲で含有し、 さらに、Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上を合計で０．０１％以上０．２％以下含有し、残部
は実質的にＦｅと不可避的不純物よりなる高温塩害特
性、溶接部加工性、製造性に優れたＣｒ含有鋼。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％１２＋Ｎ％／１４ …（２） - 【請求項７】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％
以下、 Ｖ ：０．０５％以上１．０％以下、 Ｍｎ：２．０％
以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０％以下、 Ｎｉ：２．０％
以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％以下、 Ｎ ：０．０１
％以下を含有し、 さらに、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（２）を満たす範囲で含有し、 さらに、ＭｏおよびＣｕのうちの１種または２種を合計
で０．０５％以上３．０％以下含有し、残部は実質的に
Ｆｅと不可避的不純物よりなる高温塩害特性、溶接部加
工性、製造性に優れたＣｒ含有鋼。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％１２＋Ｎ％／１４ …（２） - 【請求項８】重量％にて、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｓｉ：０．６％
以下、 Ｖ ：０．０５％以上１．０％以下、 Ｍｎ：２．０％
以下、 Ｃｒ：２．０％以上１１．０％以下、 Ｎｉ：２．０％
以下、 Ａｌ：０．７％以上６．０％以下、 Ｎ ：０．０１
％以下を含有し、 さらに、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種をそれ
ぞれ０．０１％以上１．０％以下の範囲でかつ下式
（２）を満たす範囲で含有し、 さらに、ＭｏおよびＣｕのうちの１種または２種を合計
で０．０５％以上３．０％以下含有し、 さらに、Ｃａおよび希土類元素のうちの１種または２種
以上を合計で０．０１％以上０．２％以下を含有し、残
部は実質的にＦｅと不可避的不純物よりなる高温塩害特
性、溶接部加工性、製造性に優れたＣｒ含有鋼。 Ｔｉ％／４８＋Ｚｒ％／９１≧Ｃ％１２＋Ｎ％／１４ …（２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29494893A JP3310422B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 高温塩害特性などに優れたＣｒ含有鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29494893A JP3310422B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 高温塩害特性などに優れたＣｒ含有鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07145447A true JPH07145447A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3310422B2 JP3310422B2 (ja) | 2002-08-05 |
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ID=17814362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29494893A Expired - Fee Related JP3310422B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 高温塩害特性などに優れたＣｒ含有鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310422B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP29494893A patent/JP3310422B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP3310422B2 (ja) | 2002-08-05 |
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