JPH08269642A - 内燃機関の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼 - Google Patents
内燃機関の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼Info
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- JPH08269642A JPH08269642A JP7167873A JP16787395A JPH08269642A JP H08269642 A JPH08269642 A JP H08269642A JP 7167873 A JP7167873 A JP 7167873A JP 16787395 A JP16787395 A JP 16787395A JP H08269642 A JPH08269642 A JP H08269642A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性に優れ，且つ耐高温塩腐食特性および
粒界腐食感受性も合せて改善した内燃機関の排ガス浄化
システム用オーステナイト系耐熱鋼を得る。 【構成】 Ｃ：０.０６％以下，Ｓｉ：４％を越え１０
％以下，Ｍｎ：２.０％以下，Ｎｉ：１２〜２０％，Ｃ
ｒ：１６％を越え２３％以下を含有し，必要に応じ，Ｎ
ｂとＴｉの１種または２種を０.１〜１.０％を含有し，
かつＮｂ／（Ｃ＋Ｎ）≧８，Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧４また
は（Ｔｉ＋０.５Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧４を満足し，さ
らに，希土類元素もしくはＹの１種または２種以上を０
.００１〜０.１％を含有し，残部がＦｅおよび製鋼上の
不可避的不純物よりなる排ガス浄化システム用オーステ
ナイト系耐熱鋼。
粒界腐食感受性も合せて改善した内燃機関の排ガス浄化
システム用オーステナイト系耐熱鋼を得る。 【構成】 Ｃ：０.０６％以下，Ｓｉ：４％を越え１０
％以下，Ｍｎ：２.０％以下，Ｎｉ：１２〜２０％，Ｃ
ｒ：１６％を越え２３％以下を含有し，必要に応じ，Ｎ
ｂとＴｉの１種または２種を０.１〜１.０％を含有し，
かつＮｂ／（Ｃ＋Ｎ）≧８，Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧４また
は（Ｔｉ＋０.５Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧４を満足し，さ
らに，希土類元素もしくはＹの１種または２種以上を０
.００１〜０.１％を含有し，残部がＦｅおよび製鋼上の
不可避的不純物よりなる排ガス浄化システム用オーステ
ナイト系耐熱鋼。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排ガス浄化シ
ステム用オーステナイト系耐熱鋼に関する。
ステム用オーステナイト系耐熱鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気ガス浄化システムなどの厳
しい腐食環境下で使用される耐熱鋼に要求される特性と
しては高温強度特性，耐高温酸化特性，酸化スケールの
剥離抵抗などの一般的耐熱性に加えて，燃焼雰囲気での
高温ガス腐食あるいはＰｂＯ，Ｖ2Ｏ5などの各種酸化
物，ＰｂＣｌ2，ＮａＣｌ，ＭｇＣｌ2，ＫＣｌなどの塩
化物などを含む雰囲気での耐高温塩腐食および高温での
溶融塩腐食抵抗がある。さらに，例えば，冷却時には凝
縮水による湿食の問題もある。このような厳しい環境の
下では耐熱性表面処理鋼板ではもたず，耐熱用ステンレ
ス鋼が用いられ，このうち，耐熱性以外に加工性および
溶接性が要求される用途ではオーステナイト系ステンレ
ス鋼が選択される。
しい腐食環境下で使用される耐熱鋼に要求される特性と
しては高温強度特性，耐高温酸化特性，酸化スケールの
剥離抵抗などの一般的耐熱性に加えて，燃焼雰囲気での
高温ガス腐食あるいはＰｂＯ，Ｖ2Ｏ5などの各種酸化
物，ＰｂＣｌ2，ＮａＣｌ，ＭｇＣｌ2，ＫＣｌなどの塩
化物などを含む雰囲気での耐高温塩腐食および高温での
溶融塩腐食抵抗がある。さらに，例えば，冷却時には凝
縮水による湿食の問題もある。このような厳しい環境の
下では耐熱性表面処理鋼板ではもたず，耐熱用ステンレ
ス鋼が用いられ，このうち，耐熱性以外に加工性および
溶接性が要求される用途ではオーステナイト系ステンレ
ス鋼が選択される。
【０００３】ＳＵＳ３０４で代表されるオーステナイト
系耐熱鋼は，大気中で繰り返し加熱・冷却を受けるとフ
ェライト系耐熱鋼に比べスケールが剥離するという問題
があり，これはオーステナイト系耐熱鋼の熱膨張が大き
く加熱・冷却を受けると素地とスケールとの熱膨張差に
よってスケールに亀裂を生じ剥離するもので，これが大
きな欠点となっていた。これに対し，例えば特公昭５６
−２５５０７号公報に開示されているように，高Ｓｉ含
有のオーステナイト系ステンレス鋼が種々開発され，従
来のＳＵＳ３０４に比べスケールの剥離抵抗の著しい改
善がなされ，ＳＵＳ３１０Ｓに匹敵するか，それ以上の
特性を示すようになった。しかしながら，最近になって
これらの鋼でもなお腐食が生じる問題が発生した。
系耐熱鋼は，大気中で繰り返し加熱・冷却を受けるとフ
ェライト系耐熱鋼に比べスケールが剥離するという問題
があり，これはオーステナイト系耐熱鋼の熱膨張が大き
く加熱・冷却を受けると素地とスケールとの熱膨張差に
よってスケールに亀裂を生じ剥離するもので，これが大
きな欠点となっていた。これに対し，例えば特公昭５６
−２５５０７号公報に開示されているように，高Ｓｉ含
有のオーステナイト系ステンレス鋼が種々開発され，従
来のＳＵＳ３０４に比べスケールの剥離抵抗の著しい改
善がなされ，ＳＵＳ３１０Ｓに匹敵するか，それ以上の
特性を示すようになった。しかしながら，最近になって
これらの鋼でもなお腐食が生じる問題が発生した。
【０００４】すなわち，内燃機関の排ガス管などで使用
されている部材の一部に著しい高温腐食を生じている例
がみつかり問題となっている。これらの腐食事例を調査
した結果，共通した現象として粒界腐食型の加速酸化が
発生しており，高温で塩の付着した状態あるいは溶融塩
状態での腐食であり，特に塩化物を含む塩による高温腐
食が著しいことがわかった。この高温塩腐食に対しては
既存の耐熱用ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４，ＳＵＳ
３０２Ｂ，ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１，ＳＵＳ３２１，および
ＳＵＳ３１０Ｓなどいずれも十分ではなく新たな材料開
発が望まれている。以下には溶融塩も含めて単に高温塩
腐食とよぶ。
されている部材の一部に著しい高温腐食を生じている例
がみつかり問題となっている。これらの腐食事例を調査
した結果，共通した現象として粒界腐食型の加速酸化が
発生しており，高温で塩の付着した状態あるいは溶融塩
状態での腐食であり，特に塩化物を含む塩による高温腐
食が著しいことがわかった。この高温塩腐食に対しては
既存の耐熱用ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４，ＳＵＳ
３０２Ｂ，ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１，ＳＵＳ３２１，および
ＳＵＳ３１０Ｓなどいずれも十分ではなく新たな材料開
発が望まれている。以下には溶融塩も含めて単に高温塩
腐食とよぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，前記のよう
な実状に鑑み，耐熱性に優れ，特に耐高温塩腐食特性に
優れ，かつ粒界腐食感受性も合せて改善した内燃機関の
排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼を提供す
ることを課題とする。
な実状に鑑み，耐熱性に優れ，特に耐高温塩腐食特性に
優れ，かつ粒界腐食感受性も合せて改善した内燃機関の
排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼を提供す
ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは，前述の問
題点を改善すべく研究を行った結果，基本組成がＣ≦０
.０６％，Ｓｉ：４.０越え〜１０％，Ｍｎ≦２.０％，
Ｎｉ：１２〜２０％，Ｃｒ：１６越え〜２３％を含有す
ることを特徴とし，さらに必要に応じて（Ｃ＋Ｎ）％に
応じて適量のＴｉあるいはＮｂを添加すること，または
微量の希土類元素もしくはＹが添加することで上記の目
的の材料が得られることがわかった。すなわち，本発明
の主題である耐高温塩腐食特性の改善に対しては，Ｓｉ
量を従来の範囲から大きく高Ｓｉ側に移行させ，さらに
必要に応じてＳｉとの複合で希土類元素もしくはＹを添
加することによって高温塩腐食環境下での保護皮膜を補
強し，かつ適量のＮｂおよび／あるいはＴｉの添加によ
って使用時の鋭敏化を防止し，粒界浸食型の高温塩腐食
と休止時の湿食による粒界腐食をともに改善するもので
ある。
題点を改善すべく研究を行った結果，基本組成がＣ≦０
.０６％，Ｓｉ：４.０越え〜１０％，Ｍｎ≦２.０％，
Ｎｉ：１２〜２０％，Ｃｒ：１６越え〜２３％を含有す
ることを特徴とし，さらに必要に応じて（Ｃ＋Ｎ）％に
応じて適量のＴｉあるいはＮｂを添加すること，または
微量の希土類元素もしくはＹが添加することで上記の目
的の材料が得られることがわかった。すなわち，本発明
の主題である耐高温塩腐食特性の改善に対しては，Ｓｉ
量を従来の範囲から大きく高Ｓｉ側に移行させ，さらに
必要に応じてＳｉとの複合で希土類元素もしくはＹを添
加することによって高温塩腐食環境下での保護皮膜を補
強し，かつ適量のＮｂおよび／あるいはＴｉの添加によ
って使用時の鋭敏化を防止し，粒界浸食型の高温塩腐食
と休止時の湿食による粒界腐食をともに改善するもので
ある。
【０００７】すなわち，本発明によれば，重量％で，
Ｃ：０.０６％以下Ｓｉ：４％を越え１０％以下，Ｍ
ｎ：２.０％以下 Ｎｉ：１２〜２０％ Ｃｒ：１６％を越え２３％以下を含有し，必要に応じ，
ＮｂとＴｉの１種または２種を０.１〜１.０％を含有
し，かつ，Ｎｂ／（Ｃ＋Ｎ）≧８，Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧
４または（Ｔｉ＋０.５Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧４を満足
し，さらに，希土類元素もしくはＹの１種または２種以
上を０.００１〜０.０５％を含有し，残部がＦｅおよび
製鋼上の不可避的不純物よりなる排ガス浄化システム用
オーステナイト系耐熱鋼を提供するものである。
Ｃ：０.０６％以下Ｓｉ：４％を越え１０％以下，Ｍ
ｎ：２.０％以下 Ｎｉ：１２〜２０％ Ｃｒ：１６％を越え２３％以下を含有し，必要に応じ，
ＮｂとＴｉの１種または２種を０.１〜１.０％を含有
し，かつ，Ｎｂ／（Ｃ＋Ｎ）≧８，Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧
４または（Ｔｉ＋０.５Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧４を満足
し，さらに，希土類元素もしくはＹの１種または２種以
上を０.００１〜０.０５％を含有し，残部がＦｅおよび
製鋼上の不可避的不純物よりなる排ガス浄化システム用
オーステナイト系耐熱鋼を提供するものである。
【０００８】
【作用】以下には本発明を具体的に説明する。本発明の
合金組成ならびに各添加元素の添加目的ならびに組成範
囲の限定理由を述べる。
合金組成ならびに各添加元素の添加目的ならびに組成範
囲の限定理由を述べる。
【０００９】Ｃ：強力なオーステナイト形成元素であ
り，高温強度を得るためには必要な元素であるが，Ｃは
高温でＣｒ元素と結合し，粒界にＣｒ23Ｃ6として析出
し，粒界近傍にＣｒ欠乏層を形成するので高温塩腐食の
進行を助長するとともに，エンジン休止時に凝縮水によ
る粒界腐食が生じるので低い方が好ましく，このために
上限を０.０６％とした。
り，高温強度を得るためには必要な元素であるが，Ｃは
高温でＣｒ元素と結合し，粒界にＣｒ23Ｃ6として析出
し，粒界近傍にＣｒ欠乏層を形成するので高温塩腐食の
進行を助長するとともに，エンジン休止時に凝縮水によ
る粒界腐食が生じるので低い方が好ましく，このために
上限を０.０６％とした。
【００１０】Ｓｉ：耐酸化性および耐高温塩腐食性を改
善する上で最も重要な元素で４％以下，場合によっては
５％以下では耐高温塩腐食性に十分な効果が得られず，
一方１０％以上では高温で多量のσ相を析出し，靱性が
劣化する。また，δフェライトが増し熱間加工性が問題
となり，さらに，硬さが増す為，加工性が低下するので
上限を１０％とした。
善する上で最も重要な元素で４％以下，場合によっては
５％以下では耐高温塩腐食性に十分な効果が得られず，
一方１０％以上では高温で多量のσ相を析出し，靱性が
劣化する。また，δフェライトが増し熱間加工性が問題
となり，さらに，硬さが増す為，加工性が低下するので
上限を１０％とした。
【００１１】Ｍｎ：熱間加工性改善に有効であるが耐酸
化性を低下させるので上限を２.０％とする。
化性を低下させるので上限を２.０％とする。
【００１２】Ｎｉ：オーステナイト系ステンレス鋼の基
本的合金元素であり，また合金元素として耐酸化性，耐
高温塩腐食特性の改善に有効である。本発明では耐高温
湿塩腐食の点から高Ｓｉを含有するため，熱間加工性を
阻害するδフェライトを生成しやすいので，成分バラン
スを考慮してＮｉの下限を１２％とした。一方，多量の
Ｎｉは製品原価を上げるため好ましくないので上限を２
０％とした。
本的合金元素であり，また合金元素として耐酸化性，耐
高温塩腐食特性の改善に有効である。本発明では耐高温
湿塩腐食の点から高Ｓｉを含有するため，熱間加工性を
阻害するδフェライトを生成しやすいので，成分バラン
スを考慮してＮｉの下限を１２％とした。一方，多量の
Ｎｉは製品原価を上げるため好ましくないので上限を２
０％とした。
【００１３】Ｃｒ：ステンレス鋼の耐食性および耐酸化
性を維持するために最も基本的な元素であり，本発明の
対象とする用途では１６％以下では十分な効果が得られ
ない。一方，２３％を越えて添加すると，Ｓｉ含有量と
の関係からδフェライトを多量に生成するので上限を２
３％とした。
性を維持するために最も基本的な元素であり，本発明の
対象とする用途では１６％以下では十分な効果が得られ
ない。一方，２３％を越えて添加すると，Ｓｉ含有量と
の関係からδフェライトを多量に生成するので上限を２
３％とした。
【００１４】Ｎｂ：本発明鋼では粒界浸食型の高温塩腐
食およびエンジン休止時の凝縮水による湿食を防止する
ためにＣを０.０６％以下に抑えているが，これでも不
十分な場合にはＮｂを添加して粒界へのＣｒの炭窒化物
の析出を防止する。このＮｂはＣ，Ｎと結合して微細な
Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）を形成し，耐食性のみならず高温強度，
とりわけクリープ強度の改善に大きな効果を有する。Ｃ
ｒ炭，窒化物の析出を防止するには重量比でＮｂ／（Ｃ
＋Ｎ）≧８のＮｂが必要であるが，さらに高温強度を向
上させる目的からも０.１％以上のＮｂ添加が必要であ
る。一方，１.０％を越えるのＮｂ添加はδフェライト
量を増加させるので熱間加工性を害し，またδ相の析出
を加速するので靱性が低下する。
食およびエンジン休止時の凝縮水による湿食を防止する
ためにＣを０.０６％以下に抑えているが，これでも不
十分な場合にはＮｂを添加して粒界へのＣｒの炭窒化物
の析出を防止する。このＮｂはＣ，Ｎと結合して微細な
Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）を形成し，耐食性のみならず高温強度，
とりわけクリープ強度の改善に大きな効果を有する。Ｃ
ｒ炭，窒化物の析出を防止するには重量比でＮｂ／（Ｃ
＋Ｎ）≧８のＮｂが必要であるが，さらに高温強度を向
上させる目的からも０.１％以上のＮｂ添加が必要であ
る。一方，１.０％を越えるのＮｂ添加はδフェライト
量を増加させるので熱間加工性を害し，またδ相の析出
を加速するので靱性が低下する。
【００１５】Ｔｉ：Ｎｂと同一の目的からＴｉの添加も
有効である。ＴｉはＣ，Ｎと結合してＴｉ（Ｃ，Ｎ）を
形成して，耐食性のみならずクリープ強度の改善に大き
な効果を有する。Ｃｒ炭，窒化物の析出を防止するには
重量比でＴｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧４のＴｉが必要であるが，
さらに高温強度を向上させる目的からも０.１％以上の
Ｔｉ添加が必要である。一方，１.０％を越えるＴｉ添
加はδフェライト量を増加させるので熱間加工性を害
し，またσ相の析出を加速するので靱性が劣化する。Ｔ
ｉはまた加工性の改善にも効果がある。
有効である。ＴｉはＣ，Ｎと結合してＴｉ（Ｃ，Ｎ）を
形成して，耐食性のみならずクリープ強度の改善に大き
な効果を有する。Ｃｒ炭，窒化物の析出を防止するには
重量比でＴｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧４のＴｉが必要であるが，
さらに高温強度を向上させる目的からも０.１％以上の
Ｔｉ添加が必要である。一方，１.０％を越えるＴｉ添
加はδフェライト量を増加させるので熱間加工性を害
し，またσ相の析出を加速するので靱性が劣化する。Ｔ
ｉはまた加工性の改善にも効果がある。
【００１６】なお，ＮｂとＴｉはいずれか一方を含むだ
けでもよいが，複合で添加する場合には（Ｔｉ＋０.５
Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧４を満足すればＣｒ炭，窒化物の
析出防止に有効である。
けでもよいが，複合で添加する場合には（Ｔｉ＋０.５
Ｎｂ）／（Ｃ＋Ｎ）≧４を満足すればＣｒ炭，窒化物の
析出防止に有効である。
【００１７】希土類元素およびＹ：耐高温塩腐食に対す
る耐性は基本的にはＣｒとＳｉによって維持される。し
かしながら，これは高温での連続使用時では十分な保護
性を有するものの，断続的な加熱・冷却がある時にはス
ケール剥離などの為にしばしば腐食の進行を生じ，この
ために断続加熱・冷却ではスケールの剥離抵抗を高める
必要がある。このような問題に対しては耐高温塩腐食を
改善するために高Ｓｉとしたが，さらに，希土類元素も
しくはＹの添加がより有効であることがわかった。すな
わち，希土類元素およびＹは高温塩腐食環境下での加熱
・冷却時のスケール剥離抵抗の改善に有効であり，この
ためには，希土類およびＹは少なくとも０.００１％を
要し，０.０５％を越えて含有しても，耐高温塩腐食が
改善されることはなく，かつ高価な元素であるため，０
.０５％を上限とする。
る耐性は基本的にはＣｒとＳｉによって維持される。し
かしながら，これは高温での連続使用時では十分な保護
性を有するものの，断続的な加熱・冷却がある時にはス
ケール剥離などの為にしばしば腐食の進行を生じ，この
ために断続加熱・冷却ではスケールの剥離抵抗を高める
必要がある。このような問題に対しては耐高温塩腐食を
改善するために高Ｓｉとしたが，さらに，希土類元素も
しくはＹの添加がより有効であることがわかった。すな
わち，希土類元素およびＹは高温塩腐食環境下での加熱
・冷却時のスケール剥離抵抗の改善に有効であり，この
ためには，希土類およびＹは少なくとも０.００１％を
要し，０.０５％を越えて含有しても，耐高温塩腐食が
改善されることはなく，かつ高価な元素であるため，０
.０５％を上限とする。
【００１８】
【実施例】つぎに，本発明鋼について実施例を挙げて説
明する。表１に各種試験に用いた鋼の化学成分を示す。
これらの鋼は本発明鋼，本発明に規定する範囲外の比較
鋼とＪＩＳ規格鋼である。これらの鋼は真空溶解炉で溶
製され，鍛造によって直径２５mm（２５mmφ）の丸棒お
よび厚さ４０mm（４０mmｔ）の板とした。各丸棒は１０
５０〜１１５０℃の範囲で溶体化熱処理後ＪＩＳＧ０５
６７およびＺ２２７２に規定される高温引張およびクリ
ープ破断試験片に加工した。鍛造板は抽出温度１２００
℃で熱延し，４mmｔとし，以降，通常の冷延・焼鈍によ
って１.５mmｔの板を作製し，各種試験に供した。
明する。表１に各種試験に用いた鋼の化学成分を示す。
これらの鋼は本発明鋼，本発明に規定する範囲外の比較
鋼とＪＩＳ規格鋼である。これらの鋼は真空溶解炉で溶
製され，鍛造によって直径２５mm（２５mmφ）の丸棒お
よび厚さ４０mm（４０mmｔ）の板とした。各丸棒は１０
５０〜１１５０℃の範囲で溶体化熱処理後ＪＩＳＧ０５
６７およびＺ２２７２に規定される高温引張およびクリ
ープ破断試験片に加工した。鍛造板は抽出温度１２００
℃で熱延し，４mmｔとし，以降，通常の冷延・焼鈍によ
って１.５mmｔの板を作製し，各種試験に供した。
【００１９】
【表１】
【００２０】以下に，実験結果を詳細に説明する。図１
はＮａＣｌの塗布試験による耐高温塩腐食特性に及ぼす
Ｓｉの影響を７００℃×２０時間の条件で示す。塗布試
験は学振法に準じて行った。即ち，アセトンにＮａＣｌ
を懸濁し，これを試験片に２０mg／cm2の割合で均一に
塗布し，所定の炉温に保持された電気炉中に装入した。
はＮａＣｌの塗布試験による耐高温塩腐食特性に及ぼす
Ｓｉの影響を７００℃×２０時間の条件で示す。塗布試
験は学振法に準じて行った。即ち，アセトンにＮａＣｌ
を懸濁し，これを試験片に２０mg／cm2の割合で均一に
塗布し，所定の炉温に保持された電気炉中に装入した。
【００２１】この図から，Ｓｉを４％より多く添加する
と腐食減量は著しく低減しており，耐高温塩腐食特性と
して十分な特性を得るには４％を越えるＳｉ添加が必要
であることがわかる。一般に，オーステナイト系ステン
レス鋼の優れた耐熱性はその表面に形成されるＣｒ2Ｏ3
の保護性皮膜によるが，この皮膜は大気酸化に対しては
きわめて強固であるが，本発明の対象としている高温塩
腐食環境下では保護性が劣り，加速的に腐食が進行す
る。これに対し，Ｓｉを４％より多く添加することで，
高温塩腐食に強い保護性の皮膜が形成されたものと考え
られる。
と腐食減量は著しく低減しており，耐高温塩腐食特性と
して十分な特性を得るには４％を越えるＳｉ添加が必要
であることがわかる。一般に，オーステナイト系ステン
レス鋼の優れた耐熱性はその表面に形成されるＣｒ2Ｏ3
の保護性皮膜によるが，この皮膜は大気酸化に対しては
きわめて強固であるが，本発明の対象としている高温塩
腐食環境下では保護性が劣り，加速的に腐食が進行す
る。これに対し，Ｓｉを４％より多く添加することで，
高温塩腐食に強い保護性の皮膜が形成されたものと考え
られる。
【００２２】図２は前記と同様の塗布法（２０時間）に
よって高温塩腐食の温度依存性を調べたものである。６
００〜８００℃の温度範囲において本発明鋼は腐食減量
が低いことがわかる。
よって高温塩腐食の温度依存性を調べたものである。６
００〜８００℃の温度範囲において本発明鋼は腐食減量
が低いことがわかる。
【００２３】図３は飽和ＮａＣｌ溶液を用いて繰り返し
加熱−浸漬試験を行ったもので，５分間浸漬，１２０分
間６５０℃に加熱，５分間空冷のサイクルを４０回繰り
返した場合の重量減少をみたものである。この図より，
市販のＪＩＳ規格鋼種では高温塩腐食の抵抗が本発明鋼
に比べ著しく低いことがわかる。
加熱−浸漬試験を行ったもので，５分間浸漬，１２０分
間６５０℃に加熱，５分間空冷のサイクルを４０回繰り
返した場合の重量減少をみたものである。この図より，
市販のＪＩＳ規格鋼種では高温塩腐食の抵抗が本発明鋼
に比べ著しく低いことがわかる。
【００２４】表２に６００〜８００℃における高温短時
間引張特性を示す。表２から本発明鋼は優れた高温強度
特性を有することがわかる。
間引張特性を示す。表２から本発明鋼は優れた高温強度
特性を有することがわかる。
【００２５】表３に，７００℃で，応力１６，１２，１
０Kg／mm2の条件でクリープ破断試験を行った結果を示
す。表３から本発明鋼はクリープ破断強度も高いことが
わかる。本発明の鋼の中で，Ｓｉ単独添加の鋼は高温短
時間引張強さは高いがクリープ破断強度はそれ程高くは
ない。しかし，高ＳｉでさらにＮｂ，Ｔｉを添加した鋼
は長時間強度が著しく改善されている。
０Kg／mm2の条件でクリープ破断試験を行った結果を示
す。表３から本発明鋼はクリープ破断強度も高いことが
わかる。本発明の鋼の中で，Ｓｉ単独添加の鋼は高温短
時間引張強さは高いがクリープ破断強度はそれ程高くは
ない。しかし，高ＳｉでさらにＮｂ，Ｔｉを添加した鋼
は長時間強度が著しく改善されている。
【００２６】表４に，６５０℃で２時間の鋭敏化熱処理
後，ＪＩＳ Ｇ０５７５に準じて硫酸・硫酸銅腐食試験
を行い粒界腐食感受性を調査した。表４より本発明鋼は
比較鋼に比べ粒界腐食感受性はきわめて低いことがわか
る。
後，ＪＩＳ Ｇ０５７５に準じて硫酸・硫酸銅腐食試験
を行い粒界腐食感受性を調査した。表４より本発明鋼は
比較鋼に比べ粒界腐食感受性はきわめて低いことがわか
る。
【００２７】表５に室温における機械的性質および硬さ
を示す。表５よりＴｉあるいはＮｂの添加によって伸び
の向上が認められ，特にＴｉは軟質化に有効であり，ま
たＣｕの複合添加によって軟質化と同時に伸びも向上す
る。
を示す。表５よりＴｉあるいはＮｂの添加によって伸び
の向上が認められ，特にＴｉは軟質化に有効であり，ま
たＣｕの複合添加によって軟質化と同時に伸びも向上す
る。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】
【発明の効果】以上の実施例が示すように，従来，高温
塩腐食あるいは溶融塩腐食環境下では既存のオーステナ
イト系ステンレス鋼では十分実用に耐えうる鋼がなく，
そのために内燃機関の排ガス浄化システム用途において
は材料温度の低減あるいは部材の早期交換によって対応
せざるを得なかったが，本発明鋼はステンレス系耐熱鋼
として十分な耐熱性を有しかつ，製造性および加工性に
も優れていることにより，本発明鋼は時代の要請に答え
るものとして技術的，社会的，経済的に大きな効果を示
すものと思われる。
塩腐食あるいは溶融塩腐食環境下では既存のオーステナ
イト系ステンレス鋼では十分実用に耐えうる鋼がなく，
そのために内燃機関の排ガス浄化システム用途において
は材料温度の低減あるいは部材の早期交換によって対応
せざるを得なかったが，本発明鋼はステンレス系耐熱鋼
として十分な耐熱性を有しかつ，製造性および加工性に
も優れていることにより，本発明鋼は時代の要請に答え
るものとして技術的，社会的，経済的に大きな効果を示
すものと思われる。
【図１】図１は塗布法によるＮａＣｌ高温塩腐食特性を
７００℃×２０時間でみたもので，腐食減量に及ぼすＳ
ｉ添加の影響を示す。
７００℃×２０時間でみたもので，腐食減量に及ぼすＳ
ｉ添加の影響を示す。
【図２】図２は塗布法によるＮａＣｌ高温塩腐食特性を
６００℃〜８００℃×２０時間でみたもので，腐食減量
と試験温度の関係を本発明鋼と比較鋼およびＪＩＳ規格
鋼について示す。
６００℃〜８００℃×２０時間でみたもので，腐食減量
と試験温度の関係を本発明鋼と比較鋼およびＪＩＳ規格
鋼について示す。
【図３】図３は飽和ＮａＣｌ溶液（２０℃）を用いて，
５分間浸漬，１２０分間６５０℃に加熱，５分間空冷の
サイクルを４０回繰り返した場合の重量減少を示す。
５分間浸漬，１２０分間６５０℃に加熱，５分間空冷の
サイクルを４０回繰り返した場合の重量減少を示す。
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 表５に室温における機械的性質および硬
さを示す。表５よりＴｉあるいはＮｂの添加によって伸
びの向上が認められ、特にＴｉは軟質化に有効である。
さを示す。表５よりＴｉあるいはＮｂの添加によって伸
びの向上が認められ、特にＴｉは軟質化に有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 32/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＧ (72)発明者 清水 勇 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社鉄鋼研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.06％以下、Ｓi：４％
を越え10％以下、Ｍn：2.0 ％以下、Ｎi：12〜20％、Ｃ
r：16％を越え23％以下、を含有し，残部がＦeおよび製
鋼上の不可避的不純物よりなる内燃機関の排ガス浄化シ
ステム用オーステナイト系耐熱鋼。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：0.06％以下、Ｓi：４％
を越え10％以下、Ｍn：2.0 ％以下、Ｎi：12〜20％、Ｃ
r：16％を越え23％以下、ＮbまたはＴiの１種または２
種を 0.1〜1.0％含有し、かつ、Nb／(C+N)≧８、Ti／(C
+N)≧４または (Ti＋0.5Nb)／(C+N)≧４を満足し、 残部がＦeおよび製鋼上の不可避的不純物よりなる内燃
機関の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃ：0.06％以下、Ｓi：４％
を越え10％以下、Ｍn：2.0 ％以下、Ｎi：12〜20％、Ｃ
r：16％を越え23％以下、希土類元素およびＹの１種ま
たは２種以上を合計で 0.001〜0.05％、を含有し，残部
がＦeおよび製鋼上の不可避的不純物よりなる内燃機関
の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167873A JPH08269642A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 内燃機関の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167873A JPH08269642A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 内燃機関の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269642A true JPH08269642A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=15857667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7167873A Pending JPH08269642A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 内燃機関の排ガス浄化システム用オーステナイト系耐熱鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08269642A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014522724A (ja) * | 2011-08-08 | 2014-09-08 | ユニヴェルシテット・ヤジェロンスキ | 酸化窒素の直接分解のための触媒、およびその触媒の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49135812A (ja) * | 1973-05-04 | 1974-12-27 | ||
| JPS5138216A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-30 | Nippon Steel Corp | Tainetsuko |
| JPS5456018A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic steel with superior oxidation resistance for high temperature use |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP7167873A patent/JPH08269642A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49135812A (ja) * | 1973-05-04 | 1974-12-27 | ||
| JPS5138216A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-30 | Nippon Steel Corp | Tainetsuko |
| JPS5456018A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic steel with superior oxidation resistance for high temperature use |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014522724A (ja) * | 2011-08-08 | 2014-09-08 | ユニヴェルシテット・ヤジェロンスキ | 酸化窒素の直接分解のための触媒、およびその触媒の製造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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