JPS60165363A - 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二相ステンレス鋼に関し、特に塩化物、炭酸ガ
ス等を含む腐食環境での応力腐食割れ、孔食などの腐食
に対する抵抗性を高め、かつ強度、延性などの機械的性
質を改善したものである。

耐食材料として、ＳＵＳ　３０４鋼などのオーステナイ
ト系ステンレス鋼、あるいは５ＵＳ３２９Ｊ１．５Ｃ５
１８Ａ、５Ｃ３Ｉ４Ａ、５ＦＳＡ（Ｓｔｅｅｌ　ｐｏｕ
ｎｄｅｒＳ′５ｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ）
　ＣＤ−４ＭＣｕなどのフェライトとオーステナイトの
２相組織を有するステンレス鋼等が使用されている。

５ＵＳ３０４鋼等のオーステナイト系ステンレス鋼は主
合金成分であるＣｒとＮｉ　によりすぐれた耐食性を示
すが、塩素イオン（Ｃｌ−）を含む環境では応力腐食割
れの生じ易いことが大きな欠点であり、孔食やすきま腐
食などの局部的腐食に対する抵抗性も非常に弱い。

一方、フェライト相とオーステナイト相の２相組織を有
するものは、一般耐食性にすぐれるほか、２相の特性が
相まって適度の強度と靭性を兼備し、かつ比較的良好な
溶接性を有することから、近年各種化学工業プラント、
海水機器材料等として広く使用されている。しかしなが
ら、これらの材料も、苛酷な腐食環境下、就中塩素イオ
ンの増加、炭酸ガスや硫化水素ガスの存在下では、耐孔
食性、耐すきま腐食性などが不足し、しばしば腐食損傷
を引起すことが知られており、また応力腐食割れや硫化
物腐食割れに対する抵抗性も十分でなく、早期に破壊に
到る例も少くない。例えば、石油・天然ガス油井におい
ては、エネルギー確保のため、より劣悪な環境での採掘
を余儀なくされており、ことに井戸の深度が深くなるに
つれ、塩素イオン、炭酸ガス、硫化水素ガス等の腐食因
子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、また油井を回復
するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入することも行
なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。従来の材料で
は、このような使用環境に耐え得ず、構造材料としての
安定性や十分な耐用命数は保証し難い。

本発明は上記に艦みてなされたものであり、高温・高圧
（例えば、ａｏｏ℃、６．０００　ｐｓｉ　）における
腐食環境、とくに塩化物、炭酸ガス、あるいは硫化水素
ガスを含む環境下で、耐孔食性、耐応力腐食割れ性、耐
硫化水素割れ性等にすぐれ、かつ高強度、高延性を有す
るフエライトーオーステナイト二相ステンレス鋼を提供
する。

本発明の二相ステンレス鋼は、Ｃ：００８％以下、Ｓｉ
　：　０．２〜２．０％、Ｍｎ　：　０．２〜２．０％
、Ｃｒ：１９．０％以上、２４．０％未満、Ｎｉ：３．
０〜８．０％、Ｍｏ　：　１．０〜５．０％、Ｃｕ　：
　０．５〜３．０％、ＣＯ：０，２〜４．０％、Ｎ：０
．０５〜０．３％、残部実質的にＦｅからなり（成分含
有量は重量％）、かつ金属組織におけるδ−フェライト
相は面積率で３０〜７０％を占める。

本発明鋼の成分限定理由は次のとおりである。

ｃ：ｏ、ｏｓ％・以下 Ｃはオーステナイト生成元素であり、かつ強度の向上に
著効を有するが、含有量が多すぎると、クロム炭化物が
析出し易くなり、炭化物近傍にＬけるＣｒ濃度が減少す
る結果、孔食、すきま腐食、粒界腐食等の局部腐食に対
する抵抗性が低下し、かつ耐応力腐食割れ性の劣化をみ
る。このため、０．０８％を上限とする。

Ｓｉ：０．２〜２．０％ Ｓｉ　は溶鋼の脱酸および鋳造性確保のため、少くとも
０．２％を必要とする。しかし、多量の含有は靭性を悪
くし、かつ溶接性をも損うので、２．０％を上限とする
。

Ｍｎ　：　０．２〜２．０％ Ｍｎは通常の脱酸・脱硫過程で、０．２％程度含有され
るもので、また鋼素地のオーステナイト相の安定化に有
効な元素である。このための含有量は２％までで十分で
あり、それをこえる必要はない。よって、０．２〜２．
０％とする。

Ｃｒ：１９．０％以上、２４．０％未満Ｃｒは耐食性、
特に耐粒界腐食性の改善に著効を有するとともに、耐応
力腐食割れ性の向上に寄与する。また、Ｃｒはフェライ
ト生成元素であり、２相組織におけるフェライト相の形
成により強度を高める。本発明鋼では後記Ｎｌ　量との
相関々係で、１９．０％以上のＣｒを含有しないと、所
要のフェライト量（面積率で３０％以上）を確保しがた
い。よって、耐食性とフェライト量の点から、Ｃｒ量の
下限を１９．０％とする。

一方、Ｃｒ量があまり多くなると、鋼の靭性の著しい低
下を生じ、かつ鋳造時に硬脆なσ相が生成する。更に、
Ｎｌ量との相関々係からフェライト量が７０％を越え、
２相組織に３けるオーステナイト相とのバランスを失し
、耐食性、就中孔食、すきま腐食に対する抵抗性を損う
。このため、Ｃｒ量は２４，０％未満とする。

Ｎｉ：３．Ｏ〜８．０％ Ｎｉ　はオーステナイト相を安定化する元素であり、鋼
の靭性の向上をもたらす。また、耐食性の点からも必要
な元素である。含有量が３．０％に満たないと、これら
の効果が不足する。前記Ｃｒ量との関係から、フエライ
）４ｇを７０％以下にするためにも３．０％以上の含有
を必要とする。

しかし、Ｎｉ　を多量に加えても、含有量の割に耐食性
、機械的性質の向上効果は少く経済的に不利であるばか
りか、二相組織におけるオーステナイト相が過剰になっ
て二相の量的バランスを失う。

従って、Ｎｌ量は８．０％を上限とする。なお、後記Ｃ
ＯもＮｉ　と同じくオーステナイト生成元素であるので
、ＣＯのオーステナイト生成の寄与を考慮してフェライ
ト量の下限（３０％）を確保するためにも、Ｎｉ量は８
．０％をこえないことを要する。

Ｍｏ　：　１．０〜５．０％ ＭＯはステンレス鋼の耐食性の改善に大きな効果を有す
る。ことに、孔食、すきま腐食抵抗性の改善に著効を奏
する。１．０％以上において、非酸化性酸に対する耐食
性、また塩化物を含む溶液中での孔食、粒界腐食および
応力腐食割れに対する抵抗性の顕著な向上をみる。しが
し、多量に加えると、耐食性の改善効果は飽和し、がっ
σ相の析出による鋳造時の脆化が著しくなるので、５．
０％を上限とする。

Ｃｕ　：　０．５〜８．０％ Ｃｕは低濃度の塩素イオンを含む環境中での耐食性、こ
とに耐応力腐食割れ性を高めるとともに、オーステナイ
ト相を固溶強化する。これらの効果を十分なものとする
ために、少くとも０．５％の含有を必要とするが、あま
り多くなると、金属間化合物の生成に伴い靭性の低下を
惹起するので、８．０％を上限とする。

Ｃｏ　：　０．２〜４．０％ ＣＯは本発明鋼を最も強く特徴づける元素である。ＣＯ
はＮ１　と同じく置換型オーステナイト生成元素である
が、Ｎｉの場合は、その添加により０．２％耐力の低下
傾向がみられるのに対し、ＣＯの添加は、それとは逆に
０．２％耐力の向上をもたらすことが判明した。前記の
ように厳しい腐食環境下で、これに耐える腐食抵抗とと
もに、高い機械的強度を備えた２相ステンレス鋼が強く
要望されているが、ＣＯを従来のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉベー
スのステンレス鋼に添加することによりこの要望を満た
す十分な機械的性質を保証することができる。

また、２相ステンレス鋼へのＣｏの添加により、塩素イ
オンを含む環境、例えば海水中での耐食性が著しく高め
られることが明らかになった。更に、Ｃｏは、基地に固
溶したま＼、析出物の凝集を抑制する作用が認められ、
従って、従来の２相ステンレス鋼の大きな問題点であっ
たσ相脆性、４７５℃脆性、とくに溶接部熱影響部での
これら析出物による脆性の緩和に大きく寄与する。なお
、ＣＯはＮｉ　と同じくオーステナイト生成元素である
から、本発明に規定するフェライトＲ（３０〜７０％）
を確保するためには、ＣＯの添加によるオーステナイト
相の増量を考慮してＮｉ量を低減することができる。

上記諸効果を発揮させるためのＣｏ含有量は少くとも０
．２％を必要とする。含有量の増加に従ってその効果は
増大するが、４．０％までの添加により機械的性質、耐
食性、ミクロ組織等の十分な改善効果が得られるので、
それをこえて添加する必要はない。ＣＯは高価な元素で
あり、それ以上の添加はコスト的に不利である。よって
、０．２〜４．０％とする。

Ｎ：０．０５〜０．３％ Ｎは通常有害な不純物元素として扱われるが、本発明で
は強度向上および耐食性改善を目的として上記範囲内で
添加される。

ＮはＣと同じく強力なオーステナイト生成元素であり、
かつ侵入型固溶元素であるため、鋼基地の結晶格子に強
い格子歪みをもたらし、強度向上に顕著に寄与する。

また、Ｎは２相組織において、Ｃｒ、　Ｎｉ、Ｍ。

等の主要元素のフェライト相並びにオーステナイト相へ
の分配率に影響を与え、ことに耐食性に寄与する元素Ｃ
ｒ、Ｍｏ　などをオーステナイト相へ高濃度で分配する
ことにより２相ステンレス鋼の耐食性を高める。すなわ
ち、通常２相ステンレス鋼に右いて、Ｃｒ、ＭｏＳ　Ｓ
ｉなどのフェライト生成元素はフェライト相に、またＣ
５Ｍｎ、Ｎｉなどのオーステナイト生成元素はオーステ
ナイト相にそれぞれ高濃度で分配されるが、上記のよう
にＮの存在によって耐食性に寄与するＣｒ、　Ｍｏ等の
フェライト生成元素がオーステナイト相へ高濃度に分配
されることにより、２相ステンレス鋼の耐食性、就中す
きま腐食や孔食などの局部腐食に対する抵抗性が高めら
れるわけである。

特に、本発明鋼のように、ＣｒおよびＭｏ濃度が高く、
そのフェライト相／オーステナイト相への分配率の差が
顕著な、言いかえると偏析の度合いの大きい合金系にお
いては、Ｎの添加はこれらの耐食性元素をより高濃度で
オーステナイト相に分配しようとする作用を有し、従っ
てそれによる耐食性、とくに局部腐食抵抗性の向上も顕
著にあられれる。

上記の効果を十分に発揮させるためにＮ量は少くとも０
０５％を必要とする。Ｎ量の増加に伴って効果も増すが
、０，３％をこえると窒化物として析出し、却って耐食
性を悪くする。Ｎは固溶状態にあってこそ前記の強度向
上および耐食性の改善に著効を奏するのである。従って
、Ｎ量は０．０５〜０，３％とする。

本発明鋼は、上記各成分元素を含有し、残部は不可避的
に混入する不純物元素を除き実質的にＦｅからなる。

次に、本発明鋼の組織について説明すると、本発明鋼は
、δ−フェライト量が面積率で３０〜７０％を占めるフ
ェライト−オーステナイト２相組織を有することを特徴
とする。第３図にその組織を示す。この２相の量的バラ
ンスによって、強度と靭性との調和のとれた機械的性質
が確保されるのであり、フェライト量が３０％に満たな
いと、強度が不足し、一方７０％をこえると、延性、靭
性の低下が著しくなる。

また、２相組織におけるフェライト量は耐食性とも密接
に関連する。すなわち、腐食環境、特に塩素イオンを含
む環境下での応力腐食割れに対する抵抗性は、フェライ
ト量３０％以上において顕著な向上をみる。逆に硫化水
素（Ｈ２Ｓ）を含む環境下では、フェライト量が７０％
を越えると、フェライト相の硫化物応力腐食割れに対す
る感受性が増大するとともに、フェライト相の選択的な
孔食、すきま腐食等を引起し易くなる。従って、耐食性
の面からもフェライト量は３０〜７０％に規定される。

この２相組織における量的バランスは各合金成分につい
ての前記規定の範囲内で成分組成を調整することにより
達成される。

なお、本発明鋼は鋳造後、常法に従い溶体化処理が施こ
される。その熱処理は、例えば温度１０００〜１２００
°Ｃに加熱保持したのち、急冷（例えば水冷）すること
により達成される。

実施例 第１表に示す成分組成およびフェライト量を有する供試
鋼について機械的性質測定、溶接試験および各種耐食試
験を行った。

調香２〜４．６．７．１４．１５は本発明例、調香１．
５および８〜１３は比較例である。比較例のうち、調香
１０．１１は各々ＪＩＳ　Ｇ３４５９ＳＵＳ８２９Ｊ１
および５ＵＳ３１６、調香１２はＪＩＳ　Ｇ５１２１　
５Ｃ８１４Ａ、また調香１３は５ＦＳＡ　ＣＤ−４ＭＣ
ｕである。

調香１〜９および１２〜１５は金型遠心鋳造管（外径１
３５＋＋＋ｍ、長さ６００ｍｍ）を供試材とし、調香１
０．１１は市販品を使用した。なお、各供試材はすべて
１１００℃で肉厚２５ｍｍ当り１時間保持したのち水冷
する熱処理を施した。

〔ＡＤＩ機械的性質 （１）第２表に常温引張性質、硬度およびシャルピー衝
撃試験による吸収エネルギーを示す。

本発明例の調香２〜４．６．７．１４および１５の機械
的性質ことに０．２％耐力は、比較例の調香１（Ｎ以外
の成分組成およびフェライト量は本発明規定の範囲内に
ある）のそれに比しすぐれている。その上昇の度合いは
、フェライト量をはＮ゛５０％の一定とした場合、約８
．３　Ｋｙ　７ｍｍ２／　０．１％Ｎに相当する比例的
関係にあることが認められる。この機械的性質の向上は
二相ステンレス鋼におけるＮ添加の顕著な効果を示すも
のである。

調香８．９はフェライト量が本発明の規定範囲（３０〜
７０％）から逸脱する例であり、フェライト量の不足す
る調香８（フェライト量２７％）は０．２％耐力が５２
．８　Ｋｇ／ｍｍ２と低く、一方フエライト量が過剰（
７３％）の調香９では衝撃吸収エネルギーが１２．７　
Ｋｇ・？７Ｚと本発明例のそれに劣っている。このこと
から二相ステンレス鋼におけるフェライト量も機械的性
質に影響する大きな因子であり、強度面からは３０％以
上であることを要し、靭性確保の点から７０％が上限と
される。また後記のようにフェライト量が多すぎると、
時効後の靭性の低下が著しくなるので、この点からも本
発明鋼におけるフェライト量の上限は７０％に定められ
る。

又本発明例の調香３．１４．１５を比較する事により、
Ｎｉを０．１８％前後で一定とし、フェライト量を５０
％前後で一定とした場合、Ｃｏの添加により０．２％耐
力の顕著な上昇が認められ、その上昇の度合は２Ｋｇ／
ｙｎｍＶ１％Ｃｏに相当する比例的な関係がある事が見
い出された。又引張強さも上昇する。しかしながらこれ
ら強度の向上に比べて、延性・靭性の低下は少ない。延
性・靭性の低下をおさえて、強度の向上を計れる点が２
相ステンレス鋼に於けるＣｏ添加の非常に優れた効果の
一つである。

また、本発明例と従来材の５ＵＳ３１６　（調香１１）
、ＳＣ５ｌ　４Ａ（調香１２）、ＣＤ−４ＭＣｕ（調香
１３）と比較すると、機械的性質９に０．２％耐力並び
に引張強さに於いてはるかにすぐれた強度を示している
。これは主としてフェライト量の制御、合金元素として
のＣｏ、　Ｎの添加による相乗効果である。

（２）熱時効後の靭性 第３表に、４７５℃での熱時効を受けた場合のシャルピ
ー衝撃試験（２ｍｍＶノツチ、０°Ｃ）による吸収エネ
ルギー（１（１・７７Ｌ）を示す。ます本発明例の調香
３は、従来の二相鋼である５ＵＳ３２９Ｊ１（鋼種１０
）に比し、４７５℃・１０００時間時効後の靭性の低下
が極めて少ない。すなわち本発明鋼では、従来の二相ス
テンレス鋼の最大の弱点である４７５°Ｃ脆性が著しく
改善されている。

又本発明例の調香３とＮ量が０．０２％と非常に低い比
較例の調香１とを対比すると、調香３の熱時効に対する
靭性はすぐれた結果を示している。従がって二相ステン
レス鋼に於ける熱時効に対する靭性の劣化に対してＮは
顕著な改善効果を有している。

調香１は上記の２０１°とく熱時効を受けた場合に靭性
の劣化を示すが、その劣化の程度は従来材である調香１
０に比較すると格段にすぐれており、本発明に於ける主
要な効果の１つであるＣＯの影響を如実に示している。

従がって本発明鋼である調香１５はこのＣＯとＮの添加
の相乗効果を受けて時効後の衝撃吸収エネルギーの劣化
の傾向が非常に少なく、１０００　ｈｒ時効後も表３に
認められるように１２．７Ｋｇ・ｍと非常に高い吸収エ
ネルギーを保持している。このように、Ｎ、ＣＯの添加
は従来の２相ステンレス鋼の弱点である４７５℃脆性を
改良する極めて有効な元素である事が見い出された。

なお、フェライト量が過剰の調香９（７３％）は靭性の
低下が著しい。フェライト相の存在は耐応力腐食割れ性
の点から有利であるが、靭性面からみると、構造材料等
としての安全性確保を考慮した上限値が定められるべき
であり、本発明鋼ではフェライト量は７０％が上限とさ
れる。

ＣＢ）　溶接性 本発明例の鋼部２．３．４．６．７．１４．１５につい
て、開先角度２０°、ルート厚さ１．６　ｍｍの開先形
状を準備し、初層および第２層目をＴｔＧ溶接、第３層
目から最終層までを被覆アーク溶接により突合せ溶接を
行い、溶接後非破壊検査および溶接部切断面の液体浸透
検査の結果、割れ等の欠陥は皆無で、溶接性が良好であ
り、配管材料として問題は全くないことが確認された。

〔ＣＤ　耐食性 ｆｌ）　試験１（孔食試験） ＡＳＴＭ　Ｇ４８　Ａ法に規定されている塩化第２鉄（
ＦｅＣ１３）溶液による孔食試験（ＴｏｔａｉＩｍｍｅ
ｒｓｉｏｎ　Ｆｅｒｒｉｃ　Ｃｈｌｏｒｉｄｅ　Ｔｅ５
ｔ）を行ない、第４表に示す結果を得た。本発明例（調
香２．３．４．６．７．１４．１５）は従来材である５
ＬｊＳ８２９Ｊ１（調香１０）、５ＵＳ３１６（調香１
１）、５Ｃ３Ｉ４Ａ（調香１２）及びＣＤ−４ＭＣｕ（
調香１３）に比し格段にすぐれた耐孔食性を示し、腐食
減量は全く認められない。

又Ｎの量が非常に低い調香１との比較から明らかなよう
に、Ｎの耐孔食性改善に対する寄与は顕著であり、本発
明に於けるＮ添加の意義を如実に示すものである。

更に、Ｎの量の少ない調香１、調香２と従来材である５
ＵＳ８２９Ｊ１（調香１０　）、５ＵＳ８１６（調香１
１）、５Ｃ８Ｉ４Ａ（調香１２）及びＣＤ　−４Ｍ　Ｃ
ｕ　（調香１８）との比較から明らかなように、Ｃｏ添
加の耐孔食性改善に対する寄与は顕著であることが見い
出された。

なお発明例４と比較例５の結果からＮ量は最大０．３％
で十分であり、これ以上加えても耐孔食性は向上しない
事が認められる。

（２）　試験２（隙間腐食試験） ＡＳＴＭ　Ｇ４８　Ｂ法に規定されている塩化第２鉄溶
液による隙間腐食試験（Ｆｅｒｒｌｃ　Ｃｈｌｏｒｉｄ
ｅＣｒｅｖｉｃｅ　Ｔｅ５ｔ）を行ない、第４表に示す
結果を得た。本発明鋼（調香２．３．４．６．７．１４
．１５）は、従来材である５ＵＳ３２９Ｊ１（調香１０
）、ＳＵＳ　３１６　（調香１１）及び５Ｏ８１４Ａ（
調香１２）、ＣＤ−４ＭＣｕ（調香１３）に比し、格段
にすぐれた耐隙間腐食性を示している。これは主として
合金成分としてのＣｏ、　Ｈに起因することは明らかで
ある。又、調香１との比較から明らかなように耐隙間腐
食特性の改善に対するＮの添加効果は顕著であり、これ
により腐食減量（法的１／〜１１５　に低減することが
認められる。

更に調香８．９の結果を見るとフェライト量も耐隙間腐
食特性に影響を与える因子であり、この点からも本発明
鋼のフェライト量の適当な範囲は３０〜７０％に規定さ
れることが認められる。

Ｎ量の少ない調香１、調香２と従来材である５ＵＳ３２
９Ｊ１（調香１０）、ＳＵＳ　３１６　（調香１１）、
５Ｃ５Ｉ４Ａ、（調香１２）及びＣＤ−４ＭＣｕ（調香
１３）と比較するとＣ○添加の耐孔食性改善に対する寄
与の顕著なことが明確に認められる。

又発明例４と比較例５の結果から、Ｎ量は最大０．３％
で十分であり、これ以上加えても耐隙間腐食性は向上し
ないことが認められる。

（３）耐応力腐食割れ性 沸騰４２％塩化マグネシウム（ＭｇＣ１２）溶液中での
定負荷法による応力腐食割れ試験結果を第１図に示す。

本発明例（調香３）は従来材である５ＵＳ３２９Ｊｌ（
調香１０）、５ＵＳ３１６（調香１１）、ＣＤ−４ＭＣ
ｕ（調香１３）に比し格段にすぐれた耐応力腐食割れ特
性を有することがわかる。例えば、３０ＫＦＩ／渭ｍ２
　の負荷応力に対して５ＵＳ３２９Ｊ１の破断時間は約
２時間であるのに対し、本発明例である調香３のそれは
約５０時間と大幅な向」二を示している。

本発明鋼におけるＮの添加効果は調香１と調香３とを比
較することにより明瞭となる。フェライト量かはゾ同一
のレベル（調香１．３のいづれも約５０％）の場合にＮ
を添加することにより耐応力腐食割れ性が向」―するこ
とがわかる。従って、本発明鋼はＣＩ−の存在する環境
下で耐応力腐食割れ性を要求される用途に好適である。

フェライト量の影響をみると、フェライト量が２７％と
低い調香８の耐応力腐食割れ性は、５ＵＳ３２９Ｊ１（
調香１０）のそれと同程度にすぎない。耐応力腐食割れ
性を確保するためのフェライト量は少くとも３０％であ
ることが必要である。

一方、フェライト量が７３％と高い調香９は本発明例の
調香３に勝る耐応力腐食割れ性を示すが、その反面前記
のように靭性および時効後の延性に劣るので、フェライ
ト量の上限は７０％に規定される。

次に調香１の結果を見るとＣｏの耐応力腐食割れに対す
る効果が明瞭に認められる。すなわち調香１はＮ量が０
．０３％と非常に低いが調香１０（ＳＵＳ３２９Ｊ１）
、調香１　Ｂ　（ＣＤ−４ＭＣｕ　）に比較するとより
応力腐食割れに対して抵抗力を示している。これは構成
元素から見ると明らかにＣｏの効果であり、本発明に於
けるＣ○添加の意義を如実に示すものである。

従がって、調香３、調香１５がすぐれた耐応力腐食割れ
特性を示すことは明らかに本発明の主要な特徴であるＣ
０１Ｎの合金元素としての添加並びにフェライト量のレ
ベルを３０％〜７０％の範囲にコントロールすることの
相乗効果に依存するのである。

（４）腐食疲労強度 第２図に、人工海水中での小野式回転曲げ疲労試験結果
を示す（試験機回転数３００　Ｏｒｐｍ　）。

人工海水は米国海軍により規定される方法に従って調製
した。

本発明例である調香３は従来の二相合金であるＣＤ−４
ＭＣｕ（調香１３）およびオーステナイト系ステンレス
鋼である５ＵＳ３１６．（調香１１）に比し海水中での
疲労強度がすぐれている。特に４×１０７サイクルでの
調香１３の腐食疲労強度が約２２Ｋｇ／ｍｕ　であるの
に対し、本発明例のそれは約８０　Ｋｇ　／　ｍｍ２　
と、約８　Ｋｇ／　ｍｍ２高い値を示す。

また、調香１と調香１３を比較することによりＣｏの効
果が明確になる。すなわち調香１のＮ量は００３％と非
常に低いレベルにあり、調香１３との成分組成の違いは
基本的にはＣｏのみであり、蛭 Ｃｏの２相ステンレスハの添加は海水中での腐食疲労強
度の向上に効果的である事が認められる。

さらに調香１と調香３を比較することによりＮの効果が
明確になる。このことはＣ１−を含む環境下での２相合
金の腐食疲労強度改善に対しＮの添加が極めて有効なこ
とを示すもので、本発明鋼の最大の特徴の１つである。

以上の結果は調香３が海水中で高い腐食疲労強度を示す
ことに対する合金元素としてのＮ、Ｃｏの添加の相乗効
果を示すものである。

第３表 熱時効を受けた場合の衝撃吸収エネルギーａ＜ｇ・７７
Ｌ）第４表 以上のように、本発明の二相ステンレス鋼は、従来のＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉベースの二相ステンレス鋼に比し、苛酷
な使用条件、とくに塩素イオン、硫化水素、炭酸ガスな
どの腐食因子を多量に含む環境での一般耐食性はもとよ
り、応力腐食割れ、孔食、すきま腐食などに対する抵抗
性が強く、かつ強度、延性などの機械的性質にすぐれる
。従って、例えば石油、天然ガス、海水のチューブイン
グ・ラインパイプなど、その他耐食性と機械的性質が要
求される用途において従来材にまさる耐久性、安定性を
もたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐応力腐食割れ特性を示すグラフ、第２図は回
転曲げ疲労試験における腐食疲労強度を示すグラフ、第
３図は本発明鋼の金属組織を示す、図面代用顕微鏡写真
である。 代理人　弁理士　宮　崎　新へ部 第１図 １２　図 ５【 、４゛ く ０１３【 巴 Ｒ“ 火２′ １〔 くり退り卑（ 第３図 手続補正書 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第０２１３８９号２、発明の
名称　高耐食性高耐カ二相ステンレス鋼３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ８、補正の内容 （１１第１３真下６行の行頭にｒ（１）　Ｊとあるを削
除。 （２）第１５真下３行〜第１７頁１１行に「（２）熱時
効後の靭性・・上限とされる。」とあるを削除。 （３）第１８頁６行に「第４表」とあるを「第３表」に
訂正。 （４）第１９頁８行に「第４表」とあるを「第３表」に
訂正。 （５）第２７頁１行の「第３表」、同頁２行の［熱時効
・・　（ｋｇ−ｍ）Ｊおよび同頁の表を削除。 （６）第２８頁１行に「第４表」とあるを「第３表」に
訂正。 （以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１１　Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：０．２〜２．０％
   、Ｍｎ　：　０．２〜’２．０％、Ｃｒ　：　１９．０
   ％以上、２４．０％未満、Ｎｉ　：　３．０〜８．０％
   、Ｍｏ　：　１．０〜５．０％、Ｃｕ：０．５〜３．０
   ％、Ｃ○：０．２〜４．０％、Ｎ：０．０５〜０．３％
   、残部実質的にＦｅからなり、かつ金属組織におけるδ
   −フェライト相の面積率が３０〜７０％である高耐食性
   高耐カ二相ステンレス鋼。