JPS60262946A - 熱間加工性に優れた二相ステンレス鋼 - Google Patents

熱間加工性に優れた二相ステンレス鋼

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JPS60262946A
JPS60262946A JP11955084A JP11955084A JPS60262946A JP S60262946 A JPS60262946 A JP S60262946A JP 11955084 A JP11955084 A JP 11955084A JP 11955084 A JP11955084 A JP 11955084A JP S60262946 A JPS60262946 A JP S60262946A
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宏 大坪
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松崎 実
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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】 技術分野 二相ステンレス鋼に関して、この明細書に述べる技術内
容は、その成分組成に工夫を加えることによって、熱間
加工性の向上を図ることに関連している〇 背景技術 二相ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼や
フェライト系ステンレス鋼に較べて、耐食性や耐応力腐
食割れ抵抗性および溶接性に優れていることから、近年
、構造用材料として幅広く用いられるようになシ、最近
では、COBやH,Sを含む環境下でのパイプライン用
鋼として注目されている〇 しかしながら二相ステンレス鋼は、フェライト相とオー
ステナイト相から成っているため、熱間加工の際に、そ
れらの界面に割れが生じ易く、従つて分塊圧延や熱間圧
延における歩留りが極めて悪いところに問題を残してい
た・ 発明の目的 この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、分塊
圧延や熱間圧延時における割れ発生を極力低減して歩留
りの向上を可能ならしめた、熱間加工性1優れた二相ス
テンレス鋼を提案することを目的とする。
解決手段の解明経緯 高温でフェライト相とオーステナイト相との二相組織を
呈するステンレス鋼の熱間加工性については、これまで
にも数多くの研究がなされていて、その一般的な向上策
としては、Sを低減すること、ならびにさらにREMを
添加することなどが有効であるといわれている。
そこで発明者らも、まず鋼中Sの低減による改善を試み
、Sを0.0016重量%(以下単に係で示す)未満に
低減し次二相ステンレス鋼スラブを連続鋳造で製造し、
分塊圧延ミルでサイジング後、熱間圧延を施したところ
、熱延板の両端部には、板幅方向に約705+の長さを
もった割れがいたるところに発止した。
そこで次に、従来いわれているRIMの効能を検討すべ
く、Sが0.0016係未満でかつRIM 1に0.0
15%含む二相ステンレス鋼のインゴットを造り、上述
と同様の実駿に供した。その結果、熱延板における耳割
れの発生は軽微となったが、表面性状はREM無添加の
ものに比べてかえって悪化した0さらに、かかるRIM
添加鋼は、連続鋳造法を適用することができず、インゴ
ツト材とする必要がおることから、この発明で所期した
歩留りの向上はあまり望み得ないことも判明した。
この発明は、上記の諸問題を有利に解決して、たとえ割
れの発生し易い連続鋳造材を素材とした場合であっても
、耳割れなどの発生を極力低減して、歩留りの大幅な向
上を実現したものであり・二相ステンレス鋼の組成につ
き、とくにAI!を一定範囲に限定した上で、Sを低減
すると共に、こ°のSiに応じてOaを添加することが
、所期した目的の達成に関し、極めて有効であるとの新
規知見に立脚する0 発明の構成 すなわち仁の発明性、a : o、oa%以下、Sにs
、o %以下、In : 5.094以下、Or : 
18.0〜B0.0−1Ni : 1.0〜9.09&
、 MO: 0.6〜5.0 %、QuS 8.0 %
以下、N : 0.06〜0.80 %お工びP:0.
04%以下を、0.006〜0.10チのArと混入量
をo、ooaチ以下に抑制したSと共に含み、かつOa
を、S含有量に応じQa : (1〜lO)〔%S〕の
範囲において含有し、残部はFeおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする、熱間加工性に優れた二相ステ
ンレス鋼である。
以下この発明を具体的に説明する0 まずこの発明において、成分組成を上記の範囲に限定し
た理由について述べる。
0 : 0.08%以下 Cは、不可避的に鋼中に含まれる元素であるが0.08
 %を超えて含有されると耐食性、耐粒界腐食性を劣化
させるので、上限を0,08チに定めた。
si : s、oチ以下 Siは、脱散剤として有用A元素であるが、含有量がg
、o係を超えるとσ相が発生して耐食性やじん性が著し
く劣化するので、上限を2.0%としたO In : 6゜0%以下 罰は、強度を高める元素として、また相比率を調整する
元素として有用でおるが、含有量がbチを超えると耐食
性が劣化するので、上限は5.0係に定めた。
Or : 18.0〜80.0% Qrは、耐食性の向上ならびにオーステナイト−フエラ
イ)S相組織の形成のためには不可欠の元素であって、
孔食や隙間腐食に対する抵抗性を考慮するとis、Oq
b未満ではその効果に乏しく、一方80.0%を超える
とσ相が析出し易くなってじん性が劣化する傾向にある
ので、Qr含有量は18.0〜80.0チの範囲に限定
し九〇’Ni : 1.0〜9.0 チ Ni Vi、全面腐食に対する抵抗性の増加と2相組織
形成の面から不可欠な元素であるが、含有量が1.01
未満では十分な耐食性が得られず、一方9.0俤を超え
て含有されてもその改善効果は飽和に達するだけでなく
、高価でもあるので、1.0〜9.0チの範囲に限定し
九〇 Mo : 0.5〜6.096 MoVi、塩素イオンを含む腐食環境で生じる局部腐食
に対する抵抗性を同上させるのに有用な元素であるが、
含有量が0.5%に満たないとその添加効果に乏しく、
一方5.0%を超えて添加しても改善効果の増加は極め
て小さく、しかも高価な元素でもあるので、0.5〜5
.0チの範囲に限定したOcu : s、o%以下 Cuは、非酸化性酸に対する耐食性の改善に有効に寄与
するが、8.0%を超えて添加されると熱間加工性を劣
化させるので、上限を8.0%にしたON : 0.0
5〜0.80チ Nけ、2相組織を形成するのに重要な元素であるほか、
耐食性の同上にも有効に寄与するが、0.059b未満
ではその添加効果に乏しく、一方0.80チを超えると
熱間加工性を著しく劣化させるので、含有量は0.0b
〜0.80係の範囲に限定したOP : 0.04係以
下 Pは、不可避に混入する不純物であって、熱間加工性の
改善に有害な元素であるが、0.04%tでなら許容で
きる◎ AI!: 0.005〜O,lO% AI!は、この発明鋼種の熱間加工性を劣化させる酸素
を減少させるのに有用な元素であるが、0.005チ未
満ではその添加効果に乏しく、熱間加工性を改善して満
足のいく程度に圧延時における割れの発生を抑制するた
めには、0.0064以上を含有させる必要がある・ 第1図に、鋼中hp量が熱間加工性に及は1影響につい
て調べた結果を示す。実験は、C:約0.02%、Si
 : 1 %以下、Mn : 0.5 % 〜1 %、
Or : 22.0〜28.0 %、Ni : 5.0
〜7.0%、M。
: 1.0〜4.0%、Cu : 8 %以下、N :
 (1,10〜0.20チ、P : 0.002〜0.
04 チ、S : 0.0005〜0.008係、そし
てOa/S比が8〜5の組成になり、960℃でのフェ
ライト量が80〜60チの試料について、950℃にお
ける高温、高速引張り試験を行ない、その断面減少率に
ついて調べた0耳割れの発生しない断面減少率の限界は
70%であるが、AI!量が0.005%に満たないと
その限界断面率を下まわっている。
とはいえAI!量が0.10%を超えると、アルミナク
ラスターによる表面欠陥が増大するので、A/含有量は
0.005〜0.10%の範囲に限定したO3 : o
、ooa%以下 Sは、鋼中に不可避に混入する不純物であって、とりわ
けこの発明に係る鋼徨の熱間加工性にとっては有害な元
素であり、その含有量が0.008%を超えると、後述
するCaを添加しても硫化物の量が増大してCaの添加
による効果が減殺されるだけでなく、溶接性も悪化する
ので、S含有量は0.008%以下の範囲に抑制するこ
ととした。
Ca : (1〜10)(%5) Caは、強力な硫化物形成元素であり、硫化物を形成す
ることによって固溶Sを低減させ、熱間加工性の改善に
有効に寄与する。しかしながら、ただ単に添加したとし
ても、添加量が固溶Sの固定に必要とする量に満たない
場合にはその添加効果に乏しく、一方固溶S量に較べて
添加量が多すぎると溶接性が悪化する0従ってQaは、
S量との兼合いで適切量を添加することが肝要なわけで
あるO 第2因に、0 : 0.02%、Si : 0.4 ’
Iy、Mn:1.5 %、Or:zs4、Ni : 5
.5 %、M□ : 89bsN : 0.15チ、P
≦0.04チ、AI!≧Q、005%そしてS≦0.0
08チを基本成分とする鋼に、Caを種種の範囲で添加
し几場合の熱間加工性について調べた結果を、0シ、比
と高温高速引張り試験におゆる断面減少率との関係で示
す。
同図よシ明らかなように、Ca/8が1に満たないと断
面減少率が70%を下まわるので0a/sの下限は1に
定めた〇一方0a/sが10を超えると、Oaの添加効
果が飽和に達するだけでなく、酸化物や硫化物による表
面欠陥が発生するおそれが大金<、まfcCaの添加量
が多くなると上述したように溶接性も阻害されるので、
。a/sの上限はlOに定めた◎ 実 施 例 表1に示した成分組成になる各徨溶鋼(供試材41〜I
EI)を連続鋳造法によって、S OOrnm厚のスラ
ブとしたのち、18(lsmHまで分塊圧延し、ついで
再加熱してから4闘]で熱間圧延を施した0 得られた熱延板における耳割れの発生状況について調べ
た結果を、表1に併記する0なお幅方向における耳割れ
の長さがl Q mm未満の場合には、実害は小さく、
合格品として許容できるものでろるO A/含有量がこの発明の適正範囲を下回る供試材A1お
よび8、またCa量が適正量に満たない同4Bおよび6
、さらにN量およびS量が上限を超えて含まれる同ム4
お工び5ではいずれも、20 mm以上の耳割れが発生
した〇 これに対しこの発明の適正範囲を満足する実施例(供試
材/467〜18)はいずれも、耳割れの発生程度は極
めて小感<、最大のものでも高々111mmにすぎなか
った。
発明の効果 かくしてこの発明によれば、オーステナイト−7エライ
トニ相ステンレス鋼において従来懸念された熱間加工に
おける割れの発生を大幅に低減することができ、従って
歩留りの向上も併せて実現できる。
【図面の簡単な説明】
wJ1図は、鋼中Ajが熱間加工性に及ばず影響をAl
量と断面減少率との関係で示したグラフ、第2図は、同
じく0a/sと断面減少率との関係を・示したグラフで
ある0 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第1図 Al量(壷量%) 断面減少、!!(匍

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L G :0.08重量%以下、 Si : 2.0重量%以下、 Mn : 5.0重量%以下、 Or : 18.0〜8o、O重量係、Ni : 1.
    0〜9.0重量係、 MO: 0.5〜5.0重量−1 Ou : 13.0重量%以下、 N : 0.05〜0.80重量%およびP:0.04
    重量%以下 を、 0.005〜0.10重量%のAlと混入量をo、oo
    s・重量%以下に抑制したSと共に含み、かつQaを、
    S含有量に応じ、 (3a : (1〜10)(SS) の範囲において含有し、残部はF8および不可避不純物
    からなることを特徴とする・熱間加工性に優れた二相ス
    テンレス鋼。
JP11955084A 1984-06-11 1984-06-11 熱間加工性に優れた二相ステンレス鋼 Granted JPS60262946A (ja)

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