JPS6156263A - 高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金 - Google Patents
高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金Info
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- JPS6156263A JPS6156263A JP17889784A JP17889784A JPS6156263A JP S6156263 A JPS6156263 A JP S6156263A JP 17889784 A JP17889784 A JP 17889784A JP 17889784 A JP17889784 A JP 17889784A JP S6156263 A JPS6156263 A JP S6156263A
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Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金に関
し、詳しくは、高温の硫化物や、塩化物が存在する腐食
環境において耐腐食性にずくれるステンレス合金に関す
る。
し、詳しくは、高温の硫化物や、塩化物が存在する腐食
環境において耐腐食性にずくれるステンレス合金に関す
る。
耐高温酸化性を有するオーステナイ１−１ｍは、例えば
特開昭５４−５６０１８号公報に記載されているように
、鋼中のＳを極微量化することによって得られることが
既に知られており、このオーステナイト鋼には合金元素
としてＣ，、Ｓｉ、、Ｍｎ１Ｎ Ｉ ％ Ｃｒのほか、
ｃｉｔを考慮してＴｉ、Ｎｂ。
特開昭５４−５６０１８号公報に記載されているように
、鋼中のＳを極微量化することによって得られることが
既に知られており、このオーステナイト鋼には合金元素
としてＣ，、Ｓｉ、、Ｍｎ１Ｎ Ｉ ％ Ｃｒのほか、
ｃｉｔを考慮してＴｉ、Ｎｂ。
Ｚｒ、Ｔａ等を添加し、また、鋼表面の酸化スケールの
密着性を向」―させるためにＣｕを、或いは高温強度を
改善するためにＭｏを添加し得るものである。
′ しかし、石炭の液化やガス化のためのプラント等に用い
られる鋼材には、」−記した所謂転置のめならず、一層
苛酷な所謂湿食に耐えることが要求される。即ち、上記
したプラントのような場合Ｇ４二は、鋼材は高温の硫化
水素や、塩素イオンを含有する塩化物溶液に接触するこ
とが多く、かかる腐食環境下では朝食としての高温の硫
化水素ガスによる全面腐食である硫化腐食のほか、鋼が
高温の硫化水素ガスに接触してＦｅＳが生じ、例えば、
プラントの運転休止時に湿った空気と反応して生成する
ポリチオン酸による応力腐食割れ、塩化物、特に塩素イ
オンによる応力腐食割れ、及び孔食・隙間腐食等の湿食
が生じる。
密着性を向」―させるためにＣｕを、或いは高温強度を
改善するためにＭｏを添加し得るものである。
′ しかし、石炭の液化やガス化のためのプラント等に用い
られる鋼材には、」−記した所謂転置のめならず、一層
苛酷な所謂湿食に耐えることが要求される。即ち、上記
したプラントのような場合Ｇ４二は、鋼材は高温の硫化
水素や、塩素イオンを含有する塩化物溶液に接触するこ
とが多く、かかる腐食環境下では朝食としての高温の硫
化水素ガスによる全面腐食である硫化腐食のほか、鋼が
高温の硫化水素ガスに接触してＦｅＳが生じ、例えば、
プラントの運転休止時に湿った空気と反応して生成する
ポリチオン酸による応力腐食割れ、塩化物、特に塩素イ
オンによる応力腐食割れ、及び孔食・隙間腐食等の湿食
が生じる。
このような腐食に対して抵抗性を有する合金として、従
来より種々の合金が提案され、或いは実用化されており
、例えばＮ１ｏｎｅｌ ８２５合金、即ち、２１Ｃｒ−
４２Ｎｉ−３Ｍｏ−２Ｃｕ−０，８Ｔｉ−Ｆｅがその代
表的な合金である。この合金は硫化腐食、塩化物による
応力腐食割れ及び孔食・隙間腐食に対して低温ではすく
・れた抵抗性を有するが、約５５０℃以上の高温に長時
間曝されるとき、結晶粒界にＣｒ炭化物が析出して、粒
Ｗ腐食を受けやすくなり、特に、ポリチオン酸による応
力腐食割れが容易に発生ずる問題がある。
来より種々の合金が提案され、或いは実用化されており
、例えばＮ１ｏｎｅｌ ８２５合金、即ち、２１Ｃｒ−
４２Ｎｉ−３Ｍｏ−２Ｃｕ−０，８Ｔｉ−Ｆｅがその代
表的な合金である。この合金は硫化腐食、塩化物による
応力腐食割れ及び孔食・隙間腐食に対して低温ではすく
・れた抵抗性を有するが、約５５０℃以上の高温に長時
間曝されるとき、結晶粒界にＣｒ炭化物が析出して、粒
Ｗ腐食を受けやすくなり、特に、ポリチオン酸による応
力腐食割れが容易に発生ずる問題がある。
本発明者らは、」−記した問題を解決するために鋭意研
究した結果、−１二記したＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｕ合金
にＴｉと共にＮｂを複合添加することによって、前記し
たすべての腐食に対してすぐれた抵抗性を有するステン
レス合金を得ることができることを見出して、本発明に
至ったものである。
究した結果、−１二記したＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｕ合金
にＴｉと共にＮｂを複合添加することによって、前記し
たすべての腐食に対してすぐれた抵抗性を有するステン
レス合金を得ることができることを見出して、本発明に
至ったものである。
本発明による高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金
は、重量％で Ｃ０．０５％以下、 Ｓｉ１．０％以下、 Ｍｎ １，０％Ｊヌ下、 Ｎｉ ３５〜４５％、 Ｃｒ ２０〜３０％、 Ｍｏ ２．５〜３．，５％、 Ｃｕ １．６〜３．０％、 Ａｆｆｏ、５％以下、 Ｔｉ０．１〜０．５％、及び Ｎｂ０．１〜１．０％、 を含有し、且つ、ＴｉとＮｂとの合計量が０．６％以−
にであり、残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特
徴とする。
は、重量％で Ｃ０．０５％以下、 Ｓｉ１．０％以下、 Ｍｎ １，０％Ｊヌ下、 Ｎｉ ３５〜４５％、 Ｃｒ ２０〜３０％、 Ｍｏ ２．５〜３．，５％、 Ｃｕ １．６〜３．０％、 Ａｆｆｏ、５％以下、 Ｔｉ０．１〜０．５％、及び Ｎｂ０．１〜１．０％、 を含有し、且つ、ＴｉとＮｂとの合計量が０．６％以−
にであり、残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特
徴とする。
以下に本発明によるステンレス合金における化学成分の
限定理由について説明する。
限定理由について説明する。
Ｃは、ポリチオン酸による応力腐食割れ感受性を高める
ので、添加量は少ないほど好ましく、本発明においては
０．０５％以下とする。
ので、添加量は少ないほど好ましく、本発明においては
０．０５％以下とする。
Ｓｔは、脱酸剤として必要な元素であるが、余りに多量
に添加するときは、鋼の溶接性や熱間加工性を阻害する
ので、添加量の上限を１．０％とする。
に添加するときは、鋼の溶接性や熱間加工性を阻害する
ので、添加量の上限を１．０％とする。
Ｍｎも脱酸剤として必要な元素であるが、余りに多量に
添加するときは、加工性や耐食性を劣化させるので、添
加量の上限を１．０％とする。
添加するときは、加工性や耐食性を劣化させるので、添
加量の上限を１．０％とする。
Ｎｉは、耐塩化物応力腐食割れ性を付与するために本発
明において少なくとも３５％の添加量を必要とするが、
しかし、４５％を越えて過多に添加する場合には高温硫
化物腐食を惹起するので、添加量は３５〜４５％の範囲
とする。
明において少なくとも３５％の添加量を必要とするが、
しかし、４５％を越えて過多に添加する場合には高温硫
化物腐食を惹起するので、添加量は３５〜４５％の範囲
とする。
Ｃｒは、耐高温硫化腐食性を付与するために、本発明に
おいては少なくとも２０％の添加を必要とするが、しか
し、３０％を越えて多量に添加しても効果が飽和すると
共に、熱間加工性を著しく劣化させるので、添加量を２
０〜３０％の範囲とする。
おいては少なくとも２０％の添加を必要とするが、しか
し、３０％を越えて多量に添加しても効果が飽和すると
共に、熱間加工性を著しく劣化させるので、添加量を２
０〜３０％の範囲とする。
Ｍｏは、塩化物による耐孔食・隙間腐食性を（＝Ｊ与す
るために、少なくとも２．５％の添加を必要とするが、
３．５％を越えて過多に添加するときは、熱間加工時の
変形抵抗が増大して、加工が困難となるので、添加量を
２．５〜３．５％の範囲とする。
るために、少なくとも２．５％の添加を必要とするが、
３．５％を越えて過多に添加するときは、熱間加工時の
変形抵抗が増大して、加工が困難となるので、添加量を
２．５〜３．５％の範囲とする。
Ｃｕは、塩化物による耐応力腐食割れ性や耐隙間腐食性
を付与するために有効であり、本発明合金においては、
少なくとも１．６％の添加を必要とする必須の元素であ
る。しかし、３％を越えて多量に添加しても熱間加工性
及び溶接性を著しく阻害するので、添加量は１．６〜３
％の範囲とする。
を付与するために有効であり、本発明合金においては、
少なくとも１．６％の添加を必要とする必須の元素であ
る。しかし、３％を越えて多量に添加しても熱間加工性
及び溶接性を著しく阻害するので、添加量は１．６〜３
％の範囲とする。
Ａｌは、脱酸剤として必要であると共に、合金中のＮｉ
と結合して熱間加工性を高めるが、０．５％を越えて添
加するときは、Ｎｉ３Ａｌを析出して、加工性及び耐食
性を劣化させるので、上限を０．５％とする。
と結合して熱間加工性を高めるが、０．５％を越えて添
加するときは、Ｎｉ３Ａｌを析出して、加工性及び耐食
性を劣化させるので、上限を０．５％とする。
Ｔｉは強力な炭化物形成元素であって、本発明合金にお
いては、ポリチオン酸による応力腐食割れ感受性を高め
る（ユやＮを安定化すると共に、熱間加工性を確保する
ために必須の元素であり、少なくとも０．１％の添加を
必要とする。しかし、０゜５％を越え“ζ多電に添加す
るときは、Ｎｉ３Ｔｉを析出して、加工性及び耐食性を
劣化させるので、添加量を０．１〜０．５％の範囲とす
る。
いては、ポリチオン酸による応力腐食割れ感受性を高め
る（ユやＮを安定化すると共に、熱間加工性を確保する
ために必須の元素であり、少なくとも０．１％の添加を
必要とする。しかし、０゜５％を越え“ζ多電に添加す
るときは、Ｎｉ３Ｔｉを析出して、加工性及び耐食性を
劣化させるので、添加量を０．１〜０．５％の範囲とす
る。
Ｎｂは本発明合金においてはＴｉと共に複合添加する必
須の元素である。即ち、第１表に示すＴｉを単独添加し
てなる合金８についての含塩素ポリチオン酸溶液ｔ１１
での応力腐食割れ試験の結果を第１図に示すよ・うに、
Ｔｉ単独添加合金によれば、高温で長時間加熱するとき
、ポリチオン酸応力腐食割れを免れることができない。
須の元素である。即ち、第１表に示すＴｉを単独添加し
てなる合金８についての含塩素ポリチオン酸溶液ｔ１１
での応力腐食割れ試験の結果を第１図に示すよ・うに、
Ｔｉ単独添加合金によれば、高温で長時間加熱するとき
、ポリチオン酸応力腐食割れを免れることができない。
本発明合金においては、合金の高温加熱時のポリチオン
酸応力腐食割れを有効に阻止するためにＮｂを少なくと
も０．１％添加することが必要であり、且つ、その添加
量はＴｉとの合計量にて０．６％以上を添加を必要とす
る。ＴｉとＮｂの合計添加量が０．６％よりも少ない場
合は、長時間高温に曝されたときにポリチオン酸応力腐
食割れが依然として発生するからである。他方、Ｎｂを
過多に添加するききは、熱間加工性や溶接性を劣化さセ
るので、その上限は１，０％とする。
酸応力腐食割れを有効に阻止するためにＮｂを少なくと
も０．１％添加することが必要であり、且つ、その添加
量はＴｉとの合計量にて０．６％以上を添加を必要とす
る。ＴｉとＮｂの合計添加量が０．６％よりも少ない場
合は、長時間高温に曝されたときにポリチオン酸応力腐
食割れが依然として発生するからである。他方、Ｎｂを
過多に添加するききは、熱間加工性や溶接性を劣化さセ
るので、その上限は１，０％とする。
以−にのように、本発明合金１才Ｃｒ−Ｎｉ−３Ｍｏ−
２Ｃｕ合金を基本組成とし、これにＴｉ及びＮｂを所定
Ｙ添加してなる合金であるので、高温硫化物−塩化物環
境下にすくれた耐食性を有し、また、高温に曝されたと
きでも耐ポリチオン酸応力腐食割れＰｌにすぐれる。
２Ｃｕ合金を基本組成とし、これにＴｉ及びＮｂを所定
Ｙ添加してなる合金であるので、高温硫化物−塩化物環
境下にすくれた耐食性を有し、また、高温に曝されたと
きでも耐ポリチオン酸応力腐食割れＰｌにすぐれる。
また、本発明合金は、Ｎ１ｏｎｅ＋８２５合金と同様に
、通常の溶解、分塊、圧延工程によって製造することが
できるので、工業的価値にずくれるものである。
、通常の溶解、分塊、圧延工程によって製造することが
できるので、工業的価値にずくれるものである。
実施例１
第１表に示す化学組成を有する合金を真空溶解し、鍛造
、熱間圧延、冷間圧延によって厚さ４１１及び幅１００
ｍｍ（７）板とし、１０５０”ｃで３０分間加熱した後
、水冷して溶体化処理を施した後、６００℃で４００時
間加熱後空冷する鋭敏化処理を施した。これらの試験材
を機械加工して、厚さ２龍、幅１５ｍｍ及び長さ６５龍
の試験片を切出し、次の腐食試験に供した。
、熱間圧延、冷間圧延によって厚さ４１１及び幅１００
ｍｍ（７）板とし、１０５０”ｃで３０分間加熱した後
、水冷して溶体化処理を施した後、６００℃で４００時
間加熱後空冷する鋭敏化処理を施した。これらの試験材
を機械加工して、厚さ２龍、幅１５ｍｍ及び長さ６５龍
の試験片を切出し、次の腐食試験に供した。
（１）上記短冊状試験片を装入したオートクレーブ内に
塩素イオン１１００ｐｐを含有する少量の水と１気圧の
硫化水素ガスを封入し、４６０ ”Ｃまで昇温して２ｊ
ｍ間放置し、試験前後の重量変化より腐食速度を求めた
。
塩素イオン１１００ｐｐを含有する少量の水と１気圧の
硫化水素ガスを封入し、４６０ ”Ｃまで昇温して２ｊ
ｍ間放置し、試験前後の重量変化より腐食速度を求めた
。
＋２１ −１−：記短冊状試験片を半径５１にＵ字曲げ
し、ボルト・ノ゛ットにて締め付けることにより応力を
付加し、これを塩素イオン１００００ ｐｐｍを含有す
る水中に浸漬し、１気圧の亜硫酸ガス、次いで、硫化水
素ガスを吹き込んでポリチオン酸を生成させ、１週間放
置し、割れの発生の有無を調べた。
し、ボルト・ノ゛ットにて締め付けることにより応力を
付加し、これを塩素イオン１００００ ｐｐｍを含有す
る水中に浸漬し、１気圧の亜硫酸ガス、次いで、硫化水
素ガスを吹き込んでポリチオン酸を生成させ、１週間放
置し、割れの発生の有無を調べた。
これらの腐食試験の結果を第２表に示す。本発明合金に
よれば、いずれも高温硫化物及び塩化物中での腐食速度
が小さく、且つ、含塩素ポリチオン酸中においても応力
腐食割れを生じなかった。
よれば、いずれも高温硫化物及び塩化物中での腐食速度
が小さく、且つ、含塩素ポリチオン酸中においても応力
腐食割れを生じなかった。
一方、合金８にはＴｉのみの単独添加であるために、ま
た、合金９にはＴｉとＮｂが複合添加されているが、そ
の合計量が０．６％よりも少ないためにそれぞれポリチ
オン酸応力腐食割れが発生し、また、Ｃｒ添加量の少な
い合金１０で巳、１高温硫化物及び塩化物中での腐食が
顕著であった。
た、合金９にはＴｉとＮｂが複合添加されているが、そ
の合計量が０．６％よりも少ないためにそれぞれポリチ
オン酸応力腐食割れが発生し、また、Ｃｒ添加量の少な
い合金１０で巳、１高温硫化物及び塩化物中での腐食が
顕著であった。
実施例２
第１表合金１及び２について所定の溶体化処理の後、５
００〜６５０℃で２５〜３２００時間保持する鋭敏化処
理を施した後、含塩素ポリチオン酸溶液中での応力腐食
割れ試験を行なった。結果を第２図に示すように、いず
れの条件下においても、応力腐食割れが発生しなかった
。
００〜６５０℃で２５〜３２００時間保持する鋭敏化処
理を施した後、含塩素ポリチオン酸溶液中での応力腐食
割れ試験を行なった。結果を第２図に示すように、いず
れの条件下においても、応力腐食割れが発生しなかった
。
第１図は第１表合金８を種々の条件下で熱処理した後、
含塩素ポリチオン酸応力腐食割れ試験を行なって、応力
腐食割れが認められた範囲を示すグラフ、第２図は第２
表合金１及び２について同様の試験を行なった結果を示
すグラフである。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人 弁理士 牧 野 逸 部 （つ。） μ ■； 歇￥ 斡 （つ。）Ｂト 〜イ ロｑ
含塩素ポリチオン酸応力腐食割れ試験を行なって、応力
腐食割れが認められた範囲を示すグラフ、第２図は第２
表合金１及び２について同様の試験を行なった結果を示
すグラフである。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人 弁理士 牧 野 逸 部 （つ。） μ ■； 歇￥ 斡 （つ。）Ｂト 〜イ ロｑ
Claims (1)
- （１）重量％で Ｃ０．０５％以下、 Ｓｉ１．０％以下、 Ｍｎ１．０％以下、 Ｎｉ３５〜４５％、 Ｃｒ２０〜３０％、 Ｍｏ２．５〜３．５％、 Ｃｕ１．６〜３．０％、 Ａｌ０．５％以下、 Ｔｉ０．１〜０．５％、及び Ｎｂ０．１〜１．０％、 を含有し、且つ、ＴｉとＮｂとの合計量が ０．６％以上であり、残部鉄及び不可避的不純物よりな
ることを特徴とする高温硫化物−塩化物環境用ステンレ
ス合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17889784A JPS6156263A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17889784A JPS6156263A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156263A true JPS6156263A (ja) | 1986-03-20 |
Family
ID=16056599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17889784A Pending JPS6156263A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 高温硫化物−塩化物環境用ステンレス合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6156263A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845273A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-16 | Canon Inc | 記録液 |
| JPS63100152A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-05-02 | Kubota Ltd | 高耐食性鋳造合金 |
| US5825380A (en) * | 1995-07-25 | 1998-10-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Ink-jet recording head cleaning method and cleaning cartridge therefor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203738A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Precipitation hardening alloy of high stress corrosion cracking resistance for high-strength oil well pipe |
| JPS5852463A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Kubota Ltd | 耐食性および機械的性質にすぐれたステンレス鋼 |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP17889784A patent/JPS6156263A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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