JPS6173868A - クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents

クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼

Info

Publication number
JPS6173868A
JPS6173868A JP19485384A JP19485384A JPS6173868A JP S6173868 A JPS6173868 A JP S6173868A JP 19485384 A JP19485384 A JP 19485384A JP 19485384 A JP19485384 A JP 19485384A JP S6173868 A JPS6173868 A JP S6173868A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rupture strength
creep rupture
stainless steel
steel
austenitic stainless
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP19485384A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0153346B2 (ja
Inventor
Satoshi Araki
荒木 敏
Tsunetoshi Takahashi
高橋 常利
Yukio Onoyama
小野山 征生
Shogo Matsumura
省吾 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP19485384A priority Critical patent/JPS6173868A/ja
Publication of JPS6173868A publication Critical patent/JPS6173868A/ja
Publication of JPH0153346B2 publication Critical patent/JPH0153346B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はクリープ破断強度にすぐれ、かつ、連続鋳造
性の良好なボイラー鋼管用オーステナイト系ステンレス
鋼に関するものである。
(従来の技術) 超臨界圧ボイラー(最高蒸気条件566℃。
249気圧)の過熱器管には、一般にJISG3463
で規定されるSO8347HTB (Nb含有オーステ
ナイト系ステンレス鋼)等がその優れたクリープ破断強
度ゆえに広く使用されている。
しかし、熱効率向上の観点からさらにボイラーの高温・
高圧化が検討推進されており、よりクリープ破断強度の
高いボイラー用鋼管材料が望まれている。
一方、製造工程面からは歩留向上のためにインゴット鋳
造から連続鋳造への移行が推進されているが、特にNb
含有オーステナイト系ステンレス鋼においては、鋳片に
内部割れが生じるための連続鋳造が困難であった。した
がって、クリープ破断強度にすぐれ、かつ連続鋳造鋳片
に内部割れが生じない連続鋳造性の良好なステンレス鋼
が望まれている。
Nb含有オーステナイト系ステンレス鋼の高クリープ強
度化に関しては、例えば特公昭44−17107号公報
にB、P等の固溶強化作用が有効であることが示されて
いるが連続鋳造性は考慮されていない。
一方、連続鋳造性に関しては、例えば特開昭57−12
1866号公報に、PおよびSi含有量をP+0.04
XSl≦0.035襲となるように低減することによっ
て鋳片の内部割れ発生が防止できることが示されている
が、クリープ破断強度の向上については示されていない
(発明が解決しようとする問題点) この発明は上記問題点を解決するという観点にたって、
クリープ破断強度が従来鋼よりも高く、かつ、連続鋳造
性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼を提供するこ
とを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明の要旨とするところは、重i%にて、C;0.0
4〜0.12 % 、 Si ;0.1〜0.8 %、
Mn;2 %以下、Cr:15〜25%、Ni;9〜2
0%、Nb;1チ以下でかつNb/C(重量比)が8〜
12 、 Mo :無添加あるいは0.01〜2,5襲
、B ; 0.005チ以下でか−)B≧0.001X
(Nb/C)−0,01%、N:0.005〜0.03
0%、また不純物としてP:0.02チ以下。
S;0.006%以下を含みかつP+0.04.XSt
≦0.035チであり、残部がFeおよび不可避的不純
物からなるオーステナイト系ステンレス鋼であり、クリ
ープ破断強度が高く、かつ連続鋳造性が良好である。
本発明におけるB含有量とNb/C重量比の関係を図示
すると第1図の斜線範囲(A、B、C,D。
E)となり、またP含有量と81含有量の関係を図示す
ると第2図の斜線範囲(F、G、H,I、J)となる。
ここで、A〜J各点の座標は、A(8゜0.005)、
B(8,0)、C(10,0)、D(12,0,002
)、E(12,0,005)、FCo、1,0.02)
、G(0,1,0)、H(0,B。
0)、I (0,8,0,003)、J(0,375。
0.02)である。
本発明鋼は、電気炉あるいは転炉その他既知の手段で溶
製し、連続鋳造によって鋳片とすることができる。
(作用) 以下に成分の限定理由について説明する。
B添加により、第3図に示すように、クリープ破断強度
が上昇する。これは、Bの固溶強化と同時に、BがNb
炭窒化物のクリープ中での微細分散析出を助けるためと
考えられる。
なお、第3図にはMoを含有する鋼の結果を付記するが
、Mo添加によりクリープ破断強度がさらに向上するこ
とがわかる。これは、BとMoの相互作用により、クリ
ープ中に析出する粒界炭化物が微細分散するためと考え
られる。
一方、鋳片の凝固割れ感受性を評価する方法として、前
記特開昭57−121866号公報記載の方法と同じ方
法、すなわち、第4図に示す如く、溶融・凝固引張試験
において、引張強さがOkgf /mm2になる温度(
Tσ−0)と絞り値が20%になる温度(Tφ−2゜)
の温度差Δτを凝固割れ感受性指数として表わす方法が
ある(以下、凝固割れ感受性指数をΔTで狭わす)。そ
して、ΔTが100℃以上になると割れ発生領域となる
そこで、ΔTにより、B量の影響を評価したのが第5図
である。Bq増加によりΔTは大きくなり、連続鋳造可
能とされているΔTが100℃以下を確保するためには
、Bが0.005%以下でなければならない。この結果
、第1図で線AEの制約が生じる。
次に、Nb/C重量比については、Nbによる炭化物安
定化の目的からNbとCが原子量比で1:1となる値以
上、すなわちNb/C重量比で8以上が必要であり、第
1図において線ABの制約が生じる。また、クリープ破
断強度に及ぼすNb/C重量比の検討結果を第5図に示
す。
クリープ破断強度は通産省火力技術基準およびASME
 Boiler and Pressure Vess
el Code 5ectionI 5A−213の許
容引張応力を満足するためには600℃、1o5hrで
前者1d、 13. Okgf/mn+” 以上。
後者は13.1 k!9 f / ran”以上でなけ
ればならないことを考えれば、13.5 kli’ f
 /vrm”以上の確保が必要である。これから、Nb
/C重量比を12以下の低目にすることが必要である。
これはNb/C重量比が8に近づくほどクリープ中にN
b炭化物がより微細に分散析出するためである。
この結果より、第1図において、Nb/C重量比につい
て線gDからなる上限が生じる。なお、Nb/C重量比
が8〜12の範囲において、10〜12の高いNb/C
3ii比領域では、クリープ破断強度の高位安定化のた
めB増量が必要であり、この範囲でiB≧(Nb/C)
Xo、001−0.01%で規定されるB量の添加が必
要である。これを第1図の線CDに示す。
次に、上記以外の個々の成分について述べる。
Cは、既述Nb/C重量比の範囲内において、高温強度
の点から高いほど好ましいが、0.12%を超えるとク
リープ中に粒界Cr炭化物の析出が多くなりクリープ破
断強度低化をきたすため、上限を0.12%とした。ま
た0、04%より少ないとNb炭化物の析出量も少なく
なり、その強化効果も小さい。したがってCの量を0.
04〜0.12%と限定した。
Stは、連続鋳造時の鋳片の内部割れ防止のため、P+
0.04Si≦0.035チで制限され、その上限は、
0、8%である。また、耐食性、耐酸化性を考慮して、
0.1チ以上の添加が必要である。したがってSiQ量
は0.1〜0.896と限定した。
Mnは鋼中不純物として含有されるS成分を固定して熱
間脆性を防止し、溶接性、熱間加工性を向上させる。し
かし、多すぎると耐食性を劣化させるので上限を2%と
し、その範囲を2多以下と限定した。
Orは耐高温腐食性、耐水蒸気酸化性等に対し重要な成
分であシ、下限を15チとした。しかし、25チを超え
るとσ脆化が懸念される。したがってCFの量を15〜
25%と限定した。
Nlは組織安定性から重要な成分である。9%以下では
鋳片中のδ−Fe量が多くなシ次工程の熱間加工性を阻
害するため、下限を9チとした。またCr量に対する過
剰Ni量は経済性から有利ではない。
したがって、その上限を20チとし、Niの景を9〜2
0%と限定した。
Moはクリープ破断強度向上に有効な元素であシ強度の
、より高位安定化が必要な場合に、添加するが、経済性
の点から、その上限を2.5%とした。
Nbは既述のNb/C重量比で制約されるものであり、
その下限は8×Cとした。しかし、1チを超えての添加
はクリープ破断強度の向上効果が小さいため、NbQ量
を8×C〜1チと限定した。なお、Nbを添加すると、
通常、原料から若干のTaが混入し、TILもNbと同
様の作用をなす。したがって本発明においては、Nbの
一部がTaで置き換えられてもよい。
Nはクリープ破断強度の向上に有効であるが、o、oo
ss未満では効果がないため、下限を0.005チとし
た。しかし、0.030%を超えるとNb炭窒化物を含
む非金属介在物量が多くなる。したがって、Nの量を0
.005〜0.030%と限定した。
Pは、Siと同様、弐P+0.0481≦0.035 
’) fif71J限されるが、共晶Nb(P、St)
の析出を抑制し、凝固割れ感受性を低下させるために、
Pの上限を0.02%とした。
Sは、溶解、精錬時に不可避的不純物として混入するが
、0.006%を超えると溶接割れ性が高くなる。した
がってSの量を0.006%以下と限定した。
(実施例) この発明の実施例をSUS 347 HTBの規格内で
検討した結果を@1表に示す。
A 1 、2 、4 、6 、8 、9鋼iNb/C重
量比が8〜10で低く、ム3.5.7鋼はN b/C重
量比が11〜12と高い・ また、煮1,2,3,7.9鋼はBが0.0020チ程
度、A5鋼は、Bが0.0044チであり、應4゜8鋼
はB無添加である。
なお、ム7,9鋼のみ、Moを0.4%程度含有してい
る。
本発明鋼のA1〜A9はいず庇も良好なりリープ破断強
度を有し、かつ、ΔTも100℃以下となっている。
これに対し、比較として用いた鋼の成分系を第1表に7
版10〜14鋼として併記する。AIo。
11.14鋼はBが0.0060チ程度と高く、屋12
゜13鋼はBが0.0010%より低い。またAll鋼
はNb/C重量比が9.4と低いが、煮10,7に12
゜13.14@4はNb/C重量比が11.0以上と高
く、特に颯13鋼はNb/C重量比が13.6の場合で
ある。
なお、A 14鋼にはMoを0.40チ含む。
これらの比較鋼は、本発明鋼と対比して、クリープ破断
強度あるいは連続鋳造性(ΔT)のいずれか一方に問題
点を有している。
すなわち、B量が低く、かつNb/C重量比が高い鋼は
クリープ破断強度が本発明鋼より低く、一方、B量が高
い鋼は、Δでが目標とする100℃以下を満足しない。
(発明の効果) この発明によれば、ボイラー用過熱器に使用される高ク
リープ破断強度を有するオーステナイト系ステンレス鋼
を連続鋳造工程により、効率よく製造することが可能に
なり、品質上、経済上極めて有用な効果がもたらされる
【図面の簡単な説明】
第1図はクリープ破断強度と連続鋳造性の両面から適正
と考えられるNb/C重量比とB量の範囲を示す図、第
2図は連続鋳造鋳片に内部割れが生じないためのP、S
l量の範囲を示す図、第3図はB量とクリープ破断強度
との関係を示す図、第4図は含Nbステンレス鋼の溶融
凝固引張試験スペクトルを示す図、第5図はB量と凝固
割れ感受性指数ΔTとの関係を示す図、第6図はNb/
C重量比とクリープ破断強度との関係を示す図である。 Ch−\  C Q−メ B (%う 第4図 引張試゛験屋度 → 第5図 B (幻 Nb/c  重量):乙 手続補正書(自発) 昭和60年5月4日 特許庁長官 志 賀   学 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第194853号 2、発明の名称 クリープ破断強度の高いオルステナイト系ステンレス鋼 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式會社 代表者 武  1)   豊 4、代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号 6、補正の対象 (1)明細書3頁下から4行「生じるための」を「生じ
るために」と補正する。 (2)第1図を別紙の通り補正する。 Nb/c (tφ比) 手続補正書 (自発) 昭和60年7月2 日 昭和59年特許願第194853号 2、発明の名称 クリープ破断強度の高いオーステナイト系ステンレス鋼 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式會社 代表者 武  1)   豊 4代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号 5、補正命令の日付 昭和  年  月   8第5図
を別紙の通り補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%にて C:0.04〜0.12%、 Si:0.1〜0.8%、 Mn:2%以下、 Cr:15〜25%、 Ni:9〜20%、 Nb:1%以下でかつNb/C(重量比)が8〜12、
    B:0.005%以下でかつB≧0.001×(Nb/
    C)−0.01%、 N:0.005〜0.030%、 不純物として、P:0.02%以下、S:0.006%
    以下、 を含み、かつP+0.04×Si≦0.035%であり
    、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴
    とするクリープ破断強度の高いオーステナイト系ステン
    レス鋼。
  2. (2)重量%にて、 C:0.04〜0.12%、 Si:0.1〜0.8%、 Mn:2%以下、 Cr:15〜25%、 Ni:9〜20%、 Mo:0.01〜2.5%、 Nb:1%以下でかつNb/C(重量比)が8〜12、
    B:0.005%以下でかつB≧0.001×(Nb/
    C)−0.01%、 N:0.005〜0.030%、 不純物としてP:0.02%以下、S:0.006%以
    下、 を含みかつP+0.04×Si≦0.035%であり、
    残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴と
    するクリープ破断強度の高いオーステナイト系ステンレ
    ス鋼。
JP19485384A 1984-09-19 1984-09-19 クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼 Granted JPS6173868A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19485384A JPS6173868A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19485384A JPS6173868A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6173868A true JPS6173868A (ja) 1986-04-16
JPH0153346B2 JPH0153346B2 (ja) 1989-11-14

Family

ID=16331365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19485384A Granted JPS6173868A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6173868A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369945A (ja) * 1986-09-09 1988-03-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd オ−ステナイト系耐熱鋼
JPH01259143A (ja) * 1988-04-11 1989-10-16 Nippon Steel Corp 鋳造過程或いはその後の熱間圧延過程で割れを起こし難いCr−Ni系ステンレス鋼

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369945A (ja) * 1986-09-09 1988-03-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd オ−ステナイト系耐熱鋼
JPH01259143A (ja) * 1988-04-11 1989-10-16 Nippon Steel Corp 鋳造過程或いはその後の熱間圧延過程で割れを起こし難いCr−Ni系ステンレス鋼

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0153346B2 (ja) 1989-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4803174B2 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
KR101256268B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스강
EP2048255A1 (en) Austenitic stainless steel welded joint and austenitic stainless steel welding material
JP2005023353A (ja) 高温水環境用オーステナイトステンレス鋼
JPH05345949A (ja) 靱性とクリープ強度に優れた低Crフェライト系耐熱鋼
JPH07216511A (ja) 高温強度に優れた高クロムオーステナイト耐熱合金
US8865060B2 (en) Austenitic stainless steel
JPH0152465B2 (ja)
US20200157667A1 (en) Austenitic stainless steel
JP3620319B2 (ja) 耐食性と溶接性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
JP2002331387A (ja) 高靱性マルテンサイト系ステンレス鋼用溶接ワイヤ
JPH07331390A (ja) 高クロムオーステナイト耐熱合金
JPS6169948A (ja) 高強度フエライト系耐熱鋼
JPS6173868A (ja) クリ−プ破断強度の高いオ−ステナイト系ステンレス鋼
JPS6214628B2 (ja)
JPH11256283A (ja) 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
JPS61177352A (ja) 石油化学工業反応管用耐熱鋳鋼
EP0835946B1 (en) Use of a weldable low-chromium ferritic cast steel, having excellent high-temperature strength
JPH09272956A (ja) 耐海水用析出強化型高合金鋼及びその製造方法
JPS6199661A (ja) ラインパイプ用高強度高靭性溶接クラツド鋼管
JPS59211553A (ja) 靭性及び高温強度の優れた高Cr鋼
JPS60116750A (ja) V,νを含むオ−ステナイト系耐熱合金
JPS62243742A (ja) クリ−プ破断強度に優れたオ−ステナイトステンレス鋼
JPS63183155A (ja) 高強度オ−ステナイト系耐熱合金
JPS59222561A (ja) V,nを含むオ−ステナイト系耐熱合金

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees