JPS6314844A - 耐食性の優れたクロム鋼 - Google Patents
耐食性の優れたクロム鋼Info
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- JPS6314844A JPS6314844A JP15787886A JP15787886A JPS6314844A JP S6314844 A JPS6314844 A JP S6314844A JP 15787886 A JP15787886 A JP 15787886A JP 15787886 A JP15787886 A JP 15787886A JP S6314844 A JPS6314844 A JP S6314844A
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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。
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、腐食性物質が存在する過酷な腐食環境下に
おいても優れた耐食性を示し、しかも良好な成形性や溶
接性を備えたクロム鋼に関するものである。
おいても優れた耐食性を示し、しかも良好な成形性や溶
接性を備えたクロム鋼に関するものである。
近年、大気汚染防止の観点から厳しい自動車等の排気ガ
ス規制が実施されるようになったが、これに伴い排気ガ
ス浄化装置用材料の研究も弛みなく活発に行われてきて
いる。
ス規制が実施されるようになったが、これに伴い排気ガ
ス浄化装置用材料の研究も弛みなく活発に行われてきて
いる。
ところで、一般に排気ガス中には種々の腐食性物質が含
有されているが、これらの腐食性物質は冷却時に生じる
排気ガス凝結水の中に硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イ
オン、アンモニアイオン等として溶は込んで排気系の部
材に付着し、鋼材系のものに対しては著しい腐食を生じ
る原因となっている。
有されているが、これらの腐食性物質は冷却時に生じる
排気ガス凝結水の中に硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イ
オン、アンモニアイオン等として溶は込んで排気系の部
材に付着し、鋼材系のものに対しては著しい腐食を生じ
る原因となっている。
一方、例えば自動車用の排気ガス浄化器等をみても分か
るように、最近では排気ガス規制の強化に伴って各種の
処理機能が要求されるため極めて複雑な構造を採らざる
を得ないことから腐食性凝結水の付着・停滞を避は難い
状態となっており、腐食対策上非常に不利な状況を呈し
ていた。
るように、最近では排気ガス規制の強化に伴って各種の
処理機能が要求されるため極めて複雑な構造を採らざる
を得ないことから腐食性凝結水の付着・停滞を避は難い
状態となっており、腐食対策上非常に不利な状況を呈し
ていた。
〈従来技術とその問題点〉
もっとも、これまでにも上述のような過酷な条件下での
使用を目的とした鋼材に関する提案も幾つか見受けられ
たが（例えば特公昭５５−４６４６０号、特開昭５８−
２２４１４８号）、前記の如き環境において十分な耐食
性を発揮し、しがち加工が容易で経済的なｌ材との観点
からは今−歩十分なものとは言えず、高温酸化性、成形
性並びに溶接性は勿論のこと、排気ガス凝結水に対して
も十分に満足できる耐食性をも兼備した新しい材料の開
発が強く要望されていた。
使用を目的とした鋼材に関する提案も幾つか見受けられ
たが（例えば特公昭５５−４６４６０号、特開昭５８−
２２４１４８号）、前記の如き環境において十分な耐食
性を発揮し、しがち加工が容易で経済的なｌ材との観点
からは今−歩十分なものとは言えず、高温酸化性、成形
性並びに溶接性は勿論のこと、排気ガス凝結水に対して
も十分に満足できる耐食性をも兼備した新しい材料の開
発が強く要望されていた。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者等は、上述のような観点から、より一層１）れ
な耐食性を発揮すると共に良好な成形性や溶接性をも兼
備し、例えば自動車用の排気ガス浄化器等として使用し
た場合にその寿命の大幅な延長が可能である耐熱鋼を提
供すべく鋭意研究を重ねたところ、 （８ｔ Ｃｒを含有する耐熱鋼のＣ及びＮ含有量を低
減し、かつ微量のＮｉを添加して低Ｃマルテンサイト＆
ＩＩＨＮを呈する鋼にすると、咳鋼は良好な耐熱性をそ
のままに、その成形性並びに溶接性が顕著に改善される
、 （ｂ） 更に、このような“Ｃｒを含有しがっＣ及び
Ｎ含有量の低い耐熱鋼”に微量のＮｉ（！：微量のＳｎ
とを共存させると、その耐食性が飛躍的に改善され、排
気ガス凝結水との接触にも十分に対処し得る鋼材になる
、 との新しい知見を得るに至ったのである。
な耐食性を発揮すると共に良好な成形性や溶接性をも兼
備し、例えば自動車用の排気ガス浄化器等として使用し
た場合にその寿命の大幅な延長が可能である耐熱鋼を提
供すべく鋭意研究を重ねたところ、 （８ｔ Ｃｒを含有する耐熱鋼のＣ及びＮ含有量を低
減し、かつ微量のＮｉを添加して低Ｃマルテンサイト＆
ＩＩＨＮを呈する鋼にすると、咳鋼は良好な耐熱性をそ
のままに、その成形性並びに溶接性が顕著に改善される
、 （ｂ） 更に、このような“Ｃｒを含有しがっＣ及び
Ｎ含有量の低い耐熱鋼”に微量のＮｉ（！：微量のＳｎ
とを共存させると、その耐食性が飛躍的に改善され、排
気ガス凝結水との接触にも十分に対処し得る鋼材になる
、 との新しい知見を得るに至ったのである。
こ゛の発明は、上記知見に基づいてなされたものであり
、 クロム系耐熱鋼を、含有成分の割合が Ｃ： ０．０３０％以下（以降、成分割合を表ず％は重
量割合とする）、 Ｓｉ ： ２．０％以下、 Ｍｎ ： ０．５％以下
、Ｃｒ：５〜１２％、 Ｎｉ ： ０．０１〜０．３
０％、Ｓｎ ： ０．０１〜０．３０％、 Ｎ ： ０
．０３０％以下で、かつ（％）＋Ｎ（％）｝が０．００
５〜０゜０３０％の範囲内にあり、残部が実質的にＦｅ
である成分組成に構成することにより、良好な成形性及
び溶接性に加えて、例えば排気ガス凝結水のような過酷
な腐食因子との接触下においても十分な耐久性を示す優
れた耐食性をも兼備せしめた点、 に特徴を有するものである。
、 クロム系耐熱鋼を、含有成分の割合が Ｃ： ０．０３０％以下（以降、成分割合を表ず％は重
量割合とする）、 Ｓｉ ： ２．０％以下、 Ｍｎ ： ０．５％以下
、Ｃｒ：５〜１２％、 Ｎｉ ： ０．０１〜０．３
０％、Ｓｎ ： ０．０１〜０．３０％、 Ｎ ： ０
．０３０％以下で、かつ（％）＋Ｎ（％）｝が０．００
５〜０゜０３０％の範囲内にあり、残部が実質的にＦｅ
である成分組成に構成することにより、良好な成形性及
び溶接性に加えて、例えば排気ガス凝結水のような過酷
な腐食因子との接触下においても十分な耐久性を示す優
れた耐食性をも兼備せしめた点、 に特徴を有するものである。
つまり、この発明は、Ｃｒ系甜熱鋼のＣとＮとの総量を
特定の範囲に調整することで良好な成形性と溶接性を確
保すると共に、微量のＮｉ及びＳｎを複合添加すること
により優れた耐食性を付与し、これらの効果と特定量だ
け含有させたＣｒ成分の効果とを相乗的に絡み合わせる
ことによって、自動車排気ガスを始めとした各種排気ガ
ス凝結水に対する極めて優れた耐食性や高温酸化性をも
発揮せしめようとの技術的思想に立脚したものであるが
、以下、この発明において鋼を構成する各成分の含有割
合を上記の如くに数値限定した理由を説明する。
特定の範囲に調整することで良好な成形性と溶接性を確
保すると共に、微量のＮｉ及びＳｎを複合添加すること
により優れた耐食性を付与し、これらの効果と特定量だ
け含有させたＣｒ成分の効果とを相乗的に絡み合わせる
ことによって、自動車排気ガスを始めとした各種排気ガ
ス凝結水に対する極めて優れた耐食性や高温酸化性をも
発揮せしめようとの技術的思想に立脚したものであるが
、以下、この発明において鋼を構成する各成分の含有割
合を上記の如くに数値限定した理由を説明する。
Ａ） Ｃ，及びＮ
この鋼の溶接性及び延性にはＣおよびＮ含有量の聡〒が
密接に関連しており、（％）＋Ｎ（％）｝が０．０３０
％を越えると延性及び溶接性の劣化を招き、一方、該合
計量が０．００５％未満になると鋼の熱間加工性に劣化
を来たすことから、Ｃ及びＮの含有量はその総和でｏ、
ｏｏｓ〜０．０３０％としなければならず、このことを
勘案してＣ及びＮ各々の含有量をそれぞれ０．０３０％
以下と限定した。
密接に関連しており、（％）＋Ｎ（％）｝が０．０３０
％を越えると延性及び溶接性の劣化を招き、一方、該合
計量が０．００５％未満になると鋼の熱間加工性に劣化
を来たすことから、Ｃ及びＮの含有量はその総和でｏ、
ｏｏｓ〜０．０３０％としなければならず、このことを
勘案してＣ及びＮ各々の含有量をそれぞれ０．０３０％
以下と限定した。
なお、第１図は、９％” ０．３０％Ｎｉ鋼の引張り
延性に及ぼす（％）十Ｎ（χ））量の影響を示すグラフ
であるが（図中番号は後掲する第１表の口番号）、この
第１図からもＣとＮの総量が０．０３０％を越えると延
性の劣化を招くことを確認できる。
延性に及ぼす（％）十Ｎ（χ））量の影響を示すグラフ
であるが（図中番号は後掲する第１表の口番号）、この
第１図からもＣとＮの総量が０．０３０％を越えると延
性の劣化を招くことを確認できる。
Ｂ） ５ｉ
Ｓｉは製鋼時の脱酸と言う観点から不可欠な成分である
が、その含有量が２．０％を越えると泪を硬化させて冷
間加工性と溶接性の劣化を招くことから、Ｓｉ含有量は
２．０％以下と限定した。
が、その含有量が２．０％を越えると泪を硬化させて冷
間加工性と溶接性の劣化を招くことから、Ｓｉ含有量は
２．０％以下と限定した。
Ｃ） Ｍｎ
Ｍｎは積極的な添加を要する成分ではないが、鋼の製造
プロセスにおいて通常に混入する元素であり、０．５％
以下の含有量であれば耐食性に対する格別の悪影響がな
いことから、Ｍｎ含有量を０．５％以下と定めた。
プロセスにおいて通常に混入する元素であり、０．５％
以下の含有量であれば耐食性に対する格別の悪影響がな
いことから、Ｍｎ含有量を０．５％以下と定めた。
Ｄ） Ｃｒ
Ｃｒ成分は耐高温酸化性は勿論のこと、所望の耐食性を
確保する上で不可欠のものである。そして、例えば自動
車の排気ガス浄化器のような７５０ ’ｃ以下程度の使
用温度域を想定した場合、耐高温酸化性改善の観点から
は必要Ｃｒ含有量は２％程度で良いが、排気ガス凝結水
による腐食の観点からは５％未満のＣｒ含有量では所望
の耐食性を得ることができない。そして５〜９％の範囲
ではその含有量に応じて顕著な耐食性向上効果が得られ
るが、１２％を越えて含有させても耐食性や耐高温酸化
性の改善効果が飽和してしまうばかりか、熱延鋼板脱ス
ケール時の酸洗性が著しく悪くなるなどの不利をもたら
すことから、Ｃｒ含有量は５〜１２％と定めた。
確保する上で不可欠のものである。そして、例えば自動
車の排気ガス浄化器のような７５０ ’ｃ以下程度の使
用温度域を想定した場合、耐高温酸化性改善の観点から
は必要Ｃｒ含有量は２％程度で良いが、排気ガス凝結水
による腐食の観点からは５％未満のＣｒ含有量では所望
の耐食性を得ることができない。そして５〜９％の範囲
ではその含有量に応じて顕著な耐食性向上効果が得られ
るが、１２％を越えて含有させても耐食性や耐高温酸化
性の改善効果が飽和してしまうばかりか、熱延鋼板脱ス
ケール時の酸洗性が著しく悪くなるなどの不利をもたら
すことから、Ｃｒ含有量は５〜１２％と定めた。
第２図は、後述の実施例で作成した試料に基づき、各挿
Ｃｒ含有鋼の耐食性を整理したグラフであるが（図中の
番号は実施例における第１表の調香号である）、この第
２図からもＣｒ含有量＝５％を確保すれば鋼の耐食性が
格段に改善されることを確認できる。
Ｃｒ含有鋼の耐食性を整理したグラフであるが（図中の
番号は実施例における第１表の調香号である）、この第
２図からもＣｒ含有量＝５％を確保すれば鋼の耐食性が
格段に改善されることを確認できる。
Ｅ） Ｎｉ
Ｎｉは耐食性改善の点で極めて有効な成分であり、特に
Ｓｎと共存させて含有せしめることでその効果は一層顕
著になる。また、Ｎ１成分にはＣｒとｊｌｌ俟って加熱
後の単なる放冷によっても成形性や溶接性にイ憂れた低
Ｃマルテンサイト組織を生成させる浚うをも有している
。しかし、その含有量が０．０１％未満では鋼に上記所
望の特性を付与することができず、一方、０．３０％を
越えて含有せしめてもより以上に顕著な改善効果が認め
られないことから、Ｎｉ含有量は０．０１〜０．３０％
と定めた。
Ｓｎと共存させて含有せしめることでその効果は一層顕
著になる。また、Ｎ１成分にはＣｒとｊｌｌ俟って加熱
後の単なる放冷によっても成形性や溶接性にイ憂れた低
Ｃマルテンサイト組織を生成させる浚うをも有している
。しかし、その含有量が０．０１％未満では鋼に上記所
望の特性を付与することができず、一方、０．３０％を
越えて含有せしめてもより以上に顕著な改善効果が認め
られないことから、Ｎｉ含有量は０．０１〜０．３０％
と定めた。
Ｆ） ５ｎ
Ｓｎ成分はＮｉと同様に鋼の耐食性を改善する作用を有
しており、特にＮｉとの複合添加で極めて顕著な耐食性
改善効果を発揮する元素である。
しており、特にＮｉとの複合添加で極めて顕著な耐食性
改善効果を発揮する元素である。
先に呈示した第２図は、一方で各種Ｃｒ含有１．１にお
けるＮｉ、：！：Ｓｎとの複合添加が銅の耐食性に及ぼ
ず影響を整理したグラフでもあるが、この第２図からは
、５〜１２％のＣｒを含有する鋼においては微量のＮｉ
及びＳｎを共存させることでＣｒをも含めた各元素の効
果が相乗的に現出され、排気ガス凝結水による腐食が顕
著に抑制されることも分かる。
けるＮｉ、：！：Ｓｎとの複合添加が銅の耐食性に及ぼ
ず影響を整理したグラフでもあるが、この第２図からは
、５〜１２％のＣｒを含有する鋼においては微量のＮｉ
及びＳｎを共存させることでＣｒをも含めた各元素の効
果が相乗的に現出され、排気ガス凝結水による腐食が顕
著に抑制されることも分かる。
しかしながら、Ｓｎ含有量が０．０１％未満では所望の
耐食性が得られず、一方、０．３０％を越えて含有させ
てもより以上に顕著な改善効果を認められないことから
、Ｓｎ含有量は０．０１〜０．３０％と定めた。
耐食性が得られず、一方、０．３０％を越えて含有させ
てもより以上に顕著な改善効果を認められないことから
、Ｓｎ含有量は０．０１〜０．３０％と定めた。
この発明の鋼は以上のように構成されるものであるが、
その使用環境としては、大気中はもとより、例えば自動
車排気ガス浄化装置、塵芥処理炉或いは排煙脱硫装置等
のような腐食性物質が存在する雰囲気中でも何ら差し支
えなく、十分に満足できる耐久性を示すものである。
その使用環境としては、大気中はもとより、例えば自動
車排気ガス浄化装置、塵芥処理炉或いは排煙脱硫装置等
のような腐食性物質が存在する雰囲気中でも何ら差し支
えなく、十分に満足できる耐久性を示すものである。
なお、この発明の知は、通常の製鋼法、即ち転炉や電気
炉による製銅法並びに真空溶解法等によって容易に溶製
することができ、また普通造塊のみならず連続鋳造法に
よっても何ら不都合なく鋼片とすることが可能なことは
言うまでもない。そして、得られた鋳塊や鋳片は通常の
熱間圧延や冷間圧延、更には必要に応じて各種熱処理を
施した鋼材として適宜個所へ提供され、使用がなされる
。
炉による製銅法並びに真空溶解法等によって容易に溶製
することができ、また普通造塊のみならず連続鋳造法に
よっても何ら不都合なく鋼片とすることが可能なことは
言うまでもない。そして、得られた鋳塊や鋳片は通常の
熱間圧延や冷間圧延、更には必要に応じて各種熱処理を
施した鋼材として適宜個所へ提供され、使用がなされる
。
続いて、この発明を実施例により比１校例と対比しなが
ら具体的に説明する。
ら具体的に説明する。
〈実施例〉
まず、真空溶解炉にて第１表に示される如き成分組成の
鋼を溶製して５０Ｋｇの鋼塊とし、次いで１２００℃に
１時間加熱保持してから板厚４ｍｍにまで熱間圧延し、
その後大気中放冷した。
鋼を溶製して５０Ｋｇの鋼塊とし、次いで１２００℃に
１時間加熱保持してから板厚４ｍｍにまで熱間圧延し、
その後大気中放冷した。
次に、これら熱延板を酸洗した後、板厚１．５龍にまで
冷間圧延し、更に７８０°Ｃに７分間保持してから大気
中放冷すると言う焼鈍処理を施して冷延板製品を得た。
冷間圧延し、更に７８０°Ｃに７分間保持してから大気
中放冷すると言う焼鈍処理を施して冷延板製品を得た。
このようにして得られた冷延板製品から２０富真Ｘ ５
Ｑ ＊＊の短冊状試験片を切り出し、６００番エメリ
ー紙にて表面研磨した後、自動車排気ガスマフラーを想
定した腐食環境における腐食試験を実施した。
Ｑ ＊＊の短冊状試験片を切り出し、６００番エメリ
ー紙にて表面研磨した後、自動車排気ガスマフラーを想
定した腐食環境における腐食試験を実施した。
なお、このときの試験条件は以下の通りであった。
ＮＨ３： ３８０３ｐｐｍ 。
Ｓ Ｏａ” ： １９９ｐｐｍ ＼
Ｎ（）＋−： ＜ ｌｐｐｍ Ｘ
ＣＩ！−： １２ｐｐｍ １
Ｃ０ｆｆ”−： １ １ ５０ ｏｐｐｍ 、ＨＣ
０ｚ−： ６２００ｐｐｍ 。
０ｚ−： ６２００ｐｐｍ 。
（腐食？夜ｐＨ） ・・・ ｐＨ９，０゜〔試験温
度〕・・・ ５０“Ｃ０ 〔試験時間〕・・・ １００時間。
度〕・・・ ５０“Ｃ０ 〔試験時間〕・・・ １００時間。
そして上記試験における耐食性の評価は、脱スケール後
に板厚を測定し、試験前後での板厚変化計（板厚減少量
）から算出した侵食深さによった。
に板厚を測定し、試験前後での板厚変化計（板厚減少量
）から算出した侵食深さによった。
得られた腐食試験の結果を、中間製品である熱延板の機
械的性質並びに冷延板製品の機械的性質の測定結果と共
に第１表に併せて示し、かつ先に呈示した第２図に整理
してグラフ化した。
械的性質並びに冷延板製品の機械的性質の測定結果と共
に第１表に併せて示し、かつ先に呈示した第２図に整理
してグラフ化した。
第１表に示される結果からも、本発明に係る耐熱鋼は、
比較鋼に比べて高い延性を示して冷間加工性に優れてい
ることが明らかであり、また著しく優れた耐食性を示す
ことも明瞭で、自動車排気ガスマフラー材のような用途
に適用して十分に満足し得る性能を発揮することが分か
る。
比較鋼に比べて高い延性を示して冷間加工性に優れてい
ることが明らかであり、また著しく優れた耐食性を示す
ことも明瞭で、自動車排気ガスマフラー材のような用途
に適用して十分に満足し得る性能を発揮することが分か
る。
以上に説明した如く、この発明によれば、極めて優れた
耐食性を有すると共に、成形性や溶接性にも優れた比較
的安価な耐熱鋼を提供することができ、自動車の排気系
部材その他の排気ガス処理設備・装置に適用して著しい
性能向上が図られるなど、産業上極めて有用な効果がも
たらされるのである。
耐食性を有すると共に、成形性や溶接性にも優れた比較
的安価な耐熱鋼を提供することができ、自動車の排気系
部材その他の排気ガス処理設備・装置に適用して著しい
性能向上が図られるなど、産業上極めて有用な効果がも
たらされるのである。
第１図は、鋼の延性に及ぼす（％）十Ｎ（χ））量の影
響を示したグラフ、 第２図は、鋼の耐食性に及ぼすＣｒ、 ＮｉおよびＳｎ
の効果を示したグラフである。
響を示したグラフ、 第２図は、鋼の耐食性に及ぼすＣｒ、 ＮｉおよびＳｎ
の効果を示したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 含有成分の割合が、重量％にて Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０
．５％以下、Ｃｒ：５〜１２％、 Ｎｉ：０．０１〜０．３０％、Ｓｎ：０．０１〜０．３
０％、Ｎ：０．０３０％以下 で、かつ｛Ｃ（％）＋Ｎ（％）｝が０．００５〜０．０
３０％の範囲内にあり、残部が実質的にＦｅであること
を特徴とする耐食性に優れたクロム鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15787886A JPS6314844A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 耐食性の優れたクロム鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15787886A JPS6314844A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 耐食性の優れたクロム鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314844A true JPS6314844A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15659384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15787886A Pending JPS6314844A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 耐食性の優れたクロム鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314844A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590037A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-09 | Hitachi Ferrite Ltd | ロータリートランス |
| JP2010215995A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP15787886A patent/JPS6314844A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590037A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-09 | Hitachi Ferrite Ltd | ロータリートランス |
| JP2010215995A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
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