JPS63206430A - 超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法Info
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- JPS63206430A JPS63206430A JP62039034A JP3903487A JPS63206430A JP S63206430 A JPS63206430 A JP S63206430A JP 62039034 A JP62039034 A JP 62039034A JP 3903487 A JP3903487 A JP 3903487A JP S63206430 A JPS63206430 A JP S63206430A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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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）
本発明は、超塑性２相ステンレス銅板の製造方法に関し
、特にプラネタリ−ミルを使った高速の熱間圧延の後、
熱間圧延方向とは異なる向きに冷間圧延を行うという圧
延技術の採用により、実用的な超塑性を示す２相ステン
レス鋼板を得る方法についての提案である。
、特にプラネタリ−ミルを使った高速の熱間圧延の後、
熱間圧延方向とは異なる向きに冷間圧延を行うという圧
延技術の採用により、実用的な超塑性を示す２相ステン
レス鋼板を得る方法についての提案である。
２相ステンレス鋼は高い強度と比較的低い延性を有する
ため一般に加工が困難であるが、ある種のものは超塑性
現象を示すものがあり、このような２相ステンレス鋼で
は超塑性変形能を有するため複雑な形状でも少ない加工
工程数で成形できる。
ため一般に加工が困難であるが、ある種のものは超塑性
現象を示すものがあり、このような２相ステンレス鋼で
は超塑性変形能を有するため複雑な形状でも少ない加工
工程数で成形できる。
（従来の技術）
２相ステンレス鋼に超塑性変形能を付与する従来方法に
は、微細な２相組織を得ることを目的として、成分組成
に依存した熱処理および加工の組合わせが種々提案され
ている。
は、微細な２相組織を得ることを目的として、成分組成
に依存した熱処理および加工の組合わせが種々提案され
ている。
例えば、特開昭６０−７５５２４号によれば、２相ステ
ンレス鋼に強制冷却およびクロス冷間圧延を施すことに
より、超塑性変形能を利用した大変形加工において、塑
性異方性のない大変形加工用２相ステンレス鋼板の製造
方法が開示されている。
ンレス鋼に強制冷却およびクロス冷間圧延を施すことに
より、超塑性変形能を利用した大変形加工において、塑
性異方性のない大変形加工用２相ステンレス鋼板の製造
方法が開示されている。
特開昭６１−６２１０号によれば、２相ステンレス鋼を
熱処理した後に熱間加工あるいは温間加工を行、い、次
に超塑性加工温度域で１ ｘｉｏ−’ ５ｅＣ−’を超
え５ Ｘ １０５ｅｃ−’未満の歪み速度の変形を施す
ことを特徴とする２相ステンレス鋼の熱間加工方法が開
示されている。
熱処理した後に熱間加工あるいは温間加工を行、い、次
に超塑性加工温度域で１ ｘｉｏ−’ ５ｅＣ−’を超
え５ Ｘ １０５ｅｃ−’未満の歪み速度の変形を施す
ことを特徴とする２相ステンレス鋼の熱間加工方法が開
示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
超塑性を有する２相ステンレス鋼板を製造する従来の製
造方法は、高温で熱処理を行い、熱処理と繰返し加工の
組合わせが必要で、多くの工程を必要とするため、さら
に簡略化された超塑性を有する２相ステンレス鋼板の製
造方法が望まれていた。この要望に対してはプラネタリ
−ミルのような熱間圧延機を用いて大圧下高速熱間圧延
をすることが一つの解決方法であるが、この場合熱間圧
延方向と冷間圧延方向とが同一の場合、超塑性の異方性
が圧延方向に対して残るという問題点を残していた。
造方法は、高温で熱処理を行い、熱処理と繰返し加工の
組合わせが必要で、多くの工程を必要とするため、さら
に簡略化された超塑性を有する２相ステンレス鋼板の製
造方法が望まれていた。この要望に対してはプラネタリ
−ミルのような熱間圧延機を用いて大圧下高速熱間圧延
をすることが一つの解決方法であるが、この場合熱間圧
延方向と冷間圧延方向とが同一の場合、超塑性の異方性
が圧延方向に対して残るという問題点を残していた。
本発明の目的は、従来技術の有する前記問題点を除去・
改善することのできる方法を提供することにある。
改善することのできる方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上掲の目的に対して本発明は、次の事項を要旨構成とす
る方法、即ち、 Ｃ≦０．０２ｗｔ％（以下単に「％」で略記する）、Ｓ
ｉ ５２．０％、Ｍｎ≦３．０％、Ｎｉ ： ３〜１０
％、Ｃｒ：２０〜３５％、Ｍｏ ： ０．５〜６．０％
、Ｎ： ｏ、ｏｓ〜０．３％を主要成分として含み、残
部が主としてＦｅよりなる２相ステンレス鋼鋳造スラブ
を、プラネタリ−ミルによる大圧下率高速熱間圧延を行
い、その後直ちに急冷し、ついで熱処理を行うことなく
前記熱間圧延方向とは異なる向きで冷間圧延を行うこと
を特徴とする超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法、 をもって、上記の課題解決の手段とする。
る方法、即ち、 Ｃ≦０．０２ｗｔ％（以下単に「％」で略記する）、Ｓ
ｉ ５２．０％、Ｍｎ≦３．０％、Ｎｉ ： ３〜１０
％、Ｃｒ：２０〜３５％、Ｍｏ ： ０．５〜６．０％
、Ｎ： ｏ、ｏｓ〜０．３％を主要成分として含み、残
部が主としてＦｅよりなる２相ステンレス鋼鋳造スラブ
を、プラネタリ−ミルによる大圧下率高速熱間圧延を行
い、その後直ちに急冷し、ついで熱処理を行うことなく
前記熱間圧延方向とは異なる向きで冷間圧延を行うこと
を特徴とする超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法、 をもって、上記の課題解決の手段とする。
熱間−冷間の各圧延方向を異ならしめる角度の範囲は６
０−１２０°であり、好適な角度はできるだけ９０°（
直角）に近くするのが望ましく冷間圧延による圧下は総
圧下率で３０％以上とするのが好ましい。
０−１２０°であり、好適な角度はできるだけ９０°（
直角）に近くするのが望ましく冷間圧延による圧下は総
圧下率で３０％以上とするのが好ましい。
（作 用）
本発明に関連して本発明者らが知見したところによると
、プラネタリ−ミルにより熱間圧延をしたもの、あるい
はさらに焼鈍をすることなく引続いて冷間圧延を行った
新規な２相ステンレス鋼の製造技術の場合、圧延方向に
伸びたオーステナイト相が存在しているにも拘わらず優
れた超塑性を示すものが得られることが判った。
、プラネタリ−ミルにより熱間圧延をしたもの、あるい
はさらに焼鈍をすることなく引続いて冷間圧延を行った
新規な２相ステンレス鋼の製造技術の場合、圧延方向に
伸びたオーステナイト相が存在しているにも拘わらず優
れた超塑性を示すものが得られることが判った。
そして、さらに研究を続けるうちに、上記知見の技術の
場合、組織の微細化処理を行うまでもなく優れた超塑性
を示すものが得られるが、このことは次のように考えら
れる。即ち、フェライト相基地中にオーステナイト相が
伸長した組織中に、超塑性加工のために行う加熱によっ
てσ相が析出し、主にオーステナイト相とσ相組織とな
り、超塑性加工ひずみの増大とともに、σ相、オーステ
ナイト相の微細等軸化が起こる。そして、フェライト相
も温度と時間によっては再び出現する。この際、σ相の
析出がいかに速（起こり、反応が安定な状態になるかが
、優れた超塑性を得るために重要な点であり、冷間加工
を施すことは、組織中に多数の欠陥を導入して前記σ相
の生成を速めるのに有効である。
場合、組織の微細化処理を行うまでもなく優れた超塑性
を示すものが得られるが、このことは次のように考えら
れる。即ち、フェライト相基地中にオーステナイト相が
伸長した組織中に、超塑性加工のために行う加熱によっ
てσ相が析出し、主にオーステナイト相とσ相組織とな
り、超塑性加工ひずみの増大とともに、σ相、オーステ
ナイト相の微細等軸化が起こる。そして、フェライト相
も温度と時間によっては再び出現する。この際、σ相の
析出がいかに速（起こり、反応が安定な状態になるかが
、優れた超塑性を得るために重要な点であり、冷間加工
を施すことは、組織中に多数の欠陥を導入して前記σ相
の生成を速めるのに有効である。
さて、上述の冷間加工に際し、その圧延方向を熱間圧延
時の方向に対しである角度を持たせると、冷間圧延加工
に伴うすべり線などの欠陥を、組織へ導入する時に圧延
異方性を少なくし得ることが予想された。これはいわゆ
るクロス圧延とは異なる。なぜなら、一般に、クロス圧
延とは各パスの圧下率をできるだけ等しくするとともに
、合計パス回数を２以上とし、Δ・つ、各パス毎の圧延
方向を変えて行う圧延だからである（特開昭６０−７５
５２４号公報）。
時の方向に対しである角度を持たせると、冷間圧延加工
に伴うすべり線などの欠陥を、組織へ導入する時に圧延
異方性を少なくし得ることが予想された。これはいわゆ
るクロス圧延とは異なる。なぜなら、一般に、クロス圧
延とは各パスの圧下率をできるだけ等しくするとともに
、合計パス回数を２以上とし、Δ・つ、各パス毎の圧延
方向を変えて行う圧延だからである（特開昭６０−７５
５２４号公報）。
本発明法においては、熱間圧延方向に対しである角度を
持った冷間圧延方法を採用しさえすれば、たとえその後
に行う冷間圧延方向が以後は同一であってもよく、また
、総圧下率を３０％超える程度にコントロールするだけ
でもよい。ここにおけるパラメータとしての角度、総圧
下率、パススケジュール等は、最終的に得られる超塑性
変形能の程度を製造コストと調整して決定する。
持った冷間圧延方法を採用しさえすれば、たとえその後
に行う冷間圧延方向が以後は同一であってもよく、また
、総圧下率を３０％超える程度にコントロールするだけ
でもよい。ここにおけるパラメータとしての角度、総圧
下率、パススケジュール等は、最終的に得られる超塑性
変形能の程度を製造コストと調整して決定する。
次に本発明にかかる２相ステンレス鋼の成分組成を限定
する理由を説明する。
する理由を説明する。
Ｃは、０．０２％より多いと粒界腐食が発生し、耐孔食
性が劣化し、炭化物の析出により熱間加工性が低下し、
かつγ相が高温域まで安定に存在し、高温での熱間加工
性が低下するので０．０２％以下にする必要があり、０
．０１％以下がより好ましい。
性が劣化し、炭化物の析出により熱間加工性が低下し、
かつγ相が高温域まで安定に存在し、高温での熱間加工
性が低下するので０．０２％以下にする必要があり、０
．０１％以下がより好ましい。
Ｓｉは、耐食性の向上に有効であるが２．０％より多い
と、高温でα相の粒成長による脆化、γ相脆化、４７５
℃脆性に悪影響を与えるので２．０％以下にする必要が
あり、１．０％以下がより好ましい。
と、高温でα相の粒成長による脆化、γ相脆化、４７５
℃脆性に悪影響を与えるので２．０％以下にする必要が
あり、１．０％以下がより好ましい。
Ｍｎは、３．０％より多いと耐食性が劣化し、γ相量が
必要以上に増加する。また製鋼工程中に混入される元素
であって通常のフェライトまたはオーステナイトステン
レス鋼の成分範囲である３、０％以下の範囲内に限定す
ると工業的に容易に製造し得るからである。
必要以上に増加する。また製鋼工程中に混入される元素
であって通常のフェライトまたはオーステナイトステン
レス鋼の成分範囲である３、０％以下の範囲内に限定す
ると工業的に容易に製造し得るからである。
Ｎｉは、オーステナイト形成元素であり、Ｎｉが３％よ
り少ないとγ相が消失し、一方１０％より多いと必要量
以上のγ相が発生するばかりでなく製造コストが上昇す
るのでＮｉは３〜１０％の範囲内にする必要がある。
り少ないとγ相が消失し、一方１０％より多いと必要量
以上のγ相が発生するばかりでなく製造コストが上昇す
るのでＮｉは３〜１０％の範囲内にする必要がある。
Ｃｒは、フェライト形成元素でありＣｒが２０％より少
ないと耐食性が劣化し、一方３５％より多いと靭性が劣
化するのでＣｒは２０〜３５％の範囲内にする必要があ
り、２３〜２７％の範囲内がより好ましい。
ないと耐食性が劣化し、一方３５％より多いと靭性が劣
化するのでＣｒは２０〜３５％の範囲内にする必要があ
り、２３〜２７％の範囲内がより好ましい。
ＭＯは、フェライト形成元素であり、ＭＯが０．５％よ
り少ないと耐局部腐食性が劣化し、一方６．０％より多
いと靭性の劣化および耐局部腐食性が劣化するばかりで
なく製造コストが上昇するのでＭｏは０．５〜６．０％
の範囲内にする必要があり、１〜４％の範囲内がより好
ましい。
り少ないと耐局部腐食性が劣化し、一方６．０％より多
いと靭性の劣化および耐局部腐食性が劣化するばかりで
なく製造コストが上昇するのでＭｏは０．５〜６．０％
の範囲内にする必要があり、１〜４％の範囲内がより好
ましい。
Ｎは、Ｃと同様に強力なオーステナイト形成元素であり
、このためＮ含有量はフェライト形成元素とのバランス
で定める。またＮはγ相に多く固溶して耐孔食性を向上
するに有効な元素である。
、このためＮ含有量はフェライト形成元素とのバランス
で定める。またＮはγ相に多く固溶して耐孔食性を向上
するに有効な元素である。
Ｎ量の増加とともに耐孔食性は向上するので、少な（と
も０．０８％以上必要とし、一方、Ｎが０．３％より多
いとブローホールなど鋼塊の欠陥を生じたりγ相が安定
に存在することにより熱間加工性が劣化するので、０．
０８〜０．３％の範囲内にする必要があり、より好まし
い範囲は０．０８〜０．１２％である。
も０．０８％以上必要とし、一方、Ｎが０．３％より多
いとブローホールなど鋼塊の欠陥を生じたりγ相が安定
に存在することにより熱間加工性が劣化するので、０．
０８〜０．３％の範囲内にする必要があり、より好まし
い範囲は０．０８〜０．１２％である。
（実施例）
第１表に示す成分組成（ＳＯ５３２９ＪｚＬ）の２相ス
テンレス調を、連続鋳造を経て鋼スラブとし、厚さ１４
０鶴の鋼片とした後熱間圧延のための加熱（１２４０℃
）を行い、熱間圧延時のγ相当量８％の鋼片を、プラネ
タリ−ミル（圧延機）を用い、圧延速度１７０ ｓｅｃ
””で熱間圧延後急冷し、得られた試料（４，０ｍｍ）
を総圧下率５０％の冷間圧延を熱間圧延方向と直角に施
した。
テンレス調を、連続鋳造を経て鋼スラブとし、厚さ１４
０鶴の鋼片とした後熱間圧延のための加熱（１２４０℃
）を行い、熱間圧延時のγ相当量８％の鋼片を、プラネ
タリ−ミル（圧延機）を用い、圧延速度１７０ ｓｅｃ
””で熱間圧延後急冷し、得られた試料（４，０ｍｍ）
を総圧下率５０％の冷間圧延を熱間圧延方向と直角に施
した。
モ璽
この冷間圧延素材よりその圧延方向に対して、直角およ
び平行方向を引張り軸とする高温引張試験片を採取し、
超塑性変形能を調べた。比較例は本発明例と同一の熱間
圧延板を素材とし、冷間圧延を熱間圧延方向と同一にし
、総圧下率５０％で行った冷間圧延板より、冷間圧延方
向に対して直角あるいは平行方向を引張り軸として引張
試片を採取し、同一の高温引張試験を行ったものである
。
び平行方向を引張り軸とする高温引張試験片を採取し、
超塑性変形能を調べた。比較例は本発明例と同一の熱間
圧延板を素材とし、冷間圧延を熱間圧延方向と同一にし
、総圧下率５０％で行った冷間圧延板より、冷間圧延方
向に対して直角あるいは平行方向を引張り軸として引張
試片を採取し、同一の高温引張試験を行ったものである
。
なお、標点距離は１０ｆｌ、板厚２．０龍である。
また高温引張試験は、試験温度に５分間均熱保持後、一
定のクロスヘッド速度（初期ひずみ速度一定）で引張り
、破断までの伸びで評価した。その結果を第２表に示す
。併せて、第１図・第２図にもその結果を示した。
定のクロスヘッド速度（初期ひずみ速度一定）で引張り
、破断までの伸びで評価した。その結果を第２表に示す
。併せて、第１図・第２図にもその結果を示した。
以上の実施例の結果から判るように、本発明法による製
造方法によれば、 （１）冷間圧延方向に対し、平行、直角両方向における
超塑性変形能がほぼ同一となり、実用超塑性加工におけ
る３次元的な塑性の流れに対し、非常に有効である。
造方法によれば、 （１）冷間圧延方向に対し、平行、直角両方向における
超塑性変形能がほぼ同一となり、実用超塑性加工におけ
る３次元的な塑性の流れに対し、非常に有効である。
（２） 試験温度を９００℃としたものにおいては、
超塑性については直角方向の伸びによって制約されてい
たが、本発明法によれば平行方向と同等まで伸びが改善
されるので、超塑性加工温度の低温側への拡大が可能と
なった。
超塑性については直角方向の伸びによって制約されてい
たが、本発明法によれば平行方向と同等まで伸びが改善
されるので、超塑性加工温度の低温側への拡大が可能と
なった。
（３） 速い引張速度において、従来例では直角方向
の伸び延性が素材の性能を限定していたが、本発明法に
よる板は同一の加工速度で直角方向での伸びの改善によ
り、速い加工速度をとれるようになった。
の伸び延性が素材の性能を限定していたが、本発明法に
よる板は同一の加工速度で直角方向での伸びの改善によ
り、速い加工速度をとれるようになった。
このような結果を示すということは、実用加工において
、局部的な温度分布の不均一や加工速度の不均一に対し
て鈍感で、かつ全面にわたって板厚分布を均一にできる
ということを示唆するものである。
、局部的な温度分布の不均一や加工速度の不均一に対し
て鈍感で、かつ全面にわたって板厚分布を均一にできる
ということを示唆するものである。
（発明の効果）
以上の説明ならびに実施例の結果から判るように、本発
明によれば、２相ステンレス鋼板に対し、容易に結晶微
細化に伴う超塑性変形能を付与し得ると共に、熱間−冷
間圧延の方向が同一の場合に比べて超塑性の異方性が残
るということがなく実用的なものを安価に得ることがで
きる。
明によれば、２相ステンレス鋼板に対し、容易に結晶微
細化に伴う超塑性変形能を付与し得ると共に、熱間−冷
間圧延の方向が同一の場合に比べて超塑性の異方性が残
るということがなく実用的なものを安価に得ることがで
きる。
第１図は、本発明法あるいは冷間圧延方向を熱間圧延方
向と同一にするという従来法にて製造された２相ステン
レス鋼板より、冷間圧延方向に対し、直角あるいは平行
に試片を採取し高温引張試験を行った結果のうち、試験
温度を９００℃の場合の初期ひずみ速度と破断までの伸
びとの関係を示すグラフであり、 第２図は、第１図と同じく試験温度が９５０℃の場合の
両者の関係を示すグラフである。 特許出願人 日本冶金工業株式会社 第１図
向と同一にするという従来法にて製造された２相ステン
レス鋼板より、冷間圧延方向に対し、直角あるいは平行
に試片を採取し高温引張試験を行った結果のうち、試験
温度を９００℃の場合の初期ひずみ速度と破断までの伸
びとの関係を示すグラフであり、 第２図は、第１図と同じく試験温度が９５０℃の場合の
両者の関係を示すグラフである。 特許出願人 日本冶金工業株式会社 第１図
Claims (1)
- １、Ｃ≦０．０２ｗｔ％、Ｓｉ≦２．０ｗｔ％、Ｍｎ≦
３．０ｗｔ％、Ｎｉ：３〜１０ｗｔ％、Ｃｒ：２０〜３
５ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜６．０ｗｔ％、Ｎ：０．０８
〜０．３ｗｔ％を主要成分として含み、残部が主として
Ｆｅよりなる２相ステンレス鋼鋳造スラブを、プラネタ
リーミルによる大圧下率高速熱間圧延を行い、その後直
ちに急冷し、次いで前記熱間圧延方向とは異なる向きで
冷間圧延を行うことを特徴とする超塑性２相ステンレス
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039034A JPS63206430A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039034A JPS63206430A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206430A true JPS63206430A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH024656B2 JPH024656B2 (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=12541828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62039034A Granted JPS63206430A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 超塑性２相ステンレス鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206430A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06271991A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-27 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 低温での変形抵抗が小さくかつ伸び特性に優れた超塑性２相ステンレス鋼 |
| WO1998010189A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Hitachi, Ltd. | Roue de turbine de pompage/stockage d'eau de mer, son procede de fabrication et installation de pompage/stockage d'eau de mer |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP62039034A patent/JPS63206430A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06271991A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-27 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 低温での変形抵抗が小さくかつ伸び特性に優れた超塑性２相ステンレス鋼 |
| WO1998010189A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Hitachi, Ltd. | Roue de turbine de pompage/stockage d'eau de mer, son procede de fabrication et installation de pompage/stockage d'eau de mer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH024656B2 (ja) | 1990-01-30 |
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