JPS6366379B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6366379B2 JPS6366379B2 JP57179125A JP17912582A JPS6366379B2 JP S6366379 B2 JPS6366379 B2 JP S6366379B2 JP 57179125 A JP57179125 A JP 57179125A JP 17912582 A JP17912582 A JP 17912582A JP S6366379 B2 JPS6366379 B2 JP S6366379B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel
- corrosion
- resistance
- corrosion cracking
- 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.)
- Expired
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
本発明は耐応力腐食割れ性と耐隙間腐食性のす
ぐれたオーステナイト系ステンレス鋼に関するも
のである。 SUS304に代表されるオーステナイト系ステン
レス鋼は耐食性、溶接性、および加工性にすぐれ
ていることから広い用途に用いられているが、
Cl-イオンを含み、かつ比較的温度の高い使用環
境において応力腐食割れを発生することがある。 ステンレス鋼の応力腐食割れの研究には主とし
て濃厚塩化マグネシウム溶液あるいは濃厚食塩溶
液が用いられてきた。これらの促進試験用溶液中
における応力腐食割れ感受性におよぼす成分元素
の影響は溶液の種類により異なる。たとえばJIS
G0576に規格されている42％塩化マグネシウム溶
液に対してはMoの添加は有害であるが、１％重
クロム酸ナトリウムを酸化剤として添加した20％
食塩溶液ではMoの添加は有効である。このよう
に応力腐食割れ感受性に対する成分元素の影響が
試験溶液の種類によつて異なることを考えた場
合、実環境に近い試験条件で成分元素の影響を明
らかにする必要がある。 本発明者らは溶接部に隙間を有する構造で溶接
残留応力を有するスポツト溶接試片を用いて実環
境のような低濃度食塩溶液における応力腐食割れ
は隙間腐食部から発生することを見いだし、耐応
力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオーステ
ナイト系ステンレス鋼を開発すべく種々研究を重
ねた。 本発明者等は耐応力腐食割れ性改善のために
SUS304系ステンレス鋼にCuを添加し、その際に
鋼中に含まれるＰとの関係を詳細に検討し、Cu
量とＰ量との相対量と腐食の間にある種の関係が
あり、応力腐食割れが隙間腐食部から発生するこ
とを知見し、応力腐食割れ感受性を高めないで、
耐隙間腐食性を高めた点に最も大きな特徴を有す
る鋼組成を見出した。本発明によれば、 １ 重量％で、 Ｃ：0.08％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％
以下、Ｐ：0.045％以下、Ｓ：0.03％以下、
Ni：6.0〜20.0％、Cr：16.0〜25.0％、Ｎ：0.03
〜0.30％および下記の式の条件を満足する量の
Cuを含有し、残部Feおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする耐応力腐食割れ性と耐
隙間腐食性のすぐれたオーステナイト系ステン
レス鋼が提供される。 30P（％）＋0.6≦Cu（％）≦3.0 さらに本発明によれば ２ 重量％で、 Ｃ：0.08％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％
以下、Ｐ：0.045％以下、Ｓ：0.03％以下、
Ni：6.0〜20.0％、Cr：16.0〜25.0％、Ｎ：0.03
〜0.30％、Mo：0.20〜1.0％および上記の式の
条件を満足する量のCuを含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物よりなることを特徴とする耐
応力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオー
ステナイト系ステンレス鋼が提供される。 本発明鋼の成分限定の理由を以下に説明する。 Ｃ：Ｃは耐応力腐食割れ性に大きな影響を与え
ない。しかしＣを高くすると溶接した時にCr炭
化物が折出しやすいので上限は0.08％とした。 Si：Siは製鋼時、脱酸のために必要であるが加
工性を害するので、上限は1.0％とした。 Mn：Mnは製鋼時の脱酸、脱硫および熱間加
工性改善のため必要であるが、耐食性を劣化させ
るので上限は2.0％とした。 Ｓ：Ｓは応力腐食割れ感受性には影響しないの
で通常許容される0.03％以下でよいが、腐食の発
生には有害であるので低いのが望ましい。 Cr：Crは耐食性を保つために不可欠な元素で
あり、16％未満では十分な耐食性が得られない。
一方25％を越すと加工性が悪くなるので16.0〜
25.0％に限定した。 Ni：Niはオーステナイト相を維持するための
必須の元素であり、耐酸性を維持するためには
6.0％以上を必要とするが、20％を越す添加は経
済的に高くなるので6.0〜20.0％に限定した。 Ｎ：Ｎは耐隙間腐食性の向上に有効な元素であ
り、0.03％未満では効果が得られず、また0.30％
を越すと製造時健全な鋼塊が得られないので0.03
〜0.30％に限定した。 Mo：MoはCuが添加されていない場合は応力
腐割れ感受性を大きくする。Cuが添加されてい
る場合は応力腐食割れ感受性を高めることなく、
耐隙間腐食性を改善する。0.2％未満の添加では
効果が得られず、また1.0％を越す添加は経済的
に高くなるので0.2〜1.0％に限定した。 先に述べたように、本発明者らはMoを含む
SUS304系鋼にCuを添加すると低濃度食塩溶液に
おいて隙間腐食が広がり応力腐食割れ感受性が小
さくなることを知見した。すなわちCuは腐食を
広げる作用をもつため、上述の腐食を集中させる
Ｐの作用を打ち消し応力腐食割れ感受性を小さく
する。応力腐食割れの発生を防ぐために必要な
Cu量はＰ量が高くなると高くなる。割れの発生
を防ぐためのCuの下限量は以下に詳細に述べる
ように実験的に導き出された次式で規定すること
ができる。 〔Cu％〕≧30〔Ｐ％〕＋0.6％ Cuはこのような腐食を広げる作用をもつため
多く添加してもよいが3.0％を越えると熱間加工
性を損なうので上限は3.0％とする。Ｐは溶接性
を損なうので上限は0.045％とする。 次に本発明鋼を実施例によつて具体的に説明す
る。 本発明鋼（実施例鋼）および比較鋼の組成を第
１表に示す。
ぐれたオーステナイト系ステンレス鋼に関するも
のである。 SUS304に代表されるオーステナイト系ステン
レス鋼は耐食性、溶接性、および加工性にすぐれ
ていることから広い用途に用いられているが、
Cl-イオンを含み、かつ比較的温度の高い使用環
境において応力腐食割れを発生することがある。 ステンレス鋼の応力腐食割れの研究には主とし
て濃厚塩化マグネシウム溶液あるいは濃厚食塩溶
液が用いられてきた。これらの促進試験用溶液中
における応力腐食割れ感受性におよぼす成分元素
の影響は溶液の種類により異なる。たとえばJIS
G0576に規格されている42％塩化マグネシウム溶
液に対してはMoの添加は有害であるが、１％重
クロム酸ナトリウムを酸化剤として添加した20％
食塩溶液ではMoの添加は有効である。このよう
に応力腐食割れ感受性に対する成分元素の影響が
試験溶液の種類によつて異なることを考えた場
合、実環境に近い試験条件で成分元素の影響を明
らかにする必要がある。 本発明者らは溶接部に隙間を有する構造で溶接
残留応力を有するスポツト溶接試片を用いて実環
境のような低濃度食塩溶液における応力腐食割れ
は隙間腐食部から発生することを見いだし、耐応
力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオーステ
ナイト系ステンレス鋼を開発すべく種々研究を重
ねた。 本発明者等は耐応力腐食割れ性改善のために
SUS304系ステンレス鋼にCuを添加し、その際に
鋼中に含まれるＰとの関係を詳細に検討し、Cu
量とＰ量との相対量と腐食の間にある種の関係が
あり、応力腐食割れが隙間腐食部から発生するこ
とを知見し、応力腐食割れ感受性を高めないで、
耐隙間腐食性を高めた点に最も大きな特徴を有す
る鋼組成を見出した。本発明によれば、 １ 重量％で、 Ｃ：0.08％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％
以下、Ｐ：0.045％以下、Ｓ：0.03％以下、
Ni：6.0〜20.0％、Cr：16.0〜25.0％、Ｎ：0.03
〜0.30％および下記の式の条件を満足する量の
Cuを含有し、残部Feおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする耐応力腐食割れ性と耐
隙間腐食性のすぐれたオーステナイト系ステン
レス鋼が提供される。 30P（％）＋0.6≦Cu（％）≦3.0 さらに本発明によれば ２ 重量％で、 Ｃ：0.08％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％
以下、Ｐ：0.045％以下、Ｓ：0.03％以下、
Ni：6.0〜20.0％、Cr：16.0〜25.0％、Ｎ：0.03
〜0.30％、Mo：0.20〜1.0％および上記の式の
条件を満足する量のCuを含有し、残部Feおよ
び不可避的不純物よりなることを特徴とする耐
応力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオー
ステナイト系ステンレス鋼が提供される。 本発明鋼の成分限定の理由を以下に説明する。 Ｃ：Ｃは耐応力腐食割れ性に大きな影響を与え
ない。しかしＣを高くすると溶接した時にCr炭
化物が折出しやすいので上限は0.08％とした。 Si：Siは製鋼時、脱酸のために必要であるが加
工性を害するので、上限は1.0％とした。 Mn：Mnは製鋼時の脱酸、脱硫および熱間加
工性改善のため必要であるが、耐食性を劣化させ
るので上限は2.0％とした。 Ｓ：Ｓは応力腐食割れ感受性には影響しないの
で通常許容される0.03％以下でよいが、腐食の発
生には有害であるので低いのが望ましい。 Cr：Crは耐食性を保つために不可欠な元素で
あり、16％未満では十分な耐食性が得られない。
一方25％を越すと加工性が悪くなるので16.0〜
25.0％に限定した。 Ni：Niはオーステナイト相を維持するための
必須の元素であり、耐酸性を維持するためには
6.0％以上を必要とするが、20％を越す添加は経
済的に高くなるので6.0〜20.0％に限定した。 Ｎ：Ｎは耐隙間腐食性の向上に有効な元素であ
り、0.03％未満では効果が得られず、また0.30％
を越すと製造時健全な鋼塊が得られないので0.03
〜0.30％に限定した。 Mo：MoはCuが添加されていない場合は応力
腐割れ感受性を大きくする。Cuが添加されてい
る場合は応力腐食割れ感受性を高めることなく、
耐隙間腐食性を改善する。0.2％未満の添加では
効果が得られず、また1.0％を越す添加は経済的
に高くなるので0.2〜1.0％に限定した。 先に述べたように、本発明者らはMoを含む
SUS304系鋼にCuを添加すると低濃度食塩溶液に
おいて隙間腐食が広がり応力腐食割れ感受性が小
さくなることを知見した。すなわちCuは腐食を
広げる作用をもつため、上述の腐食を集中させる
Ｐの作用を打ち消し応力腐食割れ感受性を小さく
する。応力腐食割れの発生を防ぐために必要な
Cu量はＰ量が高くなると高くなる。割れの発生
を防ぐためのCuの下限量は以下に詳細に述べる
ように実験的に導き出された次式で規定すること
ができる。 〔Cu％〕≧30〔Ｐ％〕＋0.6％ Cuはこのような腐食を広げる作用をもつため
多く添加してもよいが3.0％を越えると熱間加工
性を損なうので上限は3.0％とする。Ｐは溶接性
を損なうので上限は0.045％とする。 次に本発明鋼を実施例によつて具体的に説明す
る。 本発明鋼（実施例鋼）および比較鋼の組成を第
１表に示す。
【表】
【表】
＊ 市販鋼
これらの鋼を板厚１mmの鋼板とし、溶体化処理
し、幅29mm、長さ31mmの板の上に同一材料の幅14
mm、長さ16mmの板を重ねてスポツト溶接した試片
を、80℃の50ppmCl-1濃度のNaCl溶液に30日間
浸漬する試験を行なつて、応力腐食割れの有無は
断面観察により判断した。隙間腐食は、同様の試
片を80℃の3.5％NaCl溶液に10日間浸漬して、試
験前後の重量変化を測定することにより評価し
た。結果は第１表中、および第１図に示されてい
る。 本発明はCu量、Ｐ量を限定することにより耐
応力腐食割れ性を確保し、ＮないしＮとMoを添
加することにより耐隙間腐食性を向上させたもの
である。第１表より明らかな如く、市販鋼および
比較鋼では50ppmCl-溶液による浸漬試験で割れ
が発生するか、又は3.5％NaCl溶液による浸漬試
験における隙間腐食減量は５mg以上である。これ
に対し本発明鋼では応力腐食割れの発生はなく、
また隙間腐食減量も小さい。 第１図から耐応力腐食割れ性を確保するには、
Ｐ量とCu量の相間関係を前記の式の関係に保つ
必要があることがわかる。 Ｐを低くすると応力腐食割れ感受性は小さくな
つていくが、適正量のCuを含まないとＰ：0.002
％の鋼（鋼No.４）においても隙間腐食による腐食
孔の底部から割れが発生する。この場合腐食孔の
深さは0.3〜0.4mmに達する。Ｐが低い鋼では最初
隙間腐食の成長が大きいが、時間と共に腐食孔内
に溶出したＰが腐食孔内の溶解を抑制していく。
しかしながら腐食孔の先端は腐食孔の他の部分よ
り応力が大きいため活性に保たれる。このように
腐食が局部に集中するためこの部分から応力腐食
割れが発生するものと考えられる。 本発明鋼は耐応力腐食割れ性と耐隙間腐食性に
すぐれているため現在オーステナイト系ステンレ
ス鋼を用いて応力腐食割れならびに隙間腐食が発
生している温水用機器（例えば電気温水器、温水
ボイラー）や給湯用配管等の材料として好適であ
るとともに、Cuを成分組成としているので、硫
酸や塩酸等の非酸化性酸の環境下においてもすぐ
れた耐食性が期待される。
これらの鋼を板厚１mmの鋼板とし、溶体化処理
し、幅29mm、長さ31mmの板の上に同一材料の幅14
mm、長さ16mmの板を重ねてスポツト溶接した試片
を、80℃の50ppmCl-1濃度のNaCl溶液に30日間
浸漬する試験を行なつて、応力腐食割れの有無は
断面観察により判断した。隙間腐食は、同様の試
片を80℃の3.5％NaCl溶液に10日間浸漬して、試
験前後の重量変化を測定することにより評価し
た。結果は第１表中、および第１図に示されてい
る。 本発明はCu量、Ｐ量を限定することにより耐
応力腐食割れ性を確保し、ＮないしＮとMoを添
加することにより耐隙間腐食性を向上させたもの
である。第１表より明らかな如く、市販鋼および
比較鋼では50ppmCl-溶液による浸漬試験で割れ
が発生するか、又は3.5％NaCl溶液による浸漬試
験における隙間腐食減量は５mg以上である。これ
に対し本発明鋼では応力腐食割れの発生はなく、
また隙間腐食減量も小さい。 第１図から耐応力腐食割れ性を確保するには、
Ｐ量とCu量の相間関係を前記の式の関係に保つ
必要があることがわかる。 Ｐを低くすると応力腐食割れ感受性は小さくな
つていくが、適正量のCuを含まないとＰ：0.002
％の鋼（鋼No.４）においても隙間腐食による腐食
孔の底部から割れが発生する。この場合腐食孔の
深さは0.3〜0.4mmに達する。Ｐが低い鋼では最初
隙間腐食の成長が大きいが、時間と共に腐食孔内
に溶出したＰが腐食孔内の溶解を抑制していく。
しかしながら腐食孔の先端は腐食孔の他の部分よ
り応力が大きいため活性に保たれる。このように
腐食が局部に集中するためこの部分から応力腐食
割れが発生するものと考えられる。 本発明鋼は耐応力腐食割れ性と耐隙間腐食性に
すぐれているため現在オーステナイト系ステンレ
ス鋼を用いて応力腐食割れならびに隙間腐食が発
生している温水用機器（例えば電気温水器、温水
ボイラー）や給湯用配管等の材料として好適であ
るとともに、Cuを成分組成としているので、硫
酸や塩酸等の非酸化性酸の環境下においてもすぐ
れた耐食性が期待される。
第１図は本発明鋼および比較鋼のスポツト溶接
試片を80℃、50ppmCl-溶液に30日間浸漬後の耐
応力腐食割れ性におよぼすＰとCuの影響を示す
図である。
試片を80℃、50ppmCl-溶液に30日間浸漬後の耐
応力腐食割れ性におよぼすＰとCuの影響を示す
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で Ｃ：0.08％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％以
下、Ｐ：0.045％以下、Ｓ：0.03％以下、Ni：6.0
〜20.0％、Cr：16.0〜25.0％、Ｎ：0.03〜0.30％お
よび下記の条件を満足する量のCuを含有し、残
部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴
とする耐応力腐食割れ性と耐〓間腐食性のすぐれ
たオーステナイト系ステンレス鋼。 30P（％）＋0.6≦Cu（％）≦3.0 ２ 重量％で Ｃ：0.08％以下、Si：1.0％以下、Mn：2.0％以
下、Ｐ：0.045％以下、Ｓ：0.03％以下、Ni：6.0
〜20.0％、Cr：16.0〜25.0％、Ｎ：0.03〜0.30％、
Mo：0.2〜1.0％および下記の条件を満足する量
のCuを含有し、残部Feおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする耐応力腐食割れ性と耐〓
間腐食性のすぐれたオーステナイト系ステンレス
鋼。 30P（％）＋0.6≦Cu（％）≦3.0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17912582A JPS5970750A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17912582A JPS5970750A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970750A JPS5970750A (ja) | 1984-04-21 |
| JPS6366379B2 true JPS6366379B2 (ja) | 1988-12-20 |
Family
ID=16060426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17912582A Granted JPS5970750A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性と耐隙間腐食性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970750A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2668116B2 (ja) * | 1987-09-02 | 1997-10-27 | 日新製鋼株式会社 | 温水中での耐食性にすぐれたオーステナイトステンレス鋼 |
| KR101923922B1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-11-30 | 주식회사 포스코 | 표면특성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 가공품 및 이의 제조 방법 |
| JP2022181633A (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-08 | 日鉄ステンレス株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに加工製品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110215A (en) * | 1976-03-13 | 1977-09-16 | Nippon Metal Ind | Deep drawing austenite stainless steel |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP17912582A patent/JPS5970750A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970750A (ja) | 1984-04-21 |
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