[go: up one dir, main page]

JPH07109006B2 - A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents

A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法

Info

Publication number
JPH07109006B2
JPH07109006B2 JP62200786A JP20078687A JPH07109006B2 JP H07109006 B2 JPH07109006 B2 JP H07109006B2 JP 62200786 A JP62200786 A JP 62200786A JP 20078687 A JP20078687 A JP 20078687A JP H07109006 B2 JPH07109006 B2 JP H07109006B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
hot rolling
austenitic stainless
less
producing
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 - Lifetime
Application number
JP62200786A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6447816A (en
Inventor
雅之 天藤
幹雄 山中
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 JP62200786A priority Critical patent/JPH07109006B2/ja
Publication of JPS6447816A publication Critical patent/JPS6447816A/ja
Publication of JPH07109006B2 publication Critical patent/JPH07109006B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はAl含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方
法に関する。
従来の技術 ステンレス鋼にAlを添加すると、高温酸化雰囲気中で優
れた耐酸化性を発揮することは一般に知られており、実
際にフェライト系ステンレス鋼にAlを添加した鋼種は、
例えば、SUH21、FCH2などで、燃焼器具用部材、電熱線
等に広く一般に使用されている。しかしこれらの鋼種
は、母相がフェライトであるためオーステナイト系ステ
ンレス鋼に比較して根本的に高温強度が低く、高温構造
物用には使用できないのが現状である。
オーステナイト系ステンレス鋼にAlを添加し、優れた耐
酸化性を有する鋼種をつく試みは今まで数多くなされて
きた。例えば特公昭55−43498ではAlを4.5%超含まれる
ことにより優れた耐酸化性を有するオーステナイト鋼を
得られることを提唱しているが、Alを多量にオーステナ
イト系ステンレス鋼に添加すると、Ni−Al系の金属間化
合物がオーステナイト母相中に析出し、熱間加工中に割
れを生じたり、熱間加工後の冷却中に著しく脆化し、コ
イル巻き戻し時あるいは冷間加工時等の製造工程で割れ
が発生するため、Alを多量に含むオーステナイト系ステ
ンレス鋼の商品化が難しいのが現状である。
発明が解決しようとする問題点 本発明では上記にようなNi−Al系の金属間化合物の析出
による熱間圧延中の割れ、あるいは圧延後の製造工程で
発生する割れを防止し、Alを多量に含み、優れた耐酸化
性を有するオーステナイト系ステンレス鋼の商業的生産
を可能にすることを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明ではAlを重量%で2.0%以上含有するオーステナ
イト系ステンレス鋼において、熱間圧延前に1150℃以上
まで鋼片を加熱し、900℃以上で熱間圧延を終了し、そ
の直後5℃/sec以上の冷却速度で600℃以下まで急冷す
ることにより、熱間加工中の割れを防止し、かつ徐冷に
よる脆化を抑制し熱間圧延後の製造行程での割れを防止
できるものである。
以下に本発明を詳細に説明する。
作用 まず各成分の限定理由を説明する。
Cは鋼中に不可避的に含有される元素であるが、含有量
が多いと高温でクロム炭化物が多量に析出し、材料を脆
化させるためのその上限を0.2%とした。
Siは一般的に耐酸化性を向上させる効果を有するが、Al
を多く含むオーステナイト鋼ではその効果は小さい。一
方、SiはNi−Al系の金属間化合物内に濃縮し、該化合物
を安定化させる傾向をもつ。即ちAlを多く含有するオー
ステナイトステンレス鋼で、Siを多く含有すると、Ni−
Al系の金属間化合物の析出を助長し、割れ発生の原因と
なるためその上限を2.0%とした。
Mnも鋼中に不可避的に含有される元素であるが、高温で
最表面に濃縮しやすく、蒸発しやすいため、アルミナ皮
膜の保護性酸化皮膜の形成を阻害し、Al含有ステンレス
鋼の最大の特徴である耐酸化性を劣化させるので、Mn含
有量の上限は2.0%とした。
NiはAl含有ステンレス鋼をオーステナイト鋼たらしめる
基本的な元素であり、高温強度、クリープ特性を維持す
るために必要である。本願発明で限定している成分範囲
内では、Niは最低15%以上添加しないと母相をオーステ
ナイトに維持することは難しい。また35%を越えて添加
するとNi−Al系の金属間化合物が母相中に多量に析出
し、材料の脆化が著しくなり、本願発明で提唱している
製造方法を採用しても割れを防ぐことが難しい。従って
Niの成分限定を15〜35%とした。
CrはAlとともに高度の耐酸化性を得るためには必要不可
欠の添加元素であり、本願発明で限定している成分系で
は、おもに表面にアルミナ皮膜を形成して耐酸化性を維
持するが、Crが12%未満であるとアルミナ皮膜は形成さ
れず、耐酸化性は極端に劣化する。つまりCrのアルミナ
皮膜形成を補助する効果がないと、アルミナ皮膜の形成
は難しく、Al含有ステンレス鋼の特徴が消失する。しか
しCrの含有量が25%を越えると高温で長時間使用中にσ
相、炭化物が多量析出し脆化するため、高温用材料とし
て使用できない。つまり製品の性能より、Crの成分範囲
は12〜25%とした。
Alは本願発明の方法で製造できるステンレス鋼の最大の
特徴であり、2%以上のAlを含むオーステナイトステン
レス鋼では、本願発明に記述した方法を使用しなけれ
ば、熱延中で割れ、特に熱延終了後の冷却過程での脆化
は防ぐことが難しい。また製造されたAl含有ステンレス
鋼が高温使用中、鋼材表面に均一なアルミナ保護皮膜を
安定的に形成し、抜群の耐酸化性を発揮するためには、
Alが4.0%以上含有されることが望ましい。
しかしAlの含有量が6.0%を越えると、熱延前に1150℃
以上に加熱しても、Ni−Al系の金属間化合物を完全に消
失させることは難しく、熱延中あるいは熱延後に、残存
した該化合物が割れの起点となるためAlの含有量は6.0
%以下が望ましい。
REMあるいはCaの適量添加は、加工性を劣化させるS、
Oを固定し、これら不純物による熱間圧延時での割れを
低減させる効果を有するが、これらの元素の添加だけで
は、熱延後の冷却中での脆化抑制には効果はない。さら
に過度の添加は、逆効果で割れ発生を助長する。
次に本願発明で提唱する熱延方法とその効果について更
に詳細に説明する。
第1図に5.0%Alを含有するオーステナイトステンレス
鋼のTTP(Time−temperature−Precipitation)曲線を
示す。この図からNiAl型の金属間化合物は850℃で最も
短時間でオーステナイト母相内に析出することが判る。
また750℃以下ではNi3Al型の金属間化合物がオーステナ
イト母相中に微細に析出する。このNi3Al型の金属間化
合物が析出すると、この鋼種は著しく脆化する。しかし
600℃以下ではこの金属間化合物が析出しない。
本願発明者によるこれらの知見と数々の実験データか
ら、特許請求の範囲第1項に示した如く、熱延前の加熱
を1150℃以上で行い、熱延を900℃以上で終了し、その
直後600℃以下まで急冷することにより、熱間圧延中で
の割れ、およびその後の冷却中に生じる脆化を防止でき
ることを本願発明者は見出したのである。
熱延前に1150℃以上に加熱する理由は、凝固時にオース
テナイト母相に析出したNiAl系の金属間化合物を消失さ
せるためには、1150℃以上に加熱しなければならないか
らで、この金属間化合物が残存すると、熱延後の脆化が
著しくなるばかりでなく、熱延時に割れの起点となる。
またAlを多く含有する鋼種は、高温での変形抵抗が従来
のオーステナイトステンレス鋼に比較して高く、また再
結晶温度も高いため、加熱温度は1200℃以上が望まし
い。しかし加熱温度が1300℃を越えると部分に粒界が溶
融し、熱間加工性が低下するため、加熱温度は1300℃以
下が望ましい。
また熱延終了温度が900℃より下がると、NiAl型の金属
間化合物が多量にオーステナイト母相中に析出し、熱延
後の脆化が著しくなる。従って熱延終了温度は900℃以
上とする。900℃以上で熱延を行っても粒界等に少量のN
iAl型の金属間化合物は析出するが熱延中の割れ、ある
いは熱延後の脆化の原因にはならない。
本願発明の最大の特徴は、熱延終了後直ちに600℃以下
に急冷することである。これはNi−Al系の金属間化合
物、とくに600℃超〜750℃で析出するNi3Al型の金属間
化合物による脆化を防止するためである。このためには
5℃/sec以上の冷却速度が必要である。しかし通常の熱
延工程ではコイルに巻き取って空冷するため、冷却速度
が0.01〜0.1℃/secで、Ni3Al型あるいはNiAl型の金属間
化合物が多量に析出し脆化する。従って実際の熱延で
は、仕上げ圧延を終了後600℃以下まで水冷し、その後
コイルに巻き取る方法が効果的である。
これ以外の急速冷却法として、900℃以上の高温でコイ
ルに巻き取った後、コイルを水冷する方法が考えられる
が、操業の簡便さ、安全性等を考えると前者の水冷後巻
き取る方が望ましい。冷却速度が小さくNi3Al型あるい
はNiAl型の金属間化合物の析出を抑制できないと、熱延
板が脆化し、コイルの巻き戻し時、あるいはその後の工
場通板時に割れを生じる。
さらに特許請求の範囲第2項では、凝固時にδフェライ
ト相を20%以下晶出させた鋼片を使用することを提唱し
ているが、これはδフェライト中にAlが濃縮し、相対的
にオーステナイト母相中のAl濃度を低下させる効果があ
る。これにより凝固時、オーステナイト相中に析出すNi
−Al系の金属間化合物の量を減少させ、熱延前の加熱時
に短時間で容易に消失させることが可能である。
凝固時に晶出するδフェライトの量は成分元素のバラン
スにより決まり、ここで述べるδフェライト相の量は、
市販のフェライト・メーター等により実測される量であ
る。
δフェライトは上記の如くNi−Al系の金属間化合物の量
を減少させる効果を有するが、20%を越えて晶出させる
と、熱延焼鈍後も多量のδフェライト相が残存し、冷間
圧延時に耳割れを発生するなど製造性が悪化するためそ
の上限を20%とした。また製品の高温強度、クリープ強
度が低下いないためには、凝固時のδフェライト量が10
%以下とすることが望ましい。
実施例 第1表に掲げる成分の鋼片を溶製し、第2表に示した加
熱温度、熱延終了温度、熱延後冷却条件にて熱延を行っ
た。その後熱延板からシャルピー試験片を切り出し、室
温(20℃)での衝撃値を測定した。第2表に示した熱延
条件以外(加熱時間、圧延パススケジュール等)は全て
一定条件で行い、最終板厚は全て6mmで、シャルピー試
験片(JIS4号Vノッチ、5mmサブサイズ)は圧延方向に
平行に採取した。測定された衝撃値も併せて第2表に示
す。
この表から本願発明で提唱する熱延条件、冷却条件から
外れると熱延板の衝撃値が2kgm/cm2を下回り、実際の熱
延工程ではコイル捲き戻し時、あるいは冷間圧延時に割
れる危険性が十分考えられる。
一方、本願発明で提唱する熱延条件、冷却条件内で熱延
を行った板は高い衝撃値を示し、脆化していないことが
判る。
次に、第1表中のNo12の鋼片を用い、1250℃に加熱し、
950℃で熱延終了した熱延板を500℃まで水冷し、コイル
状に巻き取ったものと、終了後直ちにコイル状に巻き取
ったものを用意し、コイルの捲き戻しを行った。水冷時
の950℃〜500℃までの冷却速度は平均で約20℃/sccで、
コイルに巻き取った場合は平均で0.1℃/sccであった。
水冷処理無しで巻き取ったコイルを捲き戻す時に多数割
れが発生したが、500℃まで水冷したコイルは捲き戻し
時に割れを発生しなかった。
以上の実施例から、本願発明の条件にて熱延、熱延後冷
却を行えば、熱延コイルの脆化は防止できることが判
る。
発明の効果 上記の如く特許請求の範囲に記載された熱延条件を満足
することによって、脆化することなくAl含有オーステナ
イトステンレス鋼の熱延板を生産することができ、脆化
による通板時の割れを防ぐことができる。また熱延中の
割れも抑制できる。つまり、本願発明は2%以上のAl含
有オーステナイトステンレス鋼を工業的に生産する上で
極めて優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は5.0%Alを含有するオーステナイトステンレス
鋼におけるNi−Al系金属間化合物の析出挙動を示すTTP
(Time−temperature−Precipitation)曲線図である。
縦軸に温度、横軸に保持時間を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量パーセントで、Cを0.2%以下、Siを
    2.0%以下、Mnを2.0%以下、Niを15〜35%、Crを12〜25
    %、Alを2.0%以上含み、残部がFeおよび不可避的不純
    物よりなる鋼片を、1150℃以上に加熱し、900℃以上で
    熱間圧延を終了し、その直後600℃以下まで急冷するこ
    とを特徴とするAl含有オーステナイト系ステンレス鋼の
    製造方法。
  2. 【請求項2】重量パーセントで、Cを0.2%以下、Siを
    2.0%以下、Mnを2.0%以下、Niを15〜35%、Crを12〜25
    %、Alを2.0%以上含み、残部がFeおよび不可避的不純
    物からなり、かつ凝固段階でδフェライト相を20%以下
    含む鋼片を、1150℃以上に加熱し、900℃以上で熱間圧
    延を終了し、その直後600℃以下まで急冷することを特
    徴とするAl含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方
    法。
  3. 【請求項3】冷却速度が5℃/sec以上で急冷する特許請
    求の範囲第1項記載のAl含有オーステナイト系ステンレ
    ス鋼の製造方法。
  4. 【請求項4】冷却速度が5℃/sec以上で急冷する特許請
    求の範囲第2項記載のAl含有オーステナイト系ステンレ
    ス鋼の製造方法。
JP62200786A 1987-08-13 1987-08-13 A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法 Expired - Lifetime JPH07109006B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62200786A JPH07109006B2 (ja) 1987-08-13 1987-08-13 A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62200786A JPH07109006B2 (ja) 1987-08-13 1987-08-13 A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6447816A JPS6447816A (en) 1989-02-22
JPH07109006B2 true JPH07109006B2 (ja) 1995-11-22

Family

ID=16430166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62200786A Expired - Lifetime JPH07109006B2 (ja) 1987-08-13 1987-08-13 A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07109006B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021486A (zh) * 2011-01-13 2011-04-20 南昌硬质合金有限责任公司 一种降低钨粉杂质的耐高温舟皿
JP6552385B2 (ja) * 2015-11-05 2019-07-31 日鉄ステンレス株式会社 耐熱性と加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法、および当該ステンレス鋼製排気部品

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5742701B2 (ja) 2011-12-14 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 無電解めっき処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5742701B2 (ja) 2011-12-14 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 無電解めっき処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6447816A (en) 1989-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5793459B2 (ja) 加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス冷延鋼板、冷延素材用フェライト系ステンレス熱延鋼板及びそれらの製造方法
JP6075349B2 (ja) フェライト系ステンレス鋼
JP6278160B1 (ja) フェライト系ステンレス鋼板、ホットコイルおよび自動車排気系フランジ部材
JP6278159B1 (ja) フェライト系ステンレス鋼板、ホットコイルおよび自動車排気系フランジ部材
CN108026623A (zh) 铁素体系不锈钢
JP2017095789A (ja) フランジ用フェライト系ステンレス鋼熱延鋼板およびその製造方法
JP6624345B1 (ja) フェライト系ステンレス鋼
JPH0551633A (ja) 高Si含有オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法
JPH0717946B2 (ja) 耐濃硫酸腐食性に優れた二相ステンレス鋼の製造方法
WO2019151125A1 (ja) フェライト系ステンレス鋼
JPH07109006B2 (ja) A▲l▼含有オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法
JP2637013B2 (ja) フェライト系ステンレス鋼薄肉鋳片の製造方法
JP3879164B2 (ja) 冷間圧延性に優れたフェライト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法
JP3917320B2 (ja) 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH0353026A (ja) 耐熱耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH0757890B2 (ja) 高耐熱耐食性フェライト系ステンレス鋼板の製造方法
JP2823220B2 (ja) 溶接継手靭性の良い鋼板の製造法
JPH06184637A (ja) 自動車排気系用鋼管の製造方法
JPH04362127A (ja) 高Al含有フェライト系ステンレス鋼帯の製造方法
JP2549018B2 (ja) 耐熱性および耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼熱延鋼帯の製造方法
JP2506243B2 (ja) 耐酸化性フェライト系ステンレス鋼の製造方法
JP2705411B2 (ja) 高靭性フェライト系ステンレス鋼帯の製造方法
JPH0375614B2 (ja)
JPH0236669B2 (ja)
JPH0369967B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122

Year of fee payment: 12