JPS5970749A - 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼Info
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- JPS5970749A JPS5970749A JP17912482A JP17912482A JPS5970749A JP S5970749 A JPS5970749 A JP S5970749A JP 17912482 A JP17912482 A JP 17912482A JP 17912482 A JP17912482 A JP 17912482A JP S5970749 A JPS5970749 A JP S5970749A
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Landscapes
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐応力腐食割れ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。
ステンレス鋼に関するものである。
５ＵＳ３０４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′Ｉｔているこ
とから広い用途に用いられているが。
鋼は耐食性、溶接性および加工性にすぐ′Ｉｔているこ
とから広い用途に用いられているが。
Ｃｕ２−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。
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γし
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ＪＩＳＧＯ５７６に規格されている４
２チ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、１ｔ４重クロム酸ナトリウムを酸化剤として
添加した２０％食塩溶液に対しては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等によっ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
ｔこする必要がある。
化マグネシウム溶液あるいは濃厚食塩溶液が用いらγし
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ＪＩＳＧＯ５７６に規格されている４
２チ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、１ｔ４重クロム酸ナトリウムを酸化剤として
添加した２０％食塩溶液に対しては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等によっ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
ｔこする必要がある。
本発明者らは、溶接部に隙間を有する構造で溶接残留応
力を有するスポット溶接試片を用いて。
力を有するスポット溶接試片を用いて。
実察境のような低濃度食墳溶ｉ（ζおける応力腐食７；
）］れは隙間腐食部から発生することを見いだし。
）］れは隙間腐食部から発生することを見いだし。
耐応力腐食割れ性に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。
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５ｔ）Ｓ３
０４系ステンレス鋼にＣｏを添加し、その際に、鋼中に
含まれるＰとの関係を詳却１に検討し。
０４系ステンレス鋼にＣｏを添加し、その際に、鋼中に
含まれるＰとの関係を詳却１に検討し。
Ｃ１１訃とＰ量の相対量と腐食の間にある種の関係があ
ることを知見し、耐応力腐食割れ性に優れた鋼組成を見
出した。
ることを知見し、耐応力腐食割れ性に優れた鋼組成を見
出した。
本発明によれ（ま１重量％で
Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：１．０％以下、 Ｍｎ ：
２．０チ以下、Ｐ：０．０４５チ以下、 Ｓ ：
０．０ ′５係以下。
２．０チ以下、Ｐ：０．０４５チ以下、 Ｓ ：
０．０ ′５係以下。
Ｎｉ：６．０−２０．０％、 Ｃｒ ： １６．０−２
５．０％。
５．０％。
および下記の式の条件を満足する量のＣｏを含有し、残
部Ｆｅ、？＋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。
部Ｆｅ、？＋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。
３０［Ｍ］＋０．６％≦〔ｃｕｑｂ〕≦３．０％上記の
鋼に、溶接部の耐応力腐食割れ性をさらに向上させるた
めにＴ＋ ＊ Ｎｂの１種又は２種で０１〜ｉ、 Ｄ
％を添加してもよい。
鋼に、溶接部の耐応力腐食割れ性をさらに向上させるた
めにＴ＋ ＊ Ｎｂの１種又は２種で０１〜ｉ、 Ｄ
％を添加してもよい。
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炭化物が析出しや
すいので上限は０．０８％とした。
かしＣを高くすると溶接した時にＣｒ炭化物が析出しや
すいので上限は０．０８％とした。
Ｓｉ ： ＳｒはｆＪＩ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。
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。
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、 ０３１以下ならよいが、腐食の発生Ｉこ
は有害であるので低いのが望ましい。
容される０、 ０３１以下ならよいが、腐食の発生Ｉこ
は有害であるので低いのが望ましい。
Ｃｒ二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。
１６％未満では十分な耐食性が得られない。
一方２５チを越すと加工性が悪くなるので１６．０〜２
５．０ ％に限定した。
５．０ ％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６．０〜２００係に限定した。
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６．０〜２００係に限定した。
Ｔ ｉ ｒ Ｎｂ ： Ｔ ｒ ｅ Ｎ ｂはＣ，Ｎを
固定する作用を有するために溶接部の耐粒界腐食性を向
上させ、さらには粒界型の応力腐食割れ感受性を小さく
するの；こ効果があるが、いずれも０．１％未満では効
果が少なく１才た１、０係を越すと効果が飽和して無駄
となるので０．１〜１．０係に限定した。
固定する作用を有するために溶接部の耐粒界腐食性を向
上させ、さらには粒界型の応力腐食割れ感受性を小さく
するの；こ効果があるが、いずれも０．１％未満では効
果が少なく１才た１、０係を越すと効果が飽和して無駄
となるので０．１〜１．０係に限定した。
先に述べたように９本発明者らは８０８３０４系鋼にＣ
ｕ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。
ｕ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Ｃ１１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。
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。
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。
（Ｃｕｂ）≧３０ ［ｉ ）＋０．６９６Ｃｏはこのよ
うに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チ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ｔＪＡ、なうので」二限は
０．０４５ ％とする。
うに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チ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ｔＪＡ、なうので」二限は
０．０４５ ％とする。
本発明鋼を実施例により具体的に説明する。
本発明＠ｉ１（実施例鋼）および比較鋼の組成を第１表
に示す。
に示す。
これらの鋼を板厚１順の鋼板とし、溶体化処理し１幅２
９ｍｍ、長さ３１朋の板の上に同一材料の幅ｊ４ｍｍ、
長さ１６朋の板を重ねてスポット溶接した試片を、８０
℃の５０ｐｐｍＣ！ 濃度のＮａＣノ溶故に３０日間浸
漬する試験を行なった。応力腐食削れ発生の有無は断面
観察により判断した。
９ｍｍ、長さ３１朋の板の上に同一材料の幅ｊ４ｍｍ、
長さ１６朋の板を重ねてスポット溶接した試片を、８０
℃の５０ｐｐｍＣ！ 濃度のＮａＣノ溶故に３０日間浸
漬する試験を行なった。応力腐食削れ発生の有無は断面
観察により判断した。
結果は第１表中に記入され、また第１図に示されている
。
。
第１必から耐応力腐食割れ性を確保するにはＰ量とＣｕ
量の相関関係を前記の式の関係に保つ必要、ｌ＋１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
さくなっていくが、適正量のＣｕを含まないと、Ｐ：０
．００５％の′ａ４（鋼Ｎａ５）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０．３〜０．４朋に達する。Ｐが低い鋼では最
初隙間腐食の成長が大きいが９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。
量の相関関係を前記の式の関係に保つ必要、ｌ＋１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
さくなっていくが、適正量のＣｕを含まないと、Ｐ：０
．００５％の′ａ４（鋼Ｎａ５）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０．３〜０．４朋に達する。Ｐが低い鋼では最
初隙間腐食の成長が大きいが９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にすぐれているため、現在
５ｔＪ８３０４を用いて応力腐食割れが発生している。
５ｔＪ８３０４を用いて応力腐食割れが発生している。
湛水用機器（例えば電気温水器、密水ボイラー）や給湯
配管用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。
配管用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ット溶接試片を８
０℃の５０ ｐｐｍ Ｃノー溶α中に３０日間浸漬した
時の応力腐食割れの有無におよぼすＰとＣｕの影響を示
した図である。 特許出願人 日新製鋼株式会社
０℃の５０ ｐｐｍ Ｃノー溶α中に３０日間浸漬した
時の応力腐食割れの有無におよぼすＰとＣｕの影響を示
した図である。 特許出願人 日新製鋼株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、創０で Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：１．０％以下、 Ｍｎ ：
２．０チ以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３
係以下、 Ｎｉ ： ６．０〜２０．０％、 Ｃｒ
： １６．０〜２５．０係、および下記の式の条件を
満足する硫のＣ１１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のす
ぐれたオーステナイト系ステンレス鋼。 ３０［：Ｐ％〕＋ ０．６％≦（Ｃｕ％〕≦３．０％２
、重帯幅で Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：１．０％以下、 Ｍｎ ：
２．０係以下、Ｐ：０．０４５％以下、８：０．０３
％以］”、 Ｎｉ ： ６．０〜２０．０％、 Ｃ
ｒ ： １６．０＝２５．０係、 Ｔｉ 、 Ｎｈの
１種又は２種で０．１〜１．０％および下記の式の条件
を満足する量のＣ＋１を含有し、残部Ｆｅおよび不可避
的不純物よりなる耐応力腐食割れ性のすぐれたオーステ
ナイト系ステンレス鋼。 ３０［Ｐ％）＋０．６％≦（−Ｃｕ％’Ｊ≦６．０％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17912482A JPS5970749A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17912482A JPS5970749A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970749A true JPS5970749A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH0244895B2 JPH0244895B2 (ja) | 1990-10-05 |
Family
ID=16060409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17912482A Granted JPS5970749A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 耐応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7785427B2 (en) * | 2006-04-21 | 2010-08-31 | Shell Oil Company | High strength alloys |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112417A (en) * | 1975-03-29 | 1976-10-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Corrosion resistant extra low carbon stainless steel |
| JPS5741357A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-08 | Nisshin Steel Co Ltd | Austenite stainless steel with superior stress corrosion cracking resistance |
| JPS57134542A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ferrite stainless steel with superior corrosion resistance |
| JPS57158359A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-30 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | Corrosion resistant austenite stainless steel |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP17912482A patent/JPS5970749A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112417A (en) * | 1975-03-29 | 1976-10-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Corrosion resistant extra low carbon stainless steel |
| JPS5741357A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-08 | Nisshin Steel Co Ltd | Austenite stainless steel with superior stress corrosion cracking resistance |
| JPS57134542A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ferrite stainless steel with superior corrosion resistance |
| JPS57158359A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-30 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | Corrosion resistant austenite stainless steel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7785427B2 (en) * | 2006-04-21 | 2010-08-31 | Shell Oil Company | High strength alloys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244895B2 (ja) | 1990-10-05 |
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