JP2940625B2 - 耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼電縫管 - Google Patents
耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼電縫管Info
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- JP2940625B2 JP2940625B2 JP2089053A JP8905390A JP2940625B2 JP 2940625 B2 JP2940625 B2 JP 2940625B2 JP 2089053 A JP2089053 A JP 2089053A JP 8905390 A JP8905390 A JP 8905390A JP 2940625 B2 JP2940625 B2 JP 2940625B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、耐食性および加工性に優れたフェライト系
ステンレス鋼で構成された電縫管に係わり、特に石油燃
焼機器や、自動車排気系パイプのように、パイプとして
の加工性および耐食性が要求される分野に適したもので
ある。
ステンレス鋼で構成された電縫管に係わり、特に石油燃
焼機器や、自動車排気系パイプのように、パイプとして
の加工性および耐食性が要求される分野に適したもので
ある。
＜従来の技術＞ フェライト系ステンレス鋼は良く知られているように
加工性，溶接性がオーステナイト系ステンレス鋼に較べ
て悪いが、一方、繰り返し加熱を受ける環境では、オー
ステナイト系ステンレス鋼よりも耐酸化性に優れ、かつ
また安価なため、石油燃焼機器や自動車排気系パイプに
は、SUH409の如きフェライト系ステンレス鋼が用いられ
ている。
加工性，溶接性がオーステナイト系ステンレス鋼に較べ
て悪いが、一方、繰り返し加熱を受ける環境では、オー
ステナイト系ステンレス鋼よりも耐酸化性に優れ、かつ
また安価なため、石油燃焼機器や自動車排気系パイプに
は、SUH409の如きフェライト系ステンレス鋼が用いられ
ている。
しかしながら、近年パイプ形状が複雑化し、SUH409の
電縫管では、特に冬場のように温度が下がると偏平加工
時等に溶接部で脆化割れを生じやすいという問題が生じ
てきた。
電縫管では、特に冬場のように温度が下がると偏平加工
時等に溶接部で脆化割れを生じやすいという問題が生じ
てきた。
この点に関し、いわゆるVOD技術を用いてC,N共に50pp
m以下の如き超極低炭素にすることで、溶接部の靱性は
改善される事が知られているが、この方法は著しいコス
ト高となり、安価なという本材料の特徴からはずれてし
まう。さらに、自動車排気系のパイプは、排ガスが結露
する環境であるため十分な耐食性も必要である。従っ
て、VOD技術を用いずに、低温での偏平加工でも割れが
生せず、かつ耐食性の優れた安価な材料の開発が強く求
められている。
m以下の如き超極低炭素にすることで、溶接部の靱性は
改善される事が知られているが、この方法は著しいコス
ト高となり、安価なという本材料の特徴からはずれてし
まう。さらに、自動車排気系のパイプは、排ガスが結露
する環境であるため十分な耐食性も必要である。従っ
て、VOD技術を用いずに、低温での偏平加工でも割れが
生せず、かつ耐食性の優れた安価な材料の開発が強く求
められている。
それに対して、特公昭55−47103号公報には、フェラ
イト系ステンレス鋼において、Ｃ＋Ｎ量に対して５倍以
上のTiを最大0.7％まで添加し、かつNiを0.5〜2.0％添
加することが開示されているが、０℃以下のような低温
での偏平試験では、十分な加工性があるとはいえない。
イト系ステンレス鋼において、Ｃ＋Ｎ量に対して５倍以
上のTiを最大0.7％まで添加し、かつNiを0.5〜2.0％添
加することが開示されているが、０℃以下のような低温
での偏平試験では、十分な加工性があるとはいえない。
＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明は、斯かる状況に鑑み、コストの点で従来より
安価な耐食性フェライト単相鋼からなり、耐食性に優
れ、かつ溶接部の加工脆化割れを防止できる、偏平加工
性および押し広げ加工性に優れた電縫管を提供すること
を目的とするものである。
安価な耐食性フェライト単相鋼からなり、耐食性に優
れ、かつ溶接部の加工脆化割れを防止できる、偏平加工
性および押し広げ加工性に優れた電縫管を提供すること
を目的とするものである。
＜課題を解決するための手段＞ すなわち、本発明は、重量％で、C:0.005〜0.012％、
N:0.005〜0.010％、かつＣ＋N:0.019％以下、Si:0.45〜
0.7％、Mn:0.35％以下、P:0.025％以下、S:0.005％以
下、Cr:10〜12％、Ni:0.5％未満、Al:0.03％以下、Ti:
0.1〜0.3％を含み、残部がFeおよび不可避的不純物から
なるフェライト系ステンレス鋼で構成されたことを特徴
とする耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れ
た電縫管である。
N:0.005〜0.010％、かつＣ＋N:0.019％以下、Si:0.45〜
0.7％、Mn:0.35％以下、P:0.025％以下、S:0.005％以
下、Cr:10〜12％、Ni:0.5％未満、Al:0.03％以下、Ti:
0.1〜0.3％を含み、残部がFeおよび不可避的不純物から
なるフェライト系ステンレス鋼で構成されたことを特徴
とする耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れ
た電縫管である。
＜作用＞ 本発明者らは、電縫管の脆化割れの原因を究明するた
め各種の実験検討を重ねた結果、以下の如き新規な知見
を発見し、この知見を元に電縫管の溶接部の靱性を改善
し、脆化剤れを防ぎ、偏平加工性および押し広げ加工性
に優れ、かつ電縫部の耐食性に優れた安価なフェライト
系ステンレス鋼で構成された電縫管を提供するに至った
ものである。
め各種の実験検討を重ねた結果、以下の如き新規な知見
を発見し、この知見を元に電縫管の溶接部の靱性を改善
し、脆化剤れを防ぎ、偏平加工性および押し広げ加工性
に優れ、かつ電縫部の耐食性に優れた安価なフェライト
系ステンレス鋼で構成された電縫管を提供するに至った
ものである。
即ち、通常TiはC,Nを固定し、Cr炭窒化物の析出を防
止するために添加されるが、そのためにTiはC,Nに関係
した量以上添加される。例えば、特公昭55−47103号公
報の実施例ではＣ＋Ｎ量の10倍以上の添加が行われてい
る。しかし、電縫管の割れはHAZで生じ、このHAZの熱履
歴の靱性を支配するのは、単にC,Nだけである事を本発
明者らは見い出した。即ち、溶接前にTiにより固定され
ていたC,Nが、HAZの熱履歴を受けC,Nが固溶する。その
後の冷却中に、Tiより含有量にまさるCrが他元素よりも
早くC,Nと結合し、Cr炭窒化物となり、耐食性，靱性を
低下させる事を発見した。
止するために添加されるが、そのためにTiはC,Nに関係
した量以上添加される。例えば、特公昭55−47103号公
報の実施例ではＣ＋Ｎ量の10倍以上の添加が行われてい
る。しかし、電縫管の割れはHAZで生じ、このHAZの熱履
歴の靱性を支配するのは、単にC,Nだけである事を本発
明者らは見い出した。即ち、溶接前にTiにより固定され
ていたC,Nが、HAZの熱履歴を受けC,Nが固溶する。その
後の冷却中に、Tiより含有量にまさるCrが他元素よりも
早くC,Nと結合し、Cr炭窒化物となり、耐食性，靱性を
低下させる事を発見した。
従って、電縫管のHAZ靱性は、Ti添加ではほとんど効
果がない。
果がない。
このCr炭窒化物の析出を防ぐため、本発明者らは、C,
N総量を特にＮ量を厳しく管理する事により、安価であ
りながら耐食性，加工性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼で構成された電縫管を製造可能にした。
N総量を特にＮ量を厳しく管理する事により、安価であ
りながら耐食性，加工性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼で構成された電縫管を製造可能にした。
次に各元素の含有範囲を限定した理由を説明する。
ＣおよびＮは、HAZの靱性向上のために低ければ低い
程よい。一般には、Ti添加によりC,Nは固定されている
と考えられているが、本発明者らは、電縫管のHAZにつ
いて詳細に検討し、TiによるC,Nの固定はほとんど行わ
れない事を見い出した。この知見から、HAZの靱性、即
ち、パイプ偏平加工でのHAZ割れは、Tiによらず厳密に
C,Nをコントロールしなければならない事を実験的につ
きとめた。その結果、Ｃの上限は0.012wt％,Nの上限は
0.01wt％、また第１図に示した如く、Ｎ≦0.01にした上
でＣ＋Ｎでは0.019wt％以下にしなければ０℃でのパイ
プ偏平試験において脆性割れを生じる。一方、C,N共に
0.005wt％以下にするには、いわゆるVOD技術が必要であ
り、コスト上昇が著しい。本発明では、特にコストの面
からC,N共に0.005wt％以上とする。
程よい。一般には、Ti添加によりC,Nは固定されている
と考えられているが、本発明者らは、電縫管のHAZにつ
いて詳細に検討し、TiによるC,Nの固定はほとんど行わ
れない事を見い出した。この知見から、HAZの靱性、即
ち、パイプ偏平加工でのHAZ割れは、Tiによらず厳密に
C,Nをコントロールしなければならない事を実験的につ
きとめた。その結果、Ｃの上限は0.012wt％,Nの上限は
0.01wt％、また第１図に示した如く、Ｎ≦0.01にした上
でＣ＋Ｎでは0.019wt％以下にしなければ０℃でのパイ
プ偏平試験において脆性割れを生じる。一方、C,N共に
0.005wt％以下にするには、いわゆるVOD技術が必要であ
り、コスト上昇が著しい。本発明では、特にコストの面
からC,N共に0.005wt％以上とする。
Siは、耐酸化性を高めるのに有効な元素であり、0.45
％以上必要であるが、0.70％を超えるとHAZの靱性を低
下させ、電縫管の偏平加工時に割れを生じやすくする。
このため、Siは0.45〜0.70％とする。
％以上必要であるが、0.70％を超えるとHAZの靱性を低
下させ、電縫管の偏平加工時に割れを生じやすくする。
このため、Siは0.45〜0.70％とする。
Mnは、電縫溶接部の耐食性には、低い程好ましい。し
かし、製鋼上ある程度残留するため、上限を0.35％とす
る。
かし、製鋼上ある程度残留するため、上限を0.35％とす
る。
また、P,Sは靱性，加工性の点から低ければ低い程よ
いが、本用途では各々0.025wt％,0.005wt％まで許容で
きる。
いが、本用途では各々0.025wt％,0.005wt％まで許容で
きる。
Crは、耐熱ステンレス鋼として必須の元素であるが、
10wt％未満では電縫管の溶接部で十分な耐食性が得られ
ない。また12wt％を越えると、電縫管の靱性が低下し、
偏平加工時に割れを生じやすくする。そのためCr含有量
は10wt％以上12wt％以下とする。
10wt％未満では電縫管の溶接部で十分な耐食性が得られ
ない。また12wt％を越えると、電縫管の靱性が低下し、
偏平加工時に割れを生じやすくする。そのためCr含有量
は10wt％以上12wt％以下とする。
Niは、前記の特公昭55−47103号公報の発明では0.5wt
％以上が必須であるが、本発明ではC,Nを厳密にコント
ロールするため、特に添加する必要はない。但し製鋼原
料より混入する元素であり、0.5wt％以上では電縫管溶
接部の耐酸化性を劣化させるため0.5wt％未満に限定す
る。
％以上が必須であるが、本発明ではC,Nを厳密にコント
ロールするため、特に添加する必要はない。但し製鋼原
料より混入する元素であり、0.5wt％以上では電縫管溶
接部の耐酸化性を劣化させるため0.5wt％未満に限定す
る。
Alは、脱酸目的に添加されるものであり、0.03wt％あ
ればこの目的には十分である。よって上限を0.03wt％と
限定する。
ればこの目的には十分である。よって上限を0.03wt％と
限定する。
Tiは電縫管のHAZの靱性には、全く効果がない。Ti添
加は、電縫管の拡管率向上のためである。0.1wt％未満
あるいは0.3wt％を越えると拡管率が低下するため、0.1
wt％以上0.3wt％以下に限定する。
加は、電縫管の拡管率向上のためである。0.1wt％未満
あるいは0.3wt％を越えると拡管率が低下するため、0.1
wt％以上0.3wt％以下に限定する。
以下、実施例に従ってさらに本発明の詳細を説明す
る。
る。
〈実施例〉 第１表に示した鋼を通常の熱間圧延，冷間圧延し、次
いで焼鈍した後、同一条件下で高周波溶接により、1.5m
mt×38.1mmφの電縫管とした。これら電縫管を第２図の
如き位置に電縫部を設定し、−10,0,10,20℃において偏
平試験を行った。第３図には押し広げ試験の概要を示
す。耐食性試験は第４図に示したように、パイプから電
縫部を中心に切り出した試験片を用いた。
いで焼鈍した後、同一条件下で高周波溶接により、1.5m
mt×38.1mmφの電縫管とした。これら電縫管を第２図の
如き位置に電縫部を設定し、−10,0,10,20℃において偏
平試験を行った。第３図には押し広げ試験の概要を示
す。耐食性試験は第４図に示したように、パイプから電
縫部を中心に切り出した試験片を用いた。
第２表に各試験結果を示す。
No.1のSUH409はC,N共に過剰のため20℃においてもパ
イプ密着偏平は不可能である。No.2のSUS410は電縫部か
フェライト，マルテンサイトの２相であるため、特に耐
食性が劣る。本発明の特徴の一つであるが、第１図に示
したようにＮ＞0.010であると、No.4,No.14,No.15でわ
かるように、Ｃ＋Ｎによらず電縫管は０℃以下で偏平割
れを生じる。Ｎ≦0.01であればNo.11,No.12,No.13に示
したようにＣ＋Ｎ≦0.019で０℃でも偏平割れは生じな
い。No.7はSiが過剰のため10℃でも偏平割れが生じる。
No.8はMn過剰のため、電縫部の耐食性が劣下している。
また10℃で脆性割れが生じる。No.9はTiが過少のため、
またNo.10はTiが過剰のため押し広げ性が悪い。またNo.
16はCr過少のため耐食性が劣り、No.17はCr過剰のため
０℃で偏平割れが生じる。
イプ密着偏平は不可能である。No.2のSUS410は電縫部か
フェライト，マルテンサイトの２相であるため、特に耐
食性が劣る。本発明の特徴の一つであるが、第１図に示
したようにＮ＞0.010であると、No.4,No.14,No.15でわ
かるように、Ｃ＋Ｎによらず電縫管は０℃以下で偏平割
れを生じる。Ｎ≦0.01であればNo.11,No.12,No.13に示
したようにＣ＋Ｎ≦0.019で０℃でも偏平割れは生じな
い。No.7はSiが過剰のため10℃でも偏平割れが生じる。
No.8はMn過剰のため、電縫部の耐食性が劣下している。
また10℃で脆性割れが生じる。No.9はTiが過少のため、
またNo.10はTiが過剰のため押し広げ性が悪い。またNo.
16はCr過少のため耐食性が劣り、No.17はCr過剰のため
０℃で偏平割れが生じる。
フェライト系ステンレス鋼で構成され、パイプの偏平
加工性、押し広げ加工性に優れ、かつ耐食性に優れた電
縫管は、No.11,12,13の如く、本発明の範囲に限定され
る。
加工性、押し広げ加工性に優れ、かつ耐食性に優れた電
縫管は、No.11,12,13の如く、本発明の範囲に限定され
る。
＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように本発明に従えば、電縫
管としての偏平加工性、押し広げ加工性に優れ、かつ耐
食性に優れた安価なフェライト系ステンレス鋼電縫管を
通常方法で作製する事ができるので、各種燃焼器具や自
動車排気処理部品を産業上有利に提供することができる
ようになった。
管としての偏平加工性、押し広げ加工性に優れ、かつ耐
食性に優れた安価なフェライト系ステンレス鋼電縫管を
通常方法で作製する事ができるので、各種燃焼器具や自
動車排気処理部品を産業上有利に提供することができる
ようになった。
第１図はＮ含有量ならびにＣ＋Ｎ量が偏平試験時のHAZ
の脆性割れに及ぼす影響を示すグラフ、第２図は偏平試
験の説明図、第３図は押し広げ試験の説明図、第４図は
SST用電縫管試験片の斜視図である。
の脆性割れに及ぼす影響を示すグラフ、第２図は偏平試
験の説明図、第３図は押し広げ試験の説明図、第４図は
SST用電縫管試験片の斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郡司 牧男 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎 製鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 唐沢 順市 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎 製鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 豊岡 高明 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭63−157837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00,38/50
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、C:0.005〜0.012％、N:0.005〜
0.010％、かつＣ＋N:0.019％以下、Si:0.45〜0.7％、M
n:0.35％以下、P:0.025％以下、S:0.005％以下、Cr:10
〜12％、Ni:0.5％未満、Al:0.03％以下、Ti:0.1〜0.3％
を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなるフェラ
イト系ステンレス鋼で構成されたことを特徴とする耐食
性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れた電縫管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089053A JP2940625B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼電縫管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089053A JP2940625B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼電縫管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03287744A JPH03287744A (ja) | 1991-12-18 |
| JP2940625B2 true JP2940625B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=13960126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089053A Expired - Fee Related JP2940625B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 耐食性、偏平加工性および押し広げ加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼電縫管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940625B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3357226B2 (ja) * | 1995-08-14 | 2002-12-16 | 川崎製鉄株式会社 | 耐リジング性と表面性状に優れたＦｅ−Ｃｒ合金 |
| CN107557693A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-01-09 | 邢台钢铁有限责任公司 | 一种拉丝用低强度铁素体不锈钢线材及其生产方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157837A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-30 | Kawasaki Steel Corp | 溶接作業性と溶接部の加工性に優れたフエライト系耐熱ステンレス鋼 |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP2089053A patent/JP2940625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03287744A (ja) | 1991-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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