JPH0835010A - 高温特性の優れた鋼及び鋼管の製造方法 - Google Patents
高温特性の優れた鋼及び鋼管の製造方法Info
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- JPH0835010A JPH0835010A JP6171196A JP17119694A JPH0835010A JP H0835010 A JPH0835010 A JP H0835010A JP 6171196 A JP6171196 A JP 6171196A JP 17119694 A JP17119694 A JP 17119694A JP H0835010 A JPH0835010 A JP H0835010A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車排気系等において優れた耐酸化性と高
温強度と加工性を有する鋼あるいは鋼管を低コストで製
造する方法を提供する。 【構成】 重量％で、Ｃｒ３．５〜９．９％、Ｓｉ０．
３〜３．０％とＭｎ、Ａｌを含有し、Ｃ、Ｎ等を低減し
た鋼を、所定の条件で熱間圧延して帯鋼とするか、ある
いはさらに所定の条件で鋼管として造管する高温特性の
優れた鋼および鋼管の製造方法。さらに、付加成分とし
て、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗを含
有する。
温強度と加工性を有する鋼あるいは鋼管を低コストで製
造する方法を提供する。 【構成】 重量％で、Ｃｒ３．５〜９．９％、Ｓｉ０．
３〜３．０％とＭｎ、Ａｌを含有し、Ｃ、Ｎ等を低減し
た鋼を、所定の条件で熱間圧延して帯鋼とするか、ある
いはさらに所定の条件で鋼管として造管する高温特性の
優れた鋼および鋼管の製造方法。さらに、付加成分とし
て、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗを含
有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温特性の優れた鋼お
よび鋼管の製造方法に係り、さらに詳しくは、自動車の
エンジンに取り付けられるエキゾーストマニホールド
用、排気ガス浄化触媒保持基体用、自動車排気系のフロ
ント部分の鋼管、等として、耐酸化性、強度や加工性等
の特性に優れ、かつ低コストの鋼あるいは鋼管を製造す
る方法に関する。
よび鋼管の製造方法に係り、さらに詳しくは、自動車の
エンジンに取り付けられるエキゾーストマニホールド
用、排気ガス浄化触媒保持基体用、自動車排気系のフロ
ント部分の鋼管、等として、耐酸化性、強度や加工性等
の特性に優れ、かつ低コストの鋼あるいは鋼管を製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車のエキゾーストマニホール
ド（以下、「エキマニ」という）には、従来の鋳鉄製エ
キマニに代えて、ステンレス鋼製のエキマニが使用され
る例が増加している。これはステンレス鋼製エキマニの
方が肉厚を薄くすることが可能であり、自動車の軽量化
に大きく役立つためである。ＪＩＳ（日本工業規格）の
ＳＵＳ３１０などのオーステナイト系ステンレス鋼は優
れた耐熱性および加工性を有しているので、一般の耐熱
用途に広く使用されている。しかし、この種の鋼は一般
に高価である上に、熱膨張係数が大きく、熱疲労特性に
劣るという難点を有している。
ド（以下、「エキマニ」という）には、従来の鋳鉄製エ
キマニに代えて、ステンレス鋼製のエキマニが使用され
る例が増加している。これはステンレス鋼製エキマニの
方が肉厚を薄くすることが可能であり、自動車の軽量化
に大きく役立つためである。ＪＩＳ（日本工業規格）の
ＳＵＳ３１０などのオーステナイト系ステンレス鋼は優
れた耐熱性および加工性を有しているので、一般の耐熱
用途に広く使用されている。しかし、この種の鋼は一般
に高価である上に、熱膨張係数が大きく、熱疲労特性に
劣るという難点を有している。
【０００３】一方、フェライト系ステンレス鋼は、一般
にオーステナイト系ステンレス鋼よりも熱膨張係数が小
さいので熱疲労特性に優れることから、エキマニのよう
に加熱・冷却の温度サイクルを受ける用途には適してい
ると言える。このため、ＪＩＳ規格Ｇ４３０５に定める
ＳＵＳ４１０ＬやＳＵＳ４３０ＬＸ等が既にエキマニ等
として実用されている。さらに、例えば、特開昭６４−
８２５４号公報や特開平２−１７５８４３号公報ではＣ
ｒを多量に含有し、高温強度を改善したフェライト系ス
テンレス鋼が提案されている。
にオーステナイト系ステンレス鋼よりも熱膨張係数が小
さいので熱疲労特性に優れることから、エキマニのよう
に加熱・冷却の温度サイクルを受ける用途には適してい
ると言える。このため、ＪＩＳ規格Ｇ４３０５に定める
ＳＵＳ４１０ＬやＳＵＳ４３０ＬＸ等が既にエキマニ等
として実用されている。さらに、例えば、特開昭６４−
８２５４号公報や特開平２−１７５８４３号公報ではＣ
ｒを多量に含有し、高温強度を改善したフェライト系ス
テンレス鋼が提案されている。
【０００４】しかし、これらのフェライト系ステンレス
鋼は非常に高価であり、エキマニに使用した場合には、
鋳鉄製エキマニに比べてコストが著しく高く、排気ガス
浄化触媒用としてもコストが高い、という難点がある。
また、Ｃｒを多量に含有しているために加工性が良いと
はいえず、エキマニや排気ガス浄化触媒のような複雑な
形状を形成するためには、製造工程が複雑になり加工コ
ストも高くなるという難点がある。
鋼は非常に高価であり、エキマニに使用した場合には、
鋳鉄製エキマニに比べてコストが著しく高く、排気ガス
浄化触媒用としてもコストが高い、という難点がある。
また、Ｃｒを多量に含有しているために加工性が良いと
はいえず、エキマニや排気ガス浄化触媒のような複雑な
形状を形成するためには、製造工程が複雑になり加工コ
ストも高くなるという難点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、こうした現
状に鑑みて、自動車排気系などに使用する、高温におけ
る強度が高く、耐酸化性に優れ、かつ加工性の良い鋼お
よび鋼管を、低コストで製造する方法を提供することを
目的としている。
状に鑑みて、自動車排気系などに使用する、高温におけ
る強度が高く、耐酸化性に優れ、かつ加工性の良い鋼お
よび鋼管を、低コストで製造する方法を提供することを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため、排気系統をはじめとする高温環境に
おいて優れた耐酸化性と高温強度を有する鋼とその製造
方法を開発するべく、種々の観点から検討してきた。
的を達成するため、排気系統をはじめとする高温環境に
おいて優れた耐酸化性と高温強度を有する鋼とその製造
方法を開発するべく、種々の観点から検討してきた。
【０００７】本発明者らは、上記の目的を達成すべく種
々検討した結果、Ｃｒを従来のステンレス鋼とは逆に
３．５〜９．９％と比較的少なくした鋼にＳｉを添加す
ることによって高温での耐酸化性を大きく改善できるこ
と、合金元素量の範囲を特定の条件を満足するように
厳密に制御すると一段と、高温での耐酸化性が改善され
ること、このような鋼にＶ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ
を添加すると加工性が一段と改善され、またＭｏ、Ｗを
添加すると高温強度が一段と向上すること、を見出し
た。
々検討した結果、Ｃｒを従来のステンレス鋼とは逆に
３．５〜９．９％と比較的少なくした鋼にＳｉを添加す
ることによって高温での耐酸化性を大きく改善できるこ
と、合金元素量の範囲を特定の条件を満足するように
厳密に制御すると一段と、高温での耐酸化性が改善され
ること、このような鋼にＶ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ
を添加すると加工性が一段と改善され、またＭｏ、Ｗを
添加すると高温強度が一段と向上すること、を見出し
た。
【０００８】さらに、本発明者らは、このような鋼およ
び鋼管を低コストで製造する方法について検討を続けた
結果、高Ｃｒ鋼を鋼片から熱延帯鋼とするに際して、あ
るいはさらに造管するに際して、プロセス条件を精密に
選択すれば、上記目的に適した鋼あるいは鋼管が得られ
ることを見出した。
び鋼管を低コストで製造する方法について検討を続けた
結果、高Ｃｒ鋼を鋼片から熱延帯鋼とするに際して、あ
るいはさらに造管するに際して、プロセス条件を精密に
選択すれば、上記目的に適した鋼あるいは鋼管が得られ
ることを見出した。
【０００９】本発明は、これらの知見に基づいてなされ
たものであり、下記の事項をその特徴としている。 （１） 重量％で、Ｓｉ：０．３〜３．０％、Ｍｎ：
０．０２〜２．０％、Ｃｒ：３．５〜９．９％、Ａｌ：
０．０１〜１．０％、Ｃ：０．０３％以下、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎ：０．０２％以下、
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなり、次
式で与えられるＯＲ値が６．５以上であり、 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ さらに、次式で与えられるＭＣ値が０以上である高Ｃｒ
鋼片を、 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］） １１００〜１３００℃の温度に加熱した後に、８５０℃
以上の温度で熱間圧延を終了して帯鋼となし、これを巻
取った後、該鋼のＭｓ点以上の温度で６０分以上保定
し、金属組織を実質的にフェライトとすることを特徴と
する、高温特性の優れた鋼の製造方法。 （２）前記（１）に記載の鋼において、熱延帯鋼を巻取
後、６５０℃以上の温度で３０分以上保定し、金属組織
を実質的にフェライトとすることを特徴とする、高温特
性の優れた鋼の製造方法。 （３） 前記（１）または（２）に記載の高Ｃｒ鋼片
が、付加成分としてさらに、重量％で、Ｖ、Ｔｉ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆの１種または２種以上を合計して
０．０１％以上、１．０％以下、含有することを特徴と
する、高温特性の優れた鋼の製造方法。 （４） 前記（１）〜（３）に記載の高Ｃｒ鋼片が、付
加成分としてさらに、重量％で、Ｍｏ、Ｗの１種または
２種を合計として０．０３％以上、３．０％以下、含有
することを特徴とする、高温特性の優れた鋼の製造方
法。 （５） 重量％で、Ｓｉ：０．３〜３．０％、Ｍｎ：
０．０２〜２．０％、Ｃｒ：３．５〜９．９％、Ａｌ：
０．０１〜１．０％、Ｃ：０．０３％以下、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎ：０．０２％以下、
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなり、次
式で与えられるＯＲ値が６．５以上であり、 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ さらに、次の式で与えられるＭＣ値が０以上である高Ｃ
ｒ鋼片を、 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］） １１００〜１３００℃の温度に加熱した後に、８５０℃
以上の温度で熱間圧延を終了して帯鋼となし、これを巻
取った後、該鋼のＭｓ点以上の温度で６０分以上保定
し、金属組織を実質的にフェライトとし、さらにこの鋼
帯を所定の幅に切断した後、ロール成形によって連続的
に円筒状に成形しながら、鋼帯両端を溶接して鋼管とす
ることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の製造方
法。 （６） 前記（５）に記載の鋼管の製造方法において、
熱延帯鋼の巻取工程で、巻取後６５０℃以上の温度で３
０分以上保定し、帯鋼の金属組織を実質的にフェライト
とすることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の製造
方法。 （７） 前記（５）または（６）に記載の高Ｃｒ鋼片
が、付加成分としてさらに、重量％で、Ｖ、Ｔｉ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆの１種または２種以上を合計して
０．０１％以上、１．０％以下含有することを特徴とす
る高温特性の優れた鋼管の製造方法。 （８） 前記（５）〜（７）に記載の高Ｃｒ鋼片が、付
加成分としてさらに、重量％で、Ｍｏ、Ｗの１種または
２種を合計して０．０３％以上、３．０％以下、含有す
ることを特徴とする高温特性の優れた鋼管の製造方法。 （９） 前記（５）〜（８）に記載の鋼管の製造方法に
おいて、帯鋼の段階から鋼管として造管されるまでに鋼
に付加される全ひずみ量εを、帯鋼の板厚ｔ（ｍｍ）、
鋼管の最終外径Ｄ（ｍｍ）に対して、ε≦ｔ／Ｄ＋０．
０３とすることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の
製造方法。 （１０） 鋼帯両端を電気抵抗溶接によって溶接して電
縫鋼管として造管する前記（５）〜（９）に記載の高温
特性の優れた鋼管の製造方法。 （１１） 鋼帯両端をレーザ溶接によって溶接して鋼管
として造管する前記（５）〜（９）に記載の高温特性の
優れた鋼管の製造方法。 （１２） 鋼帯両端を溶接する手段が電気抵抗溶接とレ
ーザ溶接との複合溶接である前記（５）〜（９）に記載
の高温特性の優れた鋼管の製造方法。
たものであり、下記の事項をその特徴としている。 （１） 重量％で、Ｓｉ：０．３〜３．０％、Ｍｎ：
０．０２〜２．０％、Ｃｒ：３．５〜９．９％、Ａｌ：
０．０１〜１．０％、Ｃ：０．０３％以下、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎ：０．０２％以下、
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなり、次
式で与えられるＯＲ値が６．５以上であり、 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ さらに、次式で与えられるＭＣ値が０以上である高Ｃｒ
鋼片を、 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］） １１００〜１３００℃の温度に加熱した後に、８５０℃
以上の温度で熱間圧延を終了して帯鋼となし、これを巻
取った後、該鋼のＭｓ点以上の温度で６０分以上保定
し、金属組織を実質的にフェライトとすることを特徴と
する、高温特性の優れた鋼の製造方法。 （２）前記（１）に記載の鋼において、熱延帯鋼を巻取
後、６５０℃以上の温度で３０分以上保定し、金属組織
を実質的にフェライトとすることを特徴とする、高温特
性の優れた鋼の製造方法。 （３） 前記（１）または（２）に記載の高Ｃｒ鋼片
が、付加成分としてさらに、重量％で、Ｖ、Ｔｉ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆの１種または２種以上を合計して
０．０１％以上、１．０％以下、含有することを特徴と
する、高温特性の優れた鋼の製造方法。 （４） 前記（１）〜（３）に記載の高Ｃｒ鋼片が、付
加成分としてさらに、重量％で、Ｍｏ、Ｗの１種または
２種を合計として０．０３％以上、３．０％以下、含有
することを特徴とする、高温特性の優れた鋼の製造方
法。 （５） 重量％で、Ｓｉ：０．３〜３．０％、Ｍｎ：
０．０２〜２．０％、Ｃｒ：３．５〜９．９％、Ａｌ：
０．０１〜１．０％、Ｃ：０．０３％以下、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎ：０．０２％以下、
を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなり、次
式で与えられるＯＲ値が６．５以上であり、 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ さらに、次の式で与えられるＭＣ値が０以上である高Ｃ
ｒ鋼片を、 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］） １１００〜１３００℃の温度に加熱した後に、８５０℃
以上の温度で熱間圧延を終了して帯鋼となし、これを巻
取った後、該鋼のＭｓ点以上の温度で６０分以上保定
し、金属組織を実質的にフェライトとし、さらにこの鋼
帯を所定の幅に切断した後、ロール成形によって連続的
に円筒状に成形しながら、鋼帯両端を溶接して鋼管とす
ることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の製造方
法。 （６） 前記（５）に記載の鋼管の製造方法において、
熱延帯鋼の巻取工程で、巻取後６５０℃以上の温度で３
０分以上保定し、帯鋼の金属組織を実質的にフェライト
とすることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の製造
方法。 （７） 前記（５）または（６）に記載の高Ｃｒ鋼片
が、付加成分としてさらに、重量％で、Ｖ、Ｔｉ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆの１種または２種以上を合計して
０．０１％以上、１．０％以下含有することを特徴とす
る高温特性の優れた鋼管の製造方法。 （８） 前記（５）〜（７）に記載の高Ｃｒ鋼片が、付
加成分としてさらに、重量％で、Ｍｏ、Ｗの１種または
２種を合計して０．０３％以上、３．０％以下、含有す
ることを特徴とする高温特性の優れた鋼管の製造方法。 （９） 前記（５）〜（８）に記載の鋼管の製造方法に
おいて、帯鋼の段階から鋼管として造管されるまでに鋼
に付加される全ひずみ量εを、帯鋼の板厚ｔ（ｍｍ）、
鋼管の最終外径Ｄ（ｍｍ）に対して、ε≦ｔ／Ｄ＋０．
０３とすることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の
製造方法。 （１０） 鋼帯両端を電気抵抗溶接によって溶接して電
縫鋼管として造管する前記（５）〜（９）に記載の高温
特性の優れた鋼管の製造方法。 （１１） 鋼帯両端をレーザ溶接によって溶接して鋼管
として造管する前記（５）〜（９）に記載の高温特性の
優れた鋼管の製造方法。 （１２） 鋼帯両端を溶接する手段が電気抵抗溶接とレ
ーザ溶接との複合溶接である前記（５）〜（９）に記載
の高温特性の優れた鋼管の製造方法。
【００１０】以下に、本発明を詳細に説明する。まず、
本発明の高Ｃｒ鋼において、各成分の範囲を限定した理
由を述べる。 Ｓｉ：ＳｉはＣｒを３．５％以上含有する鋼に複合して
添加すると、高温での耐酸化性改善効果が顕著であり、
またフェライト組織を確保するためにも必要な元素であ
る。含有量が０．３％未満ではその効果が充分ではな
く、３．０％を超えて含有すると常温での靭性と加工性
が低下するので、含有量範囲を０．３％〜３．０％に限
定する。
本発明の高Ｃｒ鋼において、各成分の範囲を限定した理
由を述べる。 Ｓｉ：ＳｉはＣｒを３．５％以上含有する鋼に複合して
添加すると、高温での耐酸化性改善効果が顕著であり、
またフェライト組織を確保するためにも必要な元素であ
る。含有量が０．３％未満ではその効果が充分ではな
く、３．０％を超えて含有すると常温での靭性と加工性
が低下するので、含有量範囲を０．３％〜３．０％に限
定する。
【００１１】Ｍｎ：鋼の脱酸剤として必要であり、０．
０２％以上を含有させる必要がある。２．０％を超えて
含有させてもその効果はもはや飽和しているばかりか、
過剰にＭｎを含有させるとフェライト単相組織を確保す
ることが難しくなるので、上限含有量は２．０％とす
る。
０２％以上を含有させる必要がある。２．０％を超えて
含有させてもその効果はもはや飽和しているばかりか、
過剰にＭｎを含有させるとフェライト単相組織を確保す
ることが難しくなるので、上限含有量は２．０％とす
る。
【００１２】Ｃｒ：Ｓｉと複合添加して、必要な耐食
性、耐酸化性を確保するために３．５％以上を含有させ
ることが必要である。しかし、９．９％を超えて含有さ
せてもいたずらにコストを増すばかりか、加工性が低下
するので上限含有量は９．９％とする。
性、耐酸化性を確保するために３．５％以上を含有させ
ることが必要である。しかし、９．９％を超えて含有さ
せてもいたずらにコストを増すばかりか、加工性が低下
するので上限含有量は９．９％とする。
【００１３】Ａｌ：鋼の脱酸剤として０．０１％以上の
添加が必要であり、またフェライト組織を確保するため
にも有用な元素である。１．０％を超えて添加すると粗
大な酸化物系介在物を形成して加工性を低下させるの
で、含有量は０．０１〜１．０％に限定する。
添加が必要であり、またフェライト組織を確保するため
にも有用な元素である。１．０％を超えて添加すると粗
大な酸化物系介在物を形成して加工性を低下させるの
で、含有量は０．０１〜１．０％に限定する。
【００１４】ＣとＮ：ＣおよびＮはＣｒとの化合物を生
成して耐酸化性を低下させ、また加工性も低下させる。
さらにはフェライト組織生成の阻害要因ともなるので少
ない方が望ましく、上限含有量はＣが０．０３％、Ｎが
０．０２％とする。
成して耐酸化性を低下させ、また加工性も低下させる。
さらにはフェライト組織生成の阻害要因ともなるので少
ない方が望ましく、上限含有量はＣが０．０３％、Ｎが
０．０２％とする。
【００１５】Ｐ：多量に存在すると熱間加工性および加
工性を低下させるので少ない方が望ましく、上限含有量
は０．０３％とする。 Ｓ：多量に存在すると熱間加工性および加工性を低下さ
せるので少ない方が望ましく、上限含有量は０．０３％
とする。
工性を低下させるので少ない方が望ましく、上限含有量
は０．０３％とする。 Ｓ：多量に存在すると熱間加工性および加工性を低下さ
せるので少ない方が望ましく、上限含有量は０．０３％
とする。
【００１６】ＯＲ値：各元素の含有量の組合せとして、
下記の式で定義されるＯＲ値が６．５以上であることが
必要である。 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ これは、本発明者らが自動車排気系用鋼としての特性を
得るための最適成分組成および組み合せについて詳細に
検討した結果に基づく知見である。ＯＲ値が６．５未満
では排気系用鋼として最も重要な特性である高温での耐
酸化性が不十分であり、例えば自動車排気系での使用温
度として８００℃あるいはそれ以上を想定すると、ＯＲ
値が６．５未満では異常酸化を発生して使用できない。
自動車排気系用としての使用に耐えるためには、ＯＲ値
として６．５以上を確保することが必要である。本発明
者らの検討によれば、Ｃｒが３．５％以上含有された鋼
は、耐酸化性に対してＳｉはＣｒの４倍の効果を有し、
ＣおよびＮはいずれもＣｒとの化合物を生成して耐酸化
性を損なうことを見出した。
下記の式で定義されるＯＲ値が６．５以上であることが
必要である。 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ これは、本発明者らが自動車排気系用鋼としての特性を
得るための最適成分組成および組み合せについて詳細に
検討した結果に基づく知見である。ＯＲ値が６．５未満
では排気系用鋼として最も重要な特性である高温での耐
酸化性が不十分であり、例えば自動車排気系での使用温
度として８００℃あるいはそれ以上を想定すると、ＯＲ
値が６．５未満では異常酸化を発生して使用できない。
自動車排気系用としての使用に耐えるためには、ＯＲ値
として６．５以上を確保することが必要である。本発明
者らの検討によれば、Ｃｒが３．５％以上含有された鋼
は、耐酸化性に対してＳｉはＣｒの４倍の効果を有し、
ＣおよびＮはいずれもＣｒとの化合物を生成して耐酸化
性を損なうことを見出した。
【００１７】ＭＣ値：本発明においてはさらに、次の式
で与えられるＭＣ値が０以上であることが必要である。 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］）
で与えられるＭＣ値が０以上であることが必要である。 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］）
【００１８】これは、本発明者らが自動車排気系用鋼と
しての特性を得るための製造方法について詳細に検討し
た結果に基づく知見である。ＭＣ値が０より小では熱間
圧延中の金属中にフェライト組織が存在し、熱間圧延終
了時の金属組織がフェライトとオーステナイトの混合組
織となる。熱間圧延中にフェライト組織が存在すると、
熱間加工性の低下や巻取後の加工性の低下が著しく、歩
留りの悪化や自動車排気系用材料として必要な加工性の
不足を招く。ＭＣ値が０以上であれば、オーステナイト
単相状態を実現することが可能で、製造条件の精密な制
御により自動車排気系用材料として優れた特性を持つ鋼
を製造することができる。ＭＣ値の式の中の各成分への
重み付けは、本発明者らが種々の成分検討の結果から得
たものである。
しての特性を得るための製造方法について詳細に検討し
た結果に基づく知見である。ＭＣ値が０より小では熱間
圧延中の金属中にフェライト組織が存在し、熱間圧延終
了時の金属組織がフェライトとオーステナイトの混合組
織となる。熱間圧延中にフェライト組織が存在すると、
熱間加工性の低下や巻取後の加工性の低下が著しく、歩
留りの悪化や自動車排気系用材料として必要な加工性の
不足を招く。ＭＣ値が０以上であれば、オーステナイト
単相状態を実現することが可能で、製造条件の精密な制
御により自動車排気系用材料として優れた特性を持つ鋼
を製造することができる。ＭＣ値の式の中の各成分への
重み付けは、本発明者らが種々の成分検討の結果から得
たものである。
【００１９】本発明が対象とする自動車排気系用鋼の基
本的成分と成分制約条件について以上述べたが、本発明
においては必要に応じてさらに以下の元素を添加して特
性を一段と向上させた鋼も対象としている。なお、以下
の成分を添加した場合においても、ＯＲ値およびＭＣ値
の条件を満足しなければならないのはいうまでもない。
本的成分と成分制約条件について以上述べたが、本発明
においては必要に応じてさらに以下の元素を添加して特
性を一段と向上させた鋼も対象としている。なお、以下
の成分を添加した場合においても、ＯＲ値およびＭＣ値
の条件を満足しなければならないのはいうまでもない。
【００２０】Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ：これ
らの元素は、Ｃｒを３．５％以上含有する鋼に複合して
添加すると、加工性を高めるのに効果がある。これらの
元素の１種または２種以上の含有量の合計が０．０１％
未満ではその効果が充分発揮されない。一方、１．０％
を超えて添加してもその効果はもはや飽和するのに対し
て、いたずらにコストを増加させるだけであり、また粗
大な析出物を生成して靭性を低下させるおそれがある。
したがって、これらの元素の１種または２種以上の合計
含有量は０．０１％以上、１．０％以下とする。
らの元素は、Ｃｒを３．５％以上含有する鋼に複合して
添加すると、加工性を高めるのに効果がある。これらの
元素の１種または２種以上の含有量の合計が０．０１％
未満ではその効果が充分発揮されない。一方、１．０％
を超えて添加してもその効果はもはや飽和するのに対し
て、いたずらにコストを増加させるだけであり、また粗
大な析出物を生成して靭性を低下させるおそれがある。
したがって、これらの元素の１種または２種以上の合計
含有量は０．０１％以上、１．０％以下とする。
【００２１】ＭｏとＷ：これらの元素は、Ｃｒを３．５
％以上含有する鋼に複合して添加すると、高温強度を一
段と高めるのに効果がある。ＭｏおよびＷの１種または
２種の含有量の合計が０．０３％未満ではその効果が充
分発揮されない。一方、３．０％を超えて添加してもそ
の効果はもはや飽和するのに対して、いたずらにコスト
を増加させるだけであるから、Ｍｏ、Ｗの１種または２
種の合計含有量は、０．０３％以上、３．０％以下とす
る。
％以上含有する鋼に複合して添加すると、高温強度を一
段と高めるのに効果がある。ＭｏおよびＷの１種または
２種の含有量の合計が０．０３％未満ではその効果が充
分発揮されない。一方、３．０％を超えて添加してもそ
の効果はもはや飽和するのに対して、いたずらにコスト
を増加させるだけであるから、Ｍｏ、Ｗの１種または２
種の合計含有量は、０．０３％以上、３．０％以下とす
る。
【００２２】本発明の鋼においては、上記の成分の他に
スクラップや原料等からの混入不純物として、あるいは
靭性や加工性等を調整する目的で、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂなど
の成分を含有することができる。また、熱間加工性の向
上や、高温での耐酸化性の改善を目的として希土類元
素、Ｃａを含有することができ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ、希土
類元素、Ｃａ等を添加しても本発明の範囲を逸脱するも
のではない。なお、ここでいう希土類元素とは原子番号
が５７〜７１番および８９〜１０３番の元素およびＹを
指す。
スクラップや原料等からの混入不純物として、あるいは
靭性や加工性等を調整する目的で、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂなど
の成分を含有することができる。また、熱間加工性の向
上や、高温での耐酸化性の改善を目的として希土類元
素、Ｃａを含有することができ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ、希土
類元素、Ｃａ等を添加しても本発明の範囲を逸脱するも
のではない。なお、ここでいう希土類元素とは原子番号
が５７〜７１番および８９〜１０３番の元素およびＹを
指す。
【００２３】次に、本発明の製造条件とその限定理由を
説明する。 鋼片加熱温度：鋼片をその中心部まで均一に加熱して、
熱間圧延における熱間加工性を確保する必要がある。し
かし、１３００℃を超えて加熱すると、スラブの溶け落
ちが発生したり、酸化スケール生成による材料損失が著
しくなって、歩留りが低下するため好ましくない。一
方、加熱温度が１１００℃未満では、熱間圧延における
変形抵抗が大きくなりすぎる。従って、鋼片加熱温度は
１１００〜１３００℃とする。
説明する。 鋼片加熱温度：鋼片をその中心部まで均一に加熱して、
熱間圧延における熱間加工性を確保する必要がある。し
かし、１３００℃を超えて加熱すると、スラブの溶け落
ちが発生したり、酸化スケール生成による材料損失が著
しくなって、歩留りが低下するため好ましくない。一
方、加熱温度が１１００℃未満では、熱間圧延における
変形抵抗が大きくなりすぎる。従って、鋼片加熱温度は
１１００〜１３００℃とする。
【００２４】熱間圧延：熱間圧延は通常の板圧延プロセ
スを用いることができる。 圧延終了温度：圧延終了温度は熱延後の延性を確保する
目的から、金属組織が実質的にオーステナイト単相であ
る温度領域にとることが必要であり、圧延終了温度は８
５０℃以上でなければならない。本発明においては、熱
間で蓄積された加工ひずみを、熱延終了後のγ→α変態
で解放して、高い延性を実現しているため、圧延終了温
度でフェライト相が存在すると該相に蓄積された熱間加
工ひずみが解放されず、熱延板の加工性が悪化する。オ
ーステナイト単相である温度領域は、厳密には鋼の成分
組成、熱間加工条件等によって異なるが、本発明の範囲
の鋼においては概ね８５０℃以上、さらに望ましくは９
００℃以上とすることで実質的にオーステナイ単相状態
を実現することができる。
スを用いることができる。 圧延終了温度：圧延終了温度は熱延後の延性を確保する
目的から、金属組織が実質的にオーステナイト単相であ
る温度領域にとることが必要であり、圧延終了温度は８
５０℃以上でなければならない。本発明においては、熱
間で蓄積された加工ひずみを、熱延終了後のγ→α変態
で解放して、高い延性を実現しているため、圧延終了温
度でフェライト相が存在すると該相に蓄積された熱間加
工ひずみが解放されず、熱延板の加工性が悪化する。オ
ーステナイト単相である温度領域は、厳密には鋼の成分
組成、熱間加工条件等によって異なるが、本発明の範囲
の鋼においては概ね８５０℃以上、さらに望ましくは９
００℃以上とすることで実質的にオーステナイ単相状態
を実現することができる。
【００２５】熱間圧延後の冷却：前項でも述べたよう
に、本発明においては、熱間で蓄積された加工ひずみ
を、熱延終了後のγ→α変態で解放して、熱延板での高
い延性を実現している。熱延終了後のγ→α変態が不完
全なうちにＭｓ点以下の温度となるとマルテンサイトが
生成して熱延板の延性が著しく低下する。従って、熱延
終了後Ｍｓ点以上の温度で少なくとも６０分以上保定
し、金属組織をフェライトとすることが必要である。た
だし、保定の温度は必ずしも一定である必要はなく、帯
鋼が冷却過程にあってもＭｓ点以上の温度にあれば目的
は達せられるので、熱延終了後、高温で帯鋼を巻取って
帯鋼温度がＭｓ点以上に６０分以上滞留するようにして
もよい。
に、本発明においては、熱間で蓄積された加工ひずみ
を、熱延終了後のγ→α変態で解放して、熱延板での高
い延性を実現している。熱延終了後のγ→α変態が不完
全なうちにＭｓ点以下の温度となるとマルテンサイトが
生成して熱延板の延性が著しく低下する。従って、熱延
終了後Ｍｓ点以上の温度で少なくとも６０分以上保定
し、金属組織をフェライトとすることが必要である。た
だし、保定の温度は必ずしも一定である必要はなく、帯
鋼が冷却過程にあってもＭｓ点以上の温度にあれば目的
は達せられるので、熱延終了後、高温で帯鋼を巻取って
帯鋼温度がＭｓ点以上に６０分以上滞留するようにして
もよい。
【００２６】巻取り温度：最適な保定温度と時間は、厳
密には鋼の化学成分等によって異なるが、本発明者らの
検討結果によれば、本発明鋼では６５０℃以上の温度で
３０分以上保定すればフェライト組織が得られることを
見出した。６５０℃未満の温度では、γ→α変態の速度
が著しく低下するため、フェライト組織を得るために必
要な保定時間が著しく長時間となってしまう。また、３
０分未満の保定時間ではγ→α変態が完了しない。同時
に本発明者らは保定温度が高く保定時間が長い方が延性
のばらつきが小さいことも見い出しており、７００℃以
上で６０分以上が保定条件としてより好ましい。これら
の場合も保定の温度は必ずしも一定である必要はないの
で、高温で帯鋼を巻取ればその冷却過程で目的を達する
することができる。この時の巻取り温度は、帯鋼の寸法
・重量にもよるが、望ましくは７５０℃以上がよい。
密には鋼の化学成分等によって異なるが、本発明者らの
検討結果によれば、本発明鋼では６５０℃以上の温度で
３０分以上保定すればフェライト組織が得られることを
見出した。６５０℃未満の温度では、γ→α変態の速度
が著しく低下するため、フェライト組織を得るために必
要な保定時間が著しく長時間となってしまう。また、３
０分未満の保定時間ではγ→α変態が完了しない。同時
に本発明者らは保定温度が高く保定時間が長い方が延性
のばらつきが小さいことも見い出しており、７００℃以
上で６０分以上が保定条件としてより好ましい。これら
の場合も保定の温度は必ずしも一定である必要はないの
で、高温で帯鋼を巻取ればその冷却過程で目的を達する
することができる。この時の巻取り温度は、帯鋼の寸法
・重量にもよるが、望ましくは７５０℃以上がよい。
【００２７】鋼管の成形および溶接：鋼管の成形および
溶接には通常の鋼管製造プロセスが適用できる。自動車
排気系用鋼管として必要な外径に応じて所定の幅に鋼帯
を切断してから、ロール成形および溶接して鋼管として
造管する。溶接としては、通常の電縫溶接、通常のレー
ザ溶接、あるいは電縫溶接とレーザ溶接の複合溶接を用
いることができる。
溶接には通常の鋼管製造プロセスが適用できる。自動車
排気系用鋼管として必要な外径に応じて所定の幅に鋼帯
を切断してから、ロール成形および溶接して鋼管として
造管する。溶接としては、通常の電縫溶接、通常のレー
ザ溶接、あるいは電縫溶接とレーザ溶接の複合溶接を用
いることができる。
【００２８】本発明においては、鋼管に要求される加工
性の程度に応じて、さらに造管時の全ひずみ量を限定す
るが、その理由は以下の通りである。本発明者らの検討
によれば、例えば自動車排気系用鋼管として、曲げや拡
管などで特に高い加工性が要求される場合には、熱間圧
延によって得た帯鋼の段階から、鋼管として造管される
までに鋼に付加される全ひずみ量εを極力低減すること
が有効である。本発明が対象とする高Ｃｒ鋼の板厚ｔ
（ｍｍ）、鋼管の最終外径Ｄ（ｍｍ）に対して、εがｔ
／Ｄ＋０．０３以下となるように製造すれば、加工性が
特に優れた鋼管が得られる。
性の程度に応じて、さらに造管時の全ひずみ量を限定す
るが、その理由は以下の通りである。本発明者らの検討
によれば、例えば自動車排気系用鋼管として、曲げや拡
管などで特に高い加工性が要求される場合には、熱間圧
延によって得た帯鋼の段階から、鋼管として造管される
までに鋼に付加される全ひずみ量εを極力低減すること
が有効である。本発明が対象とする高Ｃｒ鋼の板厚ｔ
（ｍｍ）、鋼管の最終外径Ｄ（ｍｍ）に対して、εがｔ
／Ｄ＋０．０３以下となるように製造すれば、加工性が
特に優れた鋼管が得られる。
【００２９】なお、本発明によって製造される鋼板ある
いは鋼管の製造過程において、鋼板の表面性状や鋼管と
しての所定の特性を得る目的で、鋼板あるいは鋼管の脱
スケール処理や酸洗処理を施すことは、本発明の本質か
ら何ら逸脱するものではなく、いずれも本発明が対象と
する範囲に包含されるものである。必要に応じて、通常
の脱スケール工程や酸洗工程を付加することができる。
いは鋼管の製造過程において、鋼板の表面性状や鋼管と
しての所定の特性を得る目的で、鋼板あるいは鋼管の脱
スケール処理や酸洗処理を施すことは、本発明の本質か
ら何ら逸脱するものではなく、いずれも本発明が対象と
する範囲に包含されるものである。必要に応じて、通常
の脱スケール工程や酸洗工程を付加することができる。
【００３０】本発明方法によって製造された鋼は、例え
ばエキマニとして使用するに際して、鋼板として製造し
た後に、鋼板をプレス成形し、さらに加工・溶接してエ
キマニとして製造してもよい。また、鋼板を例えば、電
縫鋼管等としてまず鋼管の形状にした後に、２次加工お
よび溶接等によってエキマニに加工してもよい。その他
のプロセスも含めて本発明で限定する組成および元素の
組合せを有する鋼は、いずれも本発明の対象とするとこ
ろであって、コストや既存製造設備の制約等によって最
適なエキマニ製造工程を選択することができ、どのエキ
マニ製造工程を選択したとしても、それをもって本発明
の範囲を逸脱するものではない。排気ガス浄化触媒支持
基体として使用する場合は、鋼板として使用する場合が
一般的であり、またフロントパイプとして使用する場合
は、鋼管として使用するのが一般的であるが、これらは
実施態様の一例であって本発明方法が対象とする鋼ある
いは鋼管の対象は、もちろんこれらの製品形状に限定さ
れるものではない。
ばエキマニとして使用するに際して、鋼板として製造し
た後に、鋼板をプレス成形し、さらに加工・溶接してエ
キマニとして製造してもよい。また、鋼板を例えば、電
縫鋼管等としてまず鋼管の形状にした後に、２次加工お
よび溶接等によってエキマニに加工してもよい。その他
のプロセスも含めて本発明で限定する組成および元素の
組合せを有する鋼は、いずれも本発明の対象とするとこ
ろであって、コストや既存製造設備の制約等によって最
適なエキマニ製造工程を選択することができ、どのエキ
マニ製造工程を選択したとしても、それをもって本発明
の範囲を逸脱するものではない。排気ガス浄化触媒支持
基体として使用する場合は、鋼板として使用する場合が
一般的であり、またフロントパイプとして使用する場合
は、鋼管として使用するのが一般的であるが、これらは
実施態様の一例であって本発明方法が対象とする鋼ある
いは鋼管の対象は、もちろんこれらの製品形状に限定さ
れるものではない。
【００３１】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。実施例１ 表１に成分を示す鋼を溶製し、熱間圧延によって厚さ
２．０ｍｍの帯鋼とした。熱間圧延に際して鋼片加熱温
度は１２００℃とし、熱間圧延終了温度は９００〜９５
０℃とした。表２には熱間圧延終了時のα相の有無と、
巻取後帯鋼温度が６５０℃以上である時間を示してい
る。これらの鋼板から試験片を採取して、ＪＩＳ規格Ｇ
０５６７に準拠して８００℃での高温引張試験と、８０
０℃における１００時間の連続高温酸化試験、及び最高
加熱温度を８００℃とする熱疲労試験を行った。また、
常温における引張試験を行い、破断伸びを調べた。
る。実施例１ 表１に成分を示す鋼を溶製し、熱間圧延によって厚さ
２．０ｍｍの帯鋼とした。熱間圧延に際して鋼片加熱温
度は１２００℃とし、熱間圧延終了温度は９００〜９５
０℃とした。表２には熱間圧延終了時のα相の有無と、
巻取後帯鋼温度が６５０℃以上である時間を示してい
る。これらの鋼板から試験片を採取して、ＪＩＳ規格Ｇ
０５６７に準拠して８００℃での高温引張試験と、８０
０℃における１００時間の連続高温酸化試験、及び最高
加熱温度を８００℃とする熱疲労試験を行った。また、
常温における引張試験を行い、破断伸びを調べた。
【００３２】
【表１】
【００３３】これらの試験結果を、表２にあわせて示
す。表２の高温引張試験結果において、◎は０．２％耐
力が２２Ｎ／ｍｍ2 以上、○は１７Ｎ／ｍｍ2 以上、２
２Ｎ／ｍｍ2 未満、また×は１７Ｎ／ｍｍ2 未満であっ
たことを示す。
す。表２の高温引張試験結果において、◎は０．２％耐
力が２２Ｎ／ｍｍ2 以上、○は１７Ｎ／ｍｍ2 以上、２
２Ｎ／ｍｍ2 未満、また×は１７Ｎ／ｍｍ2 未満であっ
たことを示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】また、高温酸化試験結果において、◎は酸
化増量が１ｍｇ／ｃｍ2 未満、○は１ｍｇ／ｃｍ2 以
上、１０ｍｇ／ｃｍ2 未満、また×は１０ｍｇ／ｃｍ2
以上であったことを示す。
化増量が１ｍｇ／ｃｍ2 未満、○は１ｍｇ／ｃｍ2 以
上、１０ｍｇ／ｃｍ2 未満、また×は１０ｍｇ／ｃｍ2
以上であったことを示す。
【００３６】熱疲労試験結果において、○は破断に至る
までの繰返し数が５００回以上であったことを、また×
は５００回未満であったことを示す。
までの繰返し数が５００回以上であったことを、また×
は５００回未満であったことを示す。
【００３７】さらに、加工性については、◎は破断伸び
が３５％以上、○は３０％以上、３５％未満、また×は
３０％未満であったことを示す。
が３５％以上、○は３０％以上、３５％未満、また×は
３０％未満であったことを示す。
【００３８】表２から明らかなように、本発明鋼である
試料Ｎｏ．１〜９は高温強度、耐酸化性、耐熱疲労性、
加工性のいずれにおいても優れているのに対して、比較
例である試料Ｎｏ．１０〜１４は、いずれかの特性が劣
っている。
試料Ｎｏ．１〜９は高温強度、耐酸化性、耐熱疲労性、
加工性のいずれにおいても優れているのに対して、比較
例である試料Ｎｏ．１０〜１４は、いずれかの特性が劣
っている。
【００３９】実施例２ 実施例１の帯鋼を切断し、ロール成形及び溶接によって
鋼管として造管した。溶接はすべて電気抵抗溶接を用
い、鋼管の寸法は外径３８．１ｍｍ、肉厚２．０ｍｍと
した。表３には帯鋼の段階から鋼管として造管されるま
でに鋼に付加された全ひずみ量εを示している。これら
の鋼管から試験片を採取して実施例１と同様の試験を行
った。試験結果を、表３にあわせて示す。表３中の記号
の意味は、実施例１に同じである。
鋼管として造管した。溶接はすべて電気抵抗溶接を用
い、鋼管の寸法は外径３８．１ｍｍ、肉厚２．０ｍｍと
した。表３には帯鋼の段階から鋼管として造管されるま
でに鋼に付加された全ひずみ量εを示している。これら
の鋼管から試験片を採取して実施例１と同様の試験を行
った。試験結果を、表３にあわせて示す。表３中の記号
の意味は、実施例１に同じである。
【００４０】
【表３】
【００４１】表３から明らかなように、本発明鋼管であ
る試料Ｎｏ．１〜９は高温強度、耐酸化性、耐熱疲労
性、加工性のいずれにおいても優れているのに対して、
比較例である試料Ｎｏ．１０〜１４は、いずれかの特性
が劣っている。
る試料Ｎｏ．１〜９は高温強度、耐酸化性、耐熱疲労
性、加工性のいずれにおいても優れているのに対して、
比較例である試料Ｎｏ．１０〜１４は、いずれかの特性
が劣っている。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、高温
特性の優れた鋼および鋼管を低コストで製造する方法を
提供することができる。
特性の優れた鋼および鋼管を低コストで製造する方法を
提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ａ ３０２ Ｚ 38/28
Claims (12)
- 【請求項１】重量％で、Ｓｉ：０．３〜３．０％、Ｍ
ｎ：０．０２〜２．０％、 Ｃｒ：３．５〜９．９％、Ａｌ：０．０１〜１．０％、 Ｃ：０．０３％以下、Ｐ：０．０３％以下、 Ｓ：０．０３％以下、Ｎ：０．０２％以下、 を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなり、次
式で与えられるＯＲ値が６．５以上であり、 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ さらに、次式で与えられるＭＣ値が０以上である高Ｃｒ
鋼片を、 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］） １１００〜１３００℃の温度に加熱した後、８５０℃以
上の温度で熱間圧延を終了して帯鋼となし、これを巻取
った後、該鋼のＭｓ点以上の温度で６０分以上保定し、
金属組織を実質的にフェライトとすることを特徴とす
る、高温特性の優れた鋼の製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の鋼の製造方法において、
熱延帯鋼を巻取後、６５０℃以上の温度で３０分以上保
定し、金属組織を実質的にフェライトとすることを特徴
とする、高温特性の優れた鋼の製造方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の、高Ｃｒ鋼片が
付加成分としてさらに、重量％で、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚ
ｒ、Ｔａ、Ｈｆの１種または２種以上を合計して０．０
１％以上、１．０％以下、含有することを特徴とする、
高温特性の優れた鋼の製造方法。 - 【請求項４】請求項１、２または３に記載の高Ｃｒ鋼片
が、付加成分としてさらに、重量％で、Ｍｏ、Ｗの１種
または２種を合計して０．０３％以上、３．０％以下、
含有することを特徴とする、高温特性の優れた鋼の製造
方法。 - 【請求項５】重量％で、Ｓｉ：０．３〜３．０％、Ｍ
ｎ：０．０２〜２．０％、 Ｃｒ：３．５〜９．９％、Ａｌ：０．０１〜１．０％、 Ｃ：０．０３％以下、Ｐ：０．０３％以下、 Ｓ：０．０３％以下、Ｎ：０．０２％以下、を含有し、
残部Ｆｅ及び不可避的な不純物からなり、次式で与えら
れるＯＲ値が６．５以上であり、 ＯＲ値＝［％Ｃｒ］＋４［％Ｓｉ］−１７［％Ｃ］−３
［％Ｎ］ さらに、次の式で与えられるＭＣ値が０以上である高Ｃ
ｒ鋼片を、 ＭＣ値＝１２＋１８［％Ｎ］＋１５［％Ｃ］＋０．６
［％Ｔａ］＋０．３［％Ｍｎ］−（［％Ｃｒ］＋２［％
Ｓｉ］＋２［％Ｗ］＋２［％Ｈｆ］＋３［％Ｍｏ］＋５
［％Ｎｂ］＋５［％Ｖ］＋５［％Ｚｒ］＋８［％Ｔｉ］
＋１１［％Ａｌ］＋１７［％Ｓ］＋３３［％Ｐ］） １１００〜１３００℃の温度に加熱した後、８５０℃以
上の温度で熱間圧延を終了して帯鋼となし、これを巻取
った後、該鋼のＭｓ点以上の温度で６０分以上保定し、
金属組織を実質的にフェライトとし、さらにこの鋼帯を
所定の幅に切断した後、ロール成形によって連続的に円
筒状に成形しながら、鋼帯両端を溶接して鋼管とするこ
とを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項６】請求項５に記載の鋼管の製造方法におい
て、熱延帯鋼の巻取工程で、巻取後６５０℃以上の温度
で３０分以上保定し、帯鋼の金属組織を実質的にフェラ
イトとすることを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の
製造方法。 - 【請求項７】請求項５または６に記載の高Ｃｒ鋼片が、
付加成分としてさらに、重量％で、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚ
ｒ、Ｔａ、Ｈｆの１種または２種以上を合計して０．０
１％以上、１．０％以下、含有することを特徴とする、
高温特性の優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項８】請求項５、６または７に記載の高Ｃｒ鋼片
が、付加成分としてさらに、重量％で、Ｍｏ、Ｗの１種
または２種を合計して０．０３％以上、３．０％以下、
含有することを特徴とする、高温特性の優れた鋼管の製
造方法。 - 【請求項９】請求項５、６、７または８に記載の鋼管の
製造方法において、帯鋼の段階から鋼管として造管され
るまでに、鋼に付加される全ひずみ量εを、帯鋼の板厚
ｔ（ｍｍ）、鋼管の最終外径Ｄ（ｍｍ）に対して、ε≦
ｔ／Ｄ＋０．０３とすることを特徴とする、高温特性の
優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項１０】鋼帯両端を電気抵抗溶接によって溶接す
ることにより電縫鋼管として造管する請求項５、６、
７、８または９に記載の高温特性の優れた鋼管の製造方
法。 - 【請求項１１】鋼帯両端をレーザ溶接によって溶接する
ことにより鋼管として造管する請求項５、６、７、８ま
たは９に記載の高温特性の優れた鋼管の製造方法。 - 【請求項１２】鋼帯両端を溶接する手段が、電気抵抗溶
接とレーザ溶接との複合溶接である請求項５、６、７、
８または９に記載の高温特性の優れた鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171196A JPH0835010A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 高温特性の優れた鋼及び鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171196A JPH0835010A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 高温特性の優れた鋼及び鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835010A true JPH0835010A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15918801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6171196A Withdrawn JPH0835010A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 高温特性の優れた鋼及び鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0835010A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0999289A1 (en) * | 1998-11-02 | 2000-05-10 | Kawasaki Steel Corporation | Highly corrosion-resistant chromium-containing steel with excellent oxidation resistance and intergranular corrosion resistance |
| KR100435488B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2004-06-10 | 주식회사 포스코 | 침질처리에 의해 ＴｉＮ과 ＺｒＮ의 석출물을 갖는용접구조용 강재의 제조방법 |
| JP2019196527A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 日本製鉄株式会社 | Ｃｒ含有電縫鋼管及びその製造方法 |
| WO2021020757A1 (ko) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6171196A patent/JPH0835010A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0999289A1 (en) * | 1998-11-02 | 2000-05-10 | Kawasaki Steel Corporation | Highly corrosion-resistant chromium-containing steel with excellent oxidation resistance and intergranular corrosion resistance |
| US6168756B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-01-02 | Kawasaki Steel Corporation | Highly corrosion-resistant chromium-containing steel with excellent oxidation resistance and intergranular corrosion resistance |
| KR100435488B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2004-06-10 | 주식회사 포스코 | 침질처리에 의해 ＴｉＮ과 ＺｒＮ의 석출물을 갖는용접구조용 강재의 제조방법 |
| JP2019196527A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 日本製鉄株式会社 | Ｃｒ含有電縫鋼管及びその製造方法 |
| WO2021020757A1 (ko) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
| KR20210015012A (ko) * | 2019-07-31 | 2021-02-10 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
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