JPH0143830B2

JPH0143830B2 -

Info

Publication number: JPH0143830B2
Application number: JP5020481A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujiwara; Kyoshi Sugie; Fujiko Kamya
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1989-09-22
Also published as: JPS57164970A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高Mn−Cr系非磁性鋼に関し、さらに
詳しくは、耐応力腐蝕割れ性に優れた高Mn−Cr
系非磁性鋼に関する。一般に非磁性鋼の代表的なものとしては、オー
ステナイト組織を示すCr−Ni系ステンレス鋼と
高Mn系鋼があり、後者は前者に比べて機械的強
度や透磁率の安定性が優れ、かつ、安価であるこ
とから発電工業、電子工業、化学工業、或いは、
運輸業などにおける構造部材や機器材料として幅
広く使用されている。この高Mn系オーステナイト鋼の耐候性は、一
般鋼材と同等以上であり大気環境で使用される場
合には、特に、耐蝕性に問題はないが、厳しい腐
蝕還境、例えば、塩素イオンを含む水溶液環境に
おいて高い引張応力が負荷された状態で使用する
と、応力腐蝕割れが発生し易いという問題があ
る。例えば、発電用ローターの保持環として使用
されていた7Mn−8Ni−5Cr鋼や掘削用バケツト
に使用されていたFe−13Mn鋼などで応力腐蝕割
れの事例が報告されている。この外、Cr−Ni系オーステナイト鋼が非磁性
で耐応力腐蝕割れ性であるということで、使用さ
れているが、強度の冷間加工を受けると加工誘起
マルテンサイトが生成して非磁性がなくなつた
り、機械的強度、特に、0.2％耐力が低く、さら
に高価なNiを含有するという不利益がある。このため、非磁性が安定で機械的強度が高い18
−Mn−5Cr系鋼などが開発されたが、水溶液中
などの腐蝕性環境に曝すと、応力腐蝕割れが発生
し易く、また、錆が発生して非磁性でなくなると
いう問題がある。本発明は上記に説明したようなCr−Ni系オー
ステナイトステンレス鋼や、18Mn−5Cr系鋼の
種々の問題点を解決したものであつて、即ち、水
溶液中において応力腐蝕割れが発生し難く、水溶
液中において錆が発生し難く、例えば、冷間加工
50％の強度の冷間加工状態においても非磁性を保
有しており、焼鈍状態での0.2％耐力が25Kgｆ／
mm²以上であり、さらに、高価なNiを使用してい
ないという耐応力腐蝕割れ性の極めて優れている
高Mn−Cr系非磁性鋼を提供するものである。本発明に係る高Mn−Cr系非磁性鋼は、 C0.05〜0.18％、Si1％以下、 Mn16〜25％、Cr15〜17wt％、 N0.2〜0.6％を含有し、さらに、 Ti、Nb、Zrの内の１種或いは２種以上を合計
で0.05〜１％を含有し、残部Feおよび不純物からなるもので
ある。本発明に係る高Mn−Cr系非磁性鋼について以
下詳細に説明する。先づ、本発明に係る高Mn−Cr系非磁性鋼の含
有成分および成分割合について説明する。Ｃは強度を付与する元素であり、含有量が0.05
％未満では非磁性が不安定であり、かつ、耐応力
腐蝕割れ性に劣り、また、0.18％を越えて含有さ
れると応力腐蝕割れ感受性が大する。よつて、Ｃ
含有量は0.05〜0.18％とする。 Siは脱酸剤として必要なものであり、含有量が
１％を越えると加工性が劣化する。よつて、Si％
は１％以下とする。 Mnは非磁性安定化のための元素であり、含有
量が16％未満ではこの効果は少なく、また、25％
を越えて含有されると熱間加工性が劣化する。よ
つて、Mn含有量は16〜25％とする。 CrはMnと同じく非磁性を安定させる元素であ
り、含有量が15％未満では非磁性が不安定とな
り、また、17％を越えて含有されるとこれも非磁
性を不安定にする。よつて、Cr含有量は15〜17
％とする。Ｎは強度を高め、非磁性を安定化させる元素で
あるが、含有量が0.2未満ではこの効果が少なく、
また、含有量が0.6を越えて含有されると鋼塊に
気泡が生じ易くなり、かつ、熱加工性を著しく劣
化する。よつて、Ｎ含有量は0.2〜0.6％とし、好
適には0.3〜0.6％である。 Ti、Nb、Zrは結晶粒を微細化してさらに強度
を高めるために含有させる元素であり、これらの
内の１種或いは２種以上を合計で0.05〜１％の含
有量とするのがよい。本発明に係る高Mn−Cr系非磁性鋼の実施例に
ついて比較鋼とともに説明する。実施例第１表に示す含有成分および成分割合となるよ
うに通常の方法により溶製し（50Kg）、常法に従
つて鋳造、造塊し、熱間鍛造、熱間圧延を行な
い、1100℃で30分間加熱してから空冷する熱処理
を行なつたものおよびその後50％以下の圧下率で
冷間圧延をしたものを機械加工を行なつて試験片
を作つた。なお、第１表中Ｐ、Ｓ、Niは不可避不純物で
ある。試験方法 (1) 応力腐蝕割れ試験 70℃、３％NaCl溶液、Ｕ曲げ試験片、１週
間浸漬 (2) 透磁率平板試験片を上記溶液中に浸漬後に測定 (3) 引張試験 JIS1B号試験片を用いて室温にて測定 (4) 熱間加工性熱間鍛造および熱間圧延時の割れの有無で判
定試験結果は第２表に示す。

【表】

【表】 ○：応力腐蝕割れなし、×：応力腐蝕割れ有
−：熱間鍛造割れのため試験片採取不可
第２表から明らかであるが、本発明に係る高
Mn−Cr系非磁性鋼１〜16は、３％NaCl溶液に
浸漬することによつも応力腐蝕割れが全くなく、
この溶液に浸漬する前後においても透磁率は1.02
以下であり、0.2％耐力も良好なものである。これに対して比較鋼17は応力腐蝕割れはないが
熱間圧延割れが発生し、かつ、透磁率は上記溶液
に浸漬前後共冷間加工率50％では大きいものであ
り、比較鋼18は応力腐蝕割れが発生し、溶液浸漬
後の透磁率が大きく、比較鋼19は応力腐蝕割れは
ないが溶液浸漬前後共透磁率が大きく、比較鋼20
は熱間鍛造割れで試験採取できなかつた。比較鋼
21、22、23は応力腐蝕割れがないが熱間圧延割れ
が発生し、比較鋼21、23は溶液に浸漬前後共に透
磁率が大きく、0.2耐力も小さく、比較鋼22は透
磁率は全べて大きく、比較鋼24は熱間端造割れで
試験片採取不可能である。比較鋼25、26は応力腐
蝕割れが生じ溶液浸漬後は透磁率が大きく、か
つ、0.2％耐力は極めて小さく、比較鋼27は応力
腐蝕割れの発生はないが、溶液浸漬の透磁率は大
きく、かつ、0.2耐力は最低である。このことから、本発明に係る高Mn−Cr系非磁
性鋼は耐応力腐蝕割れ性、透磁率および0.2％耐
力において比較鋼に比して格段に優れている。以上説明したように、本発明に係る高Mn−Cr
系非磁性鋼は上記の構成を有しているから、耐応
力腐蝕割れ性に優れ、加工性も良好で透磁率も良
好であるという優れた効果を有しているものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１ C0.05〜0.18％、Si1％以下、 Mn16〜25％、Cr15〜17wt％、 N0.2〜0.6％を含有し、さらに、 Ti、Nb、Zrの内の１種或いは２種以上を合計
で0.05〜１％を含有し、残部Feおよび不純物からなる高Mn−
Cr系非磁性鋼。