JPS60165362A - 高耐食性高耐力二相ステンレス鋼 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二相ステンレス鋼に関し、特に塩化物、炭酸ガ
ス等を含む腐食環境での応力腐食割れ、孔食などの腐食
に対する抵抗性を高め、かつ強度、延性などの機械的性
質を改善したものである。

耐食材料として、５ＵＳ３０４鋼などのオーステナイト
系ステンレス鋼、あるいは５ＵＳ８２９Ｊ１．５Ｃ５１
３ＡＳ　５Ｃ３１４Ａ１５ＦＳＡ（Ｓｔｅｅｌ　Ｆｏｕ
ｎｄｅｒｓ’　５ｏｃｉ’ｅｔｙ　ｏｆ　Ａｍｅｒ’ｉ
ｃａ）ＣＤ−４ＭＣｕなどのフェライトとオーステナイ
トの２相組織を有するステンレス鋼等が使用されている
。

ＳＵＳ　８０４鋼等のオーステナイト系ステンレス鋼は
主合金成分であるＣｒとＮｉ　によりすぐれた耐食性を
示すが、塩素イオンＣＣ１）を含む環境では応力腐食割
れの生じ易いことが大きな欠点であり、孔食やすきま腐
食などの局部的腐食に対する抵抗性も非常に弱い。

一方、フェライト相とオーステナイト相の２相組織を有
するものは、一般耐食性にすぐれるほか、２相の特性が
相まって適度の強度と靭性を兼備し、かつ比較的良好な
溶接性を有することから、近年各種化学工業プラント、
海水機器材料等として広く使用されている。しかしなが
ら、これらの材料も、苛酷な腐食環境下、就中塩素イオ
ンの増加、炭酸ガスや硫化水素ガスの存在下゛では、耐
孔食性、耐すきま腐食性などが不足し、しばしば腐食損
傷を引起すことが知られており、また応力腐食割れや硫
化物腐食割れに対する抵抗性も十分でなく、早期に破壊
に到る例も少くない。例えば、石油・天然ガス油井にお
いては、エネルギー確保のため、より劣悪な環境での採
掘を余儀なくされており、ことに井戸の深度が深くなる
につれ、塩素イオン、炭酸ガス、硫化水素ガス等の腐食
因子の増大や、温度、圧力の上昇を伴い、また油井を回
復するために炭酸ガス、海水等を井戸に圧入することも
行なわれる等、使用環境の苛酷化が著しい。従来の材料
では、このような使用環境に耐え得ず、構造材料として
の安定性や十分な耐用命数は保証し難い。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、高温・高圧
（例えば、３００°Ｃ，６０００ｐｓｉ）における腐食
環境、とくに塩化物、炭酸ガス、あるいは硫化水素ガス
を含む環境下で、耐孔食性、耐応力腐食割れ性、耐硫化
水素割れ性等にすぐれ、かつ高強度、高延性を有するフ
壬うイトーオーステナイト二相ステンレス鋼を提供する
。

本発明の二相ステンレス鋼は、ｃｏ、ｏｓ％以下、Ｓｉ
　０２〜２．０％、Ｍｎ　０．２〜２．０％、Ｃｒ２４
．０〜８０．０％、Ｎｉ　４．０〜９．０％、Ｍｏ　１
．０〜５．０％、Ｃｕ　Ｏ，５〜８．０％、Ｃｏ　０．
２〜４．０％、Ｎ０１０５〜０．３％、残部実質的にＦ
ｅからなり（成分含有量は重量％）、かつ金属組織にお
けるδ−フェライト相は面積率で３０〜７０％を占める
。

本発明鋼の成分限定理由は次のとおりである。

ｃ：ｏ、ｏｓ％以下 Ｃはオーステナイト生成元素であり、かつ強度の向上に
著効を有するが、含有量が多すぎると、クロム炭化物が
析出し易くなり、炭化物近傍におけるＣｒ濃度が減少す
る結果、孔食、すきま腐食、粒界腐食等の局部腐食に対
する抵抗性が低下し、かつ耐応力腐食割れ性の劣化をみ
る。このため、０．０８％を上限とする。

Ｓｉ：０．２〜２．０％ Ｓｉは溶鋼の脱酸および鋳造性確保のため、少くとも０
．２％を必要とする。しかし、多量の含有は靭性を悪＜
シ、かつ溶接性をも損うので、２．０％を上限とする。

Ｍｎ　：　０．２〜２．０％ Ｍｎは通常の脱酸・脱硫過程で、０．２％程度含有され
るもので、また鋼素地のオーステナイト相の安定化に有
効な元素である。このための含有量は２％までで十分で
あり、それをこえる必要はない。よって、０．２〜２．
０％とする。

Ｃｒ　：　２４．０〜８０．０％ Ｃｒは耐食性、特に耐粒界腐食性の改善に著効を有する
とともに、耐応力腐食割れ性の向上に寄与する。また、
Ｃｒはフェライト生成元素であり、２相組織におけるフ
ェライト相の形成により強度を高める。本発明鋼では後
記Ｎｉ量との相関々係で、２４．０％以上のＣｒを含有
しないと、所要のフェライト量（面積率で３０％以上）
を確保しがたい。よって、耐食性とフェライト量の点か
ら、Ｃｒ量の下限を２４．０％とする。

一方、Ｃｒ量があまり多くなると、鋼の靭性の著しい低
下を生じ、かつ鋳造時に硬脆なσ相が生成する。更に、
Ｎｉ量との相関々係からフェライト量が７０％を越え、
２相組織におけるオーステナイト相とのバランスを失し
、耐食性、就中孔食、すきま腐食に対する抵抗性を損う
。このため、Ｃｒ量の上限は３０．０％とする。

Ｎｉ：４．０〜９．０％ Ｎｉはオーステナイト相を安定化する元素であり、鋼の
靭性の向上をもたらす。また、耐食性の点からも必要な
元素である。占有量が４．０％に満たないと、これらの
効果が不足する。前記Ｃｒ　量との関係から、フェライ
ト量を７０％以下にするためにも４．０％以上の含有を
必要とする。

しかし、Ｎｉ　を多量に加えても、含有量の割に耐食性
、機械的性質の向上効果は少（経済的に不利であるばか
りか、二相組織におけるオーステナイト相が過剰になっ
て二相の量的バランスを失う。

従って、Ｎｉ量は９．０％を上限とする。なお、後記Ｃ
ｏもＮｉ　と同じくオーステナイト生成元素であるので
、ｃｏのオーステナイト生成の寄与を考慮してフェライ
ト量の下＠（８０％）を確保するためにも、Ｎｉ量は９
．０％をこえないことを要する。

Ｍｏ　：　１．０〜５．０％ Ｍｏはステンレス鋼の耐食性の改善に大きな効果を有す
る。ことに、孔食、すきま腐食抵抗性の改善に著効を奏
する。１．０％以上において、非酸化性酸に対する耐食
性、また塩化物を含む溶液中での孔食、粒界腐食および
応力腐食割れに対する抵抗性の顕著な向上をみる。しか
し、多量に加えると、耐食性の改善効果は飽和し、かつ
σ相の析出による鋳造時の脆化が著しくなるので、５．
０％を上限とする。

Ｃｕ：０．５〜３．０％ Ｃｕは低濃度の塩素イオンを含む環境中での耐食性、こ
とに耐応力腐食割れ性を高めるとともに、オーステナイ
ト相を固溶強化する。これらの効果を十分なものとする
ために、少くとも０．５％の含有を必要とするが、あま
り多くなると、金属間化合物の生成に伴い靭性の低下を
惹起するので、３．０％を上限とする。

Ｃｏ　：　０．２〜４．０％ Ｃｏは本発明鋼を最も強く特徴づける元素である。Ｃｏ
はＮｉ　と同じく置換型オーステナイト生成元素である
が、Ｎｉ　の場合は、その添加により０．２％耐力の低
下傾向がみられるのに対し、Ｃ。

の添加は、それとは逆に０．２％耐力の向上をもたらす
ことが判明した。前記のように厳しい腐食環境下で、こ
れに耐える腐食抵抗とともに、高い機械的強度を備えた
２相ステンレス鋼が強く要望されているが、ＣＯを従来
のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉベースのステンレス鋼に添加するこ
とによりこの要望を満たす十分な機械的性質を保証する
ことができる。

また、２相ステンレス鋼へのＣｏの添加によ頃塩素イオ
ンを含む環境、例えば海水中での耐食性が著しく高めら
れることが明らかになった。更に、Ｃｏは、基地に固溶
したまま、析出物の凝集を抑制する作用が認められ、従
って、従来の２相ステンレス鋼の大きな問題点であった
σ相脆性、４７５°Ｃ脆性、とくに溶接部熱影響部での
これら析出物による脆性の緩和に大きく寄与する。なお
、Ｃ。

はＮｉと同じくオーステナイト生成元素であるから、本
発明に規定するフェライト量（３０〜７０％）を確保す
るためには、ｃｏの添加によるオーステナイト相の増量
を考慮してＮｉ量を低減することができる。

上記諸効果を発揮させるためのＣＯ含有量は少くとも０
．２％を必要とする。含有量の増加に従ってその効果は
増大するが、４．０％までの添加により機械的性質、耐
食性、ミクロ組織等の十分な改善効果が得られるので、
それをこえて添加する必要はない。Ｃｏは高価な元素で
あり、それ以上の添加はコスト的に不利である。よって
、０．２〜４．０％とする。

ＮＯ，０５〜０．３％ Ｎは通常有害な不純物元素として扱われるが、本発明で
は強度向上および耐食性改善を目的として上記範囲内で
添加される。

ＮはＣと同じく強力なオーステナイト生成元素であり、
かつ侵入型固溶元素であるため、鋼基地の結晶格子に強
い格子歪みをもたらし、強度向上に顕著に寄与する。

また、Ｎは２相組織において、ＣｒＸＮ４．Ｍ。

等の主要元素のフェライト相並びにオーステナイト相へ
の分配率に影響を与え、ことに耐食性に寄与する元素Ｃ
ｒＸＭｏ　などをオーステナイト相へ高濃度で分配する
ことにより２相ステンレス鋼の耐食性を高める。すなわ
ち、通常２相ステンレス鋼において、Ｃｒ、ＭＯ，、Ｓ
ｉなどのフェライト生成元素はフェライト相に、またＣ
、Ｍｎ、Ｎｉ　などのオーステナイト生成元素はオース
テナイト相にそれぞれ高濃度で分配されるが、上記のよ
うにＮの存在によって耐食性に寄与するＣｒ、Ｍｏ等の
フェライト生成元素がオーステナイト相へ高濃度に分配
されシことにより、２相ステンレス鋼の耐食性、就中す
きま腐食や孔食などの局部腐食に対する抵抗性が高めら
れるわけである。

特に、本発明鋼のように、ＣｒおよびＭｏ濃度が高く、
そのフェライト相／オーステナイト相への分配率の差が
顕著な、言いかえると偏析の度合いの大きい合金系にお
いては、Ｎの添加はこれらの耐食性元素をより高濃度で
オーステナイト相に分配しようとする作用を有し、従っ
てそれによる耐食性、とくに局部腐食抵抗性の向上も顕
著にあられれる。

上記の効果を十分に発揮させるためにＮ量は少くとも０
．０５％を必要とする。Ｎ量の増加に伴って効果も増す
が、０．３％をこえると窒化物として析出し、却って耐
食性を悪くする。Ｎは固溶状態にあってこそ前記の強度
向上および耐食性の改善に著効を奏するのである。従っ
て、Ｎ量は０．０５〜０゜３％とする。

本発明鋼は、上記各成分元素を含有し、残部は不可避的
に混入する不純物元素を除き実質的にＦｅからなる。

次に、本発明鋼の組織について説明すると、本発明鋼は
、δ−フェライト量が面積率で３０〜７０％を占めるフ
ェライト−オーステナイト２相組織を有することを特徴
とする。第４図にその組織を示す。この２相の量的バラ
ンスによって、強度と靭性との調和のとれた機械的性質
が確保されるのであり、フェライト量が３０％に満たな
いと、強度が不足し、一方７０％をこえると、延性、靭
性の低下が著しくなる。

また、２相組織におけるフェライト量は耐食性とも密接
に関連する。すなわち、腐食環境、特に塩素イオンを含
む環境下での応力腐食割れに対する抵抗性は、フェライ
ト量３０％以上において顕著な向上をみる。逆に硫化水
素（Ｈ２Ｓ）を含む環境下では、フェライト量が７０％
を越えると、フェライト相の硫化物応力腐食割れに対す
る感受性が増大するとともに、フェライト相の選択的な
孔食、すきま腐食等を引起し易くなる。従って、耐食性
の面からもフェライト量は３０〜７０％に規定される。

この２相組織における量的バランスは各合金成分につい
ての前記規定の範囲内で成分組成を調整することにより
達成される。

なお、本発明鋼は鋳造後、常法に従い溶体化処理が施こ
される。その熱処理は、例えば温度１０００〜１２００
°Ｃに加熱保持したのち、急冷（例えば水冷）すること
により達成される。

実施例 第１表に示す成分組成およびフェライト量を有する供試
鋼について機械的性質測定、溶接試験および各種耐食試
験を行った。

調香２〜４．６．７．１４および１５は本発明例、調香
１．５および８〜１３は比較例である。

比較例のうち、調香１０．１１は各々ＪＩＳ　Ｇ３４５
９　５ＵＳ３２９Ｊ１および５ＵＳ３１６、調香１２は
ＪＩＳ　Ｇ５１．２１　５Ｃ５Ｉ４Ａ。

また調香１３は５ＦＳＡ　ＣＤ−４ＭＣｕである。

調香ｌ〜９および１２〜１５は金型遠心鋳造管（外径Ｌ
８５ｍｍ、長さ６００闘）を供試材とし、調香１０．１
１は市販品を使用した。なお、各供試材はすべて１１０
０°Ｃで肉厚２５厘当り１時間保持したのち水冷する熱
処理を施した。

［Ａ］　機械的性質 （１）第２表に常温引張性質、硬度およびシャルピー衝
撃試験による吸収エネルギーを示す。

本発明例の調香２〜４．６．７．１４．１５の機械的性
質ことに０．２％耐力は、比較例の調香１（Ｎ以外の成
分組成およびフェライト量は本発明規定の範囲内にある
）のそれに比しすぐれている。

その上昇の度合いは、フェライト量をほぼ５ｏ％の一定
とした場合、約３．５　ｋ’ｊ／ｍａ／　０．１％Ｎに
相当する比例的関係にあることが認められる。この機械
的性質の向上は二相ステンレス鋼におけるＮ添加の顕著
な効果を示すものである。

調香８．９はフェライト量が本発明の規定範囲（３０〜
７０％）から逸脱する例であり、フェライト量の不足す
る調香８（フェライト量２８％）は０２％耐力が５４．
”ａｋｇ／−と低く、一方フエライト量が過剰（７４％
）の調香９では衝撃吸収エネルギーが１１．８ｋｇ・ｍ
と本発明例のそれに劣っている。このことがら二相ステ
ンレス鋼におけるフェライト量も機械的性質に影響する
大きな因子であり、強度面からは３０％以上であること
を要し、靭性確保の点から７０％が上限とされる。

また後記のようにフェライト量が多すぎると、時効後の
靭性の低下が著しくなるので、この点からも本発明鋼に
おけるフェライト量の上限は７０％に定められる。

本発明例の調香３．１４．１５を比較することにより、
Ｎ量を０．１８％前後で一定とし、フエライト量を５０
％前後で一定とした場合、Ｃｏの添加により顕著な０．
２％耐力の上昇が認められ、その上昇の度合は約２ｋｑ
／ｒｄ／１％Ｃｏに相等する比例的な関係があることが
見い出された。また、引張強さも上昇する。しかも、こ
れら強度の向上に比べて、延性・靭性の低下は少ない。

延性・靭性の低下をおさえて、強度を高め得る点が２相
ステンレス鋼に於けるＣｏ添加の非常に優れた効果の１
つである。

また、本発明例は、従来材の５ＵＳ８１６（調香１１）
、５Ｃ５１４Ａ（調香１２）、ＣＤ−４ＭＣｕ（調香１
８）との比較から明らかなように、機械的性質特に０．
２％耐力並びに引張強さに於いてはるかにすぐれた強度
を示している。これは主として本発明鋼のフェライト量
のコントロール、合金元素としてのＣｏ、Ｎの添加効果
による相乗効果に起因する。

（２）熱時効後の靭性 第８表および第１図に、４７５°Ｃでの熱時効を受けた
場合のシャルピー衝撃試験（２ＮＭｖノツチ、０°Ｃ）
による吸収エネルギー（ｋｔｉ・ｍ）を示す。

まず本発明例の調香３は、従来の二相鋼である５ＵＳ８
２９Ｊ１（鋼種１０）に比し、４７５°Ｃ１０００時間
時効後の靭性の低下が極めて少ない。

すなわち本発明鋼では、従来の二相ステンレス鋼の最大
の弱点である４７５°Ｃ脆性が著しく改善されている。

また、本発明例の調香３とＮ量が０．０２％と非常に低
い比較例の調香１とを対比すると調香８の熱時効に対す
る靭性はすぐれた結果を示している。

従がって二相ステンレス鋼に於ける熱時効に対する靭性
の劣化に対してＮは顕著な改善効果を有している。さら
に調香１は上記の如（熱時効を受けた場合に靭性の劣化
を示すが、その劣化の程度は従来材である調香１０に比
較すると格段にすぐれており、本発明に於ける主要な効
果の１つであるＣｏの影響を如実に示している。従がっ
て本発明鋼である調香１５はこのＣｏとＮの添加の相乗
効果を受けて時効後の衝撃吸収エネルギーの劣化の傾向
が非常に少なく、１０００ｈｒ時効後も、表３に認めら
れるように１１．９＃・７２２と非常に高い吸収エネル
ギーを保持している。このようにＮＳＣ。

の添加は従来の２相ステンレス鋼の弱点である４７５°
Ｃ脆性を改良する極めて有効な元素であることが見い出
された。　− なおフェライト量が過剰の調香９（７３％）は靭性の低
下が著しい。フェライト相の存在は耐応力腐食割れ性の
点から有利であるが、靭性面からみると、構造材料等と
しての安全性確保を考慮した上限値が定められるべきで
あり、本発明鋼ではフェライト量は７０％が上限とされ
る。

［Ｂ］　溶接性 本発明例の調香２．３．４．６．７．１４．１５につい
て、開先角度２０、ルート厚さ１．６鯖の開先形状を準
備し、初層および第２層目をＴＩＧ溶接、第３層目から
最終層までを被覆アーク溶接により突合せ溶接を行い、
溶接後非破壊検査および溶接部切断面の液体浸透検査の
結果、割れ等の欠陥は皆無で、溶接性が良好であり、配
管材料として問題は全くないことが確認された。

（ｑ　耐食性 （１）試験１（孔食試験） ＡＳＴＭ　Ｇ４８　Ａ法に規定されている塩化第２鉄（
Ｆｅ（Ｊ？３）溶液による孔食試験（−ＴｏｔａｉＩＩ
ｍｌｅｒｓｉｏｎ　Ｆｅｒｒｉｃ　Ｃｈｌｏｒｉｄｅ　
Ｔｅ５ｔ　）　を行ない、第４表に示す結果を得た。本
発明例（調香２．８．４．６．７．１４．１５）は従来
材である５ＵＳ８２９Ｊ１（調香１０）、５ＵＳ８１６
（調香１１）、ＳＣ５１４Ａ（調香１２）及びＣＤ−４
ＭＣｕ（調香１３）に比し格段にすぐれた耐孔食性を示
し、腐食減量は全く認められない。

Ｎの量が非常に低い調香１との比較から明らがなように
、Ｎの耐孔食性改善に対する寄与は顕著であり、本発明
に於けるＮ添加の意義を如実に示すものである。

また、Ｎの量の少ない調香１、調香２と、従来材である
５ＵＳ８２９Ｊ１（調香ｉｏ）、５ＵＳ３１６（調香１
１）、ＳＣ５Ｉ　４Ａ（調香１２）及びＣＤ−４ＭＣｕ
（調香１８）との比較がら明らかなように、Ｃｏ添加の
耐孔食性改善に対する寄与は顕著であることが見い出さ
れた。

なお、発明例４と比較例５の結果からＮ量は最高０．３
％で十分であり、これ以上加えても耐孔食性は向上しな
いことが認められる。

（２）試験２（隙間腐食試験）　“ ＡＳＴＭ　Ｇ４８　Ｂ法に規定されている塩化第２鉄溶
液による隙間腐食試験（Ｆｅｒｒｉｃ　Ｃｈｌｏ　−ｒ
ｉｄｅ　Ｃｒｅｖｉｃｅ　Ｔｅ５ｔ　）を行ない、第４
表に示す結果を得た。本発明鋼（明番２．３．４．６．
７．１４．１５）は、従来材である５ＵＳ８２９Ｊ１（
明番ｉｏ）、５ＵＳ３１６（明番１１）及び５Ｃ５１４
Ａ（明番１２）、ＣＤ−４ＭＣｕ（明番１３）に比し、
格段にすぐれた耐隙間腐食性を示している。これは主と
して合金成分としてのＣｏ、Ｎに起因することは明らか
である。

また、明番ｌとの比較から明らかなように耐隙間腐食特
性の改善に対するＮの添加効果は顕著であり、これによ
り腐食減量は約１１５〜１／６に低減している。

更に明番８．９の結果を見るとフェライト量も耐隙間腐
食特性に影響を与える因子であり、この点からも本発明
鋼のフェライト量の適当な範囲は８０〜７０％に規定さ
れるべきことがわかる。

Ｎ量の少ない明番１、明番２と、従来材である５ＵＳ８
２９Ｊ１（明番１０）、５ＵＳ８１６（明番１１）、５
Ｃ６Ｉ４Ａ（明番１２）及びＣＤ−４ＭＣｕ（明番１８
）と比較するとＣｏ添加の耐孔食性改善に対する寄与は
顕著であることが明確に認められる。

なお発明例４と比較例５の結果から、Ｎ量は最大０，３
％で十分であり、これ以上加えても耐隙間腐食性は向上
しないことが認められる。

（３）耐応力腐食割れ性 沸騰４２％塩化マグネシウム（ＭｇＣｎ　２　）溶液中
での定負荷法による応力腐食割れ試験結果を第２図に示
す。

本発明例（明番３）は従来材であるＳＵＳ　８２９Ｊｌ
（明番１０）、５ＵＳ８１６　（明番１１）、ＣＤ−４
ＭＣｕ（明番１８）に比し格段にすぐれた耐応力腐食割
れ特性を有することがわかる。例えば、８０に９／−の
負荷応力に対してＳＵＳ　８２９Ｊ１の破断時間は約２
時間であるのに対し、本発明例である明番３のそれは約
８０時間と大幅な向上を示している。

本発明鋼におけるＮの添加効果は明番１と明番３とを比
較することにより明瞭となる。フェライト量がほぼ同一
のレベル（明番１．　３のいづれも約５０％）の場合に
Ｎを添加することにより耐応力腐食割れ性が向上するこ
とがわかる。従って、本発明鋼はＣβ−の存在する環境
下で耐応力腐食割れ性を要求される用途に好適である。

フェライト量の影響をみると、フェライト量が２８％と
低い明番８の耐応力腐食割れ性は、５ＵＳ８２９Ｊ１（
明番１０）のそれと同程度にすぎない。耐応力腐食割れ
性を確保するためのフェライト量は少くとも３０％であ
ることが必要である。

一方、フェライト量が７４％と高い明番９は本発明例の
明番３に勝る耐応力腐食割れ性を示すが、その反面前記
のように靭性および時効後の延性に劣るので、フェライ
ト量の上限は７０％に規定される。

次に明番１の結果を見゛るとＣｏの添加が耐応力腐食割
れに顕著な効果を及ぼすことが認められる。

すなわち明番１はＮ量が０．０２％と非常に低いが明番
１０（ＳＵＳ３２９Ｊ１）、明番１８（ＣＤ−４ＭＣｕ
）に比較するとより応力腐食割れに対してすぐれた抵抗
性を示す。これは構成元素がら見ると明らかにＣｏの効
果であり、本発明に於けるＣｏの添加の意義を如実に示
すものである。

従って明番３と明番１５がすぐれた耐応力腐食割れ性を
示すことは、上記のＣｏ、Ｎの合金元素としての添加効
果並びにフェライト量のレベルを３０％〜７０％の範囲
に制御することの相乗効果に依存するのである。

（４）腐食疲労強度 第３図に、人工海水中での小野式回転曲げ疲労試験結果
を示す（試験機回転数８００Ｏｒｐｍ）。

人工海水は米国海事により規定される方法に従って調製
した。

本発明例である明番８は従来の二相合金であるＣＤ−４
ＭＣｕ（調香１３）およびオーステナイト系ステンレス
鋼である５ＵＳ８１６（調香１１）に比し海水中での疲
労強度がすぐれている。特に４　Ｘ　１０７　サイクル
での調香１３の腐食疲労強度が約２２ｋｔｊ／−である
のに対し、本発明例のそれは約８２ｋｑ／−と、約１０
Ａ：ｇ／−高い値を示す。

また調香１と調香１３を比較することによりＣｏの効果
が明確になる。すなわち調香１のＮ量は０．０３％と非
常に低いレベルにあり、調香１３疲労強度の向上に効果
的であることがわかる。

さらに調香１と調香３を比較することによりＮの効果が
明確になる。このことはＣ１−を含む環境下での２相合
金の腐食疲労強度改善に対しＮの添加が極めて有効なこ
とを示すもので、本発明鋼の最大の特徴の１つである。

以上の結果は、調香３が海水中で高い腐食疲労強度を有
するのは合金元素としてのＮ、Ｃｏの添加が相乗効果を
もたらすためであることを示して第　３　表 熱時効を受けた場合の衝撃吸収エネルギー（ｋ’ｊ　−
ｍ　） 第４表 以上のように、本発明の二相ステンレス鋼は、従来のＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉベースの二相ステンレス鋼に比し、苛酷
な使用条件、とくに塩素イオン、硫化水素、炭酸ガスな
どの腐食因子を多量に含む環境での一般耐食性はもとよ
り、応力腐食割れ、孔食、すきま腐食などに対する抵抗
性が強く、かつ強度、延性などの機械的性質にすぐれる
。従って、例えば石油、天然ガス、海水のチューブイン
グ・ラインパイプなど、その他耐食性と機械的性質が要
求される用途において従来材にまさる耐久性、安定性を
もたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱時効による衝撃特性の変化を示すグラフ、第
２図は耐応力腐食割れ特性を示すグラフ、第３図は回転
曲げ疲労試験における腐食疲労強度を示すグラフ、第４
図は本発明鋼の金属組織を示す図面代用顕微鏡写真であ
る。 代理人　弁理士　宮　崎　新八部 第１図 手続補正書 昭和６０年　４月２６日 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第０２１３８８号２、発明の
名称　高耐食性高耐カ二相ステンレス鋼３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数　なし７、補正の対象 ８、補正の内容 （１）明細書の「発明の詳細な説明」の欄＋１１　第１
１真下６行に「第４図」とあるを１第３図」に訂正。 （２）第１３真下７行の行頭にｒ（１）　Ｊとあるを削
除。 （３）　第１５真下３行〜第１７頁１１行に「（２）熱
時効後の靭性・・・上限とされる。」とあるを削除。 （４）第１８頁６行に「第４表」とあるを「第３表」に
訂正。 （５）　第１９頁８行に「第４表」とあるを「第３表」
に訂正。 （６）　第２０真下６〜５行に「第２図」とあるを「第
１図」に訂正。 （７）　第２２真下５行に「第３図」とあるを「第２図
」に訂正。 （８）　第２７頁１行の「第３表」、同頁２〜３行の「
熱時効・・・　（ｋｇ−ｍ）Ｊおよび同頁の表を削除。 （９）第２８頁１行に「第４表」とあるを［第３表」に
訂正。 （ＩＩ）明細書の１図面の簡単な説明」の欄（１）　第
２９頁１３〜１４行に「第１図は・・・示すグラフ、」
とあるを削除。 （２）第２９頁１４行に「第２図」とあるを「第１図」
に、同頁１５行に「第３図」とあるを「第２図」に、お
よび同頁１６行に「第４図」とあるを「第３図」にそれ
ぞれ訂正。 （ｌ［［）図面 別紙のとおり （第１図を削除し、第２図を第１図に、第３図を第２図
に、および第４図を第３図にそれぞれ朱書のとおり訂正
）。 （以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ｃ０，０８％以下、Ｓｉ　０．２〜２．０％、
   Ｍｎ０、２〜２．０％、Ｃｒ２４．０〜８０．０％、Ｎ
   ｉ４．０〜９．０％、Ｍｏ　１．０〜５．０％、Ｃｕ　
   Ｏ，５〜８．０％、Ｃｏ　０．２〜４．０％、ＮＯ，０
   ５〜０．８％、残部実質的にＦｅからなり、かつ金属組
   織におけるδ−フェライト相の面積率が３０〜７０％で
   ある高耐食性高耐カ二相ステンレス鋼。