專利名稱：耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在供水/供熱水設(shè)備、食品制造設(shè)備、建筑外裝材料或設(shè)備、家庭電氣化制品中的在含有氯化物離子等鹵化物離子的環(huán)境中使用的機(jī)器中，作為要求優(yōu)良的耐局部腐蝕性的部件使用的鐵素體系不銹鋼。本申請基于2009年3月27日在日本提出申請的特愿2009-078605號及2010年 3月23日在日本提出申請的特愿2010-66608號并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
奧氏體系不銹鋼通常耐腐蝕性及延伸率、外伸性等加工性優(yōu)良，因而用途遍及較廣的范圍。但是，奧氏體系不銹鋼因價格變動大而在經(jīng)濟(jì)上不穩(wěn)定或有發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋的可能性，因此用耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)上穩(wěn)定的鐵素體系不銹鋼的代替和應(yīng)用在不斷擴(kuò)大。鐵素體系不銹鋼與奧氏體系不銹鋼相比，只要是適當(dāng)?shù)某煞煮w系，不僅具有高耐腐蝕性，而且還具有高深拉伸成型性或/及優(yōu)良的表面品位等特性，因此研究了將這些優(yōu)點(diǎn)有效利用，在至今只采用奧氏體系不銹鋼的更大范圍的用途中的應(yīng)用。但是，由于鐵素體系不銹鋼的腐蝕展開速度比奧氏體系不銹鋼更快，因此一旦產(chǎn)生腐蝕，腐蝕就以紅銹狀展開。因此，在用于適用機(jī)器的外裝時，有紅銹顯眼的問題，在衛(wèi)生上連生銹都不準(zhǔn)許的食品制造設(shè)備等中的應(yīng)用中存在問題。即使在將它們應(yīng)用于具有復(fù)雜的形狀或焊接部等裂隙構(gòu)造的構(gòu)造物時，作為裂隙腐蝕也有同樣的問題，即有流銹或腐蝕造成穿孔等的可能性。作為不銹鋼的通常的局部腐蝕，對點(diǎn)腐蝕的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行說明。在不銹鋼暴露于含有氯化物離子等鹵化物離子的環(huán)境中時，在氯化物離子濃度升高、或環(huán)境的電位升高的情況下，因氯化物離子使得鈍態(tài)皮膜中的局部弱的部分被有選擇性地破壞。在破壞被膜的同時，產(chǎn)生不銹鋼坯料的局部溶解，進(jìn)而產(chǎn)生腐蝕孔，其中生成的金屬離子引起水解反應(yīng)， 產(chǎn)生氫離子。因該氫離子而使得孔內(nèi)部的液體為低PH，在由不銹鋼成分決定的腐蝕臨界 PH(脫鈍態(tài)化pH)降低時，點(diǎn)腐蝕展開。在裂隙腐蝕時，腐蝕的發(fā)生機(jī)理與點(diǎn)腐蝕相同，但裂隙結(jié)構(gòu)造成的液體性質(zhì)的變化比點(diǎn)腐蝕更顯著。因此在裂隙腐蝕時，需要分成直到裂隙腐蝕發(fā)生的誘導(dǎo)期間和裂隙腐蝕發(fā)生后的母材的溶解中的生長期間這兩個期間來考慮。所以，為了提高耐裂隙腐蝕性，需要防止發(fā)生腐蝕，或延遲裂隙腐蝕的進(jìn)行，進(jìn)而對不銹鋼賦予這兩方面的耐腐蝕性的提高。如上所述，不銹鋼的局部腐蝕是因鈍態(tài)皮膜被局部破壞而產(chǎn)生的現(xiàn)象，如果鈍態(tài)被膜的弱的部分少，則難以產(chǎn)生局部腐蝕。作為使該被膜減弱的因素，熟知有坯料所含的非金屬夾雜物的存在。通過將非金屬夾雜物設(shè)定為在使用環(huán)境下不容易溶解的組成，可抑制局部腐蝕的發(fā)生。關(guān)于局部腐蝕的發(fā)生的抑制，例如，在專利文獻(xiàn)1中，對于因非金屬夾雜物而產(chǎn)生的鈍態(tài)皮膜的溶解，通過添加Mo而提高皮膜的修復(fù)能力，確保優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕性，另外為了提高焊接部的耐腐蝕性，提出了規(guī)定C、N量、并添加Ti或Nb等穩(wěn)定化元素。這是通過降低C量或N量，且添加Ti及Nb而與C及N形成碳氮化物，從而防止Cr碳化物的晶界析出，
3提高耐晶界腐蝕性。在專利文獻(xiàn)1中，列舉了通過Cr和Mo來提高耐腐蝕性，但不能控制非金屬夾雜物本身的溶解性。因此需要添加過剩的Cr或Mo，具有由此引起加工性或韌性降低、成本上升的問題。此外，作為控制了非金屬夾雜物本身的溶解性的例子，在專利文獻(xiàn)2中，記載了如上述在添加了 Ti后，通過降低S、Al來抑制起因于水溶性夾雜物的初期銹的方法?？墒窃谠摲椒ㄖ校档蚐或Al，除了精煉時間的增加及成本的上升不可避免以外，耐腐蝕性要求水平低的相當(dāng)于Cr含量為11. 5 13. 5%的鋼的初期銹也成為問題，不適用于供水/供熱水設(shè)備、食品制造設(shè)備等耐腐蝕性要求高的用途。此外，關(guān)于裂隙腐蝕，在專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4中，公開了裂隙腐蝕的耐穿孔性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼。在前者專利文獻(xiàn)3中，通過添加M及使Cu、Nb與M復(fù)合化，確保優(yōu)良的耐裂隙腐蝕性，此外在專利文獻(xiàn)4中，通過添加Sn、Sb，抑制裂隙腐蝕發(fā)生后的生長速度，確保優(yōu)良的耐裂隙腐蝕性。但是，這些技術(shù)雖然使得腐蝕的生長得到抑制，但沒有談及抑制裂隙腐蝕的發(fā)生。因此，例如，在食品制造設(shè)備或供水/供熱水設(shè)備等衛(wèi)生管理嚴(yán)格的用途中，在發(fā)生了腐蝕的情況下，金屬離子溶出不可避免?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特公昭55-21102號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2004-323907號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2006-257544號公報專利文獻(xiàn)4 日本特開2008-190003號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在本發(fā)明中，作為課題提供一種考慮了防止局部腐蝕即點(diǎn)腐蝕或裂隙腐蝕的、耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼。用于解決課題的手段為了解決上述課題，對非金屬夾雜物的組成和耐局部腐蝕性的評價進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過適量添加Cr、Mo，且適量添加脫氧元素即Al，并根據(jù)Al/Si比的平衡控制非金屬夾雜物的組成，可抑制局部腐蝕的發(fā)生。此外，通過進(jìn)一步研究最佳的Ni添加量，還得到了能夠抑制裂隙腐蝕的生長的見識。本申請發(fā)明提供一種上述耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，作為其要旨的部分為權(quán)利要求書中記載的下述內(nèi)容。本發(fā)明基于上述結(jié)果，將以下構(gòu)成作為要旨。也就是說本發(fā)明的要旨如下。(1) 一種耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計含有 C 0. 030% 以下、N 0. 030% 以下、Si :0. 30% 以下、Mn :0. 30% 以下、P :0. 040% 以下、S 0. 020% 以下、Cr :16 26%、A1 :0. 015 0. 5%、Ti :0. 05 0. 50%,Mo :0. 5 3. 0%、Nb 0. 05 0. 50%，剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)，滿足下述式(1)Al/Si 彡 0. 10 (1)。(2)根據(jù)上述(1)所述的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有Ni 大于0. 32%且小于等于3.0%。
(3)根據(jù)上述(1)或( 所述的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有Cu :1.0%以下、V :0. 2%以下、Zr :0. 2%以下之中的1種以上。(4)根據(jù)上述(1) ( 所述的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有B 0. 005%以下。發(fā)明的效果對于本發(fā)明的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，在供水/供熱水設(shè)備、食品制造設(shè)備、建筑設(shè)備、家庭電氣化制品等結(jié)構(gòu)上存在裂隙部、在含有氯化物離子等鹵化物離子的環(huán)境中使用的機(jī)器中，作為要求優(yōu)良的耐局部腐蝕性的部件中使用的部件是有用的。 特別是，通過添加本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)的Ni，可顯著改善上述裂隙部的耐裂隙腐蝕性。


圖1是表示Cr、Mo、Al量在本發(fā)明的范圍內(nèi)的鋼中的Al/Si與點(diǎn)腐蝕性的關(guān)系的圖。圖2是表示Cr、Mo、Al量在本發(fā)明的范圍內(nèi)的鋼中的Al/Si、Ni量與耐裂隙腐蝕性的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式在供水/供熱水設(shè)備、食品制造設(shè)備、建筑設(shè)備、家庭電氣化制品等中，在含有氯化物離子等鹵化物離子的環(huán)境中使用的機(jī)器等中，有時起因于局部腐蝕的金屬離子的溶出所導(dǎo)致的紅銹成為外觀上的問題，或金屬離子的流出本身成為問題。本發(fā)明人等首先對直到發(fā)生局部腐蝕的誘導(dǎo)期間和其材料因素進(jìn)行了銳意研究。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)對于抑制腐蝕的發(fā)生即鈍態(tài)皮膜的破壞，重要的因素是控制非金屬夾雜物中所含的S析出物的組成，因此適量添加Cr、M0及適量添加脫氧元素即Al及確保Al/Si比的最佳范圍是有效的，從而完成了本發(fā)明。為了抑制不銹鋼的點(diǎn)腐蝕及裂隙腐蝕的發(fā)生頻率，通常已知提高Cr量及添加Mo 是有效的。但是，Cr量的增大有助于鈍態(tài)皮膜的強(qiáng)化，而不能緩和不均勻性。這里所說的不均勻性，是不銹鋼表面上的鈍態(tài)皮膜的脆弱部分，認(rèn)為偏析、晶界及非金屬夾雜物的存在為其原因之一。作為其中可成為腐蝕的起點(diǎn)的非金屬夾雜物的組成，通常已知CaS或MnS， 特別是在鐵素體系不銹鋼中CaS為支配地位。由于這些非金屬夾雜物是易水溶性的，因此如果以在不銹鋼表面露出的狀態(tài)與水溶液接觸，則即使鈍態(tài)被膜健全，CaS也優(yōu)先溶出而成為腐蝕的起點(diǎn)。為了抑制其發(fā)生，已知有降低S本身的方法，或通過抑制成為生成CaS的根源的CaO · Al2O3的生成而生成非水溶性的非金屬夾雜物的方法。降低S是根本的方法，但有不銹鋼的精煉時間延長、成本增高的問題。下面對一方的非金屬夾雜物的非水溶性化進(jìn)行論述。對于非金屬夾雜物CaS，如前所述，已知通過精煉時作為脫氧劑添加的Ca或Al而生成的CaO · Al2O3在制造過程中的加熱處理中生成CaS。作為抑制其的方法之一，有通過添加Ti而生成非水溶性的非金屬夾雜物即Ti2CaJ4的方法。但是，如果精煉時的Ti添加時機(jī)等不恰當(dāng)，則即使含有Ti，也生成 CaO · Al2O3，有時存在成為腐蝕起點(diǎn)的CaS。此外在作為脫氧劑采用Si時，也有可能生成非水溶性的非金屬夾雜物。可是Si脫氧與Al脫氧相比，有脫氧及脫硫能力低的問題。
為了抑制此種現(xiàn)象，以使作為腐蝕起點(diǎn)的水溶性的非金屬夾雜物極小化為目的， 調(diào)查了多種夾雜物組成與耐腐蝕性的關(guān)系，結(jié)果搞清楚，在添加Ti時，將鋼中的Al/Si的值控制在一定值以上是有效的。在以往的見識中，已知在Ti不存在時，添加Si可抑制 CaO · Al2O3的生成，并使CaS降低，但本見識基于下述新見識在Ti存在時，使Al/Si在一定值以上即相對地降低Si添加量可抑制CaS生成。關(guān)于本見識，以下示出通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)的結(jié)果。為了研究Al、Si、Ti、Cr等各種成分元素對耐局部腐蝕性、特別是這里對耐點(diǎn)腐蝕性的影響，實(shí)施了加速型的鹽水噴霧試驗(yàn)。該方法是按照比通常的鹽水噴霧試驗(yàn)更接近實(shí)際的大氣腐蝕環(huán)境的方式設(shè)定的試驗(yàn)方法，特別是為了顯著地溶解水溶性的非金屬夾雜物而作為本試驗(yàn)采用。噴霧液為在0. 5%NaCl水溶液中加入0. 2%的過氧化氫水H2A而成的噴霧液，在35°C的環(huán)境下，連續(xù)對不銹鋼表面噴霧M小時。將供試材料的表面用#600的金剛砂紙進(jìn)行濕式研磨，將供試材料以相對于垂直方向傾斜30度的方式設(shè)置在噴霧試驗(yàn)機(jī)內(nèi)。詳細(xì)結(jié)果記載于實(shí)施例中，但在Cr、Mo、Al的元素含量在本申請范圍內(nèi)、且Ti共存的鋼種中，在Al/Si為0. 10以上時，完全沒有發(fā)生點(diǎn)銹或流銹。另一方面，在即使上述Cr、 Mo、Al的元素含量在本申請范圍內(nèi)、且Ti共存、但Al/Si低于0. 10時，或在即使Ti共存、 Al/Si為0. 10以上、但Cr、Mo、Al的元素含量在本申請范圍外時，都發(fā)生點(diǎn)銹及流銹。此外， 在Ti在本申請范圍外時，即使?jié)M足其它要件，焊接部的耐腐蝕性也惡化。根據(jù)此結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了下述見識通過使Ti共存，同時控制Cr等元素的比例、Al/Si的平衡，可提高鐵素體系不銹鋼的耐局部腐蝕性。在上述的添加了 Ti的鐵素體系不銹鋼中使Al/Si在一定值以上的見識闡明即使在裂隙腐蝕中也發(fā)揮同樣的效果。這是因?yàn)?，裂隙腐蝕的發(fā)生機(jī)理因裂隙內(nèi)部的液體性質(zhì)為低pH、高Cl化，鈍態(tài)皮膜溶解而產(chǎn)生，因皮膜溶解的起點(diǎn)為皮膜中的脆弱的水溶性非金屬夾雜物。但是在裂隙腐蝕時，與點(diǎn)腐蝕不同，裂隙內(nèi)的液體性質(zhì)變化大，而且裂隙內(nèi)的液量也比點(diǎn)腐蝕大，因此即使降低腐蝕起點(diǎn)，有時也發(fā)生裂隙腐蝕。此時通過適量添加Cr、Mo和M能夠抑制裂隙腐蝕的生長速度。為了確認(rèn)此效果，重合兩片相同組成的不銹鋼，然后進(jìn)行點(diǎn)焊，將得到的不銹鋼浸漬在用氯化鈉及氯化銅調(diào)節(jié)得到的含有600ppm的氯化物離子(Cl_)及20ppm的2價銅離子(Cu2+)的水溶液中，在吹入氧的狀態(tài)下在80°C分別保持14天后，根據(jù)裂隙腐蝕有無發(fā)生及裂隙腐蝕深度評價了耐裂隙腐蝕性。本環(huán)境是作為貯熱水罐內(nèi)的環(huán)境的模擬試驗(yàn)而使用的方法的一種，但為了更加嚴(yán)格地評價裂隙腐蝕性，將Cu2+離子濃度設(shè)定為比相當(dāng)于通常的溫水環(huán)境中的Cu2+離子濃度(大約0. 2 IOppm)更高。其結(jié)果是，在Al/Si比為0. 10以上、且添加Ni的情況下，裂隙腐蝕的降低效果大， 沒有產(chǎn)生裂隙腐蝕，或即使產(chǎn)生裂隙腐蝕裂隙腐蝕深度也未達(dá)到40 μ m。由此發(fā)現(xiàn)了通過 Al/Si比的平衡控制及添加M可提高鐵素體系不銹鋼的耐裂隙腐蝕性的見識。本發(fā)明是基于上述見識而完成的。以下對本發(fā)明中規(guī)定的化學(xué)組成進(jìn)行更詳細(xì)的說明。C及N在鐵素體系不銹鋼中其固溶限度小，因此在C及N過多時或在焊接部析出 Cr的碳氮化物，特別是在晶粒產(chǎn)生局部的Cr缺乏部，使耐腐蝕性劣化。因此需要將C及N都規(guī)定在0. 030%以下。再有，C及N的優(yōu)選范圍為0. 015%以下，更優(yōu)選為0. 002 0. 008%。Al作為脫氧元素是有用的元素，在本見識中在與Ti共存下對于防止發(fā)生局部腐蝕是有效果的。在本發(fā)明作為對象的Cr含量中，通過Al為0.015%以上，且與Si的平衡滿足式(1)的關(guān)系，可得到此效果。但是，如果過剩地添加，則在制造時容易產(chǎn)生表面損傷。 因此，將上限規(guī)定為0. 5%。優(yōu)選為0. 020 0. 4%。Si作為脫氧元素是有用的，是對耐腐蝕性有效的元素?？墒?，在本見識中在Ti存在下，結(jié)果是促進(jìn)CaS的生成的元素，因此將上限規(guī)定為0. 30%。再有，Si的優(yōu)選的范圍為 0. 05 0. 20%。Ti是為使C、N穩(wěn)定化而添加的，但在本見識中還是用于固定S所必需的元素。此外Ti還具有提高焊接部的延展性的效果?？墒嵌嗔康奶砑釉谥圃鞎r容易產(chǎn)生表面損傷，使耐腐蝕性及焊接部的強(qiáng)度降低，因此將上限規(guī)定為0. 50%。此外在Ti較少時，如上面記載， 產(chǎn)生成為腐蝕起點(diǎn)的非金屬夾雜物CaS，因而得不到本發(fā)明的效果。特別是在焊接部，該效果較為顯著，因此從確保平面部以及焊接部的耐腐蝕性及加工性的觀點(diǎn)出發(fā)，將下限規(guī)定為 0.05%。優(yōu)選為 0. 07 0. 30%。Cr是提高耐腐蝕性的主要元素，濃度越高耐腐蝕性越提高?？墒牵绻岣逤r 量，則因韌性降低而使制造性變得困難，另外鋼材硬質(zhì)化，使加工性降低。因此，將上限規(guī)定為沈％。此外如果過低則耐腐蝕性降低，因此將下限規(guī)定為16%。Cr的優(yōu)選范圍為18 24%。Mn可提高母材的強(qiáng)度及焊接部的韌性，但如果過多則引起耐腐蝕性下降，因此將上限規(guī)定為0. 30%。再有，Mn的優(yōu)選范圍為0.05 0. 15%。P、S是不可避免的雜質(zhì)，但也是使熱加工性及耐腐蝕性降低的元素，因而優(yōu)選較低。因此將P規(guī)定為0. 040%以下，將S規(guī)定為0. 020%以下，優(yōu)選為0. 010%以下。再有，P、S的更優(yōu)選的范圍分別為0. 010 0. 025%,0. 001 0. 008%。Nb與Ti同樣，是為C及N的穩(wěn)定化而添加的。量越多C、N的穩(wěn)定化能越高，但如果過多則強(qiáng)度提高，使加工性降低，因此將上限規(guī)定為0. 50%。此外在不添加Nb而只添加 Ti時，表面損傷引起焊接部的強(qiáng)度降低，因此將Nb的下限規(guī)定為0. 05%。優(yōu)選為0. 05 0. 40%。再有，作為穩(wěn)定化元素的Nb、Ti的必要添加量由C、N量決定。具體而言在鐵素體系不銹鋼中，例如在SUS444中，需要添加JIS G4305中“Ti、Nb、Zr或它們的組合為 8X (C+N% ) 0. 8”，在本發(fā)明中也需要據(jù)此的添加量。Mo與Cr 一同提高耐腐蝕性。提高再鈍態(tài)化能，對于局部腐蝕的發(fā)生是有效果的。 但是，如果Mo含量過多，則加工性及焊接時的熔深性降低，此外Mo原料的價格變動大，容易成為成本上升的主要因素。因此，將下限規(guī)定為0.5%，將上限規(guī)定為3.0%。優(yōu)選為1.0 2. 0%。以下對選擇元素進(jìn)行說明。M對于提高耐局部腐蝕性是有效的元素，在裂隙部的耐穿孔性方面，可抑制局部腐蝕發(fā)生后的生長速度。在M超過0. 32%時體現(xiàn)出該效果，隨著含量增加其效果提高， 但過剩的添加有招致成形性降低、耐應(yīng)力腐蝕裂紋性降低的可能性，因此將上限規(guī)定為3. 0%。優(yōu)選為 0. 5 2. 0%。除了 Cr、Mo以外，通過添加Cu能夠提高耐點(diǎn)腐蝕性及耐裂隙腐蝕性。但是Cu的添加使加工性降低，因此將Cu含量上限規(guī)定為1. 0%。更優(yōu)選的范圍是將Cu設(shè)為0. 05 0. 50%。除了 Cr、Mo以外，通過添加V可改善鐵素體系不銹鋼的弱點(diǎn)即耐銹性及耐裂隙腐蝕性。此外通過適當(dāng)?shù)慕M合，不僅可得到與SUS304同等以上的耐腐蝕性，而且如果在最小限地使用Cr、Mo的情況下添加V，延伸率及平均r值的下降也小，能夠與耐腐蝕性一同確保優(yōu)良的加工性。V的過度添加仍使加工性降低，另外耐腐蝕性的提高效果也飽和，因此將V 的上限規(guī)定為0.2%。V的優(yōu)選的范圍為0.05 0. 15%。Zr通過鈍態(tài)皮膜的強(qiáng)化或夾雜物的組成控制，發(fā)揮改善耐銹性或耐裂隙腐蝕性的效果?？墒牵^度的添加導(dǎo)致延伸率降低，而且在制造工序中鑄造也變得困難，因此將^ 的添加量規(guī)定為0. 2%以下。rLr的優(yōu)選的范圍為0. 05 0. 15%。B對于高純度鐵素體系不銹鋼的二次加工脆性改善是有效的晶界強(qiáng)化元素，為得到如此的效果添加0. 0002%以上?？墒?，過度的添加使鐵素體固溶強(qiáng)化而成為延展性下降的原因，因此將上限規(guī)定為0. 005%。優(yōu)選的范圍為0. 0005 0. 0020%。除了以上的元素，在本發(fā)明中為了進(jìn)一步提高耐腐蝕性及改善加工性和表面特性，也可以根據(jù)目的適宜添加SruMg中的1種或2種以上。實(shí)施例以下記述本發(fā)明的實(shí)施例。用實(shí)驗(yàn)室的真空熔煉爐熔煉、鑄造了具有表1中記載的成分組成的鐵素體系不銹鋼。在實(shí)驗(yàn)室對該鋼實(shí)施了熱軋、熱軋板退火及酸洗、冷軋、冷軋板退火及酸洗，制成1.0mm 厚的冷軋板。再有，冷軋板的退火溫度基于各個鋼材的再結(jié)晶溫度在950 1050°C之間調(diào)離
iF. ο耐點(diǎn)腐蝕性的評價按上面記載的方法實(shí)施。從供試材料上切斷t X 50 X IOOmm的板，用#600金剛砂紙對試驗(yàn)面進(jìn)行濕式研磨處理，將其作為試驗(yàn)片。由于端面受到大的切斷影響，因此用膠帶對其進(jìn)行被覆處理，然后用于試驗(yàn)。噴霧液為在0. 5% NaCl水溶液中加入0. 2%的過氧化氫水H2A而得到的噴霧液，在35°C的環(huán)境下，連續(xù)對不銹鋼表面噴霧M 小時。將供試材料的表面用#600的金剛砂紙進(jìn)行濕式研磨，將供試材料按相對于垂直方向傾斜30度的方式設(shè)置在噴霧試驗(yàn)機(jī)內(nèi)。關(guān)于評價方法，將不產(chǎn)生流銹時規(guī)定為〇(良好)， 將沒有產(chǎn)生流銹但產(chǎn)生點(diǎn)銹時規(guī)定為Δ (適中)，將產(chǎn)生明顯的流銹時規(guī)定為乂(不良)。 在本發(fā)明中，根據(jù)輕度銹的觀點(diǎn)將〇和八判定為合格。表3中作為試驗(yàn)1記載。結(jié)果示于圖1。在該圖中，將Cr、Mo、Al在本權(quán)利要求范圍以外的試驗(yàn)材料除去而表不。在本發(fā)明鋼即No. 1 No. 23,27,28,34 36的鋼中，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的流銹，即使發(fā)生也只看到微細(xì)的點(diǎn)銹。另一方面，在式⑴的值在本發(fā)明范圍以外的No. 24、Si范圍和式⑴的值在本發(fā)明范圍以外的No. 25、Ni范圍和式(1)的值在本發(fā)明范圍以外的No. 26、Ti或Al范圍在本發(fā)明范圍以外的No. 30、33中，產(chǎn)生明顯的流銹。Nb范圍在本發(fā)明范圍以外的No. 31產(chǎn)生表面損傷。
耐裂隙腐蝕性的評價按上面記載的方法進(jìn)行。從供試材料上切斷20mmX50mm及 20mmX 20mm的板，將兩塊板重合，點(diǎn)焊其中央部，作為裂隙腐蝕試驗(yàn)片。關(guān)于點(diǎn)焊條件，點(diǎn)徑為8mm、電流值為大約3. 8kA。關(guān)于耐裂隙腐蝕性試驗(yàn)，采用含有600ppm的Cl_及20ppm的 Cu2+的水溶液，在使試驗(yàn)液充分浸透在試驗(yàn)片的裂隙部后，以浸漬試驗(yàn)片的原狀放置336小時，根據(jù)取出后有無裂隙腐蝕進(jìn)行評價。試驗(yàn)溫度設(shè)為80°C。關(guān)于評價方法，將不產(chǎn)生裂隙腐蝕時規(guī)定為〇(良好)，將產(chǎn)生裂隙腐蝕但裂隙腐蝕為生長性的臨界裂隙腐蝕深度低于 40 μ m時規(guī)定為Δ (適中)，將產(chǎn)生裂隙腐蝕且裂隙腐蝕深度為40 μ m以上時規(guī)定為X (不良)。在本發(fā)明中，從裂隙腐蝕不是生長性的觀點(diǎn)出發(fā)，將〇和八判定為合格。表3中作為試驗(yàn)2記載。結(jié)果示于圖2。在該圖中，將Cr、Mo、Al在本權(quán)利要求范圍以外的試驗(yàn)材除去而表示。此外，圖中的符號〇、Δ、X與上述的評價結(jié)果對應(yīng)。本發(fā)明鋼即No. 1 No. 23的鋼沒有發(fā)生裂隙腐蝕，此外即使發(fā)生裂隙腐蝕，裂隙腐蝕深度也低于40 μ m，顯示出良好的耐腐蝕性。另一方面，在式(1)的值在本發(fā)明范圍以外的No. 24、Si范圍和式(1)的值在本發(fā)明范圍以外的No. 25、Ni范圍和式(1)的值在本發(fā)明范圍以外的No. 26,Ni范圍在本發(fā)明范圍以外的No. 27,No. 28,No. 34 36、A1范圍在本發(fā)明范圍以外的No. 33中，產(chǎn)生裂隙腐蝕，而且為生長性的裂隙腐蝕的臨界裂隙腐蝕深度超過40 μ m，判明耐腐蝕性差。此外Ti范圍在本發(fā)明范圍以外的No. 30，不僅裂隙部的母材的耐腐蝕性差，而且焊接部的耐腐蝕性也差。Nb范圍在本發(fā)明范圍以外的No. 31產(chǎn)生表面損傷。
權(quán)利要求
1.一種耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計含有 C 0. 030% 以下、N 0. 030% 以下、 Si 0. 30% 以下、 Mn 0. 30% 以下、 P 0. 040% 以下、 S 0. 020% 以下、 Cr 16 26%、 Al 0. 015 0. 5%、 Ti 0. 05 0. 50%, Nb 0. 05 0. 50%, Mo 0. 5 3. 0%，剩余部分包含狗及不可避免的雜質(zhì)，滿足下述式(1) Al/Si ^ 0. 10 (1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有Ni 大于0. 32%且小于等于3.0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有Cu 1. 0%以下、V :0. 2%以下、Zr :0. 2%以下之中的1種或2種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有B 0. 005%以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐局部腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，以質(zhì)量％計含有C0.030％以下、N0.030％以下、Si0.30％以下、Mn0.30％以下、P0.040％以下、S0.020％以下、Cr16～26％、Al0.015～0.5％、Ti0.05～0.50％、Nb0.05～0.50％、Mo0.5～3.0％，剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)，在將Al含有率相對于Si含有率的比設(shè)為Al/Si時，滿足下述式(1)Al/Si≥0.10(1)。
文檔編號C22C38/28GK102341516SQ20108000592
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者崎谷美茶, 松橋透, 福元成雄 申請人:新日鐵住金不銹鋼株式會社