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公開番号2025151833
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053430
出願日2024-03-28
発明の名称耐粒界腐食性に優れた、高Ni合金材、高Ni合金板およびそれらの製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類C22C 30/02 20060101AFI20251002BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】製造性および鋭敏化温度で長時間保持された後の耐粒界腐食性に優れる高Ni合金を提供する。
【解決手段】質量%で、C:0.015%以下、Si:0.60%以下、Mn:2.00%以下、P:0.040%以下、S:0.040%以下、Ni:37.00%以上48.00%以下、Cr:18.50%以上24.50%以下、Mo:1.50%以上4.50%以下、Cu:0.50%以上4.00%以下、Al:0.30%以下、Ti:0.50%以上1.30%以下、N:0.0200%以下、Ca:0.0060%以下、Nb:0.003%以上0.250%以下、B:0.003%以上0.0030%以下、を含み、残部Feおよび不純物からなることを特徴とする高Ni合金材。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．６０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０４０％以下、Ｎｉ：３７．００％以上４８．００％以下、Ｃｒ：１８．５０％以上２４．５０％以下、Ｍｏ：１．５０％以上４．５０％以下、Ｃｕ：０．５０％以上４．００％以下、Ａｌ：０．３０％以下、Ｔｉ：０．５０％以上１．３０％以下、Ｎ：０．０２００％以下、Ｃａ：０．００６０％以下、Ｎｂ：０．００３％以上０．２５０％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００３０％以下、を含み、残部Ｆｅおよび不純物からなることを特徴とする高Ｎｉ合金材。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、
Ｖ：０．３０％以下、Ｓｎ：０．１２％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｃｏ：０．５０％以下、Ｓｂ：０．１５％以下、のうちの１種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の高Ｎｉ合金材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の成分を有する高Ｎｉ合金板。
【請求項４】
熱間圧延後の焼鈍温度が９８０℃以上であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の高Ｎｉ合金材の製造方法。
【請求項５】
熱間圧延後の焼鈍温度が９８０℃以上であることを特徴とする、請求項３に記載の高Ｎｉ合金板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐粒界腐食性に優れた、高Ｎｉ合金材、高Ｎｉ合金板およびそれらの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
耐酸化性、耐食性を要求される用途に適用される合金として、高Ｎｉ合金が用いられる。特許文献１には、表面性状に優れるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｒ系合金として、Ｎｉ：１７～４６質量％、Ｃｒ：１８～２５質量％、Ａｌ：０．０６超～０．６質量％、Ｔｉ：０．２～１．０質量％、さらにＣａ、Ｍｇを含有する、Ａｌ、Ｔｉ含有Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ系合金が開示されている。
【０００３】
高Ｎｉ合金として、ＵＮＳ０８８２５が知られている。ＵＮＳ０８８２５は化学プラント用部材、熱交換器などの厳しい腐食環境下で使用されるオーステナイト系の高耐食合金であり、高温硝酸に曝される環境で使用される場合がある。前記用途では、鋭敏化温度域で長時間保持された場合でも良好な耐粒界腐食性を有していることが要望されている。本合金は０．６％以上のＴｉを含有しており、固溶Ｃの低減を意図した合金設計がなされている。
【０００４】
ＵＮＳ０８８２５の焼鈍は９３０～９８０℃で実施することが推奨されている（非特許文献１）。前記の温度範囲で焼鈍すると、オーステナイト相中の固溶ＣがＴｉ炭化物として析出するほか、Ｃｒ炭化物としても析出する。これにより固溶Ｃは著しく低減し、良好な耐粒界腐食性が得られる。前記の温度範囲ではＣｒ欠乏域を解消させるのに十分な元素拡散が生じるゆえ、Ｃｒ炭化物が析出してもＣｒ欠乏域は生じないとされる。一方で９８０℃よりも高温で焼鈍を実施する場合には、Ｃｒ炭化物の生成が生じないことから、固溶Ｃの低減が不十分となる。それゆえこの素材を鋭敏化温度域で長時間保持すると、オーステナイト粒界上にＣｒ炭化物が析出してＣｒ欠乏域を生じ、結果として耐粒界腐食性が低下する。
【０００５】
オーステナイト系ステンレス鋼の焼鈍温度は、一般的に９８０℃よりも高温で実施されることが多い。それゆえオーステナイト系ステンレス鋼の製造が主たる焼鈍設備にてＵＮＳ０８８２５を製造する際は、生産性の観点から焼鈍を９８０℃より高温で実施することが要望されている。しかしながら、９８０℃より高温で焼鈍を実施する場合には、耐粒界腐食を確保するためにＣ含有量のさらなる低減が必要で、製鋼工程の脱炭負荷を著しく高めてしまう。
【０００６】
このような背景から、焼鈍の高温化、製鋼工程の負荷低減が可能で、かつ耐粒界腐食性に優れた高Ｎｉ合金が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１４－１８９８２６号公報
【非特許文献】
【０００８】
E.L.RAYMOND: Corrosion, 1968, vol.24, pp.180-188.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、製造性および鋭敏化温度で長時間保持された後の耐粒界腐食性に優れた、高Ｎｉ合金材、高Ｎｉ合金板およびそれらの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、高Ｎｉ合金の成分および焼鈍の温度の関係を鋭意検討した。その結果、所定範囲のＢ，Ｎｂを複合含有した合金の腐食速度が、単独含有あるいは両元素とも含有しない場合に比べて、抑制されることを知見した。さらに、前記現象が所定以下のＣ含有量の場合かつＵＮＳ０８８２５で推奨される温度範囲よりも高温側で焼鈍をした場合に発現することを見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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