JPH05230600A - High strength duplex stainless steel - Google Patents
High strength duplex stainless steelInfo
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- JPH05230600A JPH05230600A JP17794191A JP17794191A JPH05230600A JP H05230600 A JPH05230600 A JP H05230600A JP 17794191 A JP17794191 A JP 17794191A JP 17794191 A JP17794191 A JP 17794191A JP H05230600 A JPH05230600 A JP H05230600A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 重量％にて、Ｃ：0.06％以下、Ｓｉ：1.0〜
2.5％、Ｍｎ：2.0％以下、Ｎｉ：6〜8％、Ｃｒ：23〜27
％、Ｍｏ：2〜4％、Ｃｕ：0.5〜3.0％、Ｎ：0.1〜0.3
％、残部Ｆｅ及び不可避の不純物からなり、フェライト
量は40〜60％の汚泥水処理用遠心分離機のボールシェル
用二相ステンレス鋼において、所定の延性及び靱性を確
保しつつ、56kg/mm2以上の0.2％耐力及び75kg/mm2以上
の引張強さを具備させる。
【構成】 ＳｉとＭｏはＳｉ＋0.5Ｍｏ≧2.7の範囲内、
かつ、フェライト量はｂ≧87−14ａ(但し、Ｓｉ＋0.5Ｍ
ｏ＝ａ、フェライト量をｂとする)の範囲内となるよう
にする。(57) [Summary] [Purpose] C: 0.06% or less, Si: 1.0-
2.5%, Mn: 2.0% or less, Ni: 6-8%, Cr: 23-27
%, Mo: 2 to 4%, Cu: 0.5 to 3.0%, N: 0.1 to 0.3
%, The balance Fe and unavoidable impurities, and a ferrite content of 40 to 60% in a duplex stainless steel for ball shells of centrifuges for sludge water treatment, while maintaining the prescribed ductility and toughness, 56 kg / mm 2 The above 0.2% proof stress and a tensile strength of 75 kg / mm 2 or more should be provided. [Structure] Si and Mo are within the range of Si + 0.5Mo ≧ 2.7,
And the ferrite content is b ≧ 87-14a (however, Si + 0.5M
o = a, and the amount of ferrite is b).
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高い強度(耐力及び引
張強さ)を備える二相ステンレス鋼に関し、汚泥水処理
用遠心分離機のボールシェルの如き大径厚肉製品用材料
として好適な二相ステンレス鋼に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a duplex stainless steel having high strength (proof strength and tensile strength) and is suitable as a material for large-diameter and thick-walled products such as ball shells of centrifuges for sludge water treatment. Regarding duplex stainless steel.
【０００２】[0002]
【従来技術及び問題点】下水、し尿等の汚泥には多種多
様の成分が含まれるため、遠心分離機のボールシェルは
高強度だけでなく高耐食性を具備する必要がある。かか
るシェル材料として、Ｃ：0.06％以下、Ｓｉ：1.0〜2.5
％、Ｍｎ：2.0％以下、Ｎｉ：6〜8％、Ｃｒ：23〜27
％、Ｍｏ：2〜4％、Ｃｕ：0.5〜3.0％、Ｎ：0.10〜0.30
％、残部Ｆｅ及び不可避の不純物からなり、フェライト
量が40〜60％の二相ステンレス鋼が使用されている。と
ころで、近年の遠心分離機は、その高能率化を図るため
に、シェルの大径化(1000mm以上)、厚肉化(50mm以上)が
進み、回転数も高速化している。このため、より強度の
高い二相ステンレス鋼が要請されており、安定した操業
を行なうためには、56kg/mm2以上の0.2％耐力及び75kg/
mm2以上の引張強さを具備させねばならない。2. Description of the Related Art Since sludge such as sewage and human waste contains various components, the ball shell of a centrifuge must have not only high strength but also high corrosion resistance. As such a shell material, C: 0.06% or less, Si: 1.0 to 2.5
%, Mn: 2.0% or less, Ni: 6-8%, Cr: 23-27
%, Mo: 2 to 4%, Cu: 0.5 to 3.0%, N: 0.10 to 0.30
%, The balance Fe and inevitable impurities, and a duplex stainless steel with a ferrite content of 40 to 60% is used. By the way, in recent years, in order to increase the efficiency of centrifugal separators, the shell diameter has been increased (1000 mm or more), the shell thickness has been increased (50 mm or more), and the rotation speed has also been increased. Therefore, stronger duplex stainless steel is required, and in order to operate stably, 0.2% proof stress of 56 kg / mm 2 or more and 75 kg / mm 2 are required.
It must have a tensile strength of at least mm 2 .
【０００３】前記二相ステンレス鋼の場合、フェライト
量を多くすることによって、耐力は向上するが、引張強
さの向上はさほど期待できないばかりか、靱性及び耐食
性等が低下する問題があった。遠心分離機のボールシェ
ル等に使用するためには、少なくとも伸びが約25％以上
の延性と、室温における衝撃値が約15kg・m/cm2以上の靱
性を確保しておかねばならない。In the case of the above duplex stainless steel, the yield strength is improved by increasing the amount of ferrite, but not only the tensile strength cannot be expected to be improved so much, but also the toughness and the corrosion resistance are deteriorated. For use as a ball shell of a centrifuge, it is necessary to secure ductility with an elongation of at least about 25% and toughness with an impact value of at least about 15 kg · m / cm 2 at room temperature.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、重量％に
て、Ｃ：0.06％以下、Ｓｉ：1.0〜2.5％、Ｍｎ：2.0％
以下、Ｎｉ：6〜8％、Ｃｒ：23〜27％、Ｍｏ：2〜4％、
Ｃｕ：0.5〜3.0％、Ｎ：0.1〜0.3％、残部Ｆｅ及び不可
避の不純物からなり、フェライト量は40〜60％である二
相ステンレス鋼において、所定の靱性及び耐食性を確保
しつつ、耐力及び引張強さを改良することを目的とす
る。より具体的には、伸びが約25％以上の延性と、室温
における衝撃値が約15kg・m/cm2以上の靱性を備え、56kg
/mm2以上の0.2％耐力及び75kg/mm2以上の引張強さを備
える二相ステンレス鋼を提供することを目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, in% by weight, C: 0.06% or less, Si: 1.0 to 2.5%, Mn: 2.0%.
Below, Ni: 6-8%, Cr: 23-27%, Mo: 2-4%,
Cu: 0.5 to 3.0%, N: 0.1 to 0.3%, balance Fe and unavoidable impurities, and a ferrite content of 40 to 60%, in a duplex stainless steel, while maintaining the prescribed toughness and corrosion resistance, yield strength and The purpose is to improve the tensile strength. More specifically, the elongation is about 25% or more, and the impact value at room temperature is about 15 kg ・ m / cm 2 or more toughness, 56 kg
/ mm and an object 2 or more to provide a duplex stainless steel comprising 0.2% yield strength and 75 kg / mm 2 or more tensile strength.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の二相ステンレス
鋼は、特にＳｉ及びＭｏの含有量並びにフェライト量の
適正化を図ることによって上記の目的を達成せんとする
ものである。本発明は、重量％にて、Ｃ：0.06％以下、
Ｓｉ：1.0〜2.5％、Ｍｎ：2.0％以下、Ｎｉ：6〜8％、
Ｃｒ：23〜27％、Ｍｏ：2〜4％、Ｃｕ：0.5〜3.0％、
Ｎ：0.10〜0.30％、残部Ｆｅ及び不可避の不純物からな
り、フェライト量は40〜60％である二相ステンレス鋼に
おいて、ＳｉとＭｏはＳｉ＋0.5Ｍｏ≧2.7の範囲内、か
つ、フェライト量はｂ≧87−14ａ(但し、Ｓｉ＋0.5Ｍｏ
＝ａ、フェライト量をｂとする)の範囲内としたもので
ある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The duplex stainless steel of the present invention is intended to achieve the above-mentioned object by particularly optimizing the contents of Si and Mo and the amount of ferrite. The present invention, in% by weight, C: 0.06% or less,
Si: 1.0-2.5%, Mn: 2.0% or less, Ni: 6-8%,
Cr: 23-27%, Mo: 2-4%, Cu: 0.5-3.0%,
N: 0.10 to 0.30%, the balance is Fe and unavoidable impurities, and the ferrite amount is 40 to 60%. In duplex stainless steel, Si and Mo are within the range of Si + 0.5Mo ≧ 2.7, and the ferrite amount is b. ≧ 87-14a (however, Si + 0.5Mo
= A and the amount of ferrite is b).
【０００６】[0006]
Ｃ：0.06％以下 Ｃはオーステナイト生成元素であり、強度の向上に寄与
する。しかし、含有量が多くなると炭化物を析出して耐
食性が損なわれる。このため、上限を0.06％とする。C: 0.06% or less C is an austenite forming element and contributes to the improvement of strength. However, when the content is large, carbides are precipitated and the corrosion resistance is impaired. Therefore, the upper limit is 0.06%.
【０００７】Ｓｉ：1.0〜2.5％ Ｓｉは溶鋼の脱酸に有効であるだけでなく、耐力の向上
に寄与するため、1.0％以上含有させる。しかし、含有
量があまりに多くなるとシグマ相を生成して靱性が損な
われる。このため、2.5％を上限とする。なお、靱性等
を損なわずに所望の強度が得られるようにするために、
Ｓｉの含有量は、Ｍｏとの間で後記の如く所定の相関関
係をもたせるようにする。Si: 1.0 to 2.5% Si is contained in 1.0% or more because it is effective not only for deoxidizing molten steel but also for improving the yield strength. However, if the content is too large, a sigma phase is formed and the toughness is impaired. Therefore, the upper limit is 2.5%. In order to obtain desired strength without impairing toughness,
The Si content has a predetermined correlation with Mo as described later.
【０００８】Ｍｎ：2.0％以下 Ｍｎは溶鋼の脱硫に有効であるが、含有量が多くなると
耐食性が劣化する。このため、上限を2.0％とする。Mn: 2.0% or less Mn is effective for desulfurization of molten steel, but if the content is high, the corrosion resistance deteriorates. Therefore, the upper limit is 2.0%.
【０００９】Ｎｉ：6〜8％ Ｎｉはオーステナイト相を安定化させ、引張強さの向上
に寄与する。一方、あまりに多く含有するとオーステナ
イト相が過剰になってフェライト相との量的バランスを
逸する。そこで、6〜8％と規定する。Ni: 6-8% Ni stabilizes the austenite phase and contributes to the improvement of tensile strength. On the other hand, if contained too much, the austenite phase becomes excessive and the quantitative balance with the ferrite phase is lost. Therefore, it is specified as 6 to 8%.
【００１０】Ｃｒ：23〜27％ Ｃｒは耐食性の向上に寄与し、またフェライト相の形成
により強度を高める。このため、少なくとも23％含有さ
せる必要がある。一方、あまりに多く含有すると鋼の靱
性低下を招き、またシグマ相が析出して鋳造時の脆化を
招く。このため、27％を上限とする。Cr: 23-27% Cr contributes to the improvement of corrosion resistance and also enhances the strength by forming a ferrite phase. Therefore, it is necessary to contain at least 23%. On the other hand, if the content is too large, the toughness of the steel is lowered, and the sigma phase precipitates, causing embrittlement during casting. Therefore, the upper limit is 27%.
【００１１】Ｍｏ：2〜4％ Ｍｏは耐食性の向上に寄与するため、少なくとも2％以
上含有させる。しかし、含有量が多くなるとシグマ相が
析出して鋳造時の脆化を招く。このため、上限は4％と
する。なお、靱性等を損なわずに所望の強度が得られる
ようにするため、Ｍｏは、Ｓｉとの間で後記する如く所
定の相関関係をもたせるようにする。Mo: 2 to 4% Since Mo contributes to the improvement of corrosion resistance, it is contained at least 2% or more. However, when the content is large, the sigma phase precipitates and causes embrittlement during casting. Therefore, the upper limit is 4%. In order to obtain a desired strength without impairing the toughness and the like, Mo has a predetermined correlation with Si as described later.
【００１２】Ｃｕ：0.5〜3.0％ Ｃｕはオーステナイト生成元素であり、オーステナイト
相の固溶強化を図り、耐食性の向上に寄与する。しか
し、あまりに多く含有すると金属間化合物の生成に伴な
い靱性の低下を招く。このため、含有量は0.5〜3.0％と
規定する。Cu: 0.5 to 3.0% Cu is an austenite-forming element, which strengthens the solid solution of the austenite phase and contributes to the improvement of corrosion resistance. However, if the content is too large, the toughness is lowered due to the formation of the intermetallic compound. Therefore, the content is specified as 0.5 to 3.0%.
【００１３】Ｎ：0.1〜0.3％、 Ｎはシグマ相の析出を遅延させ、耐力の向上に大きく寄
与するため、少なくとも0.1％以上含有させる。一方、
0.3％を超えると窒化物を析出しやすく、耐食性を低下
させる。このため、上限を0.3％とする。N: 0.1 to 0.3% Since N delays the precipitation of the sigma phase and greatly contributes to the improvement of proof stress, it is contained at least 0.1% or more. on the other hand,
If it exceeds 0.3%, nitrides are likely to precipitate and the corrosion resistance decreases. Therefore, the upper limit is set to 0.3%.
【００１４】上記の二相ステンレス鋼は、上記各成分を
含有し、残部は不可避的に混入する不純物元素及びＦｅ
からなる。The above duplex stainless steel contains each of the above components, and the balance is unavoidably mixed impurity elements and Fe.
Consists of.
【００１５】なお、本発明の二相ステンレス鋼は、所望
の靱性及び耐食性を維持しつつ、耐力及び引張強さを向
上させるために、ＳｉとＭｏは、 Ｓｉ＋0.5Ｍｏ≧2.7 なる関係を有している。また、フェライト量は、Ｓｉ＋
0.5Ｍｏ＝ａ、フェライト量をｂとしたとき、 ｂ≧87−14ａ なる関係を有している。In the duplex stainless steel of the present invention, Si and Mo have a relationship of Si + 0.5Mo ≧ 2.7 in order to improve proof stress and tensile strength while maintaining desired toughness and corrosion resistance. ing. The amount of ferrite is Si +
When 0.5Mo = a and the amount of ferrite is b, there is a relation of b ≧ 87−14a.
【００１６】[0016]
【実施例】表１に示す成分組成、フェライト量を有する
供試鋼について、機械的性質試験を行なった。表１にお
いて、フェライト量とは実際に測定して求めたフェライ
ト量を示す。また、ａはＳｉと0.5Ｍｏを加算した値、
ｂはＳｉ及びＭｏの含有量から求めたフェライト必要量
である。なお、各供試材は、外径1000〜1400mm、肉厚80
〜110mmの鋳造管から採取した。引張試験及び衝撃試験
の結果を表２に示す。なお、引張試験片は、JIS Z 2201
の14A号試験片(直径14mmの丸型試験片)を用いた。ま
た、衝撃試験は、JIS Z 2202の4号試験片(2mmＶノッチ)
を用いて、室温25℃にて行なった。EXAMPLES Mechanical property tests were conducted on sample steels having the composition and ferrite content shown in Table 1. In Table 1, the amount of ferrite means the amount of ferrite actually measured and obtained. Also, a is a value obtained by adding Si and 0.5Mo,
b is the required amount of ferrite obtained from the contents of Si and Mo. Each test material has an outer diameter of 1000 to 1400 mm and a wall thickness of 80.
Collected from ~ 110 mm cast tubes. Table 2 shows the results of the tensile test and the impact test. The tensile test piece is JIS Z 2201.
No. 14A test piece (14 mm diameter round test piece) was used. In addition, the impact test is JIS Z 2202 No. 4 test piece (2 mm V notch)
Was carried out at room temperature of 25 ° C.
【００１７】[0017]
【表１】 [Table 1]
【００１８】[0018]
【表２】 [Table 2]
【００１９】表１において、供試材No.１〜No.６は比較
鋼、No.７〜No.10は本発明鋼である。比較鋼に関し、本
発明の範囲から逸脱する部分には、わかりやすくするた
めにアンダーラインを引いて示す。表２の結果から明ら
かなように、0.2％耐力を56kg/mm2以上、かつ引張強さ
を75kg/mm2以上とするには、Ｓｉ、Ｍｏ及びフェライト
量との間には、前述の如き関係を充足しなければならな
いことがわかる。In Table 1, test materials No. 1 to No. 6 are comparative steels, and No. 7 to No. 10 are steels of the present invention. With respect to the comparative steel, parts deviating from the scope of the present invention are underlined for clarity. As is clear from the results shown in Table 2, in order to obtain 0.2% proof stress of 56 kg / mm 2 or more and tensile strength of 75 kg / mm 2 or more, the amount of Si, Mo and the amount of ferrite should be as described above. It turns out that the relationship must be fulfilled.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明の二相ステンレス鋼は、高い強度
(耐力及び引張強さ)を備えているから、汚泥水処理用遠
心分離機のボールシェルの如き大径厚肉製品用材料とし
て好適である。The duplex stainless steel of the present invention has high strength.
Since it has (proof strength and tensile strength), it is suitable as a material for large-diameter and thick-walled products such as ball shells of centrifuges for sludge water treatment.
Claims (1)
0〜2.5％、Ｍｎ：2.0％以下、Ｎｉ：6〜8％、Ｃｒ：23
〜27％、Ｍｏ：2〜4％、Ｃｕ：0.5〜3.0％、Ｎ：0.1〜
0.3％、残部Ｆｅ及び不可避の不純物からなり、フェラ
イト量は40〜60％である二相ステンレス鋼において、Ｓ
ｉとＭｏはＳｉ＋0.5Ｍｏ≧2.7の範囲内、かつ、フェラ
イト量はｂ≧87−14ａ(但し、Ｓｉ＋0.5Ｍｏ＝ａ、フェ
ライト量をｂとする)の範囲内にあり、56kg/mm2以上の
0.2％耐力及び75kg/mm2以上の引張強さを備えているこ
とを特徴とする高強度二相ステンレス鋼。1. C: 0.06% or less, Si: 1.
0-2.5%, Mn: 2.0% or less, Ni: 6-8%, Cr: 23
~ 27%, Mo: 2-4%, Cu: 0.5-3.0%, N: 0.1-
0.3%, the balance Fe and unavoidable impurities, and the ferrite content is 40-60%.
i and Mo are within the range of Si + 0.5Mo ≧ 2.7, and the amount of ferrite is within the range of b ≧ 87−14a (provided that Si + 0.5Mo = a and the amount of ferrite is b), 56kg / mm 2 or more of
A high-strength duplex stainless steel characterized by having a 0.2% proof stress and a tensile strength of 75 kg / mm 2 or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17794191A JPH05230600A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | High strength duplex stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17794191A JPH05230600A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | High strength duplex stainless steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230600A true JPH05230600A (en) | 1993-09-07 |
Family
ID=16039751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17794191A Pending JPH05230600A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | High strength duplex stainless steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230600A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0841594A (en) * | 1994-07-25 | 1996-02-13 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Duplex stainless steel sheet with excellent elongation characteristics and method for producing the same |
| JP2014532811A (en) * | 2011-11-04 | 2014-12-08 | オウトクンプ オサケイティオ ユルキネンＯｕｔｏｋｕｍｐｕ Ｏｙｊ | Duplex stainless steel |
| WO2018034044A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 日新製鋼株式会社 | Stainless steel plate for water pipe inner lining metal panel and method of lining interior of water pipe with metal panel using stainless steel plate |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17794191A patent/JPH05230600A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0841594A (en) * | 1994-07-25 | 1996-02-13 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Duplex stainless steel sheet with excellent elongation characteristics and method for producing the same |
| JP2014532811A (en) * | 2011-11-04 | 2014-12-08 | オウトクンプ オサケイティオ ユルキネンＯｕｔｏｋｕｍｐｕ Ｏｙｊ | Duplex stainless steel |
| WO2018034044A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 日新製鋼株式会社 | Stainless steel plate for water pipe inner lining metal panel and method of lining interior of water pipe with metal panel using stainless steel plate |
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| A02 | Decision of refusal |
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