(57)【要約】  ５５０ＭＰＡを超える引張強さおよび３０％を超える破断時伸びを有する防錆オーステナイト系鋳鋼であって、０〜４％のアルミニウム含量および１〜４％のケイ素含量を有するその鋳鋼が、４点（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝８），（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝１４），（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝８）および（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝１６）の座標によって決められる合金範囲の内部にあることを特徴とするが、ここで、そのクロムおよびニッケルの当量は、鋳鋼の化学組成から、関係式（１）および（２）を使用して計算される。Ｃｒequiv＝％Ｃｒ＋％Ｍｏ＋１．５％Ｓｉ＋０．５％Ｗ＋０．９％Ｎｂ＋４％Ａｌ＋４％Ｔｉ＋１．５％Ｖ＋０．９％Ｔａ      （１）  Ｎｉequiv＝％Ｎｉ＋３０％Ｃ＋１８％Ｎ＋０．５％Ｍｎ＋０．３％Ｃｏ＋０．２％Ｃｕ−０．２％Ａｌ      （２）【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋳鋼製品であって、０％より大で４％以下のアルミニウム含量および０〜４％のケイ素含量を有し、５５０ＭＰａを超える引張強さおよび３０％を超える破断時伸びを有し、４点（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝８），（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝１４），（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝８）および（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝１６）の座標で決められる合金化範囲において製造されるが、
ここで前記クロムおよびニッケルの当量が、前記鋳鋼製品の化学組成から、関係式（１）および（２）で計算され、
Ｃｒequiv＝％Ｃｒ＋％Ｍｏ＋１．５％Ｓｉ＋０．５％Ｗ＋０．９％Ｎｂ＋４％Ａｌ＋４％Ｔｉ＋１．５％Ｖ＋０．９％Ｔａ      （１）
Ｎｉequiv＝％Ｎｉ＋３０％Ｃ＋１８％Ｎ＋０．５％Ｍｎ＋０．３％Ｃｏ＋０．２％Ｃｕ−０．２％Ａｌ      （２）
ここで前記数値は質量パーセントで引用しなければならず、また残りのものは実質的には鉄および鋳鋼において避けられないその他の元素からなり、かつ、この鋳鋼製品が荷重の下でＴＲＩＰ効果を示す、鋳鋼製品。
【請求項２】
前記マンガン含量が０〜２５％であり、
前記クロム含量が１２〜２０％であり、
前記ニッケル含量が０〜１２％であり、
前記ニオブ含量が０〜１．２％であり、
前記タンタル含量が０〜０．２％であり、
前記炭素含量が０．０１〜０．１５％であり、
前記窒素含量が０．００５〜０．５％であり、
前記銅含量が０〜４％であり、
前記コバルト含量が０〜１％であり、
前記モリブデン含量が０〜４％であり、
前記タングステン含量が０〜３％であり、
前記チタン含量が０〜１％であり、
前記バナジウム含量が０〜０．１５％である、ことを特徴とする、請求項１に記載の鋳鋼製品。
【請求項３】
前記マンガン含量が５〜１２％であり、
前記ニッケル含量が２〜８％であり、
前記銅含量が０〜２％であり、
前記コバルト含量が０〜０．５％であり、
前記モリブデン含量が０〜２．５％であり、および／または
前記バナジウム含量が０〜０．５％である、ことを特徴とする、請求項２に記載の鋳鋼製品。
【請求項４】
前記クロム含量が１６．５％であり、
前記ニッケル含量が６．５％であり、
前記ケイ素含量が１．１％であり、
前記マンガン含量が７％であり、
前記アルミニウム含量が０．０５％であり、
前記窒素含量が０．１％であり、
前記炭素含量が０．０４％である、ことを特徴とする、請求項３に記載の鋳鋼製品。
【請求項５】
以下の工程を含む鋳鋼製品を製造するための方法であって、
０〜４％のアルミニウム含量と０〜４％のケイ素含量を含む合金を準備する工程であって、前記合金が４点（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝８），（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝１４），（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝８）および（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝１６）の座標で決定される合金化範囲で製造されるが、前記クロムおよびニッケルの当量は鋳鋼の化学組成から関係式（１）および（２）で計算され、
Ｃｒequiv＝％Ｃｒ＋％Ｍｏ＋１．５％Ｓｉ＋０．５％Ｗ＋０．９％Ｎｂ＋４％Ａｌ＋４％Ｔｉ＋１．５％Ｖ＋０．９％Ｔａ      （１）
Ｎｉequiv＝％Ｎｉ＋３０％Ｃ＋１８％Ｎ＋０．５％Ｍｎ＋０．３％Ｃｏ＋０．２％Ｃｕ−０．２％Ａｌ      （２）
ここで前記数値は質量パーセントで引用しなければならず、また残りのものは実質的には鉄および鋳鋼において避けられないその他の元素からなり、そして前記鋳鋼製品が鋳込型の中で鋳造される、方法。
【請求項６】
前記鋳鋼製品が、さらなる工程において加熱処理プロセスにかけられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記合金が、
０〜２５％のマンガン含量、
１２〜２０％のクロム含量、
０〜１２％のニッケル含量、
０〜１．２％のニオブ含量、
０〜０．２％のタンタル含量、
０．０１〜０．１５％の炭素含量、
０．００５〜０．５％の窒素含量、
０〜４％の銅含量、
０〜１％のコバルト含量、
０〜４％のモリブデン含量、
０〜３％のタングステン含量、
０〜１％のチタン含量、
０〜０．１５％のバナジウム含量、を有することを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記合金が、
５〜１２％のマンガン含量、
２〜８％のニッケル含量、
０〜２％の銅含量、
０〜０．５％のコバルト含量、
０〜２．５％のモリブデン含量、および／または
０〜０．５％のタングステン含量、を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
鋳鋼製品であって、前記鋳鋼製品が、５５０ＭＰａを超える引張強さおよび３０％を超える破断時伸びを有することを特徴とする、請求項５〜８のいずれかに記載の方法によって製造される、鋳鋼製品。
【請求項１０】
鋳鋼製品であって、前記鋳鋼製品が、荷重の下でＴＲＩＰ効果を示すことを特徴とする、請求項５〜８のいずれかに記載の方法によって製造される、鋳鋼製品。
【請求項１１】
技術用途において鋳鋼製品を使用するための方法であって、前記鋳鋼製品を製造するために請求項５〜８に記載の方法の一つの工程を実施し、前記技術用途において前記鋳鋼製品を使用するが、ここで、鋳造した後の使用が、チップレスカッティングプロセスを実施することなく進行する工程、を含む方法。
【請求項１２】
プラントおよび冷凍工学のための材料としての、請求項１、２、３、４、９または１０に記載の鋳鋼製品の使用。
【請求項１３】
ガスを製造するため、およびガスを液化および分留するためのプラントおよび構成要素のための材料としての、請求項１、２、３、４、９または１０に記載の鋳鋼製品の使用。
【請求項１４】
自動車および航空機の構造に適用するための材料としての、請求項１、２、３、４、９または１０に記載の鋳鋼製品の使用。
【請求項１５】
クラッシュで応力のかかる部品、たとえば自動車車両におけるクラッシュボックスのための材料としての、請求項１、２、３、４、９または１０に記載の鋳鋼製品の使用。
【請求項１６】
液化ガスを輸送するための材料として、および低温に暴露される構成要素としての、請求項１、２、３、４、９または１０に記載の鋳鋼製品の使用。
【請求項１７】
発泡製品のための鋳鋼フォームとしての、請求項１、２、３、４、９または１０に記載の鋳鋼製品の使用。
【請求項１８】
先行する請求項１、２、３、４、９または１０のいずれかに記載の鋳鋼製品として成形された、自動車または航空機の構造、特に自動車車両のクラッシュボックス、Ａ、ＢまたはＣ−ピラーのための構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋳鋼製品、およびその製造および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶解焼きなまし（ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ａｎｎｅａｌｉｎｇ）の後では、市販のオーステナイト系ステンレス鋳鋼合金は、鋳造品で（ｉｎ  ｔｈｅ  ｃａｓｔ）４４０〜６４０ＭＰａの引張強さと２０％を超える破断時伸びとを有している（非特許文献１，２参照）。
【０００３】
オーステナイト系ステンレス鋳鋼合金は、アルミニウムとは合金を形成せず、通常約１％のレベルのケイ素を含んでいる。冶金製造プロセスの際に、溶融された鉄と酸素との間の接触が抑制されないと、アルミニウムおよび高レベルのケイ素はその鋳鋼製品の純度を損なう。この理由から、オーステナイト系ステンレス鋳鋼合金中のアルミニウムおよびケイ素の含量は、最小限に抑えるか、あるいは限定される。
【０００４】
典型的な市販されているオーステナイト系ステンレス鋳鋼製品は通常５〜１０％のレベルのδ−フェライトを含んでいる。δ−フェライトのレベルのフラクションは、純粋のオーステナイト系ミクロ構造状態に比較して、０．２％オフセットでの降伏強さおよび引張強さの向上と、破断時伸びにおける低下をもたらす。オーステナイト系−フェライト系ミクロ構造状態を形成させるためには、ニッケルとクロムの当量のバランスを、鋳鋼の化学組成を利用して調節する。δ−フェライト含量を低くすることによって、凝固構造が変化する。結晶粒界に集まる、望ましくない溶離反応生成物が減少し、その事実は、高温割れの起こしやすさにはプラスの影響を与える。
【０００５】
一般的には、オーステナイト系ステンレス鋳鋼のクロム含量は約１９％である。さらに、それは多くの場合、２〜３％のモリブデンと合金を形成している。クロムとモリブデン成分とで不動態化保護層を作り、それによって、特にハライドによる腐食に対する抵抗性が向上する。さらに、それによってフェライトの形成が助長される。防錆用のオーステナイト系鋳鋼のニッケル含量は約１０％であり、その炭素含量は約０．０３％である（非特許文献１〜３，６参照）。化学組成を変化させることにより、特定の性能を有する鋳鋼合金を製造することが可能である。したがって、特許文献１には、高い腐食疲労強さと高い耐孔食性とを有するステンレス鋳鋼が開示されている。
【０００６】
オーステナイト系鋼の場合とは異なり、オーステナイト系鋳鋼合金におけるＴＲＩＰ効果（変態誘起塑性）は未だに検討課題である。さらには、オーステナイト系鋳鋼におけるＴＲＩＰ効果を活用する技術的な用途も実現されていない。その理由は明らかに、オーステナイト系鋳鋼製品が冷間成形されず、製造された製品が鋳造状態で使用されているという事実のためである。したがって、鍛錬用合金製品とは対照的に、鋳造合金製品においてＴＲＩＰ効果を使用して冷間成形性を改良することは、技術的に不可能である。現在までのところ、オーステナイト系鋳鋼合金においてＴＲＩＰ効果が発生することに関しては文献記載がまったくない。これは主として、塑性降伏抑制の形態におけるＴＲＩＰ効果がまだ定量化されていないという事実があるためである。
【０００７】
したがって、室温でのＴＲＩＰ効果を有し、なかんずくアルミニウムおよびケイ素と合金を作ることが可能な軽量オーステナイト系鋼が、各種の産業分野における鍛錬用合金に使用されている。
【０００８】
それらは、オーステナイト系ステンレス、および非不動態化鋼、たとえば高マンガンの、オーステナイト系軽量建築用鋼の両方である。ＴＲＩＰ効果によって、それらの鋼は高い冷間成形性を有していることが知られている（非特許文献４，５参照）。
【０００９】
高マンガンオーステナイト系鋼は通常、１２％未満のクロム含量を有しており、そのことが、それらが錆びない理由である。それらの鋼においては、酸化鉄層がその表面上に形成され、その物質が錆である。アルミニウムおよびケイ素の酸化物がそれらの錆の層の中に埋め込まれると、耐腐食性が生じる。独国特許第１９９００１９９号明細書には、マンガンを含むそのような高力軽量建築用鋼が記載されている。合金元素のアルミニウム、ケイ素、ニッケル、マンガンおよび窒素の濃度は、本発明の鋳鋼の濃度と同程度である。本発明の鋼とは異なって、その鋼は１０％未満のクロム含量を有しているので、そのため、ステンレス鋼ではない。さらに、その鋼は、鋳造状態で使用されることはなく、むしろ、車両のボディーおよび半製品のプレストレストコンクリート商品を製造するために、使用される。
【００１０】
熱間または冷間圧延の半製品商品は、冷間成形製品のための出発材料として役立つ。オーステナイト系合金におけるＴＲＩＰ効果は、オーステナイトの化学組成と成形条件とによって調節される（非特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第３３０６１０４Ａ１号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＤＩＮ  ＥＮ  １０２１３
【非特許文献２】ＤＩＮ  ＥＮ  １０２８３
【非特許文献３】コンストルイーレン・ウント・ギーセン（Ｋｏｎｓｔｒｕｉｅｒｅｎ  ｕｎｄ  Ｇｉｅｓｓｅｎ）、２９（２００４）、１、ｐ．２７〜５５
【非特許文献４】ベンダー（Ｂａｅｎｄｅｒ）、ブレッヘ・ローレ（Ｂｌｅｃｈ  Ｒｏｈｒｅ）、５／２００６、ｐ．３０〜３１
【非特許文献５】ＡＴＺ１／２００５、第１０７卷、ｐ．６８〜７２
【非特許文献６】ＳＥＷ４１０
【非特許文献７】ハイ・ナイトロジェン・スチールズ（Ｈｉｇｈ  Ｎｉｔｒｏｇｅｎ  Ｓｔｅｅｌｓ）、シュプリンガー−フェルラーク（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ）、ベルリン（Ｂｅｒｌｉｎ）ハイデルベルク（Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）、１９９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術の欠点は、オーステナイト系鍛錬用合金では公知の、鋳鋼の特性を改良するための、ＴＲＩＰ効果の活用ができないままになっていることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
主クレームに引用された本発明の目的は、５５０ＭＰａを超える引張強さおよび３０％を超える破断時伸びを有するオーステナイト系ステンレス鋳鋼製品を製造すること、および技術用途においてそれを使用することである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この目的は、０よりも高く４％以下のアルミニウム含量および０〜４％、特には１〜４％のケイ素含量、ならびに５５０ＭＰａを超える引張強さおよび３０％を超える破断時伸びを有するオーステナイト系ステンレス鋳鋼製品（鋳鋼または鋳鋼製品）を、４点（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝８），（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝１４），（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝８）および（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝１６）の座標によって決められる合金化範囲の中で製造するような方法で本発明において達成されるが、ここでそのクロムおよびニッケルの当量は、関係式（１）および（２）によって、その鋳鋼の化学組成から計算される。
【００１６】
Ｃｒequiv＝％Ｃｒ＋％Ｍｏ＋１．５％Ｓｉ＋０．５％Ｗ＋０．９％Ｎｂ＋４％Ａｌ＋４％Ｔｉ＋１．５％Ｖ＋０．９％Ｔａ      （１）
【００１７】
Ｎｉequiv＝％Ｎｉ＋３０％Ｃ＋１８％Ｎ＋０．５％Ｍｎ＋０．３％Ｃｏ＋０．２％Ｃｕ−０．２％Ａｌ      （２）
ここで、それらの数値は質量パーセントで引用しなければならず、また残りのものは実質的には鉄および鋳鋼において避けられないその他の元素、たとえばＯ、Ｐ、Ｓからなり、かつ、この鋳鋼は荷重の下でＴＲＩＰ効果を示す。
【００１８】
驚くべきことには、アルミニウムを含み、ケイ素と合金化されたそれら本発明のオーステナイト系鋳鋼合金製品においては、変形によって誘起されるマルテンサイトの形成が、引張試験において室温および低温で引き起こされるということが判った。このマルテンサイトの形成が、ＴＲＩＰ効果をもたらす。ＴＲＩＰ効果の結果として、その引張強さおよび破断時伸びが増大し、ネッキングが改良される。
【００１９】
本発明のオーステナイト系鋳鋼合金製品の利点は、引張強さおよび破断時伸びの向上にあることが見出された。それは、ＴＲＩＰ効果によって、鋳鋼製品が、より強くかつ同時により強靱になることを意味している。したがって、それは、破断されることなく、より大きな力に順応し、より大きく変形することが可能である。その結果として、本発明のＴＲＩＰ鋳鋼合金製品の適用範囲が拡大される。とりわけ、そうして得られる軽量構造によって、エネルギーと材料のコスト節約が可能となる。本発明の鋳鋼は、５５０ＭＰａを超える引張強さおよび３０％を超える破断時伸びで降伏する。その結果として、その鋳鋼を使用して、ある種のクラッシュに対する余力を有する（ｃｒａｓｈ  ｒｅｓｅｒｖｅ）鋳造製品を製造することが可能である。このことは、その鋼を、引張荷重にさらすことなく、鋳造して用途の中に組み入れられるということを意味している。しかしながら、クラッシュまたは重負荷が起きた場合には、その製品は、ＴＲＩＰ効果を示す潜在力を有しているために、高い引張強さおよび破断時伸びに順応／吸収することができる。
【００２０】
オーステナイト系鋳鋼合金製品の場合においては、オーステナイトの化学組成によってＴＲＩＰ効果に影響を与えることができる。さらに、それは、オーステナイト−およびフェライト−安定化元素が調和されていることを必要とする。しかしながら、オーステナイト系鋳鋼のミクロ構造と、同一の化学組成の成形されたオーステナイト系鍛錬用合金のミクロ構造とでは、違いがある。一つの点では、オーステナイト系鋳鋼製品のミクロ構造には、凝固で誘起された溶離物が含まれており、大量のそれが、技術的冷却の間保持されている。別な点では、デンドリマー的な凝固によって、オーステナイトの欠陥構造が影響を受ける。ステンレス鋳鋼の中にオーステナイトとフェライトとが同時に存在している場合、冷却の間に内部応力が形成される。さらに、高温領域においては、合金元素の分離が起きる。これが起きると、オーステナイト−安定化元素は主としてオーステナイトの中に蓄積する。それと同時に、オーステナイトで、フェライト−安定化元素が欠乏してくる。鋳鋼合金製品のＴＲＩＰ効果に対するこれらの因子の影響については、まだよく知られていない。
【００２１】
変形によって誘起されるマルテンサイト、したがってＴＲＩＰ効果が形成されるためには、本発明の鋳造材料のミクロ構造が準安定なオーステナイトからなっていなければならない。したがって、オーステナイトは、室温で、および低温で変形によって誘起されるマルテンサイトを形成する相応の傾向を有している。そのようなオーステナイトを製造する目的のためには、オーステナイト系鋳鋼の中での相当するクロムおよびニッケルの当量を調節する。別の言い方をすれば、その鋼の化学組成は、請求項に規定されているように、フェライト−安定化およびオーステナイト−安定化元素に関連して調和されていなければならない。ＴＲＩＰ効果を有するオーステナイト系鋳鋼製品を製造するために調節されるクロムおよびニッケルの当量は、ＴＲＩＰ効果を有するオーステナイト系鍛錬用合金の場合のクロムおよびニッケルの当量とは異なっている。
【００２２】
オーステナイトが高温で形成されることを目的として、ニッケルおよび／またはマンガンを鋳造オーステナイト系鋼に添加する。この点に関しては、マンガンがニッケルの安価な置き換え物として役立っている。このことは通常、耐腐食性における劣化を伴う。ある種の環境においては、窒素を添加することによって、このマイナスの効果を打ち消すことができる。窒素は、強度と腐食性を改良し（非特許文献７参照）、同時にオーステナイトを安定化させる効果がある。本発明の鋳鋼のクロム含量は、１２〜２０％の範囲であるが、ただし１０％未満であってはならない。１２％を超えるクロム含量を有する鋼は、その材料の不動態化のための保護材として機能する。さらに、フェライトを安定化させるためにもクロムが添加される。同時にそれは、オーステナイトの安定性にも同様に影響を与えるが、その理由は、クロム含量が高くなるにつれてマルテンサイトの形成が妨害されるからである。本発明の材料において、室温でＴＲＩＰ効果を得るためには、オーステナイトおよびフェライトを安定化させるための元素の含量を相互に調和させなければならない。本発明の鋳鋼においては、元素のアルミニウムおよびケイ素を最初に使用して、必要とされるクロムまたはニッケルの当量を調節する。それによって、オーステナイトの中に溶解したアルミニウムおよびケイ素が対応する当量におよぼす影響は、有効係数（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｆａｃｏｔｏｒ）の助けを借りて記述される。さらに、アルミニウムおよびケイ素のレベルを変化させることによって、ＴＲＩＰ効果を、窒化物たとえばＡｌＮの溶解状態かまたは成分分離状態かで選択的に調節することができる。さらに、成分分離状態の結果として、オーステナイトの結晶粒微細化と焼固めの両方が達成される。その強度と靱性に関する鋳鋼製品の特徴は、細粒のオーステナイトの中に高度に分散されたＡｌＮの分離状態によってさらに改良される。元素のケイ素およびアルミニウムが容易に入手可能であるということは、鋼の中のより高価な合金鋼元素たとえばニッケルやクロムを置き換えることが可能であるということを意味している。
【００２３】
好ましくは、本発明のオーステナイト系ステンレス鋳鋼製品は、０〜２５％のマンガン含量、１２〜２０％のクロム含量（ただし１０％未満であってはならない）、０〜１２％のニッケル含量、０〜１．２％のニオブ含量、０〜１．２％のタンタル含量、０．０１〜０．１５％の炭素含量、０．００５〜０．５％の窒素含量、０〜４％の銅含量、０〜１％のコバルト含量、０〜４％のモリブデン含量、０〜３％のタングステン含量、０〜１％のチタン含量、および０〜０．１５％のバナジウム含量を有している。室温および低温で本発明の鋳鋼製品に引張荷重をかけることによって起きるＴＲＩＰ効果のために、その機械的性質が改良される。したがって、その引張強さが５５０ＭＰａを超え、その破断時伸びが３０％より高くなる。室温および低温においては、鋳鋼材料は、強度の数値が高くなるにもかかわらず、特に高い靱性を有する。さらに、本発明の鋳鋼製品は、室温および低温において高いエネルギー吸収容量を有している。これらの合金製品の場合のエネルギー吸収容量は、室温で約０．３０〜０．４０Ｊ／ｍｍ3の間である。このことは、たとえばクラッシュのように急激な応力がかかったような場合に、その鋳鋼製品が強固になると同時に変形を起こして、破断されないということを意味している。したがって、この鋳鋼製品は、自動車の構造に使用されるクラッシュ応力のかかる部品に特に適している。
【００２４】
本発明の鋳鋼製品においては、マンガン含量が０〜２５％、クロム含量が１２〜２０％、ニッケル含量が０〜１２％、ニオブ含量が０〜１．２％、タンタル含量が０〜０．２％、炭素含量が０．０１〜０．１５％、窒素含量が０．００５〜０．５％、銅含量が０〜４％、コバルト含量が０〜１％、モリブデン含量が０〜４％、タングステン含量が０〜３％、チタン含量が０〜１％、そしてバナジウム含量が０〜０．１５％であるのが好ましい。
【００２５】
本発明のオーステナイト系ステンレス鋳鋼製品は、１６．５％のクロム含量、６．５％のニッケル含量、１．１％のケイ素含量、７％のマンガン含量、および０．０５％のアルミニウム含量を有しているのが好ましい。炭素含量は０．０４％、窒素含量は０．１％である。
【００２６】
鋳鋼製品（鋳鋼または鋳鋼製品）を製造するための本発明の方法には以下の工程が含まれる：０〜４％のアルミニウム含量と０〜４％のケイ素含量を含む合金を準備する工程であって、その合金は４点（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝８），（Ｃｒequiv＝１４；Ｎｉequiv＝１４），（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝８）および（Ｃｒequiv＝２２；Ｎｉequiv＝１６）の座標で決定される合金化範囲で製造されるが、そのクロムおよびニッケルの当量は鋳鋼の化学組成から関係式（１）および（２）で計算される。
【００２７】
Ｃｒequiv＝％Ｃｒ＋％Ｍｏ＋１．５％Ｓｉ＋０．５％Ｗ＋０．９％Ｎｂ＋４％Ａｌ＋４％Ｔｉ＋１．５％Ｖ＋０．９％Ｔａ      （１）
【００２８】
Ｎｉequiv＝％Ｎｉ＋３０％Ｃ＋１８％Ｎ＋０．５％Ｍｎ＋０．３％Ｃｏ＋０．２％Ｃｕ−０．２％Ａｌ      （２）
ここで、それらの数値は質量パーセントで引用しなければならず、また残りのものは実質的には鉄および鋳鋼において避けられないその他の元素からなる工程；およびその鋳造鋼製品を鋳込型の中で鋳造する工程である。
【００２９】
その鋳鋼製品をさらなる工程において加熱処理することができれば好ましい。
【００３０】
本発明の方法において使用される合金は、特に、０〜２５％のマンガン含量、１２〜２０％のクロム含量、０〜１２％のニッケル含量、０〜１．２％のニオブ含量、０〜０．２％のタンタル含量、０．０１〜０．１５％の炭素含量、０．００５〜０．５％の窒素含量、０〜４％の銅含量、０〜１％のコバルト含量、０〜４％のモリブデン含量、０〜３％のタングステン含量、０〜１％のチタン含量、および０〜０．１５％のバナジウム含量を有している。
【００３１】
特に、本発明の方法において採用される合金には、５〜１２％のマンガン含量、２〜８％のニッケル含量、０〜２％の銅含量、０〜０．５％のコバルト含量、０〜２．５％のモリブデン含量、および／または０〜０．５％のタングステン含量を有している。
【００３２】
本発明の目的はさらに、前述の方法によって製造された鋳鋼製品（鋳鋼または鋳鋼製品）によって達成されるが、その鋳鋼製品は５５０ＭＰａを超える引張強さと３０％を超える破断時伸びを有することを特徴としている。特にその鋳鋼製品は、荷重の下でＴＲＩＰ効果を示す。
【００３３】
技術用途において鋳鋼製品を使用するための本発明の方法には以下の工程を含む。鋳鋼製品を製造するために先に記載した方法の一つの工程を実施する工程、および技術用途においてその鋳鋼製品を使用する工程であるが、ここで鋳造した後での使用は、チップレス成形プロセス（ｃｈｉｐｌｅｓｓ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を実施することなく、進行する。本発明の文脈においては、チップレスまたはノンカッティング成形プロセスはすべて、機械的な作用によって、その鋳鋼製品の中でＴＲＩＰプロセスを起こさせるような成形プロセスである。たとえば圧延、鍛造、加圧などのそれらの成形プロセスを実施しないと、その結果として、その鋳鋼製品が、用途において一体化された後でもＴＲＩＰ効果を示す潜在的な能力を依然として有していて、そのため、応力がかかるような状況が起きても、引張強さおよび破断時伸びに関しては余力を有している。しかしながら、その鋳鋼製品に対して、本発明の枠組みから外れることなく、ＴＲＩＰ効果の引き金とはならないようなカッティングプロセスを実施することも可能ではある。
【００３４】
特に、その鋳鋼製品は、プラントおよび冷凍技術のため、ガスの製造ならびにガスの液化および分留のための装置および構成要素のため、自動車および航空機の構造のため、クラッシュで応力のかかる部品たとえば自動車車両におけるクラッシュボックスのため、液化ガスを輸送するための構成要素のため、低温に暴露される構成要素として、および／または鋳鋼フォームとしての鋳造材料として使用される。
【００３５】
自動車または航空機の構造、特にクラッシュボックス、自動車車両のＡ、ＢまたはＣピラーのための本発明の構成要素は、先に述べたような鋳鋼製品として成形される。
【００３６】
オーステナイト系鋳鋼製品は、室温では、５％のδ−フェライト含量を有するオーステナイト系ミクロ構造を有している。引張試験において起こさせたＴＲＩＰ効果では、５５０ＭＰａを超える引張強さと３０％を超える破断時伸びとが得られる。室温未満の温度では、その鋳鋼材料は、強度の値が増大するにもかかわらず、靱性を有している。本発明の鋳鋼は、室温で約０．３７Ｊ／ｍｍ3のエネルギー吸収容量を有している。
【国際調査報告】
2009543952.tif 000002
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