(57)【要約】【課題】  海洋・湾岸環境、塩化物環境における耐食性が高く、船体用構造材料としての外殻、隔壁、骨材、水中翼等の材料として好適な耐食性、強靱性および熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼材およびその製造方法を提供する。【解決手段】  ＰＩ：３５〜４０、δｃａｌ：−６〜＋４  の関係を満たし、さらに鋼材に含まれる金属間化合物の含有率が０．５％以下であることを特徴とする耐食性、強靱性および熱間加工性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼材。さらに鋳片または粗熱間加工後の鋼片に対して鋼材中の金属間化合物の含有率を低減させるために１２００〜１３００℃で１時間以上の均質化熱処理を加えることを特徴とする上記鋼材の製造方法。ＰＩ＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ                              （１）δcal  ＝２．９（Ｃｒ＋０．３Ｓｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ）−２．６（Ｎｉ＋        ０．３Ｍｎ＋０．２５Ｃｕ＋３２Ｃ＋２０Ｎ）−１８                  （２）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：１５．０〜２１．０％、Ｃｒ：２２．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％、Ｎ：０．１５〜０．３５％、Ａｌ：０．００５〜０．１％以下、Ｏ：０．００７％以下を含有し、かつ、ＰＩ：３５〜４０、δcal：−６〜＋４  の関係を満たし、残部がＦｅおよび実質的に不可避的不純物より構成され、さらに鋼材に含まれる金属間化合物の含有率が０．５％以下であることを特徴とする耐食性、強靱性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼材。
ＰＩ＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ                            （１）
δcal  ＝２．９（Ｃｒ＋０．３Ｓｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ）−２．６（Ｎｉ＋
０．３Ｍｎ＋０．２５Ｃｕ＋３２Ｃ＋２０Ｎ）−１８                （２）
ここで元素名は質量％で表示されるその元素の含有量
【請求項２】
さらに質量％で、Ｃｕ：０．１〜２．０％、Ｔｉ：０．００３〜０．０３％、Ｎｂ：０．０２〜０．２０％、Ｖ：０．０５〜０．５％、Ｗ：０．３〜３．０％のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の耐食性、強靱性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼材。
【請求項３】
質量％で、Ｂ：０．０００３〜０．００６０％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．００５〜０．１０％のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし２記載の耐食性、強靱性および熱間加工性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼材。
【請求項４】
鋳片または粗熱間加工後の鋼片に対して鋼材中の金属間化合物の含有率を低減させるために１２００〜１３００℃で１時間以上の均質化熱処理を加えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の耐食性、強靱性および熱間加工性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋・湾岸環境、塩化物環境で使用される耐食性に優れた構造用ステンレス鋼材の製品に係わり、たとえば船体構造用としての外殻、隔壁、骨材、水中翼等の材料として使用するにあたり好適な強度・靭性に優れ、安価なステンレス鋼材を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船体構造用には重防食を施した塗装鋼板が使用されてきた。過去に水中翼等を備えた高速船の需要が高まり、この用途では高速の海水流が接するため、塗装を要しない耐海水性の優れた材料が要求され、耐海水性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の高強度材が検討された（特許文献１−３）。
【０００３】
これらの文献では制御圧延と０．３％以上のＮ添加、０．５〜３．０％のＭｏ添加により耐力が５００ＭＰａ以上の高強度かつ耐海水性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造技術や、Ｎｂ等の元素の添加により溶接部の軟化の少ないオーステナイト系ステンレス鋼の製造技術を開示している。
【０００４】
耐海水性を高める元素としてはＣｒ、Ｍｏ、Ｎが重要であり、孔食指数としてＰＩ＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ  といった数式により鋼種の耐食順位が整理される。特許文献１の実施例で示された成分のＰＩ値を計算すると最小の場合は約３２であるが、より高ＰＩ値（３５以上）を満たすステンレス鋼としてはオーステナイト系ではＮｉを２３％以上含有するＳＵＳ８３６Ｌ、８９０Ｌ、二相系ではＮｉを５．５〜７．５％含有するＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌがある。
【０００５】
二相系のＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌはフェライト相を含有するために降伏強度が高い。近年Ｍｏ、Ｗを増量したスーパー二相と呼ばれる二相ステンレス鋼も開発され、高強度・高耐食材として適用がはじまっている。ところがオーステナイト系の高耐食ステンレス鋼の高強度鋼材としてはＰＩ値が３５を越えるものはいまだ実用化されていないのが実情である。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−１３２５２号公報
【特許文献２】特許第２７８３８９５号公報
【特許文献３】特許第２７８３８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ステンレス鋼はすき間形状となる場合すき間腐食を生じ、平板部より激しい腐食を生じる。そのため、船体構造用として汎用かつメンテフリー狙いで使用するためには特許文献１に示す鋼材の下限より上位の高耐食鋼材の開発が求められた。
【０００８】
一方、岩礁への座礁や船舶同士の衝突事故に対する信頼性のある耐海水性ステンレス鋼材への要望が高まりつつある。鋼材の信頼性としては溶接性と母材の特性の両者となる。
【０００９】
特許文献２、３が開示するような溶接部に対するＮ、Ｎｂの影響としては確かに強度を確保する点では有効であるが、過剰なＮの添加は溶接部に気泡を生じやすく、逆に溶接部の接合強度や信頼性を低下させることがある。
【００１０】
一方母材の信頼性としては、衝突事故に備えて高い靭性が要求される。一般にステンレス鋼で高い靭性を確保するには多量のＮｉを添加することで達成される。ＰＩ値が３５以上のＣｒ、Ｍｏを多く含有するオーステナイト系ステンレス鋼ではさらに多量のＮｉ添加が必要となる。しかしながら昨今のＮｉ、Ｍｏ原料価格の高騰を考えると殊更に省資源・低コスト型の高耐食ステンレス鋼の開発が望まれる。これらのオーステナイト系ステンレス鋼はＣｒ、Ｍｏ、Ｎｉの含有量が高く、また熱間製造コストが高いので非常に高価なものとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは溶接性の観点からＮ量が０．３５％以下でかつＰＩ値が３５以上の条件でできるオーステナイト系の成分系について、鋳造、熱間加工、熱処理によって得られる厚鋼板の強度、靭性、耐食性を調査した。特に靭性についてはＮｉ含有量のみで整理されるものではなく、鋼材中に含まれる非金属介在物やＣｒ、Ｍｏ組成比が高い金属間化合物の含有率が靭性を支配することを知見した。特に本発明が対象とするＣｒ、Ｍｏ含有量の高いオーステナイト系ステンレス鋼では鋼材に含まれる金属間化合物含有率の制御が重要である。金属組織の形成は鋼の凝固よりはじまるので、凝固組織に及ぼす化学組成の影響より調査を始め、さらに鋳鋼の粗圧延、均質化熱処理、熱間加工、熱処理条件についての影響を調査した。その結果、従来技術の問題点を克服し、耐食性、強靱性および熱間加工性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼材を得るための成分元素含有量と凝固組織の限定、鋼材の金属組織の限定を行い、またその鋼材を製造するために有効な製造方法を見いだしたのである。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：１５．０〜２１．０％、Ｃｒ：２２．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎ：０．１５〜０．３５％、Ａｌ：０．００５〜０．１％以下を含有し、かつ、ＰＩ：３５〜４０、δcal：−６〜＋４  の関係を満たし、さらに鋼材に含まれる金属間化合物の含有率が０．５％以下であり、必要に応じてＴｉ：０．００３〜０．０３％、Ｎｂ：０．０２〜０．２０％、Ｖ：０．０５〜０．５％、Ｗ：０．３〜３．０％のうちの１種または２種以上、およびまたはＢ：０．０００３〜０．００６０％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．００５〜０．１０％のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする耐食性、強靱性および熱間加工性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼材。さらに鋳片または粗熱間加工後の鋼片に対して鋼材中の金属間化合物の含有率を低減させるために１２００〜１３００℃で１時間以上の均質化熱処理を加えることを特徴とする上記鋼材の製造方法。
ＰＩ＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ                            （１）
δcal  ＝２．９（Ｃｒ＋０．３Ｓｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ）−２．６（Ｎｉ＋
０．３Ｍｎ＋０．２５Ｃｕ＋３２Ｃ＋２０Ｎ）−１８                （２）
ここで元素名は質量％で表示されるその元素の含有量
【発明の効果】
【００１３】
本発明は耐海水性を有する船体用構造材として好適な耐食性、強靱性および熱間加工性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼材を実現し、産業上寄与するところは極めて大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、先ず、本発明の請求項１記載の限定理由について説明する。
【００１５】
Ｃは、ステンレス鋼の耐食性を確保するために、０．０３％以下の含有量に制限する。０．０３％を越えて含有させるとＣｒ炭化物が生成して、耐食性、靱性が劣化する。
【００１６】
Ｓｉは、脱酸のため０．１％以上添加する。しかしながら、１．５％を超えて添加すると靱性が劣化する。そのため、上限を１．５％に限定する。好ましい範囲は、０．２〜１．０％である。
【００１７】
Ｍｎは、脱酸のため０．１％以上添加する。しかしながら、３．０％を超えて添加すると耐食性および靭性が劣化する。そのため、上限を３．０％に限定する。好ましい範囲は、０．２〜１．５％である。
【００１８】
Ｐは、熱間加工性および靱性を劣化させるため、０．０５％以下に限定する。好ましくは、０．０３％以下である。
【００１９】
Ｓは、熱間加工性、靱性および耐食性をも劣化させるため、０．００３％以下に限定する。好ましくは、０．００１％以下である。
【００２０】
Ｎｉは、オーステナイト組織を安定にし、各種酸に対する耐食性、さらに靭性を改善するため１５．０％以上含有させる。一方高価な合金であり、コストの観点より２１．０％以下の含有量に制限する。
【００２１】
Ｃｒは、基本的な耐食性を確保するため２２．０％以上含有させる。一方２８．０％を超えて含有させると金属間化合物が析出しやすくなり靭性を阻害する。このためＣｒの含有量を２２．０％以上２８．０％以下とした。
【００２２】
Ｍｏは、ステンレス鋼の耐食性を付加的に高める非常に有効な元素であり、本発明鋼では１．５％以上含有させる。一方非常に高価な元素であり、またＣｒとともに金属間化合物の析出を促進する元素であるためその上限を３．５％以下と規定する。望ましい含有量は２．０〜３．０％である。
【００２３】
Ｎは、オーステナイト相に固溶して強度、耐食性を高める有効な元素である。このために０．１５％以上含有させる。母材に対しては本発明鋼で０．４％まで固溶させることは可能であるが溶接をおこなったときの気泡発生の感受性を高めるため、上限の含有量を０．３５％と定めた。好ましくは、０．３０％以下である。
【００２４】
Ａｌは、鋼の脱酸のための重要な元素であり、鋼中の酸素を低減するために０．００５％以上含有させる。一方でＡｌはＮとの親和力が比較的大きな元素であり、過剰に添加するとＡｌＮを生じてステンレス鋼の靭性を阻害する。その程度はＮ含有量にも依存するが、Ａｌが０．１％を越えると靭性低下が著しくなるためその含有量の上限を０．１％と定めた。
【００２５】
Ｏは、非金属介在物の代表である酸化物を構成する重要な元素であり、過剰な含有は靭性を阻害し、他方で粗大なクラスター状酸化物が生成すると表面疵の原因となる。このためその含有量の上限を０．００７％と定めた。好ましくは０．００４％以下である。
【００２６】
上記（１）式で示すＰＩ値：孔食指数は、ステンレス鋼の塩化物環境に対する耐食性の指標であり、当該目的に見合う耐食性を得るには最低３５以上とすることが必要である。４０を越えるステンレス鋼はＳＵＳ８３６Ｌ等が存在するが、Ｎｉ含有量が２４％以上で非常に高価となる。本発明ではコストに見合った耐食性を有するオーステナイト系ステンレス鋼を対象とするためＰＩ値の上限を４０と定めた。なお、Ｗを含有しない本発明においては、（１）式のＷを０とする。
【００２７】
上記（２）式で示すδcalは、オーステナイトステンレス鋼の凝固組織に現れるデルタフェライトの量を表わす指標であり、凝固割れ感受性を低減したり、組織を微細にするためには一般に０〜７％程度に制御されるものである。ところが本発明鋼のようにＣｒ量が高い鋼においては、凝固組織中のデルタフェライトが熱間製造工程の間に金属間化合物に変化し、製品となる鋼材の中に残留し靭性を阻害する。このためデルタフェライトが少なくなるようにδcalの上限を＋４に制限した。この値を超えると熱間製造工程に於ける工夫を凝らしても高い靭性を得ることが困難となる。一方δcalの小さい（マイナス）側はデルタフェライト量が実質的に０％となることを意味し、上記効果が飽和するばかりかＮｉ量を過剰に高く含有させることになるので、コストの観点より−６を下限とした。好ましい範囲は−３〜＋３である。なお、Ｗ若しくはＣｕを含有しない本発明においては、（２）式のＷ若しくはＣｕを０とする。
【００２８】
鋼材に含まれる金属間化合物の含有率は、本発明に於けるオーステナイト系ステンレス鋼材の靭性を支配する重要な因子である。金属間化合物とはσ相、χ相と呼ばれるＣｒ、ＭｏあるいはＷを主要な成分とする化合物のことである。この化合物の含有率はミクロ組織をアルカリ電解腐食し、４００倍程度の光学顕微鏡観察により測定することができる。本発明者らは鋼材断面観察の平均値としてのこの含有率が０．５％を越えると鋼材のシャルピー吸収エネルギーが１００Ｊを下回ることを知見し、その上限を０．５％と定めた。
【００２９】
本発明の請求項２記載の限定理由について説明する。
【００３０】
Ｃｕは、ステンレス鋼の酸にたいする耐食性を付加的に高める元素であり、この目的のもと、０．１％以上含有させることができる。２．０％を越えて含有させてもコストに見合った効果が飽和するので上限を２．０％とした。
【００３１】
Ｔｉは、極微量で酸化物、窒化物、硫化物を形成し鋼の結晶粒を微細化する元素であり、本発明鋼では積極的に利用して良い元素である。鋼材中の金属間化合物含有率を低減するためにはδcal上限値の制限と鋼片の均質化熱処理の実施が有効である。このうち後者の方法では１２５０℃程度の高い温度で数時間の熱処理を実施することになるが、Ｔｉの適量の含有はこのような高い温度での熱処理中の結晶粒の成長を有効に抑制する。この目的のためには０．００３％以上の含有が必要である。一方Ｔｉは窒化物生成能が非常に高い元素であり、Ｎを含有する本発明鋼においては０．０３％を越えて含有させると粗大なＴｉＮが鋼の靭性を阻害するようになる。このためその含有量を０．００３〜０．０３％と定めた。含有させる場合の好適な含有率は０．００５〜０．０２％である。
【００３２】
Ｎｂは、炭化物を形成してＣを固定することで、Ｃｒ炭化物の生成を抑制し、耐食性、靱性を向上させる。また窒化物を形成して結晶粒成長を抑制し、鋼材を細粒化し強度を上昇させる。この耐食性改善、強度上昇の目的のため、０．０２％以上添加することができる。しかしながら、０．２％を超えて添加すると、熱間加工中にＮｂの炭窒化物が多量析出して熱間再結晶を阻害し、製品となる鋼材に粗大な組織が残留するようになるので０．２％を上限と定めた。添加する場合の好ましい含有率範囲は、０．０５％〜０．１５％である。
【００３３】
Ｖは、Ｎｂと同様に炭窒化物を生成する元素であり、耐食性、靱性を確保するために添加することができる。この目的のためには０．０５％以上含有させるが、０．５％を超えて含有させると粗大なＶ系炭窒化物が生成し、逆に靱性が劣化する。そのため、上限を０．５％に限定する。好ましくは、０．１〜０．３％の範囲である。
【００３４】
Ｗは、Ｍｏと同様にステンレス鋼の耐食性を付加的に向上させる元素であり、本発明鋼においてこの目的のために０．３〜３．０％を含有させることができる。
【００３５】
本発明の請求項３記載の限定理由について説明する。
【００３６】
Ｂ、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは、いずれも鋼の熱間加工性を改善する元素であり、その目的で１種または２種以上添加される。いずれも過剰な添加は逆に熱間加工性を低下するためその含有量の上下限を次のように定めた。Ｂについては０．０００３〜０．００６０％、ＣａとＭｇについては０．０００５〜０．００５０％、ＲＥＭについては０．００５〜０．１０％である。ここでＲＥＭはＬａやＣｅ等のライタノイド系希土類元素の含有量の総和とする。
【００３７】
本発明の請求項４記載の限定理由について説明する。
【００３８】
本発明においては鋼材の靭性を高めるために鋼材に含まれる金属間化合物の量が０．５％以下になるように制限するが、その手法としてはδcalという凝固組織中のデルタフェライト量を予測する化学組成式と本請求項で記載する鋼片に対する均質化熱処理である。本発明が対象とする鋼材において凝固偏析が無い場合に金属間化合物が生成する温度はおよそ１０００℃以下である。しかし、凝固により成分偏析をともなった鋼片においては金属間化合物の含有率を低減させるために偏析を拡散させ、均質化する製造工程が必要となる。この均質化熱処理の温度と時間は鋳片の凝固速度や断面積、鋼片にしたときの熱間加工度、δcal等の化学組成等によりいくぶん変化するが、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ等の拡散に律速されるため必要な温度は１２００℃以上が必要である。一方１３００℃を越えると酸化スケールが異常に発生する。また時間については長時間ほど良いが、最低１時間は必要となる。また製品圧延のための鋼片の加熱において１２００℃ｘ１ｈ以上の均熱をとることによってもこの目的は達成される。以上より１２００〜１３００℃で１時間以上の均質化熱処理を加えると規定した。効果と経済性を考慮すると均熱時間の望ましい範囲は２〜２０ｈである。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例について記載する。表１に供試鋼の化学組成を示す。なお表中に記載されている成分以外の不可避的不純物元素の含有量は通常のステンレス鋼と同じ程度である。また表１に示した成分について含有量が記載されていない部分は不純物レベルであることを示す。また表中のＲＥＭはランタノイド系希土類元素を意味し、含有量はそれら元素の合計を示している。
【００４０】
これらの鋼は実験室の５０ｋｇ真空誘導炉により溶製され厚さが約１００ｍｍの扁平鋼塊に鋳造された。
【００４１】
【表１】
2006213950.tif 000002
【００４２】
上記の供試鋼を各種条件で粗圧延、均質化熱処理、製品圧延を実施した。粗圧延は１１８０℃に２ｈ均熱した後６５ｍｍまで圧延した。この鋼片に１２２０〜１２８０℃で均質化熱処理を実施した。一部の鋼片は均質化熱処理を省略した。この鋼片を６０ｍｍに研削し、製品圧延用素材とした。製品圧延は１２２０℃に１ｈ〜２ｈ均熱した後、仕上温度８５０〜９５０℃の条件にて圧延し、１２ｍｍ厚の鋼板を得た。なお圧延直後の鋼材温度が８００℃以上の状態より３００℃以下までスプレー冷却を実施した。最終の溶体化熱処理は１１００℃ｘ２０分均熱後水冷の条件で実施した。また一部の鋼板では溶体化熱処理を省略した。
【００４３】
以上の製造条件で得られた厚鋼板について４号引っ張り試験片とＪＩＳ４号Ｖノッチシャルピー試験片を圧延直角方向より切り出し、０．２％オフセット耐力、引っ張り強さと−４０℃での衝撃値を測定した。またミクロ組織観察用の試験片を切り出し、鏡面仕上げの後１０％ＫＯＨ電解エッチングにより金属間化合物を現出させ光学顕微鏡により含有率を測定した。含有率の測定は１／４、１／２、３／４厚部において４００倍の各１０視野でポイントカウントをおこない、すべての平均値を算出してその鋼材の金属間化合物含有率とした。得られた結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
2006213950.tif 000003
【００４５】
熱間加工性の評価は製品圧延時の耳割れの発生により相対評価をおこなった。発明例３にかかる鋼材（鋼Ｎｏ．３〜１５）においてはいずれも耳割れが発生せず良好な熱間加工性を示すことが確認された。一方発明例１，２の鋼材においては片側あたり５〜１２ｍｍ程度の耳割れが発生し、若干歩留まりが低下することが確認された。耳割れの長さを表２に示す。すなわち鋼Ｎｏ０〜２については熱間加工性にやや問題があるものの金属間化合物の含有率を０．５％以下になるように製造した厚板では−４０℃でのシャルピー衝撃値はいずれも１００Ｊ／ｃｍ2を越えている。鋼Ｎｏ３〜１５については熱間加工性を改善するべくＡｌ、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭを含有させた鋼であって、耳割れは発生していない。また金属間化合物の含有率を０．５％以下になるように製造した発明例では−４０℃でのシャルピー衝撃値がいずれも１００Ｊ／ｃｍ2を越えている。
【００４６】
ついで鋼Ｎｏ２１から２７の比較鋼例ではそれぞれ  Ｔｉ＜０．０３％、Ｎｂ＞０．２％、Ｖ＞０．５％、Ａｌ＞０．１％、Ｏ＞０．００７％、δＦｅ＞３％、Ｎｉ＞２１％（δＦｅ＜−６％）と本発明の請求範囲をはずれており、鋼２７を除いていずれも衝撃特性に劣る。鋼２７については衝撃特性は良好であるが、Ｎｉ含有量が高く、本発明の目的からはずれる鋼である。
【００４７】
表１および表２の結果から明らかなように本発明の範囲である鋼組成と金属間化合物含有率を満たす鋼材においては耐食性の指標であるＰＩ値が３５以上であり、高い強度を示し、かつシャルピー衝撃値がいずれも１００Ｊ／ｃｍ2以上を示すことが明らかである。
【００４８】
以上の実施例から分かるように本発明鋼材が耐食性、強靱性および熱間加工性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼材であることが明確となった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は耐海水性を有する船体用構造材として好適な耐食性、強靱性および熱間加工性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼材を実現し、産業上寄与するところは極めて大である。
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月30日(2006.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：１５．０〜２１．０％、Ｃｒ：２２．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％、Ｎ：０．１５〜０．３５％、Ａｌ：０．００５〜０．１％以下、Ｏ：０．００７％以下を含有し、かつ、ＰＩ：３５〜４０、δcal：−６〜＋４  の関係を満たし、残部がＦｅおよび実質的に不可避的不純物より構成され、さらに鋼材に含まれる金属間化合物の含有率が０．５％以下であることを特徴とする耐食性、強靱性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼材。
ＰＩ＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ                            （１）
δcal  ＝２．９（Ｃｒ＋０．３Ｓｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ）−２．６（Ｎｉ＋
０．３Ｍｎ＋０．２５Ｃｕ＋３５Ｃ＋２０Ｎ）−１８                （２）
ここで元素名は質量％で表示されるその元素の含有量
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
すなわち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｎｉ：１５．０〜２１．０％、Ｃｒ：２２．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎ：０．１５〜０．３５％、Ａｌ：０．００５〜０．１％以下を含有し、かつ、ＰＩ：３５〜４０、δcal：−６〜＋４  の関係を満たし、さらに鋼材に含まれる金属間化合物の含有率が０．５％以下であり、必要に応じてＴｉ：０．００３〜０．０３％、Ｎｂ：０．０２〜０．２０％、Ｖ：０．０５〜０．５％、Ｗ：０．３〜３．０％のうちの１種または２種以上、およびまたはＢ：０．０００３〜０．００６０％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．００５〜０．１０％のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする耐食性、強靱性および熱間加工性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼材。さらに鋳片または粗熱間加工後の鋼片に対して鋼材中の金属間化合物の含有率を低減させるために１２００〜１３００℃で１時間以上の均質化熱処理を加えることを特徴とする上記鋼材の製造方法。
ＰＩ＝Ｃｒ＋３．３（Ｍｏ＋０．５Ｗ）＋１６Ｎ                            （１）
δcal  ＝２．９（Ｃｒ＋０．３Ｓｉ＋Ｍｏ＋０．５Ｗ）−２．６（Ｎｉ＋
０．３Ｍｎ＋０．２５Ｃｕ＋３５Ｃ＋２０Ｎ）−１８                （２）
ここで元素名は質量％で表示されるその元素の含有量