(57)【要約】【課題】本発明はオーステナイト系ステンレス鋼に関する。先行技術の欠点の少なくとも１つを軽減するオーステナイト系ステンレス鋼を提供することおよび／または有益な選択を公衆に提供する。【解決手段】記載する実施形態において、オーステナイト系ステンレス鋼は、１６．００重量％から３０．００重量％のクロムと；８．００重量％から２７．００重量％のニッケルと；７．００重量％以下のモリブデンと；０．４０重量％から０．７０重量％の窒素と、１．０重量％から４．００重量％のマンガンと、０．１０重量％未満の炭素とを含み、窒素に対するマンガン）の比率が１０．０以下に制御されている。最小のＰＲＥＮ（耐孔食指数）値に基づいたオーステナイト系ステンレス鋼も開示されている。（１）０．４０〜０．７０の範囲のＮでは、ＰＲＥ＝重量％Ｃｒ＋３．３×重量％Ｍｏ＋１６×重量％Ｎ≧２５で、（２）Ｗが存在する０．４０〜０．７０の範囲のＮでは、ＰＲＥ＝重量％Ｃｒ＋３．３×重量％（Ｍｏ＋Ｗ）＋１６×重量％Ｎ≧２７である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；
８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；
７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；
０．４０重量％から０．７０重量％の窒素（Ｎ）と、
１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、
０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）と、
０．０７０重量％以下の酸素と、
２．００重量％以下のケイ素と、
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムと、を含み、
残部が鉄および不可避的不純物であり、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満に決定および制御され；
クロム当量が、第１式：
［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９
に従って決定および制御され；
ニッケル当量が、第２式：
［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７
に従って決定および制御され、
前記ステンレス鋼は、１１００℃〜１２５０℃の温度で溶体化処理され、次いで水焼入れされて、非磁性のオーステナイト組織を形成する、
非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２】
０．０３０重量％以下の炭素を含む、請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３】
０．０２０重量％〜０．０３０重量％の炭素を含む、請求項１または２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４】
２．０重量％以下のマンガンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項５】
１．０重量％から２．０重量％のマンガンを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項６】
１．２０重量％以上１．５０重量％以下のマンガンを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項７】
窒素に対するマンガンの比率が３．７５以下に制御されている、請求項４〜６のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項８】
０．０３０重量％以下のリンをさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項９】
０．０１０重量％以下の硫黄をさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１０】
０．００１重量％未満の硫黄をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１１】
酸素含有量が０．０５０重量％以下である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１２】
０．７５重量％以下のケイ素を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１３】
０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１４】
ホウ素、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、銅、タングステン、バナジウム、チタンおよび/またはニオブとタンタルとの混合物から選択された少なくとも１つの元素をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１５】
０．０１０重量％以下のホウ素をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１６】
０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のホウ素をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１７】
０．０３重量％以上０．０８重量％以下のセリウムを含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１８】
０．０５０重量％以下のアルミニウムをさらに含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項１９】
０．００５重量％以上０．０５０重量％以下のアルミニウムをさらに含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２０】
０．０１０重量％以下のカルシウムをさらに含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２１】
０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のカルシウムをさらに含む、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２２】
０．０１０重量％以下のマグネシウムをさらに含む、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２３】
０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のマグネシウムをさらに含む、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２４】
１．５０重量％以下の銅をさらに含む、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２５】
１．５０重量％以上３．５０重量％以下の銅をさらに含む、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２６】
２．００重量％以下のタングステンをさらに含む、請求項１〜２５のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２７】
０．５０重量％以上１．００重量％以下のタングステンをさらに含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２８】
０．５０重量％以下のバナジウムをさらに含む、請求項１〜２７のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２９】
０．１０重量％以上０．５０重量％以下のバナジウムをさらに含む、請求項１〜２８のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３０】
０．０４０重量％以上０．１０重量％未満の炭素を含む、請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３１】
炭素含有量が０．０３０重量％より多く０．０８重量％以下である、請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３２】
０．７０重量％以下のチタンをさらに含む、請求項３０または３１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３３】
炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％以下である場合に、チタン含有量がＴ（ｍｉｎ）より多く；
Ｔｉ（ｍｉｎ）が４×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
請求項３２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３４】
炭素含有量が０．０３０重量％以上０．０８重量％以下である場合に、チタン含有量がＴ（ｍｉｎ）より多く；
Ｔｉ（ｍｉｎ）が５×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
請求項３２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３５】
ニオブ含有量がＮｂ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ（ｍｉｎ）が８×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
請求項３３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３６】
ニオブ含有量がＮｂ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ（ｍｉｎ）が１０×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
請求項３４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３７】
１．０重量％以下のニオブとタンタルとの混合物、および最大で０．１０重量％のタンタルをさらに含む、請求項３５または３６に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３８】
炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％以下である場合に、ニオブとタンタルの合計含有量がＮｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）が８×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である（最大で０．１０重量％のＴａを含む、）
請求項３７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項３９】
炭素含有量が０．０３０重量％以上０．０８重量％以下である場合に、ニオブとタンタルの合計含有量がＮｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）が１０×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である（最大で０．１０重量％のＴａを含む、）
請求項３７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４０】
０．４０〜０．７０重量％の窒素と、２５以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮ＝重量％クロム＋（３．３×重量％モリブデン）＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；
８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；
７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；
１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、
０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）と、
０．０７０重量％以下の酸素と、
２．００重量％以下のケイ素と、
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムと、をさらに含み、
残部が鉄および不可避的不純物であり、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満に決定および制御され；
クロム当量が、第１式：
［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９
に従って決定および制御され；
ニッケル当量が、第２式：
［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７
に従って決定および制御され、
前記ステンレス鋼は、１１００℃〜１２５０℃の温度で溶体化処理され、次いで水焼入れされて、非磁性のオーステナイト組織を形成する、
非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４１】
０．４０〜０．６０重量％の窒素と、２５以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮ＝重量％クロム＋（３．３×重量％モリブデン）＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；
８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；
７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；
１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、
０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）と、
０．０７０重量％以下の酸素と、
２．００重量％以下のケイ素と、
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムと、をさらに含み、
残部が鉄および不可避的不純物であり、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満に決定および制御され；
クロム当量が、第１式：
［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９
に従って決定および制御され；
ニッケル当量が、第２式：
［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７
に従って決定および制御され、
前記ステンレス鋼は、１１００℃〜１２５０℃の温度で溶体化処理され、次いで水焼入れされて、非磁性のオーステナイト組織を形成する、
非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４２】
０．５０重量％〜１．００重量％のタングステンと、０．４０〜０．７０重量％の窒素と、２７以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮＷ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮＷ＝重量％クロム＋［３．３×重量％（モリブデン＋タングステン）］＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；
８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；
７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；
１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、
０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）と、
０．０７０重量％以下の酸素と、
２．００重量％以下のケイ素と、
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムと、をさらに含み、
残部が鉄および不可避的不純物であり、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満に決定および制御され；
クロム当量が、第１式：
［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９
に従って決定および制御され；
ニッケル当量が、第２式：
［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７
に従って決定および制御され、
前記ステンレス鋼は、１１００℃〜１２５０℃の温度で溶体化処理され、次いで水焼入れされて、非磁性のオーステナイト組織を形成する、
非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４３】
０．４０〜０．６０重量％の窒素と、０．５０重量％〜１．００重量％のタングステンと、２７以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮＷ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮＷ＝重量％クロム＋［３．３×重量％（モリブデン＋タングステン）］＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；
８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；
７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；
１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、
０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）と、
０．０７０重量％以下の酸素と、
２．００重量％以下のケイ素と、
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムと、をさらに含み、
残部が鉄および不可避的不純物であり、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満に決定および制御され；
クロム当量が、第１式：
［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９
に決定および制御され；
ニッケル当量が、第２式：
［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７
に決定および制御され、
前記ステンレス鋼は、１１００℃〜１２５０℃の温度で溶体化処理され、次いで水焼入れされて、非磁性のオーステナイト組織を形成する、
非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４４】
前記ニッケル当量に対する前記クロム当量の比率が０．４５より大きく０．９５未満である、請求項１〜４３のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４５】
請求項１〜４４のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼を含む、鍛鋼。
【請求項４６】
請求項１〜４４のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼を含む、鋳鋼。
【請求項４７】
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）＋（０．７２×重量％Ｗ）＋（２．２７×重量％Ｖ）＋（２．２０×重量％Ｔｉ）＋（０．２１×重量％Ｔａ）＋（２．４８×重量％Ａｌ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋（０．４４％×重量％Ｃｕ）＋２．７７であり、
Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ、ＡｌおよびＣｕの全てが０重量％ではなく；
Ｎｂ＝ニオブ；
Ｗ＝タングステン；
Ｖ＝バナジウム；
Ｔｉ＝チタン；
Ｔａ＝タンタル；
Ａｌ＝アルミニウム；
Ｃｕ＝銅；
である、請求項１〜４６のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４８】
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；
８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；
７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；
０．４０重量％から０．７０重量％の窒素（Ｎ）と、
１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、
０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）と、
０．０７０重量％以下の酸素と、
２．００重量％以下のケイ素と、
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムと、をさらに含み、
残部が鉄および不可避的不純物である、非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法であって、
前記方法が、
（１）溶融段階において、合金組成物を加熱する工程と、
（２）非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼の微細組織を形成するように、前記合金組成物を処理する工程と、
を含み、前記溶融段階において、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満に決定および制御され；
クロム当量が、第１式：
［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９
に従って決定および制御され；
ニッケル当量が、第２式：
［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７
に従って決定および制御され、
前記ステンレス鋼は、１１００℃〜１２５０℃の温度で溶体化処理され、次いで水焼入れされて、非磁性のオーステナイト組織を形成する、
非磁性のオーステナイト系の微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
【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鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３（３０４Ｌ）およびＵＮＳ  Ｓ３０４５３（３０４ＬＮ）のような３００系のオーステナイト系ステンレス鋼は、表１に示すような重量パーセントの特定の化学組成を有する。
（表１）
2018003162.tif 000002
【０００３】
上述した従来のオーステナイト系ステンレス鋼にはそれらの特有の規定の範囲に付随する多数の欠点がある。これは、溶融段階において化学分析の正確な制御（これは機械的強度特性と良好な耐食性の優れた組み合わせを与えるため、合金の特性を最適化するのに必要であるが）の欠如をもたらす可能性がある。
【０００４】
ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＵＮＳ  Ｓ３０４５３のような合金について、得られる機械的特性は最適化されず、かつ２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼および２５Ｃｒ系二相ステンレス鋼、ならびに２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼のような他の一般的なステンレス鋼群と比べて相対的に低い。このことは、これら従来のオーステナイト系ステンレス鋼の特性と、標準的なグレードの２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼、２５Ｃｒ系二相ステンレス鋼および２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼とを比較した表２に示される。
（表２）
2018003162.tif 000003
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、先行技術の欠点の少なくとも１つを軽減するオーステナイト系ステンレス鋼を提供することおよび／または有益な選択を公衆に提供することである。
【０００６】
本発明の第１の態様に従って、請求項１に従うオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。
【０００７】
さらに好ましい特徴は、従属請求項に見出しうるだろう。
【０００８】
記載された実施形態から分かるように、オーステナイト系ステンレス鋼（Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｎ）合金は高濃度の窒素を含み、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有する。特に、記載された実施形態は、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼、２５Ｃｒ系二相ステンレス鋼および２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼と比較して、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＵＮＳ  Ｓ３０４５３のような従来の３００系のオーステナイト系ステンレス鋼の機械強度特性が相対的に低いという問題に対処している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［３０４ＬＭ４Ｎ］
説明を簡単にするために、本発明の第１の実施形態を３０４ＬＭ４Ｎと呼ぶ。概して、３０４ＬＭ４Ｎは高濃度の窒素を含む高強度のオーステナイト系ステンレス鋼（Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｎ）合金であり、またＰＲＥＮ≧２５、好ましくはＰＲＥＮ≧３０の最小の耐孔食指数（Pitting Resistance Equivalent）を得るように成分調整される。ＰＲＥＮは公式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。
【００１０】
３０４ＬＭ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有する。
【００１１】
３０４ＬＭ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼の化学組成は、選択的（selective）であり、次のような重量パーセントの化学元素、すなわち最大で０．０３０重量％のＣ（炭素）、最大で２．００重量％のＭｎ（マンガン）、最大で０．０３０重量％のＰ（リン）、最大で０．０１０重量％のＳ（硫黄）、最大で０．７５重量％のＳｉ（ケイ素）、１７．５０重量％−２０．００重量％のＣｒ（クロム）、８．００重量％−１２．００重量％のＮｉ（ニッケル）、最大で２．００重量％のＭｏ（モリブデン）、および０．４０重量％−０．７０重量％のＮ（窒素）の合金によって特徴付けられる。
【００１２】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅ（鉄）を含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のＢ（ホウ素）、最大で０．１０重量％のＣｅ（セリウム）、最大で０．０５０重量％のＡｌ（アルミニウム）、最大で０．０１重量％のＣａ（カルシウム）、および／または最大で０．０１重量％のＭｇ（マグネシウム）、ならびに残部に通常存在する他の不純物、を含んでもよい。
【００１３】
その後に水焼入れ（または水中急冷、water quenching）が続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織（またはミクロ組織、microstructure）を得るために、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を達成する。３０４ＬＭ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼の化学組成が、ＰＲＥＮ≧２５、好ましくはＰＲＥＮ≧３０を達成するように調整される事実を考慮すると、これは材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＵＮＳ  Ｓ３０４５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【００１４】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第１の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されている。
【００１５】
・炭素（Ｃ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、０．０３０重量％以下（すなわち、最大で０．０３０重量％）である。好ましくは、炭素の量は、０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【００１６】
・マンガン（Ｍｎ）
第１の実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンがあってもよい。
【００１７】
低マンガン合金では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。好ましくは、範囲は１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【００１８】
高マンガン合金では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限値が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限値は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金のＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【００１９】
・リン（Ｐ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３０４ＬＭ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。合金は、さらに好ましくは０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【００２０】
・硫黄（Ｓ）
第１の実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は、０．０１０重量％以下である。好ましくは、３０４ＬＭ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【００２１】
・酸素（Ｏ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第１の実施形態において、３０４ＬＭ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３０４ＬＭ４Ｎ合金は０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【００２２】
・ケイ素（Ｓｉ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求される特定の高温用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【００２３】
・クロム（Ｃｒ）
第１の実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、１７．５０重量％以上２０．００重量％以下である。好ましくは、合金は１８．２５重量％以上を有する。
【００２４】
・ニッケル（Ｎｉ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、８．００重量％以上１２．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は１１重量％以下であり、より好ましくは１０重量％以下である。
【００２５】
・モリブデン（Ｍｏ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼合金のモリブデン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上２．００重量％以下である。より好ましくは、Ｍｏの下限は１．０重量％以上である
【００２６】
・窒素（Ｎ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３０４ＬＭ４Ｎ合金は０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【００２７】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数（ＰＲＥＮ）は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）１７．５０重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１８．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上２．００重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【００２８】
高濃度の窒素を伴って、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧２５を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧３０を達成する。これは、広範囲の処理環境において、合金が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＵＮＳ  Ｓ３０４５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子（microstructural factor）の影響を無視していることを強調しておく。
【００２９】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材内にオーステナイト系の微細組織を得るために、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【００３０】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として鉄（Ｆｅ）を主に有し、また、以下の重量パーセントのホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのような、ごく少量の他の元素を含んでもよい。
【００３１】
・ホウ素（Ｂ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、意図的に合金に添加されるホウ素を有しなくてもよく、結果としてホウ素を意図的に溶融材（heats）に加えることを好まない圧延（mills）のためにホウ素の濃度は一般的に０．０００１重量％以上０．０００６重量％以下である。あるいは、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、特に０．０１０重量％以下のホウ素を含むように作られてもよい。好ましくは、ホウ素の範囲は０．００１重量％以上０．０１０重量％以下であり、より好ましくは０．００１５重量％以上０．００３５重量％以下である。言い換えれば、ホウ素はステンレス鋼の製造中に特に添加されるが、このような濃度を達成するように制御されている。
【００３２】
・セリウム（Ｃｅ）
第１の実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は０．１０重量％以下のＣｅも含んでもよく、好ましくは０．０１重量％以上０．１０重量％以下のＣｅを含んでもよい。より好ましくは、セリウムの量は０．０３重量％以上０．０８重量％以下である。希土類金属（ＲＥＭ）はミッシュメタルとしてステンレス鋼の製造者に頻繁に供給されるので、ステンレス鋼がセリウムを含む場合、もしかするとランタンのような他のＲＥＭを含むかもしれない。希土類金属の総量が本明細書に規定されるＣｅの濃度に適合するような条件で、希土類金属はミッシュメタルとして個々にまたは一緒に利用されてもよいことに留意すべきである。
【００３３】
・アルミニウム（Ａｌ）
第１実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は０．０５０重量％以下のＡｌを含んでもよく、好ましくは０．００５重量％以上０．０５０重量％以下、より好ましくは０．０１０重量％以上０．０３０重量％以下のＡｌを含んでもよい。
【００３４】
・カルシウム（Ｃａ）／マグネシウム（Ｍｇ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、０．０１０重量％以下のＣａおよび／またはＭｇを含んでもよい。好ましくは、ステンレス鋼は０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のＣａおよび／またはＭｇを含んでもよく、より好ましくは０．００１重量％以上０．００５重量％以下のＣａおよび／またはＭｇおよび残留濃度に通常存在する他の不純物を有しもよい。
【００３５】
上述の特徴に基づいて、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼（または錬鋼、鍛造、wrought version）では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼（または鋳造、cast version）は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、表２におけるＵＮＳ  Ｓ３０４０３の機械的強度特性との比較は、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３の仕様の降伏強さよりも２．５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、新規かつ革新的な３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、表２におけるＵＮＳ  Ｓ３０４５３の機械的強度特性との比較は、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３０４５３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。
【００３６】
第１の実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、新規かつ革新的な３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、表２におけるＵＮＳ  Ｓ３０４０３の機械的強度特性との比較は、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３の規定の降伏強さよりも１．５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、新規かつ革新的な３０４ＬＭ４Ｎオーステナイト系ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、表２におけるＵＮＳ  Ｓ３０４５３の機械的強度特性との比較は、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３０４５３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、新規かつ革新的な３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性が、表２における２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較されると、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さと似ていることが示される。そのため、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＵＮＳ  Ｓ３０４５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さと似ている。
【００３７】
これは、鍛鋼の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＳ３０４５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力と似ている。
【００３８】
ある用途に対して、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、次のような重量パーセントの化学組成の合金により特徴付けられることが決まっている。
【００３９】
・銅（Ｃｕ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の銅含有量は、低銅域合金では１．５０重量％以下であり、好ましくは０．５０重量％以上１．５０重量％以下であり、より好ましくは１．００重量％以下である。高銅域の合金では、銅含有量は３．５０重量％以下を含んでもよく、好ましくは１．５０重量％以上３．５０重量％以下であり、より好ましくは２．５０重量％以下である。
【００４０】
銅は、個々に、またはタングステン、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル（またはニオブとプラスの合計、Niobium plus Tantalum）のこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の全体的な（overall）耐食性能をさらに向上させる。銅は高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【００４１】
・タングステン（Ｗ）
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。タングステンを含む３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の変形に関して、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。このタングステンを含有する３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の変形は次の組成：
（ｉ）１７．５０重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１８．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）２．００重量％以下であり、好ましくは０．５０重量％以上２．００重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整される。
【００４２】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有し、また２７以上であるが、好ましくは３２以上のＰＲＥＮＷを有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは非常に高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【００４３】
・バナジウム
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のバナジウム含有量は０．５０重量％以下であるが、好ましくは０．１０重量％以上０．５０重量％以下であり、より好ましくは０．３０重量％以下である。バナジウムは個々に、または銅、タングステン、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。バナジウムは高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【００４４】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対して、３０４ＬＭ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３０４ＬＭ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼のこれらの特定の変形は、それぞれが３０４ＨＭ４Ｎ型または３０４Ｍ４Ｎ型と見なされてもよい。
【００４５】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３０４ＨＭ４Ｎまたは３０４Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、これらは高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、これらは一般的な３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼型と対比するように３０４ＨＭ４ＮＴｉまたは３０４Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３０４ＨＭ４ＮＮｂ型または３０４Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３０４ＨＭ４ＮＮｂＴａ型または３０４Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含んで合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【００４６】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理（stabilization heat treatment）を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【００４７】
本明細書で述べられる他の変形および実施形態と同様に、鍛鋼および鋳鋼の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、溶体化処理した状態（solution annealed condition）で一般的に提供される。しかし、規格および仕様に従って適切な溶接施工法承認（Ｗｅｌｄ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  Ｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）が事前承認されているならば、組み立てられた部品、組み立てられたモジュール、二次加工品の溶接物は一般的に溶接された状態で提供される。特定の用途に対して、鍛鋼はまた冷間加工された状態で提供されてもよい。
【００４８】
・提案された合金元素およびそれらの組成物の効果
多くの場合ステンレス鋼の機械的性質は安価な材料により適合することが出来るので、ステンレス鋼の最も重要な特性の１つは通常はその耐食性であり、耐食性が無くては工業用途はほとんど無いであろう。
【００４９】
魅力的な耐食性を確立するのに望ましい合金元素の含有量の変化は、ステンレス鋼の冶金術への著しい効果をもたらすことが出来る。その結果、これは実用的に用いることが出来る物理的特性および機械的特性に影響を及ぼすことができる。高い強度、延性および靱性のような、ある望ましい特性の確立は微細組織の制御に依存し、これは耐食性を達成可能な範囲に治めることが出来る。固溶体中の合金元素、硫化マンガン介在物、および析出物の周りにクロム欠乏層とモリブデン欠乏層を生じて析出することが出来る様々な相の全ては、微細組織、合金の機械的特性および不動態の維持または破壊に重大な影響を有することが出来る。
【００５０】
従って、合金が優れた機械的強度特性、優れた延性および靱性、ならびに優れた溶接性および全面腐食と局部腐食に対する耐食性を有するために、合金の元素の最適な組成を導き出すことは極めて興味深いものである。合金組成を作り上げる複雑に入り組んだ冶金変数（metallurgical variables）を考慮すると、また各変数が不動態、微細組織および機械的特性にどのように影響を及ぼすかを考慮すると、これは特に当てはまる。またこれらの知見を新合金開発プログラム、成形加工および熱処理スケジュールに取り入れることも必要である。以下の文で、合金の各元素がどのように最適化されて上述の特性を達成するかを記載する。
【００５１】
・クロムの効果
ステンレス鋼はその不動態特性をクロムとの合金化から得る。鉄のクロムとの合金化は主要な不動態化電位を卑の方向（active direction）に動かす。これは順に、不動態電位域を拡大し、不動態電流密度ｉｐａｓｓを低減する。塩化物溶液において、ステンレス鋼のクロム含有量の増加は孔食電位Ｅｐを上昇させ、それにより不動態電位域を拡大する。従って、クロムは、全面腐食と同様に局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する耐食性を増加させる。フェライト生成元素であるクロムの増加は、ニッケルや、窒素、炭素およびマンガンのような他のオーステナイト生成元素の増加により調和されてもよく、主としてオーステナイトの微細組織を維持する。しかし、モリブデンおよびケイ素と併せられたクロムは、中間相の析出物および有害な析出物に向かう傾向を増加させるかもしれないことがわかっている。従って、実際には、合金の延性、靱性および耐食性能の減少を次々にもたらす可能性がある肉厚部（in thick sections）における中間相の形成率を促進することなく、上昇することができるクロム濃度の最大限度がある。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、１７．５０重量％以上２０．００重量％以下のクロム含有量を有するように明示的に成分調整され、最適な結果を達成する。好ましくは、クロム含有量は１８．２５重量％以上である。
【００５２】
・ニッケルの効果
ニッケルが孔食電位Ｅｐを貴の方向に移動し、それにより不動態電位域を拡大し、また不動態電流密度ｉｐａｓｓを減少することがわかっている。従ってニッケルはオーステナイト系ステンレス鋼内の局部腐食および全面腐食に対する耐食性を増加する。ニッケルはオーステナイト生成元素であり、ニッケル、マンガン、炭素および窒素の濃度は、第１の実施形態において、クロム、モリブデンおよびケイ素のようなフェライト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイトの微細組織を維持する。ニッケルは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、８．００重量％以上１２．００重量％以下のニッケル含有量を有するように明示的に成分調整されているが、好ましくは１１．００重量％以下であり、より好ましくは１０．００重量％以下である。
【００５３】
・モリブデンの効果
特定の濃度のクロム含有量では、モリブデンがオーステナイト系ステンレス鋼の不動態に強い有益な影響を有することが分かっている。モリブデンの添加は孔食電位をより貴の方向に移動させ、それにより不動態電位域を拡大する。モリブデン含有量の増加はまたｉｍａｘを下げ、それによりモリブデンは塩化物環境における全面腐食および局部腐食（孔食と隙間腐食）に対する耐食性を向上する。モリブデンはまた、塩化物を含む環境における塩化物応力腐食割れに対する耐食性も向上させる。モリブデンはフェライト生成元素であり、クロムおよびケイ素と同様にモリブデンの濃度は、ニッケル、マンガン、炭素および窒素のようなオーステナイト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイトの微細組織を維持する。しかし、クロムおよびケイ素と併せられたモリブデンは、中間相の析出物および有害な析出物に向かう傾向を増加させるかもしれないことがわかっている。高濃度のモリブデンにおいて、マクロ偏析を起こる可能性があり、特に鋳鋼製品や第一次製品において、このような中間相および有害な析出物の反応速度をさらに増加するかもしれない。時々、タングステンのような他の元素が、合金に要求されるモリブデンの相対量を下げるために、熱中に取り入れられてもよい。そのため、実際には合金の延性、靱性および耐食性能の減少を次々にもたらす可能性がある肉厚部における中間相の形成率を促進することなく、上昇することができるモリブデンの濃度には最大限度がある。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、２．００重量％以下のモリブデン含有量を有するように明示的に成分調整されているが、好ましくは０．５０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以上である。
【００５４】
・窒素の効果
第１の実施形態（およびそれに続く実施形態）において、オーステナイト系ステンレス鋼の耐局部腐食性の最も重要な改良点の１つは、窒素濃度を増加することにより得られる。窒素は孔食電位Ｅｐを上昇し、それにより不動態電位域を拡大する。窒素は、不動態保護被膜を修正し、不動態の破壊に対する保護性能を向上する。オージェ電子分光法を用いて、金属−不動態被膜界面の金属側において高い窒素濃度が観察されていることが報告されている１。窒素は炭素と同様に、極めて強いオーステナイト生成元素である。同様に、マンガンおよびニッケルもまた、それほどではないがオーステナイト生成元素である。マンガンやニッケルと同様に、窒素や炭素のようなオーステナイト生成元素の濃度は、これらの実施形態においてクロム、モリブデンおよびケイ素のようなフェライト生成元素を調和するように最適化され、主としてオーステナイト微細組織を維持する。その結果、オーステナイトにおける拡散率はより小さいので、窒素は間接的に中間相を形成する傾向を制限する。それにより、中間相形成の反応速度は低減される。同様に、オーステナイトが窒素に対して優れた溶解性を有する点を考慮すると、これは、溶接部の溶接金属および熱影響部において、溶接の繰り返しの間、Ｍ２Ｘ（炭窒化物、窒化物、ホウ化物、ホウ窒化物またはホウ炭化物）やＭ２３Ｃ６炭化物のような、有害な析出物を形成する可能性が減少することを意味する。固溶体中の窒素は、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の機械的強度特性の増加の主たる原因であり、一方オーステナイト微細組織が合金の延性、靱性および耐食性能を最適化することを確実にする。しかし窒素は、溶融段階および固溶体中の両方において制限された溶解性を有している。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、０．７０重量％以下の窒素含有量を有するように明示的に成分調整されているが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらに好ましくは０．４５ｔ％以上０．５５重量％以下である。
【００５５】
・マンガンの効果
マンガンはオーステナイト生成元素であり、当該実施形態において、クロム、モリブデンおよびケイ素のようなフェライト生成元素と調和するように、マンガン、ニッケル、炭素および窒素の濃度は最適化され、主としてオーステナイト微細組織を維持する。それにより、より高い濃度のマンガンは、溶融段階および固溶体中の両方において、炭素および窒素のより高い溶解性を間接的に可能とし、Ｍ２Ｘ（炭窒化物、窒化物、ホウ化物、ホウ窒化物またはホウ炭化物）やＭ２３Ｃ６炭化物のような、有害な析出物の危険を最小限にする。そのため、窒素の固溶解度を向上させるように特定の濃度までマンガン濃度を増加することは、結果としてオーステナイト系ステンレス鋼の耐局部腐食性能の向上となる。マンガンはまた、ニッケルより費用対効果が高い元素であり、また合金において利用されているニッケルの量が制限されるある濃度まで使用することが可能である。しかし、これは孔食発生に好都合なサイトである硫化マンガン介在物の形成をもたらし、その結果オーステナイト系ステンレス鋼の耐局部孔食性能に悪影響を及ぼすかもしれないのでので、うまく用いることが出来るマンガンのレベルの限度がある。マンガンはまた、有害な析出物と同様に、中間相の析出物に向かう傾向を増加する。従って、実際には合金の延性、靱性および耐食性能の減少を次々にもたらす可能性がある肉厚部における中間相の形成率を促進することなく、上昇することができるマンガンの濃度には最大限度がある。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、１．００重量％以上２．００重量％以下、好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下のマンガン含有量を有するように明示的に成分調整されている。マンガン含有量は、窒素に対するマンガンの比率が確実に５．０以下となるように、好ましくは１．４２以上５．０以下となるように制御されてもよい。より好ましくは、低マンガン合金ではその比率は１．４２以上３．７５以下である。２．０重量％以上４．０重量％以下の、好ましくは３．０重量％以下の、より好ましくは２．５０重量％以下のマンガンを含み、Ｎに対するＭｎの比率が１０．０以下であるが、好ましくは２．８５以上１０．０以下である合金によって、マンガン含有量が特徴付けられてもよい。より好ましくは、高マンガン合金では、その比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらに好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【００５６】
・硫黄、酸素およびリンの効果
硫黄、酸素およびリンのような不純物は、オーステナイト系ステンレス鋼において、機械的特性ならびに局部腐食（孔食と隙間腐食）および全面腐食に対する耐食性への悪影響をもたらすかもしれない。これは、特定の濃度のマンガンと併せた硫黄が、硫化マンガン介在物の形成を促進するためである。さらに、特定の濃度のアルミニウムまたはケイ素と併せた酸素は、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉ２のような酸化物介在物の形成を促進する。これらの介在物は孔食発生に好都合な部位であり、その結果オーステナイト系ステンレス鋼の耐局部孔食性能、延性および靱性に悪影響を及ぼす。同様にリンは、合金の孔食および隙間腐食に対する耐食性に悪影響を及ぼし、同様にその延性および靱性を低下させる孔食の発生に好都合である、有害な析出物の形成を促進する。さらに硫黄、酸素およびリンは鍛鋼オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性への悪影響、ならびに、特にオーステナイト系ステンレス鋼における鋳鋼物や溶接部の溶接金属の、高温割れおよび低温割れに対する感受性を有する。特定濃度の酸素はまた、オーステナイト系ステンレス鋼鋳鋼物に孔を引き起こすかもしれない。これは、高サイクルの負荷を受ける鋳鋼部品内に潜在的な割れ発生部位を生じるかもしれない。従って、エレクトロスラグ再溶解または真空アーク再溶解やおよび他の製錬技術のような、他の補助的な再溶解技術と併せて行われる電気アーク溶解、誘導融解および真空酸素脱炭またはアルゴン酸素脱炭のような最新の溶融技術が利用され、極めて低い硫黄、酸素およびリン含有量が確実に得られるようにし、鍛鋼ステンレス鋼の熱間加工性を向上し、特に鋳鋼物や溶接部の溶接金属における高温割れおよび低温割れに対する感受性、ならびに孔を低減する。最新の溶融技術はまた、介在物のレベルの減少をもたらす。これは、オーステナイト系ステンレス鋼の清浄度を向上し、従って全体的な耐食性能だけでなく延性および靱性を向上する。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、０．０１０重量％以下の硫黄含有量を有するように明示的に成分調整されているが、好ましくは０．００５重量％以下であり、より好ましくは０．００３重量％以下であり、さらにより好ましくは０．００１重量％以下である。酸素含有量は可能な限り低く、０．０７０重量％以下に、好ましくは０．０５０重量％以下に、より好ましくは０．０３０重量％以下に、さらに好ましくは０．０１０重量％以下に、さらにより好ましくは０．００５重量％以下に制御されている。リン含有量は０．０３０重量％以下に、好ましくは０．０２５重量％以下に、より好ましくは０．０２０重量％以下に、さらに好ましくは０．０１５重量％以下に、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下に制御されている。
【００５７】
・ケイ素の効果
ケイ素は孔食電位を貴の方向に移動し、それにより不動態電位域を拡大する。ケイ素はまた、ステンレス鋼を製造している間のメルトの流動性を向上する。同様に、ケイ素は溶接サイクル中の高温の溶接金属の流動性を向上する。ケイ素はフェライト生成元素であり、クロムやモリブデンと同様にケイ素のレベルは、ニッケル、マンガン、炭素および窒素のようなオーステナイト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイトの微細組織を維持する。０．７５重量％から２．００重量％の範囲のケイ素含有量は、高温用途での耐酸化性を向上することができる。しかし、クロムやモリブデンを伴った約１．０重量％より多いケイ素含有量は、中間相の析出物および有害な析出物に向かう傾向を増加するかもしれない。従って、実際には、合金の延性、靱性および耐食性能の減少を次々にもたらす可能性がある肉厚部における中間相の形成率を促進することなく、上昇することができるケイ素の濃度には最大限度がある。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、０．７５重量％以下の、好ましくは０．２５重量％以上０．７５重量％以下の、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下のケイ素含有量を有するように明示的に成分調整されている。ケイ素含有量は、改善された耐酸化特性が要求される特定の高温用途に対して、０．７５重量％以上２．００重量％以下のケイ素を含む合金によって特徴付けられてもよい。
【００５８】
・炭素の効果
炭素は、窒素と同様に極めて強いオーステナイト生成元素である。同様に、マンガンおよびニッケルもそれほどではないがオーステナイト生成元素である。マンガンやニッケルと同様に、炭素および窒素のようなオーステナイト生成元素の濃度は、クロム、モリブデンおよびケイ素のようなフェライト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイト微細組織を維持する。その結果、オーステナイトにおける拡散率がより小さいので、炭素は間接的に中間相を形成する傾向を制限する。それにより、中間相形成の反応速度は低減される。同様に、オーステナイトが炭素に対して優れた溶解性を有する点を考慮すると、これは、溶接部の溶接金属および熱影響部において、溶接の繰り返しの間、Ｍ２Ｘ（炭窒化物、窒化物、ホウ化物、ホウ窒化物またはホウ炭化物）やＭ２３Ｃ６炭化物のような有害な析出物を形成する可能性が減少することを意味する。固溶体中の炭素および窒素は、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の機械的強度特性の増加の主たる原因であり、一方オーステナイト微細組織が合金の延性、靱性および耐食性能を最適化することを確実にする。特性を最適化し、また鍛鋼オーステナイト系ステンレス鋼の優れた熱間加工性を保証するように、炭素含有量は通常は最大で０．０３０重量％までに制限される。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、最大で０．０３０重量％以下の炭素含有量を有するように明示的に成分調整されているが、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。高炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％以下であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より多く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満であることが望ましいある用途では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の特定の変形、すなわち３０４ＨＭ４Ｎまたは３０４Ｍ４Ｎのそれぞれが、意図的に成分調整されている。
【００５９】
・ホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよびマグネシウムの効果
ステンレス鋼の熱間加工性は、ホウ素またはセリウムのような他の元素を、離散的な（discrete）量取り入れることによって改良された。ステンレス鋼がセリウムを含む場合、希土類金属（ＲＥＭ）がミッシュメタルとして頻繁にステンレス鋼製造者に供給されるため、ランタンのような他のＲＥＭも含むかもしれない。一般的に、ステンレス鋼に存在するホウ素の典型的な残留レベルは、ホウ素を意図的に溶融材に加えることを好まない圧延のために０．０００１重量％以上０．０００６重量％以下である。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はホウ素を添加せずに作られてもよい。あるいは、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、具体的には０．００１重量％以上０．０１０重量％以下、好ましくは０．００１５重量％以上０．００３５重量％以下のホウ素含有量を有して作られてもよい。熱間加工性へのホウ素の有益な効果は、ホウ素が固溶体中に確実に保有されることに起因する。従って、製造と熱処理のサイクルの間に母材の粒界に、または溶接サイクルの間に溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部に、Ｍ２Ｘ（ホウ化物、ホウ窒化物またはホウ炭化物）のような有害な析出物が、微細組織内に確実に析出しないようにすることが必要である。
【００６０】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、明確に０．１０重量％以下の、好ましくは０．０１重量％以上０．１０重量％以下の、より好ましくは０．０３重量％以上０．０８重量％以下のセリウム含有量を有するように作られてもよい。セリウムは、ステンレス鋼内にセリウム酸硫化物を形成して熱間加工性を向上するが、特定のレベルでは材料の耐食性に悪影響を及ぼさない。高炭素の含有量が０．０４重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満であることが望ましいある用途では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の変形はまた、０．０１０重量％以下であるが、好ましくは０．００１重量％以上０．０１０重量％以下であり、より好ましくは０．００１５重量％以上０．００３５重量％以下のホウ素含有量を有するように、または０．１０重量％以下であるが、好ましくは０．０１重量％以上０．１０重量％以下であり、より好ましくは０．０３重量％以上０．０８重量％以下のセリウム含有量を明確に有するように作られてもよい。ＲＥＭの総量が本明細書で規定されるＣｅの濃度を満たすならば、複数の希土類金属は、個々にまたは併せて、ミッシュメタルとして利用されてもよいことを留意すべきである。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、特にアルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムを含むように作られてもよい。これらの元素は、ステンレス鋼を脱酸素および/または脱硫黄するように添加されてもよく、材料の熱間加工性だけでなくその清浄度を向上する。適切な場合、窒化物の析出を抑制するように、アルミニウム含有量は一般的に、０．０５０重量％以下の、好ましくは０．００５重量％以上０．０５０重量％以下の、より好ましくは０．０１０重量％以上０．０３０重量％以下のアルミニウム含有量を有するように制御されている。同様に、カルシウムおよび／またはマグネシウム含有量は一般的には、０．０１０重量％以下の、好ましくは０．００１重量％以上０．０１０重量％以下の、より好ましくは０．００１重量％以上０．００５重量％以下のＣａおよび／またはＭｇ含有量を有するように制御され、メルト内のスラグの形成の量を制限する。
【００６１】
・他の変形
ある用途では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の他の変形が、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定濃度含んで作られるように成分調整されてもよい。同様に、高炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満であることが望ましいある用途では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の特定の変形、すなわち３０４ＨＭ４Ｎまたは３０４Ｍ４Ｎのそれぞれは、意図的に成分調整されている。さらに、高炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満であることが望ましいある用途では、３０４ＨＭ４Ｎまたは３０４Ｍ４Ｎステンレス鋼の特定の変形、すなわちチタンが安定化された３０４ＨＭ４ＮＴｉまたは３０４Ｍ４ＮＴｉ、ニオブが安定化された３０４ＨＭ４ＮＮｂまたは３０４Ｍ４ＮＮｂ、およびニオブプラスタンタルが安定化された３０４ＨＭ４ＮＮｂＴａまたは３０４Ｍ４ＮＮｂＴａ合金も意図的に成分調整されている。チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、より高い炭素含有量が要求されるある用途に対して合金を最適化させる。これらの合金元素は、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作るように、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させるように、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよい。
【００６２】
・銅の効果
非酸化性媒質における、ステンレス鋼の耐食性におよぼす銅の添加の有益な効果は、周知である。約０．５０重量％の銅が添加されると、沸騰する塩酸における活発な溶解速度と、塩化物溶液における隙間腐食損失はともに減少する。１．５０重量％以下の銅の添加に伴って、硫酸における耐全面腐食性も向上することが分かっている２。ニッケル、マンガン、炭素および窒素とともに、銅はオーステナイト生成元素である。従って、銅はステンレス鋼の耐局部腐食性能および耐全面腐食性能を向上することが出来る。銅および他のオーステナイト生成元素の濃度は、クロム、モリブデンおよびケイ素のようなフェライト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイトの微細組織を維持する。従って、低銅域の合金では、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の変形は１．５０重量％以下の、好ましくは０．５０重量％以上１．５０重量％以下の、より好ましくは１．００重量％以下の銅含有量を有するように、明示的に選択されている。３０４ＬＭ４Ｎの銅含有量は、高銅域の合金では３．５０重量％以下であるが、好ましくは１．５０重量％以上３．５０重量％以下の、より好ましくは２．５０重量％以下の銅を含む合金によって特徴付けられてもよい。
【００６３】
銅は個々に、またはタングステン、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上する。銅は高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【００６４】
・タングステンの効果
タングステンおよびモリブデンは周期表上でよく似た位置を占有しており、局部腐食（孔食や隙間腐食）に対する耐食性によく似た効力および影響を有する。特定のレベルのクロムおよびモリブデン含有量において、タングステンはオーステナイト系ステンレス鋼の不動態に強力な好影響を有する。タングステンの添加は、孔食電位をより貴の方向に移動し、それにより不動態電位域を拡大する。タングステン含有量の増加はまた、不動態電流密度ｉｐａｓｓを低下させる。タングステンは不動態層に存在し、酸化物状態を変更することなく吸着される３。酸塩化物溶液においてタングステンは、溶解してそれから吸着する過程を介するよりむしろ、水との相互作用と不溶性のＷＯ３の形成により、おそらく直接的に金属から不動態被膜内に入る。中性の塩化物溶液において、タングステンの有益な効果はＷＯ３の他の酸化物との相互作用により説明され、結果的に母材への酸化物層の向上した安定性と付着性をもたらす。タングステンは、塩化物環境における全面腐食および局部腐食（孔食と隙間腐食）に対する耐食性を向上する。タングステンはまた、塩化物を含む環境における塩化物応力腐食割れに対する耐食性も向上させる。タングステンはフェライト生成元素であり、クロム、モリブデンおよびケイ素と同様にタングステンの濃度は、ニッケル、マンガン、炭素および窒素のようなオーステナイト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイト微細組織を維持する。しかし、クロム、モリブデンおよびケイ素と併せられたタングステンは、中間相の析出物および有害な析出物に向かう傾向を増加させるかもしれない。そのため、実際には、合金の延性、靱性および耐食性能の減少を次々にもたらす可能性がある肉厚部における中間相の形成率を促進することなく、上昇することができるタングステンの濃度には最大限度がある。従って、この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の変形は、２．００重量％以下の、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下の、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量を有するように、明示的に成分調整されている。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上する。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【００６５】
・バナジウムの効果
特定のレベルのクロムおよびモリブデン含有量において、バナジウムはオーステナイト系ステンレス鋼の不動態に強力な好影響を有する。バナジウムの添加は、孔食電位をより貴の方向に移動し、それにより不動態電位域を拡大する。バナジウム含有量の増加はまた、ｉｍａｘを低下させ、それによりモリブデンと併せたバナジウムは、塩化物環境における全面腐食および局部腐食（孔食と隙間腐食）に対する耐食性を向上する。モリブデンと併せたバナジウムはまた、塩化物を含む環境における塩化物応力腐食割れに対する耐食性も向上させる。しかし、クロム、モリブデンおよびケイ素と併せられたバナジウムは、中間相の析出物および有害な析出物に向かう傾向を増加させる可能性がある。バナジウムは、Ｍ２Ｘ（炭窒化物、窒化物、ホウ化物、ホウ窒化物またはホウ炭化物）やＭ２３Ｃ６炭化物のような、有害な析出物を形成する強い傾向を有する。従って、実際には、肉厚部における中間相の形成率を促進することなく、上昇することができるバナジウムのレベルには最大限度がある。バナジウムはまた溶接サイクルの間に、溶接部の溶接金属内および熱影響部にこのような有害な析出物を形成する傾向を増加させる。これらの中間相および有害な相は、次々に合金の延性、靱性および耐食性能の低下をもたらす可能性がある。従って、この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の変形は、０．５０重量％以下の、好ましくは０．１０重量％以上０．５０重量％以下の、より好ましくは０．３０重量％以下のバナジウム含有量を有するように、明示的に成分調整されている。バナジウムは個々に、または銅、タングステン、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上する。バナジウムは高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【００６６】
・チタン、ニオブおよびニオブプラスタンタルの効果
高炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満であることが望ましいある用途では、３０４ＨＭ４Ｎまたは３０４Ｍ４Ｎステンレス鋼の特定の変形、すなわち３０４ＨＭ４ＮＴｉまたは３０４Ｍ４ＮＴｉは、チタンが安定化された合金の派生物を有するように、次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
にそれぞれが従うチタン含有量を有するように意図的に成分調整される。チタンが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンは個々に、または銅、タングステン、バナジウムおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の延性、靱性および耐食性能を最適化する。
【００６７】
同様に、高炭素含有量が０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満であることが望ましいある用途では、３０４ＨＭ４Ｎまたは３０４Ｍ４Ｎステンレス鋼の特定の変形、すなわち３０４ＨＭ４ＮＮｂまたは３０４Ｍ４ＮＮｂは、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
にそれぞれが従うニオブ含有量を有するように意図的に成分調整される。さらに、合金の他の変形が、ニオブプラスタンタルが安定化された３０４ＨＭ４ＮＮｂＴａまたは３０４Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量が次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。ニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは、個々に、または銅、タングステン、バナジウムおよび／またはチタンのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、合金の延性、靱性および耐食性能を最適化する。
【００６８】
・耐孔食指数
ステンレス鋼の多数の合金元素が孔食電位を貴の方向に移すことは、前述から明らかである。これらの有益な効果は複雑で相互作用的であり、組成的に生成された孔食抵抗の指標についての経験的関係を利用する試みがされている。最も一般に認められる耐孔食指数の計算に用いられる式は：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
である。本明細書に記載される、４０未満のＰＲＥＮ値を有する合金が、“オーステナイト”ステンレス鋼として分類されてよいことは、一般的に認識されている。一方、本明細書に記載される、４０より大きく、または４０に等しいＰＲＥＮ値を有する合金が、全面腐食および局部腐食に対するその優れた耐食性を示す“スーパーオーステナイト”ステンレス鋼として分類されてもよい。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、次の組成：
（ｉ）１７．５０重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１８．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は高い規定の濃度の窒素を有し、２５以上のＰＲＥＮ、好ましくは３０以上のＰＲＥＮを有する。結果として、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有する。このような式の利用に関して、完全に分離している条件がある。式は、耐食性能を向上するタングステンのような他の元素の有益な効果を考慮しない。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。本明細書に記載される、４０未満のＰＲＥＮＷ値を有する合金が、“オーステナイト”ステンレス鋼として分類されてよいことは、一般的に認識されている。一方、本明細書に記載される、４０より大きく、または４０に等しいＰＲＥＮＷ値を有する合金が、全面腐食および局部腐食に対するその優れた耐食性を示す“スーパーオーステナイト”ステンレス鋼として分類されてもよい。この３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形は、次の組成：
（ｉ）１７．５０重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１８．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）２．００重量％以下であり、好ましくは０．５０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形は、高い規定の濃度の窒素を有し、かつ２７以上、好ましくは３２以上のＰＲＥＮＷを有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊に対する微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【００６９】
・オーステナイトの微細組織
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、第１の実施形態の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。
【００７０】
溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における３０４ＬＭ４Ｎの母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、上述のように、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。
【００７１】
フェライト相とオーステナイト相を安定化させる元素の相対的な有効性は、［Ｃｒ］当量および［Ｎｉ］当量の観点から示すことができる。［Ｃｒ］当量および［Ｎｉ］当量を利用する共同効果（conjoint effect）は、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４によって提案された溶接金属の組織を予測する手法を用いて実証されている。Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４図は、溶接物やチル鋳鋼物のような急速に鋳鋼され、かつ急冷された合金にのみ正確に適用される。しかし、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図は、‘母’材の位相バランスの目安を与えることもできる。Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４は、［Ｃｒ］当量および［Ｎｉ］当量の観点から示された化学組成に従って、急冷によって作られたステンレス鋼の溶接金属の組織を予測した。Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図は、次の式：
（１）［Ｃｒ］当量＝重量％Ｃｒ＋重量％Ｍｏ＋１．５×重量％Ｓｉ＋０．５×重量％Ｎｂ
（２）［Ｎｉ］当量＝重量％Ｎｉ＋３０×重量％Ｃ＋０．５×重量％Ｍｎ
に従って、［Ｃｒ］当量および［Ｎｉ］当量を利用した。
【００７２】
しかし、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図は、オーステナイトの安定化への窒素の重要な影響を考慮しなかった。従って、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図はＤｅＬｏｎｇ５によって修正されており、オーステナイト生成元素としての窒素の重要な影響を取り入れている。ＤｅＬｏｎｇ５組織図は、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４で利用された式（１）と同じ［Ｃｒ］当量の式を利用した。しかし、［Ｎｉ］当量は、次の式：
（３）［Ｎｉ］当量＝重量％Ｎｉ＋３０×重量％（Ｃ＋Ｎ）＋０．５×重量％Ｍｎ
に従って修正されている。
【００７３】
ＤｅＬｏｎｇ５組織図は、磁気的に測定されたフェライト含有量と溶接研究評議会（ＷＲＣ）のフェライト番号の観点からフェライト含有量を示す。フェライト番号とフェライトパーセント（すなわち、６％より大きい値のフェライトパーセント）の違いは、磁気測定を用いたＷＲＣの校正手順および校正曲線に関連している。Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図と、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図を修正したＤｅＬｏｎｇ５組織図との比較をすると、与えられる［Ｃｒ］当量と［Ｎｉ］当量に対して、ＤｅＬｏｎｇ５組織図はより高い（すなわち、約５％高い）フェライト含有量を予測することが明らかになる。
【００７４】
Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図とＤｅＬｏｎｇ５組織図は両方とも、主に溶接部向けに開発されており、従って厳密には‘母’材には当てはまらない。しかしこれらは、存在しそうな相のよい目安となり、異なる合金元素の相対的影響の有益な情報を与える。
【００７５】
鋳鋼物のフェライト番号を示すのにＳｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図の修正版を利用することが出来ることを、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６は明らかにしている。これは、Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ４組織図の座標を、ＡＳＴＭ  Ａ８００／Ａ８００Ｍ−１０７を適用して、横軸上にフェライト番号またはフェライトの体積パーセントに変換することにより達成されている。縦軸は、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比として表される。Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６はまた、［Ｃｒ］当量と［Ｎｉ］当量の因子を、次の式：
（４）［Ｃｒ］当量＝重量％Ｃｒ＋１．５×重量％Ｓｉ＋１．４×重量％Ｍｏ＋重量％Ｎｂ−４．９９
（５）［Ｎｉ］当量＝重量％Ｎｉ＋３０×重量％Ｃ＋０．５×重量％Ｍｎ＋２６×重量％（Ｎ−０．０２）＋２．７７
に従って変更した。
【００７６】
フェライトを安定させる他の元素が、［Ｃｒ］当量の因子に影響を及ぼすようであり、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６により採用される式に変形を与えることも示唆される。これらは、本明細書に含まれる合金の変形に関する各［Ｃｒ］当量因子を有して指定されている次の元素を含む。
2018003162.tif 000004
【００７７】
同様に、オーステナイトを安定させる他の元素が、［Ｎｉ］当量の因子に影響を及ぼすようであり、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６により採用される式に変形を与えることも示唆される。これらは、本明細書に含まれる合金の変形に関する各［Ｎｉ］当量因子を有して指定されている次の元素を含む。
2018003162.tif 000005
【００７８】
しかし、ＡＳＴＭ  Ａ８００／Ａ８００Ｍ−１０７には、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６組織図は、次の規定の範囲に従う重量パーセントの合金元素を含むステンレス鋼合金にのみ適用されると記載される。
2018003162.tif 000006
【００７９】
前述から、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であり、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらに好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下であると推定することが出来る。これは、ＡＳＴＭ  Ａ８００／Ａ８００Ｍ−１０７により採用されるＳｃｈｏｅｆｅｒ６組織図の最大限度を超える。これにもかかわらず、必要に応じてＳｃｈｏｅｆｅｒ６組織図は、高窒素濃度のオーステナイト系ステンレス鋼に存在するフェライト番号またはフェライトの体積パーセントの相対比較を与える。
【００８０】
炭素と同様に、窒素は極めて強いオーステナイト生成元素である。同様に、マンガンおよびニッケルもまた、それほどではないがオーステナイト生成元素である。マンガンやニッケルと同様に、窒素および炭素のようなオーステナイト生成元素の濃度は、クロム、モリブデンおよびケイ素のようなフェライト生成元素と調和するように最適化され、主としてオーステナイト微細組織を維持する。その結果、オーステナイトにおける拡散率がより小さいので、窒素は間接的に中間相を形成する傾向を制限する。それにより、中間相形成の反応速度は低減される。同様に、オーステナイトが窒素に対して優れた溶解性を有する点を考慮すると、これは、溶接部の溶接金属および熱影響部において、溶接の繰り返しの間、Ｍ２Ｘ（炭窒化物、窒化物、ホウ化物、ホウ窒化物またはホウ炭化物）やＭ２３Ｃ６炭化物のような有害な析出物を形成する可能性が減少することを意味する。既に上述したとおり、ステンレス鋼の他の変形は、タングステン、バナジウム、チタン、タンタル、アルミニウムおよび銅のような元素を含んでもよい。
【００８１】
従って、溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織が主としてオーステナイト系であることを確実にするように、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は特に開発されている。これは、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素のバランスを最適化することにより制御されている。従って、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学分析は、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６により、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比が確実に、０．４０より大きく１．０５未満の範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５未満の範囲となるように、溶融段階で最適化される。
【００８２】
その結果、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、室温で高い強度と延性の特異な組み合わせを示し、一方同時に室温および極低温で優れた靱性を保証する。さらに、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【００８３】
・最適な化学組成
上述の結果、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は選択的であり、次のような重量パーセントで含むことが決まっている。
（ｉ）最大で０．０３０重量％以下であるが、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である炭素含有量；
（ｉｉ）低マンガン合金で、５．０以下であり、好ましくは１．４２以上５．０以下であるが、より好ましくは１．４２以上３．７５以下であるＮに対するＭｎの比を有し、２．０重量％以下であるが、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下であるマンガン含有量；
（ｉｉｉ）０．０３０重量％以下であるが、好ましくは０．０２５重量％以下であり、より好ましくは０．０２０重量％以下であり、さらに好ましくは０．０１５重量％以下であり、さらにより好ましくは、０．０１０重量％以下であるリン含有量；
（ｉｖ）０．０１０重量％以下であるが、好ましくは０．００５重量％以下であり、より好ましくは０．００３重量％以下であり、さらにより好ましくは０．００１重量％以下である硫黄含有量；
（ｖ）０．０７０重量％以下であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、より好ましくは０．０３０重量％以下であり、さらに好ましくは０．０１０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．００５重量％以下である酸素含有量；
（ｖｉ）０．７５重量％以下であるが、好ましくは０．２５重量％以上０．７５重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であるケイ素含有量；
（ｖｉｉ）１７．５０重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１８．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｖｉｉｉ）８．００重量％以上１２．００重量％以下であるが、好ましくは１１重量％以下であり、より好ましくは１０重量％以下であるニッケル含有量；
（ｉｘ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上２．００重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以上であるモリブデン含有量；
（ｘ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量。
【００８４】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は高い規定の濃度の窒素を有し、２５以上のＰＲＥＮ、好ましくは３０以上のＰＲＥＮを有する。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学分析は、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６により、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比が確実に、０．４０より大きく１．０５未満の範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５未満の範囲となるように、溶融段階で最適化される。
【００８５】
３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として鉄（Ｆｅ）を主に有し、また、残留濃度に存在してもよい他の不純物と同様に、ホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の他の元素を含んでもよい。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はホウ素を添加することなく作られてもよく、ホウ素の残留濃度は一般的にホウ素を意図的に溶融材に加えることを好まない圧延のために０．０００１重量％以上０．０００６重量％以下である。あるいは、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、特に０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のホウ素を含むように作られてもよく、好ましくは０．００１５重量％以上０．００３５重量％以下である。セリウムは０．１０重量％以下の含有量で添加されてもよく、好ましくは０．０１重量％以上０．１０重量％以下、より好ましくは０．０３重量％以上０．０８重量％以下の含有量で添加されてもよい。希土類金属（ＲＥＭ）はミッシュメタルとしてステンレス鋼の製造者に頻繁に供給されるので、ステンレス鋼がセリウムを含む場合、もしかするとランタンのような他のＲＥＭを含むかもしれない。希土類金属の総量が本明細書に規定されるＣｅの濃度に適合するような条件で、希土類金属はミッシュメタルとして個々に、または併せて利用されてもよいことに留意すべきである。アルミニウムは０．０５０重量％以下の含有量で添加されてもよく、好ましくは０．００５重量％以上０．０５０重量％以下、より好ましくは０．０１０重量％以上０．０３０重量％以下の含有量で添加されてもよい。カルシウムおよび／またはマグネシウムは、０．００１重量％以上０．０１重量％以下の含有量で添加されてもよくいが、好ましくは０．００５重量％以下の含有量で添加されてもよい。
【００８６】
上述から、鍛鋼の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼を用いる用途は、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３およびＳ３０４５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことができる。実際に、鍛鋼の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力と似ている。
【００８７】
当然のことながら、鍛鋼３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼が仕様とされ、かつ利用される場合、より扱いやすく、また製作時間がより必要とされないより薄壁の部品が設計されてもよいので、これは全体の製作および建設費用の節約をもたらすことが出来る。従って、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、構造的一体性および耐食性が要求される広範囲の工業用途において利用されてもよく、とりわけ海上および陸上の石油およびガス用途に適している。
【００８８】
鍛鋼の３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、達成される大幅な減量化および製作時間の短縮に起因して、様々な業界や業種において、天然ガス洋上液化設備（ＦＬＮＧ）の容器に利用される上側の配管系や組み立てられたモジュールのような、広範囲の用途での使用に適しており、大幅な費用の節約を次々にもたらす。３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、室温および極低温での優れた靱性を有するだけでなく、高い機械的強度特性および延性を考慮して、洋上ＦＬＮＧの容器や陸上のＬＮＧプラントに用いられる配管系のような、海上および陸上の両方の用途で利用される配管系として仕様とすることができ、用いられてもよい。
【００８９】
３０４ＬＭ４Ｎオーステナイト系ステンレス鋼に加えて、この明細書において３１６ＬＭ４Ｎと適宜称される第２の実施形態も提案する。
【００９０】
［３１６ＬＭ４Ｎ］
３１６ＬＭ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧３０、好ましくはＰＲＥＮ≧３５の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は、選択的であり、次のような重量パーセント、すなわち最大で０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、１６．００重量％−１８．００重量％のクロム、１０．００重量％−１４．００重量％のニッケル、２．００重量％−４．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【００９１】
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物、を含んでもよい。その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧３０、好ましくはＰＲＥＮ≧３５を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３およびＵＮＳ  Ｓ３１６５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【００９２】
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第２の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められた。
【００９３】
・炭素（Ｃ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下であるが、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【００９４】
・マンガン（Ｍｎ）
第２の実施形態の３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【００９５】
低マンガン合金では、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下であるが、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【００９６】
高マンガン合金では、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限値が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限値は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【００９７】
・リン（Ｐ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３１６ＬＭ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【００９８】
・硫黄（Ｓ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３１６ＬＭ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【００９９】
・酸素（Ｏ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第２の実施形態において、３１６ＬＭ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３１６ＬＭ４Ｎ合金は０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０１００】
・ケイ素（Ｓｉ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０１０１】
・クロム（Ｃｒ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、１６．００重量％以上１８．００重量％以下である。好ましくは、合金は１７．２５重量％以上のクロム含む。
【０１０２】
・ニッケル（Ｎｉ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、１０．００重量％以上１４．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は１３．００重量％以下であり、より好ましくは１２．００重量％以下である。
【０１０３】
・モリブデン（Ｍｏ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼合金のモリブデン含有量は、２．００重量％以上４．００重量％以下である。好ましくは、モリブデン含有量の下限は３．０重量％以上である。
【０１０４】
・窒素（Ｎ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３１６ＬＭ４Ｎ合金は０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０１０５】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数（ＰＲＥＮ）は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）１６．００重量％以上１８．００重量％以下であるが、好ましくは１７．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）２．００重量％以上４．００重量％以下であるが、好ましくは３．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０１０６】
高濃度の窒素を伴って、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧３０を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧３５を達成する。これは、広範囲の処理環境において、合金が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３およびＵＮＳ  Ｓ３１６５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０１０７】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０１０８】
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として鉄（Ｆｅ）を主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０１０９】
第２の実施形態に従う３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３の機械的強度特性との比較は、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３の規定の降伏強さよりも２．５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、新規かつ革新的な３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１６５３の機械的強度特性との比較は、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１６５３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。
【０１１０】
第２の実施形態に従う３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３の機械的強度特性との比較は、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３の規定の降伏強さよりも１．５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１６５３の機械的強度特性との比較は、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１６５３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、新規かつ革新的な３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さと似ている。そのため、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３およびＵＮＳ  Ｓ３１６５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さと似ている。
【０１１１】
これは、鍛鋼の３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３およびＳ３１６５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力と似ている。
【０１１２】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３１６ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０１１３】
・タングステン（Ｗ）
３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）１６．００重量％以上１８．００重量％以下であるが、好ましくは１７．２５重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）２．００重量％以上４．００重量％以下であるが、好ましくは３．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整される。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧３２であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧３７である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０１１４】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３１６ＨＭ４Ｎ型または３１６Ｍ４Ｎ型と見なされてもよい。
【０１１５】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３１６ＨＭ４Ｎまたは３１６Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼型と対比するように３１６ＨＭ４ＮＴｉまたは３１６Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３１６ＨＭ４ＮＮｂ型または３１６Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３１６ＨＭ４ＮＮｂＴａ型または３１６Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０１１６】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０１１７】
本明細書で述べられる他の変形や実施形態と同様に、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼および鋳鋼は、溶体化処理した状態の溶体で一般的に供給される。しかし、次のそれぞれが規格および仕様に従って適切な溶接施工法承認が事前承認されているならば、組み立てられた部品、組み立てられたモジュール、二次加工品の溶接物は一般的に溶接したままの状態で供給される。特定の用途に対して、鍛鋼はまた冷間加工状態で供給されてもよい。
【０１１８】
当然のことながら、３０４ＬＭ４Ｎに関して上述した様々な元素およびそれらの組成物の効果は、３１６ＬＭ４Ｎ（および、後述する他の実施形態）にも適用することができ、３１６ＬＭ４Ｎステンレス鋼（および後の実施形態）についてどのように最適な化学組成が得られるかが理解される。
【０１１９】
３０４ＬＭ４Ｎオーステナイト系ステンレス鋼や３１６ＬＭ４Ｎオーステナイト系ステンレス鋼に加えて、この明細書において３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎと適宜称される第３の実施形態も提案する。
【０１２０】
［３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ］
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧４０、好ましくはＰＲＥＮ≧４５の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は選択的であり、次のような重量パーセント、すなわち最大で０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、１８．００重量％−２０．００重量％のクロム、１１．００重量％−１５．００重量％のニッケル、５．００重量％−７．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【０１２１】
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物を含んでもよい。
【０１２２】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧４０、好ましくはＰＲＥＮ≧４５を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【０１２３】
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第３の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められている。
【０１２４】
・炭素（Ｃ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下である。炭素の含有量は、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【０１２５】
・マンガン（Ｍｎ）
第３の実施形態の３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【０１２６】
低マンガン合金では、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。マンガン含有量は、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【０１２７】
高マンガン合金では、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【０１２８】
・リン（Ｐ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【０１２９】
・硫黄（Ｓ）
第３の実施形態の３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【０１３０】
・酸素（Ｏ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第３の実施形態において、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ合金は０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０１３１】
・ケイ素（Ｓｉ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０１３２】
・クロム（Ｃｒ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、１８．００重量％以上２０．００重量％以下である。好ましくは、合金は１９．００重量％以上のクロム含む。
【０１３３】
・ニッケル（Ｎｉ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、１１．００重量％以上１５．００重量％以下である。低ニッケル域合金では、好ましくは、合金のＮｉの上限は１４．００重量％以下であり、より好ましくは１３．００重量％以下である。
【０１３４】
高ニッケル域合金では、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、１３．５０重量％以上１７．５０重量％以下であってもよい。好ましくは、Ｎｉの上限は１６．５０重量％以下であり、より好ましくは１５．５０重量％以下である。
【０１３５】
・モリブデン（Ｍｏ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼合金のモリブデン含有量は、５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、６．００重量％以上である。言い換えれば、モリブデンは最大で７．００重量％である。
【０１３６】
・窒素（Ｎ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ合金は０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０１３７】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）１８．００重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１９．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは６．００重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０１３８】
高濃度の窒素を伴って、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧４０を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧４５を達成する。これは、広範囲の処理環境において、合金が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０１３９】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０１４０】
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０１４１】
第３の実施形態に従う３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、新規で革新的な３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．７９倍高いかもしれないことを示唆する。
【０１４２】
第３の実施形態に従う３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、新規で革新的な３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、表２における２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さと似ている。そのため、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さと似ている。
【０１４３】
これは、鍛鋼の３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＳ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０１４４】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０１４５】
・タングステン（Ｗ）
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）１８．００重量％以上２０．００重量％以下であるが、好ましくは１９．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは６．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整される。
【０１４６】
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧４２であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧４７である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０１４７】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３１７Ｈ５７Ｍ４Ｎ型または３１７５７Ｍ４Ｎ型である。
【０１４８】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３１７Ｈ５７Ｍ４Ｎまたは３１７５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼型と対比するように３１７Ｈ５７Ｍ４ＮＴｉまたは３１７５７Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３１７Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂ型または３１７５７Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３１７Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３１７５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０１４９】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０１５０】
鍛鋼および鋳鋼の３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０１５１】
さらに、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼と適宜称される、さらなる変形が提案され、これは本発明の第４の実施形態である。３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、モリブデン含有量を除いて実質的に３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼と同じ化学組成を有する。従って、様々な化学組成を繰り返す代わりに、相違点のみ記載する。
【０１５２】
［３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎ］
上述のとおり、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎは、モリブデン含有量を除いて、第３の実施形態である３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼と、全く同じ重量パーセントの炭素、マンガン、リン、硫黄、酸素、ケイ素、クロム、ニッケルおよび窒素の含有量を有する。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼では、モリブデン含有量は５．００重量％から７．００重量％の範囲である。その一方、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、３．００重量％から５．００重量％の範囲である。言い換えると、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎは、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の低モリブデン型と見なしてもよい。
【０１５３】
当然のことながら３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎに関する文章は、モリブデン含有量を除いて、ここでも適用することが出来る。
【０１５４】
・モリブデン（Ｍｏ）
３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上である。言い換えると、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎのモリブデン含有量は最大で５．００重量％である。
【０１５５】
・ＰＲＥＮ
３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎの耐孔食指数は３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎと同じ式を用いて計算されるが、モリブデン含有量の違いのためにＰＲＥＮは３５以上であり、好ましくは４０以上である。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性も有することを確実にする。３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０１５６】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。結果として、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０１５７】
３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎのように、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎの組成と同一であり、従って３０４ＬＭ４Ｎの組成と同一である。
【０１５８】
第４の実施形態の３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼と同等の最小限の降伏強さと最小限の引張強さを有する。同様に、鍛鋼および鋳鋼３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎの強度特性も、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎの強度特性と同等である。従って、規定の強度値は繰り返さず、上述の３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎの文章に記載する。３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎと従来のオーステナイト系ステンレス鋼であるＵＮＳ  Ｓ３１７０３との鍛鋼機械的強度特性との比較、および３１７Ｌ３５Ｍ４ＮとＵＮＳ  Ｓ３１７５３との鍛鋼機械的強度特性との比較は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎに似ているより強い降伏強さおよび引張強さの大きさを示す。同様に、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎの引張特性の比較は、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎのように、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張特性より優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の引張特性と似ていることを実証する。
【０１５９】
これは、鍛鋼の３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＳ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼より高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０１６０】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎでのそれらの元素の化学組成および３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０１６１】
・タングステン（Ｗ）
３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎのタングステン含有量と同様であり、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎに関して上述した同じ式を用いて計算された３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎの耐孔食指数、ＰＲＥＮＷは３７以上であり、好ましくは４２以上であるが、これはモリブデン含有量の違いに起因する。３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのタングステンの利用および効果に関する文章が、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎについても適用可能であることは明らかである。
【０１６２】
さらに、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎは高濃度の炭素を有してもよく、３１７Ｈ３５Ｍ４Ｎおよび３１７３５Ｍ４Ｎと呼ばれ、上述の３１７Ｈ５７Ｍ４Ｎおよび３１７５７Ｍ４Ｎにそれぞれ相当し、上述の炭素の重量％の範囲は３１７Ｈ３５Ｍ４Ｎよび３１７３５Ｍ４Ｎについても適用することが出来る。
【０１６３】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３１７Ｈ３５Ｍ４Ｎまたは３１７３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼型と対比するように３１７Ｈ３５Ｍ４ＮＴｉまたは３１７３５Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３１７Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂ型または３１７３５Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３１７Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３１７３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０１６４】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０１６５】
鍛鋼および鋳鋼の３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０１６６】
さらに、本明細書で３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎと適宜称されるさらなる変形が提案され、これは本発明の第５の実施形態である。
【０１６７】
［３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎ］
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧３７、好ましくはＰＲＥＮ≧４２の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性に加えて優れた延性と靱性とを備える高い機械的強度特性と、全面腐食と局部腐食に対する良好な耐食性との特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は選択的であり、次のような重量パーセント、すなわち最大で０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、２０．００重量％−２２．００重量％のクロム、１５．００重量％−１９．００重量％のニッケル、３．００重量％−５．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【０１６８】
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物を含んでもよい。
【０１６９】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧３７、好ましくはＰＲＥＮ≧４２を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【０１７０】
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第５の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められている。
【０１７１】
・炭素（Ｃ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下である。炭素の含有量は、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【０１７２】
・マンガン（Ｍｎ）
第５の実施形態の３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【０１７３】
低マンガン合金では、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。マンガン含有量は、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【０１７４】
高マンガン合金では、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【０１７５】
・リン（Ｐ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【０１７６】
・硫黄（Ｓ）
第５の実施形態の３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【０１７７】
・酸素（Ｏ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第５の実施形態において、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０１７８】
・ケイ素（Ｓｉ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０１７９】
・クロム（Ｃｒ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、２０．００重量％以上２２．００重量％以下である。好ましくは、合金は２１．００重量％以上のクロム含む。
【０１８０】
・ニッケル（Ｎｉ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、１５．００重量％以上１９．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は１８．００重量％以下であり、より好ましくは１７．００重量％以下である。
【０１８１】
・モリブデン（Ｍｏ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼合金のモリブデン含有量は、３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上である。言い換えれば、モリブデンは最大で５．００重量％である。
【０１８２】
・窒素（Ｎ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎ合金は０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０１８３】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）２０．００重量％以上２２．００重量％以下であるが、好ましくは２１．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０１８４】
高濃度の窒素を伴って、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧３７を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧４２を達成する。これは、広範囲の処理環境において、合金が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０１８５】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０１８６】
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０１８７】
第５の実施形態に従う３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、新規で革新的な３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３との機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．７９倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１２５４との機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１２５４の規定の降伏強さよりも１．３８倍高いかもしれないことを示唆する。
【０１８８】
第５の実施形態に従う３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１２５４の機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１２５４の規定の降伏強さよりも１．１４倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。そのため、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３およびＵＮＳ  Ｓ３１２５４のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。
【０１８９】
これは、鍛鋼の３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３１２５４のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０１９０】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０１９１】
・タングステン（Ｗ）
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）２０．００重量％以上２２．００重量％以下であるが、好ましくは２１．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整される。
【０１９２】
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧３９であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧４４である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０１９３】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３１２Ｈ３５Ｍ４Ｎ型または３１２３５Ｍ４Ｎ型である。
【０１９４】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３１２Ｈ３５Ｍ４Ｎまたは３１２３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼型と対比するように３１２Ｈ３５Ｍ４ＮＴｉまたは３１２３５Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３１２Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂ型または３１２３５Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３１２Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３１２３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０１９５】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０１９６】
鍛鋼および鋳鋼の３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０１９７】
さらに、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼と適宜称される、さらなる変形が提案され、これは本発明の第６の実施形態である。３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、モリブデン含有量を除いて実質的に３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同じ化学組成を有する。従って、様々な化学組成を繰り返す代わりに、相違点のみを記載する。
【０１９８】
［３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎ］
上述のとおり、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎは、モリブデン含有量を除いて、第５の実施形態である３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と、全く同じ重量パーセントの炭素、マンガン、リン、硫黄、酸素、ケイ素、クロム、ニッケルおよび窒素の含有量を有する。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎでは、モリブデン含有量は３．００重量％から５．００重量％の範囲である。その一方、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％から７．００重量％の範囲である。言い換えると、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎは、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の高モリブデン型と見なしてもよい。
【０１９９】
当然のことながら３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎに関する文章は、モリブデン含有量を除いて、ここでも適用することが出来る。
【０２００】
・モリブデン（Ｍｏ）
３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは６．００重量％以上である。言い換えると、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎのモリブデン含有量は最大で７．００重量％である。
【０２０１】
・ＰＲＥＮ
３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数は３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎと同じ式を用いて計算されるが、モリブデン含有量の違いのためにＰＲＥＮは４３以上であり、好ましくは４８以上である。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性も有することを確実にする。３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０２０２】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。結果として、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０２０３】
３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎの実施形態のように、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎの組成と同一であり、従って３０４ＬＭ４Ｎの組成と同一である。
【０２０４】
第６の実施形態の３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同等または類似の最小限の降伏強さと最小限の引張強さを有する。同様に、鍛鋼および鋳鋼３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎの強度特性も、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎの強度特性と同等である。従って、規定の強度値は繰り返さず、上述の３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎの文章に記載する。３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎと従来のオーステナイト系ステンレス鋼であるＵＮＳ  Ｓ３１７０３との鍛鋼機械的強度特性との比較、および３１２Ｌ５７Ｍ４ＮとＵＮＳ  Ｓ３１７５３／ＵＮＳ  Ｓ３１２５４との鍛鋼の機械的強度特性との比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎに似ているより強い降伏強さおよび引張強さの大きさを示す。同様に、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎの引張特性の比較は、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎのように、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張特性より優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の引張特性と似ていることを実証する。
【０２０５】
これは、鍛鋼の３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１２５４およびＳ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼より高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０２０６】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎでのそれらの元素の化学組成および３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０２０７】
・タングステン（Ｗ）
３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎのタングステン含有量と同様であり、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎに関して上述した同じ式を用いて計算された３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数、ＰＲＥＮＷは４５以上であり、好ましくは５０以上であるが、これはモリブデン含有量の違いに起因する。３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのタングステンの利用および効果に関する文章が、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎについても適用可能であることは明らかである。
【０２０８】
さらに、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎは高濃度の炭素を有してもよく、３１２Ｈ５７Ｍ４Ｎおよび３１２５７Ｍ４Ｎと呼ばれ、上述の３１２Ｈ３５Ｍ４Ｎおよび３１２３５Ｍ４Ｎにそれぞれ相当し、上述の炭素の重量％の範囲は３１２Ｈ５７Ｍ４Ｎよび３１２５７Ｍ４Ｎについても適用することが出来る。
【０２０９】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３１２Ｈ５７Ｍ４Ｎまたは３１２５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼型と対比するように３１２Ｈ５７Ｍ４ＮＴｉまたは３１２５７Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３１２Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂ型または３１２５７Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３１２Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３１２５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０２１０】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０２１１】
鍛鋼および鋳鋼の３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０２１２】
さらに、本明細書で３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎと適宜称されるさらなる変形が提案され、これは本発明の第７の実施形態である。
【０２１３】
［３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎ］
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧３９、好ましくはＰＲＥＮ≧４４の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は選択的であり、次のような重量パーセント、すなわち最大で０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、２２．００重量％−２４．００重量％のクロム、１７．００重量％−２１．００重量％のニッケル、３．００重量％−５．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【０２１４】
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物を含んでもよい。
【０２１５】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧３９、好ましくはＰＲＥＮ≧４４を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【０２１６】
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第７の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められている。
【０２１７】
・炭素（Ｃ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下である。炭素の含有量は、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【０２１８】
・マンガン（Ｍｎ）
第７の実施形態の３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【０２１９】
低マンガン合金では、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。マンガン含有量は、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【０２２０】
高マンガン合金では、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎのマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【０２２１】
・リン（Ｐ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【０２２２】
・硫黄（Ｓ）
第７の実施形態の３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【０２２３】
・酸素（Ｏ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第７の実施形態において、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０２２４】
・ケイ素（Ｓｉ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０２２５】
・クロム（Ｃｒ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、２２．００重量％以上２４．００重量％以下である。好ましくは、合金は２３．００重量％以上のクロム含む。
【０２２６】
・ニッケル（Ｎｉ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、１７．００重量％以上２１．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は２０．００重量％以下であり、より好ましくは１９．００重量％以下である。
【０２２７】
・モリブデン（Ｍｏ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼合金のモリブデン含有量は、３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上である。
【０２２８】
・窒素（Ｎ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０２２９】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）２２．００重量％以上２４．００重量％以下であるが、好ましくは２３．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０２３０】
高濃度の窒素を伴って、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧３９を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧４４を達成する。これは、広範囲の処理環境において、合金が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０２３１】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０２３２】
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０２３３】
第７の実施形態に従う３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３との機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．７９倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３２０５３との機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３２０５３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。
【０２３４】
第７の実施形態に従う３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３２０５３の機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３２０５３の規定の降伏強さよりも１．１７倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。そのため、新規で革新的な３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３およびＵＮＳ  Ｓ３２０５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。
【０２３５】
これは、鍛鋼の３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３２０５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０２３６】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０２３７】
・タングステン（Ｗ）
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）２２．００重量％以上２４．００重量％以下であるが、好ましくは２３．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０２３８】
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧４１であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧４６である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０２３９】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３２０Ｈ３５Ｍ４Ｎ型または３２０３５Ｍ４Ｎ型である。
【０２４０】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３２０Ｈ３５Ｍ４Ｎまたは３２０３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎ型と対比するように３２０Ｈ３５Ｍ４ＮＴｉまたは３２０３５Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３２０Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂ型または３２０３５Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３２０Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３２０３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０２４１】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０２４２】
鍛鋼および鋳鋼の３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０２４３】
さらに、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼と適宜称される、さらなる変形が提案され、これは本発明の第８の実施形態である。３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、モリブデン含有量を除いて実質的に３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同じ化学組成を有する。従って、様々な化学組成を繰り返す代わりに、相違点のみ記載する。
【０２４４】
［３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎ］
上述のとおり、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎは、モリブデン含有量を除いて、第７の実施形態である３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と、全く同じ重量パーセントの炭素、マンガン、リン、硫黄、酸素、ケイ素、クロム、ニッケルおよび窒素の含有量を有する。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎでは、モリブデン含有量は３．００重量％から５．００重量％の範囲である。その一方、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％から７．００重量％の範囲である。言い換えると、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎは、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の高モリブデン型と見なしてもよい。
【０２４５】
当然のことながら３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎに関する文章は、モリブデン含有量を除いて、ここでも適用することが出来る。
【０２４６】
・モリブデン（Ｍｏ）
３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは６．００重量％以上である。言い換えると、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎのモリブデン含有量は最大で７．００重量％である。
【０２４７】
・ＰＲＥＮ
３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数は３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎと同じ式を用いて計算されるが、モリブデン含有量の違いのためにＰＲＥＮは４５以上であり、好ましくは５０以上である。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性も有することを確実にする。３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０２４８】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。結果として、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０２４９】
３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎの実施形態のように、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎの組成と同一であり、従って３０４ＬＭ４Ｎの組成と同一である。
【０２５０】
第８の実施形態の３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同等の最小限の降伏強さと最小限の引張強さを有する。同様に、鍛鋼および鋳鋼３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎの強度特性も、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎの強度特性と同等である。従って、規定の強度値は繰り返さず、上述の３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎの文章に記載する。３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎと従来のオーステナイト系ステンレス鋼であるＵＮＳ  Ｓ３１７０３との鍛鋼機械的強度特性との比較、および３２０Ｌ５７Ｍ４ＮとＵＮＳ  Ｓ３１７５３／ＵＮＳ  Ｓ３２０５３との鍛鋼の機械的強度特性との比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎに似ているより強い降伏強さおよび引張強さの大きさを示す。同様に、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎの引張特性の比較は、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎのように、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張特性より優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の引張特性と似ていることを実証する。
【０２５１】
これは、鍛鋼の３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３２０５３およびＳ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼より高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０２５２】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎでのそれらの元素の化学組成および３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０２５３】
・タングステン（Ｗ）
３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎのタングステン含有量と同様であり、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎに関して上述した同じ式を用いて計算された３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数、ＰＲＥＮＷは４７以上であり、好ましくは５２以上であるが、これはモリブデン含有量の違いに起因する。３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのタングステンの利用および効果に関する文章が、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎについても適用可能であることは明らかである。
【０２５４】
さらに、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎは高濃度の炭素を有してもよく、３２０Ｈ５７Ｍ４Ｎおよび３２０５７Ｍ４Ｎと呼ばれ、上述の３２０Ｈ３５Ｍ４Ｎおよび３２０３５Ｍ４Ｎにそれぞれ相当し、上述の炭素の重量％の範囲は３２０Ｈ５７Ｍ４Ｎよび３２０５７Ｍ４Ｎについても適用することが出来る。
【０２５５】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３２０Ｈ５７Ｍ４Ｎまたは３２０５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎと対比するように３２０Ｈ５７Ｍ４ＮＴｉまたは３２０５７Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３２０Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂ型または３２０５７Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３２０Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３２０５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０２５６】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０２５７】
鍛鋼および鋳鋼の３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０２５８】
さらに、本明細書で３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎと適宜称されるさらなる変形が提案され、これは本発明の第９の実施形態である。
【０２５９】
［３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎ］
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧４２、好ましくはＰＲＥＮ≧４７の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は選択的であり、次のような重量パーセント、すなわち最大で０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、２４．００重量％−２６．００重量％のクロム、１９．００重量％−２３．００重量％のニッケル、３．００重量％−５．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【０２６０】
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物を含んでもよい。
【０２６１】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧４２、好ましくはＰＲＥＮ≧４７を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【０２６２】
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第９の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められている。
【０２６３】
・炭素（Ｃ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下である。炭素の含有量は、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【０２６４】
・マンガン（Ｍｎ）
第９の実施形態の３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【０２６５】
低マンガン合金では、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。マンガン含有量は、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【０２６６】
高マンガン合金では、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎのマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくはより高いマンガン域の合金で２．８５以上６．２５以下である。
【０２６７】
・リン（Ｐ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【０２６８】
・硫黄（Ｓ）
第９の実施形態の３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【０２６９】
・酸素（Ｏ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第９の実施形態において、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０２７０】
・ケイ素（Ｓｉ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０２７１】
・クロム（Ｃｒ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、２４．００重量％以上２６．００重量％以下である。好ましくは、合金は２５．００重量％以上のクロム含む。
【０２７２】
・ニッケル（Ｎｉ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、１９．００重量％以上２３．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は２２．００重量％以下であり、より好ましくは２１．００重量％以下である。
【０２７３】
・モリブデン（Ｍｏ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼合金のモリブデン含有量は、３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上である。
【０２７４】
・窒素（Ｎ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０２７５】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）２４．００重量％以上２６．００重量％以下であるが、好ましくは２５．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０２７６】
高濃度の窒素を伴って、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧４２を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧４７を達成する。これは、広範囲の処理環境において、合金が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０２７７】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０２７８】
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０２７９】
第９の実施形態に従う３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３との機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．７９倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３２６１５との機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３２６１５の規定の降伏強さよりも１．９５倍高いかもしれないことを示唆する。
【０２８０】
第９の実施形態に従う３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３２６１５の機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３２６１５の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。そのため、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３およびＵＮＳ  Ｓ３２６１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。
【０２８１】
これは、鍛鋼の３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３２６１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０２８２】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０２８３】
・タングステン（Ｗ）
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）２４．００重量％以上２６．００重量％以下であるが、好ましくは２５．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０２８４】
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧４４であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧４９である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０２８５】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３２６Ｈ３５Ｍ４Ｎ型または３２６３５Ｍ４Ｎ型である。
【０２８６】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３２６Ｈ３５Ｍ４Ｎまたは３２６３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎ型と対比するように３２６Ｈ３５Ｍ４ＮＴｉまたは３２６３５Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３２６Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂ型または３２６３５Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３２６Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３２６３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０２８７】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０２８８】
鍛鋼および鋳鋼の３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０２８９】
さらに、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼と適宜称される、さらなる変形が提案され、これは本発明の第１０の実施形態である。３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、モリブデン含有量を除いて実質的に３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同じ化学組成を有する。従って、様々な化学組成を繰り返す代わりに、相違点のみ記載する。
【０２９０】
［３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎ］
上述のとおり、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎは、モリブデン含有量を除いて、第９の実施形態である３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と、全く同じ重量パーセントの炭素、マンガン、リン、硫黄、酸素、ケイ素、クロム、ニッケルおよび窒素の含有量を有する。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎでは、モリブデン含有量は３．００重量％から５．００重量％の範囲である。その一方、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％から７．００重量％の範囲である。言い換えると、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎは、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の高モリブデン型と見なしてもよい。
【０２９１】
当然のことながら３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎに関する文章は、モリブデン含有量を除いて、ここでも適用することが出来る。
【０２９２】
・モリブデン（Ｍｏ）
３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは６．００重量％以上７．００重量％以下であり、より好ましくは６．５０重量％以上である。言い換えると、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎのモリブデン含有量は最大で７．００重量％である。
【０２９３】
・ＰＲＥＮ
３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数は３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎと同じ式を用いて計算されるが、モリブデン含有量の違いのためにＰＲＥＮは４８．５以上であり、好ましくは５３．５以上である。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性も有することを確実にする。３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０２９４】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。結果として、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０２９５】
３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎの実施形態のように、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎの組成と同一であり、従って３０４ＬＭ４Ｎの組成と同一である。
【０２９６】
第１０の実施形態の３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同等の最小限の降伏強さと最小限の引張強さを有する。同様に、鍛鋼および鋳鋼３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎの強度特性も、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎの強度特性と同等である。従って、規定の強度値は繰り返さず、上述の３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎの文章に記載する。３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎと従来のオーステナイト系ステンレス鋼であるＵＮＳ  Ｓ３１７０３との鍛鋼機械的強度特性との比較、および３２６Ｌ５７Ｍ４ＮとＵＮＳ  Ｓ３１７５３／ＵＮＳ  Ｓ３２６１５との鍛鋼の機械的強度特性との比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎに似ているより強い降伏強さおよび引張強さの大きさを示す。同様に、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎの引張特性の比較は、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎのように、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張特性より優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の引張特性と似ていることを実証する。
【０２９７】
これは、鍛鋼の３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３２６１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼より高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０２９８】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎでのそれらの元素の化学組成および３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０２９９】
・タングステン（Ｗ）
３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎのタングステン含有量と同様であり、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎに関して上述した同じ式を用いて計算された３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数、ＰＲＥＮＷは５０．５以上であり、好ましくは５５．５以上であるが、これはモリブデン含有量の違いに起因する。３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのタングステンの利用および効果に関する文章が、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎについても適用可能であることは明らかである。
【０３００】
さらに、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎは高濃度の炭素を有してもよく、３２６Ｈ５７Ｍ４Ｎおよび３２６５７Ｍ４Ｎと呼ばれ、上述の３２６Ｈ３５Ｍ４Ｎおよび３２６３５Ｍ４Ｎにそれぞれ相当し、上述の炭素の重量％の範囲は３２６Ｈ５７Ｍ４Ｎよび３２６５７Ｍ４Ｎについても適用することが出来る。
【０３０１】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３２６Ｈ５７Ｍ４Ｎまたは３２６５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎと対比するように３２６Ｈ５７Ｍ４ＮＴｉまたは３２６５７Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３２６Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂ型または３２６５７Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３２６Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３２６５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０３０２】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０３０３】
鍛鋼および鋳鋼の３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０３０４】
さらに、本明細書で３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎと適宜称されるさらなる変形が提案され、これは本発明の第１１の実施形態である。
【０３０５】
［３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎ］
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧４４、好ましくはＰＲＥＮ≧４９の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は選択的であり、次のような重量パーセント、最大ですなわち０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、２６．００重量％−２８．００重量％のクロム、２１．００重量％−２５．００重量％のニッケル、３．００重量％−５．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【０３０６】
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物を含んでもよい。
【０３０７】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧４４、好ましくはＰＲＥＮ≧４９を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【０３０８】
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第１１の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められている。
【０３０９】
・炭素（Ｃ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下である。炭素の含有量は、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【０３１０】
・マンガン（Ｍｎ）
第１１の実施形態の３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【０３１１】
低マンガン合金では、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。マンガン含有量は、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【０３１２】
高マンガン合金では、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎのマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【０３１３】
・リン（Ｐ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【０３１４】
・硫黄（Ｓ）
第１１の実施形態の３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【０３１５】
・酸素（Ｏ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第１１の実施形態において、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０３１６】
・ケイ素（Ｓｉ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０３１７】
・クロム（Ｃｒ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、２６．００重量％以上２８．００重量％以下である。好ましくは、合金は２７．００重量％以上のクロム含む。
【０３１８】
・ニッケル（Ｎｉ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、２１．００重量％以上２５．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は２４．００重量％以下であり、より好ましくは２３．００重量％以下である。
【０３１９】
・モリブデン（Ｍｏ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上である。
【０３２０】
・窒素（Ｎ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０３２１】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は次の組成：
（ｉ）２６．００重量％以上２８．００重量％以下であるが、好ましくは２７．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０３２２】
高濃度の窒素を伴って、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧４４を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧４９を達成する。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０３２３】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０３２４】
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０３２５】
第１１の実施形態に従う３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３との機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．７９倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３５１１５との機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３５１１５の規定の降伏強さよりも１．５６倍高いかもしれないことを示唆する。
【０３２６】
第１１の実施形態に従う３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３５１１５の機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３５１１５の規定の降伏強さよりも１．２８倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。そのため、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３およびＵＮＳ  Ｓ３５１１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。
【０３２７】
これは、鍛鋼の３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３５１１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０３２８】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０３２９】
・タングステン（Ｗ）
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）２６．００重量％以上２８．００重量％以下であるが、好ましくは２７．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０３３０】
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧４６であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧５１である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０３３１】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３５１Ｈ３５Ｍ４Ｎ型または３５１３５Ｍ４Ｎ型である。
【０３３２】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３５１Ｈ３５Ｍ４Ｎまたは３５１３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎと対比するように３５１Ｈ３５Ｍ４ＮＴｉまたは３５１３５Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３５１Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂ型または３５１３５Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３５１Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３５１３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０３３３】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０３３４】
鍛鋼および鋳鋼の３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０３３５】
さらに、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼と適宜称される、さらなる変形が提案され、これは本発明の第１２の実施形態である。３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、モリブデン含有量を除いて実質的に３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同じ化学組成を有する。従って、様々な化学組成を繰り返す代わりに、相違点のみ記載する。
【０３３６】
［３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎ］
上述のとおり、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎは、モリブデン含有量を除いて、第１１の実施形態である３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と、全く同じ重量パーセントの炭素、マンガン、リン、硫黄、酸素、ケイ素、クロム、ニッケルおよび窒素の含有量を有する。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎでは、モリブデン含有量は３．００重量％から５．００重量％の範囲である。その一方、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％から７．００重量％の範囲である。言い換えると、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎは、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の高モリブデン型と見なしてもよい。
【０３３７】
当然のことながら３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎに関する文章は、モリブデン含有量を除いて、ここでも適用することが出来る。
【０３３８】
・モリブデン（Ｍｏ）
３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは５．５０重量％以上６．５０重量％以下であり、より好ましくは６．００重量％以上である。言い換えると、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎのモリブデン含有量は最大で７．００重量％である。
【０３３９】
・ＰＲＥＮ
３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数は３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎと同じ式を用いて計算されるが、モリブデン含有量の違いのためにＰＲＥＮは５０．５以上であり、好ましくは５５．５以上である。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性も有することを確実にする。３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０３４０】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。結果として、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０３４１】
３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎの実施形態のように、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎの組成と同一であり、従って３０４ＬＭ４Ｎの組成と同一である。
【０３４２】
第１２の実施形態の３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同等の最小限の降伏強さと最小限の引張強さを有する。同様に、鍛鋼および鋳鋼３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎの強度特性も、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎの強度特性と同等である。従って、規定の強度値は繰り返さず、上述の３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎの文章に記載する。３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎと従来のオーステナイト系ステンレス鋼であるＵＮＳ  Ｓ３１７０３との鍛鋼機械的強度特性との比較、および３５１Ｌ５７Ｍ４ＮとＵＮＳ  Ｓ３１７５３／ＵＮＳ  Ｓ３５１１５との鍛鋼の機械的強度特性との比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎに似ているより強い降伏強さおよび引張強さの大きさを示す。同様に、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎの引張特性の比較は、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎのように、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張特性より優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の引張特性と似ていることを実証する。
【０３４３】
これは、鍛鋼の３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３５１１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼より高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０３４４】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎでのそれらの元素の化学組成および３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０３４５】
・タングステン（Ｗ）
３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎのタングステン含有量と同様であり、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎに関して上述した同じ式を用いて計算された３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数、ＰＲＥＮＷは５２．５以上であり、好ましくは５７．５以上であるが、これはモリブデン含有量の違いに起因する。３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのタングステンの利用および効果に関する文章が、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎについても適用可能であることは明らかである。
【０３４６】
さらに、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎは高濃度の炭素を有してもよく、３５１Ｈ５７Ｍ４Ｎおよび３５１５７Ｍ４Ｎと呼ばれ、上述の３５１Ｈ３５Ｍ４Ｎおよび３５１３５Ｍ４Ｎにそれぞれ相当し、上述の炭素の重量％の範囲は３５１Ｈ５７Ｍ４Ｎよび３５１５７Ｍ４Ｎについても適用することが出来る。
【０３４７】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３５１Ｈ５７Ｍ４Ｎまたは３５１５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎと対比するように３５１Ｈ５７Ｍ４ＮＴｉまたは３５１５７Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３５１Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂ型または３５１５７Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３５１Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３５１５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０３４８】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０３４９】
鍛鋼および鋳鋼の３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０３５０】
さらに、本明細書で３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎと適宜称されるさらなる変形が提案され、これは本発明の第１３の実施形態である。
【０３５１】
［３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎ］
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、高レベルの窒素を含み、またＰＲＥＮ≧４６、好ましくはＰＲＥＮ≧５１の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮによって表される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
に従って計算される。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は選択的であり、次のような重量パーセント、すなわち最大で０．０３０重量％の炭素、最大で２．００重量％のマンガン、最大で０．０３０重量％のリン、最大で０．０１０重量％の硫黄、最大で０．７５重量％のケイ素、２８．００重量％−３０．００重量％のクロム、２３．００重量％−２７．００重量％のニッケル、３．００重量％−５．００重量％のモリブデン、および０．４０重量％−０．７０重量％の窒素、の化学元素の合金によって特徴付けられる。
【０３５２】
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部として主にＦｅを含み、またごく少量の他の元素、例えば最大で０．０１０重量％のホウ素、最大で０．１０重量％のセリウム、最大で０．０５０重量％のアルミニウム、最大で０．０１重量％のカルシウム、および／または最大で０．０１重量％のマグネシウム、ならびに残部に通常存在する他の不純物を含んでもよい。
【０３５３】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内のオーステナイトの微細組織を主に保証するように、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として合金がオーステナイト系であることを確実にする。結果として、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学分析が、ＰＲＥＮ≧４６、好ましくはＰＲＥＮ≧５１を保証するように調整される事実を考慮すると、これはこの材料が、広範囲の処理環境において全面腐食および局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する良好な耐食性も有することを保証する。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。
【０３５４】
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最適な化学組成範囲は、第１３の実施形態に基づいて以下の化学元素を以下のとおりの重量パーセントで含むように注意深く選択されることが決められている。
【０３５５】
・炭素（Ｃ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の炭素含有量は、最大で０．０３０重量％以下である。炭素の含有量は、好ましくは０．０２０重量％以上０．０３０重量％以下であり、より好ましくは０．０２５重量％以下である。
【０３５６】
・マンガン（Ｍｎ）
第１３の実施形態の３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は２つのバリエーション、すなわち低マンガンと高マンガンの形式があってもよい。
【０３５７】
低マンガン合金では、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のマンガン含有量は、２．０重量％以下である。マンガン含有量は、好ましくは１．０重量％以上２．０重量％以下であり、より好ましくは１．２０重量％以上１．５０重量％以下である。このような組成では、Ｎに対するＭｎの最適な比率である５．０以下を達成し、好ましくは１．４２以上５．０以下である。より好ましくは、この比率は１．４２以上３．７５以下である。
【０３５８】
高マンガン合金では、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎのマンガン含有量は、４．０重量％以下である。好ましくは、マンガン含有量は２．０重量％以上４．０重量％以下であり、より好ましくは上限が３．０重量％以下である。さらにより好ましくは、上限は２．５０重量％以下である。このような選択範囲では、Ｎに対するＭｎの比率は１０．０以下を達成し、好ましくは２．８５以上１０．０以下である。より好ましくは、高マンガン合金でのＮに対するＭｎの比率は２．８５以上７．５０以下であり、さらにより好ましくは２．８５以上６．２５以下である。
【０３５９】
・リン（Ｐ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のリン含有量は０．０３０重量％以下に制御されている。好ましくは、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎ合金は０．０２５重量％以下のリンを含み、より好ましくは０．０２０重量％以下のリンを含む。さらに好ましくは、合金は０．０１５重量％以下のリンを含み、さらにより好ましくは０．０１０重量％以下のリンを含む。
【０３６０】
・硫黄（Ｓ）
第１３の実施形態の３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の硫黄含有量は０．０１０重量％以下である。好ましくは、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．００５重量％以下の硫黄を含み、より好ましくは０．００３重量％以下の硫黄、さらに好ましくは０．００１重量％以下の硫黄を含む。
【０３６１】
・酸素（Ｏ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の酸素含有量は可能な限り低く制御され、第１３の実施形態において、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０７０重量％以下の酸素を含む。好ましくは、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．０５０重量％以下の酸素、より好ましくは０．０３０重量％以下の酸素を含む。さらに好ましくは、合金は０．０１０重量％以下の酸素を含み、さらにより好ましくは０．００５重量％以下の酸素を含む。
【０３６２】
・ケイ素（Ｓｉ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のケイ素含有量は、０．７５重量％以下である。好ましくは、合金は０．２５重量％以上０．７５重量％以下のケイ素を含む。より好ましくは、ケイ素含有量の範囲は０．４０重量％以上０．６０重量％以下である。しかし、向上した耐酸化性が要求されるより高い温度の用途のためには、ケイ素含有量は０．７５重量％以上２．００重量％以下であってもよい。
【０３６３】
・クロム（Ｃｒ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のクロム含有量は、２８．００重量％以上３０．００重量％以下である。好ましくは、合金は２９．００重量％以上のクロム含む。
【０３６４】
・ニッケル（Ｎｉ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のニッケル含有量は、２３．００重量％以上２７．００重量％以下である。好ましくは、合金のＮｉの上限は２６．００重量％以下であり、より好ましくは２５．００重量％以下である。
【０３６５】
・モリブデン（Ｍｏ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上である。
【０３６６】
・窒素（Ｎ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の窒素含有量は、０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下である。より好ましくは、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎは０．４０重量％以上０．６０重量％以下の窒素を有し、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素を有する。
【０３６７】
・ＰＲＥＮ
耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は：
（ｉ）２８．００重量％以上３０．００重量％以下であるが、好ましくは２９．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．００重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０３６８】
高濃度の窒素を伴って、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はＰＲＥＮ≧４６を達成し、好ましくはＰＲＥＮ≧５１を達成する。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性を有することを確実にする。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性を有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０３６９】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０３７０】
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３０４ＬＭ４Ｎのそれらの元素の組成と同一である。言い換えると、３０４ＬＭ４Ｎのこれらの元素に関する文章は、ここでも適用することができる。
【０３７１】
第１３の実施形態に従う３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では５５ｋｓｉまたは３８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鍛鋼では６２ｋｓｉまたは４３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。鋳鋼は、４１ｋｓｉまたは２８０ＭＰａの最小限の降伏強さを有する。より好ましくは、鋳鋼では４８ｋｓｉまたは３３０ＭＰａの最小限の降伏強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも２．１倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３との機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．７９倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３５３１５との機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の降伏強さが、ＵＮＳ  Ｓ３５３１５の規定の降伏強さよりも１．５９倍高いかもしれないことを示唆する。
【０３７２】
第１３の実施形態に従う３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は、鍛鋼では１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａ最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鍛鋼で１０９ｋｓｉまたは７５０ＭＰａ最小限の引張強さを達成してもよい。鋳鋼は９５ｋｓｉまたは６５０ＭＰａの最小限の引張強さを有する。より好ましくは、鋳鋼で１０２ｋｓｉまたは７００ＭＰａの最小限の引張強さが達成されてもよい。好ましい強度値に基づくと、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３の規定の降伏強さよりも１．４５倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３の規定の降伏強さよりも１．３６倍高いかもしれないことを示唆する。同様に、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と、ＵＮＳ  Ｓ３５３１５の機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さが、ＵＮＳ  Ｓ３５３１５の規定の降伏強さよりも１．１５倍高いかもしれないことを示唆する。実際に、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性を、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の鍛鋼の機械的強度特性と比較すると、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の引張強さは、Ｓ３１８０３の規定の引張強さより約１．２倍高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。そのため、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の機械的強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３およびＵＮＳ  Ｓ３５３１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しく向上しており、引張強さ特性は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張強さよりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の引張強さに似ている。
【０３７３】
これは、鍛鋼の３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３５３１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼よりも高くてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０３７４】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。請求項１に従う３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０３７５】
・タングステン（Ｗ）
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上である。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含む変形では、耐孔食指数は式：
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
を用いて計算される。この３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は次の組成：
（ｉ）２８．００重量％以上３０．００重量％以下であるが、好ましくは２９．００重量％以上のクロム含有量；
（ｉｉ）３．００重量％以上５．００重量％以下であるが、好ましくは４．０重量％以上のモリブデン含有量；
（ｉｉｉ）０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％以上０．７０重量％以下であり、より好ましくは０．４０重量％以上０．６０重量％以下であり、さらにより好ましくは０．４５重量％以上０．５５重量％以下の窒素含有量；および
（ｉｖ）２．００重量％以下であるが、好ましくは０．５０重量％以上１．００重量％以下であり、より好ましくは０．７５重量％以上のタングステン含有量；
を有するように明示的に成分調整されている。
【０３７６】
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステンを含有する変形は、高い規定の濃度の窒素を有しかつＰＲＥＮＷ≧４８であるが、好ましくはＰＲＥＮＷ≧５３である。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。タングステンは個々に、または銅、バナジウム、チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタル、これらの元素の全ての様々な組み合わせ併せて添加されてもよく、合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。タングステンは極めて高価であり、そのため合金の経済面を最適化し、同時に合金の延性、靱性および耐食性能を最適化するように意図的に制限される。
【０３７７】
・炭素（Ｃ）
ある用途に対しては、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が望ましく、高濃度の炭素を含んで作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎの炭素濃度は、０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であってもよいが、好ましくは０．０５０重量％以下であってもよく、または０．０３０重量％より高く０．０８重量％以下であってもよいが、好ましくは０．０４０重量％未満であってもよい。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼のこれらの規定の変形は、それぞれが３５３Ｈ３５Ｍ４Ｎ型または３５３３５Ｍ４Ｎ型である。
【０３７８】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３５３Ｈ３５Ｍ４Ｎまたは３５３３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎと対比するように３５３Ｈ３５Ｍ４ＮＴｉまたは３５３３５Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３５３Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂ型または３５３３５Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３５３Ｈ３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３５３３５Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０３７９】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０３８０】
鍛鋼および鋳鋼の３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０３８１】
さらに、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎ高強度オーステナイト系ステンレス鋼と適宜称される、さらなる変形が提案され、これは本発明の第１４の実施形態である。３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、モリブデン含有量を除いて実質的に３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同じ化学組成を有する。従って、様々な化学組成を繰り返す代わりに、相違点のみ記載する。
【０３８２】
［３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎ］
上述のとおり、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎは、モリブデン含有量を除いて、第１３の実施形態である３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と、全く同じ重量パーセントの炭素、マンガン、リン、硫黄、酸素、ケイ素、クロム、ニッケルおよび窒素の含有量を有する。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎでは、モリブデン含有量は３．００重量％から５．００重量％の範囲である。その一方、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％から７．００重量％の範囲である。言い換えると、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎは、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼の高モリブデン型と見なしてもよい。
【０３８３】
当然のことながら３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎに関する文章は、モリブデン含有量を除いて、ここでも適用することが出来る。
【０３８４】
・モリブデン（Ｍｏ）
３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のモリブデン含有量は、５．００重量％以上７．００重量％以下であるが、好ましくは５．５０重量％以上６．５０重量％以下であり、より好ましくは６．００重量％以上である。言い換えると、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎのモリブデン含有量は最大で７．００重量％である。
【０３８５】
・ＰＲＥＮ
３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数は３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎと同じ式を用いて計算されるが、モリブデン含有量の違いのためにＰＲＥＮは５２．５以上であり、好ましくは５７．５以上である。これは、広範囲の処理環境において、この材料が全面腐食と局部腐食（孔食および隙間腐食）に対する優れた耐食性も有することを確実にする。３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３およびＵＮＳ  Ｓ３１７５３のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べると、塩化物を含む環境における応力腐食割れに対する向上した耐食性も有する。これらの式は、孔食または隙間腐食による不動態の破壊への、微細組織因子の影響を無視していることを強調しておく。
【０３８６】
その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、主として母材にオーステナイト系の微細組織を得るために、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階において、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化される。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織は、オーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。結果として、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、室温において高い強度と延性との特異な組み合わせを示し、一方同時に室温と極低温において優れた靱性を保証する。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ提供されることができる。
【０３８７】
３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎのように、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼はまた、残部としてＦｅを主に有し、またホウ素、セリウム、アルミニウム、カルシウムおよび／またはマグネシウムのようなごく少量の重量パーセントの他の元素を含んでもよく、これらの元素の組成は３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎの組成と同一であり、従って３０４ＬＭ４Ｎの組成と同一である。
【０３８８】
第１４の実施形態の３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎステンレス鋼と同等の最小限の降伏強さと最小限の引張強さを有する。同様に、鍛鋼および鋳鋼３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎの強度特性も、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎの強度特性と同等である。従って、規定の強度値は繰り返さず、上述の３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎの文章に記載する。３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎと従来のオーステナイト系ステンレス鋼であるＵＮＳ  Ｓ３１７０３との鍛鋼機械的強度特性との比較、および３５３Ｌ５７Ｍ４ＮとＵＮＳ  Ｓ３１７５３／ＵＮＳ  Ｓ３５３１５との鍛鋼の機械的強度特性との比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎに似ているより強い降伏強さおよび引張強さの大きさを示す。同様に、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎの引張特性の比較は、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎのように、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の規定の引張特性より優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の引張特性と似ていることを実証する。
【０３８９】
これは、鍛鋼の３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を用いる用途を、低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼を仕様とする時に、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、Ｓ３１７５３およびＳ３５３１５のような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことを意味する。実際に、鍛鋼の３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の最小限の許容設計応力は２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼より高く、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０３９０】
ある用途について、銅、タングステンおよびバナジウムのような他の合金元素を特定の濃度を含んで作られるように、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形が意図的に成分調整されている。３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の変形の最適な化学組成範囲は選択的であり、銅およびバナジウムの組成は３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎでのそれらの元素の化学組成および３０４ＬＭ４Ｎでのそれらの元素の化学組成と同様であることが決まっている。言い換えれば、３０４ＬＭ４Ｎについてのこれらの元素に関する文章は、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎについてのこれらの元素にも適用することができる。
【０３９１】
・タングステン（Ｗ）
３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼のタングステン含有量は３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎのタングステン含有量と同様であり、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎに関して上述した同じ式を用いて計算された３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎの耐孔食指数、ＰＲＥＮＷは５４．５以上であり、好ましくは５９．５以上であるが、これはモリブデン含有量の違いに起因する。３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎについてのタングステンの利用および効果に関する文章が、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎについても適用可能であることは明らかである。
【０３９２】
さらに、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎは高濃度の炭素を有してもよく、３５３Ｈ５７Ｍ４Ｎおよび３５３５７Ｍ４Ｎと呼ばれ、上述の３５３Ｈ３５Ｍ４Ｎおよび３５３３５Ｍ４Ｎにそれぞれ相当し、上述の炭素の重量％の範囲は３５３Ｈ５７Ｍ４Ｎよび３５３５７Ｍ４Ｎについても適用することが出来る。
【０３９３】
・チタン（Ｔ）／ニオブ（Ｎｂ）／ニオブ（Ｎｂ）プラスタンタル（Ｔａ）
さらに、ある用途に対して、３５３Ｈ５７Ｍ４Ｎまたは３５３５７Ｍ４Ｎステンレス鋼の他の安定化された変形が望ましく、高濃度の炭素を含むように作られるように明示的に成分調整されている。具体的には、炭素の量は０．０４０重量％以上０．１０重量％未満であるが、好ましくは０．０５０重量％以下であり、または０．０３０重量％より高く上０．０８重量％以下であるが、好ましくは０．０４０重量％未満である。
（ｉ）これらは、チタンが安定化された型を含み、一般的な３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎと対比するように３５３Ｈ５７Ｍ４ＮＴｉまたは３５３５７Ｍ４ＮＴｉと呼ばれる。チタンが安定化された合金の派生物を有するように、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉ）また、ニオブが安定化された３５３Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂ型または３５３５７Ｍ４ＮＮｂ型があり、ニオブが安定化された合金の派生物を有するように、ニオブ含有量が次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
に従って、それぞれ制御されている。
（ｉｉｉ）さらに、ニオブプラスタンタルが安定化された、３５３Ｈ５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型または３５３５７Ｍ４ＮＮｂＴａ型を含むように合金の他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。
【０３９４】
チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
【０３９５】
鍛鋼および鋳鋼の３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎステンレス鋼は他の変形と同様に、一般的に前述の実施形態と同じ方法で与えられる。
【０３９６】
上述した実施形態は、限定的に解釈されるべきではなく、本明細書に記載された実施形態に加えて、他の実施形態が策定されてもよい。例えば、前述の実施形態または合金組成の異なる型の全ての一連のオーステナイト系ステンレス鋼、およびそれらの変形は、特定の用途に対して化学組成を調整して作られてもよい。このような１つの例は、ニッケルの含有量を、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６により提案された式に従って比例する量低下させるための、２．００重量％より多く４．００重量％以下のより高いマンガン含有量の使用である。ニッケルは極めて効果であるので、これは合金の全体的な費用を削減するであろう。従って、ニッケル含有量は、合金の経済性を最適化するように意図的に制限される。
【０３９７】
上述の実施形態はまた、本明細書で既に規定された１つへの他の基準を満足するように制御されてもよい。例えば、窒素に対するマンガンの比率に加えて、実施形態はまた炭素と窒素の和に対するマンガンの特定の比率を有するように制御されてもよい。
【０３９８】
低マンガン域の合金の“ＬＭ４Ｎ”型について、これはＣ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率である、４．７６以下、好ましくは１．３７以上４．７６以下の比率を得る。より好ましくは、Ｃ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率は１．３７以上３．５７以下である。高マンガン域の合金の“ＬＭ４Ｎ”型について、これはＣ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率である、９．５２以下、好ましくは２．７４以上９．５２以下の比率を得る。より好ましくは、高マンガン合金のこれらの“ＬＭ４Ｎ”型について、Ｃ＋Ｎに対するＭｎの比率は２．７４以上７．１４以下であり、さらにより好ましくはＣ＋Ｎに対するＭｎの比率は２．７４以上５．９５以下である。現在の実施形態は、３０４ＬＭ４Ｎ、３１６ＬＭ４Ｎ、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎおよび３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３５３Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎ型の合金、ならびに最大で０．０３０重量％以下の炭素を含んでもよいそれらの変形を含む。
【０３９９】
低マンガン域の合金の“ＨＭ４Ｎ”型について、これはＣ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率である、４．５５以下、好ましくは１．２５以上４．５５以下の比率を得る。より好ましくは、Ｃ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率は１．２５以上３．４１以下である。高マンガン域の合金の“ＨＭ４Ｎ”型について、これはＣ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率である、９．１０以下、好ましくは２．５０以上９．１０以下の比率を得る。より好ましくは、高マンガン合金のこれらの“ＨＭ４Ｎ”型について、Ｃ＋Ｎに対するＭｎの比率は２．５０以上６．８２以下であり、さらにより好ましくはＣ＋Ｎに対するＭｎの比率は２．５０以上５．６８以下である。現在の実施形態は、３０４ＨＭ４Ｎ、３１６ＨＭ４Ｎ、３１７Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３１７Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３１２Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３１２Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３２０Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３２０Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３２６Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３２６Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３５１Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３５１Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３５３Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３５３Ｈ５７Ｍ４Ｎ型の合金、ならびに０．０４０重量％から最大で０．１０重量％までの炭素を含んでもよいそれらの変形を含む。
【０４００】
低マンガン域の合金の“Ｍ４Ｎ”型について、これはＣ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率である、４．６４以下、好ましくは１．２８以上４．６４以下の比率を得る。より好ましくは、Ｃ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率は１．２８以上３．４８以下である。高マンガン域の合金の“Ｍ４Ｎ”型について、これはＣ＋Ｎに対するＭｎの最適な比率である、９．２８以下、好ましくは２．５６以上９．２８以下の比率を得る。より好ましくは、高マンガン合金のこれらの“Ｍ４Ｎ”型について、Ｃ＋Ｎに対するＭｎの比率は２．５６以上６．９６以下であり、さらにより好ましくはＣ＋Ｎに対するＭｎの比率は２．５６以上５．８０以下である。現在の実施形態は、３０４Ｍ４Ｎ、３１６Ｍ４Ｎ、３１７５７Ｍ４Ｎ、３１７３５Ｍ４Ｎ、３１２３５Ｍ４Ｎ、３１２５７Ｍ４Ｎ、３２０３５Ｍ４Ｎ、３２０５７Ｍ４Ｎ、３２６３５Ｍ４Ｎ、３２６５７Ｍ４Ｎ、３５１３５Ｍ４Ｎ、３５１５７Ｍ４Ｎ、３５３３５Ｍ４Ｎおよび３５３５７Ｍ４Ｎ型の合金、ならびに０．０３０重量％を上回り０．０８０重量％以下の炭素を含んでもよいそれらの変形を含む。
【０４０１】
“ＬＭ４Ｎ”、“ＨＭ４Ｎ”および“Ｍ４Ｎ”型の合金を含む、Ｎ’ＧＥＮＩＵＳＴＭ高強度オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の系は、本明細書に記載される他の変形同様に、完全系に対する様々な範囲の製品および製品パッケージとして規定され利用されてもよい。
【０４０２】
特定の合金組成型およびそれらの変形についての、１つの元素（例えば、クロム、ニッケル、モリブデン、炭素および窒素など）に対して規定された化学組成範囲は、他の合金組成型およびそれらの変形において適用してもよいことは明らかである。
【０４０３】
・製品、業界、業種および用途
提案されたＮ’ＧＥＮＩＵＳＴＭ高強度オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の系は、国際標準および国際規格に定められてもよく、その優れた溶接性および全面腐食と局部腐食に対する優れた耐食性に加えて、その高い機械的強度、室温と極低温における優れた延性および靱性の点から、海上用途および陸上用途の両方で利用される様々な製品に利用されてもよい。
【０４０４】
・製品
製品は、インゴット、連続鋳鋼スラブ、圧延されたスケルプ、ブルーム、ビレット、バー、フラットバー、形鋼、ロッド、ワイヤー、溶接ワイヤー、溶接材料、プレート、シート、帯板および渦状の帯板、鍛鋼品、静的鋳鋼、ダイカスト鋳鋼、遠心鋳鋼法、粉末冶金製品、高温静水圧プレス、シームレスラインパイプ、シームレスパイプおよびチューブ、ドリルパイプ、産油国の管状商品、ケーシング、コンデンサーおよび熱交換管、溶接ラインパイプ、溶接パイプおよびチューブ、管状の製品、誘導継手、突き合わせ溶接された管継ぎ手、シームレス管継ぎ手、締め金具、ボルト、ねじおよび植え込みボルト、冷間引き抜きおよび冷間抽伸されたバー、ロッドおよびワイヤー、冷間引き抜きおよび冷間抽伸されたパイプおよびチューブ、フランジ、小型のフランジ、クランプで固定されたコネクター、鍛鋼管継ぎ手、ポンプ、弁、分離器、容器および補助的製品のような一次産品および二次製品を含むが、これに限定されるものではない。上述の一次産品および二次製品は、冶金的クラッド製品（例えば、熱機械的接着、熱間圧延された接着、爆発的な接着（explosively bonded）等）、溶接肉盛りされたクラッド製品、機械的ライニングされた製品または油圧でライニングされた製品またはＣＲＡでライニングされた製品にも関連する。
【０４０５】
上述の数多くの合金組成の選択肢からわかるように、提案されたＮ’ＧＥＮＩＵＳＴＭ高強度オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼は、広範囲な用途で様々な業界および業種で規定され、使用されてもよい。大幅な減量化および製作時間の短縮はこれらの合金を利用したときに達成されてもよく、これは全体の建設費における大幅なコスト節約をもたらすかもしれない。
【０４０６】
・業界、業種および用途
・上流および下流の石油およびガス産業（陸上、ならびに浅海、深海および超深海技術を含む海上）
最終製品の用途は次のものを含んでもよいが、これに限定されるものではない。すなわち、フィールド間のパイプラインおよびフローライン、インフィールドのパイプラインおよびフローライン、バックルアレスター、多相流体（例えば石油、ガスならびにクロム、ＣＯ２およびＨ２Ｓを含む濃縮物、他の成分）のための高圧高温（ＨＰＨＴ）パイプライン、海水圧入および地層水圧入パイプライン、をふくむ陸上および海上のパイプライン、海中の生産システム設備、分岐管、ジャンパー、連結、スプール、ピギングループ、管状、ＯＣＴＧおよび鋳鋼、スチールカテナリライザー、ライザーパイプ、構造上飛沫帯のライザーパイプ、川および河川の横断、弁、ポンプ、分離器、容器、濾過システム、鍛鋼品、締め具および全ての関連する補助的製品、設備。
【０４０７】
パイプパッケージシステム：例えば、全ての種類の陸上および海上用途に使用することができる、プロセスシステムおよびユーティリティシステム、ならびに海水冷却システム、および消火システム。海上用途は、固定式プラットフォーム、浮体式プラットフォーム、プロセスプラットフォームのようなＳＰＡおよび船体、ユーティリティプラットフォーム、ウェルヘッドプラットフォーム、ライザープラットフォーム、コンプレッションプラットフォーム、ＦＰＳＯ、ＦＳＯ、ＳＰＡおよび船体のインフラ、二次加工品、二次加工されたモジュールならびに全ての関連する補助的製品および設備を含むが、これに限定されるものではない。
【０４０８】
管類パッケージシステム：例えば、アンビリカル、コンデンサー、熱交換、脱塩、脱硫酸、ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４０９】
・ＬＮＧ産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、海上の浮体式液化天然ガス（ＦＬＮＧ）容器、ＦＳＲＵまたは陸上の液化天然ガス（ＬＮＧ）プラント、船および容器、端末装置、極低温での液化天然ガス（ＬＮＧ）の貯蔵および輸送に用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１０】
・化学プロセス、石油化学、ＧＴＬおよび精製産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわちパイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備であり、減圧塔、大気塔、水素化処理装置で典型的に見られる化学物質を含む酸、アルカリおよび他の腐食性流体はもちろんのこと、化学プロセス、石油化学、ＧＴＬおよび精製産業からの腐食性流体の加工および輸送に用いられる陸上のケミカルタンカーを含む。
【０４１１】
・環境保全産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、化学プロセスおよび精製産業、例えば蒸気回収システム、ＣＯ２封入、および排煙脱硫のような汚染規制からの廃棄物、湿性有毒ガスに用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１２】
・鉄および鉄鋼産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、鉄および鉄鋼の製造および加工に用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１３】
・採鉱および鉱物産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、採鉱および浸食性−腐食性スラリーの輸送、坑内排水に用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１４】
・電力産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、発電ならびに化石燃料、ガス燃料、原子燃料、地熱、水力発電および他の発電形態に伴う発電に伴う腐食性媒体の輸送に用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１５】
・パルプおよび紙産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、パルプおよび紙産業、ならびにパルプ漂白プラントにおける浸食性流体の輸送に用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１６】
・淡水化産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、淡水化産業ならびに淡水化プラントで用いられる海水および塩水で用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１７】
・海事、海軍および防衛産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、海事および海軍および防衛産業ならびに浸食性媒体の輸送、ケミカルタンカーのためのユーティリティパイプシステム、造船および潜水艦に用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１８】
・水および廃水産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、井戸、公共分配ネットワーク、下水道ネットワークおよび用水系統で用いられるケーシングパイプを含む水および廃水産業で用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４１９】
・建築、工学および建設産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、建築、土木工学および機械工学ならびに建設業において、構造的一体性および装飾用途で利用される、パイプおよび集合パイプ、インフラ、二次加工品、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４２０】
・食物および醸造産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、食物および飲料産業や関連する消費者製品において使用される、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４２１】
・薬剤、生化学、保険および医療産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、薬剤、生化学、保険および医療産業や消費者製品において用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４２２】
・自動車産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、地上および地下の大量輸送システムや陸上用途の車両の製造を含む自動車産業で用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具、部品ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４２３】
・専門調査および開発産業
最終製品用途は次のものを含んでもよいが、限定するものではない。すなわち、専門調査および開発産業で用いられる、パイプラインおよびパイプパッケージシステム、インフラ、二次加工品、二次加工されたモジュール、弁、容器、ポンプ、濾過システム、鍛鋼品、締め具、部品ならびに全ての関連する補助的製品および設備。
【０４２４】
この発明はオーステナイト系ステンレス鋼に関し、指定された合金の類型のそれぞれに対して高濃度の窒素および最小限の規定の耐孔食指数を含む。ＰＲＥＮで示される耐孔食指数は、式：
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋（３．３×％Ｍｏ）＋（１６×％Ｎ）；および／または
ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋［３．３×％（Ｍｏ＋Ｗ）］＋（１６×％Ｎ）
に従って計算され、上述のように指定された合金の類型のそれぞれに適用することが出来る。
【０４２５】
異なる実施形態またはオーステナイト系ステンレス鋼および／またはスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の異なる類型について、低炭素域の合金は３０４ＬＭ４Ｎ３１６ＬＭ４Ｎ、３１７Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３１７Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３１２Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３１２Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３２０Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３２０Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３２６Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３２６Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎ、３５１Ｌ５７Ｍ４Ｎ、３５１Ｌ３５Ｍ４Ｎおよび３５３Ｌ５７Ｍ４Ｎとして呼ばれ、数ある他の変形の中でもこれらが開示されている。記載した実施形態において、オーステナイト系ステンレス鋼および／またはスーパーオーステナイト系ステンレス鋼は、１６．００重量％から３０．００重量％のクロム；８．００重量％から２７．００重量％のニッケル；７．００重量％以下のモリブデン；０．７０重量％以下であるが、好ましくは０．４０重量％から０．７０重量％の窒素を含む。低炭素域の合金では、これらは０．０３０重量％以下の炭素を含む。低マンガン域合金では、これらは、窒素に対するマンガンの比率が５．０以下に制御された、好ましくは１．４２以上５．０以下に制御された、またはより好ましくは１．４２以上３．７５以下に制御された、２．００重量％以下のマンガンを含む。高マンガン域合金では、これらは、窒素に対するマンガンの比率が１０．０以下に制御された、好ましくは２．８５以上１０．０以下に制御された、またはより好ましくは２．８５以上７．５０以下に制御された、またはさらに好ましくは２．８５以上６．２５以下に制御された、またはよりさらに好ましくは２．８５以上５．０以下に制御された、またはよりさらになお一層好ましくは２．８５以上３．７５以下に制御された、４．０重量％以下のマンガンを含む。リンの濃度は０．０３０重量％以下であり、０．０１０重量％以下となるように出来る限り低く制御されている。硫黄の濃度は０．０１０重量％以下であり、０．００１重量％以下となるように出来る限り低く制御されている。合金中の酸素の濃度は０．０７０重量％以下であり、０．００５重量％以下となるように出来る限り低く決定的に制御されている。ケイ素含有量が０．７５重量％から２．００重量％であってもよい、向上した耐酸化性が要求される特定の高温用途を除けば、合金中のケイ素の濃度は０．７５重量％以下である。ある用途に対して、ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の他の変形は、低銅域合金で１．５０重量％以下の銅、高銅域合金で３．５０重量％以下の銅、２．００重量％以下のタングステンおよび０．５０重量％以下のバナジウム、のような特定の濃度の他の合金元素を含んで製造されるように意図的に成分調整されている。オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼は、残部として主にＦｅ（鉄）を含み、また０．０１重量％以下のホウ素、０．１０重量％以下のセリウム、０．０５０重量％以下のアルミニウムならびに０．０１０重量％以下のカルシウムおよびマグネシウムのようなごく少量の他の元素を含んでもよい。オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼は、良好な溶接性と全面腐食および局部腐食に対する良好な耐食性とに加えて、優れた延性と靱性との、高い機械的強度特性の特異な組み合わせを有するように成分調整されている。その後に水焼入れが続き、一般的に１１００°Ｃ〜１２５０°Ｃの温度範囲で行われる溶体化熱処理の後、母材内にオーステナイト系の微細組織を主として得るために、３０４ＬＭ４Ｎステンレス鋼の化学組成は溶融段階で、Ｓｃｈｏｅｆｅｒ６による、［Ｃｒ］当量を［Ｎｉ］当量で割った比率が、０．４０より大きく１．０５より小さい範囲、好ましくは０．４５より大きく０．９５より小さい範囲に確実になるように最適化されることを、ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の化学分析は特徴とする。溶接された溶接金属および溶接部の熱影響部と同様に、溶体化熱処理状態における母材の微細組織はオーステナイト生成元素とフェライト生成元素とのバランスを最適化することにより制御され、主として確実に合金がオーステナイト系となるようにする。そのため、合金は非磁性の状態で作られ、かつ供給されることができる。新規で革新的なステンレス鋼はおよびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の最小規定の機械強度特性は、ＵＮＳ  Ｓ３０４０３、ＵＮＳ  Ｓ３０４５３、ＵＮＳ  Ｓ３１６０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７０３、ＵＮＳ  Ｓ３１７５３、ＵＮＳ  Ｓ３１２５４、ＵＮＳ  Ｓ３２０５３、ＵＮＳ  Ｓ３２６１５、ＵＮＳ  Ｓ３５１１５およびＵＮＳ  Ｓ３５３１５のようなオーステナイト系ステンレス鋼を含むそれぞれの対応するものと比べて、著しく向上した。さらに、最小規定の引張強さ特性は、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼（ＵＮＳ  Ｓ３１８０３）の仕様よりも優れており、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼（ＵＮＳ  Ｓ３２７６０）に対しても同様である。これは、最小限の許容設計応力を著しく高くすることができるので、合金が低減した壁厚によりしばしば設計することができ、それにより、ステンレス鋼を仕様とした時に本明細書で上述したような従来のオーステナイト系ステンレス鋼と比べて著しい軽量化をもたらすことができることを、鍛鋼ステンレス鋼を使用する異なる用途についての系統構成要素が特徴とすることを意味する。実際に、鍛鋼のオーステナイト系ステンレス鋼の最小の許容設計応力は、２２Ｃｒ系二相ステンレス鋼の仕様よりも優れていてもよく、２５Ｃｒ系スーパー二相ステンレス鋼の規定の許容設計応力に似ている。
【０４２６】
ある用途に対して、オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の他の変形が、本明細書で規定したものより高濃度の炭素を含んで製造されるように明示的に成分調整されている。オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼の異なる類型についての高炭素域の合金は、３０４ＨＭ４Ｎ、３１６ＨＭ４Ｎ、３１７Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３１７Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３１２Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３１２Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３２０Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３２０Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３２６Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３２６Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３５１Ｈ３５Ｍ４Ｎ、３５１Ｈ５７Ｍ４Ｎ、３５３Ｈ３５Ｍ４Ｎ、および３５３Ｈ５７Ｍ４Ｎと呼ばれており、これら型の合金は、０．０４０重量％から０．１０重量％未満までの炭素を含む。一方、３０４Ｍ４Ｎ、３１６Ｍ４Ｎ、３１７３５Ｍ４Ｎ、３１７５７Ｍ４Ｎ、３１２３５Ｍ４Ｎ、３１２５７Ｍ４Ｎ、３２０３５Ｍ４Ｎ、３２０５７Ｍ４Ｎ、３２６３５Ｍ４Ｎ、３２６５７Ｍ４Ｎ、３５１３５Ｍ４Ｎ、３５１５７Ｍ４Ｎ、３５３３５Ｍ４Ｎ、および３５３５７Ｍ４Ｎ型の合金は、０．０３０重量％より高く０．０８０重量％以下の炭素を含む。
【０４２７】
さらに、ある用途に対して、オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼についての高炭素域の合金の他の変形が望ましく、これらは安定化型として製造されるように明示的に成分調整されている。オーステナイト系ステンレス鋼およびスーパーオーステナイト系ステンレス鋼のこれらの特定の変形は、チタンが安定化された、“ＨＭ４ＮＴｉ”または“Ｍ４ＮＴｉ”型の合金であり、チタン含有量は次の式：
Ｔｉ＝４×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ、または
Ｔｉ＝５×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で０．７０重量％Ｔｉ
にそれぞれが従うように制御され、チタンが安定化された合金の派生物を有する。同様に、ニオブが安定化された、“ＨＭ４ＮＮｂ”または“Ｍ４ＮＮｂ”型の合金があり、ニオブ含有量は次の式：
Ｎｂ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ、または
Ｎｂ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ
にそれぞれが従うように制御され、ニオブが安定化された合金の派生物を有する。加えて、ニオブプラスタンタルが安定化された、“ＨＭ４ＮＮｂＴａ”または“Ｍ４ＮＮｂＴａ”型の合金を含むように合金の、他の変形が作られてもよく、ニオブプラスタンタル含有量は次の式：
Ｎｂ＋Ｔａ＝８×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ、または
Ｎｂ＋Ｔａ＝１０×Ｃ（ｍｉｎ）、最大で１．０重量％Ｎｂ＋Ｔａ、最大で０．１０重量％Ｔａ
に従って制御されている。チタンが安定化された、ニオブが安定化された、およびニオブプラスタンタルが安定化された合金の変形は、最初の溶体化熱処理温度より低い温度で安定化熱処理を受けてもよい。チタンおよび／またはニオブおよび／またはニオブプラスタンタルは個々に、または銅、タングステンおよびバナジウムのこれらの元素の全ての様々な組み合わせと併せて添加されてもよく、高い炭素濃度が望ましいある用途に対して合金を最適化する。これらの合金元素は、個々に、またはこれらの元素の全ての様々な組み合わせで利用されてもよく、特定の用途に合わせてステンレス鋼を作り、かつ合金の全体的な耐食性能をさらに向上させる。
なお、本明細書の開示は、以下の態様を含むことを確認的に付言しておく。
・態様１：
１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；０．４０重量％から０．７０重量％の窒素（Ｎ）と、１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）とを含む、
窒素（Ｎ）に対するマンガン（Ｍｎ）の比率が１０．０以下に制御され；
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満であり；
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７である、
オーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２：
クロム含有量が１７．５０重量％から２０．００重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３：
クロム含有量が１８．２５重量％以上である、態様１または２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４：
ニッケル含有量が８．００重量％から１２．００重量％である、態様１から３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５：
ニッケル含有量が１１．００重量％以下である、態様４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６：
ニッケル含有量が１０．００重量％以下である、態様４または５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７：
モリブデン含有量が２．００重量％以下である、態様１から６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８：
モリブデン含有量が０．５０重量％以上２．００重量％以下である、態様１から７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９：
モリブデン含有量が１．００重量％以上である、態様１から８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０：
クロム含有量が１６．００重量％から１８．００重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１：
クロム含有量が１７．２５重量％以上である、態様１または１０に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２：
ニッケル含有量が１０．００重量％から１４．００重量％である、態様１、１０または１１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３：
ニッケル含有量が１３重量％以下である、態様１および１０〜１２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４：
ニッケル含有量が１２重量％以下である、態様１および１０〜１３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５：
モリブデン含有量が２．００重量％以上４．００重量％以下である、態様１および１０〜１４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６：
モリブデン含有量が３．００重量％以上である、態様１および１０〜１５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７：
クロム含有量が１８．００重量％から２０．００重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８：
クロム含有量が１９．００重量％以上である、態様１または１７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９：
ニッケル含有量が１１．００重量％から１５．００重量％である、態様１、１７および１８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２０：
ニッケル含有量が１４．００重量％以下である、態様１および１７〜１９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２１：
ニッケル含有量が１３．００重量％以下である、態様１８または１９に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２２：
ニッケル含有量が１３．５０重量％から１７．５０重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２３：
ニッケル含有量が１６．５０重量％以下である、態様２２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２４：
ニッケル含有量が１５．５０重量％以下である、態様２２または２３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２５：
モリブデン含有量が３．００重量％以上５．００重量％以下である、態様１および１７〜２４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２６：
モリブデン含有量が４．００重量％以上である、態様１および１７〜２５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２７：
モリブデン含有量が５．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および１７〜２６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２８：
モリブデン含有量が６．００重量％以上である、態様１および１７〜２７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２９：
クロム含有量が２０．００重量％から２２．００重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３０：
クロム含有量が２１．００重量％以上である、態様１または２９に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３１：
ニッケル含有量が１５．００重量％から１９．００重量％である、態様１、２９および３０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３２：
ニッケル含有量が１８．００重量％以下である、態様１および２９〜３１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３３：
ニッケル含有量が１７．００重量％以下である、態様１および２９〜３２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３４：
モリブデン含有量が５．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および２９〜３３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３５：
モリブデン含有量が６．００重量％以上である、態様１および２９〜３４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３６：
モリブデン含有量が３．００重量％以上５．００重量％以下である、態様１および２９〜３３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３７：
モリブデン含有量が４．００重量％以上である、態様３６に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３８：
クロム含有量が２２．００重量％以上２４．００重量％以下である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様３９：
クロム含有量が２３．００重量％以上である、態様３８に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４０：
ニッケル含有量が１７．００重量％以上２１重量％以下である、態様１、３８および３９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４１：
ニッケル含有量が２０．００重量％以下である、態様１および３８〜４０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４２：
ニッケル含有量が１９．００重量％以下である、態様１および３８〜４１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４３：
モリブデン含有量が５．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および３８〜４２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４４：
モリブデン含有量が６．００重量％以上である、態様４３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４５：
モリブデン含有量が３．００重量％以上５．００重量％以下である、態様１および３８〜４２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４６：
モリブデン含有量が４．００重量％以上である、態様４５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４７：
クロム含有量が２４．００重量％から２６．００重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４８：
クロム含有量が２５．００重量％以上である、態様４７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様４９：
ニッケル含有量が１９．００重量％以上２３．００重量％以下である、態様１、４７および４８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５０：
ニッケル含有量が２２．００重量％以下である、態様１および４７〜４９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５１：
ニッケル含有量が２１．００重量％以下である、態様１および４７〜５０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５２：
モリブデン含有量が５．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および４７〜５１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５３：
モリブデン含有量が６．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および４７〜５２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５４：
モリブデン含有量が６．５０重量％以上である、態様１および４７〜５３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５５：
モリブデン含有量が３．００重量％以上５．００重量％以下である、態様１および４７〜５１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５６：
モリブデン含有量が４．００重量％以上である、態様５５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５７：
クロム含有量が２６．００重量％以上２８．００重量％以下である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５８：
クロム含有量が２７．００重量％以上である、態様５７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様５９：
ニッケル含有量が２１．００重量％から２５．００重量％である、態様１、５７および５８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６０：
ニッケル含有量が２４．００重量％以下である、態様１および５７〜５９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６１：
ニッケル含有量が２３．００重量％以下である、態様１および５７〜６０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６２：
モリブデン含有量が５．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および５７〜６１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６３：
モリブデン含有量が５．５０重量％以上６．５０重量％以下である、態様１および５７〜６２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６４：
モリブデン含有量が６．００重量％以上である、態様６３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６５：
モリブデン含有量が３．００重量％以上５．００重量％以下である、態様１および５７〜６１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６６：
モリブデン含有量が４．００重量％以上である、態様６５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６７：
クロム含有量が２８．００重量％から３０．００重量％である、態様１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６８：
クロム含有量が２９．００重量％以上である、態様６７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様６９：
ニッケル含有量が２３．００重量％以上２７．００重量％以下である、態様１、６７および６８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７０：
ニッケル含有量が２６．００重量％以下である、態様１および６７〜６９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７１：
ニッケル含有量が２５．００重量％以下である、態様１および６７〜７０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７２：
モリブデン含有量が５．００重量％以上７．００重量％以下である、態様１および６７〜７１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７３：
モリブデン含有量が５．５０重量％以上６．５０重量％以下である、態様１および６７〜７２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７４：
モリブデン含有量が６．００重量％以上である、態様１および６７〜７３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７５：
モリブデン含有量が３．００重量％以上５．００重量％以下である、態様１および６７〜７１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７６：
モリブデン含有量が４．００重量％以上である、態様７５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７７：
窒素含有量が０．４０重量％以上０．６０重量％以下である、態様１〜７６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７８：
窒素含有量が０．４５重量％以上０．５５重量％以下である、態様１〜７７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様７９：
０．０３０重量％以下の炭素をさらに含む、態様１〜７８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８０：
０．０２０重量％から０．０３０重量％の炭素をさらに含む、態様１〜７９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８１：
炭素の含有量が０．０２５重量％以下である、態様１〜８０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８２：
４．０重量％以下のマンガンをさらに含む、態様１〜８１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８３：
２．０重量％以下のマンガンをさらに含む、態様１〜８２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８４：
１．０重量％から２．０重量％のマンガンをさらに含む、態様１〜８３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８５：
マンガン含有量が１．２０重量％以上１．５０重量％以下である、態様１〜８４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８６：
窒素に対するマンガンの比率が５．０以下に制御されている、態様８２〜８５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８７：
窒素に対するマンガンの比率が３．７５以下に制御されている、態様８２〜８６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８８：
２．０重量％から４．００重量％のマンガンをさらに含む、態様１〜８２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様８９：
マンガン含有量が３．０重量％以下である、態様８８に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９０：
マンガン含有量が２．５０重量％以下である、態様８８または８９に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９１：
窒素に対するマンガンの比率が７．５０以下に制御されている、態様８２および８８〜９０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９２：
窒素に対するマンガンの比率が６．２５以下に制御されている、態様８２および８８〜９１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９３：
０．０３０重量％以下のリンをさらに含む、態様１〜９２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９４：
０．０２５重量％以下のリンをさらに含む、態様１〜９３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９５：
０．０２０重量％以下のリンをさらに含む、態様１〜９４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９６：
０．０１５重量％以下のリンをさらに含む、態様１〜９５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９７：
０．０１０重量％以下のリンをさらに含む、態様１〜９６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９８：
０．０１０重量％以下の硫黄をさらに含む、態様１〜９７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様９９：
０．００５重量％以下の硫黄をさらに含む、態様１〜９８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１００：
０．００３重量％以下の硫黄をさらに含む、態様１〜９９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０１：
０．００１重量％以下の硫黄をさらに含む、態様１〜１００のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０２：
０．０７０重量％以下の酸素をさらに含む、態様１〜１０１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０３：
酸素含有量が０．０５０重量％以下である、態様１０２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０４：
酸素含有量が０．０３０重量％以下である、態様１０２または１０３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０５：
酸素含有量が０．０１０重量％以下である、態様１０２〜１０４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０６：
酸素含有量が０．００５重量％以下である、態様１０２〜１０５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０７：
０．７５重量％以下のケイ素をさらに含む、態様１〜１０６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０８：
ケイ素含有量が０．２５重量％以上０．７５重量％以下である、態様１〜１０７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１０９：
ケイ素含有量が０．４０重量％以上０．６０重量％以下である、態様１〜１０８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１０：
２．００重量％以下のケイ素を含む、態様１〜１０６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１１：
ケイ素含有量が０．７５重量％以上２．００重量％以下である、態様１１０に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１２：
鉄、ホウ素、セリウム（ＲＥＭ）、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、銅、タングステン、バナジウム、チタンおよび/またはニオブプラスタンタルから選択された少なくとも１つの元素をさらに含む、態様１〜１１１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１３：
０．０１０重量％以下のホウ素をさらに含む、態様１〜１１２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１４：
０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のホウ素をさらに含む、態様１〜１１３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１５：
０．００１５重量％以上０．００３５重量％以下のホウ素をさらに含む、態様１〜１１４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１６：
０．０００１重量％以上０．０００６重量％以下のホウ素をさらに含む、態様１〜１１５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１７：
０．１０重量％以下のセリウムをさらに含む、態様１〜１１６のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１８：
０．０１重量％以上０．１０重量％以下のセリウムをさらに含む、態様１〜１１７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１１９：
さらに、セリウム含有量が０．０３重量％以上０．０８重量％以下である、態様１１８または１１９に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２０：
さらに０．０５０重量％以下のアルミニウムを含む、態様１〜１１９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２１：
さらに０．００５重量％以上０．０５０重量％以下のアルミニウムを含む、態様１〜１２０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２２：
さらに０．０１０重量％以上０．０３０重量％以下のアルミニウムを含む、態様１〜１２１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２３：
さらに０．０１０重量％以下のカルシウムを含む、態様１〜１２２のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２４：
さらに０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のカルシウムを含む、態様１〜１２３のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２５：
カルシウム含有量が０．００１重量％以上０．００５重量％以下である、態様１２４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２６：
０．０１０重量％以下のマグネシウムをさらに含む、態様１〜１２５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２７：
０．００１重量％以上０．０１０重量％以下のマグネシウムをさらに含む、態様１２６に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２８：
マグネシウム含有量が０．００１重量％以上０．００５重量％以下である、態様１２７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１２９：
１．５０重量％以下の銅をさらに含む、態様１〜１２８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３０：
０．５０重量％以上１．５０重量％以下の銅をさらに含む、態様１〜１２９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３１：
銅含有量が１．００重量％以下である、態様１３０に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３２：
３．５０重量％以下の銅をさらに含む、態様１〜１２８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３３：
１．５０重量％以上３．５０重量％以下の銅をさらに含む、態様１３２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３４：
銅含有量が２．５０重量％以下である、態様１３３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３５：
２．００重量％以下のタングステンをさらに含む、態様１〜１３４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３６：
０．５０重量％以上１．００重量％以下のタングステンをさらに含む、態様１〜１３５のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３７：
タングステン含有量が０．７５重量％以上である、態様１３６に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３８：
０．５０重量％以下のバナジウムをさらに含む、態様１〜１３７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１３９：
０．１０重量％以上０．５０重量％以下のバナジウムをさらに含む、態様１〜１３８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４０：
バナジウム含有量が０．３０重量％以下である、態様１４１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４１：
０．０４０重量％から０．１０重量％の炭素をさらに含む、態様１〜１４０のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４２：
０．０４０重量％から０．０５０重量％の炭素をさらに含む、態様１〜１４１のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４３：
炭素含有量が０．０３０重量％より多く０．０８重量％以下である、態様１４１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４４：
炭素含有量が０．０３０重量％より多く０．０４０重量％未満である、態様１４３に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４５：
０．７０重量％以下のチタンをさらに含む、態様１４１〜１４４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４６：
チタン含有量がＴ（ｍｉｎ）より多く；
Ｔｉ（ｍｉｎ）が４×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
態様１４１または１４２を引用する態様１４５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４７：
チタン含有量がＴ（ｍｉｎ）より多く；
Ｔｉ（ｍｉｎ）が５×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
態様１４３または１４４を引用する態様１４５に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４８：
ニオブ含有量がＮｂ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ（ｍｉｎ）が８×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
態様１４１または１４２を引用する態様１〜１４７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１４９：
ニオブ含有量がＮｂ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ（ｍｉｎ）が１０×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量である、
態様１４３または１４４を引用する態様１〜１４８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５０：
１．０重量％以下のニオブプラスタンタルおよび最大で０．１０重量％のタンタルをさらに含む、態様１４８〜１４９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５１：
ニオブおよびタンタル含有量がＮｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）が８×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量であり、（最大で０．１０重量％のＴａを含む、）
態様１４１または１４２を引用する態様１５０に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５２：
ニオブおよびタンタル含有量がＮｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）より多く；
Ｎｂ＋Ｔａ（ｍｉｎ）が１０×Ｃ（ｍｉｎ）から計算され；
Ｃ（ｍｉｎ）が炭素の最小量であり、（最大で０．１０重量％のＴａを含む、）
態様１４３または１４４を引用する態様１５０に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５３：
０．４０〜０．７０重量％の窒素と、２５以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮ＝重量％クロム＋（３．３×重量％モリブデン）＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）とをさらに含み、
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満であり；
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７である、
非磁性のオーステナイト微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５４：
０．４０〜０．６０重量％の窒素と、２５以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮ＝重量％クロム＋（３．３×重量％モリブデン）＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）とをさらに含み、
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満であり；
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７である、
非磁性のオーステナイト微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５５：
前記ＰＲＥＮが３０以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５６：
前記ＰＲＥＮが３５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５７：
前記ＰＲＥＮが４０以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５８：
前記ＰＲＥＮが４５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１５９：
前記ＰＲＥＮが３７以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６０：
前記ＰＲＥＮが４２以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６１：
前記ＰＲＥＮが４３以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６２：
前記ＰＲＥＮが４８以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６３：
前記ＰＲＥＮが３９以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６４：
前記ＰＲＥＮが４４以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６５：
前記ＰＲＥＮが５０以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６６：
前記ＰＲＥＮが４７以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６７：
前記ＰＲＥＮが４８．５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６８：
前記ＰＲＥＮが５３．５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１６９：
前記ＰＲＥＮが４９以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７０：
前記ＰＲＥＮが５０．５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７１：
前記ＰＲＥＮが５５．５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７２：
前記ＰＲＥＮが４６以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７３：
前記ＰＲＥＮが５１以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７４：
前記ＰＲＥＮが５２．５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７５：
前記ＰＲＥＮが５７．５以上である、態様１５３または１５４に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７６：
０．５０重量％〜１．００重量％のタングステンと、０．４０〜０．７０重量％の窒素と、２７以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮＷ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮＷ＝重量％クロム＋［３．３×重量％（モリブデン＋タングステン）］＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）とをさらに含み、
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満であり；
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７である、
非磁性のオーステナイト微細組織を有するオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７７：
０．４０〜０．６０重量％の窒素と、０．５０重量％〜１．００重量％のタングステンと、２７以上の耐孔食指数（ＰＲＥＮＷ）を有する合金組成とを含み；
ＰＲＥＮＷ＝重量％クロム＋［３．３×重量％（モリブデン＋タングステン）］＋（１６×重量％窒素）、であって、
当該合金組成が、１６．００重量％から３０．００重量％のクロム（Ｃｒ）と；８．００重量％から２７．００重量％のニッケル（Ｎｉ）と；７．００重量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と；１．０重量％から４．００重量％のマンガン（Ｍｎ）と、１．０重量％以下のニオブ（Ｎｂ）と、０．１０重量％未満の炭素（Ｃ）とをさらに含み、
ニッケル当量［Ｎｉ］に対するクロム当量［Ｃｒ］の比率が０．４０より大きく１．０５未満であり；
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋２．７７である、
非磁性のオーステナイト微細組織を有する
オーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７８：
前記ＰＲＥＮＷが３２以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１７９：
前記ＰＲＥＮＷが３７以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８０：
前記ＰＲＥＮＷが４２以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８１：
前記ＰＲＥＮＷが４７以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８２：
前記ＰＲＥＮＷが３９以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８３：
前記ＰＲＥＮＷが４４以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８４：
前記ＰＲＥＮＷが４５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８５：
前記ＰＲＥＮＷが５０以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８６：
前記ＰＲＥＮＷが４１以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８７：
前記ＰＲＥＮＷが４６以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８８：
前記ＰＲＥＮＷが５２以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１８９：
前記ＰＲＥＮＷが４９以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９０：
前記ＰＲＥＮＷが５０．５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９１：
前記ＰＲＥＮＷが５５．５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９２：
前記ＰＲＥＮＷが５１以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９３：
前記ＰＲＥＮＷが５２．５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９４：
前記ＰＲＥＮＷが５７．５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９５：
前記ＰＲＥＮＷが４８以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９６：
前記ＰＲＥＮＷが５３以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９７：
前記ＰＲＥＮＷが５４．５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９８：
前記ＰＲＥＮＷが５９．５以上である、態様１７６または１７７に記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様１９９：
前記ニッケル当量に対する前記クロム当量の比率が０．４５より大きく０．９５より小さい範囲である、態様１〜１９８のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
・態様２００：
態様１〜１９９のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼を含む、鍛鋼。
・態様２０１：
態様１〜２００のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼を含む、鋳鋼。
・態様２０２：
クロム当量［Ｃｒ］＝（重量％Ｃｒ）＋（１．５×重量％Ｓｉ）＋（１．４×重量％Ｍｏ）＋（重量％Ｎｂ）＋（０．７２×重量％Ｗ）＋（２．２７×重量％Ｖ）＋（２．２０×重量％Ｔｉ）＋（０．２１×重量％Ｔａ）＋（２．４８×重量％Ａｌ）−４．９９であり；
ニッケル当量［Ｎｉ］＝（重量％Ｎｉ）＋（３０×重量％Ｃ）＋（０．５×重量％Ｍｎ）＋（２６×重量％（Ｎ−０．０２））＋（０．４４％×重量％Ｃｕ）＋２．７７であり、
Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ、ＡｌおよびＣｕの重量％が０ではなく；
Ｎｂ＝ニオブ；
Ｗ＝タングステン；
Ｖ＝バナジウム；
Ｔｉ＝チタン；
Ｔａ＝タンタル；
Ａｌ＝アルミニウム；
Ｃｕ銅；
である、態様１、１５３または１５４、１７６または１７７のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼。
【０４２８】
（参考文献）
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７．ＡＳＴＭ  Ａ８００／Ａ８００Ｍ−１０。