(57)【要約】【課題】  十分なクリープ強度と、優れた靱性及び耐食性を併せ持った耐食性フェライト鋼及びその製造方法を提供する。【解決手段】  Ｃｒを１２％以上１９％以下の範囲で含有し、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃ、Ｎを必ず含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物である耐食性フェライト鋼の製造方法であり、溶製後、開始からＡ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延を行う圧延工程と、Ａ１変態点以下の温度を１時間以上１０時間以下保持することによってＶ、Ｎｂ、Ｔｉの炭化物及び窒化物を析出させる析出工程と、焼きならし工程及び焼き戻し工程を備えたことを特徴とする耐食性フェライト鋼の製造方法を採用する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒを１２重量％以上１９重量％以下の範囲で含有し、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の元素を含むとともに、Ｃ、Ｎのうちの一方または両方を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物であり、
組織中に少なくともＶ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の炭化物または窒化物からなる析出粒が多数含まれるとともに、組織全体が微細なフェライト結晶粒組織であることを特徴とする耐食性フェライト鋼。
【請求項２】
前記フェライト結晶粒の平均結晶粒径が、３μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の耐食性フェライト鋼。
【請求項３】
前記耐食性フェライト鋼の組成が、重量％で、Ｃ：０．０３％以上０．１３％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．６０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．９０％以下、Ｐ：０．０００５％以上０．４０％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．０１０％以下、Ｎｉ：０．６％以下、Ｃｒ：１６．５％以上１９．０％以下、Ｍｏ：１．３０％以下、Ｃｕ：１．５０％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｖ：０．０３％以上０．３５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｂ：０．００９０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐食性フェライト鋼。
【請求項４】
Ｃｒを１２重量％以上１９重量％以下の範囲で含有し、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の元素を含むとともに、Ｃ、Ｎのうちの一方または両方を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物である耐食性フェライト鋼の製造方法であり、溶製後、開始からＡ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延を行う圧延工程と、Ａ１変態点以下の温度で０．５時間以上１０時間以下保持することによって少なくともＶ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の炭化物または窒化物からなる析出粒を析出させる析出工程と、焼きならし工程及び焼き戻し工程を備えたことを特徴とする耐食性フェライト鋼の製造方法。
【請求項５】
前記圧延工程は、８００℃以上１２００℃以下の開始温度で圧延を開始すると共に、Ａ１変態点よりも１００℃以下低い温度に冷却されるまで圧延を続け、かつ圧化率が１０〜２００％の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の耐食性フェライト鋼の製造方法。
【請求項６】
前記耐食性フェライト鋼の組成は、重量％で、Ｃ：０．０３％以上０．１３％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．６０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．９０％以下、Ｐ：０．０００５％以上０．４０％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．０１０％以下、Ｎｉ：０．６％以下、Ｃｒ：１６．５％以上１９．０％以下、Ｍｏ：１．３０％以下、Ｃｕ：１．５０％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｖ：０．０３％以上０．３５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｂ：０．００９０％以下であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の耐食性フェライト鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性フェライト鋼及びその製造方法に関するものであり、特に、耐食性に優れ、クリープ強度と靱性を向上させた耐食性フェライト鋼及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電等のボイラのように、高温で腐食性の高い雰囲気下で使用される耐熱材料には、十分なクリープ強度と、優れた靱性及び耐食性が要求されている。鉄鋼材料に耐食性を付与するにはＣｒを添加することが一般的である。Ｃｒの含有量によって、一般的に耐熱鋼は次の通り分類分けされる。
フェライト鋼（０〜１２重量％Ｃｒ）
フェライト系ステンレス鋼（１２〜１８重量％Ｃｒ）
オーステナイトステンレス鋼（１８重量％Ｃｒ〜）
現在までに実用化されているフェライト鋼は、Ｃｒの含有量が重量％で０％以上１２％以下程度であり、一般的に１８%以上のＣｒを含有するオーステナイト系ステンレス鋼に比べてＣｒ含有量が少ないため、腐食環境が厳しい使用条件では耐食性が十分でないが、安価で、熱膨張係数が比較的小さく、発生する熱応力が小さいといった長所がある。
一方、Ｃｒを１８％以上含むオーステナイト系ステンレス鋼は十分な耐食性を有するが、高価な添加元素であるNiの添加が不可欠なために、フェライト鋼に比べ材料単価が高く、熱膨張係数が大きいため発生する熱応力も大きいという欠点がある。
【０００３】
上記のいずれにも属さないＣｒ含有量が１２％から１８％程度のフェライト系ステンレス鋼も従来から使用されているが、クリープ強度が十分でなく、一般的に結晶粒径が大きいのに加えて、溶接等の際に局部的に加熱されると粒成長を起こして結晶粒が更に粗大化し、靱性（衝撃特性）が大幅に低下するといった問題が知られているため、耐熱鋼としての使用例は限られている。しかしながら、Ｃｒ含有量がフェライト鋼に比べて多く、特にオーステナイト系ステンレス鋼と同量とＣｒを含有したものでは、ほぼ同じ耐食性が期待できる。また、Ｎｉの添加が必須ではないので、コスト面から見た場合には有望な材料といえる。よって、クリープ強度と靭性の問題さえ克服できれば、優れた耐食材料として使用できる可能性がある。
【０００４】
ところで最近では、フェライト系ステンレス鋼の熱処理方法を最適化することによって、クリープ強度及び靱性を向上させることを可能にした手段が知られている（下記特許文献１）。
【特許文献１】特開平11-43719号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の熱処理方法は、Ｃｒ含有量が８％から９％程度の比較的低いＣｒ含有率の材料を対象としており、Ｃｒ含有量が１２％から１８％程度のフェライト系ステンレス鋼にそのまま適用することはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、十分なクリープ強度と、優れた靱性及び耐食性を併せ持った耐食性フェライト鋼及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の耐食性フェライト鋼は、Ｃｒを１２重量％以上１９％重量以下の範囲で含有し、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の元素を含むとともに、Ｃ、Ｎのうちの一方または両方を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物であり、組織中に少なくともＶ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の炭化物または窒化物からなる析出粒が多数含まれるとともに組織全体が微細なフェライト結晶粒組織であることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、１２％重量以上１９重量％以下のＣｒが含まれているので、耐食性を向上させることができる。また、組織中に微細なＶ、Ｎｂ、Ｔｉの炭化物または窒化物からなる析出物が多数含まれており、従来のフェライト系ステンレス鋼よりもクリープ強度を高めることができる。また、これらの析出物はフェライト結晶粒の粒界をピン止めする役割を果たすので、溶接時に局部的に加熱されて再結晶温度以上に達した場合でも、ピン止め効果によってフェライト結晶粒が粗大化を抑制し、これにより靱性の低下を防止することができる。
【０００９】
また本発明の耐食性フェライト鋼は、先に記載の耐食性フェライト鋼であり、前記フェライト結晶粒の平均結晶粒径が、３μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、フェライト結晶粒の平均結晶粒径が上記の範囲であるので、靱性をより高めることができる。
【００１１】
また本発明の耐食性フェライト鋼は、その組成が、重量％で、Ｃ：０．０３％以上０．１３％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．６０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．９０％以下、Ｐ：０．０００５％以上０．４０％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．０１０％以下、Ｎｉ：０．６％以下、Ｃｒ：１６．５％以上１９．０％以下、Ｍｏ：１．３０％以下、Ｃｕ：１．５０％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｖ：０．０３％以上０．３５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｂ：０．００９０％以下であることが好ましい。
【００１２】
各元素の組成限定理由については、［発明を実施するための最良な形態］の欄において詳細に説明する。
【００１３】
次に、本発明の耐食性フェライト鋼の製造方法は、Ｃｒを１２重量％以上１９重量％以下の範囲で含有し、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の元素を含むとともに、Ｃ、Ｎのうちの一方または両方を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物である耐食性フェライト鋼の製造方法であり、溶製後、開始からＡ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延を行う圧延工程と、Ａ１変態点以下の温度を１時間以上１０時間以下保持することによって少なくともＶ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の炭化物または窒化物からなる析出粒を析出させる析出工程と、焼きならし工程及び焼き戻し工程を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、圧延工程において、歪みを加えながらＡ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延することで、大きな歪を付与でき、結晶粒を分断できる。また、歪んだ組織は析出工程において、析出物の発生を促進させ、析出物の微細分散にも効果的で、焼きならし工程において、析出物のピン止め効果によって結晶粒の粗大化を防止させつつ微細なフェライト組織とすることができる。更に、焼き戻し工程において、靱性を高めることができる。
【００１５】
また本発明の耐食性フェライト鋼は、先に記載の耐食性フェライト鋼の製造方法であり、前記圧延工程が、８００℃以上１２００℃以下の開始温度で圧延を開始すると共に、Ａ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延を続け、かつ圧化率が１０〜２００％の範囲であることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、結晶粒の微細化をより進めることができる。
【００１７】
また本発明の耐食性フェライト鋼は、先に記載の耐食性フェライト鋼の製造方法であり、その組成が、重量％で、Ｃ：０．０３％以上０．１３％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．６０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．９０％以下、Ｐ：０．０００５％以上０．４０％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．０１０％以下、Ｎｉ：０．６％以下、Ｃｒ：１６．５％以上１９．０％以下、Ｍｏ：１．３０％以下、Ｃｕ：１．５０％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｖ：０．０３％以上０．３５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｂ：０．００９０％以下であることが好ましい。
【００１８】
各元素の組成限定理由については、［発明を実施するための最良な形態］の欄において詳細に説明する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の耐食性フェライト鋼によれば、クリープ強度及び靱性を向上させるとともに、耐食性を高めることができる。また本発明の耐食性フェライト鋼の製造方法によれば、クリープ強度及び靱性に優れ、かつ耐食性が良好な耐食性フェライト鋼を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の最良な実施の形態を詳細に説明する。
本発明に係る耐食性フェライト鋼は、Ｃｒを１２重量％以上１９重量％以下の範囲で含有し、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の元素を含むとともに、Ｃ、Ｎのうちの一方または両方を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物であり、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の炭化物または窒化物からなる析出粒が多数含まれるとともに組織全体が微細なフェライト結晶粒組織からなるものである。また、フェライト結晶粒の平均結晶粒径は、
３μｍ以上１００μｍ以下の範囲である。
【００２１】
更に、耐食性フェライト鋼は、その組成が、重量％で、Ｃ：０．０３％以上０．１３％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．６０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．９０％以下、Ｐ：０．０００５％以上０．４０％以下、Ｓ：０．０００５％以上０．０１０％以下、Ｎｉ：０．６％以下、Ｃｒ：１６．５％以上１９．０％以下、Ｍｏ：１．３０％以下、Ｃｕ：１．５０％以下、Ｎｂ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｖ：０．０３％以上０．３５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０７０％以下、Ｂ：０．００９０％以下のものである。
【００２２】
本発明に係る耐食性フェライト鋼は、上記の組成を有することで、クリープ強度、靱性並びに耐食性を向上することができる。特に、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉのうちの１種以上の元素と、Ｃ、Ｎのうちの一方または両方とを所定量含有するため、析出物が析出されやすい組成となっており、後述する製造工程を経ることで、クリープ強度、靱性並びに耐食性をより向上することができる。以下、各元素の組成限定理由について説明する。
【００２３】
Ｃは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉと結合して炭化物を形成し、クリープ強度に寄与する。０．０３％未満では炭化物析出が不十分でクリープ強度が不十分となる。また、０．１３％を越える場合は炭化物が過剰析出して鋼が著しく硬化し加工性が悪くなる。すなわち、Ｃの適正含有量は０．０３％以上０．１３％以下である。
【００２４】
Ｓｉは、焼き入れ性を向上させると共に、耐食性を向上させる。また、脱酸剤として働き、また耐水蒸気酸化特性を高める元素である。Ｓｉが０．６０％を越えると靱性が著しく低下し、クリープ強度に対しても有害である。とくに大型鍛鋼品では焼戻し脆化を助長するので、Ｓｉの含有量は０．０５％以上０．６０％以下とする。
【００２５】
Ｍｎは、焼き入れ性を向上し、また鋼の熱間加工性を改善し、組織の安定化に有効であるが、０．０５％未満では十分な効果が得られず、０．９０％を越えると鋼を硬化させ加工性を損なうとともに、Ｓｉと同様に焼き戻し脆化感受性を高める。よってＭｎの含有量は０．０５％以上０．９０％以下とする。
【００２６】
Ｐ及びＳは、いずれも靱性、加工性に有害な元素で、Ｓが極微量であっても粒界に偏析して粒界強度を弱くしてクリープ延性が低下したり、クリープ強度、靱性、加工性劣化の原因となるから、上記の許容範囲内でもできるだけ少ないほうがよい。従って、不可避な含有量として、Ｐは０．０００５％以上０．４０％以下、Ｓは０．０００５％以上０．０１０％以下とする。
【００２７】
Ｎｉは靱性改善に寄与するが、その含有量が０．６％を越えるとクリープ強度を損なう。また経済性を鑑みても大量添加は不利である。従ってＮｉの含有量は０．６％以下とする。
【００２８】
Ｃｒは耐食性、特に耐酸化性及び高温腐食性の点から不可欠な元素であり、その含有量が１６．５％未満では十分な耐酸化性、高温腐食性が得られない。一方、１９．０％を越えて添加すると、オーステナイト組織が生成しやすく、クリープ強度と靱性を損なう。従って、Ｃｒの含有量は１６．５％以上１９．０％以下とする。
【００２９】
Ｍｏはクリープ強度の向上に有効であるが、１．３０％を越えると高温で金属間化合物が析出し、靱性が低下するだけでなく、強度に対しても効果がなくなる。従って、１．３０％以下とする。
【００３０】
Ｃｕは固溶強化、析出強化が期待できるが、多量のＣｕを添加した場合はかえって強度を低下させるばかりでなく、靱性、熱間加工性、溶接性を著しく低下させる。よってＣｕは１．５０％以下とする。
【００３１】
Ｎｂは、Ｃ及びＮと結合して炭化物及び窒化物（Ｎｂ（Ｃ，Ｎ））を形成しクリープ強度に寄与する。０．０１％未満では上記の効果が得られず、また０．１０％を越える場合は未固溶ＮｂＣが増え、クリープ強度と靱性を損なう。したがってＮｂ含有量は０．０１％以上０．１０％以下とする。
【００３２】
Ｖは、Ｎｂと同様に、Ｃ及びＮと結合して炭化物及び窒化物（Ｖ（Ｃ，Ｎ））などの微細析出物を形成する。この析出物は高温での長時間クリープ強度の向上に大きく寄与するが、０．０３％未満では十分な効果が得られず、０．３５％を越える場合には、かえってクリープ強度を損なう。よって、Ｖの適正含有量は０．０３％以上０．３５％以下とする。
【００３３】
ＴｉもＮｂ、Ｖと同様に、Ｃ及びＮと結合して炭化物及び窒化物（Ｔｉ（Ｃ，Ｎ））などの微細析出物を形成する。この析出物は高温での長時間クリープ強度の向上に大きく寄与するが、０．００１％未満では十分な効果が得られず、０．０７０％を越える場合には、かえってクリープ強度を損なう。よって、Ｔｉの適正含有量は０．００１％以上０．０７０％以下とする。
【００３４】
Ｎは、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉとの窒化物形成に必要で、０．００１％未満ではその効果がない。しかしながら０．０７０％を越える場合は、組織が微細化するとともに窒化物が粗大化し、強度と靱性、加工性を損なう。よってＮの含有量は０．００１％以上０．０７０％以下とする。
【００３５】
Ｂは、極微量の添加により炭化物の分散、安定化させる効果がある。０．００９０％を越えると加工性を損なうから、Ｂの添加はその含有量を０．００９０％以下とする。
【００３６】
更に、本発明に係る耐食性フェライト鋼は、Ｔａ、Ａｌ、Ａｓ、Ｓｎ，Ｓｂ、Ｐｂ、Ａｌ等の不可避的不純物を含有してもよい。
【００３７】
上記の耐食性フェライト鋼によれば、１２％以上１９％以下のＣｒが含まれているので、耐食性を向上させることができる。また、組織中にＶ、Ｎｂ、Ｔｉの炭化物または窒化物からなる微細な析出物が多数含まれているので、熱処理時の再結晶による粗大化を抑制し、細粒組織とすることができるとともに、従来のフェライト系ステンレス鋼に比べてクリープ強度を高めることができる。更に、溶接時に局部的に加熱されて再結晶温度以上に達した場合でも、組織中の微細な析出物が、フェライト結晶粒の粒界をピン止めする役割を果たすので、フェライト結晶粒が粗大化を効果的に抑制し、これにより靱性の低下を防止することができる。
【００３８】
次に、本発明の耐食性フェライト鋼の製造方法について説明する。
本発明の耐食性フェライト鋼の製造方法は、溶製後の圧延工程と、析出工程と、焼きならし工程及び焼き戻し工程により構成されている。
【００３９】
溶製後の圧延工程では、８００℃以上１２００℃以下の開始温度で圧延を開始し、Ａ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延を続け、かつ圧化率が１０〜２００％の範囲となる条件で行うことが好ましい。特に圧延の終了温度は７００℃程度が好ましい。
歪みを加えながらＡ１変態点の１００℃以下に冷却されるまで圧延を続けることで、微細な結晶粒組織が得ることができ、結晶粒を分断させた状態で時効させることができる。また、組織を均質化して、特にＣ、Ｎ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉといった添加元素を固溶させることができ、次の析出工程において析出物を均等に分散させて析出させることができる。
【００４０】
圧延の開始温度が１２００℃を越えると、結晶粒界のピン止め効果として有効なＮｂおよびＶなどの微細炭窒化物の大部分が固溶してしまい、結晶粒が粗大化しやすくなるので好ましくない。また、圧延をＡ１変態点の１００℃を越える温度で終了してしまうと、結晶粒を微細化の効果が小さくなるとともに、変形抵抗が著しく大きくなるので好ましくない。更に、圧下率が１０％未満では十分な歪みを加えることができず、圧下率が２００％を越えてもそれに見合う効果が得られない。
【００４１】
次に、析出工程では、Ａ１変態点以下の温度を１時間以上１０時間以下保持することによってＶ、Ｎｂ、Ｔｉの炭化物または窒化物を組織全体に均等に析出させる。この析出工程は、時効熱処理工程に相当するものである。またＡ１変態点以下の温度とは、具体的には７００℃程度が好ましい。この工程によって析出される析出物は、次の焼きならし工程においていわゆるピン止め効果により結晶粒の粗大化を防止し、結晶粒の大きさを維持させる役割を果たす。析出工程の温度がＡ１変態点を越えると、十分な析出物が得られなくなる。また保持時間が１時間未満では十分な析出物が得られず、保持時間が１０時間を超えてもそれに見合う効果が得られない。
【００４２】
次に焼きならし工程では、ＡＣ３変態点温度から３０〜５０℃程度の高温で加熱し、その後、大気中で放冷する。この工程により、析出物のピン止め効果によって結晶粒の粗大化を防止させつつ、微細な再結晶フェライト組織が得られる。具体的な焼きならし温度は、例えば１０５０℃程度が好ましい。また保持時間は１時間程度がよい。
【００４３】
次に、焼き戻し工程では、Ａ１変態点以下の適当な温度まで加熱してから冷却する。具体的な焼き戻し温度は、例えば７６０℃程度が好ましい。また保持時間は１時間程度がよい。
【００４４】
上記の製造方法によれば、圧延工程において得られた微細結晶粒組織に対し、析出工程を施すことで炭化物及び窒化物等の析出物を多数析出させることができる。そして、この析出物のピン止め効果によって、焼きならし工程における結晶粒の粗大化を防止することができる。
【００４５】
このような工程を経ることで、組織中にＶ、Ｎｂ、Ｔｉの炭化物または窒化物からなる析出粒が多数含まれるとともに組織全体が微細なフェライト結晶粒組織からなる耐食性フェライト鋼を得ることができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の耐食性フェライト鋼の具体的な実施例をあげ、本発明の効果を明らかにする。表１に供試鋼の化学成分を示す。表１中、Ａ〜Ｈは本発明の成分組成を満足するフェライト鋼であり、ａは比較例であるＪＩＳ
ＳＵＳ４３０相当のフェライト鋼である。
【００４７】
Ａ〜Ｈのフェライト鋼について、本発明に係る製造工程１を適用し、実験例１〜８の耐食性フェライト鋼を製造した。適用した製造工程１は次の通りである。すなわち、各フェライト鋼について何れも５０ｋｇの真空溶解炉で溶解し、インゴットを１２００℃〜
８００℃で鍛造し、厚さ２０ｍｍの板とした。次いで、開始温度１２００℃、終了時の温度７００℃、圧下率５０％の条件で圧延を行った。次に、７００℃、１時間の条件で析出工程を行い、時効熱処理を行った。続いて、１０５０℃×１ｈ・ＡＣの焼きならし後、７６０℃×１ｈ・ＡＣの焼き戻しを行った。
【００４８】
また、Ａ〜Ｈのフェライト鋼について、比較例となる製造工程２を適用し、実験例９〜１６の耐食性フェライト鋼を製造した。適用した製造工程２は次の通りである。すなわち、各フェライト鋼について何れも５０ｋｇの真空溶解炉で溶解し、インゴットを１２００℃〜８００℃で鍛造し、厚さ２０ｍｍの板とした。次いで、開始温度１２００℃、終了時の温度９００℃、圧下率５０％の条件で圧延を行った。次に、１０５０℃×１ｈ・ＡＣの焼きならし後、７６０℃×１ｈ・ＡＣの焼き戻しを行った。
【００４９】
更に、ａのフェライト鋼について、５０ｋｇの真空溶解炉で溶解し、インゴットを
１２００℃〜８００℃で鍛造し、厚さ２０ｍｍの板とした。次いで、開始温度１２００℃、終了時の温度９００℃、圧下率５０％の条件で圧延を行った。次に、９５０℃×１ｈ・ＡＣの焼きならしを行った（製造工程３）。これを実験例１７とした。
【００５０】
実験例１〜１７のフェライト鋼について、機械的性質を比較するため、室温引っ張り強度、０．２％耐力、衝撃遷移温度、６５０℃×５０００時間時効後の衝撃遷移温度、６５０℃×１０４ｈクリープ破断強度、及び溶接継ぎ手部のシャルピー衝撃値を測定した。結果を表２及び表３に示す。
【００５１】
室温引っ張り強度、０．２％耐力及び６５０℃×１０４ｈクリープ破断強度は、引張試験およびクリープ破断試験により、板の長手方向に直径６ｍｍ×標点間距離３０ｍｍの試験片を採取し、引張強度は常温にて、クリープ破断強度は６５０℃において最長１０４ｈ程度の長時間クリープ破断試験により測定した。衝撃遷移温度及び６５０℃×５０００時間時効後の衝撃遷移温度は、シャルピー衝撃試験（ＪＩＳ  Ｚ２２０２に準拠）により、４号試験片を板の長手方向に採取して測定した。
また、溶接継ぎ手部の衝撃特性は、ＪＩＳ  Ｚ２２０２に準拠したシャルピー衝撃試験片をノッチ位置が溶接熱影響部粗粒域となるように板圧中央部から３本採取して、０℃で衝撃試験を実施し、０℃衝撃値を求めた。
【００５２】
表２から明らかなように、実験例１〜８のフェライト鋼は、引張強さおよび０．２％耐力において、比較鋼（実験例９〜２０）に比べて高く、さらに650℃×5000h時効後の衝撃遷移温度が低く、靭性も良好である。これは、７００℃、１時間の条件で析出工程が引張り強度を高め、さらに靭性の向上に有効であることを示すものである。オーステナイト系ステンレス鋼の代表鋼種であるSUS304HTBの650℃×104hのクリープ破断強度が約95MPaであるのに対し、本発明鋼も同等以上の強度を有していることがわかる。また、実験例１〜８のシャルピー衝撃値についても他の実験例よりも大幅に大きくなっており、溶接後の靱性も優れていることがわかる。
以上、具体的に示したように、本発明鋼である実験例１〜８は従来鋼（実験例９〜２０）と同程度のクリープ強度と優れた靱性を有した材料である。
【００５３】
【表１】
2005240166.tif 000002
【００５４】
【表２】
2005240166.tif 000003