(57)【要約】【課題】本発明は、ＳＵＳ３１６系を上回る耐水素脆化感受性に優れたオ−ステナイトステンレス鋼を得るべく案出されたものであり、Ｍｎ，−１２０＜Ｍｄ３０＜２０が特定条件を満足するように成分設計を行うことにより、ＳＵＳ３１６Ｌを上回る耐水素脆化感受性を維持し、低温水素環境へ適応されるオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％，Ｎ：０．０１〜０．４０％，Ｓｉ：０．１〜１, Ｃｒ：１０〜２０％，Ｍｎ：６〜２０％，Ｃｕ：２〜５％，Ｎｉ：１〜６％，残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、オ−ステナイト安定度の指標Ｍｄ３０値が−１２０＜Ｍｄ３０＜２０を満足するように成分設計されている。Ｍｄ３０＝４９７−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２０（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１８．５Ｍｏ【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％，Ｎ：０．０１〜０．４０％，Ｓｉ：０．１〜１％，Ｃｒ：１０〜２０％，Ｍｎ：６〜２０％，Ｃｕ：２〜５％，Ｎｉ：１〜６％，残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、オ−ステナイト安定度の指標Ｍｄ３０値が下記（Ａ）式を満足することを特徴とする耐水素脆化感受性に優れたオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼。
−１２０＜Ｍｄ３０＜２０・・・（Ａ）
ここに、Ｍｄ３０（℃）：５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１８．２Ｍｏ
【請求項２】
質量％で、Ｍｏ：０．３〜３．０％を含むことを特徴とする請求項１に記載の耐水素脆化感受性に優れたオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の化学成分を有するオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼からなることを特徴とする圧力が０．１〜１２０ＭＰａの高圧水素ガスを貯蔵する高圧水素用ガスタンクまたは高圧水素用ガスタンクライナ−。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の化学成分を有するオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼からなることを特徴とする圧力が０．１〜１２０ＭＰａの高圧水素ガスを輸送する高圧水素ガス用配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧水素ガス環境下で使用され、優れた機械的性質（強度，延性）を有する耐水素脆化感受性に優れたオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼に関する。さらに、本発明は、そのようなオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼からなる高圧水素ガス用タンクまたは高圧水素ガス用配管などの高圧水素ガス用機器類に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の観点から、温室効果ガス（ＣＯ２，ＮＯｘ，ＳＯｘ）の排出を抑制するために、水素をエネルギ−として利用する技術が脚光をあびている。従来、水素を高圧水素ガスとして貯蔵する際には、厚肉のＣｒ−Ｍｏ鋼製のボンベに圧力４０ＭＰａ程度までの水素ガスを充填していた。しかし、このようなＣｒ−Ｍｏ鋼製のボンベは、高圧水素の充填と放出を繰り返すことによって、内圧の変動と水素の浸入により疲労強度が低下するため、肉厚を３０ｍｍ程度にする必要があり、重量がかさむ。そのため、設備機器の重量増加や大型化が深刻な問題になる。
【０００３】
一方、既存のＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレス鋼は、高圧水素ガス環境下での耐水素脆化感受性が他の構造用鋼、例えば上記のＣｒ−Ｍｏ鋼を含む炭素鋼やＳＵＳ３０４系オ−ステナイトステンレス鋼と比べて良好であることから、配管用材料あるいは燃料電池自動車の高圧水素燃料タンクライナ−にも使用されている。将来、大量の水素ガスを貯蔵・輸送するためには、水素ガスの圧力を４０ＭＰａ超に高めることが課題である。例えば、ＳＵＳ３１６鋼製配管の場合、４０ＭＰａを超える高圧水素ガス環境下で使用するには、現在、肉厚３ｍｍであった配管を６ｍｍ厚以上としなければ強度的には耐えられないという問題がある。そのため、ＳＵＳ３１６を使用しても、将来、設備機器の重量増加や大型化は避けられず、実用上、大きな障害となることが予測されている。
【０００４】
従来、オ−ステナイトステンレス鋼では、冷間加工によって強度上昇することが知られている。従って、冷間加工を施して高強度化することにより肉厚を低減する方法が考えられる。例えば、特許文献１あるいは特許文献２には、オ−ステナイトステンレス鋼において引き抜きや抽伸、あるいは圧延などの冷間加工により高強度化し、材料の疲労強度を高めることが開示されている。さらに、特許文献３あるいは特許文献４には、１０００℃以下の温間加工を施して、未再結晶組織を造り込み、高強度・高疲労強度を兼備したオ−ステナイトステンレス鋼が開示されている。しかしながら、このような冷間加工を施した加工組織あるいは温間加工により得られた未再結晶組織は、延性・靭性の低下が著しく構造用部材として問題になる。
【０００５】
特許文献５には、上述した冷間加工によるオ−ステナイトステンレス鋼の延性・靭性の低下を改善し、７０ＭＰａ以上の高圧水素ガス環境下で使用できる高強度ステンレス鋼とその製造方法が開示されている。これら高強度ステンレス鋼は、冷間加工による水素脆化感受性を低減するために、加工組織の集合組織を制御する必要がある。その製造方法として、例えば、板材に３０％の冷間圧延を施し、この加工方向と直角方向にさらに１０％の冷間圧延を施す旨の記載がある。例えば、ステンレス鋼を通常工業生産する冷間圧延工程において、加工方向を変化させることは極めて困難である。従って、これら高強度ステンレス鋼を工業的に生産するには課題がある。
【０００６】
非特許文献１には、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレス鋼において、水素またはヘリウムガス雰囲気下での引張試験から評価した水素環境脆化感受性が示されている。これらの結果から、低温水素環境において脆化感受性を高くする要因は加工に伴う歪み誘起マルテンサイトの生成であり、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレス鋼においても低温水素環境では歪み誘起マルテンサイトを生成して脆化することを明らかにしている。さらに、これら結果は、低温水素環境における脆化を低減するために、ＳＵＳ３１０Ｓ系の高Ｎｉオ−ステナイトステンレス鋼（１９〜２２％Ｎｉ）を用いる必要性を示唆している。
【０００７】
本発明者らは、特許文献６および特許文献７において、高い加工率で冷間加工や深絞り加工などのプレス成形ができる加工性を有し、加工後にも歪み誘起マルテンサイトを生成せず非磁性が維持されるオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼を開示している。これらオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、近年原料コストの高騰が著しいＮｉの含有量は６％以下であり、ＳＵＳ３１６系のオ−ステナイトステンレス鋼と比較してはるかに経済性に優れている。しかし、これらオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、低温水素環境への適応を意図したものでなく、水素脆化感受性については何ら検討されていない。
【０００８】
従って、上述したように、低温水素環境において、歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、ＳＵＳ３１６系を上回る耐水素脆化感受性に優れたオ−ステナイトステンレス鋼は、経済性を考慮した場合に未だ出現していないのが現状である。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−９８３９１号公報
【特許文献２】特開平７−２１６４５３号公報
【特許文献３】特開平５−６５６０１号公報
【特許文献４】特開平７−２６３５０号公報
【特許文献５】ＷＯ２００４−１１１２８５号公報
【特許文献６】特開２００５−１５４８９０号公報
【特許文献７】ＷＯ２００５−０４５０８２号公報
【非特許文献１】ＪＲＣＭ  ＮＥＷＳ／２００３.１０／Ｎｏ.２０４号                      財団法人金属系材料研究開発センタ−
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した低温水素環境において、歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、ＳＵＳ３１６系を上回る耐水素脆化感受性に優れたオ−ステナイトステンレス鋼を得るべく案出されたものである。本発明者らがこれまで検討したオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼において、Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎ，オ−ステナイト安定度の指標Ｍｄ３０値（℃）が特定条件を満足するよう成分設計を行うことにより、低温水素環境へ適応されるオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼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】
【００１１】
（１）本発明のオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、その目的を達成するために、質量％でＣ：０．０１〜０．１０％，Ｎ：０．０１〜０．４０％，Ｓｉ：０．１〜１％，Ｃｒ：１０〜２０％，Ｍｎ：６〜２０％，Ｃｕ：２〜５％，Ｎｉ：１〜６％，残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、オ−ステナイト安定度の指標Ｍｄ３０値が下記（Ａ）式を満足するように成分設計されていることを特徴とする。
−１２０＜Ｍｄ３０＜２０・・・（Ａ）
ここに、Ｍｄ３０（℃）：５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１８．２Ｍｏ
【００１２】
（２）このオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、冷間加工性や耐食性の改善のために、質量％で、Ｍｏ：０．３〜３．０％を含むことができる。
【００１３】
（３）圧力が０．１〜１２０ＭＰａの水素ガスを貯蔵する高圧水素ガス用タンクまたは高圧水素用ガスタンクライナ−の構造材として、上述の（１）または（２）を満足するように成分設計されたオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼を使用することができる。
（４）圧力が０．１〜１２０ＭＰａの水素ガスを輸送する高圧水素ガス用配管の材料として、上述の（１）または（２）を満足するように成分設計されたオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼を使用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明のオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、Ｃ：０．０１〜０．１０％，Ｎ：０．０１〜０．４０％，Ｃｒ：１０〜２０％，Ｍｎ：６〜２０％，Ｃｕ：２〜５％，Ｎｉ：１〜６％，−１２０＜Ｍｄ３０＜２０とする成分設計を採用することにより、低温水素環境において、歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、耐水素脆化感受性はＳＵＳ３１０Ｓに匹敵する程度まで低減することができる。従って、従来、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレス鋼では困難であった低温水素環境への適応が可能であり、圧力が４０ＭＰａを超える水素ガスを貯蔵する高圧水素ガス用タンクまたは高圧水素用ガスタンクライナ−の構造材あるいは水素ガスを輸送する高圧水素ガス用配管の材料として使用される。更に、Ｎｉ含有量の低いオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレスと比較して極めて経済性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎ，オ−ステナイト安定度の指標Ｍｄ３０値（℃）が適正範囲を満足する成分設計を採用することにより、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレスを上回る耐水素脆化感受性を発現する。以下、本発明のオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼の成分設計に関する作用効果とその限定理由について説明する
【００１６】
（Ｍｎ：６〜２０％）
Ｍｎは、Ｎｉの代替として、オ−ステナイト安定化元素として有効に作用することはよく知られている。本発明者らは、歪み誘起マルテンサイトの生成に及ぼすＭｎとＮｉの作用効果について、変形組織の詳細を明らかにし、次のような新しい知見を得た。
（１）Ｎｉ量が１〜６％の低Ｎｉオ−ステナイト鋼において、Ｍｎを添加していくと、加工に伴う歪み誘起マルテンサイトの生成が大幅に抑制される。
（２）（１）の歪み誘起マルテンサイトの抑制効果は、オ−ステナイト安定度の指標Ｍｄ３０値（℃）が同等である３００系オ−ステナイトステンレス（ＳＵＳ３０４,ＳＵＳ３１６等）と比べて極めて大きい。
（３）Ｍｎの添加により加工に伴う歪み誘起マルテンサイトが生成しない高Ｍｎ鋼は、オ−ステナイトのすべり変形により塑性変形が進行し、公称歪み０．２を超えと双晶変形を伴う。そのため、これら高Ｍｎ鋼は、加工によって歪み誘起マルテンサイトを生成しない。
（４）（３）の変形組織，すなわち歪み誘起マルテンサイトを生成せずに双晶変形を伴う塑性変形は、６％以上のＭｎ量において発現しやすい。
（５）歪み誘起マルテンサイトを生成しない高Ｍｎ鋼は、低温水素環境において、ＳＵＳ３１６を上回る耐水素脆化感受性を発現する。
本発明では、上述した作用効果を得るために、Ｍｎは６％以上添加する。より好ましくは８％以上である。他方、Ｍｎの添加はＳ系介在物の増加をもたらし，鋼材の延性・靭性あるいは耐食性を阻害するという問題もある。従って、上限は２０％とする。好ましくは１５％以下である。
【００１７】
（Ｃｕ：２〜５％）
Ｃｕは、オ−ステナイト安定化元素であり、冷間加工性や耐食性の改善にも有効な元素であることは知られている。本発明の高Ｍｎ鋼において、Ｃｕは、Ｍｎとの相乗効果によって双晶変形を生じやすくし、上述した変形組織の視点から歪み誘起マルテンサイトの生成を有効に抑制する元素である。本発明では、これら作用効果を得るために、Ｃｕを２％以上添加する。しかし、多量のＣｕを添加すると、製鋼時のＣｕ汚染や熱間脆性を誘発するとともに、鋼材の延性・靭性を阻害する問題がある。そのため、Ｃｕの上限は５％とする。
【００１８】
（Ｎ：０．０１〜０．４０％以下）
Ｎは、オ−ステナイト相の安定化やδフェライト相の生成抑制に有効な元素である。さらに、Ｎは固溶強化により鋼材の０．２％耐力や引張強度を上昇させることが知られている。本発明の高Ｍｎ鋼の高強度化においても、Ｎの添加は有効である。すなわち、Ｎの添加は、加工を施さなくても構造材としての強度を付与できるため、器材の薄肉化および軽量化に有効な手段である。
本発明では、上述の作用効果を得るために、Ｎを添加する場合がある。その場合は０．１〜０．４０％とすることが好ましい。０．４０％を超えるＮの添加は、通常の溶製プロセスにおいて困難であり、製鋼コストの大幅な上昇に加え、過度な強度上昇により鋼材の延性低下を招く。そのため、Ｎの上限は０．４０とする。より好ましくは０．３０％以下である。また、Ｎを添加しない、すなわち鋼材を高強度化する必要がない場合、Ｎの下限は０．０１％とする。Ｎを０．０１％未満とするには製鋼コストの負担に加え、本発明の規定するＭｄ３０値を満足することが困難になる。
【００１９】
（オ−ステナイト安定度の指標：Ｍｄ３０値（℃））
準安定オ−ステナイトステンレス鋼はＭｓ点以上の温度でも塑性加工によってマルテンサイト変態を起こす。加工によって変態点を生じる上限温度はＭｄ値と呼ばれる。すなわち、Ｍｄ値はオ−ステナイトの安定度を示す指標である。そして、引張変形によって３０％の歪を与えたとき、５０％のマルテンサイトが生じる温度をＭｄ３０値という。Ｍｄ３０＝４９７−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２０（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１８．５Ｍｏ  と定義するＭｄ３０値（℃）を本発明の高Ｍｎステンレス鋼において−１２０℃〜２０℃の範囲に設計することにより、本発明が目的とする歪み誘起マルテンサイトの抑制および耐水素脆性感受性が確保されることを見出した。
Ｍｄ３０値が−１２０℃より小さい場合、高合金化あるいは高Ｎ化により、鋼材の延性が低下し，加工性が阻害される。他方、Ｍｄ３０値が２０℃を越える場合、歪み誘起マルテンサイトを生成しやすくなり、耐水素脆性感受性を低下させる。Ｍｄ３０値が−１２０〜２０℃の場合，本発明の高Ｍｎステンレス鋼（Ｍｎ：６〜２０％）は、低温水素環境において、歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、ＳＵＳ３１６を上回る耐水素脆化感受性を発現する。
【００２０】
本発明のＭｎ：６〜２０％，Ｃｕ：２〜５％，Ｎ：０．０１〜０．４０％，Ｍｄ３０値：−１２０〜２０℃に調整された高Ｍｎステンレス鋼は、低温水素環境において、歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、ＳＵＳ３１６を上回る耐水素脆化感受性を発現する。以下、本発明のＭｎ、Ｃｕ、Ｎを除く他の合金元素は次の範囲で選定される。
【００２１】
（Ｃ：０．０１〜０．１０％）
Ｃは、オ−ステナイト相の安定化やδフェライト相の生成抑制に有効な元素である。また、ＣはＮと同様に固溶強化により鋼材の０．２％耐力や引張強度を上昇させる効果を有する。しかし、Ｃはオ−ステナイトステンレス鋼において、Ｍ２３Ｃ６型炭化物（Ｍ：Ｃｒ,Ｍｏ,Ｆｅ等）やＭＣ型炭化物（Ｍ：Ｔｉ,Ｎｂ等）の析出によって延性・靭性あるいは耐食性へ悪影響を及ぼす場合がある。そのため、Ｃの上限は０．１０％とする。下限は０．０１％とする。Ｎを０．０１％未満とするには製鋼コストの負担に加え、本発明の規定するＭｄ３０値を満足することが困難になる。
【００２２】
（Ｓｉ：０．１〜１％）
Ｓｉは溶製時の脱酸剤として有効であり、その効果を得るために０．１％以上添加する。より好ましくは０．３％以上である。Ｓｉを０．１％未満とするには脱酸が困難になることに加え、本発明の規定するＭｄ３０値を満足することも困難になる。他方、Ｓｉは固溶強化に有効な元素である。そのため、本発明の構造材としての強度を付与するために添加する場合がある。しかし、Ｓｉの添加はシグマ相などの金属間化合物の生成を助長して、熱間加工性や鋼材の延性・靭性を低下させる場合がある。そのため、上限は１％とする。
【００２３】
（Ｃｒ：１０〜２０％）
Ｃｒはステンレス鋼に要求される耐食性を得るために必須の合金元素であり、１０％以上必要である。好ましくは１２％以上である。また、Ｃｒを１０％未満とすると本発明の規定するＭｄ３０値を満足することが困難になる。他方、Ｃｒは多量に添加するとＣｒＮ,Ｃｒ２Ｎ等の窒化物やＭ２３Ｃ６型炭化物を生成し易くなるため、鋼材の延性・靭性に悪影響を及ぼす場合がある。そのため、Ｃｒの上限は２０％以下である。好ましくは１５％以下である。
【００２４】
（Ｎｉ：１〜６％）
Ｎｉは高価な元素であり，６％を超える３００系のオ−ステナイトステンレス鋼は原料コストの上昇を招く。従って、本発明の高Ｍｎ鋼の場合、Ｎｉは６％以下である。好ましくは５％以下とする。Ｎｉはオ−ステナイトステンレス鋼に必要な元素であり、更に，加工に伴う歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制するために有効な元素である。そのため、下限は１％とする。
【００２５】
（Ｍｏ：０．３〜３％）
耐食性向上に有効な元素である。また、本発明で定義するＭｄ３０値を低下させるために有効な元素である。そのため、Ｍｏはこれら効果を得るために添加することが好ましい。その場合、Ｍｏの下限は０．３％とする。しかし、Ｍｏは過剰に含まれると材料コストの著しい上昇を招くため、３％以下とする。
【００２６】
上述の成分設計を採用したオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、低温水素環境において、歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレス鋼では困難であった圧力が４０ＭＰａを超える水素ガスを貯蔵する高圧水素ガス用タンクまたは高圧水素用ガスタンクライナ−の構造材あるいは水素ガスを輸送する高圧水素ガス用配管の材料として使用される。１２０ＭＰａを超える圧力容器にも使用可能であるが、このような容器は構造設計上、殆ど必要とされていないため、圧力の上限は１２０ＭＰａとする。
【実施例】
【００２７】
表１の化学組成を有するステンレス鋼を溶製し、加熱温度１２００℃の熱間圧延により板厚５．０ｍｍの熱延板を製造した。熱延板を１１２０℃，均熱時間２分で焼鈍し、酸洗を行い、５．０ｍｍ厚の熱延焼鈍板とした。さらに、これら熱延焼鈍板を板厚２．０まで冷間圧延し、１０８０℃，均熱時間３０秒の焼鈍を施し、酸洗を行い、２．０ｍｍ厚の冷延焼鈍板を作製した。
２．０ｍｍ厚の冷延焼鈍板からＪＩＳ１３Ｂ引張試験片を作成し、４５ＭＰａ，９０ＭＰａ，１２０ＭＰａ高圧水素ガス中の引張試験を実施した。水素脆化感受性は、（１）高圧（１２０ＭＰａ）水素ガス中の引張試験後に生成した歪み誘起マルテンサイト体積率，（２）伸び（高圧水素ガス中）／伸び（大気中）により評価した。歪み誘起マルテンサイト体積率は市販のフェライトスコ−プＭＣ３Ｃ型を用いて測定した。ここで、試験雰囲気温度は、高圧水素ガス中が−５０〜−１００℃，大気中が室温（２０℃）である。
【００２８】
供試鋼の化学組成とともに、Ｍｄ３０値、上述した水素脆化感受性（１），（２）の評価結果を表１に示す。鋼Ｎｏ．１〜８は、本発明で規定したオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼の成分設計条件を満足しており、高圧水素ガス中での歪み誘起マルテンサイトの生成を抑制し、４５〜１２０ＭＰａの高圧水素ガス中における伸び（延性・靭性）の低下を殆ど示さない。すなわち、本発明の高Ｍｎステンレス鋼は、比較となるＮｏ.２３に示すＳＵＳ３１６Ｌより良好な耐水素脆化感受性が得られた。鋼Ｎｏ.９〜２１は、Ｍｎ量をはじめとする本発明が規定する成分とＭｄ３０値の両者あるいは片方が本発明の規定する条件から外れるために、本発明の目標とする耐水素脆化感受性が得られなかったものである。鋼Ｎｏ．９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２２は、Ｍｎ量やＣｕ量が小さいあるいはＭｄ３０が大きいものであり、水素ガス中で歪み誘起マルテンサイトを生成しやすく、高圧水素ガス中において目標とする延性・靭性が得られなかったものである。鋼Ｎｏ.１０、１２、１４、１６、１８、２０は、Ｍｄ３０が小さく高圧水素ガス中での歪み誘起マルテンサイトの生成が抑制されているものの、Ｃ，Ｎ等の本発明が規定する成分範囲を外れるものであり、高圧水素ガス中において目標とする延性・靭性が得られなかったものである。
【表１】
2007126688.tif 000003
【００２９】
本発明が規定するＭｄ３０値の範囲において、Ｍｎ量と９０ＭＰａ水素ガス中の引張試験で生成した歪み誘起マルテンサイトの生成量を調査した結果を図１に示す。６％以上のＭｎ量の添加により、歪み誘起マルテンサイトの生成を効果的に抑制されることが確認できた。
また、Ｍｎの添加と９０ＭＰａ水素ガス中の延性との関係を検討した結果、図２に見られるように、６≦Ｍｎ≦２０にすることによって、本発明が目標とする延性（靭性）が得られることを確認できた。
【００３０】
さらに、本発明が規定する成分およびＭｄ３０値の範囲において、Ｎの添加と強度の関係を調査した結果、図３に見られるように、０．１≦Ｎ＜０．４０にすることによって、９０ＭＰａ水素ガス中の延性（靭性）低下を抑制して高強度化することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、ＳＵＳ３１６Ｌを上回る耐水素脆化感受性が得られるため、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレス鋼では困難であった低温水素環境用材料として使用される。圧力が４０ＭＰａを超える水素ガスを貯蔵する高圧水素ガス用タンクまたは高圧水素用ガスタンクライナ−あるいは水素ガスを輸送する高圧水素ガス用配管の材料として適用可能である。更に、Ｎｉ含有量の低いオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼は、ＳＵＳ３１６系オ−ステナイトステンレスと比較して極めて経済性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】Ｍｎの添加が加工に伴う歪み誘起マルテンサイトの生成に及ぼす影響を示し          たグラフである。
【図２】Ｍｎの添加が耐水素脆化感受性に及ぼす影響を示したグラフである。
【図３】Ｎの添加が強度に及ぼす影響を示したグラフである。
【図１】
2007126688.tif 000004
【図２】
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【図３】
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