【手続補正書】
【提出日】平成18年9月27日(2006.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  海水適用性を備えたフェライト−オーステナイト２相ステンレス鋼
【特許請求の範囲】
【請求項１】  海水適用性を備えたフェライト−オーステナイト２相ステンレス鋼であって、
ｗｔ％で、
Ｃ      最大０．０５
Ｓｉ    最大０．８
Ｍｎ    ０．３〜４
Ｃｒ    ２８〜３５
Ｎｉ    ３〜１０
Ｍｏ    １．０〜４．０
Ｎ      ０．２〜０．６
Ｃｕ    最大１.０
Ｗ      最大２.０
Ｓ      最大０．０１０
Ｃｅ    最大０.２、及び
残部がＦｅとともに通常生じる不純物及び添加物を含み、フェライト含有量が３０〜７０体積％となる鋼において、
ＰＲＥ値が４２より大きく、且つ該ＰＲＥ値がフェライト相及びオーステナイト相の双方において４０より少なくとも大きく、ＰＲＥ＝[％Ｃｒ]＋３．３×[％Ｍｏ]＋１６×[％Ｎ]であることを特徴とするフェライト−オーステナイト２相ステンレス鋼。
【請求項２】  フェライト及びオーステナイトの相における前記ＰＲＥ値が、互いに非常に接近していることを特徴とする請求項１に記載の鋼。
【請求項３】  １０８０℃で熱処理することを特徴とする請求項２記載の鋼。
【請求項４】  Ｃの含有量が、最大０．０３ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項５】  Ｓｉの含有量が、最大０．５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項６】  Ｃｒの含有量が、２９〜３３ｗｔ％の間にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項７】  Ｍｏの含有量が、少なくとも１．５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項８】  Ｍｏの含有量が、最大３．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項９】  Ｎの含有量が、０．３０〜０．５５ｗｔ％の間にあることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１０】  Ｎの含有量が、少なくとも０．３６ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１１】  Ｍｎの含有量が、最大３ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１２】  フェライトの含有量が、３０〜５５体積％の間にあることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１３】  オーステナイト相中のＣｒの含有量が、少なくとも２５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１４】  オーステナイト相中のＣｒの含有量が、少なくとも２７ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１５】  管、棒、重鋳造品、鍛造品、板、線またはストリップの製造に使用されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の鋼。
【請求項１６】  フェライト−オーステナイト２相ステンレス鋼の使用方法であって、
ｗｔ％で、
Ｃ      最大０．０５
Ｓｉ    最大０．８
Ｍｎ    ０．３〜４
Ｃｒ    ２８〜３５
Ｎｉ    ３〜１０
Ｍｏ    １．０〜４．０
Ｎ      ０．２〜０．６
Ｃｕ    最大１.０
Ｗ      最大２.０
Ｓ      最大０．０１０
Ｃｅ    最大０.２
残部がＦｅとともに通常生じる不純物及び添加物を含み、フェライト含有量が３０〜７０体積％となる鋼の使用方法において、
不純物を含まないまたは塩素化するような添加物を含む海水に接する装置のためにＰＲＥ値が４０より大きく、且つ該ＰＲＥ値がフェライト相及びオーステナイト相の双方において４０より少なくとも大きく、ＰＲＥ＝[％Ｃｒ]＋３．３×[％Ｍｏ]＋１６×[％Ｎ]であることを特徴とするフェライト−オーステナイト２相ステンレス鋼の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
序文
本発明は、海水適用性を備えたフェライト−オーステナイトステンレス鋼を提供し、さらに海水に適用する場合及び海水付近に適用する場合のこのフェライト−オーステナイトステンレス鋼の用途を提供する。海水中及び海水付近でこの鋼に対しては特に好ましい性質が指摘されてきている。
【０００２】
背景
フェライト−オーステナイト（２相）ステンレス鋼は、種々の工業において構造材料として今日広い範囲に使用されている。この２相鋼は、ほとんど特別な領域において特に好ましく使用するために開発されている。例えば、この２相鋼、すなわちＳＡＦ２５０７（ＵＮＳ  Ｓ３２７５０）は、２５％のＣｒと、７％のＮｉと、４％のＭｏと、０．３％のＮとで合金化され、そしてスウェーデン特許Ａ−４５３，８３８号に記載され、特に塩素誘起腐食に対して耐性を備えることに関連し、プロセス溶液が塩素を含む場合、または材料が、例えば熱交換器のように、海水または塩素を含む冷却水にさらされる場合、構造材料としての適用性が明確になった。
【０００３】
米国特許Ａ−５，５８２，６５６号（スウェーデン特許Ａ−５０１，３２１号）には２相鋼が記載され、この鋼は、Ｃを最大０．０５ｗｔ％、Ｓｉを最大０．８ｗｔ％、Ｍｎを０．３〜４ｗｔ％、Ｃｒを２８〜３５ｗｔ％、Ｎｉを３〜１０（３〜７）ｗｔ％、Ｍｏを１．０〜３．０（１．０〜４．０）ｗｔ％、Ｎを０．３０〜０．５５ｗｔ％、Ｃｕを最大１.０ｗｔ％、Ｗを最大２.０ｗｔ％、Ｓを最大０．０１０ｗｔ％、及びＣｅを最大０.２ｗｔ％、そして残部がＦｅとともに通常生じる不純物及び添加物を含み、且つフェライト含有量が３０〜７０体積％となる。
【０００４】
本発明の目的は、海水領域で使用するための２相鋼を提供することである。
スウェーデン特許Ａ−４５３，８３８号に記載されたように、この合金の組成はこのような鋼を提供するために特に重要な因子ではない。この合金の種々の組成と構造因子との間の均衡が最も重要である。さらにその上に、例えば多量のクロムは、金属間化合物の析出を強める傾向があること、及び製造及び溶接に関する問題が生じることが、この特許から良く知られている。多量の窒素は合金を安定化するために、中間相の析出と耐食性の改善とに対して望ましいが、しかし溶湯の限られた溶解度によって制限され、これが窒化クロムの析出を引き起こす。これらの理由によって、この合金におけるクロム含有量は最大２７％に制限され、そして窒素の含有量は０．２５〜０．４０％である。
【０００５】
発明の簡単な説明
一般的な鋼組成を規定した米国特許Ａ−５，５８２，６５６号に包含されるいくつかの合金が特に有益であり、ある場合には海水用途の分野で構造材料として特に優れた性質を備える。これは高クロム含有量及び高窒素含有量にもかかわらず、スウェーデン特許Ａ−４５３，８３８号に従い析出を回避することを考慮する必要がある上限値を超えている。この鋼のＰＲＥ値が少なくとも４０であるならば、特に優れた性質が達成される。
【０００６】
結果として、本発明は、Ｃを最大０．０５ｗｔ％、Ｓｉを最大０．８ｗｔ％、Ｍｎを０．３〜４ｗｔ％、Ｃｒを２８〜３５ｗｔ％、Ｎｉを３〜１０ｗｔ％、Ｍｏを１．０〜４．０ｗｔ％、Ｎを０．２〜０．６ｗｔ％、Ｃｕを最大１.０ｗｔ％、Ｗを最大２.０ｗｔ％、Ｓを最大０．０１０ｗｔ％及びＣｅを最大０.２ｗｔ％、そして残部がＦｅとともに通常生じる不純物及び添加物を含み、フェライト含有量が３０〜７０体積％となり、ＰＲＥ値が少なくとも４０である。
【０００７】
米国特許Ａ−５，５８２，６５６号またはスウェーデン特許Ａ５０１，３２１号に特に記載されるいずれの等級の鋼も、フェライト相及びオーステナイト相の双方においてＰＲＥ値が４０を超えていない。ほとんどの実施態様は、全ての組成について計算しても４０以下のＰＲＥ値である。
【０００８】
海水の性質
海水は世界中で比較的同一であると考えられてきている。しかしながら、その変化が観察されている。溶解している塩の総量は、バルト海における約８０００ｍｇ／ｌ（ｐｐｍ）からペルシャ湾における先の量の約７．５倍までの範囲にある。人工海水が基本とする塩の総量は、３５，０００ｍｇ／ｌであり、これは海水に対する一般的な量として考えられる。表１に人工海水の混合を示す。海水中の全塩の主なる占有物はＮａＣｌである。ほとんどの海水は塩とその他の固体粒子を含む。
【０００９】
次の表は、海水に適用するための材料安定性の試験に使用した人口海水の混合を示す。
表１  人工海水の混合                
元素            濃度            塩の総量％    
(mg/l)                          
塩素          １８９８０          ５５        
臭素                ６５            ０．２    
硫酸塩          ２６４９            ７．７    
重炭酸塩          １４０            ０．４    
弗素                  １            ０．０    
硼素                ２６            ０．１    
マグネシウム    １２７２            ３．７    
カルシウム        ４００            １．２    
ストロンチウム      １３            ０．０    
カリウム          ３８０            １．１    
ナトリウム    １０５６０          ３０．６    
合計          ３４４８６        １００．０    
【００１０】
海水の腐食性に対する最も関心のある因子は、塩化物の含有量、ｐＨ表示、温度、酸化可能性、生物活性及び流量である。水の不純物でさえも腐食に影響する。海水の温度は存在する位置に依存して非常に変化し、またその水が採取された深さに依存して変化する。海水のｐＨ約８である。
【００１１】
発明の詳細な説明
次に、特に実施例と添付した図面に従って詳細に本発明を説明する。図１は、如何にすきま腐食が生じるかを模式的に説明するものである。図２から図１１は種々の鋼等級の測定された性質に付いての図である。
【００１２】
本発明にしたがう鋼は、状況に応じてＣを最大０．０５ｗｔ％、Ｓｉを最大０．８ｗｔ％、Ｍｎを０．３〜４ｗｔ％、Ｃｒを２８〜３５ｗｔ％、Ｎｉを３〜１０ｗｔ％、Ｍｏを１．０〜４．０ｗｔ％、Ｎを０．２〜０．６ｗｔ％、Ｃｕを最大１.０ｗｔ％、Ｗを最大２.０ｗｔ％、Ｓを最大０．０１０ｗｔ％及びＣｅを最大０.２ｗｔ％含む。ＰＲＥ値すなわち[％Ｃｒ]＋３．３×[％Ｍｏ]＋１６×[％Ｎ]が、全組成中で少なくとも４０、好ましくは全組成中で少なくとも４２とする必要がある。さらに、各相は、４０を超えるＰＲＥ値、好ましくは少なくとも４１を示す必要がある。
【００１３】
米国特許Ａ−５，５８２，６５６号においては、添加合金化元素は、製造する際に中間層の析出の危険を最小限にするために、比すなわち％Ｃｒ＋０．９Ｍｎ＋４．５％Ｍｏ−１２．０％Ｎ＜３５を満足する必要がある。本発明の鋼においては前述の比が３５またはそれ以上を維持することができ、さらに海水用途に鋼を使用可能にするために必要である実質的に良好な性質を達成できることが驚くべきことに明らかになった。より高いＰＲＥ値を達成しやすくするために、上式を３５またはそれ以上に維持することが有利である。すなわち、この鋼は、十分に高いＰＲＥ値を達成するために、好ましくは比すなわち％Ｃｒ＋０．９Ｍｎ＋４．５％Ｍｏ−１２．０％Ｎ≧３５を満足する。好ましくは、％Ｃｒ＋０．９Ｍｎ＋４．５％Ｍｏ−１２．０％Ｎの結果は、最も高くて４０、特に最も高くて３８である。
【００１４】
好ましいＭｎ含有量は０．３〜３．０％であり、Ｓ含有量はふさわしくは最大で０．００５％である。この結果として、ＭｎＳスラグの減量がこの材料において達成することができる。これらのスラグが海水環境中で孔食を起こしやすくし、且つこの理由のために［海水鋼］においてはこの種のスラグを低い水準に保持することが好ましい。
【００１５】
Ｍｏ含有量は好ましくは１．５〜４．０％である。これが、鋼のＰＲＥ値に対する比較的高い最小水準を与える。しかしながら、中間相が析出する危険理由により、Ｍｏ含有量は、最大３．０％、好ましくは最大２．５％に制限する必要がある。
【００１６】
オーステナイト相中に十分に高いＣｒ含有量を維持し、且つＰＲＥ値が４０を越えるために、最も低いＣｒ含有量はふさわしくは約２９％である。中間相の析出の危険という観点から、Ｃｒの含有量は好ましくは最大３３％にすべきである。
【００１７】
窒素はオーステナイト相のクロムとモリブデンとの相対含有量を減少させる。したがって、Ｎ含有量は少なくとも０．３０％にすべきであるが、好ましくは少なくとも０．３６％とすべきである。高Ｎ含有量は溶接する際のボイド形成となりうるので、したがって、本発明にしたがう合金は最大で０．５５％の窒素を含有させる必要がある。
【００１８】
Ｎｉ含有量は好ましくは最大８％とにすべきであり、最小含有量は好ましくは５％である。
【００１９】
海水適用に対する材料の重要な性質
海水適用に対する重要な性質は、高い強度（高い降伏点と高い疲労限）である。高い強度とは、薄い材料（例えば、管においては薄い壁厚さ）を使用することができ、且つ重量を軽くするということを含んでいる。この構造物はほとんどが、ボート、オイルプラント、及び製品輸送するに役立つ浮力を利用するようなところの浮き設備に適用されるので、海水適用の構造物重量を低く維持することが重要である。
【００２０】
海水適用の材料に対する別の重要な性質は、Ｃｌ−含有環境における良好な耐食性である。Ｃｌ−含有環境において生じる腐食形式は、孔食腐食、応力腐食及びすきま腐食である。材料の孔食腐食及びすきま腐食は、「ＰＲＥ値」が十分に高い場合に、回避することができる。このＰＲＥ値は、ＰＲＥ＝[％Ｃｒ]＋３．３×[％Ｍｏ]＋１６×[％Ｎ]として定義する。海水中で良好な耐食性を得るために、ＰＲＥ値は、２相鋼に対しては４０より高くする必要がある。この定義から明らかなように、高いＰＲＥ値は、高含有量をＣｒ、Ｍｏ、またはＮのいずれかを基にすることができる。高いＭｏ含有量は、シグマ層の析出に関して、組織の安定が少ない材料が得られることが良く知られている。高いＮ含有量は、さらに組織が安定する材料が得られることが良く知られている。したがって、高Ｍｏ含有量と比較して、高ＮまたはＣｒ含有量においては高ＰＲＥ値を基本とすることが適切である。
【００２１】
すきま腐食の危険に際しては高Ｎ含有量であることが望ましく、このことはＨ＋イオンが中性であるためであり、Ｈ＋イオンが隙間に形成されることにより環境悪化を招くｐＨ値を増加することを回避することによる。すきま腐食過程を図１に模式的に示す。
【００２２】
Ｃｌ−環境において生じ得る第３の腐食形式は、前述するように、応力腐食割れである。これは主にオーステナイト鋼に出現し、非常に早く進行するために油断ができない。材料中のフェライト相とオーステナイト相との間の有利な相乗作用効果のために、２相鋼は非常に良好な応力腐食割れ耐性を有する。
【００２３】
もう一つの性質は、これはある場合の海水環境において重要であり、換言すると、合金の浸食腐食耐性である。浸食腐食は、時には固体粒子を含み激しく流れる媒体による腐食過程の加速と定義することができる。浸食腐食に大きく起因する因子は、管内の乱流（層状に相違する）である。乱流は、形状、曲がりなどの（例えば管内の弁など）管内において限定される高速度の流れによって増加する。
【００２４】
最後に考慮すべき因子は、当然合金の価格である。
海水適用性に対して、特にＣｌ−環境においてにおいて優れた耐食性を有し、並びに可能な限り高強度を備える材料が望ましい。
【００２５】
本発明にしたがう鋼の性質
本発明にしたがう鋼は、非常に高い強度（引張りおける降伏点（０．２）≧６５０ＭＰａ）を有する。海水用途の典型的な他の鋼等級に比較して、これは驚くべき高さである（ＳＡＦ２５０７：引張りにおける降伏点＝５５０ＭＰａ、６Ｍｏ鋼：引張りにおける降伏点＝３００ＭＰａ）。このことは本発明の鋼がそれらよりかなり薄い壁厚さで使用することができることを意味する。
【００２６】
しかしながら、高い強度は、米国特許Ａ−５，５８２，６５６号の鋼全てに一致しない。例えば、引張における降伏点がわずか４７１ＭＰａを有する鋼（Ｎｏ．１０）が記載される（表１及び表２）。しかし、この鋼はわずか３５、６のＰＲＥ値に過ぎないので、本発明の範囲外である。
【００２７】
図２は壁厚さに及ぼす引張りにおける降伏点の効果を示し、壁厚さは所定の内圧（スウェーデン運営標準、１９７８、ＲＮ７８の式にしたがう）に耐える必要がある。５５０ＭＰａから６５０ＭＰａまでの引張り降伏点の増加が、１５％の壁厚みの減少を可能にし、且つこれに関連してこの範囲において管の総重量を減少することが可能である。３００ＭＰａと６５０ＭＰａとの間得の相当する比較は、重量で約５０％節約できる。
【００２８】
本発明の鋼の孔食とすきま腐食とは優れている。このことは合金のＰＲＥ値が４０を超えることによって決定される。さらに詳しくはこのＰＲＥ値は約４２であり、４２は確立された［海水鋼］ＳＡＦ２５０７（ＵＮＳ  Ｓ３２７５０）及びタイプ６−Ｍｏのオーステナイトステンレス鋼に関する限りは、同一水準である。
【００２９】
この材料の受入れ試験で、孔食腐食のための試験機を使用することは一般的であり、これは海水耐性の示標として示すことができる。ほとんどの方法は、改良されたＡＳＴＭ  Ｇ４８Ａ法を使用することであり、この場合材料は６％の塩化鉄の溶液中に配置され、その後温度が２４時間間隔でステップがつけられ、材料は全ての試験期間ごとに孔食腐食に関して調査される。孔食腐食が生じる温度が、臨界孔食温度と呼ばれる。図３は、２５４ＳＯＭ、ＳＡＦ２５０７及び本発明にしたがう試験片の臨界孔食温度を示す。このことから、これらの材料の全てが臨界孔食温度に対して高い値を有し、このためにこの材料は海水において等価な孔食腐食耐性を有すること可能であることを結論することができる。
【００３０】
ＦｅＣｌ３中の相当する試験が、実際のすきまフォーマを形成する。本発明にしたがう試験は、その後約４０℃の臨界すきま腐食温度が得られた。これでも確立された［海水鋼］対すると同様の水準であるとしてみることができる。開始後のすきま腐食の進展は、この合金の高含有量の窒素によって、低い水準になることを予想することができる。
【００３１】
材料の対孔食性を決定するための別の方法は、材料に一定の付加電位で電気化学的にすることである。非常に活性化した溶液である塩素化した海水をシミュレートするため、６０ｍＶ／ＳＣＥで試験をした。本発明にしたがうこの試験の結果を図４に示す。この結果から、この鋼は、ＮａＣｌの濃度に影響されずに、この環境において７０℃を通過することは明らかである。
【００３２】
最初に記載したように、良好な耐孔食性と耐食性は高ＰＲＥ値である。ＳＡＦ２５０７と比較することができ、ＳＡＦ２５０７では、ＰＲＥ値を双方の相において等しくするために、ＰＲＥ値を考慮して最小にする。これはＣｒ、Ｍｏ及びＮを十分に釣り合わせた組成で合金化することによって達成され、クロム含有量が２５％で、Ｍｏ含有量が４％であるときは、０．３０％Ｎでフェライトとオーステナイト相におけるＰＲＥ間の釣り合いが得られる。４０を超えるＰＲＥ値はそのとき達成できる。
【００３３】
本発明にしたがう鋼は同様の推論を基にしており、すなわちＰＲＥの釣り合いであり、しかし、ここではより高いＣｒであり、より低いＭｏ含有量であり、それがより高いＮ含有量を可能にする。ＭｏはＣｒより組織安定性に対してかなり有害であり、またＮ含有量はＳＡＦ２５０７より高いので、この理由により、本発明にしたがう鋼におけるより高い組織安定性は、この相において維持されるＰＲＥ値で達成される（図５のＴＴＴ曲線を参照）。
【００３４】
図６は、本発明の鋼のフェライト相（ＢＣＣ）とオーステナイト相（ＦＣＣ）とにおけるＰＲＥ値に及ぼす温度の影響を示す。ＰＲＥの釣り合いは、約１０８０℃で達成され、この温度は材料が加熱されてＰＲＥ値が４０を超える温度である。
【００３５】
フェライト相及びオーステナイト相の双方において高いＰＲＥ値を有する重要性は図７に示され、ＡＳＴＭ  Ｇ４８ＡにしたがうＣＰＴは、本発明にしたがう鋼のいくつかの試験バリアントにおいて幾分弱いフェライト相に対してＰＲＥ値の関数として示される。この理由で、双方の相において４０を超えるＰＲＥ値は、ＣＰＴ（Ｇ４８Ａ）が最後の合金に対して７５℃であることに関して実現されるように考慮する必要がある。
【００３６】
本発明にしたがう鋼の応力腐食耐性は、図８に示すように、３１６タイプのオーステナイト鋼の応力腐食耐性を明らかに超える水準にある。この２相合金は、応力腐食が出現する以前において有利となる引張り強度のパーセンテージがこの鋼においては非常に大きいので、完全な図では非常に大きな強度を備えることが考察される。
【００３７】
本発明にしたがう鋼の耐衝撃侵食は、２相鋼の高い強度と実験的に備え得る最良の耐性とにより、最も高い信頼度を備える。
【００３８】
度々海水中で使用する材料には、種々のＣｕ基合金がある。しかしながら、これらの合金は衝撃浸食に対して敏感であるという大きな欠点がある。その他のこれに匹敵する海水適用の材料は、Ｔｉ−Ｎｉ基合金である。しかしながら、これらは本発明の合金よりかなり高価である。
【００３９】
実施例
本発明にしたがう鋼のいくつかの実施態様を次に説明する。
本発明にしたがう五つの鋼の組成を次の表２に示す。これらは本発明を発展させる際に製造し且つ試験を行なった多数の異なる合金から取り出された実施例である。
【００４０】
表２                                  
合金    C      Si     Mn      Cr     Ni     Mo     N      Cu       S    
1    0.015   0.19   0.91   29.26   8.00   2.07   0.31   0.025   0.0043 
2    0.016   0.16   1.01   28.81   7.48   2.50   0.37   0.035   0.0032 
3    0.021   0.27   0.90   28.80   6.62   2.20   0.38   0.081   0.0010 
4    0.015   0.15   1.00   29.01   6.66   2.51   0.40   0.037   0.0036 
5    0.016   0.16   0.87   30.51   6.20   2.08   0.44   0.034   0.0042 
【００４１】
合金番号１、２及び５の押し出し加工した棒におけるＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏ及びＮの含有量を、マイクログルーブの段階解析を活用してそれぞれオーステナイト相及びフェライト相で測定した。これらの測定結果を次の表３に示す。
【００４２】
表３                                 
合金    相          CR(%)          Ni(%)        Mo(%)          N(%)     
1  フェライト  32.59±0.48    5.47±0.18    2.60±0.14    0.00±0.03
オーステナイト  27.88±0.31    9.24±0.20    1.58±0.14    0.62±0.03
2  フェライト  31.78±0.42    5.27±0.32    3.16±0.12    0.00±0.02
オーステナイト  28.15±0.48    8.48±0.18    1.93±0.08    0.75±0.03
4  フェライト  31.58±0.34    4.65±0.13    3.21±0.20    0.01±0.03
オーステナイト  28.88±0.28    7.45±0.15    1.93±0.10    0.88±0.04
5  フェライト  32.31±0.31    4.58±0.13    2.40±0.11    0.00±0.03
オーステナイト  30.16±0.25    6.99±0.20    1.64±0.13    0.98±0.04  
【００４３】
これらのＰＲＥ値（[％Ｃｒ]＋３．３×[％Ｍｏ]＋１６×[％Ｎ]）から得られた測定含有量及び合計組成との比較を次の表４に示す。
【００４４】
表４．試験合金のオーステナイト相とフェライト相のＰＲＥ値    
合金      ＰＲＥ          相              ＰＲＥ              
（合計組成）                （それぞれの相に対して）  
１      ４１．１      フェライト          ４１．２
オーステナイト        ４３．３
２      ４３．０      フェライト          ４２．３
オーステナイト        ４６．５
４      ４３．７      フェライト          ４２．３
オーステナイト        ４９．３
５      ４４．４      フェライト          ４０．２
オーステナイト        ５１．３          
【００４５】
この表から、ＰＲＥ値は、合金のオーステナイト相とフェライト相の双方において４０より高いことが明らかである。これは、海水中での良好な耐食性条件である。
【００４６】
またこの組成によってそれぞれの相中のＰＲＥ値を、コンピュータプログラム［サーモキャル］を使って計算することができる。これが合金１に対して種々の温度に対して計算され、表６に示される。
【００４７】
双方の相において同一のＰＲＥ値が得られる約１０８０℃の温度が、計算値から求められ、そしてそれは概数である。実際のＰＲＥ値は等価より僅かにずれている。
【００４８】
合金番号２、３及び４で製造された管の強度測定値は、図９〜１１の図に示す。本発明にしたがう合金は、薄い壁厚みの管（＜１０ｍｍ）において６５０ＭＰａを超える引張り降伏点を有し、この管は海水適用に用いられる一般的な寸法である。
【００４９】
要約
本発明にしたがう鋼は海水適用に使用されるために驚くほど優れた適合性を備えることが示された。これは次のことに影響を及ぼす。すなわち、鋼が６５０ＭＰａを超える引張における降伏点を有するので、壁厚さを減少することによって、これはＳＡＦ２５０７に比較して管重量の約１５％、６Ｍｏ鋼に比較して５０％節約できる。同時に、この材料は、双方の相において４０を超えるＰＲＥ値を有し且つ大きな応力腐食割れ耐性を有するので、優れた海水耐性を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、すきま腐食過程を模式的に示す図である。
【図２】
図２は、壁厚さと引っ張りにおける降伏点との関係を示す。
【図３】
図３は、２５４ＳＯＭ、ＳＡＦ２５０７及び本発明にしたがう試験片の臨界孔食温度を示す。
【図４】
図４は、塩素化した海水でシミュレート試験をした本発明とＳＡＦ２２０５の対孔食性の結果を示す。
【図５】
図５は、各鋼のＴＴＴ曲線を示す図である。
【図６】
図６は、本発明の鋼のフェライト相とオーステナイト相におけるＰＲＥ値に及ぼす温度の影響を示す。
【図７】
図７は、ＡＳＴＭ  Ｇ４８ＡにしたがうＣＰＴをＰＲＥ値の関数として示す。
【図８】
図８は、本発明にしたがう鋼と３１６タイプのオーステナイト鋼との応力腐食耐性を示す。
【図９】
図９は、合金番号２、３及び４で製造された管の降伏点を示す。
【図１０】
図１０は、合金番号２、３及び４で製造された管の極限強さを示す。
【図１１】
図１１は、合金番号２、３及び４で製造された管の伸びを示す。