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公開番号2025079076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2023191503
出願日2023-11-09
発明の名称オーステナイト系ステンレス鋼材
出願人日鉄ステンレス株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250514BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】高価な合金元素を低減しつつも、水素環境中で、良好な引張強さを有し、耐水素脆化性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼材を提供する。
【解決手段】所定の化学組成を有し、粒子径が0.1～5.0μmの介在物を含み、介在物の単位面積当たりの個数が75～250個/mm²であり、介在物の平均アスペクト比が1.0超3.0未満であり、介在物のうち、Al濃度が50wt%以上である介在物をAl系介在物とするとき、介在物の個数に対する、Al系介在物の個数割合が0.50以上である、オーステナイト系ステンレス鋼材。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０８０％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、
Ｍｎ：２．００％以下、
Ｐ：０．０５０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、
Ｃｒ：１７．０～１９．５％、
Ｎｉ：８．０～１０．５％、
Ａｌ：０．０５～０．４０％、
Ｎ：０．１００％以下、
Ｎｂ：０～０．２０％、
Ｔｉ：０～０．２０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．５０％、
Ｗ：０～０．５０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｃａ：０～０．０１００％、
Ｍｇ：０～０．０１０％、
Ｚｒ：０～０．５０％、
Ｇａ：０～０．０５０％、
Ｈｆ：０～０．１０％、
Ｌａ：０～０．１０％、
Ｙ：０～０．１０％、
ＲＥＭ：０～０．１０％、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
粒子径が０．１～５．０μｍの介在物を含み、
前記介在物の単位面積当たりの個数が７５～２５０個／ｍｍ
２
であり、
前記介在物の平均アスペクト比が１．０超３．０未満であり、
前記介在物のうち、Ａｌ濃度が５０ｗｔ％以上である介在物をＡｌ系介在物とするとき、
前記介在物の個数に対する、前記Ａｌ系介在物の個数割合が０．５０以上である、オーステナイト系ステンレス鋼材。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記Ａｌ系介在物の平均粒子径は、１．０～２．０μｍであり、
前記Ａｌ系介在物のうち、前記Ａｌ系介在物の個数に対する、Ｎ濃度が５ｗｔ％以上であるＡｌ系介在物の個数割合が０．３５未満である、請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。
【請求項３】
前記化学組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．０３～０．２０％、
Ｔｉ：０．０１～０．２０％、
Ｍｏ：０．１～１．０％、
Ｃｕ：０．１～１．０％、
Ｃｏ：０．１０～０．５０％、
Ｖ：０．０５～０．５０％、
Ｗ：０．０５～０．５０％、
Ｂ：０．０００２～０．００５０％、
Ｃａ：０．０００２～０．０１００％、
Ｍｇ：０．０００２～０．０１０％、
Ｚｒ：０．０１～０．５０％、
Ｇａ：０．００１～０．０５０％、
Ｈｆ：０．０１～０．１０％、
Ｌａ：０．０１～０．１０％、
Ｙ：０．０１～０．１０％、および
ＲＥＭ：０．０１～０．１０％、
から選択される一種以上を含有する、請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。
【請求項４】
前記化学組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．０３～０．２０％、
Ｔｉ：０．０１～０．２０％、
Ｍｏ：０．１～１．０％、
Ｃｕ：０．１～１．０％、
Ｃｏ：０．１０～０．５０％、
Ｖ：０．０５～０．５０％、
Ｗ：０．０５～０．５０％、
Ｂ：０．０００２～０．００５０％、
Ｃａ：０．０００２～０．０１００％、
Ｍｇ：０．０００２～０．０１０％、
Ｚｒ：０．０１～０．５０％、
Ｇａ：０．００１～０．０５０％、
Ｈｆ：０．０１～０．１０％、
Ｌａ：０．０１～０．１０％、
Ｙ：０．０１～０．１０％、および
ＲＥＭ：０．０１～０．１０％、
から選択される一種以上を含有する、請求項２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。
【請求項５】
水素環境下で用いられる、請求項１～４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。
【請求項６】
水素用設備または機材の部材に用いられる、請求項１～４のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。

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材に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料に代わる新たなエネルギー源として、水素が注目されている。水素は、ＣＯ
２
を排出しないクリーンなエネルギー源である。その一方、水素は、例えば、素材を脆化させる水素脆化を引き起こすことがある。そこで、特許文献１には、耐水素脆化性を向上させたオーステナイト系ステンレス鋼が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１９６８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたオーステナイト系ステンレス鋼は、耐水素脆化性を向上させるために、高価な合金元素を多く添加しており、合金コストが高くなる。従って、オーステナイト系ステンレス鋼において、高価な合金元素を低減しつつも、耐水素脆化性を向上させるのは、難しいという課題がある。
【０００５】
また、水素環境において、大気中より引張強さが低下するという課題もある。このため、高価な合金元素を低減しつつも、大気中と同等の引張強さを有するオーステナイト系ステンレス鋼材が求められている。
【０００６】
以上を踏まえ、本発明は、上記課題を解決し、高価な合金元素を低減しつつも、水素環境中で、良好な引張強さを有し、耐水素脆化性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼材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】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記のオーステナイト系ステンレス鋼材を要旨とする。
【０００８】
（１）化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０８０％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、
Ｍｎ：２．００％以下、
Ｐ：０．０５０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、
Ｃｒ：１７．０～１９．５％、
Ｎｉ：８．０～１０．５％、
Ａｌ：０．０５～０．４０％、
Ｎ：０．１００％以下、
Ｎｂ：０～０．２０％、
Ｔｉ：０～０．２０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｏ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．５０％、
Ｗ：０～０．５０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｃａ：０～０．０１００％、
Ｍｇ：０～０．０１０％、
Ｚｒ：０～０．５０％、
Ｇａ：０～０．０５０％、
Ｈｆ：０～０．１０％、
Ｌａ：０～０．１０％、
Ｙ：０～０．１０％、
ＲＥＭ：０～０．１０％、
残部：Ｆｅおよび不純物であり、
粒子径が０．１～５．０μｍの介在物を含み、
前記介在物の単位面積当たりの個数が７５～２５０個／ｍｍ
２
であり、
前記介在物の平均アスペクト比が１．０超３．０未満であり、
前記介在物のうち、Ａｌ濃度が５０ｗｔ％以上である介在物をＡｌ系介在物とするとき、
前記介在物の個数に対する、前記Ａｌ系介在物の個数割合が０．５０以上である、オーステナイト系ステンレス鋼材。
【０００９】
（２）前記Ａｌ系介在物の平均粒子径は、１．０～２．０μｍであり、
前記Ａｌ系介在物のうち、前記Ａｌ系介在物の個数に対する、Ｎ濃度が５ｗｔ％以上であるＡｌ系介在物の個数割合が０．３５未満である、上記（１）に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。
【００１０】
（３）前記化学組成が、質量％で、
Ｎｂ：０．０３～０．２０％、
Ｔｉ：０．０１～０．２０％、
Ｍｏ：０．１～１．０％、
Ｃｕ：０．１～１．０％、
Ｃｏ：０．１０～０．５０％、
Ｖ：０．０５～０．５０％、
Ｗ：０．０５～０．５０％、
Ｂ：０．０００２～０．００５０％、
Ｃａ：０．０００２～０．０１００％、
Ｍｇ：０．０００２～０．０１０％、
Ｚｒ：０．０１～０．５０％、
Ｇａ：０．００１～０．０５０％、
Ｈｆ：０．０１～０．１０％、
Ｌａ：０．０１～０．１０％、
Ｙ：０．０１～０．１０％、および
ＲＥＭ：０．０１～０．１０％、
から選択される一種以上を含有する、上記（１）または（２）に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材。
（【００１１】以降は省略されています）

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