オーステナイト系ステンレス鋼の成形要素

オーステナイト系ステンレス鋼の成形要素

ステンレス鋼パイプは、合金元素の質量分率が 12% ～ 50% 以上の鉄ベースの合金です。 合金元素はオーステナイト、フェライト、マルテンサイト相の安定性に影響を及ぼし、それによって安定性に関連する相間の平衡関係に影響を与えます。 ステンレス鋼に添加される元素は、安定したフェライトを形成する元素と安定したオーステナイトを形成する元素に分けられます。 マルテンサイトは、オーステナイトが高温から低温に冷却されるときに形成される相変態生成物です。 高温でオーステナイトが形成されないと、低温ではマルテンサイト相が得られません。

オーステナイト系ステンレス鋼パイプには、高いニッケル含有量とその他のオーステナイト形成元素が含まれており、これらがオーステナイト相の形成を促進し、室温またはさらに低い温度でも安定します。 フェライト系ステンレス鋼シームレスパイプには、高クロム含有量などのオーステナイトの形成を弱める元素が含まれており、フェライトが主相成分となります。 マルテンサイト系ステンレス鋼管は、高温ではオーステナイト組織になります。 しかし、このオーステナイトは不安定で、冷却中に変態します。 ステンレス鋼パイプの微細構造は、オーステナイト形成元素とフェライト形成元素のバランスによって制御できます。 2 つの要素のバランスの調整は、ステンレス鋼パイプの機械的特性、耐食性、溶接性において重要な役割を果たします。
ステンレス継目無鋼管にアルミニウム、チタン、銅、モリブデンを添加すると析出反応が促進され、鋼の強度が向上します。 Cu、AI、Moを含有する析出硬化（PH）マルテンサイト系継目無鋼管は、熱処理後に1375MPa（200k8i）を超える室温耐力が得られます。 オーステナイト系ステンレス鋼シームレスパイプには、多くの場合、チタンとアルミニウムが含まれており、ニッケル-チタン析出相やニッケル-アルミニウム析出相を形成します。これらの析出相は、ニッケル基超合金の析出強化相と同様に機能します。 アルミニウムは固溶体中のフェライト形成体であるのに対し、銅は弱いオーステナイト形成体です。 純銅に近い組成の析出物は、174PH 鋼などのマルテンサイト鋼の強化に使用できます。 フェライト形成元素には、クロム、モリブデン、シリコン、ニオブ、チタン、アルミニウム、バナジウム、タングステンが含まれます。 オーステナイト形成元素には、ニッケル、マンガン、炭素、窒素、銅、コバルトが含まれます。