オーステナイト系ステンレス鋼鋳物の熱処理

鋳放し構造オーステナイト系ステンレス鋼鋳物はオーステナイト+炭化物またはオーステナイト+フェライトです。熱処理により、オーステナイト系ステンレス鋼鋳物の耐食性を向上させることができます。

 

オーステナイト系ステンレス鋼の同等グレード
AISI	W-ストフ	DIN	BS	SS	AFNOR	宇根・伊波	JIS	ユニ
304	1.4301	X5 CrNi 18 9	304S15	2332	Z 6 CN 18.09	F.3551	SUS304	X5CrNi18 10
305	1.4303	X5 CrNi 18 12	305S19	-	Z8CN18.12	-	SUS305	X8CrNi19 10
303	1.4305	X12CrNiS 18 8	303S21	2346	Z10CNF18.09	F.3508	SUS303	X10CrNiS 18 09
304L	1.4306	X2 CrNiS 18 9	304S12	2352	Z2CN18.10	F.3503	SUS304L	X2CrNi18 11
301	1.4310	X12CrNi 17 7	-	2331	Z12CN17.07	F.3517	SUS301	X12CrNi17 07
304	1.4350	X5 CrNi 18 9	304S31	2332	Z 6 CN 18.09	F.3551	SUS304	X5CrNi18 10
304	1.4350	X5 CrNi 18 9	304S31	2333	Z 6 CN 18.09	F.3551	SUS304	X5CrNi18 10
304LN	1.4311	X2 CrNiN 18 10	304S62	2371	Z2CN18.10	-	SUS304LN	-
316	1.4401	X5 CrNiMo 18 10	316S16	2347	Z 6 CND 17.11	F.3543	SUS316	X5CrNiMo17 12
316L	1.4404	-	316S 12/13/14/22/24	2348	Z2CND17.13		SUS316L	X2CrNiMo17 12
316LN	1.4429	X2 クロニモン 18 13	-	2375	Z2CND17.13	-	SUS316LN	-
316L	1.4435	X2 CrNiMo 18 12	316S 12/13/14/22/24	2353	Z2CND17.13	-	SUS316L	X2CrNiMo17 12
316	1.4436	-	316S33	2343	Z 6 CND18-12-03	-	-	X8CrNiMo 17 13
317L	1.4438	X2 CrNiMo 18 16	317S12	2367	Z2CND19.15	-	SUS317L	X2CrNiMo18 16
329	1.4460	X3 クロニモン 27 5 2	-	2324	Z5 CND 27.05.Az	F.3309	SUS329J1	-
321	1.4541	X10 CrNiTi 18 9	321S12	2337	Z 6 CND 18.10	F.3553	SUS321	X6CrNiTi18 11
347	1.4550	X10 CrNiNb 18 9	347S17	2338	Z 6 CNNb 18.10	F.3552	SUS347	X6CrNiNb18 11
316Ti	1.4571	X10 CrNiMoTi 18 10	320S17	2350	Z 6 CNDT 17.12	F.3535	-	X6CrNiMoTi 17 12
309	1.4828	X15 CrNiSi 20 12	309S24	-	Z 15 CNS 20.12	-	SUH 309	X16 CrNi 24 14
330	1.4864	X12 NiCrSi 36 16	-	-	Z 12 NCS 35.16	-	SUH 330	-

 

1. 溶体化熱処理

溶体化熱処理の一般的な仕様は、鋳物を950℃～1175℃に加熱し、保温後に水、油、空気中に放置し、ステンレス鋼中の炭化物を完全に溶解させて単相組織を得る処理です。溶解温度の選択は、鋳鋼中の炭素含有量によって決まります。炭素含有量が高くなるほど、より高い固溶体温度が必要となります。

加熱工程中の鋳鋼の表面と中心部の温度差を小さくするために、オーステナイト系ステンレス鋼の溶体化処理の加熱方法は、低温で予熱し、その後急速に溶体化温度まで加熱する必要があります。鋳物の肉厚が増加するにつれて、保持時間もそれに応じて増加する必要があります。

溶体化処理の冷却媒体には水、油、空気が使用できますが、水が最も一般的に使用されます。空冷は薄肉鋼鋳物にのみ適しています。

 

オーステナイト系ステンレス鋳鋼の固溶化処理仕様
中国でのグレード	海外同等グレード	溶液温度/℃	硬度/HBW
ZG03Cr18Ni10	/	1050～1100	/
ZG0Cr18Ni9	/	1080～1130	/
ZG1Cr18Ni9	G-X15CrNi18 8 (ドイツグレード)	1050～1100	140～190
ZGCr18Ni9Ti		950～1050	125～180
ZGCr18Ni9Mo2Ti	X18H9M2 (ロシアグレード)	1000～1050	140～190
ZG1Cr18Ni12Mo2Ti	X18H12M2 (ロシアグレード)	1100～1150	/
ZGCr18Ni11B	X18H11B (ロシアグレード)	1100～1150	/
ZG03Cr18Ni10	CF-3 (USグレード)	1040 - 1120	/
ZG08Cr19Ni11Mo3	CF-3M（USグレード）	1040 - 1120	150～170
ZG08Cr19Ni9	CF-8（USグレード）	1040 - 1120	140～156
ZG08Cr19Ni10Nb	CF-8C（USグレード）	1065 ～ 1120 (870 ～ 900 で安定)	149
ZG07Cr19Ni10Mo3	CF-8M（USグレード）	1065 - 1120	156～210
ZG16Cr19Ni10	CF-16F（USグレード）	1095 - 1150	150
ZG2Cr19Ni9	CF-20（USグレード）	1095 - 1150	163
ZGCr19Ni11Mo4	CG-8M（USグレード）	1040 - 1120	176
ZGCr24Ni13		1095 - 1150	190
ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3		1100～1150	/
ZG2Cr15Ni20	CK-20（USグレード）	1095 - 1175	144
ZGCr20Ni29Mo3Cu3	CH-7M（USグレード）	1120	130
ZG1Cr17Mn13N		1100	223～235
ZG1Cr17Mn13Mo2CuN		1100	/
ZG0Cr17Mn13Mo2CuN		1100	223 - 248

 

 

2. 安定化

オーステナイト系ステンレス鋼は溶体化処理後の耐食性に優れています。しかし、鋳物を500℃～850℃に再加熱したり、この温度範囲で鋳物を加工すると、オーステナイト粒界に沿ってクロム炭化物が再析出し、粒界腐食や溶接割れを引き起こします。この現象を感作といいます。このようなオーステナイト系ステンレス鋼鋳物の耐粒界腐食性を改善するには、一般にチタンやニオブなどの合金元素を添加する必要がある。溶体化処理後、850℃～930℃まで再加熱し、急冷します。このようにして、まずオーステナイトからチタンやニオブの炭化物を析出させることにより、クロム炭化物の析出が防止され、ステンレス鋼の耐粒界腐食性が向上する。