[发明专利]奥氏体系不锈钢板

说明书

提供高温疲劳特性优异的奥氏体系不锈钢板，其能够应用于汽车的排气歧管、涡轮排气管等的在400℃～600℃的温度下负载振动的部件。一种高温疲劳特性优异的奥氏体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计含有C：0.002～0.3％、Si：1.0～4.0％、Mn：0.05～3.0％、P：0.01～0.05％、S：0.0001～0.01％、Ni：5～15％、Cr：15～30％、Mo：0.5～4.0％、N：0.01～0.3％，余量包含Fe及不可避免的杂质，且满足Si+Mo≥1.8％，并且，满足规定了晶界长度的A+B＞2.5mm/mm²。

技术领域

本发明涉及奥氏体系不锈钢板。其特别适合用于在高温环境中受到以振动为起因的高循环疲劳的耐热部件的原材料，例如很适合用于汽车的排气歧管、涡轮排气管。

背景技术

汽车的排气歧管、前管(front pipe)、中心管(center pipe)、消声器以及用于排气净化的环境应对部件，为了使高温的排气稳定地通气而使用耐氧化性、高温强度、热疲劳特性等的耐热性优异的材料。另外，由于也是由通过排气冷凝而产生的包含硝酸根离子、硫酸根离子的pH低的冷凝水(以下称为冷凝水。)导致的腐蚀环境，因此也要求耐蚀性优异。从排气限制的强化、发动机性能的提高、车身轻量化等的观点出发，对于这些部件，也较多地使用不锈钢。

另外，近年来，排气限制的强化进一步强烈起来，除此以外，从燃油经济性能的提高、小型化(down sizing)等的动向来看，特别是从发动机正下方的排气歧管通过的排气的温度存在上升的倾向。而且，搭载涡轮增压器之类的增压器的情况也变多，也有用涡轮排气管代替以往的排气歧管的动向。因此，对于被使用于排气歧管、涡轮排气管的不锈钢，要求耐热性更加提高。关于排气温度的上升，也预估到以往为900℃左右的排气温度会上升到1000℃左右。

另外，为了催化剂的排气净化效率上升，将排气歧管、排气管制成双重管结构来绝热，从而抑制排气温度的降低。在双重管结构的情况下，内管由于与高温的排气接触因此成为900℃以上的高温，但外管只上升到400℃～600℃。另外，外管由于来自发动机和路面的振动的影响变大，因此也有时实施用于减振的波纹管加工(对管施加如蛇腹那样的峰谷的加工)，它是需要高温疲劳特性的部件。

以往，作为为了抑制来自发动机和路面的振动而使用了实施了波纹管加工的挠性管的例子，在专利文献1及2中作为挠性管用途公开了一种高温疲劳特性优异的奥氏体系不锈钢。

根据专利文献1，通过添加Nb和N，能够提高在400℃下的高温疲劳强度。根据专利文献2，通过添加Nb和Si，能够使在600℃下的高温疲劳强度提高。

在专利文献1中，公开了一种添加0.05～0.3％N及0.05～0.3％Nb、且满足Nb+N≥0.15％的奥氏体系不锈钢。记载了：上述钢的在400℃下的1×10⁶次疲劳强度达到25kgf/mm²以上。但是，没有在500℃和600℃下的疲劳强度的记载，尚不清楚在该温度区域的疲劳特性是否优异。

在专利文献2中，公开了一种添加1～4％Si及0.05～0.5％Nb、且满足6≥Si％+10Nb％≥4的奥氏体系不锈钢。记载了：上述钢的在600℃下的1×10⁶次疲劳强度达到27.5kgf/mm²以上。但是，没有在400℃和500℃下的疲劳强度的记载，尚不清楚在该温度区域的疲劳特性是否优异。

在专利文献3中，公开了一种含有2.5～4.5％Si及0～0.25％Nb的奥氏体系不锈钢。记载了：Nb为任意添加元素，但从提高高温疲劳强度的观点出发，Nb的添加是重要的。虽然在实施例中公开了500℃、600℃的疲劳极限，但没有在400℃下的疲劳强度的记载，尚不清楚400℃～500℃的疲劳特性是否优异。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-98395号公报