[发明专利]奥氏体系不锈钢

说明书

本发明的奥氏体系不锈钢具有以质量％计C：0.01～0.15％、Si：2.0％以下、Mn：3.0％以下、Cr：10.0～20.0％、Ni：5.0～13.0％、N：0.01～0.30％、Nb：0～0.5％、Ti：0～0.5％、V：0～0.5％、余量：Fe以及杂质的化学组成，平均晶体粒径为10μm以下，奥氏体相的平均晶格常数d_Ave.(＝{d_γ(111)×I_γ(111)+d_γ(200)×I_γ(200)+d_γ(220)×I_γ(220)+d_γ(311)×I_γ(311)}/{I_γ(111)+I_γ(200)+I_γ(220)+I_γ(311)})的表面部与中心部之差为以上，并且，衍射峰积分强度比r(＝100×ΣI_γ/ΣI_ALL)的在表面的值为95％以上。

技术领域

本发明涉及奥氏体系不锈钢。

背景技术

近年来，以环境问题为背景，为了抑制温室效应气体的排出而着眼于氢的利用。为了其的实现，在需要将氢转换为能量的燃料电池的同时，需要适用于输送的船舶、配管、拖车、储藏箱、向用户提供的氢站等的结构部件的金属材料。

最初，氢以压力达到40MPa左右的高压气体的方式使用，但存在由于氢向金相组织的侵入而使金属材料脆化的安全上的重大问题。另一方面，从高效地应用的方面出发，期望进一步提升氢气的压力来使用。此外，例如，燃料电池汽车需要使系统以及燃料箱小型·轻量化，对金属材料也需要更高的强度。即，与氢相关而使用的金属材料处于更担心脆化的状况。

以往，作为与氢相关而使用的金属材料，应用了SUS304、SUS316(JISG 4315)等奥氏体系不锈钢。SUS304属于亚稳态奥氏体系不锈钢，由于向硬质的马氏体相的应力诱导相变，通常强度与伸长率的平衡优异。然而，产生马氏体相时，存在氢的侵入变得容易、脆化明显化(敏感性高)的问题。另一方面，SUS316虽然具有高奥氏体稳定性，氢脆化的敏感性低，但存在所得到的强度停留在较低值的问题。此外，存在需要大量含有分类为稀有金属元素的昂贵的Ni作为奥氏体稳定化元素的问题。

因此，提出以在氢环境下的使用为前提的大量的奥氏体系不锈钢。例如，专利文献1以及2中公开了改良前述的不锈钢的材料。此外，专利文献3以及4中公开了含有Mn代替属于昂贵并且稀有的金属元素的Ni来作为奥氏体稳定化元素的材料。进而，以抑制氢的侵入为目的，专利文献5以及6中公开了对作为不锈钢的特征的表面覆膜进行改性的材料。此外，专利文献7～9中公开了提高表面氮浓度的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-133001号公报

专利文献2：日本特开2014-114471号公报

专利文献3：日本特开2007-126688号公报

专利文献4：国际公开第2007/052773号

专利文献5：日本特开2009-299174号公报

专利文献6：日本特开2014-109059号公报

专利文献7：日本特开2007-270350号公报

专利文献8：日本特开2006-70313号公报

专利文献9：日本特开2007-31777号公报