北海道開発技術研究発表会省合金型二相ステンレス鋼 QS A NETIS 登録 NSSC 2120 (ASTM S82122) ASTM S32304 平成 26 年 2 月 18 日新日鐵住金ステンレス株式会社 2013 Nippon Steel & Sumikin Stainle

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1 北海道開発技術研究発表会省合金型二相ステンレス鋼 QS A NETIS 登録 NSSC 2120 (ASTM S82122) ASTM S32304 平成 26 年 2 月 18 日新日鐵住金ステンレス株式会社 1

2 新日鐵住金ステンレスのご紹介 2

6 4 浸食深さ / mil 7 6 5 4 3 2 1 平均 2 0 Kure Beach-800ft

合金の人工海水中浸漬後の外観 (25 人工海水中 3 ヶ月間 ) 0 4 8 15 16 20 Cr 量

3 ステンレス鋼とは? ステンレス鋼 (Stainless steel) stain: しみさび less: 少ないの接尾語 6 4 浸食深さ / mil 平均 2 0 Kure Beach-800ft ( 海岸から遠い ) Kure Beach-80ft ( 海岸から近い ) Fe-Cr 合金の人工海水中浸漬後の外観 (25 人工海水中 3 ヶ月間 ) Cr 量 / % Fe-Cr 合金組成と腐食量出展 :R.J.Schmitt;ASTM STP No.454,124(1969) Cr:11~12% (JIS では 10.5%) で大気中腐食量が実質的にゼロステンレス鋼 3

4 ステンレス鋼の不動態皮膜環境不動態皮膜 10~30A O O O O O H H H H H H H H O O O O O O O Cr Cr Cr Cr O O O O O O O Cl - ステンレス鋼素地ステンレス鋼不動態皮膜の模式図クロム(Cr) が酸素 (O) と結合し表面に 10~ 30A の薄い不動態皮膜を形成不動態皮膜には自己補修機能があり破壊されても再生耐食性維持不動態皮膜が不安定な条件ではステンレスも発錆する 4

5 ステンレス鋼の分類分類 Cr 系ステンレス鋼 (JIS 4** 番 ) Cr-Ni 系ステンレス鋼 (JIS 3** 番 ) マルテンサイト成分例 12%Cr 17%Cr フェライト二相オーステナイト (α) (α+γ) (γ) 22%Cr-5%Ni- 3%Mo 18%Cr-8%Ni 代表鋼種 SUS 410 SUS 430 SUS 329J3L SUS 304 特徴焼入硬化軟質高強度高耐食高耐食高延性用途例刃物厨房家電化学プラント建材化学フラントボルト自動車海水淡水化車両原子力磁性磁性あり ( 常磁性 ) 非磁性 5

6 二相ステンレス鋼 (Duplex) とはオーステナイト 100% 組織従来鋼 SUS304 フェライトフライト 50% オーステナイト 50% 二相組織新技術 NSSC2120 6

7 省合金型二相ステンレス鋼の特徴省合金型二相ステンレス鋼コストパフォーマンスに優れます 1 高耐食性メンテナンス費用低減 2 高強度 (0.2% 耐力が従来技術の約 2 倍 ) 軽量設計可能 3 省合金型 ( ニッケルモリブデンを低減 ) 価格が安定従来技術 SUS304 SUS316L 新技術 ( 省合金型二相ステンレス鋼 ) NSSC2120 (ASTM S82122) ASTM S

8 省合金型二相ステンレス鋼の適用提案高耐食性高強度により高強度によりインフラ長寿命化軽量化に貢献します新技術従来技術鋼種 NSSC2120 SUS304 強度 400N/mm 2 205N/mm 2 耐食性 PI = 26 PI = 18 新技術従来技術鋼種 ASTM S32304 SUS316L 強度 400N/mm 2 175N/mm 2 耐食性 PI = 27 PI = 23 *1 強度 : 引張試験における 0.2% 耐力の規格値 *2 PI 値 : 耐孔食指数 = Cr%+3.3 Mo%+16 N%( 大きい程耐食性良好 ) 8

9 1.8 扉体費(対加費作比素材費相ライフサイクルコストの試算塗装が不要でライフサイクルコストが削減できます再塗装 0.20 製回分 1.2 相) m 5.0 m ( 23 m 2 ) の横引ゲートで試算塗装費 ( 酸洗費 ) 0.8 加工費 SS400 A5083 SUS304 NSSC2120 普通鋼アルミ合金ステンレス二相ステンレス 9

10 従来鋼との樋門製作費比較樋門高 3m 幅 5m 外水位 12m( 右図 ) のケース SUS304:10 トン NSSC2120:7.5 トン 1 扉体製作コスト約 30% 削減 2 開閉装置の仕様ダウン 3 門柱レスゲートの適用範囲の拡大設計水圧条件門柱管理橋が不要に! 門柱レス樋門の例 10

11 省合金型二相ステンレス鋼の強度応力 - 歪み曲線 ( 低ひずみ域 ) 縦弾性係数 206 kn/mm 2 設計基本強度 800 S NSSC2120 S N/mm 2 N/mm NSSC N/mm 2 応力ひずみ SMA N/mm 2 SUS304 SM N/mm 2 SS400 SS N/mm 2 SUS N/mm 2 SUS316L 175N/mm 2 11

12 耐食性 1 NSSC2120 海岸暴露 SUS304 NSSC2120 表面裏面表面裏面試験場所 : 山口県海岸 ( 海から約 30M) 試験片 : mm 中央部に TIG 溶接後酸洗試験期間 :1 年間 12

13 省合金型二相ステンレス鋼の総合評価評価項目特性 SUS304 SUS316L 比較比較 NSSC2120 S32304 特徴材質特性強度約 2 倍の高強度靭性 -40 以上では 304 並と良好伸び普通鋼より良好耐食性耐孔食性良好耐酸性耐硫酸性が良好加工性溶接性 SUS304 並みに改善切削性仕上は良好曲げ総合評価 ( 水環境 -40 ~200 ) 水環境に最適溶接性を含め加工性をファブと連携評価 13

14 適用実績 ( 公共工事 -1) 1) 国土交通省 1 排水ポンプ本体ケーシング (φ 台 ) 福束排水機場 4 号ポンプ増設工事 2 ローラーゲート戸当り (1 門 ) 宮田川水門外機械整備工事 3 セクターゲート遠賀川河口堰多自然魚道ゲート設備工事 4 多目的ダム取水設備鹿野川ダム選択取水設備工事 5 排水機場除塵機船越排水機場ポンプ設備修繕工事材質 : NSSC2120 材質 : ASTM S32304 材質 : ASTM S32304 材質 : NSSC2120 材質 : NSSC

15 適用実績 ( 公共工事 -2) 2) 農林水産省 1 排水機場排水樋門他ゲート (18 門 ) 設置場所施設門数適用部位名取市閖上排水機場ローラーゲート 3 門扉体戸当り主ローラー名取市寺野排水機場ローラーゲート 1 門扉体戸当り主ローラー名取市相の釜排水機場ローラーゲート 3 門扉体戸当り主ローラーマイターゲート 2 門扉体戸当り名取市藤曽根排水機場ローラーゲート 3 門扉体戸当り主ローラーマイターゲート 2 門扉体戸当り名取市三軒茶屋排水機場ローラーゲート 1 門扉体戸当り主ローラー名取市鈴木堀排水樋門スライドゲート 1 門扉体戸当りフラップゲート 1 門扉体戸当り名取市藤曽根排水樋門スライドゲート 1 門扉体戸当り 2 排水機場除塵機 (18 台 ) 設置場所施設台数適用部位名取市寺野排水機場除塵機 4 台スクリーン名取市相の釜排水機場除塵機 4 台スクリーン設置場所施設台数適用部位仙台市大堀排水機場除塵機 4 台スクリーン仙台市高砂南排水機場除塵機 4 台スクリーン石巻市南区排水機場除塵機 2 台スクリーン材質 : ASTM S32304 材質 : ASTM S

16 適用実績 ( 公共工事 -3) 3) 地方自治体 1 徳島県加賀須野橋可動橋ガイドレール 2 宮城県栗駒ダム取水フロート設備 3 奈良県第二浄化センター高段ポンプ棟 4 横浜市下水雨水吐室スクリーン 5 北九州市大手町排水機場吐出配管 6 北九州市北湊浄化センター沈砂サイクロン材質 : NSSC2120 材質 : ASTM S32304 材質 : NSSC2120 材質 : ASTM S32304 材質 : NSSC2120 材質 : NSSC

17 適用実績 ( 民間工事 ) 省合金二相ステンレス鋼の生産実績 (~H24 年度末 ) 省合金二相ステンレス鋼分野用途生産量 (TON) 備考 NSSC2120 土木土木構造物 84 高速道路他 (ASTM S82122) 土木機械 3 建築建築構造物 2 非常階段他化学海水淡水化プラント 728 中東向け他化学プラント 4 製鉄製鉄プラント 3 水タンク他造船ケミカルタンカー 334 内航船 2 隻その他国内店売り 19 輸出店売り 6 NSSC2120 計 1,183 ASTM S32304 化学海水淡水化プラント 5,268 中東向け他化学プラント 156 製鉄製鉄プラント 396 集塵機他 ASTM S32304 計 5,820 省合金二相ステンレス鋼計 7,002 17

18 公共工事への適用事例 NSSC2120 製沈砂サイクロン ASTM S32304 製排機場ゲート NSSC2120 製吐出管 18

19 NSSC2120 適用例 : トンネル施設金物の補強部材施設金物セクメントへの取付強度アップのための補強を実施補強部材に NSSC2120 採用補強部材 SUS304 NSSC2120 厚板 6-9mm+Φ 溶接管を使用耐食性高強度 ( 薄肉化 ) 19

20 ご提案する用途例排水機場ポンプ場除塵機の構成除塵機ケートポンプ

21 是非 NSSC にご相談下さい 21

22 参考 1 人工海水中の孔食電位孔食発生域孔食発生域孔食発生域電位 (V vs SSE) 海水中の自然電位温度 ( ) 孔食臨界温度 <20 孔食臨界温度 30 孔食臨界温度 40 SUS304 SUS316L ASTM S32304 孔食電位の測定方法 :JIS G0577 準拠 ( 各温度で測定 ) 22

23 参考 2 サイクル試験 ( 海岸曝露相当 ) 複合サイクル試験 (CCT) 温度 :35 濃度 :5%NaCl サイクル :50サイクル 12 年海岸曝露相当塩水噴霧 60 乾燥 (2Hr) 50 湿潤 (2Hr) SUS304 SUS316L ASTM S32304 推奨環境淡水汽水汽水 23

24 参考 3 成分と材質実績 1 化学成分 ( 代表的な化学成分 ) C Si Mn Cr Ni Mo Cu N wt.% NSSC ASTM S82122 SUS 304 ( 参考 ) ASTM S SUS 316L( 参考 ) 機械的性質 ( 通常熱処理材の代表的な値 ) 厚み (mm) YS(MPa) TS(MPa) EL(%) HB NSSC 2120 ASTM S82122 t= SUS 304 ( 参考 ) 6 t<15( 平均 ) ASTM S32304 t= SUS 316L( 参考 ) 6 t<15( 平均 )

25 参考 4 物理的性質 3 物理的性質密度 (R.T.) (g/cm 2 ) 熱 (R.T.) (kj/ kg / ) 熱伝導率 (R.T.) (W/m ) 平均熱膨張係数 (R.T. 100 ) ( 10-6 / ) 縦弾性係数 (R.T.) (GPa) 電気抵抗率 (R.T.) ( 10-2 Ωm) NSSC 有 ASTM S82122 SUS 304 ( 参考 ) 無 ASTM S 有磁性 SUS 316L ( 参考 ) 無 ( 参考 ) SS400 SM490 密度比熱熱伝導率熱膨張率 (g/cm 3 ) (kj/kg/ ) (W/m ) 縦弾性係数 ( 10-6 / ) 係数 (kn/mm 2 ) 電気抵抗率 ( 10-2 Ωm) 磁性有 25

26 参考 5 規格値材質規格値 0.2% 耐 (N/mm 2 ) 引張強度 (N/mm 2 ) 伸び (%) 硬さ (HBW) 備考 NSSC ASTM A240 ASTM S82122 SUS 304 ( 参考 ) JIS G4304 SUS 304N2 ( 参考 ) JIS G4304 ASTM S ASTM A240 SUS 316L ( 参考 ) SUS 316LN ( 参考 ) JIS G JIS G

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NSSC BangkokOffice NS-Thainox Auto Company Limited, 1 MD Tower 20th Floor, Soi Bangna-Trad 25, Bangna Trad Rd., KM.3 Kwang Bangna, Khet Bangna, Bangkok 10260 Thailand TEL:+66-2-744-0720 Nippon Steel &

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