[Si :0· 1 ~I. 0 质量％ ]
[0038] Si在钢液中是具有脱氧作用的元素。另外，即使微量的含有，仍对于耐氧化性的提 高有效发挥作用。为了发挥这些效果，Si含量需要在0.1质量％以上。但是，若Si含量过 剩而高于1.0质量％，则招致σ相的形成，带来韧性的降低。Si含量优选为0.2质量％以 上，更优选为〇. 3质量％以上。另外，Si含量优选为0. 7质量％以下，更优选为0. 5质量％ 以下。
[0039] [Mn :0· 1 ~2. 5 质量％ ]
[0040] Mn与Si同样，在钢液中是具有脱氧作用的元素，另外具有使奥氏体稳定化的作 用。为了发挥这些效果，需要Mn含量为0.1质量％以上。但是，若Mn含量过剩而高于2. 5 质量％，则阻碍热加工性。Mn含量优选为0.5质量％以上，更优选为1.0质量％以上。另 外，Mn含量优选为2. 0质量％以下，更优选为1. 5质量％以下。
[0041] [P :0· 05质量％以下（不含0质量％ )]
[0042] P是不可避免的杂质。若P含量增加，则损害焊接性，因此需要在0. 05质量％以 下。P含量优选抑制在〇. 04质量％以下，更优选抑制在0. 03质量％以下。
[0043] [S :0· 005质量％以下（不含0质量％ )]
[0044] S是不可避免的杂质。若S含量增加，则使热加工性劣化，因此需要在0.005质量％ 以下。S含量优选为0. 003质量％以下，更优选为0. 001质量％以下。
[0045] [Ni : 15 ~25 质量％ ]
[0046] Ni具有使奥氏体稳定化的作用，为了维持奥氏体相而需要使之含有15质量％以 上。但是，若Ni含量变得过剩而高于25质量％，则带来成本的增加。Ni含量优选为17质 量％以上，更优选19质量％以上。另外，Ni含量优选为23质量％以下，更优选为21质量％ 以下。
[0047] [Cr :20 ~30 质量％ ]
[0048] Cr是用于显现作为不锈钢的耐腐蚀性必须的元素。为了发挥优异的耐腐蚀性，需 要使Cr含有20质量％以上。但是，若Cr含量变得过剩而高于30质量％，则招致高温强度 的降低，铁素体相增加。Cr含量优选为22质量％以上，更优选为24质量％以上。另外，Cr 含量优选为28质量％以下，更优选为26质量％以下。
[0049] [Nb :0· 1 ~0· 8 质量％ ]
[0050] Nb使碳化物、氮化物或碳氮化物析出，是使高温强度、蠕变强度提高的元素。另外， 这些析出物抑制晶粒的粗大化，促进Cr的扩散，间接性地发挥着耐腐蚀性提高的作用。为 了确保使这些效果有效地发挥所需要的析出量，Nb需要含有0. 1质量％以上。但是，若Nb 含量高于〇. 8质量％而变得过剩，则析出物粗大化，会招致韧性的降低。Nb含量优选为0. 15 质量％以上，更优选为0.2质量％以上，进一步优选为0.25质量％以上。另外，Nb含量优 选为0.6质量％以下。
[0051] [Ta :0· 20 ~I. 00 质量％ ]
[0052] 析出物的形成中，有向结晶晶界的析出，和向晶粒内的析出，但是，若形成于结晶 晶界的析出物成为覆盖晶界的状态，则韧性降低，这是历来已知的。若使Ta含有，则能够 抑制在结晶晶界析出的析出物的析出量，可以发挥优异的时效后韧性，另一方面，在晶粒 内碳化物、碳氮化物析出，因析出强化而使蠕变强度提高，并且Ta固溶到钢中析出的Z相 (CrNbN)之中而使蠕变强度进一步提高。为了得到这些效果，需要使Ta含量为0.20质量％ 以上。但是，若Ta含量变得过剩而高于1. 00质量％，则析出物变得过剩，延展性降低，另外 有损经济性。Ta含量优选的下限是0.25质量％以上（更优选为0.30质量％以上），优选 的上限是0. 80质量％以下（更优选为0. 60质量％以下）。
[0053] [B :0· 0005 ~0· 005 质量％ ]
[0054] B在钢中固溶，由此具有使作为主要的强化机构之一的仏3(：6型碳化物（M为碳化物 形成元素）的形成促进的作用。为了有效地发挥这样的效果，B含量需要为0.0005质量％ 以上。但是，若B含量变得过剩，则招致热加工性和焊接性的降低，因此需要为0.005质量％ 以下。B含量优选为0.001质量％以上，更优选为0.0015质量％以上。另外，B含量优选为 0. 003质量％以下，更优选为0. 0025质量％以下。
[0055] [N :0· 10 ~0· 35 质量％ ]
[0056] N在钢中固溶，具有通过固溶强化使高温强度提高的作用，是承担起本实施方式 的奥氏体系不锈钢的高温强度的重要元素之一。为了有效地发挥这一效果，N含量需要为 0.10质量％以上。但是，若N含量变得过剩而高于0.35质量％，则阻碍热加工性。N含量 优选为0. 20质量％以上，更优选为0. 23质量％以上。另外，N含量优选为0. 30质量％以 下，更优选为0.27质量％以下。
[0057] [余量：铁和不可避免的杂质]
[0058] 本实施方式的奥氏体系不锈钢所含有的元素如上述，余量为铁和不可避免的杂 质，但来自废料的Sn、Pb、Sb、As、Zn等的低熔点杂质金属，在热加工时和高温环境下的使用 时使晶界的强度降低，因此为了改善热加工性和长期使用后的耐脆化裂纹而期望抑制为低 浓度。
[0059] 以上，对于本发明的一个实施方式的奥氏体系不锈钢进行了说明，但如前述，在本 发明的奥氏体系不锈钢中，若使Ta含量为0. 25~0. 8质量％，则可发挥特别优异的时效后 韧性。以下对其理由进行说明。
[0060] 如前述，在析出物的形成中，有向结晶晶界的析出和向晶粒内的析出，历来已知， 若形成于结晶晶界的析出物成为覆盖晶界的状态，则韧性降低。但可知，若使Ta含有 0. 25~0. 8质量％，则能够特别有效地抑制在结晶晶界析出的析出物的析出量。其结果是， 可以发挥出优异的时效后韧性。从这一观点出发，特别优选使Ta含有0.3质量％以上。另 一方面，若鉴于良好的韧性和伴随作为高价的金属的Ta的添加而来的成本的上升，则优选 为0.6质量％以下，更优选为0.5质量％以下。
[0061] 如此在特定的数值范围含有Ta，另外，也适当地控制前述的Ta以外的各元素，因 此如后述的实施例的项目具体说明那样的，能够使模拟锅炉等的使用环境、即长期曝露在 高温环境下的环境的时效热处理后的韧性（韧性值）优异。因此，本实施方式的奥氏体系 不锈钢，能够适合用作锅炉等的传热管（锅炉管）材料。即，本实施方式的奥氏体系不锈 钢，即使长期曝露在锅炉等的高温环境后，仍维持着优异的韧性，因此也可耐受在运转中和 /或检修中产生的冲击，所以能够作为可长期维持可靠性的锅炉管材料。
[0062] 另一方面如前述，在本发明的奥氏体系不锈钢中，若使Nb含量为0. 10~0. 60质 量％，并且，使Ta/Nb的比率为0. 8~4. 0,则可发挥特别优异的蠕变强度。以下对其理由进 行说明。
[0063] 如前述，Nb在钢中析出Nb (C、N)和Z相（CrNbN)，是通过析出强化使蠕变强度提高 的元素。若使Nb含量为0.10~0.60质量％，则可知这样的效果得到特别恰当地发挥。除 此之外，通过将Ta与Nb的含量的比率：Ta/Nb控制在规定范围，Ta对Z相的固溶量最佳，能 够使蠕变强度提高。若Ta/Nb的比率低于0. 8,则Ta固溶量少，不能期待蠕变强度的提高。 另外，若Ta/Nb的比率高于4. 0,则Ta固溶量多，延展性降低，另外损害经济性。因此，Ta/ Nb的比率为0. 8~4. 0。
[0064] 本实施方式的奥氏体系不锈钢，根据需要，若含有下述（a)、（b)群中的至少1群， 则根据所含有的元素，能够使高温强度和耐氧化性提高，从而更为优选。
[0065] (a)由W :4质量％以下、Mo :4质量％以下、Cu :4质量％以下、稀土类元素：0· 15质 量％以下、Ca :0. 005质量％以下、和Mg :0. 005质量％以下构成的群之中的任意一种以上，
[0066] (b)由V :0· 2质量％以下、Ti :0· 2质量％以下、Zr :0· 2质量％以下、Hf :0· 2质 量％以下构成的群之中的任意一种以上，并且，其含量的合计为〇. 4质量％以下。
[0067] 以下，对于构成本实施方式的各元素及其含量进行说明。
[0068] [W :4质量％以下，Mo :4质量％以下]