ES2843268T3 - Ni-Cr-Fe Alloy - Google Patents
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Abstract
Una aleación de NiCrFe, que comprende una composición química que consiste en: en % en masa, C: del 0,03 al 0,15 %, Si: no más del 1,00 %, Mn: no más del 2,00 %, P: no más del 0,040 %, S: no más del 0,0050 %, Cr: del 18,0 al 25,0 %, Ni: del 25,0 al 40,0 %, Ti: del 0,10 al 1,60 %, Al: del 0,05 al 1,00 %, N: no más del 0,020 %, O: no más del 0,008 %, Metal de tierras raras (MTR): del 0,001 al 0,100 %, B: del 0 al 0,010 %, Ca: del 0 al 0,010 %, Mg: del 0 al 0,010 %, V: del 0 al 0,5 %, Nb: del 0 al 1,0 %, Ta: del 0 al 1,0 %, Hf: del 0 al 1,0 %, Mo: del 0 al 1,0 %, W: del 0 al 2,0 %, Co: del 0 al 3,0 %, y Cu: del 0 al 3,0 %, siendo el resto Fe e impurezas, cumpliendo la composición química las siguientes Fórmulas (1) a (3): 0,50 <= Ti + 48A1/27 <= 2,20 (1) 0,40 <= Ti/(Ti + 48A1/27) <= 0,80 (2) Σ[MTR/(A(MTR))] - S/32 - 2/3-O/16 >= 0 (3) donde, cada símbolo de elemento de las Fórmulas (1) a (3) se sustituye por el contenido, % en masa, del elemento correspondiente, y A(MTR) de la Fórmula (3) se sustituye por el peso atómico de cada metal de tierras raras.A NiCrFe alloy, comprising a chemical composition consisting of: in% by mass, C: from 0.03 to 0.15%, Si: not more than 1.00%, Mn: not more than 2.00% , P: not more than 0.040%, S: not more than 0.0050%, Cr: 18.0 to 25.0%, Ni: 25.0 to 40.0%, Ti: 0.10 to 1.60%, Al: 0.05 to 1.00%, N: not more than 0.020%, O: not more than 0.008%, Rare Earth Metal (MTR): 0.001 to 0.100%, B: from 0 to 0.010%, Ca: 0 to 0.010%, Mg: 0 to 0.010%, V: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 1.0%, Ta: 0 to 1.0% , Hf: 0 to 1.0%, Mo: 0 to 1.0%, W: 0 to 2.0%, Co: 0 to 3.0%, and Cu: 0 to 3.0 %, the rest being Fe and impurities, the chemical composition complying with the following Formulas (1) to (3): 0.50 <= Ti + 48A1 / 27 <= 2.20 (1) 0.40 <= Ti / ( Ti + 48A1 / 27) <= 0.80 (2) Σ [MTR / (A (MTR))] - S / 32 - 2/3-O / 16> = 0 (3) where, each element symbol of Formulas (1) to (3) is replaced by the content,% by mass, of the corresponding element, and A (MTR) of Formula (3) is replaced by the atomic weight of each rare earth metal.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Aleación de Ni-Cr-FeNi-Cr-Fe Alloy
Campo técnicoTechnical field
La presente invención se refiere a una aleación austenítica resistente al calor, y más específicamente a una aleación de NiCrFe.The present invention relates to a heat resistant austenitic alloy, and more specifically to a NiCrFe alloy.
Antecedentes de la técnicaBackground of the technique
Convencionalmente, las instalaciones tales como las calderas de generación de energía térmica y las plantas químicas funcionan en entornos de alta temperatura (tal como de 400 a 800 °C) y, además, se ponen en contacto con fluidos de proceso que incluyen sulfuros y/o cloruros. Por lo tanto, los materiales que se utilizarán en tales instalaciones requieren su resistencia a la fluencia y resistencia a la corrosión a altas temperaturas.Conventionally, facilities such as thermal power generation boilers and chemical plants operate in high temperature environments (such as 400 to 800 ° C) and, furthermore, come into contact with process fluids that include sulfides and / or or chlorides. Therefore, the materials to be used in such installations require their creep resistance and corrosion resistance at high temperatures.
Los ejemplos del material para su uso en tales instalaciones incluyen acero inoxidable 18-8 tal como SUS304H, SUS316H, SUS321H y SUS347H, y aleaciones de NiCrFe representadas por la aleación 800H, que está especificada como NCF800H por el norma JIS.Examples of the material for use in such installations include 18-8 stainless steel such as SUS304H, SUS316H, SUS321H, and SUS347H, and NiCrFe alloys represented by alloy 800H, which is specified as NCF800H by the JIS standard.
Una aleación de NiCrFe destaca en cuanto a su resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas en comparación con un acero inoxidable 18-8. Además, una aleación de NiCrFe destaca en cuanto a su eficiencia económica en comparación con una aleación a base de Ni representada por Alloy617. Por lo tanto, las aleaciones de NiCrFe se utilizan ampliamente en regiones de entornos de uso de condiciones severas.A NiCrFe alloy excels in corrosion resistance and high temperature resistance compared to 18-8 stainless steel. Furthermore, a NiCrFe alloy stands out in terms of its economic efficiency compared to a Ni-based alloy represented by Alloy617. Therefore, NiCrFe alloys are widely used in severe usage environment regions.
Las aleaciones de NiCrFe usadas en tales entornos de uso de condiciones severas se proponen en la publicación de solicitud de patente japonesa n.° 2013-227644 (Bibliografía de patente 1), publicación de solicitud de patente japonesa n.° 06-264169 (Bibliografía de patente 2), publicación de solicitud de patente japonesa n.° 2002-256398 (Bibliografía de patente 3) y publicación de solicitud de patente japonesa n.° 08-13104 (Bibliografía de patente 4).NiCrFe alloys used in such severe usage environments are proposed in Japanese Patent Application Publication No. 2013-227644 (Patent Bibliography 1), Japanese Patent Application Publication No. 06-264169 (Bibliography Patent Application 2), Japanese Patent Application Publication No. 2002-256398 (Patent Bibliography 3) and Japanese Patent Application Publication No. 08-13104 (Patent Bibliography 4).
Una aleación austenítica resistente al calor desvelada en la Bibliografía de patente 1 consiste en, en % en masa, C: menos del 0,02 %, Si: no más del 2 %, Mn: no más del 2 %, Cr: no menos del 20 % y menos del 28 %, Ni: más del 35 % y no más del 50 %, W: del 2,0 al 7,0 %, Mo: menos del 2,5 % (incluido el 0 %), Nb: menos del 2,5 % (incluido el 0 %), Ti: menos del 3,0 % (incluido el 0 %), Al: no más del 0,3 %, P: no más del 0,04 %, S: no más del 0,01 %, y N: no más del 0,05 %, siendo el resto Fe e impurezas, en donde f1 = (1/2) W Mo es de 1,0 a 5,0, f2 = (1/2) W Mo Nb 2Ti es de 2,0 a 8,0, y f3 = Nb 2Ti es de 0,5 a 5,0.An austenitic heat resistant alloy disclosed in Patent Bibliography 1 consists of, in mass%, C: less than 0.02%, Si: not more than 2%, Mn: not more than 2%, Cr: not less 20% and less than 28%, Ni: more than 35% and not more than 50%, W: 2.0 to 7.0%, Mo: less than 2.5% (including 0%), Nb : less than 2.5% (including 0%), Ti: less than 3.0% (including 0%), Al: not more than 0.3%, P: not more than 0.04%, S : not more than 0.01%, and N: not more than 0.05%, the remainder being Fe and impurities, where f1 = (1/2) W Mo is 1.0 to 5.0, f2 = (1/2) W Mo Nb 2Ti is 2.0 to 8.0, and f3 = Nb 2Ti is 0.5 to 5.0.
Una aleación resistente al calor y resistente a la corrosión desvelada en la Bibliografía de patente 2 consiste en, en % en peso, del 55 al 65 % de níquel, del 19 al 25 % de cromo, del 1 al 4,5 % de aluminio, del 0,045 al 0,3 % de itrio, del 0,15 a 1 % de titán, del 0,005 al 0,5 % de carbono, del 0,1 al 1,5 % de silicio, no más del 1 % de manganeso, un total del 0,005 % de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en magnesio, calcio y cerio, un total de menos del 0,5 % de magnesio y calcio, menos del 1 % de cerio, del 0,0001 al 0,1 % de boro, no más del 0,5 % de circonio, del 0,0001 al 0,2 % de nitrógeno y no más del 10 % de cobalto, siendo el resto Fe y las impurezas que lo acompañan.A heat resistant and corrosion resistant alloy disclosed in Patent Bibliography 2 consists of, in weight%, 55 to 65% nickel, 19 to 25% chromium, 1 to 4.5% aluminum 0.045 to 0.3% yttrium, 0.15 to 1% titan, 0.005 to 0.5% carbon, 0.1 to 1.5% silicon, not more than 1% manganese , a total of 0.005% of at least one element selected from the group consisting of magnesium, calcium and cerium, a total of less than 0.5% of magnesium and calcium, less than 1% of cerium, from 0.0001 to 0 , 1% boron, not more than 0.5% zirconium, 0.0001 to 0.2% nitrogen and not more than 10% cobalt, the rest being Fe and the impurities that accompany it.
Una aleación austenítica desvelada en la Bibliografía de patente 3 contiene, en % en masa, C: del 0,01 al 0,1 %, Mn: del 0,05 al 2 %, Cr: del 19 al 26 % y Ni: del 10 al 35 %, con el contenido de Si cumpliendo una fórmula de 0,01 < Si < (Cr 0,15 x Ni - 18)/10.An austenitic alloy disclosed in Patent Bibliography 3 contains, in mass%, C: from 0.01 to 0.1%, Mn: from 0.05 to 2%, Cr: from 19 to 26% and Ni: from 10 to 35%, with the Si content fulfilling a formula of 0.01 <Si <(Cr 0.15 x Ni - 18) / 10.
Una aleación resistente al calor desvelada en la Bibliografía de patente 4 consiste en, en % en peso, C: del 0,02 al 0,15 %, Si: del 0,70 al 3,00 %, Mn: no más del 0,50 %, Ni: del 30,0 al 40,0 %, Cr: del 18,0 al 25,0 %, Al: del 0,50 al 2,00 % y Ti: del 0,10 al 1,00 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables. Además, también la publicación de solicitud de patente US2010/034690 desvela una aleación austenítica de NiCrFe.A heat resistant alloy disclosed in Patent Bibliography 4 consists of, in% by weight, C: 0.02 to 0.15%, Si: 0.70 to 3.00%, Mn: not more than 0 , 50%, Ni: from 30.0 to 40.0%, Cr: from 18.0 to 25.0%, Al: from 0.50 to 2.00% and Ti: from 0.10 to 1.00 %, the rest being Fe and unavoidable impurities. Furthermore, also the patent application publication US2010 / 034690 discloses an austenitic NiCrFe alloy.
Listado de citasAppointment listing
Bibliografía de patentesPatent bibliography
Bibliografía de patente 1: Publicación de solicitud de patente japonesa n.° 2013-227644Patent Bibliography 1: Japanese Patent Application Publication No. 2013-227644
Bibliografía de patente 2: Publicación de solicitud de patente japonesa n.° 06-264169Patent Bibliography 2: Japanese Patent Application Publication No. 06-264169
Bibliografía de patente 3: Publicación de solicitud de patente japonesa n.° 2002-256398Patent Bibliography 3: Japanese Patent Application Publication No. 2002-256398
Bibliografía de patente 4: Publicación de solicitud de patente japonesa n.° 08-13104Patent Bibliography 4: Japanese Patent Application Publication No. 08-13104
Bibliografía no de patenteNon-patent bibliography
Bibliografía no de patente 1: Hans van Wortel: "Control of Relaxation Cracking in Austenitic High Temperature Components", CORROSION2007 (2007), NACE, Artículo n.° 07423Non-patent bibliography 1: Hans van Wortel: "Control of Relaxation Cracking in Austenitic High Temperature Components ", CORROSION2007 (2007), NACE, Item # 07423
Sumario de la invenciónSummary of the invention
Problema técnicoTechnical problem
La aleación austenítica resistente al calor desvelada en la Bibliografía de patente 1 controla la formación de la fase de Laves especificando el contenido de W, Mo, Nb y Ti, mejorando así la resistencia a la fluencia y la tenacidad. La aleación resistente al calor y resistente a la corrosión desvelada en la Bibliografía de patente 2 mejora la resistencia a la oxidación a alta temperatura haciendo que y' precipite durante la fluencia. La aleación austenítica desvelada en la Bibliografía de patente 3 mejora las propiedades de cementación al suprimir la exfoliación de la película de óxido que se compone predominantemente de C2O3 y se forma sobre la superficie del material. La aleación resistente al calor desvelada en la Bibliografía de patente 4 contiene una cantidad específica de Cr, una cantidad reducida de Mn y una cantidad fija de Si, por lo que es posible obtener una excelente resistencia a la oxidación incluso en un caso en el que se reduzca el contenido de Ni.The austenitic heat resistant alloy disclosed in Patent Bibliography 1 controls the formation of the Laves phase by specifying the content of W, Mo, Nb and Ti, thus improving creep resistance and toughness. The heat resistant and corrosion resistant alloy disclosed in Patent Bibliography 2 improves resistance to high temperature oxidation by causing it to precipitate during creep. The austenitic alloy disclosed in Patent Bibliography 3 improves carburizing properties by suppressing exfoliation of the oxide film that is predominantly composed of C2O3 and forms on the surface of the material. The heat resistant alloy disclosed in Patent Bibliography 4 contains a specific amount of Cr, a reduced amount of Mn and a fixed amount of Si, whereby it is possible to obtain excellent oxidation resistance even in a case where Ni content is reduced.
Por otro lado, La Bibliografía no de patente 1 desvela que una aleación de NiCrFe tiene una alta susceptibilidad al craqueo por relajación de tensiones. Esto significa que una aleación de NiCrFe requiere un tratamiento térmico de alivio de la tensión, tras el trabajo, para una parte doblada y una parte soldada, en donde está presente la tensión residual. Por lo tanto, una aleación de NiCrFe no solo requiere una excelente resistencia a la fluencia, sino también una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones.On the other hand, Non-patent Bibliography 1 discloses that a NiCrFe alloy has a high susceptibility to stress relaxation cracking. This means that a NiCrFe alloy requires post-work stress relief heat treatment for a bent part and a welded part, where residual stress is present. Therefore, a NiCrFe alloy requires not only excellent creep resistance, but also excellent resistance to stress relaxation cracking.
Un objetivo de la presente invención es proporcionar una aleación de NiCrFe que destaque en cuanto a su resistencia a la fluencia y resistencia al craqueo por relajación de tensiones.An object of the present invention is to provide a NiCrFe alloy that excels in creep strength and stress relaxation cracking resistance.
Solución del problemaProblem solution
Una aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención tiene una composición química que consiste en, en % en masa, C: del 0,03 al 0,15 %, Si: no más del 1,00 %, Mn: no más del 2,00 %, P: no más del 0,040 %, S: no más del 0,0050 %, Cr: del 18,0 al 25,0 %, Ni: del 25,0 al 40,0 %, Ti: del 0,10 al 1,60 %, Al: del 0,05 al 1,00 %, N: no más del 0,020 %, O: no más del 0,008 %, metal de tierras raras (MTR): del 0,001 al 0,100 %, B: del 0 al 0,010 %, Ca: del 0 al 0,010 %, Mg: del 0 al 0,010 %, V: del 0 al 0,5 %, Nb: del 0 al 1,0 %, Ta: del 0 al 1,0 %, Hf: del 0 al 1,0 %, Mo: del 0 al 1,0 %, W: del 0 al 2,0 %, Co: del 0 al 3,0 %, y Cu: del 0 al 3,0 %, siendo el resto Fe e impurezas, la composición química que cumple las fórmulas (1) a (3):A NiCrFe alloy according to the present invention has a chemical composition consisting of, in mass%, C: 0.03 to 0.15%, Si: not more than 1.00%, Mn: not more than 2.00%, P: not more than 0.040%, S: not more than 0.0050%, Cr: 18.0 to 25.0%, Ni: 25.0 to 40.0%, Ti: of 0.10 to 1.60%, Al: 0.05 to 1.00%, N: not more than 0.020%, O: not more than 0.008%, rare earth metal (MTR): 0.001 to 0.100% , B: 0 to 0.010%, Ca: 0 to 0.010%, Mg: 0 to 0.010%, V: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 1.0%, Ta: 0 to 1.0%, Hf: 0 to 1.0%, Mo: 0 to 1.0%, W: 0 to 2.0%, Co: 0 to 3.0%, and Cu: 0 3.0%, with the rest being Fe and impurities, the chemical composition that complies with formulas (1) to (3):
0,50 < Ti 48A1/27 < 2,20 (1)0.50 <Ti 48A1 / 27 <2.20 (1)
0,40 < Ti/(Ti 48A1/27) < 0,80 (2)0.40 <Ti / (Ti 48A1 / 27) <0.80 (2)
I[MTR/(A(MTR))] - S/32 - 2/3*O/16 > 0 (3)I [MTR / (A (MTR))] - S / 32 - 2/3 * O / 16> 0 (3)
donde, cada símbolo de elemento en las fórmulas descritas anteriormente se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente. A(MTR) de la Fórmula (3) se sustituye por el peso atómico de cada metal de tierras raras.where, each element symbol in the formulas described above is replaced by the content (% by mass) of the corresponding element. A (MTR) of Formula (3) is replaced by the atomic weight of each rare earth metal.
Efecto ventajoso de la invenciónAdvantageous effect of the invention
Una aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención destaca en cuanto a su resistencia a la fluencia y resistencia al craqueo por relajación de tensiones.A NiCrFe alloy according to the present invention excels in its creep strength and resistance to stress relaxation cracking.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
[Figura 1] La Figura 1 es un diagrama para mostrar una relación entre fn2 de cada Marca de referencia de los ejemplos y una suma (% en masa) de la fase y' y la fase n tras el tratamiento de envejecimiento.[Fig. 1] Fig. 1 is a diagram to show a relationship between fn2 of each Reference Mark of the examples and a sum (mass%) of phase y 'and phase n after aging treatment.
Descripción de las realizacionesDescription of the achievements
Los presentes inventores han realizado un estudio detallado sobre la resistencia a la fluencia y la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de las aleaciones de NiCrFe. Como resultado, los presentes inventores han obtenido los siguientes hallazgos.The present inventors have made a detailed study on the creep strength and stress relaxation cracking resistance of NiCrFe alloys. As a result, the present inventors have obtained the following findings.
(A) Para obtener una excelente resistencia a la fluencia, la cantidad de precipitación de y' (compuesto intermetálico: Nia(Ti, Al)), que precipita durante la fluencia en un entorno de alta temperatura, puede aumentar. Si y' precipita lo suficiente durante la fluencia en un entorno de alta temperatura, la resistencia a la fluencia de la aleación aumenta mediante el endurecimiento por precipitación. Sin embargo, si y' precipita excesivamente, se deteriora la deformabilidad dentro de un grano de austenita, provocando así la concentración de tensiones en las superficies limitantes del grano. Como resultado, se deteriora la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación. Por lo tanto, para lograr una excelente resistencia a la fluencia y una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones al mismo tiempo, es necesario ajustar la cantidad de y' que precipita durante la fluencia en un entorno de alta temperatura. Para obtener una cantidad adecuada de precipitación de y', se puede ajustar el contenido de Ti y Al, que constituyen y'.(A) To obtain excellent creep resistance, the precipitation amount of y '(intermetallic compound: Nia (Ti, Al)), which precipitates during creep in a high temperature environment, can be increased. If y 'precipitates sufficiently during creep in a high temperature environment, the creep resistance of the alloy is increased by precipitation hardening. However, if y 'precipitates excessively, the deformability within an austenite grain deteriorates, thus causing the concentration of stresses on the surfaces. grain limiting. As a result, the stress relaxation cracking resistance of the alloy deteriorates. Therefore, to achieve excellent creep strength and excellent stress relaxation cracking resistance at the same time, it is necessary to adjust the amount of y 'that precipitates during creep in a high temperature environment. To obtain a suitable amount of precipitation of y ', the content of Ti and Al, which constitute y', can be adjusted.
Específicamente, la composición química de la aleación de NiCrFe cumple la Fórmula (1) para mantener la resistencia al craqueo por relajación de tensiones al tiempo que se garantiza la resistencia a la fluencia:Specifically, the chemical composition of the NiCrFe alloy meets Formula (1) to maintain resistance to stress relaxation cracking while ensuring creep resistance:
0,50 < Ti 48A1/27 < 2,20 (1)0.50 <Ti 48A1 / 27 <2.20 (1)
donde, cada símbolo del elemento de la Fórmula (1) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente. Se define ahora fn1 como fn1 = Ti 48A1/27. fn1 es un índice para indicar la cantidad de y' que precipita durante la fluencia. fn1 es un contenido total de Al y Ti, convirtiéndose el contenido de Al en la cantidad de Ti. Cuando fn1 es inferior a 0,50, no se obtendrá una cantidad suficiente de precipitación de y'. Por esa razón, la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por otro lado, cuando fn1 es superior a 2,20, la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación de NiCrFe se deteriorará debido a una gran cantidad de precipitación de y'.where, each element symbol of Formula (1) is replaced by the content (mass%) of the corresponding element. Now fn1 is defined as fn1 = Ti 48A1 / 27. fn1 is an index to indicate the amount of y 'that precipitates during creep. fn1 is a total content of Al and Ti, the content of Al being converted into the amount of Ti. When fn1 is less than 0.50, a sufficient amount of precipitation will not be obtained from y '. For that reason, NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. On the other hand, when fn1 is greater than 2.20, the stress relaxation cracking resistance of the NiCrFe alloy will deteriorate due to a large amount of precipitation of y '.
(B) La y' que ha precipitado durante la fluencia en un entorno de temperatura caliente puede cambiar de forma con el tiempo. Específicamente, mientras que la y' fina precipita en una etapa temprana de la fluencia, y' puede cambiar a una fase n gruesa y acicular (Ni3Ti) durante la fluencia en un entorno de alta temperatura con el tiempo. La formación de la fase n disminuirá la resistencia a la fluencia de la aleación de NiCrFe.(B) The y 'that has precipitated during creep in a hot temperature environment can change shape over time. Specifically, while y 'fine precipitates at an early stage of creep, y' can change to a thick and acicular n phase (Ni3Ti) during creep in a high temperature environment over time. The formation of the n phase will decrease the creep strength of the NiCrFe alloy.
Entonces, los presentes inventores han investigado en detalle un caso en el que la fase y' cambia a la fase n en un entorno de alta temperatura. Como resultado, supusieron que el contenido de Ti con respecto al contenido total de Al y Ti, convirtiéndose el contenido de Al en la cantidad de Ti, está relacionado con el cambio de la fase y' a la fase n. Por consiguiente, los presentes inventores han investigado en detalle el contenido de Ti con respecto al contenido total de Al y Ti, convirtiéndose el contenido de Al en la cantidad de Ti, y la microestructura durante la fluencia.Then, the present inventors have investigated in detail a case where the y 'phase changes to the n phase in a high temperature environment. As a result, they assumed that the content of Ti with respect to the total content of Al and Ti, the content of Al being converted into the amount of Ti, is related to the change from phase y 'to phase n. Accordingly, the present inventors have investigated in detail the content of Ti relative to the total content of Al and Ti, the content of Al being converted into the amount of Ti, and the microstructure during creep.
Se define ahora fn2 como fn2 = Ti/(Ti 48A1/27). fn2 es una proporción del contenido de Ti con respecto al contenido total de Al y Ti, convirtiéndose el contenido de Al en la cantidad de Ti. La Figura 1 muestra una relación entre fn2 y una suma de la fase y' y la fase n tras el tratamiento de envejecimiento. La Figura 1 se obtiene mediante el siguiente método. Se crea usando fn2, y el contenido de Ti, Al y Ni en la fase y' y la fase n tras el tratamiento de envejecimiento, que se obtienen mediante el método descrito a continuación, para las aleaciones de NiCrFe cuyas composiciones químicas están dentro del intervalo de la presente invención, y en las que la Fórmula (1) descrita anteriormente y la Fórmula (3) descrita a continuación están dentro del intervalo de la presente invención. Además, La fase y' y la fase n se diferencian usando un método que se describirá a continuación. El símbolo "O" de la Figura 1 indica un ejemplo en el que la densidad numérica de la fase n tras el tratamiento de envejecimiento es inferior a 5/100 |jm2. Por otro lado, el símbolo "•" de la Figura 1 indica un ejemplo en el que la densidad numérica de la fase n tras el tratamiento de envejecimiento no es inferior a 5/100 jm 2.Now fn2 is defined as fn2 = Ti / (Ti 48A1 / 27). fn2 is a ratio of the Ti content to the total content of Al and Ti, the Al content being converted into the amount of Ti. Figure 1 shows a relationship between fn2 and a sum of phase y 'and phase n after the aging treatment. Figure 1 is obtained by the following method. It is created using fn2, and the content of Ti, Al and Ni in phase y 'and phase n after aging treatment, which are obtained by the method described below, for NiCrFe alloys whose chemical compositions are within the range of the present invention, and wherein Formula (1) described above and Formula (3) described below are within the range of the present invention. Furthermore, Phase y 'and phase n are differentiated using a method that will be described below. The symbol "O" in Figure 1 indicates an example where the numerical density of phase n after the aging treatment is less than 5/100 | jm2. On the other hand, the symbol "•" in Figure 1 indicates an example in which the numerical density of phase n after the aging treatment is not less than 5/100 jm 2.
Por referencia a la Figura 1, cuando fn2 es inferior a 0,40, no se obtendrá una cantidad suficiente de precipitación de y'. En este caso, la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por otro lado, cuando fn2 es superior a 0,80, y' cambia a la fase n. Como resultado, la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por lo tanto, cuando fn2 es de 0,40 a 0,80, es posible aumentar la resistencia a la fluencia de la aleación de NiCrFe.Referring to Figure 1, when fn2 is less than 0.40, a sufficient amount of precipitation of y 'will not be obtained. In this case, the NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. On the other hand, when fn2 is greater than 0.80, y 'changes to phase n. As a result, NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. Therefore, when fn2 is 0.40 to 0.80, it is possible to increase the creep strength of the NiCrFe alloy.
Como se ha descrito hasta ahora, si la composición química de la aleación de NiCrFe de la presente invención cumple la Fórmula (2), y' precipita en una cantidad adecuada, y la precipitación de la fase n se suprimirá incluso tras haber transcurrido el tiempo, de modo que se obtendrá una excelente resistencia a la fluencia:As described so far, if the chemical composition of the NiCrFe alloy of the present invention meets Formula (2), and 'precipitates in a suitable amount, and the n-phase precipitation will be suppressed even after the time has elapsed. , so that an excellent resistance to creep will be obtained:
0,40 < Ti/(Ti 48A1/27) < 0,80 (2)0.40 <Ti / (Ti 48A1 / 27) <0.80 (2)
donde, cada símbolo del elemento de la Fórmula (2) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente.where, each element symbol of Formula (2) is replaced by the content (mass%) of the corresponding element.
(C) Una de las causas del craqueo por relajación de tensiones es la segregación de S en los límites de los granos. Por lo tanto, es posible aumentar la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación de NiCrFe disminuyendo una impureza de S, que se segrega en los límites de los granos, provocando así la fragilidad de los límites de los granos. Por otro lado, los metales de tierras raras (MTR) se combinan con una pequeña cantidad de S, que no se pueden retirar mediante el refinado, en la aleación formando así inclusiones. En otras palabras, un MTR puede inmovilizar S en forma de inclusiones.(C) One of the causes of stress relaxation cracking is segregation of S at the grain boundaries. Therefore, it is possible to increase the resistance to stress relaxation cracking of the NiCrFe alloy by decreasing an impurity of S, which is secreted at the grain boundaries, thus causing the grain boundaries to brittle. On the other hand, rare earth metals (MTR) combine with a small amount of S, which cannot be removed by refining, in the alloy thus forming inclusions. In other words, an MTR can immobilize S as inclusions.
Por lo tanto, el ajuste del contenido de MTR para que sea una cantidad apropiada permitirá mejorar la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación de NiCrFe. El MTR se combina con S y también es probable que se combine fácilmente con O. Por lo tanto, para inmovilizar el S con MTR, se debe ajustar el contenido de MTR teniendo en cuenta la cantidad de MTR que se combina con O.Therefore, adjusting the MTR content to be an appropriate amount will improve the stress relaxation cracking resistance of the NiCrFe alloy. MTR combines with S and is also likely to easily combine with O. Therefore, to immobilize S with MTR, the MTR content must be adjusted taking into account the amount of MTR that is combined with O.
Si la composición química de la aleación de NiCrFe de la presente invención cumple la Fórmula (3), S quedará suficientemente inmovilizado por MTR, y se obtendrá una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones: If the chemical composition of the NiCrFe alloy of the present invention meets Formula (3), S will be sufficiently immobilized by MTR, and excellent resistance to stress relaxation cracking will be obtained:
£[MTR/(A(MTR))] - S/32 - 2/3^O/16 > 0 (3)£ [MTR / (A (MTR))] - S / 32 - 2/3 ^ O / 16> 0 (3)
donde, cada símbolo de elemento de la Fórmula (3) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente, y A(MTR) se sustituye por el peso atómico de cada metal de tierras raras.where, each element symbol of Formula (3) is replaced by the content (mass%) of the corresponding element, and A (MTR) is replaced by the atomic weight of each rare earth metal.
£[MTR/(A(MTR))] se sustituye por una suma de valores que se obtienen dividiendo cada contenido de MTR (% en masa) contenido en la aleación de NiCrFe entre el peso atómico de MTR.£ [MTR / (A (MTR))] is replaced by a sum of values obtained by dividing each MTR content (mass%) contained in the NiCrFe alloy by the atomic weight of MTR.
Se define ahora fn3 como fn3 = £[MTR/(A(MTR))] - s /32 - 2/3^O/16. MTR es un nombre genérico de un total de 17 elementos de Sc, Y y lantánidos. Cuando fn3 no es inferior a 0, MTR puede inmovilizar lo suficiente el S en forma de inclusiones, mejorando así la resistencia al craqueo por relajación de tensiones.We now define fn3 as fn3 = £ [MTR / (A (MTR))] - s / 32 - 2/3 ^ O / 16. MTR is a generic name of a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanides. When fn3 is not less than 0, MTR can sufficiently immobilize S as inclusions, thus improving resistance to stress relaxation cracking.
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención, que se ha completado basándose los hallazgos descritos anteriormente, tiene una composición química que consiste en, en % en masa, C: del 0,03 al 0,15 %, Si: no más del 1,00 %, Mn: no más del 2,00 %, P: no más del 0,040 %, S: no más del 0,0050 %, Cr: del 18,0 al 25,0 %, Ni: del 25,0 al 40,0 %, Ti: del 0,10 al 1,60 %, Al: del 0,05 al 1,00 %, N: no más del 0,020 %, O: no más del 0,008 %, metal de tierras raras (MTR): del 0,001 al 0,100 %, B: del 0 al 0,010 %, Ca: del 0 al 0,010 %, Mg: del 0 al 0,010 %, V: del 0 al 0,5 %, Nb: del 0 al 1,0 %, Ta: del 0 al 1,0 %, Hf: del 0 al 1,0 %, Mo: del 0 al 1,0 %, W: del 0 al 2,0 %, Co: del 0 al 3,0 %, y Cu: del 0 al 3,0 %, siendo el resto Fe e impurezas, la composición química que cumple las fórmulas (1) a (3):The NiCrFe alloy according to the present invention, which has been completed based on the findings described above, has a chemical composition consisting of, in mass%, C: 0.03 to 0.15%, Si: no more 1.00%, Mn: not more than 2.00%, P: not more than 0.040%, S: not more than 0.0050%, Cr: 18.0 to 25.0%, Ni: 25 , 0 to 40.0%, Ti: 0.10 to 1.60%, Al: 0.05 to 1.00%, N: not more than 0.020%, O: not more than 0.008%, rare earths (MTR): 0.001 to 0.100%, B: 0 to 0.010%, Ca: 0 to 0.010%, Mg: 0 to 0.010%, V: 0 to 0.5%, Nb: 0 to 1.0%, Ta: from 0 to 1.0%, Hf: from 0 to 1.0%, Mo: from 0 to 1.0%, W: from 0 to 2.0%, Co: from 0 to 3.0%, and Cu: from 0 to 3.0%, with the rest being Fe and impurities, the chemical composition that complies with formulas (1) to (3):
0,50 < Ti 48A1/27 < 2,20 (1)0.50 <Ti 48A1 / 27 <2.20 (1)
0,40 < Ti/(Ti 48A1/27) < 0,80 (2)0.40 <Ti / (Ti 48A1 / 27) <0.80 (2)
X[MTR/(A(MTR))] - S/32 - 2/3^O/16 > 0 (3)X [MTR / (A (MTR))] - S / 32 - 2/3 ^ O / 16> 0 (3)
donde, cada símbolo de elemento de las Fórmulas (1) a (3) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente. A(MTR) de la Fórmula (3) se sustituye por un peso atómico de cada metal de tierras raras.where, each element symbol in Formulas (1) to (3) is replaced by the content (% by mass) of the corresponding element. A (MTR) of Formula (3) is replaced by one atomic weight of each rare earth metal.
La composición química descrita anteriormente puede contener B: del 0,0001 al 0,010 %.The chemical composition described above can contain B: from 0.0001 to 0.010%.
La composición química descrita anteriormente puede contener uno o dos tipos seleccionados del grupo que consiste en Ca: del 0,0001 al 0,010 % y Mg: del 0,0001 al 0,010 %.The chemical composition described above may contain one or two types selected from the group consisting of Ca: 0.0001 to 0.010% and Mg: 0.0001 to 0.010%.
La composición química descrita anteriormente puede contener uno o más tipos seleccionados del grupo que consiste en V: del 0,01 al 0,5 %, Nb: del 0,01 al 1,0 %, Ta: del 0,01 a 1,0 % y Hf: del 0,01 al 1,0 %.The chemical composition described above may contain one or more types selected from the group consisting of V: 0.01 to 0.5%, Nb: 0.01 to 1.0%, Ta: 0.01 to 1, 0% and Hf: from 0.01 to 1.0%.
La composición química descrita anteriormente puede contener uno o más tipos seleccionados del grupo que consiste en Mo: del 0,01 al 1,0 %, W: del 0,01 al 2,0 %, Co: del 0,01 al 3,0 %, y Cu: del 0,01 al 3,0 %.The chemical composition described above may contain one or more types selected from the group consisting of Mo: 0.01 to 1.0%, W: 0.01 to 2.0%, Co: 0.01 to 3, 0%, and Cu: 0.01 to 3.0%.
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención tiene una excelente resistencia a la fluencia y una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones. Para ser más específicos, la aleación de NiCrFe no se romperá durante 300 horas o más incluso si se somete a una deformación por tracción del 10 % a una velocidad de deformación de 0,05 min_1 y se mantiene tal cual bajo una atmósfera de aire de 650 °C tras someterse a laminación en frío a una reducción de área del 20 %.The NiCrFe alloy according to the present invention has excellent creep strength and excellent stress relaxation cracking resistance. To be more specific, NiCrFe alloy will not break for 300 hours or more even if it is subjected to 10% tensile strain at a strain rate of 0.05 min_1 and held as is under an air atmosphere of 650 ° C after cold rolling at 20% area reduction.
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá en detalle la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención. El símbolo "%" con respecto a los elementos significa, salvo que se especifique lo contrario, % en masa.Hereinafter, the NiCrFe alloy according to the present invention will be described in detail. The symbol "%" with respect to the elements means, unless otherwise specified,% by mass.
[Composición química][Chemical composition]
La composición química de la aleación de NiCrFe de la presente invención contiene los siguientes elementos.The chemical composition of the NiCrFe alloy of the present invention contains the following elements.
C: del 0,03 al 0,15 %C: 0.03 to 0.15%
El carbono (C) estabiliza la austenita y aumenta la resistencia a la fluencia a alta temperatura de la aleación. Cuando el contenido de C es demasiado bajo, estos efectos no se pueden obtener. Por otro lado, cuando el contenido de C es demasiado alto, precipitará carburo grueso en gran cantidad, deteriorándose así la ductilidad de los límites del grano. Además, se reducen la tenacidad y la resistencia a la fluencia de la aleación. Por lo tanto, el contenido de C es del 0,03 al 0,15 %. El límite inferior del contenido de C es preferentemente del 0,04 %, más preferentemente, superior al 0,04 % e, incluso más preferentemente, del 0,05 % y, todavía más preferentemente, del 0,06 %. El límite superior del contenido de C es preferentemente del 0,12 % y, más preferentemente, del 0,10 %.Carbon (C) stabilizes the austenite and increases the high temperature creep strength of the alloy. When the C content is too low, these effects cannot be obtained. On the other hand, when the C content is too high, coarse carbide will precipitate in large quantity, thus deteriorating the ductility of the grain boundaries. In addition, the toughness and creep resistance of the alloy are reduced. Therefore, the C content is 0.03 to 0.15%. The lower limit of the C content is preferably 0.04%, more preferably more than 0.04%, and even more preferably 0.05%, and still more preferably 0.06%. The upper limit of the C content is preferably 0.12%, and more preferably 0.10%.
Si: no más del 1,00 %Yes: no more than 1.00%
Inevitablemente, hay contenido de silicio (Si). El Si desoxida la aleación, y mejora la resistencia a la corrosión y la oxidación a altas temperaturas de la aleación. Sin embargo, cuando el contenido de Si es demasiado alto, se deteriora la estabilidad de la austenita, y se reducen la tenacidad y la resistencia a la fluencia de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Si no es superior al 1,00 %. El límite superior del contenido de Si es preferentemente del 0,80 %, más preferentemente, del 0,60 %, e incluso más preferentemente, inferior al 0,60 %. La reducción excesiva del contenido de Si deteriora el efecto de desoxidación, deteriorando así la resistencia a la corrosión y la resistencia a la oxidación a altas temperaturas de la aleación. Y además, el coste de producción aumenta significativamente. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de Si es preferentemente del 0,02 % y, más preferentemente, del 0,05 %.Inevitably, there is silicon content (Si). Si deoxidizes the alloy, and improves corrosion resistance and high temperature oxidation of the alloy. However, when the Si content is too high, the stability of the austenite deteriorates, and the toughness and creep resistance of the alloy are reduced. Therefore, the Si content is not more than 1.00%. The upper limit of the Si content is preferably 0.80%, more preferably 0.60%, and even more preferably less than 0.60%. Excessive reduction of the Si content deteriorates the deoxidation effect, thus deteriorating the corrosion resistance and high temperature oxidation resistance of the alloy. And furthermore, the cost of production increases significantly. Therefore, the lower limit of the Si content is preferably 0.02%, and more preferably 0.05%.
Mn: no más del 2,00 %Mn: not more than 2.00%
Inevitablemente, hay contenido de manganeso (Mn). El Mn desoxida la aleación y estabiliza la austenita. Sin embargo, cuando el contenido de Mn es demasiado alto, se provoca fragilidad, y se deterioran la tenacidad y la ductilidad a la fluencia de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Mn no es superior al 2,00 %. El límite superior del contenido de Mn es preferentemente del 1,80 % y, más preferentemente, del 1,50 %. La reducción excesiva del contenido de Mn deteriora el efecto de desoxidación y la estabilización de la austenita, y provoca además un aumento significativo del coste de producción. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de Mn es preferentemente del 0,10 %, más preferentemente, del 0,30 %, y aún más preferentemente, superior al 0,50 %.Inevitably, there is manganese (Mn) content. The Mn deoxidizes the alloy and stabilizes the austenite. However, when the Mn content is too high, brittleness is caused, and the toughness and creep ductility of the alloy deteriorate. Therefore, the Mn content is not more than 2.00%. The upper limit of the Mn content is preferably 1.80%, and more preferably 1.50%. Excessive reduction of the Mn content impairs the deoxidation effect and stabilization of austenite, and further causes a significant increase in production cost. Therefore, the lower limit of the Mn content is preferably 0.10%, more preferably 0.30%, and even more preferably more than 0.50%.
P: no más del 0,040 %P: no more than 0.040%
El fósforo (P) es una impureza. El P deteriora la trabajabilidad en caliente y la soldabilidad de la aleación, y también deteriora la ductilidad a la fluencia de la aleación tras largas horas de uso. Por lo tanto, el contenido de P no es superior al 0,040 %. El límite superior del contenido de P es preferentemente del 0,035 % y, más preferentemente, del 0,030 %. El contenido de P es preferentemente lo más bajo posible. Sin embargo, la reducción excesiva del contenido de P aumentará el coste de producción. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de P es preferentemente del 0,0005 % y, más preferentemente, del 0,0008 %.Phosphorus (P) is an impurity. P deteriorates the hot workability and weldability of the alloy, and also deteriorates the yield ductility of the alloy after long hours of use. Therefore, the P content is not more than 0.040%. The upper limit of the P content is preferably 0.035%, and more preferably 0.030%. The P content is preferably as low as possible. However, excessive reduction of the P content will increase the cost of production. Therefore, the lower limit of the P content is preferably 0.0005%, and more preferably 0.0008%.
S: no más del 0,0050 %S: not more than 0.0050%
El azufre (S) es una impureza. El S deteriora la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación y también deteriora la trabajabilidad en caliente, la soldabilidad y la ductilidad a la fluencia de la aleación. Por lo tanto, el contenido de S no es superior al 0,0050 %. El límite superior del contenido de S es preferentemente del 0,0030 %. El contenido de S es preferentemente lo más bajo posible. Sin embargo, la reducción excesiva del contenido de S aumentará el coste de producción. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de S es preferentemente del 0,0002 % y, más preferentemente, del 0,0003 %.Sulfur (S) is an impurity. S deteriorates the stress relaxation cracking resistance of the alloy and also deteriorates the hot workability, weldability and creep ductility of the alloy. Therefore, the S content is not more than 0.0050%. The upper limit of the S content is preferably 0.0030%. The content of S is preferably as low as possible. However, excessive reduction of the S content will increase the cost of production. Therefore, the lower limit of the S content is preferably 0.0002%, and more preferably 0.0003%.
Cr: del 18,0 al 25,0 %Cr: 18.0 to 25.0%
El cromo (Cr) mejora la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión a altas temperaturas de la aleación. Cuando el contenido de Cr es demasiado bajo, estos efectos no se pueden obtener. Por otro lado, cuando el contenido de Cr es demasiado alto, se deteriora la estabilidad de la austenita a altas temperaturas y se reduce la resistencia a la fluencia de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Cr es del 18,0 al 25,0 %. El límite inferior del contenido de Cr es preferentemente del 18,5 % y, más preferentemente, del 19,0 %. El límite superior del contenido de Cr es preferentemente del 24,5 % y, más preferentemente, del 24,0 %.Chromium (Cr) improves the oxidation resistance and high temperature corrosion resistance of the alloy. When the Cr content is too low, these effects cannot be obtained. On the other hand, when the Cr content is too high, the stability of austenite at high temperatures deteriorates and the creep resistance of the alloy is reduced. Therefore, the Cr content is 18.0 to 25.0%. The lower limit of the Cr content is preferably 18.5%, and more preferably 19.0%. The upper limit of the Cr content is preferably 24.5%, and more preferably 24.0%.
Ni: del 25,0 al 40,0 %Ni: 25.0 to 40.0%
El níquel (Ni) estabiliza la estructura de la austenita. Además, Ni forma y', aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación. Cuando el contenido de Ni es demasiado bajo, no es probable que se forme y', y no se puede obtener el efecto mencionado anteriormente. Por otro lado, cuando el contenido de Ni es demasiado alto, aumenta el coste de producción. Por lo tanto, el contenido de Ni es del 25,0 al 40,0 %. El límite inferior del contenido de Ni es preferentemente del 26,0 % y, más preferentemente, del 27,0 %. El límite superior del contenido de Ni es preferentemente del 37,0 % y, más preferentemente, del 35,0 %.Nickel (Ni) stabilizes the austenite structure. Furthermore, Ni forms y ', thus increasing the creep resistance of the alloy. When the Ni content is too low, y 'is unlikely to be formed, and the above-mentioned effect cannot be obtained. On the other hand, when the Ni content is too high, the production cost increases. Therefore, the Ni content is 25.0 to 40.0%. The lower limit of the Ni content is preferably 26.0%, and more preferably 27.0%. The upper limit of the Ni content is preferably 37.0%, and more preferably 35.0%.
Ti: del 0,10 al 1,60 %Ti: 0.10 to 1.60%
El titanio (Ti) se combina con el Ni para formar y'. Además, el Ti se combina con C para formar TiC, aumentando así la resistencia a la fluencia y la resistencia a la tracción de la aleación a altas temperaturas. Cuando el contenido de Ti es demasiado bajo, tales efectos no se pueden obtener. Por otro lado, cuando el contenido de Ti es demasiado alto, Y' precipita excesivamente, deteriorándose así la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Ti es del 0,10 al 1,60 %. El límite inferior del contenido de Ti es preferentemente del 0,20 %, más preferentemente, del 0,30 %, y aún más preferentemente, superior al 0,60 %. El límite superior del contenido de Ti es preferentemente del 1,50 %, más preferentemente, inferior al 1,50 % e, incluso más preferentemente, del 1,40 %. Titanium (Ti) combines with Ni to form y '. Additionally, Ti combines with C to form TiC, thus increasing the yield strength and tensile strength of the alloy at high temperatures. When the Ti content is too low, such effects cannot be obtained. On the other hand, when the Ti content is too high, Y 'precipitates excessively, thus deteriorating the stress relaxation cracking resistance of the alloy. Therefore, the Ti content is 0.10 to 1.60%. The lower limit of the Ti content is preferably 0.20%, more preferably 0.30%, and even more preferably greater than 0.60%. The upper limit of the Ti content is preferably 1.50%, more preferably less than 1.50%, and even more preferably 1.40%.
Al: del 0,05 al 1,00 % Al: 0.05 to 1.00%
El aluminio (Ai) desoxida la aleación. Además, el Al se combina con el Ni para formar y', y aumenta la resistencia a la fluencia y la resistencia a la tracción de la aleación a altas temperaturas. Cuando el contenido de Al es demasiado bajo, tales efectos no se pueden obtener. Por otro lado, cuando el contenido de Al es demasiado alto, y' precipita en gran cantidad, deteriorándose así la resistencia al craqueo por relajación de tensiones, la ductilidad a la fluencia y la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Al es del 0,05 al 1,00 %. El límite inferior del contenido de Al es preferentemente del 0,08 % y, más preferentemente, del 0,10 %. El límite superior del contenido de Al es preferentemente del 0,90 % y, más preferentemente, del 0,80 %.Aluminum (Ai) deoxidizes the alloy. In addition, Al combines with Ni to form y ', and increases the yield strength and tensile strength of the alloy at high temperatures. When the Al content is too low, such effects cannot be obtained. On the other hand, when the Al content is too high, and it precipitates in a large quantity, thus deteriorating the resistance to stress relaxation cracking, the yield ductility and the toughness of the alloy. Therefore, the Al content is 0.05 to 1.00%. The lower limit of the Al content is preferably 0.08%, and more preferably 0.10%. The upper limit of the Al content is preferably 0.90%, and more preferably 0.80%.
N: no más del 0,020 %N: not more than 0.020%
El nitrógeno (N) es una impureza. N precipita en forma de TiN grueso y reduce la cantidad de Ti disuelto, reduciéndose así la resistencia a la fluencia de la aleación. Además, el N deteriora la tenacidad y la trabajabilidad en caliente de la aleación. Por lo tanto, el contenido de N no es superior al 0,020 %. El límite superior del contenido de N es preferentemente del 0,017 % y, más preferentemente, del 0,015 %. El contenido de N es preferentemente lo más bajo posible. Sin embargo, la reducción excesiva del mismo aumentará el coste de producción. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de N es preferentemente del 0,002 % y, más preferentemente, del 0,004 %.Nitrogen (N) is an impurity. N precipitates as coarse TiN and reduces the amount of dissolved Ti, thus reducing the yield strength of the alloy. Furthermore, N deteriorates the toughness and hot workability of the alloy. Therefore, the N content is not more than 0.020%. The upper limit of the N content is preferably 0.017%, and more preferably 0.015%. The N content is preferably as low as possible. However, reducing it excessively will increase the cost of production. Therefore, the lower limit of the N content is preferably 0.002%, and more preferably 0.004%.
O: no más del 0,008 %Or: not more than 0.008%
El oxígeno (O) es una impureza. El oxígeno deteriora la trabajabilidad en caliente de la aleación, y también deteriora la tenacidad y ductilidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de O no es superior al 0,008 %. El límite superior del contenido de O es preferentemente del 0,006 % y, más preferentemente, del 0,005 %. El contenido de O es preferentemente lo más bajo posible. Sin embargo, la reducción excesiva del mismo aumentará el coste de producción. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de O es preferentemente del 0,0005 % y, más preferentemente, del 0,0008 %.Oxygen (O) is an impurity. Oxygen deteriorates the hot workability of the alloy, and also deteriorates the toughness and ductility of the alloy. Therefore, the O content is not more than 0.008%. The upper limit of the O content is preferably 0.006%, and more preferably 0.005%. The O content is preferably as low as possible. However, reducing it excessively will increase the cost of production. Therefore, the lower limit of the O content is preferably 0.0005%, and more preferably 0.0008%.
MTR: del 0,001 al 0,100 %MTR: 0.001 to 0.100%
El metal de tierras raras (MTR) forma un compuesto con S, reduciendo así el contenido de S que se ha disuelto en la matriz y mejorando la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación. Además, el MTR mejora la trabajabilidad en caliente y la resistencia a la oxidación de la aleación. Cuando el contenido de MTR es demasiado bajo, estos efectos no se pueden obtener. Por otro lado, cuando el contenido de MTR es demasiado alto, se deteriorarán la trabajabilidad en caliente y la soldabilidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de MTR es del 0,001 al 0,100 %. El límite inferior del contenido de MTR es preferentemente del 0,003 % y, más preferentemente, del 0,005 %. El límite superior del contenido de MTR es preferentemente del 0,090 % y, más preferentemente, del 0,080 %.The rare earth metal (MTR) forms a compound with S, thus reducing the content of S that has dissolved in the matrix and improving the resistance to stress relaxation cracking of the alloy. In addition, MTR improves the hot workability and oxidation resistance of the alloy. When the MTR content is too low, these effects cannot be obtained. On the other hand, when the MTR content is too high, the hot workability and weldability of the alloy will deteriorate. Therefore, the MTR content is 0.001 to 0.100%. The lower limit of the MTR content is preferably 0.003%, and more preferably 0.005%. The upper limit of the MTR content is preferably 0.090%, and more preferably 0.080%.
MTR es un nombre genérico de un total de 17 elementos de Sc, Y y lantánidos, y el contenido de MTR se refiere a un contenido total de uno o más elementos de MTR. Asimismo, generalmente, el metal compuesto tiene contenido de MTR. Por esa razón, el MTR puede añadirse al metal fundido en forma de metal compuesto, y puede ajustarse de manera que el contenido de MTR esté dentro del intervalo descrito anteriormente.MTR is a generic name of a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanides, and the content of MTR refers to a total content of one or more elements of MTR. Also, the composite metal generally has MTR content. For that reason, the MTR can be added to the molten metal as a composite metal, and it can be adjusted so that the MTR content is within the range described above.
El resto de la composición química de la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención consiste en Fe e impurezas. En este caso, el término impureza significa un elemento que se introduce a partir de minerales y desechos como materia prima, o a partir de un entorno de producción, etc., cuando la aleación de NiCrFe se produce industrialmente, y se permite dentro de un intervalo que no afecte adversamente a la aleación de NiCrFe de la presente realización.The remainder of the chemical composition of the NiCrFe alloy according to the present invention consists of Fe and impurities. In this case, the term impurity means an element that is introduced from minerals and waste as raw material, or from a production environment, etc., when the NiCrFe alloy is produced industrially, and is allowed within a range that does not adversely affect the NiCrFe alloy of the present embodiment.
[Elementos opcionales][Optional items]
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención puede contener B en lugar de parte de Fe.The NiCrFe alloy according to the present invention may contain B instead of part of Fe.
B: del 0 al 0,010 %B: 0 to 0.010%
El boro (B) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el B aumenta la resistencia a la fluencia de la aleación, haciendo que los carburos de los límites de los granos se dispersen finamente. Además, el B se segrega en los límites de los granos para ayudar a los efectos del MTR. Cuando el B está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrán los efectos mencionados anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de B es demasiado alto, se deteriorarán la soldabilidad y la trabajabilidad en caliente de la aleación. Por lo tanto, el contenido de B es del 0 al 0,010 %. El límite superior del contenido de B es preferentemente del 0,008 %. El límite inferior del contenido de B para obtener eficazmente los efectos mencionados anteriormente es preferentemente del 0,0001 % y, más preferentemente, del 0,0005 %.Boron (B) is an optional element and may not be contained. When contained, B increases the yield strength of the alloy, causing the carbides at the grain boundaries to be finely dispersed. Additionally, B is secreted at the grain boundaries to aid MTR effects. When B is contained in a small amount, the aforementioned effects will be obtained to some extent. However, when the B content is too high, the weldability and hot workability of the alloy will deteriorate. Therefore, the content of B is 0 to 0.010%. The upper limit of the B content is preferably 0.008%. The lower limit of the B content to effectively obtain the above-mentioned effects is preferably 0.0001%, and more preferably 0.0005%.
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención puede contener uno o dos tipos seleccionados del grupo que consiste en Ca y Mg en lugar de parte de Fe. Cada uno de estos elementos forma un compuesto con S, ayudando así a los efectos del MTR. The NiCrFe alloy according to the present invention may contain one or two types selected from the group consisting of Ca and Mg instead of part of Fe. Each of these elements forms a compound with S, thus aiding the effects of MTR .
Ca: del 0 al 0,010 % Ca: 0 to 0.010 %
El calcio (Ca) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Ca forma un compuesto con S, ayudando así al efecto inmovilizador de S del MTR. Si el Ca está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrá el efecto mencionado anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Ca es demasiado alto, el Ca forma óxido y deteriora la trabajabilidad en caliente de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Ca es del 0 al 0,010 %. El límite superior del contenido de Ca es preferentemente del 0,008 %. El límite inferior del contenido de Ca para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es preferentemente del 0,0001 %, más preferentemente, del 0,0002 % e, incluso más preferentemente, del 0,0003 %.Calcium (Ca) is an optional element and may not be contained. When contained, Ca forms a compound with S, thus aiding the S-immobilizing effect of MTR. If Ca is contained in a small amount, the effect mentioned above will be obtained to some extent. However, when the Ca content is too high, the Ca forms oxide and deteriorates the hot workability of the alloy. Therefore, the Ca content is 0 to 0.010%. The upper limit of the Ca content is preferably 0.008%. The lower limit of the Ca content to effectively obtain the aforementioned effect is preferably 0.0001%, more preferably 0.0002%, and even more preferably 0.0003%.
Mg: del 0 al 0,010 %Mg: 0 to 0.010%
El Magnesio (Mg) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Mg forma un compuesto con S, ayudando así al efecto inmovilizador de S del MTR. Cuando el Mg está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrá el efecto mencionado anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Mg es demasiado alto, el Mg forma óxido, deteriorando así la trabajabilidad en caliente de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Mg es del 0 al 0,010 %. El límite superior del contenido de Mg es preferentemente del 0,008 %. El límite inferior del contenido de Mg para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es preferentemente del 0,0001 %, más preferentemente, del 0,0002 % e, incluso más preferentemente, del 0,0003 %.Magnesium (Mg) is an optional element and may not be contained. When contained, Mg forms a compound with S, thus aiding the S-immobilizing effect of MTR. When Mg is contained in a small amount, the aforementioned effect will be obtained to some extent. However, when the Mg content is too high, the Mg forms oxide, thus deteriorating the hot workability of the alloy. Therefore, the Mg content is 0 to 0.010%. The upper limit of the Mg content is preferably 0.008%. The lower limit of the Mg content to effectively obtain the aforementioned effect is preferably 0.0001%, more preferably 0.0002%, and even more preferably 0.0003%.
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención puede contener uno o más tipos seleccionados del grupo que consiste en V, Nb, Ta y Hf en lugar de parte de Fe. Cada uno de estos elementos forma carburo y carbonitruro, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación.The NiCrFe alloy according to the present invention may contain one or more types selected from the group consisting of V, Nb, Ta and Hf instead of part of Fe. Each of these elements forms carbide and carbonitride, thus increasing strength. to the creep of the alloy.
V: del 0 al 0,5 %V: 0 to 0.5%
El Vanadio (Va) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el V forma carburo fino y carbonitruro con C y N, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación. Cuando el V está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrá el efecto mencionado anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de V es demasiado alto, precipitará una gran cantidad de carburo y carbonitruro, deteriorándose así la ductilidad a la fluencia de la aleación. Por lo tanto, el contenido de V es del 0 al 0,5 %. El límite superior del contenido de V es preferentemente del 0,4 %. El límite inferior del contenido de V para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es del 0,01 %.Vanadium (Va) is an optional element and may not be contained. When contained, V forms fine carbide and carbonitride with C and N, thus increasing the yield strength of the alloy. When the V is contained in a small amount, the aforementioned effect will be obtained to some extent. However, when the V content is too high, a large amount of carbide and carbonitride will precipitate, thus deteriorating the yield ductility of the alloy. Therefore, the V content is 0 to 0.5%. The upper limit of the V content is preferably 0.4%. The lower limit of the V content to effectively obtain the aforementioned effect is 0.01%.
Nb: del 0 al 1,0 %Nb: 0 to 1.0%
El Niobio (Nb) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Nb forma carburo fino y carbonitruro con C y N, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación. Cuando el Nb está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrá el efecto mencionado anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Nb es demasiado alto, precipitará una gran cantidad de carburo y carbonitruro, deteriorándose así la ductilidad a la fluencia y la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Nb es del 0 al 1,0 %. El límite superior del contenido de Nb es preferentemente del 0,4 %. El límite inferior del contenido de Nb para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es del 0,01 %.Niobium (Nb) is an optional element and may not be contained. When contained, Nb forms fine carbide and carbonitride with C and N, thus increasing the yield strength of the alloy. When the Nb is contained in a small amount, the aforementioned effect will be obtained to some extent. However, when the Nb content is too high, a large amount of carbide and carbonitride will precipitate, thus deteriorating the yield ductility and toughness of the alloy. Therefore, the Nb content is 0-1.0%. The upper limit of the Nb content is preferably 0.4%. The lower limit of the Nb content to effectively obtain the above-mentioned effect is 0.01%.
Ta: del 0 al 1,0 %Ta: 0 to 1.0%
El tántalo (Ta) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Ta forma carburo fino y carbonitruro con C y N, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación. Cuando el Ta está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrá el efecto mencionado anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Ta es demasiado alto, precipitará una gran cantidad de carburo y carbonitruro, deteriorándose así la ductilidad a la fluencia y la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Ta es del 0 al 1,0 %. El límite superior del contenido de Ta es preferentemente del 0,4 %. El límite inferior del contenido de Ta para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es del 0,01 %.Tantalum (Ta) is an optional item and may not be contained. When contained, Ta forms fine carbide and carbonitride with C and N, thus increasing the yield strength of the alloy. When Ta is contained in a small amount, the aforementioned effect will be obtained to some extent. However, when the Ta content is too high, a large amount of carbide and carbonitride will precipitate, thus deteriorating the yield ductility and toughness of the alloy. Therefore, the content of Ta is 0-1.0%. The upper limit of the Ta content is preferably 0.4%. The lower limit of the content of Ta to effectively obtain the aforementioned effect is 0.01%.
Hf: del 0 al 1,0 %Hf: 0 to 1.0%
El hafnio (Hf) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, e1Hf forma carburo fino y carbonitruro con C y N, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación. Cuando e1Hf está contenido en una pequeña cantidad, se obtendrá el efecto mencionado anteriormente hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Hf es demasiado alto, precipitará una gran cantidad de carburo y carbonitruro, deteriorándose así la ductilidad a la fluencia y la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Hf es del 0 al 1,0 %. El límite superior del contenido de Hf es preferentemente del 0,4 %. El límite inferior del contenido de Hf para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es del 0,01 %.Hafnium (Hf) is an optional element and may not be contained. When contained, e1Hf forms fine carbide and carbonitride with C and N, thus increasing the yield strength of the alloy. When e1Hf is contained in a small amount, the aforementioned effect will be obtained to some extent. However, when the Hf content is too high, a large amount of carbide and carbonitride will precipitate, thus deteriorating the yield ductility and toughness of the alloy. Therefore, the Hf content is 0-1.0%. The upper limit of the Hf content is preferably 0.4%. The lower limit of the Hf content to effectively obtain the above-mentioned effect is 0.01%.
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención puede contener uno o más tipos seleccionados del grupo que consiste en Mo, W, Co y Cu en lugar de parte de Fe.The NiCrFe alloy according to the present invention may contain one or more types selected from the group consisting of Mo, W, Co, and Cu instead of part of Fe.
Mo: del 0 al 1,0 %Mo: 0 to 1.0%
El molibdeno (Mo) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Mo se disuelve en la aleación, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación a altas temperaturas. Cuando el Mo está contenido en una pequeña cantidad, tal efecto se obtendrá hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Mo es demasiado alto, se perderá la estabilidad de la austenita, deteriorándose así la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Mo es del 0 al 1,0 %. El límite superior del contenido de Mo es preferentemente del 0,9 %. El límite inferior para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es preferentemente del 0,01 %.Molybdenum (Mo) is an optional element and may not be contained. When contained, Mo dissolves in the alloy, thus increasing the yield strength of the alloy at high temperatures. When Mo is contained in a small amount, such an effect will be achieved to a certain extent. However, when the Mo content is too high, the stability of the austenite will be lost, thus deteriorating the toughness of the alloy. Therefore, the Mo content is 0-1.0%. The upper limit of the Mo content is preferably 0.9%. The lower limit to effectively obtain the aforementioned effect is preferably 0.01%.
W: del 0 al 2,0 %W: 0 to 2.0%
El tungsteno (W) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el W se disuelve en la aleación, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación a altas temperaturas. Cuando el W está contenido en una pequeña cantidad, tal efecto se obtendrá hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de W es demasiado alto, se perderá la estabilidad de la austenita, deteriorándose así la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, el contenido de W es del 0 al 2,0 %. El límite superior del contenido de W es preferentemente del 1,8 %. El límite inferior del contenido de W para obtener eficazmente el efecto mencionado anteriormente es preferentemente del 0,01 %.Tungsten (W) is an optional item and may not be contained. When contained, W dissolves in the alloy, thus increasing the yield strength of the alloy at high temperatures. When W is contained in a small amount, such an effect will be achieved to a certain extent. However, when the W content is too high, the stability of the austenite will be lost, thus deteriorating the toughness of the alloy. Therefore, the W content is 0 to 2.0%. The upper limit of the W content is preferably 1.8%. The lower limit of the W content to effectively obtain the aforementioned effect is preferably 0.01%.
Co: del 0 al 3,0 %Co: 0 to 3.0%
El cobalto (Co) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Co estabiliza la austenita y se disuelve en la aleación, aumentando así la resistencia a la fluencia de la aleación a altas temperaturas. Cuando el Co está contenido en una pequeña cantidad, tales efectos se obtendrán hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Co es demasiado alto, aumenta el coste de producción. Por lo tanto, el contenido de Co es del 0 al 3,0 %. El límite superior del contenido de Co es preferentemente del 2,8 %. El límite inferior del contenido de Co para obtener eficazmente los efectos mencionados anteriormente es preferentemente del 0,01 %.Cobalt (Co) is an optional element and may not be contained. When contained, the Co stabilizes the austenite and dissolves in the alloy, thus increasing the yield strength of the alloy at high temperatures. When Co is contained in a small amount, such effects will be obtained to some extent. However, when the Co content is too high, the production cost increases. Therefore, the Co content is 0 to 3.0%. The upper limit of the Co content is preferably 2.8%. The lower limit of the Co content to effectively obtain the above-mentioned effects is preferably 0.01%.
Cu: del 0 al 3,0 %Cu: 0 to 3.0%
El cobre (Cu) es un elemento opcional y puede que no esté contenido. Cuando está contenido, el Cu estabiliza la austenita y suprime la precipitación de la fase frágil, tal como la fase a, durante el uso a altas temperaturas. Cuando el Cu está contenido en una pequeña cantidad, tales efectos se obtendrán hasta cierto punto. Sin embargo, cuando el contenido de Cu es demasiado alto, se deteriora la trabajabilidad en caliente de la aleación. Por lo tanto, el contenido de Cu es del 0 al 3,0 %. El límite superior del contenido de Cu es preferentemente del 2,5 % y, más preferentemente, inferior al 2,0 %. El límite inferior del contenido de Cu para obtener eficazmente los efectos mencionados anteriormente es preferentemente del 0,01 %.Copper (Cu) is an optional element and may not be contained. When contained, Cu stabilizes the austenite and suppresses the precipitation of the brittle phase, such as the a phase, during use at high temperatures. When Cu is contained in a small amount, such effects will be obtained to some extent. However, when the Cu content is too high, the hot workability of the alloy deteriorates. Therefore, the Cu content is 0 to 3.0%. The upper limit of the Cu content is preferably 2.5%, and more preferably less than 2.0%. The lower limit of the Cu content to effectively obtain the above-mentioned effects is preferably 0.01%.
[Fórmula (1)][Formula 1)]
La aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención cumple además la Fórmula (1):The NiCrFe alloy according to the present invention also fulfills Formula (1):
0,50 < Ti 48A1/27 < 2,20 (1)0.50 <Ti 48A1 / 27 <2.20 (1)
donde, cada símbolo del elemento de la Fórmula (1) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente.where, each element symbol of Formula (1) is replaced by the content (mass%) of the corresponding element.
fn1 = Ti 48A1/ 27 es un índice para indicar la cantidad de precipitación de y'. fn1 indica una cantidad total de Ti cuando la cantidad de Al se convierte en la cantidad de Ti. Cuando fn1 es inferior a 0,50, no se obtendrá una cantidad suficiente de precipitación de y', de modo que la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por otro lado, cuando fn1 es superior a 2,20, la resistencia al craqueo por relajación de tensiones, la ductilidad a la fluencia y la tenacidad de la aleación se deteriorarán debido a una cantidad excesiva de precipitación de y'. Por lo tanto, fn1 es de 0,50 a 2,20. En este intervalo, precipita una cantidad apropiada de y' y se obtiene una excelente resistencia a la fluencia. El límite superior de fn1 es preferentemente 2,00. El límite inferior de fn1 es preferentemente 0,65.fn1 = Ti 48A1 / 27 is an index to indicate the amount of precipitation of y '. fn1 indicates a total amount of Ti when the amount of Al is converted to the amount of Ti. When fn1 is less than 0.50, a sufficient amount of precipitation of y 'will not be obtained, so that the NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. On the other hand, when fn1 is greater than 2.20, the stress relaxation cracking resistance, yield ductility and toughness of the alloy will deteriorate due to excessive amount of precipitation of y '. Therefore, fn1 is 0.50 to 2.20. In this range, an appropriate amount of y 'precipitates and excellent creep resistance is obtained. The upper limit of fn1 is preferably 2.00. The lower limit of fn1 is preferably 0.65.
[Fórmula (2)][Formula (2)]
La composición química descrita anteriormente cumple adicionalmente la Fórmula (2):The chemical composition described above additionally complies with Formula (2):
0,40 < Ti/(Ti 48A1/27) < 0,80 (2)0.40 <Ti / (Ti 48A1 / 27) <0.80 (2)
donde, cada símbolo del elemento de la Fórmula (2) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente. where, each element symbol of Formula (2) is replaced by the content (mass%) of the corresponding element.
fn2 = Ti/(Ti 48A1/27) es una proporción del contenido de Ti con respecto al contenido total de Al y Ti, convirtiéndose el contenido de Al en la cantidad de Ti. Cuando fn2 es inferior a 0,40, el contenido de Ti es demasiado bajo con respecto al contenido de Al, y se reduce la cantidad de precipitación de y'. Como resultado, la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por otro lado, cuando fn2 es superior a 0,80, el contenido de Ti se vuelve excesivo con respecto al contenido de Al, de modo que, aunque el la y' fina precipita en una etapa temprana de la fluencia, la y' cambia a una fase n gruesa y acicular con el tiempo. Como resultado, se deterioran la resistencia a la fluencia y la tenacidad de la aleación. Por lo tanto, fn2 es de 0,40 a 0,80. En este intervalo, y' precipita en una cantidad apropiada, y no cambiará a la fase n ni siquiera cuando pase más tiempo, de modo que se obtiene una excelente resistencia a la fluencia. El límite superior de fn2 es preferentemente 0,75.fn2 = Ti / (Ti 48A1 / 27) is a ratio of the Ti content with respect to the total content of Al and Ti, the content of Al being converted into the amount of Ti. When fn2 is less than 0.40, the Ti content is too low relative to the Al content, and the precipitation amount of y 'is reduced. As a result, NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. On the other hand, when fn2 is greater than 0.80, the Ti content becomes excessive with respect to the Al content, so that, although the fine y 'precipitates at an early stage of creep, the y' changes to a thick and acicular n phase over time. As a result, the yield strength and toughness of the alloy deteriorate. Therefore, fn2 is 0.40 to 0.80. In this range, y 'precipitates in an appropriate amount, and will not change to phase n even after a longer time, so that excellent creep resistance is obtained. The upper limit of fn2 is preferably 0.75.
[Fórmula (3)][Formula (3)]
La composición química descrita anteriormente cumple adicionalmente la Fórmula (3):The chemical composition described above additionally complies with Formula (3):
£[MTR/(A(MTR))] - S/32 - 2/3*O/16 > 0 (3)£ [MTR / (A (MTR))] - S / 32 - 2/3 * O / 16> 0 (3)
donde, cada símbolo de elemento de la Fórmula (3) se sustituye por el contenido (% en masa) del elemento correspondiente, y A(MTR) se sustituye por el peso atómico de cada MTR.where, each element symbol of Formula (3) is replaced by the content (mass%) of the corresponding element, and A (MTR) is replaced by the atomic weight of each MTR.
fn3 = £[MTR/(A(MTR))] - S/32 - 2/3*O/16 es un índice para indicar la cantidad de S que se segrega en los límites de los granos. Cuando fn3 es un valor negativo, se segrega S en los límites de los granos, dando lugar a la fragilización de los límites de los granos, de modo que se deteriora la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación. Por otro lado, cuando fn3 no es inferior a 0, el MTR inmoviliza el S en forma de inclusiones, disminuyendo así el contenido de S en la matriz. Como resultado, es posible mejorar la resistencia al craqueo por relajación de tensiones de la aleación. Por lo tanto, fn3 no es inferior a 0.fn3 = £ [MTR / (A (MTR))] - S / 32 - 2/3 * O / 16 is an index to indicate the amount of S that is segregated at the grain boundaries. When fn3 is a negative value, S is segregated at the grain boundaries, leading to embrittlement of the grain boundaries, so that the stress relaxation cracking resistance of the alloy deteriorates. On the other hand, when fn3 is not less than 0, the MTR immobilizes the S in the form of inclusions, thus reducing the content of S in the matrix. As a result, it is possible to improve the stress relaxation cracking resistance of the alloy. Therefore, fn3 is not less than 0.
[Método de producción][Method of production]
Se describirá un ejemplo de método de producción de la aleación de NiCrFe de la presente realización. El método de producción de la presente realización comprende un proceso de producción de un lingote (proceso de fabricación de acero) y un proceso de producción de una placa laminada en caliente (proceso de trabajo en caliente). En lo sucesivo en el presente documento, se describirá cada proceso en detalle.An example of the production method of the NiCrFe alloy of the present embodiment will be described. The production method of the present embodiment comprises an ingot production process (steel making process) and a hot rolled plate production process (hot working process). Hereinafter, each process will be described in detail.
[Proceso de fabricación de acero][Steelmaking process]
En primer lugar, se funden las aleaciones que tienen las composiciones químicas descritas anteriormente. La fusión se realiza usando, por ejemplo, la fusión al vacío por inducción de alta frecuencia. A continuación, se produce un lingote mediante un método de fabricación de lingotes.First, alloys having the chemical compositions described above are cast. Melting is carried out using, for example, high frequency induction vacuum melting. Next, an ingot is produced by an ingot manufacturing method.
[Proceso de trabajo en caliente][Hot work process]
En el proceso de trabajo en caliente, normalmente, el trabajo en caliente se realiza una o varias veces. En primer lugar, se calienta el lingote y, posteriormente, se realiza el trabajo en caliente. El trabajo en caliente se refiere a, por ejemplo, la forja en caliente y la laminación en caliente. El trabajo en caliente se puede realizar mediante un método bien conocido.In hot work process, normally hot work is done one or more times. First, the ingot is heated, and then hot work is done. Hot working refers to, for example, hot forging and hot rolling. Hot work can be done by a well known method.
Además, la aleación de NiCrFe trabajada en caliente puede someterse a trabajo en frío. El trabajo en frío es, por ejemplo, el laminado en frío.In addition, hot worked NiCrFe alloy can be cold worked. Cold working is, for example, cold rolling.
Además, la aleación de NiCrFe, que se ha sometido al trabajo descrito anteriormente, se puede someter a un tratamiento térmico. La temperatura del tratamiento térmico es preferentemente de 1050 a 1200 °C. Además, tras calentarse y mantenerse, la aleación de NiCrFe se enfría preferentemente con agua.In addition, the NiCrFe alloy, which has undergone the work described above, can be subjected to heat treatment. The heat treatment temperature is preferably 1050 to 1200 ° C. Furthermore, after being heated and held, the NiCrFe alloy is preferably cooled with water.
En el método de producción ilustrativo descrito anteriormente, se ha descrito un método de producción de una placa de aleación de NiCrFe. Sin embargo, la aleación de NiCrFe puede ser una barra o una tubería de aleación. En otras palabras, la forma del producto no estará limitada. Asimismo, en el caso de la tubería de aleación, es preferible que se realice un trabajo en caliente mediante extrusión en caliente.In the illustrative production method described above, a method of producing a NiCrFe alloy plate has been described. However, the NiCrFe alloy can be an alloy rod or pipe. In other words, the shape of the product will not be limited. Also, in the case of the alloy pipe, it is preferable that hot work is done by hot extrusion.
La aleación de NiCrFe producida mediante los procesos descritos hasta ahora tiene una excelente resistencia a la fluencia y una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones.The NiCrFe alloy produced by the processes described so far has excellent creep resistance and excellent stress relaxation cracking resistance.
[Microestructura][Microstructure]
En la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención, la fase y' y la fase n precipitan en un entorno de uso a altas temperaturas. En otras palabras, la microestructura de la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención después de mantenerse a 650 °C durante 3000 horas contiene un total del 2 al 6 % en masa de fase y' y n, en donde la densidad numérica de la fase n es inferior a 5/100 |jm2. Cabe señalar que la fase y' y la fase n también se denominan en conjunto, en el presente documento, "precipitados por envejecimiento".In the NiCrFe alloy according to the present invention, the y 'phase and the n phase precipitate in a high temperature environment of use. In other words, the microstructure of the NiCrFe alloy according to the present The invention after being kept at 650 ° C for 3000 hours contains a total of 2 to 6 % by mass of phase y 'yn, wherein the number density of phase n is less than 5/100 | jm2. It should be noted that the y 'phase and n phase are also collectively referred to herein as "aging precipitates".
En caso de que la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención se someta a un tratamiento de envejecimiento para mantener la aleación a 650 °C durante 3000 horas y luego el total de la fase y' y la fase n sea inferior al 2 % en masa, se reducirá la cantidad de precipitación de y' en la aleación. Como resultado, la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por otro lado, en caso de realizarse el mismo tratamiento de envejecimiento y luego que el total de la fase y' y la fase n sea superior al 6 % en masa, la cantidad de precipitación de y' puede aumentar excesivamente. En ese caso, la aleación no puede obtener una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones. Por lo tanto, el total de la fase y' y la fase n tras el tratamiento de envejecimiento es del 2 al 6 % en masa.In case the NiCrFe alloy according to the present invention is subjected to an aging treatment to keep the alloy at 650 ° C for 3000 hours and then the total of phase y 'and phase n is less than 2% by mass, the amount of precipitation of y 'in the alloy will be reduced. As a result, NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. On the other hand, if the same aging treatment is carried out and after the total of phase y 'and phase n is greater than 6% by mass, the amount of precipitation of y' may increase excessively. In that case, the alloy cannot obtain excellent resistance to stress relaxation cracking. Therefore, the total of phase y 'and phase n after the aging treatment is 2 to 6% by mass.
Específicamente, el total de la fase y' y la fase n se puede medir mediante el siguiente método. Se somete la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención a un tratamiento de envejecimiento para mantener la aleación a 650 °C durante 3000 horas. Se toma una muestra de prueba de 10 mm x 5 mm x 50 mm de la aleación de NiCrFe tras el tratamiento de envejecimiento. Cuando la aleación es una placa de aleación, la muestra de prueba se toma de una parte media del espesor de la placa de la tubería de aleación. Por otro lado, cuando la aleación es una tubería de aleación, la muestra de prueba se toma de una parte media del espesor de la pared. Cabe señalar que el peso de la muestra de prueba se mide de antemano.Specifically, the total of phase y 'and phase n can be measured by the following method. The NiCrFe alloy according to the present invention is subjected to an aging treatment to keep the alloy at 650 ° C for 3000 hours. A 10mm x 5mm x 50mm test sample is taken from the NiCrFe alloy after the aging treatment. When the alloy is an alloy plate, the test sample is taken from a middle part of the plate thickness of the alloy pipe. On the other hand, when the alloy is an alloy pipe, the test sample is taken from a middle part of the wall thickness. It should be noted that the weight of the test sample is measured beforehand.
Se electroliza la muestra de prueba tomada en una solución de ácido tartárico al 1 %, (NH4)2SO4 al 1 % y agua para tomar una muestra del residuo del electrolito. Se funde el residuo muestreado con una solución de HCl (1+4) y ácido tartárico al 20 % a 60 °C, y se filtra la solución. Se mide el filtrado mediante espectrometría de emisión de ICP (Inductively Coupled Plasma, plasma de acoplamiento inductivo) para determinar las concentraciones de Ti, Al y Ni del residuo. A partir de las concentraciones de Ti, Al y Ni determinadas en el residuo y Del peso de la muestra de prueba, se determina el contenido de Ti, Al y Ni de la fase y' y la fase n de la muestra de prueba. La suma de los contenidos de Ti, Al y Ni, que se han determinado mediante el método descrito hasta ahora, se define como una suma de la fase y' y la fase n (% en masa).The test sample taken is electrolyzed in a solution of 1% tartaric acid, 1% (NH4) 2SO4 and water to sample the electrolyte residue. The sampled residue is melted with a solution of HCl (1 + 4) and 20% tartaric acid at 60 ° C, and the solution is filtered. The filtrate is measured by ICP ( Inductively Coupled Plasma) emission spectrometry to determine the concentrations of Ti, Al and Ni in the residue. From the concentrations of Ti, Al and Ni determined in the residue and from the weight of the test sample, the content of Ti, Al and Ni of the y 'phase and the n phase of the test sample is determined. The sum of the contents of Ti, Al and Ni, which have been determined by the method described so far, is defined as a sum of the phase y 'and the phase n (% by mass).
En caso de que la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención se someta a un tratamiento de envejecimiento para mantener la aleación a 650 °C durante 3000 horas y que luego la densidad numérica de la fase n no sea inferior a 5/100 jm 2, la parte de y' ha cambiado a la fase n. Por esa razón, la aleación de NiCrFe no puede obtener una excelente resistencia a la fluencia. Por lo tanto, la densidad numérica de la fase n tras el tratamiento de envejecimiento es inferior a 5/100 jm 2.In case the NiCrFe alloy according to the present invention is subjected to an aging treatment to keep the alloy at 650 ° C for 3000 hours and then the numerical density of phase n is not less than 5/100 jm 2, the part of y 'has changed to phase n. For that reason, NiCrFe alloy cannot obtain excellent creep resistance. Therefore, the numerical density of phase n after the aging treatment is less than 5/100 jm 2.
Específicamente, la densidad numérica de la fase n se puede medir mediante el siguiente método. Se somete la aleación de NiCrFe de acuerdo con la presente invención a un tratamiento de envejecimiento para mantener la aleación a 650 °C durante 3000 horas. Se realiza la observación microscópica en la aleación de NiCrFe tras el tratamiento de envejecimiento. Específicamente, se toma una muestra de prueba microscópica de la aleación de NiCrFe tras el tratamiento de envejecimiento. Cuando la aleación es una placa de aleación, la muestra de prueba se toma de una parte media del espesor de la placa. Por otro lado, cuando la aleación es una tubería de aleación, la muestra de prueba microscópica se toma de una parte media del espesor de la pared de la tubería de aleación. Se somete la muestra de prueba microscópica tomada a pulido mecánico. Tras el pulido mecánico, se corroe electrolíticamente la superficie de la muestra de prueba microscópica con ácido oxálico al 10 %. Tras la corrosión electrolítica, se observa la muestra de prueba microscópica a través de un microscopio electrónico de barrido (SEM, Scanning Electron Microscope) en 5 campos visuales, y se crea una imagen de SEM para cada campo visual. El aumento de la observación es de 10000 veces, y el campo de observación es, por ejemplo, 12 jm x 9 jm .Specifically, the numerical density of phase n can be measured by the following method. The NiCrFe alloy according to the present invention is subjected to an aging treatment to keep the alloy at 650 ° C for 3000 hours. Microscopic observation is performed on the NiCrFe alloy after the aging treatment. Specifically, a microscopic test sample is taken from the NiCrFe alloy after the aging treatment. When the alloy is an alloy plate, the test sample is taken from a middle part of the plate thickness. On the other hand, when the alloy is an alloy pipe, the microscopic test sample is taken from a middle part of the wall thickness of the alloy pipe. The microscopic test sample taken is subjected to mechanical polishing. After mechanical polishing, the surface of the microscopic test sample is electrolytically corroded with 10% oxalic acid. Following electrolytic corrosion, the microscopic test sample is viewed through a Scanning Electron Microscope (SEM) in 5 fields of view, and an SEM image is created for each field of view. The magnification of the observation is 10,000 times, and the field of observation is, for example, 12 jm x 9 jm.
La fase y' y la fase n difieren en sus formas. Específicamente, se observa que y' es esférica y que la fase n es acicular. De manera más específica, una relación de aspecto de y' es inferior a 3, y una relación de aspecto de fase n no es inferior a 3. En este caso, la expresión "relación de aspecto" significa un valor obtenido dividiendo la longitud del eje mayor entre la longitud del eje menor para cada precipitado envejecido.Phase y 'and phase n differ in their forms. Specifically, it is observed that y 'is spherical and that phase n is acicular. More specifically, an aspect ratio of y 'is less than 3, and a phase aspect ratio n is not less than 3. In this case, the expression "aspect ratio" means a value obtained by dividing the length of the major axis between the length of the minor axis for each aged precipitate.
En la imagen de SEM descrita anteriormente de cada campo visual, se identifican los precipitados del envejecimiento (fase y' y fase n) a partir del contraste. Además, mediante el procesamiento de imágenes, se calculan las relaciones de aspecto para los precipitados del envejecimiento identificados. Para calcular una relación de aspecto, se puede usar un software de aplicación de uso general. Cuando una relación de aspecto calculada no es inferior a 3, el precipitado envejecido se identifica como fase n.In the SEM image described above of each visual field, the aging precipitates (y 'phase and n phase) are identified from the contrast. In addition, using image processing, the aspect ratios for the identified aging precipitates are calculated. To calculate an aspect ratio, a general purpose application software can be used. When a calculated aspect ratio is not less than 3, the aged precipitate is identified as phase n.
Para una imagen de SEM de cada campo visual, se cuenta el número de fases n identificadas para determinar una suma de los números en todos los campos visuales. Usando el número de fases n en todos los campos visuales y el área de todos los campos visuales, se determina la densidad numérica de la fase n en un campo de observación de 100 jm 2 (número/100 jm 2).For an SEM image of each visual field, the number of phases n identified is counted to determine a sum of the numbers in all visual fields. Using the number of phases n in all visual fields and the area of all visual fields, the numerical density of phase n in an observation field of 100 jm 2 (number / 100 jm 2) is determined.
Ejemplos Examples
Se fundieron las aleaciones que tenían composiciones químicas indicadas por las marcas de referencia 1 a 15 mostradas en la Tabla 1 mediante el método de fusión al vacío por inducción de alta frecuencia.The alloys having chemical compositions indicated by the reference marks 1 to 15 shown in Table 1 were cast by the high frequency induction vacuum melting method.
[Tabla 1] [Table 1]
Se produjo un lingote de 50 kg usando una aleación de cada marca de referencia. Se sometió el lingote a forjado en caliente y laminado en caliente para obtener un material de placa con un espesor de 15 mm. Se mantuvo cada material de placa a 1150 °C durante 30 minutos y, posteriormente, el material de placa se enfrió rápidamente (enfriamiento con agua) y se sometió a tratamiento en solución. Mediante los procesos de producción descritos hasta ahora, se produjeron materiales de placa de aleación de NiCrFe. Usando los materiales de placa de aleación de NiCrFe así producidos, se realizaron las siguientes pruebas.A 50 kg ingot was produced using one alloy from each reference brand. The ingot was hot forged and hot rolled to obtain a plate material with a thickness of 15 mm. Each plate material was kept at 1150 ° C for 30 minutes and subsequently the plate material was rapidly cooled (water cooling) and subjected to solution treatment. By the production processes described so far, NiCrFe alloy plate materials were produced. Using the NiCrFe alloy plate materials thus produced, the following tests were performed.
[Prueba de rotura por fluencia][Creep rupture test]
Se fabricó una muestra de prueba a partir del material de placa de aleación producido. La muestra de prueba se tomó de una parte central del espesor del material de la placa de aleación en paralelo a la dirección longitudinal (dirección de laminación). La muestra era una muestra de prueba en forma de barra redonda, cuya parte paralela tenía un diámetro de 6 mm, y que tenía una longitud de calibre de 30 mm. Usando la muestra de prueba, se realizó una prueba de rotura por fluencia. La prueba de rotura por fluencia se realizó bajo una carga de tracción de 70 MPa en una atmósfera de aire de 750 °C. Una muestra de prueba cuyo tiempo de ruptura no fue inferior a 3000 horas se evaluó como "E" (Excelente), y aquellas cuyo tiempo de ruptura fue inferior a 3000 horas, como "NA" (No Aceptable).A test sample was made from the produced alloy plate material. The test sample was taken from a central part of the thickness of the alloy plate material parallel to the longitudinal direction (rolling direction). The sample was a round bar-shaped test sample, the parallel part of which had a diameter of 6 mm, and which had a gauge length of 30 mm. Using the test sample, a creep failure test was performed. The creep failure test was carried out under a tensile load of 70 MPa in an air atmosphere of 750 ° C. A test sample whose breakdown time was not less than 3000 hours was evaluated as "E" (Excellent), and those whose breakdown time was less than 3000 hours, as "NA" (Not Acceptable).
[Tabla 2][Table 2]
TABLA 2TABLE 2
[Observación de la microestructura][Observation of microstructure]
A partir de los materiales de placa de aleación así producidos, se fabricaron muestras de prueba mediante el método descrito anteriormente. Se sometieron las muestras de prueba fabricadas a un tratamiento de envejecimiento para mantenerlas a 650 °C durante 3000 horas, y se determinó la suma (% en masa) de la fase y' y la fase n de cada muestra de prueba mediante el método descrito anteriormente. Además, se determinó la densidad numérica de la fase n (número/100 pm2) mediante el método descrito anteriormente. Una suma de la fase y' y la fase n inferior al 2 % en masa se evaluó como "M" (Menor), la del 2 al 6 % en masa, como "E" (Excelente), y la de más del 6 % en masa, como "D" (Demasiada). Además, las que mostraron una densidad numérica de la fase n no inferior a 5/100 pm2 se evaluaron como "n".From the alloy plate materials thus produced, test samples were manufactured by the method described above. The manufactured test samples were subjected to an aging treatment to keep them at 650 ° C for 3000 hours, and the sum (mass%) of the y 'phase and the n phase of each test sample was determined by the method described. previously. Furthermore, the number density of phase n (number / 100 pm2) was determined by the method described above. A sum of phase y 'and phase n less than 2% by mass was evaluated as "M" (Lower), that of 2 to 6% by mass, as "E" (Excellent), and that of more than 6 % by mass, such as "D" (Too much). Furthermore, those that showed a numerical density of phase n not less than 5/100 pm2 were evaluated as "n".
[Prueba de craqueo por relajación de tensiones][Stress relaxation cracking test]
El material de placa de aleación producido se sometió además a trabajo en frío. Específicamente, se realizó un laminado en frío sobre el material de placa de aleación hasta que su espesor se convirtió en 12 mm. La reducción del área de este laminado en frío fue del 20 %. Se fabricó una muestra de prueba a partir de este material de placa de aleación. La muestra de prueba se tomó de una parte central del espesor del material de la placa de aleación en paralelo a la dirección longitudinal (dirección de laminación). La muestra era una muestra de prueba en forma de barra redonda, cuya parte paralela tenía un diámetro de 6 mm, y que tenía una longitud de calibre de 30 mm. Usando la muestra, se realizó una prueba de craqueo por relajación de tensiones. La prueba de craqueo por relajación de tensiones se realizó de manera que la muestra de prueba se sometió a una deformación por tracción del 10 % a una velocidad de deformación de 0,05 min-1 y se mantuvo tal cual durante 300 horas en una atmósfera de aire de 650 °C. Una muestra que no se rompió tras haberse conservado durante 300 horas se evaluó como "E" (Excelente) y aquella que se rompió, como "NA" (No Aceptable).The alloy plate material produced was further cold worked. Specifically, the alloy plate material was cold rolled until its thickness became 12mm. The area reduction of this cold rolled was 20%. A test sample was manufactured from this plate material. alloy. The test sample was taken from a central part of the thickness of the alloy plate material parallel to the longitudinal direction (rolling direction). The sample was a round bar-shaped test sample, the parallel part of which had a diameter of 6 mm, and which had a gauge length of 30 mm. Using the sample, a stress relaxation cracking test was performed. The stress relaxation cracking test was conducted in such a way that the test sample was subjected to 10% tensile strain at a strain rate of 0.05 min-1 and was kept as is for 300 hours in an atmosphere. 650 ° C air pressure. A sample that did not break after being kept for 300 hours was evaluated as "E" (Excellent) and one that did break, as "NA" (Not Acceptable).
[Resultados de la prueba][Test results]
Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 2.The test results are shown in Table 2.
Con referencia a la Tabla 2, las composiciones químicas de las marcas de referencia 1 a 8 eran adecuadas, de modo que fn1 era de 0,50 a 2,20, fn2 era de 0,40 a 0,80 y fn3 no era inferior a 0. Por esa razón, en la microestructura, la suma de la fase y' y la fase n fue del 2 al 6 % en masa. Además, la densidad numérica de la fase n fue inferior a 5/100 |jm2. Como resultado, el tiempo de ruptura por fluencia no fue inferior a 3000 horas, presentando así una excelente resistencia a la fluencia. Además, ninguna de las muestras se rompió en la prueba de craqueo por relajación de tensiones, presentando una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones.Referring to Table 2, the chemical compositions of reference marks 1 to 8 were suitable, so that fn1 was 0.50 to 2.20, fn2 was 0.40 to 0.80, and fn3 was not less. a 0. For that reason, in the microstructure, the sum of the y 'phase and the n phase was 2 to 6% by mass. Furthermore, the numerical density of phase n was less than 5/100 | jm2. As a result, the creep break time was not less than 3000 hours, thus exhibiting excellent creep strength. Furthermore, none of the samples broke in the stress relaxation cracking test, exhibiting excellent resistance to stress relaxation cracking.
Por otro lado, en la marca de referencia 9, el valor de fn1 fue demasiado bajo. Por esa razón, en la microestructura, la suma de la fase y' y la fase n fue inferior al 2 % en masa, la cual era demasiado baja. Como resultado, el tiempo de ruptura por fluencia fue inferior a 3000 horas, no presentando una excelente resistencia a la fluencia.On the other hand, at benchmark 9, the value of fn1 was too low. For that reason, in the microstructure, the sum of phase y 'and phase n was less than 2% by mass, which was too low. As a result, the creep rupture time was less than 3000 hours, not exhibiting excellent creep resistance.
En la marca de referencia 10, el valor de fn1 fue demasiado alto. Por esa razón, en la microestructura, la suma de la fase y' y la fase n fue superior al 6 % en masa. Además, la densidad numérica de la fase n fue inferior a 5/100 jm 2. En otras palabras, en la microestructura, y' fue superior al 6 % en masa, la cual era demasiado alta. Como resultado, la muestra de prueba se rompió en la prueba de craqueo por relajación de tensiones, no presentando así una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones.At benchmark 10, the value of fn1 was too high. For that reason, in the microstructure, the sum of the y 'phase and the n phase was greater than 6% by mass. Furthermore, the number density of phase n was less than 5/100 jm 2. In other words, in the microstructure, y 'was greater than 6% by mass, which was too high. As a result, the test sample broke in the stress relaxation cracking test, thus not exhibiting excellent resistance to stress relaxation cracking.
En las marcas de referencia 11 y 12, el valor de fn2 fue demasiado bajo. Por esa razón, en la microestructura, la suma de la fase y' y la fase n fue inferior al 2 % en masa, la cual era demasiado baja. Como resultado, el tiempo de ruptura por fluencia fue inferior a 3000 horas, no presentando una excelente resistencia a la fluencia.At benchmarks 11 and 12, the value of fn2 was too low. For that reason, in the microstructure, the sum of phase y 'and phase n was less than 2% by mass, which was too low. As a result, the creep rupture time was less than 3000 hours, not exhibiting excellent creep resistance.
En la marca de referencia 13, el valor de fn2 fue demasiado alto. Por esa razón, en la microestructura, la densidad numérica de la fase n no fue inferior a 5/100 jm 2. Como resultado, el tiempo de ruptura por fluencia fue inferior a 3000 horas, no presentando una excelente resistencia a la fluencia.At benchmark 13, the value of fn2 was too high. For that reason, in the microstructure, the numerical density of phase n was not less than 5/100 jm 2. As a result, the creep rupture time was less than 3000 hours, not exhibiting excellent creep resistance.
En la marca de referencia 14, el valor de fn3 fue demasiado bajo. Como resultado, la muestra se rompió en la prueba de craqueo por relajación de tensiones, no presentando así una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones. Esto se considera porque el S de la matriz no pudo inmovilizarse.At benchmark 14, the value of fn3 was too low. As a result, the sample broke in the stress relaxation cracking test, thus not exhibiting excellent resistance to stress relaxation cracking. This is considered because the S of the matrix could not be immobilized.
En la marca de referencia 15, el contenido de MTR fue demasiado bajo. Además, el valor de fn3 fue demasiado bajo. Como resultado, la muestra de prueba se rompió en la prueba de craqueo por relajación de tensiones, no presentando una excelente resistencia al craqueo por relajación de tensiones. Esto se considera porque el S de la matriz no pudo inmovilizarse.At reference mark 15, the MTR content was too low. Also, the value of fn3 was too low. As a result, the test sample broke in the stress relaxation cracking test, not exhibiting excellent resistance to stress relaxation cracking. This is considered because the S of the matrix could not be immobilized.
Hasta el momento, se han descrito las realizaciones de la presente invención. Sin embargo, las realizaciones descritas anteriormente son simplemente una ilustración para poner en práctica la presente invención. Por lo tanto, la presente invención no se limitará a las realizaciones descritas anteriormente, y se puede poner en práctica modificando apropiadamente las realizaciones descritas anteriormente dentro de un intervalo que no se aparte del alcance de las reivindicaciones adjuntas.So far, embodiments of the present invention have been described. However, the embodiments described above are merely an illustration for practicing the present invention. Therefore, the present invention will not be limited to the embodiments described above, and can be practiced by appropriately modifying the embodiments described above within a range that does not depart from the scope of the appended claims.
Aplicabilidad industrialIndustrial applicability
La presente invención puede aplicarse ampliamente a usos para los que se exijan una alta resistencia a la fluencia y una alta resistencia al craqueo por relajación de tensiones. Particularmente, la presente invención se puede usar adecuadamente para elementos sometidos a alta temperatura de calderas de generación de energía térmica, plantas de refinado de petróleo e industria química, o similares. The present invention can be widely applied to uses requiring high creep strength and high stress relaxation cracking resistance. Particularly, the present invention can be suitably used for high temperature elements of thermal power generating boilers, oil refining plants and chemical industry, or the like.
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