JP2019065313A - Method for producing austenitic alloy material - Google Patents

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Abstract

To provide a method for producing an austenitic alloy material having excellent corrosion resistance, in a severe environment including sulfuric acid, hydrochloric acid or the like, at low cost.SOLUTION: The present invention provides a method for producing an austenitic alloy material having a coating containing copper oxide, on at least part of the surface of a base material, wherein, the base material having a chemical composition containing, in mass%, C: 0.001-0.6%, Si: 0.01-5.0%, Mn: 0.1-10.0%, P: 0.08% or less, S: 0.05% or less, Cr: 15.0-55.0%, Ni: 40.0-70.0%, N: 0.001-0.25%, O: 0.02% or less, Mo: more than 0% to 20.0% or less, Cu: 0.5-7.5%, Co: 0-5.0%, W: 0-10.0%, Ta: 0-6.0%, Nb: 0-5.0%, Ti: 0-1.0%, B: 0-0.1%, Zr: 0-0.1%, Hf: 0-0.1%, Al: 0-1.0%, Mg: 0-0.1%, Ca: 0-0.1%, with the balance being Fe and impurities, is heated in a gas atmosphere containing a sulfur compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、オーステナイト合金材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of producing an austenitic alloy material.

将来の水素社会の実現に向けて、化石燃料に依存しない、すなわち二酸化炭素の発生を伴わないクリーンなエネルギーを用いて水素を製造するプロセスの開発が必要になっている。水素製造の方法としては、硫酸とヨウ化水素との熱分解を組み込んだISプロセス、または、高温水電解(水蒸気電解)等が考えられている。ISプロセスは化学的な水素製造とも言われ、大量の水素製造に適している。原理的には下記のとおりであり、高温の硫酸およびヨウ化水素の分解が含まれ、これらの反応は白金等の触媒により進行する。   In order to realize the hydrogen society in the future, it is necessary to develop a process to produce hydrogen using clean energy that does not rely on fossil fuels, that is, without the generation of carbon dioxide. As a method of hydrogen production, IS process incorporating thermal decomposition of sulfuric acid and hydrogen iodide, high temperature water electrolysis (steam electrolysis), etc. are considered. The IS process is also called chemical hydrogen production, and is suitable for mass production of hydrogen. The principle is as follows and involves the decomposition of high temperature sulfuric acid and hydrogen iodide, and these reactions proceed with a catalyst such as platinum.

SO → SO+HO(硫酸の熱分解:≧300℃)
SO → SO+1/2O(SOの分解:≧850℃)
2HI → H+I(ヨウ化水素の分解:400℃)
SO+I+2HO → 2HI+HSO(ブンゼン反応:200℃)
O → H+1/2O(全体反応)
H 2 SO 4 → SO 3 + H 2 O (thermal decomposition of sulfuric acid: 300 300 ° C.)
SO 3 → SO 2 + 1 / 2O 2 (decomposition of SO 3 : 850850 ° C)
2HI → H 2 + I 2 (decomposition of hydrogen iodide: 400 ° C)
SO 2 + I 2 + 2H 2 O → 2HI + H 2 SO 4 (Bunsen reaction: 200 ° C.)
H 2 O → H 2 + 1 / 2O 2 (total reaction)

本プロセスの主たる課題には、装置/プラントに用いる材料の耐食性の向上および触媒の性能向上が挙げられる。反応には高温の強酸を用いるので、装置機器、配管類の腐食または劣化が深刻となる。特に硫酸分解部は極めて強い腐食環境にさらされるので、通常の金属材料では腐食は避けられない。触媒を用いるプロセスについては触媒自身の活性および耐久性が不十分であり、触媒材の開発とともにガス相または液相の接触効率を高める化学工学的な取り組みが進められている。   The main challenges of this process include improving the corrosion resistance of materials used in the equipment / plant and improving the performance of the catalyst. Since a high temperature strong acid is used for the reaction, corrosion or deterioration of equipment and piping becomes serious. In particular, since the sulfuric acid decomposition part is exposed to a very strong corrosive environment, the corrosion is inevitable in the case of ordinary metal materials. In the process using a catalyst, the activity and durability of the catalyst itself are insufficient, and chemical engineering efforts are underway to improve the contact efficiency of the gas phase or the liquid phase together with the development of the catalyst material.

非特許文献1では、ISシステム用プラント材料の使用を目的に、高温での硫酸またはSO下におけるAlloy600、Alloy800等の耐食性合金の耐食性能が調査されている。 In Non-Patent Document 1, the corrosion resistance performance of corrosion resistant alloys such as Alloy 600 and Alloy 800 under sulfuric acid or SO 3 at high temperature is investigated for the purpose of using plant materials for IS system.

また、特許文献1では表面にCr欠乏層を備え、その外側(表面側)にCr主体の酸化スケール層を設けた、耐コーキング性と耐浸炭性を有するステンレス鋼管が開示されている。さらに非特許文献1ではSiC等のセラミックまたはガラスライニング材の適用も検討されている。これらの材料では殆ど腐食は起こらず、耐食性は良好とされている。   Further, Patent Document 1 discloses a stainless steel pipe having a coking resistance and a carburization resistance, which is provided with a Cr-deficient layer on the surface and a Cr-based oxide scale layer on the outside (surface side) thereof. Furthermore, in Non-Patent Document 1, application of ceramic or glass lining materials such as SiC is also examined. Almost no corrosion occurs with these materials, and the corrosion resistance is considered to be good.

特開2005−48284号公報JP 2005-48284 A

田中伸行ら:材料と環境、55(2006)第320−324頁Nobuyuki Tanaka et al .: Materials and Environment, 55 (2006) pp. 320-324

Alloy600またはAlloy800といった高合金材料では、硫酸を含む環境では装置材として使えるほどの耐食性は全く得られていない。一方、クロムを中心とする酸化皮膜を設けた合金材料は皮膜のバリア性に基づく耐食性が期待されるが、ISプロセスのような高温の硫酸環境では母材自身の耐食性が十分でない。セラミックまたはガラスライニング材は高い耐食性を有するものの材料コストが高く、また接続が難しいため接続部で腐食が起こる可能性が高い。さらにセラミックは脆化し易く損傷を受ける可能性もあり、プラント用装置材料として使用することは難しいという問題がある。   High alloy materials such as Alloy 600 or Alloy 800 have not obtained any corrosion resistance that can be used as an equipment material in an environment containing sulfuric acid. On the other hand, although alloy materials provided with an oxide film centering on chromium are expected to have corrosion resistance based on the barrier properties of the film, the corrosion resistance of the base metal itself is not sufficient in a high temperature sulfuric acid environment such as IS process. Although the ceramic or glass lining material has high corrosion resistance, the material cost is high, and corrosion is likely to occur at the connection because the connection is difficult. Furthermore, the ceramic is easily embrittled and may be damaged, which makes it difficult to use as a plant material.

本発明は、硫酸を含む硫黄酸化物もしくは塩酸等を含む高温蒸気または高温溶液等にさらされるような過酷環境において耐食性に優れるオーステナイト合金材を、低コストで製造する方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing an austenitic alloy material excellent in corrosion resistance at low cost in a severe environment where it is exposed to high temperature steam or high temperature solution containing sulfuric acid or sulfur oxide containing sulfuric acid or hydrochloric acid. Do.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記のオーステナイト合金材の製造方法を要旨とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the gist of the method for producing an austenitic alloy material described below.

(1)母材が有する表面のうちの少なくとも一部に、銅酸化物を含む皮膜を備えるオーステナイト合金材を製造する方法であって、
質量%で、
C:0.001〜0.6%、
Si:0.01〜5.0%、
Mn:0.1〜10.0%、
P:0.08%以下、
S:0.05%以下、
Cr:15.0〜55.0%、
Ni:40.0〜70.0%、
N:0.001〜0.25%、
O:0.02%以下、
Mo:0%を超えて20.0%以下、
Cu:0.5〜7.5%、
Co:0〜5.0%、
W:0〜10.0%、
Ta:0〜6.0%、
Nb:0〜5.0%、
Ti:0〜1.0%、
B:0〜0.1%、
Zr:0〜0.1%、
Hf:0〜0.1%、
Al:0〜1.0%、
Mg:0〜0.1%、
Ca:0〜0.1%、
残部:Feおよび不純物である化学組成を有する母材を、
硫黄化合物を含むガス雰囲気中で加熱する、
オーステナイト合金材の製造方法。
(1) A method of producing an austenitic alloy material comprising a film containing a copper oxide on at least a part of the surface of a base material,
In mass%,
C: 0.001 to 0.6%,
Si: 0.01 to 5.0%,
Mn: 0.1 to 10.0%,
P: 0.08% or less,
S: 0.05% or less,
Cr: 15.0-55.0%,
Ni: 40.0 to 70.0%,
N: 0.001 to 0.25%,
O: 0.02% or less,
Mo: more than 0% but not more than 20.0%,
Cu: 0.5 to 7.5%,
Co: 0 to 5.0%,
W: 0 to 10.0%,
Ta: 0 to 6.0%,
Nb: 0 to 5.0%,
Ti: 0 to 1.0%,
B: 0 to 0.1%
Zr: 0 to 0.1%,
Hf: 0 to 0.1%
Al: 0 to 1.0%,
Mg: 0 to 0.1%,
Ca: 0 to 0.1%
Remainder: A base material having a chemical composition that is Fe and impurities,
Heating in a gas atmosphere containing a sulfur compound,
Method of manufacturing austenitic alloy material.

(2)前記母材の化学組成が、質量%で、
Cu:1.0〜5.0%、
を含有する、
上記(1)に記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(2) The chemical composition of the base material is, by mass%,
Cu: 1.0 to 5.0%,
Contains
The manufacturing method of the austenitic alloy material as described in said (1).

(3)前記皮膜中に、さらに、Crが含まれる、
上記(1)または(2)に記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(3) The film further contains Cr 2 O 3 ,
The manufacturing method of the austenitic alloy material as described in said (1) or (2).

(4)前記銅酸化物が、CuおよびCrの複合酸化物を含む、
上記(1)から(3)までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(4) The copper oxide contains a composite oxide of Cu and Cr,
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of said (1) to (3).

(5)前記皮膜中に、さらに、金属硫化物が含まれる、
上記(1)から(4)までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(5) The film further contains metal sulfide,
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of said (1) to (4).

(6)前記ガス雰囲気中に含まれる前記硫黄化合物が、SOである、
上記(1)から(5)までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(6) The sulfur compound contained in the gas atmosphere is SO 3
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of said (1) to (5).

(7)前記ガス雰囲気中のSO濃度が5〜100体積%である、
上記(6)に記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(7) The SO 3 concentration in the gas atmosphere is 5 to 100% by volume,
The manufacturing method of the austenitic alloy material as described in said (6).

(8)前記ガス雰囲気中での加熱温度が、750〜1000℃である、
上記(1)から(7)までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
(8) The heating temperature in the gas atmosphere is 750 to 1000 ° C.
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of said (1) to (7).

本発明によれば、硫酸等の硫黄酸化物またはハロゲン化水素等を含む高温過酷環境において、優れた耐食性を発揮するオーステナイト系合金材を製造することができる。   According to the present invention, it is possible to manufacture an austenitic alloy material that exhibits excellent corrosion resistance in a high temperature severe environment containing sulfur oxides such as sulfuric acid or hydrogen halides.

本発明者らは、ISプロセス等の高温の強酸を使う環境、具体的には800℃を超えるSO蒸気を含む環境において、優れた耐食性を発揮する合金材を得るために鋭意検討した結果、以下の知見を得た。 The inventors of the present invention conducted intensive studies to obtain an alloy material exhibiting excellent corrosion resistance in an environment using high temperature strong acid such as IS process, specifically, an environment containing SO 3 vapor over 800 ° C., The following findings were obtained.

合金材の表面に形成される皮膜は、ISプロセスでの工程である硫黄酸化物の分解に対して触媒的な活性を示す。ここで、硫黄酸化物には、硫酸(HSO)、亜硫酸(HSO)、SO、SO等のSO、S等が含まれる。 The film formed on the surface of the alloy material exhibits catalytic activity for the decomposition of sulfur oxides, which is a step in the IS process. Here, the sulfur oxides, sulfuric acid (H 2 SO 4), sulfurous acid (H 2 SO 3), SO 3, SO 2 , etc. SO x, include such S 2 O 8.

この分解活性が高い程、耐食性は向上することから、耐食性と触媒性とは相関すると考えられる。触媒作用によってSOが分解され、SOとなり硫黄酸化物の腐食性が減じられるためと推測される。 As the decomposition activity is higher, the corrosion resistance is improved, so it is considered that the corrosion resistance and the catalytic property are correlated. It is presumed that SO 3 is decomposed by catalysis to become SO 2 and the corrosiveness of the sulfur oxide is reduced.

特に、皮膜中に銅酸化物が含まれると、これらの固有の触媒作用が加わり皮膜の触媒作用は強化され、結果として耐食性が向上する。   In particular, when copper oxide is contained in the film, these inherent catalytic actions are added to strengthen the catalytic action of the film, and as a result, the corrosion resistance is improved.

そのため、本発明者らは、表面に銅酸化物を含む皮膜を有する合金材を、低コストで製造する方法についてさらに検討を行った。   Therefore, the present inventors further studied a method for producing an alloy material having a film containing copper oxide on the surface at low cost.

銅酸化物を含む皮膜を合金材の表面に形成する場合、例えば、硝酸銅を含む溶液を合金材の表面に付着させ、適切な雰囲気で熱処理する方法が考えられる。しかしながら、上記のような工程を伴う製造方法では、合金材を低コストで製造することができない。   In the case of forming a film containing a copper oxide on the surface of an alloy material, for example, a method is conceivable in which a solution containing copper nitrate is attached to the surface of the alloy material and heat treatment is performed in an appropriate atmosphere. However, in the manufacturing method involving the above-described steps, the alloy material can not be manufactured at low cost.

また、Cuを含有する合金材に対して、通常の酸化環境で熱処理を施した場合、合金中に含まれCuよりも酸化ポテンシャルの低いCrが先に酸化されるため、Cuは酸化されにくく、銅酸化物を含む皮膜を形成することが困難である。   In addition, when heat treatment is performed on a Cu-containing alloy material in a normal oxidizing environment, Cu is less likely to be oxidized because Cr contained in the alloy and having a lower oxidation potential than Cu is oxidized first. It is difficult to form a film containing copper oxide.

これに対して、Cuを含有する合金材を硫黄化合物が含まれるガス雰囲気中で加熱すると、銅硫化物を含む皮膜が形成された後、酸化され、銅酸化物を含む皮膜が形成される。   On the other hand, when a Cu-containing alloy material is heated in a gas atmosphere containing a sulfur compound, a film containing copper sulfide is formed and then oxidized to form a film containing copper oxide.

本発明は上記の知見に基づいてなされたものである。以下、本発明の各要件について詳しく説明する。   The present invention has been made based on the above findings. Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail.

1.母材の化学組成
各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「%」は、「質量%」を意味する。
1. Chemical composition of base material The reasons for limitation of each element are as follows. In the following description, “%” of the content means “mass%”.

C:0.001〜0.6%
Cは、Crと結合し結晶粒界にCr炭化物として析出し、合金の高温強度を高める効果を有する元素である。しかし過剰に含有させると、靭性が悪化する。また結晶粒界にCr欠乏層を形成し、耐粒界腐食性を損ねることがある。そのため、C含有量は0.001〜0.6%とする。C含有量は0.002%以上であるのが好ましい。また、C含有量は0.45%以下であるのが好ましく、0.3%以下であるのがより好ましい。
C: 0.001 to 0.6%
C is an element that combines with Cr and precipitates as Cr carbides at grain boundaries to increase the high temperature strength of the alloy. However, if it is contained excessively, the toughness deteriorates. In addition, a Cr-depleted layer may be formed at grain boundaries to impair intergranular corrosion resistance. Therefore, the C content is set to 0.001 to 0.6%. The C content is preferably 0.002% or more. The C content is preferably 0.45% or less, more preferably 0.3% or less.

Si:0.01〜5.0%
Siは、酸素との親和力が強いため、Crを主体とする皮膜を均一に形成させる作用を有する。しかし過剰に含有させると、溶接性が劣化し、組織も不安定になる。そのため、Si含有量は0.01〜5.0%とする。Si含有量は0.03%以上であるのが好ましい。また、Si含有量は3.0%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましい。
Si: 0.01 to 5.0%
Since Si has a strong affinity to oxygen, it has an effect of uniformly forming a film mainly composed of Cr. However, if it is contained excessively, the weldability deteriorates and the structure becomes unstable. Therefore, the Si content is 0.01% to 5.0%. The Si content is preferably 0.03% or more. The Si content is preferably 3.0% or less, more preferably 2.0% or less.

Mn:0.1〜10.0%
Mnは、脱酸および加工性改善の効果を有する元素である。また、Mnはオーステナイト生成元素であることから、高価なNiの一部を置換することも可能である。しかし過剰に含有させると、クロム酸化物皮膜を母材酸化によって形成する場合にその生成を阻害するだけでなく、母材の加工性および溶接性を劣化させるおそれがある。そのため、Mn含有量は0.1〜10.0%とする。Mn含有量は5.0%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましい。
Mn: 0.1 to 10.0%
Mn is an element having an effect of deoxidation and processability improvement. In addition, since Mn is an austenite-forming element, it is possible to replace a part of expensive Ni. However, when the chromium oxide film is formed by oxidation of the base material, if it is contained in excess, not only the formation thereof is inhibited but also the processability and weldability of the base material may be deteriorated. Therefore, the Mn content is 0.1% to 10.0%. The Mn content is preferably 5.0% or less, more preferably 2.0% or less.

P:0.08%以下
S:0.05%以下
PおよびSは、結晶粒界に偏析し、熱間加工性を劣化させる。そのため、極力低減することが好ましい。しかしながら、過剰な低減はコスト高を招くため、P含有量は0.08%以下、S含有量は0.05%以下であれば許容される。P含有量は0.05%以下であるのが好ましく、0.04%以下であるのがより好ましい。また、S含有量は0.03%以下であるのが好ましく、0.015%以下であるのがより好ましい。
P: 0.08% or less S: 0.05% or less P and S segregate at grain boundaries to deteriorate hot workability. Therefore, it is preferable to reduce as much as possible. However, since excessive reduction causes cost increase, it is acceptable if the P content is 0.08% or less and the S content is 0.05% or less. The P content is preferably 0.05% or less, more preferably 0.04% or less. The S content is preferably 0.03% or less, more preferably 0.015% or less.

Cr:15.0〜55.0%
Crは、オーテナイト合金の耐食性を中心的に担う元素である。母材の酸化または腐食などによってCrを生じ、触媒性と耐食性とを発揮する。しかし過剰に含有させると、管製造性および使用中の高温での組織安定性を低下させる。そのため、Cr含有量は15.0〜55.0%とする。Cr含有量は20.0%以上であるのが好ましく、22.0%以上であるのがより好ましい。また、加工性とともに組織安定性の劣化を防止するためには、Cr含有量は35.0%以下であるのが好ましく、33.0%以下であるのがより好ましい。
Cr: 15.0-55.0%
Cr is an element mainly responsible for the corrosion resistance of the austenitic alloy. It generates Cr 2 O 3 due to oxidation or corrosion of the base material and exhibits catalytic property and corrosion resistance. However, when incorporated in excess, it reduces the tube manufacturability and the tissue stability at high temperatures during use. Therefore, the Cr content is 15.0 to 55.0%. The Cr content is preferably 20.0% or more, more preferably 22.0% or more. Further, in order to prevent deterioration of the structure stability as well as the processability, the Cr content is preferably 35.0% or less, more preferably 33.0% or less.

Ni:40.0〜70.0%
Niは、Cr含有量に応じて安定したオーステナイト組織を得るために必要な元素である。また、Cが鋼中に侵入した場合、侵入速度を低減する働きがある。しかし過剰に含有させると、コスト高につながるだけでなく製造性の悪化を招く。そのため、Ni含有量は40.0〜70.0%とする。Ni含有量は60.0%以下であるのが好ましい。
Ni: 40.0 to 70.0%
Ni is an element necessary to obtain a stable austenitic structure according to the Cr content. In addition, when C intrudes into the steel, it has a function to reduce the infiltration rate. However, excessive incorporation not only leads to high cost but also leads to deterioration of manufacturability. Therefore, the Ni content is set to 40.0 to 70.0%. The Ni content is preferably 60.0% or less.

N:0.001〜0.25%
Nは、高温強度改善に有効な元素である。しかし過剰に含有させると、加工性を大きく阻害する。そのため、N含有量は0.001〜0.25%とする。N含有量は0.002%以上であるのが好ましく、0.20%以下であるのが好ましい。
N: 0.001 to 0.25%
N is an element effective for high temperature strength improvement. However, when it is contained in excess, the processability is greatly inhibited. Therefore, the N content is set to 0.001 to 0.25%. The N content is preferably 0.002% or more, and more preferably 0.20% or less.

O:0.02%以下
O(酸素)は、不純物として存在する元素である。O含有量が0.02%を超えると、鋼中に酸化物系介在物が多量存在し、加工性が低下するだけでなく、鋼管表面疵の原因になる。そのため、O含有量は0.02%以下とする。
O: 0.02% or less O (oxygen) is an element present as an impurity. When the O content exceeds 0.02%, a large amount of oxide inclusions exist in the steel, which not only reduces the workability but also causes the surface damage of the steel pipe. Therefore, the O content is 0.02% or less.

Mo:0%を超えて20.0%以下
Moは、固溶強化元素として高温強度向上に有効な元素であり、硫酸または塩酸を含む超強酸環境における耐食性を向上させる元素である。特に硫黄とはMoS皮膜を作り耐食性を増進することも考えられる。しかし過剰に含有させると、シグマ相の析出を促進するため、溶接性および加工性の劣化を招く。そのため、Mo含有量は0%を超えて20.0%以下とする。Mo含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.5%以上であるのがより好ましく、3.0%超であるのがさらに好ましい。また、Mo含有量は15.0%以下であるのが好ましく、10.0%以下であるのがより好ましい。
Mo: More than 0% and 20.0% or less Mo is an element effective for improving high-temperature strength as a solid solution strengthening element, and is an element for improving corrosion resistance in a super strong acid environment including sulfuric acid or hydrochloric acid. In particular, it is considered that sulfur forms a MoS film to enhance corrosion resistance. However, when it is contained in excess, the precipitation of the sigma phase is promoted, resulting in deterioration of weldability and processability. Therefore, the Mo content is more than 0% and 20.0% or less. The Mo content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.5% or more, and still more preferably 3.0% or more. The Mo content is preferably 15.0% or less, more preferably 10.0% or less.

Cu:0.5〜7.5%
Cuは、オーステナイト相を安定にするとともに、高温強度向上に有効であり、またMoと同じく硫酸または塩酸を含む超強酸環境における耐食性を向上させる元素である。また、熱処理によって母材表面に銅酸化物を含む皮膜を形成するためには、必須の元素である。しかし過剰に含有させると、著しく熱間加工性を低下させる。したがって、Cu含有量は0.5〜7.5%とする。Cu含有量は1.0%以上であるのが好ましく、2.0%以上であるのがより好ましい。また、Cu含有量は6.5%以下であるのが好ましく、5.0%以下であるのがより好ましい。
Cu: 0.5 to 7.5%
Cu is an element which stabilizes the austenite phase and is effective in improving the high temperature strength, and also improves the corrosion resistance in a super strong acid environment containing sulfuric acid or hydrochloric acid like Mo. Moreover, in order to form the film | membrane which contains a copper oxide on the base material surface by heat processing, it is an essential element. However, when it is contained excessively, the hot workability is significantly reduced. Therefore, the Cu content is 0.5 to 7.5%. The Cu content is preferably 1.0% or more, more preferably 2.0% or more. The Cu content is preferably 6.5% or less, more preferably 5.0% or less.

Co:0〜5.0%
Coは、オーステナイト相を安定にするため、Niの一部を置換することができる。そのため、Coを必要に応じて含有させてもよい。しかし過剰に含有させると、著しく熱間加工性を低下させる。したがって、Co含有量は5.0%以下とする。Co含有量は3.0%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Co含有量は0.01%以上とするのが好ましい。
Co: 0 to 5.0%
Co can replace part of Ni in order to stabilize the austenite phase. Therefore, Co may be contained as needed. However, when it is contained excessively, the hot workability is significantly reduced. Therefore, the Co content is 5.0% or less. The Co content is preferably 3.0% or less. In order to obtain the above effects, the Co content is preferably 0.01% or more.

W:0〜10.0%
Ta:0〜6.0%
WおよびTaは、いずれも固溶強化元素として高温強度向上に有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかし過剰に含有させると、加工性を劣化させるだけでなく組織安定性を阻害する。したがって、W含有量は10.0%以下とし、Ta含有量は、6.0%以下とする。W含有量は8.0%以下であるのが好ましい。また、Ta含有量は2.5%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましい。上記の効果を得るためには、WおよびTaの少なくとも一方の含有量を0.01%以上とするのが好ましい。
W: 0 to 10.0%
Ta: 0 to 6.0%
Since both W and Ta are elements effective for improving the high temperature strength as a solid solution strengthening element, they may be contained as necessary. However, when it is contained in excess, it not only degrades the processability but also inhibits the tissue stability. Therefore, the W content is 10.0% or less, and the Ta content is 6.0% or less. The W content is preferably 8.0% or less. The Ta content is preferably 2.5% or less, more preferably 2.0% or less. In order to obtain the above effects, the content of at least one of W and Ta is preferably 0.01% or more.

Nb:0〜5.0%
Ti:0〜1.0%
NbおよびTiは、極微量の添加であっても、高温強度、延性および靱性の改善に大きく寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかし過剰に含有させると、加工性および溶接性を劣化させる。したがって、Nb含有量は5.0%以下とし、Ti含有量は1.0%以下とする。上記の効果を得るためには、NbおよびTiの少なくとも一方の含有量を0.01%以上とするのが好ましい。
Nb: 0 to 5.0%
Ti: 0 to 1.0%
Nb and Ti may be contained as necessary because they are elements which greatly contribute to the improvement of high temperature strength, ductility and toughness even if they are added in a very small amount. However, when it is contained excessively, the processability and weldability are degraded. Therefore, the Nb content is 5.0% or less, and the Ti content is 1.0% or less. In order to obtain the above effects, the content of at least one of Nb and Ti is preferably 0.01% or more.

B:0〜0.1%
Zr:0〜0.1%
Hf:0〜0.1%
B、ZrおよびHfは、いずれも粒界を強化し、熱間加工性および高温強度特性を改善するのに有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかし過剰に含有させると、溶接性を劣化させる。したがって、B、ZrおよびHfの含有量は、いずれも0.1%以下とする。上記の効果を得るためには、B、ZrおよびHfから選択される1種以上の含有量を0.001%以上とするのが好ましい。
B: 0 to 0.1%
Zr: 0 to 0.1%
Hf: 0 to 0.1%
B, Zr and Hf are all elements effective for strengthening grain boundaries and improving hot workability and high-temperature strength properties, and may be contained as necessary. However, if it is contained excessively, weldability is degraded. Therefore, the contents of B, Zr and Hf are all 0.1% or less. In order to obtain the above effect, the content of one or more selected from B, Zr and Hf is preferably 0.001% or more.

Al:0〜1.0%
Mg:0〜0.1%
Ca:0〜0.1%
Al、MgおよびCaは、いずれも熱間加工性を改善するのに有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかし過剰に含有させると、溶接性を劣化させる。したがって、Al含有量は1.0%以下とし、MgおよびCaの含有量は、いずれも0.1%以下とする。Al含有量は0.6%以下であるのが好ましく、MgおよびCaの含有量は、いずれも0.06%以下であるのが好ましい。上記の効果を得るためには、Al:0.01%以上、Mg:0.0005%以上およびCa:0.0005%以上から選択される1種以上を含有させるのが好ましい。また、MgおよびCaの含有量は0.001%以上であるのがより好ましい。
Al: 0 to 1.0%
Mg: 0 to 0.1%
Ca: 0 to 0.1%
Al, Mg and Ca are all elements effective to improve the hot workability, and may be contained as necessary. However, if it is contained excessively, weldability is degraded. Therefore, the Al content is 1.0% or less, and the Mg and Ca contents are all 0.1% or less. The Al content is preferably 0.6% or less, and the Mg and Ca contents are all preferably 0.06% or less. In order to obtain the above effects, it is preferable to contain one or more selected from Al: 0.01% or more, Mg: 0.0005% or more, and Ca: 0.0005% or more. Further, the content of Mg and Ca is more preferably 0.001% or more.

本発明のオーステナイト合金材およびオーステナイト合金管の母材の化学組成において、残部はFeおよび不純物である。   In the chemical composition of the base material of the austenitic alloy material and the austenitic alloy pipe of the present invention, the balance is Fe and impurities.

ここで「不純物」とは、合金を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。   Here, “impurity” is a component mixed in due to various factors such as ore, scrap, etc. and various factors in the manufacturing process when the alloy is industrially manufactured, and it is acceptable within a range not adversely affecting the present invention Means one.

2.加熱条件
本発明に係る合金材の製造方法は、上記の化学組成を有する母材を、硫黄化合物を含むガス雰囲気中で加熱するものである。
2. Heating Conditions The method for producing an alloy material according to the present invention is to heat the base material having the above-mentioned chemical composition in a gas atmosphere containing a sulfur compound.

上述のように、Cuを含む合金材を、硫黄化合物を含むガス雰囲気中で加熱すると、銅硫化物が形成された後、その一部または全部が銅酸化物となる。   As described above, when an alloy material containing Cu is heated in a gas atmosphere containing a sulfur compound, copper sulfide is formed, and then part or all of it becomes a copper oxide.

ガス雰囲気中に含まれる硫黄化合物は、SOであることが好ましい。SOは、合金中に含まれるCuを選択的に硫化する作用を特に発揮するためである。 The sulfur compound contained in the gas atmosphere is preferably SO 3 . SO 3 is to exert particularly an effect of selectively sulfidizing Cu contained in the alloy.

ガス雰囲気中のSO濃度については特に制限は設けないが、5〜100体積%であるのが好ましい。また、Cuの硫化を促進するためには、SO濃度は17%以上であるのがより好ましく、20%以上であるがさらに好ましい。 The concentration of SO 3 in the gas atmosphere is not particularly limited, but is preferably 5 to 100% by volume. Moreover, in order to promote sulfidation of Cu, the SO 3 concentration is more preferably 17% or more, and further preferably 20% or more.

なお、ガス雰囲気中には、窒素もしくはアルゴン等の不活性ガスまたは水蒸気などが含まれていてもよい。   The gas atmosphere may contain an inert gas such as nitrogen or argon or water vapor.

また、ガス雰囲気中での加熱温度についても特に制限は設けないが、750〜1000℃とすることが好ましい。加熱温度が750℃未満では、皮膜の成長が遅く安定な皮膜が形成されにくいためである。一方、加熱温度が1000℃を超えると、合金材の強度が低下するおそれがある。加熱温度は850℃以上とするのがより好ましく、950℃以下とするのがより好ましい。   Also, the heating temperature in the gas atmosphere is not particularly limited, but is preferably 750 to 1000 ° C. When the heating temperature is less than 750 ° C., the growth of the film is slow and it is difficult to form a stable film. On the other hand, if the heating temperature exceeds 1000 ° C., the strength of the alloy material may be reduced. The heating temperature is more preferably 850 ° C. or more, and more preferably 950 ° C. or less.

さらに、加熱時間についても特に制限はないが、短すぎると皮膜の形成が不十分となるため、2時間以上とすることが好ましい。   Furthermore, the heating time is not particularly limited, but if it is too short, the formation of the film becomes insufficient, so it is preferable to set it for 2 hours or more.

3.皮膜
本発明に係る方法によって製造されるオーステナイト合金材は、母材が有する表面のうちの少なくとも一部に、銅酸化物を含む皮膜を備える。銅酸化物は、銅を主体とする酸化物である。
3. Film The austenitic alloy material produced by the method according to the present invention comprises a film containing copper oxide on at least a part of the surface of the base material. The copper oxide is an oxide based on copper.

また、皮膜中には、クロミア(Cr)等のクロム酸化物がさらに含まれることが好ましい。Crも合金材の耐食性を向上させる効果を有するとともに、硫黄酸化物に対して触媒として分解性を有するためである。 The film preferably further contains a chromium oxide such as chromia (Cr 2 O 3 ). Cr 2 O 3 also has the effect of improving the corrosion resistance of the alloy material and is decomposable as a catalyst to sulfur oxides.

さらに、銅酸化物の種類については特に制限はなく、CuO、CuO等が含まれていればよい。それに加えて、銅酸化物として、CuおよびCrの複合酸化物が含まれていてもよい。硫黄化合物の作用によって硫化されたCuの硫化物は、皮膜中に存在するクロム酸化物と反応することで、CuCr、CuCrO等の複合酸化物を形成する。 Further, the type of copper oxide is not particularly limited as long as CuO, Cu 2 O, etc. are contained. In addition to that, a complex oxide of Cu and Cr may be included as a copper oxide. Sulfides of Cu sulfided by the action of sulfur compounds, by reaction with chromium oxide present in the coating to form a CuCr 2 O 4, CuCrO composite oxide such as 2.

また、Cuの硫化物は一部が酸化物にならずに残存する場合がある。そのため、皮膜中にはCuの硫化物が含まれていてもよい。また、皮膜中には、Cu以外にもCr等の金属硫化物が含まれていてもよい。   Also, some of the Cu sulfides may remain without being oxidized. Therefore, Cu sulfide may be contained in the film. In addition to Cu, metal sulfides such as Cr may be contained in the film.

なお、皮膜の厚さについては特に制限は設けないが、0.1〜50μmであることが好ましい。厚さが0.1μm未満ではバリア性の効果が不十分となるおそれがある。一方、厚さが50μmを超えると、皮膜内の応力蓄積量が増え、亀裂および剥離が生じやすくなる。その結果、硫黄酸化物およびハロゲン化水素の侵入が容易になり、耐食性の低下を招くおそれがある。皮膜の厚さは0.5μm以上であるのが好ましく、1.0μm以上であるのがより好ましい。また、皮膜の厚さは20μm以下であるのが好ましく、10μm以下であるのがより好ましい。   The thickness of the film is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, the barrier effect may be insufficient. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the amount of stress accumulated in the film increases, and cracking and peeling easily occur. As a result, the penetration of sulfur oxides and hydrogen halides becomes easy, which may lead to a reduction in corrosion resistance. The thickness of the film is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more. The thickness of the film is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less.

なお、皮膜の組成は、薄膜X線回折(XRD)により測定することができる。また、皮膜の厚さは、X線光電子分光分析法(XPS)により測定することができる。   The composition of the film can be measured by thin film X-ray diffraction (XRD). Also, the thickness of the film can be measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

4.触媒性能(SO分解活性)
本発明に係る方法によって製造されるオーステナイト合金材は、母材表面の少なくとも一部に上記の皮膜を備えるため、硫酸を含む硫黄酸化物の分解に触媒活性を有する。分解作用を有することによって、母材の耐食性が向上するとともに、ISプロセス等の硫黄酸化物の分解が含まれる化学プロセスには配管材料等として使用することで、プロセスとして分解効率の向上に寄与することができる。
4. Catalyst performance (SO 3 decomposition activity)
Since the austenitic alloy material produced by the method according to the present invention is provided with the above-mentioned film on at least a part of the surface of the base material, it has catalytic activity for the decomposition of sulfur oxide containing sulfuric acid. By having the decomposition action, the corrosion resistance of the base material is improved, and by using it as a piping material etc. in chemical processes involving decomposition of sulfur oxides such as IS process, it contributes to the improvement of decomposition efficiency as a process be able to.

本発明に係るオーステナイト合金材が有するSO分解活性の度合いについては特に制限は設けないが、単位面積当たりのSO供給速度:0.0071g/cm/分および反応温度:850℃の条件におけるSOの分解速度が、8.0×10−5g/cm/分以上であるのが好ましい。SOの分解速度は、5.0×10−4g/cm/分以上であるのがより好ましく、1.0×10−3g/cm/分以上であるのがさらに好ましく、2.0×10−3g/cm/分以上であるのが特に好ましい。SOの分解速度(g/cm/分)は、上記の条件におけるSO分解量(g/分)を反応面積、すなわちガスと接触しうる皮膜面積(cm)で除した値を意味する。 The degree of SO 3 decomposition activity of the austenitic alloy material according to the present invention is not particularly limited, but the SO 3 supply rate per unit area: 0.0071 g / cm 2 / min and the reaction temperature: 850 ° C. The decomposition rate of SO 3 is preferably 8.0 × 10 −5 g / cm 2 / min or more. The decomposition rate of SO 3 is more preferably 5.0 × 10 −4 g / cm 2 / min or more, further preferably 1.0 × 10 −3 g / cm 2 / min or more, 2 It is particularly preferable that it is not less than 0 × 10 −3 g / cm 2 / min. The decomposition rate of SO 3 (g / cm 2 / min) means the amount of SO 3 decomposed (g / min) under the above conditions divided by the reaction area, ie the film area (cm 2 ) that can be in contact with gas. Do.

なお、SO供給速度とは、常温でのSO濃度(g/L)×流量(L/分)/反応面積により算出される。反応面積とは反応ガスと接触しうる、皮膜で覆われている面積を指す。この0.0071g/cm/分の供給速度以上では、ゼロ次反応、いわゆる反応律速に近づく。したがって、SOの分解速度を評価する際には、0.0071g/cm/分以上の供給速度を採用してもよい。 The SO 3 supply rate is calculated by SO 3 concentration (g / L) × flow rate (L / min) / reaction area at normal temperature. The reaction area refers to the area covered by the film which can be in contact with the reaction gas. Above this supply rate of 0.0071 g / cm 2 / min, the zero-order reaction, so-called reaction rate-limiting approaches. Therefore, when evaluating the decomposition rate of SO 3 , a feed rate of 0.0071 g / cm 2 / min or more may be employed.

SOの分解速度の測定の方法は限定されないが、以下のようにして行うことができる。一定濃度のSOガスを含んだ窒素またはアルゴンなどの不活性ガスをガスが発散しないように管状の試料内に反応ガスを一定速度で流通させ、850℃まで温度を上げ、SOが分解し生成したSOおよび/またはOの濃度を定量し、ガス流量を乗じて分解量(g/分)を算出し反応面積で除する。SOの濃度としては、限定はされないが、測定精度および扱いやすさなどから、2〜20体積%程度に設定するのが好ましい。流量は、SO供給速度を0.0071g/cm/分以上となるように、SO濃度に応じて適宜設定すればよい。 Although the method of measurement of the decomposition rate of SO 3 is not limited, it can be carried out as follows. The reaction gas is circulated at a constant rate through the tubular sample so that the inert gas such as nitrogen or argon containing a fixed concentration of SO 3 gas does not release, the temperature is raised to 850 ° C., and the SO 3 is decomposed The concentration of generated SO 2 and / or O 2 is quantified, multiplied by the gas flow rate to calculate the amount of decomposition (g / min) and divided by the reaction area. The concentration of SO 3 is not limited, but is preferably set to about 2 to 20% by volume from the viewpoint of measurement accuracy and ease of handling. The flow rate may be appropriately set according to the SO 3 concentration so that the SO 3 supply rate is 0.0071 g / cm 2 / min or more.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

表1に示す化学組成を有する各種の合金を高周波加熱真空炉で溶解し、通常の方法で熱間鍛造、熱間圧延および冷間圧延を行って、肉厚2mmのオーステナイト合金材を作製した。次いで1100〜1200℃の温度範囲内で固溶化処理を30分間施した。   Various alloys having the chemical compositions shown in Table 1 were melted in a high frequency heating vacuum furnace, and hot forging, hot rolling and cold rolling were performed by a conventional method to produce an austenitic alloy material having a thickness of 2 mm. Subsequently, the solution treatment was performed for 30 minutes within the temperature range of 1100-1200 degreeC.

Figure 2019065313
Figure 2019065313

その後、上記の合金材から、試験No.ごとに、皮膜分析用、耐食性試験用、および触媒性試験用の3種類の試験片を切り出した。なお、皮膜分析用および耐食性試験用の試験片は、幅1cm、長さ3cm、厚さ2mmであり、裏表合わせて表面積が6cmである。また、触媒性試験用の試験片は、裏表合わせて表面積が50cmとなる寸法としている。 After that, from the above alloy materials, test No. Each time, three kinds of test specimens for film analysis, corrosion resistance test, and catalytic test were cut out. The test pieces for film analysis and corrosion resistance test have a width of 1 cm, a length of 3 cm, and a thickness of 2 mm, and have a surface area of 6 cm 2 on the reverse side. In addition, the test pieces for the catalytic test are sized to have a surface area of 50 cm 2 on the reverse side.

各試験片を表2に示す条件で加熱することで、各試験片の表面に銅酸化物を含む皮膜を形成した。具体的には、石英製の流通試験炉(外径20mm、内径16mm)に試験片を設置し、アルゴンを流しながらそのガス中に濃硫酸を添加し、350℃以上で気化させてSOガスを発生させ、ガス流量、SO濃度および温度を調整した。 By heating each test piece under the conditions shown in Table 2, a film containing a copper oxide was formed on the surface of each test piece. Specifically, a test piece is placed in a flow test furnace (outside diameter 20 mm, inside diameter 16 mm) made of quartz, concentrated sulfuric acid is added to the gas while flowing argon, and SO 3 gas is vaporized at 350 ° C. or higher. To adjust the gas flow rate, SO 3 concentration and temperature.

Figure 2019065313
Figure 2019065313

以上のようにして得られた各試験片について、下記の方法により、皮膜の分析、耐食性評価および触媒性評価を行った。   With respect to each of the test pieces obtained as described above, the analysis of the film, the corrosion resistance evaluation and the catalytic property evaluation were performed by the following method.

<皮膜の分析>
皮膜分析用試験片については、皮膜の組成をXRDにより特定し、皮膜の厚さをXPSにより測定した。
<Analysis of film>
For the test pieces for film analysis, the composition of the film was specified by XRD, and the thickness of the film was measured by XPS.

<耐食性の評価>
石英管内に、耐食性試験用の試験片を置き、アルゴンガスを流しながら850℃に加熱した。次いで濃硫酸を350℃以上で熱分解させてSOを発生させ、アルゴンガスと混ぜることで、石英管内に27%のSOガスを流通させた。1000時間経過後、試料の試験前後の重量の差により腐食減量を測定した。さらに、皮膜の形態の変化、ならびに、皮膜下の母材の粒界腐食および酸化有無を考慮して、合金材の耐食性を総合的に評価した。
<Evaluation of corrosion resistance>
A specimen for corrosion resistance test was placed in a quartz tube, and heated to 850 ° C. while flowing argon gas. Next, concentrated sulfuric acid was pyrolyzed at 350 ° C. or higher to generate SO 3 , and mixed with argon gas to flow 27% SO 3 gas through the quartz tube. After 1000 hours, the corrosion loss was measured by the difference in weight before and after the test of the sample. Furthermore, the corrosion resistance of the alloy material was comprehensively evaluated in consideration of the change in the form of the film and the presence or absence of intergranular corrosion and oxidation of the base material under the film.

<触媒性の評価>
上記と同じ石英管内に、触媒性試験用の試験片を置き、アルゴンガスを石英管内部に流しながら850℃まで加熱した。次いで前記のように濃硫酸の熱分解で得たSOをアルゴンガスと混ぜながら石英管内に導入・流通させた。
<Evaluation of catalytic property>
The test piece for the catalytic test was placed in the same quartz tube as above, and heated to 850 ° C. while flowing argon gas into the quartz tube. Next, SO 3 obtained by thermal decomposition of concentrated sulfuric acid as described above was introduced and circulated in a quartz tube while being mixed with argon gas.

この際、反応ガスは流量1000mL/分、SO濃度が10体積%になるように、濃硫酸の分解量とアルゴンガス量とを調整した。本試験条件より、SO供給速度は0.0071g/cm/分であった。反応の評価は、生成ガスをヨウ素液で洗浄した後、生成物の一つであるOをガスクロマトグラフで濃度測定することで行った。そして、単位時間当たりのSO分解量(酸素量の2倍から算出、g/分)を面積で除することによって、SOの分解速度(g/cm/分)を算出した。 At this time, the amount of decomposition of concentrated sulfuric acid and the amount of argon gas were adjusted so that the reaction gas had a flow rate of 1000 mL / min and the SO 3 concentration was 10% by volume. From the test conditions, the SO 3 supply rate was 0.0071 g / cm 2 / min. The reaction was evaluated by washing the product gas with an iodine solution and measuring the concentration of O 2 which is one of the products with a gas chromatograph. Then, the decomposition rate (g / cm 2 / min) of SO 3 was calculated by dividing the SO 3 decomposition amount (calculated from twice the amount of oxygen, g / min) per unit time by the area.

これらの結果を表2に併せて示す。   These results are shown together in Table 2.

表2に示すように、本発明の規定を全て満足する試験No.1〜9では、優れた耐食性を示すことが分かる。そして、皮膜を観察すると皮膜は健全であり、剥離または割れは生じていなかった。さらに、母材にも腐食した様子は認められなかった。   As shown in Table 2, Test No. 2 satisfying all the requirements of the present invention. It can be seen that 1 to 9 show excellent corrosion resistance. And, when the film was observed, the film was sound and no peeling or cracking occurred. Furthermore, no signs of corrosion were observed in the base material.

これらに対して、皮膜中に銅酸化物が含まれない試験No.10では、耐食性および触媒性が劣る結果となった。   On the other hand, test No. 1 in which the film contains no copper oxide. In the case of No. 10, the corrosion resistance and the catalytic property were inferior.

本発明によれば、硫酸等の硫黄酸化物またはハロゲン化水素等を含む高温過酷環境において、優れた耐食性を発揮するオーステナイト系合金材およびオーステナイト系合金管を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain an austenitic alloy material and an austenitic alloy tube exhibiting excellent corrosion resistance in a high temperature severe environment containing sulfur oxides such as sulfuric acid or hydrogen halide.

Claims (8)

母材が有する表面のうちの少なくとも一部に、銅酸化物を含む皮膜を備えるオーステナイト合金材を製造する方法であって、
質量%で、
C:0.001〜0.6%、
Si:0.01〜5.0%、
Mn:0.1〜10.0%、
P:0.08%以下、
S:0.05%以下、
Cr:15.0〜55.0%、
Ni:40.0〜70.0%、
N:0.001〜0.25%、
O:0.02%以下、
Mo:0%を超えて20.0%以下、
Cu:0.5〜7.5%、
Co:0〜5.0%、
W:0〜10.0%、
Ta:0〜6.0%、
Nb:0〜5.0%、
Ti:0〜1.0%、
B:0〜0.1%、
Zr:0〜0.1%、
Hf:0〜0.1%、
Al:0〜1.0%、
Mg:0〜0.1%、
Ca:0〜0.1%、
残部:Feおよび不純物である化学組成を有する母材を、
硫黄化合物を含むガス雰囲気中で加熱する、
オーステナイト合金材の製造方法。
A method of producing an austenitic alloy material comprising a film containing a copper oxide on at least a part of the surface of a base material,
In mass%,
C: 0.001 to 0.6%,
Si: 0.01 to 5.0%,
Mn: 0.1 to 10.0%,
P: 0.08% or less,
S: 0.05% or less,
Cr: 15.0-55.0%,
Ni: 40.0 to 70.0%,
N: 0.001 to 0.25%,
O: 0.02% or less,
Mo: more than 0% but not more than 20.0%,
Cu: 0.5 to 7.5%,
Co: 0 to 5.0%,
W: 0 to 10.0%,
Ta: 0 to 6.0%,
Nb: 0 to 5.0%,
Ti: 0 to 1.0%,
B: 0 to 0.1%
Zr: 0 to 0.1%,
Hf: 0 to 0.1%
Al: 0 to 1.0%,
Mg: 0 to 0.1%,
Ca: 0 to 0.1%
Remainder: A base material having a chemical composition that is Fe and impurities,
Heating in a gas atmosphere containing a sulfur compound,
Method of manufacturing austenitic alloy material.
前記母材の化学組成が、質量%で、
Cu:1.0〜5.0%、
を含有する、
請求項1に記載のオーステナイト合金材の製造方法。
The chemical composition of the base material is in mass%,
Cu: 1.0 to 5.0%,
Contains
The manufacturing method of the austenitic alloy material of Claim 1.
前記皮膜中に、さらに、Crが含まれる、
請求項1または請求項2に記載のオーステナイト合金材の製造方法。
In the film, Cr 2 O 3 is further contained,
The manufacturing method of the austenitic alloy material of Claim 1 or Claim 2.
前記銅酸化物が、CuおよびCrの複合酸化物を含む、
請求項1から請求項3までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
The copper oxide includes a composite oxide of Cu and Cr,
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of Claim 1- Claim 3.
前記皮膜中に、さらに、金属硫化物が含まれる、
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
In the film, metal sulfide is further contained,
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of Claim 1- Claim 4.
前記ガス雰囲気中に含まれる前記硫黄化合物が、SOである、
請求項1から請求項5までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
The sulfur compound contained in the gas atmosphere is SO 3
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of Claim 1- Claim 5.
前記ガス雰囲気中のSO濃度が5〜100体積%である、
請求項6に記載のオーステナイト合金材の製造方法。
The SO 3 concentration in the gas atmosphere is 5 to 100% by volume,
The manufacturing method of the austenitic alloy material of Claim 6.
前記ガス雰囲気中での加熱温度が、750〜1000℃である、
請求項1から請求項7までのいずれかに記載のオーステナイト合金材の製造方法。
The heating temperature in the gas atmosphere is 750 to 1000 ° C.,
The manufacturing method of the austenitic alloy material in any one of Claim 1-7.
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