JP2019523822A - ターボ機械部品の製造方法、それによって得られる部品およびそれを備えたターボ機械 - Google Patents
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Abstract
Description
−一般的腐食−材料表面の均一な腐食
−孔食−局部的な不均一な腐食
−応力腐食割れ(SCCおよびCSCC)
が挙げられる。
・引張応力(残留応力および/または印加応力)
・H2S+凝縮水
・SSCの損傷を受けやすい材料
の3つの条件が確認された場合にのみ発生し得る。
−低p(H2S)については、選択される材料の種類は、任意のpH、高塩化物含量のデュプレックス合金およびスーパーデュプレックス合金である
−低〜中程度のp(H2S)については、選択される材料の種類は、任意のpHおよび低塩化物の異なる種類のマルテンサイト系ステンレス鋼である
−任意のp(H2S)については、選択される材料の種類は、任意のpHおよび高塩化物ニッケル基合金である
という原則が考慮され得る。
組成物重量を基準として
C 0.005〜0.03重量%
Si 0.05〜0.5重量%
Mn 0.1〜1.0重量%
Cr 19.5〜22.5重量%
Ni 34.0〜38.0重量%
Mo 3.0〜5.0重量%
Cu 1.0〜2.0重量%
Co 0.0〜1.0重量%
Al 0.01〜0.5重量%
Ti 1.8〜2.5重量%
Nb 0.2〜1.0重量%
W 0.0〜1.0重量%
で構成され、残りはFeおよび不純物であり、この不純物がS 0.0〜0.01重量%およびP 0.0〜0.025重量%を構成する合金化学組成物を
真空誘導溶解(VIM)またはアーク電気炉を介して溶解させる工程と、
アルゴン酸素脱炭(A.O.D)、真空誘導脱ガスおよび注ぎ込み(V.I.D.P)、または真空酸素脱炭(V.O.D)によって精製する工程と、
エレクトロスラグ再溶解(E.S.R)または真空アーク再溶解(VAR)を介して再溶解させる工程と、
工程c)から得られた合金を熱処理して、1020〜1150℃の温度で少なくとも1回の熱サイクルにより可溶化を誘導し、その後液体またはガス媒体中で急冷する工程と、
2〜20時間600〜770℃の温度まで加熱し、室温で冷却することによって時効させる工程と
を含む。
C 0.005〜0.03重量%
Si 0.05〜0.5重量%
Mn 0.1〜1.0重量%
Cr 19.5〜22.5重量%
Ni 34.0〜38.0重量%
Mo 3.0〜5.0重量%
Cu 1.0〜2.0重量%
Co 0.0〜1.0重量%
Al 0.01〜0.5重量%
Ti 1.8〜2.5重量%
Nb 0.2〜1.0重量%
W 0.0〜1.0重量%
で構成され、残りはFeおよび不純物であり、この不純物がS 0.0〜0.01重量%およびP 0.0〜0.025重量%を構成する化学組成を有し、
29〜33HRCの硬度値を有する合金製である。
組成物重量を基準として
C 0.005〜0.03重量%
Si 0.05〜0.5重量%
Mn 0.1〜1.0重量%
Cr 19.5〜22.5重量%
Ni 34.0〜38.0重量%
Mo 3.0〜5.0重量%
Cu 1.0〜2.0重量%
Co 0.0〜1.0重量%
Al 0.01〜0.5重量%
Ti 1.8〜2.5重量%
Nb 0.2〜1.0重量%
W 0.0〜1.0重量%
で構成され、残りはFeおよび不純物であり、この不純物がS 0.0〜0.01重量%およびP 0.0〜0.025重量%を構成する合金化学組成物を
真空誘導溶解(VIM)またはアーク電気炉を介して溶解させる工程と、
アルゴン酸素脱炭(A.O.D)、真空誘導脱ガスおよび注ぎ込み(V.I.D.P)、または真空酸素脱炭(V.O.D)によって精製する工程と、
エレクトロスラグ再溶解(E.S.R)または真空アーク再溶解(VAR)を介して再溶解させる工程と、
工程c)から得られた合金を熱処理して、1020〜1150℃の温度で少なくとも1回の熱サイクルにより可溶化を誘導し、その後液体またはガス媒体中で急冷する工程と、
2〜20時間600〜770℃の温度まで加熱し、室温で冷却することによって時効させる工程と
を含む。
C 0.005〜0.03重量%
Si 0.05〜0.5重量%
Mn 0.1〜1.0重量%
Cr 19.5〜22.5重量%
Ni 34.0〜38.0重量%
Mo 3.0〜5.0重量%
Cu 1.0〜2.0重量%
Co 0.0〜1.0重量%
Al 0.01〜0.5重量%
Ti 1.8〜2.5重量%
Nb 0.2〜1.0重量%
W 0.0〜1.0重量%
で構成され、残りはFeおよび不純物であり、この不純物がS 0.0〜0.01重量%およびP 0.0〜0.025重量%を構成する化学組成を有し、29〜33HRCの硬度値を有する合金製である。
C 0.005〜0.02重量%
Si 0.05〜0.2重量%
Mn 0.1〜0.6重量%
Cr 20.0〜21.5重量%
Ni 35.0〜37.0重量%
Mo 3.5〜4.0重量%
Cu 1.2〜2.0重量%
Co 0.0〜0.2重量%
Al 0.05〜0.4重量%
Ti 1.9〜2.3重量%
Nb 0.2〜0.5重量%
W 0.0〜0.6重量%
Fe 30重量%以上
で構成され、残りは不純物であり、この不純物がS 0.0〜0.001重量%およびP 0.0〜0.02重量%を構成する化学組成を有する。
C 0.005〜0.02重量%
Si 0.06〜0.15重量%
Mn 0.2〜0.4重量%
Cr 20.2〜21.0重量%
Ni 36.0〜36.5重量%
Mo 3.6〜3.8重量%
Cu 1.3〜1.7重量%
Co 0.0〜0.1重量%
Al 0.1〜0.3重量%
Ti 2.0〜2.2重量%
Nb 0.25〜0.4重量%
W 0.01〜0.4重量%
Fe 30重量%以上
で構成され、残りは不純物であり、この不純物がS 0.0〜0.001重量%およびP 0.0〜0.015重量%を構成する化学組成を有する。
C 0.015重量%
Si 0.09重量%
Mn 0.3重量%
Cr 20.4重量%
Ni 36.2重量%
Mo 3.7重量%
Cu 1.41重量%
Co 0.03重量%
Al 0.25重量%
Ti 2.04重量%
Nb 0.27重量%
W 0.1重量%
Fe 残り
で構成される化学組成を有し、
不純物は、
P 0.013重量%以下
S 0.0002重量%以下
B 0.003重量%以下
Bi 0.3ppm以下
Ca 50ppm以下
Mg 30ppm以下
Ag 5ppm以下
Pb 5ppm以下
N 100ppm以下
Sn 50ppm以下
O 50ppm以下
である。
優れた硬度特性、
一般的および局所的腐食の点で優れた防食特性、NACE MR0175による溶液A方法Aにおける優れた限界応力、より高い応力腐食割れ(SCC)耐性、より高い塩化物応力腐食割れ(CSCC)耐性、硫化物応力割れ(SSC)耐性、ガルバニック誘起水素応力割れ(GHSC)耐性、
室温および高温におけるより高い引張特性、
適切な靭性特性、
より高い高および低サイクル疲労特性、
より高いクリープ強度、ならびに
より高い耐酸化性および高温腐食耐性、
の特性を示し、プレミアムニッケル基超合金に匹敵することが有利である。
実施例
Si 0.09重量%
Mn 0.3重量%
Cr 20.4重量%
Ni 36.2重量%
Mo 3.7重量%
Cu 1.41重量%
Co 0.03重量%
Al 0.25重量%
Ti 2.04重量%
Nb 0.27重量%
W 0.1重量%
Fe 残り
で構成される化学組成を有し、
不純物は、
P 0.013重量%以下
S 0.0002重量%以下
B 0.003重量%以下
Bi 0.3ppm以下
Ca 50ppm以下
Mg 30ppm以下
Ag 5ppm以下
Pb 5ppm以下
N 100ppm以下
Sn 50ppm以下
O 50ppm以下
である。
Claims (14)
- ターボ機械部品の製造方法であって、前記方法が、
a)組成物重量を基準として
C 0.005〜0.03重量%
Si 0.05〜0.5重量%
Mn 0.1〜1.0重量%
Cr 19.5〜22.5重量%
Ni 34.0〜38.0重量%
Mo 3.0〜5.0重量%
Cu 1.0〜2.0重量%
Co 0.0〜1.0重量%
Al 0.01〜0.5重量%
Ti 1.8〜2.5重量%
Nb 0.2〜1.0重量%
W 0.0〜1.0重量%
で構成され、残りはFeおよび不純物であり、前記不純物がS 0.0〜0.01重量%およびP 0.0〜0.025重量%を構成する合金化学組成物を、
真空誘導溶解(VIM)またはアーク電気炉を介して溶解させるステップと、
b)アルゴン酸素脱炭(A.O.D.)、真空誘導脱ガスおよび注ぎ込み(V.I.D.P.)、または真空酸素脱炭(V.O.D.)によって精製するステップと、
c)エレクトロスラグ再溶解(E.S.R.)または真空アーク再溶解(VAR)を介して再溶解させるステップと、
d)前記ステップc)から得られた合金を熱処理して、1020〜1150℃の温度で少なくとも1回の熱サイクルにより可溶化を誘導し、その後液体またはガス媒体中で急冷するステップと、
e)2〜20時間600〜770℃の温度まで加熱し、室温で冷却することによって時効させるステップと
を含む、方法。 - 前記時効のステップe)が、5〜10時間720〜760℃の温度まで加熱し、室温で冷却することによって実施される、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップd)の前に、前記ステップc)から得られた合金を少なくとも6時間1100℃を超える温度で均質化するステップd´)をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ステップd)の前および前記ステップd´)の後に、少なくとも1回の塑性変形サイクルによる熱間または冷間塑性変形のステップd´´)をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 得られた合金をさらに噴霧して粉末を生成し、次いで冷間静水圧プレス(CIP)、金属射出成形(MIM)、焼結、熱間静水圧プレス(HIP)、またはMIMおよびHIPプロセスから選択される粉末冶金によって処理する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法によって得られるターボ機械部品であって、前記部品が、合金重量を基準として
C 0.005〜0.03重量%
Si 0.05〜0.5重量%
Mn 0.1〜1.0重量%
Cr 19.5〜22.5重量%
Ni 34.0〜38.0重量%
Mo 3.0〜5.0重量%
Cu 1.0〜2.0重量%
Co 0.0〜1.0重量%
Al 0.01〜0.5重量%
Ti 1.8〜2.5重量%
Nb 0.2〜1.0重量%
W 0.0〜1.0重量%
で構成され、残りはFeおよび不純物であり、前記不純物がS 0.0〜0.01重量%およびP 0.0〜0.025重量%を構成する化学組成を有し、
29〜33HRCの硬度値を有する合金製である、部品。 - 前記合金が、高温、特に200〜250℃の範囲で高い腐食耐性を有する、請求項6に記載の部品。
- 前記合金が、高温、特に400〜700℃の範囲で、疲労および/またはクリープに対して高い耐性を有する、請求項6または7に記載の部品。
- 前記合金が、合金重量を基準として
C 0.005〜0.02重量%
Si 0.05〜0.2重量%
Mn 0.1〜0.6重量%
Cr 20.0〜21.5重量%
Ni 35.0〜37.0重量%
Mo 3.5〜4.0重量%
Cu 1.2〜2.0重量%
Co 0.0〜0.2重量%
Al 0.05〜0.4重量%
Ti 1.9〜2.3重量%
Nb 0.2〜0.5重量%
W 0.0〜0.6重量%
Fe 30重量%以上
で構成され、残りが不純物であり、前記不純物がS 0.0〜0.001重量%およびP 0.0〜0.02重量%を構成する化学組成を有する、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の部品。 - 前記合金が、合金重量を基準として
C 0.005〜0.02重量%
Si 0.06〜0.15重量%
Mn 0.2〜0.4重量%
Cr 20.2〜21.0重量%
Ni 36.0〜36.5重量%
Mo 3.6〜3.8重量%
Cu 1.3〜1.7重量%
Co 0.0〜0.1重量%
Al 0.1〜0.3重量%
Ti 2.0〜2.2重量%
Nb 0.25〜0.4重量%
W 0.01〜0.4重量%
Fe 30重量%以上
で構成され、残りが不純物であり、前記不純物がS 0.0〜0.001重量%およびP 0.0〜0.015重量%を構成する化学組成を有する、請求項6乃至9のいずれか1項に記載の部品。 - 前記合金が、
C 0.015重量%
Si 0.09重量%
Mn 0.3重量%
Cr 20.4重量%
Ni 36.2重量%
Mo 3.7重量%
Cu 1.41重量%
Co 0.03重量%
Al 0.25重量%
Ti 2.04重量%
Nb 0.27重量%
W 0.1重量%
Fe 残り
で構成される化学組成を有し、
不純物が、
P 0.013重量%以下
S 0.0002重量%以下
B 0.003重量%以下
Bi 0.3 ppm以下
Ca 50 ppm以下
Mg 30 ppm以下
Ag 5 ppm以下
Pb 5 ppm以下
N 100 ppm以下
Sn 50 ppm以下
O 50 ppm以下
である、請求項10に記載の部品。 - 請求項6乃至11のいずれか1項に記載の少なくとも1つの部品を含むターボ機械。
- 遠心圧縮機または遠心ポンプである、請求項12に記載のターボ機械。
- ガスタービンまたは蒸気タービンである、請求項13に記載のターボ機械。
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