JP3222391B2 - ボイラ・熱交換器用クラッド鋼管 - Google Patents
ボイラ・熱交換器用クラッド鋼管Info
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- JP3222391B2 JP3222391B2 JP30141396A JP30141396A JP3222391B2 JP 3222391 B2 JP3222391 B2 JP 3222391B2 JP 30141396 A JP30141396 A JP 30141396A JP 30141396 A JP30141396 A JP 30141396A JP 3222391 B2 JP3222391 B2 JP 3222391B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却施設
などにおける廃却熱を利用して発電する熱交換ボイラチ
ューブや火力発電所用ボイラ管やその他同様の高腐食環
境での使用に適した加工性および耐高温腐食性に優れた
ボイラ・熱交換器用粉末クラッド鋼管に関する。
などにおける廃却熱を利用して発電する熱交換ボイラチ
ューブや火力発電所用ボイラ管やその他同様の高腐食環
境での使用に適した加工性および耐高温腐食性に優れた
ボイラ・熱交換器用粉末クラッド鋼管に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エネルギー資源の有効活用のため
都市ごみ等の焼却廃熱を発電に利用する試みがなされて
きている。これらの発電には、熱交換用ボイラチューブ
としてＪＩＳ ＳＴＢＡ３４０等の炭素鋼管が使用され
ているが、燃焼排ガスには塩化物系や硫化物系等の腐食
性の強いガスおよび燃焼灰が含まれているため高温腐食
の問題がある。現在、ごみ発電の効率は１５％程度と低
いため蒸気条件を高温高圧化する高効率化を目指す研究
開発が行われており、ボイラチューブの材料として耐高
温腐食性に優れたＡｌｌｏｙ６２５等のＮｉ基合金の適
用が検討されている。しかし、このような耐高温腐食性
に優れたＮｉ基合金等は合金元素が多量に添加されてい
るため偏析等によって製造性が非常に劣り歩留りが悪い
ため、広く使用されていない。そこで、ボイラチューブ
に上述のような耐高温腐食性に優れたＮｉ基合金粉末な
どをプラズマ溶射法で肉盛を施して使用する方法が考え
出されている。
都市ごみ等の焼却廃熱を発電に利用する試みがなされて
きている。これらの発電には、熱交換用ボイラチューブ
としてＪＩＳ ＳＴＢＡ３４０等の炭素鋼管が使用され
ているが、燃焼排ガスには塩化物系や硫化物系等の腐食
性の強いガスおよび燃焼灰が含まれているため高温腐食
の問題がある。現在、ごみ発電の効率は１５％程度と低
いため蒸気条件を高温高圧化する高効率化を目指す研究
開発が行われており、ボイラチューブの材料として耐高
温腐食性に優れたＡｌｌｏｙ６２５等のＮｉ基合金の適
用が検討されている。しかし、このような耐高温腐食性
に優れたＮｉ基合金等は合金元素が多量に添加されてい
るため偏析等によって製造性が非常に劣り歩留りが悪い
ため、広く使用されていない。そこで、ボイラチューブ
に上述のような耐高温腐食性に優れたＮｉ基合金粉末な
どをプラズマ溶射法で肉盛を施して使用する方法が考え
出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような方法でボ
イラチューブ外面に耐高温腐食合金を肉盛する場合、ミ
クロボイドなどの問題があり所定の耐食性を得られな
い。しかもボイラチューブとして使用するためには長尺
材が適当であるが、プラズマ溶射法で肉盛管の長尺材を
作製する場合には非常に大型の溶接機が必要であり、コ
スト上昇を招き実用的でない。更に上述の方法で作製さ
れる肉盛管は、熱交換器を作製する際の加工すなわち曲
げ加工性が非常に悪く問題となっていた。本発明は、ご
み発電における高効率化を可能とする高温耐食性、高温
強度、曲げ加工性に優れたボイラ・熱交換器用クラッド
鋼管を提供することを目的としている。
イラチューブ外面に耐高温腐食合金を肉盛する場合、ミ
クロボイドなどの問題があり所定の耐食性を得られな
い。しかもボイラチューブとして使用するためには長尺
材が適当であるが、プラズマ溶射法で肉盛管の長尺材を
作製する場合には非常に大型の溶接機が必要であり、コ
スト上昇を招き実用的でない。更に上述の方法で作製さ
れる肉盛管は、熱交換器を作製する際の加工すなわち曲
げ加工性が非常に悪く問題となっていた。本発明は、ご
み発電における高効率化を可能とする高温耐食性、高温
強度、曲げ加工性に優れたボイラ・熱交換器用クラッド
鋼管を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明者らは種々の検討を行った結果、Ｓｉを多
量に添加することにより高温耐食性が飛躍的に向上する
ことを見出した。しかも、粉末−熱間押出という工程を
経ることにより通常の粉末−溶射肉盛工程に比べ、高い
高温耐食性および優れた加工性を合わせ持つことも見出
した。また、ＯおよびＮを制限することにより高温強度
および高温耐食性の向上が可能となることが明らかとな
った。更に、請求項１および請求項２で得られるクラッ
ド材を冷間加工することにより、曲げ加工性を更に向上
できる方法を見出した。
めに、本発明者らは種々の検討を行った結果、Ｓｉを多
量に添加することにより高温耐食性が飛躍的に向上する
ことを見出した。しかも、粉末−熱間押出という工程を
経ることにより通常の粉末−溶射肉盛工程に比べ、高い
高温耐食性および優れた加工性を合わせ持つことも見出
した。また、ＯおよびＮを制限することにより高温強度
および高温耐食性の向上が可能となることが明らかとな
った。更に、請求項１および請求項２で得られるクラッ
ド材を冷間加工することにより、曲げ加工性を更に向上
できる方法を見出した。
【０００５】本発明は、上述のように適切な化学成分組
成による合金粉末および適切な固化成形方法により構成
されるもので、これにより目的とする高温耐食性、高温
強度、曲げ加工性に優れたボイラ・熱交換器用クラッド
鋼管が得られることを見出したものである。本発明の要
旨とするところは、第一発明はボイラ・熱交換器用鋼管
を内管材とし、外管材としてガスアトマイズによって製
造された重量％で、 Ｃ ：０．００５〜０．１％ Ｓｉ：３．０〜１０．０％ Ｍｎ：０．０２〜０．５％ Ｃｒ：２０〜４０％ Ｍｏ：３〜１２％ Ｎｂ：０．０５〜３．０％ Ｆｅ：１０％以下 残部がＮｉ及び不可避不純物からなるＮｉ基合金粉末を
使用し、熱間押出により固化成形して得られることを特
徴とするボイラ・熱交換器用クラッド鋼管である。
成による合金粉末および適切な固化成形方法により構成
されるもので、これにより目的とする高温耐食性、高温
強度、曲げ加工性に優れたボイラ・熱交換器用クラッド
鋼管が得られることを見出したものである。本発明の要
旨とするところは、第一発明はボイラ・熱交換器用鋼管
を内管材とし、外管材としてガスアトマイズによって製
造された重量％で、 Ｃ ：０．００５〜０．１％ Ｓｉ：３．０〜１０．０％ Ｍｎ：０．０２〜０．５％ Ｃｒ：２０〜４０％ Ｍｏ：３〜１２％ Ｎｂ：０．０５〜３．０％ Ｆｅ：１０％以下 残部がＮｉ及び不可避不純物からなるＮｉ基合金粉末を
使用し、熱間押出により固化成形して得られることを特
徴とするボイラ・熱交換器用クラッド鋼管である。
【０００６】第二発明はボイラ・熱交換器用鋼管を内管
材とし、外管材としてガスアトマイズによって製造され
た重量％で、 Ｃ ：０．００５〜０．１％ Ｓｉ：３．０〜１０．０％ Ｍｎ：０．０２〜０．５％ Ｃｒ：２０〜４０％ Ｍｏ：３〜１２％ Ｎｂ：０．０５〜３．０％ Ｆｅ：１０％以下 Ｏ ：０．０５％以下 Ｎ ：０．２％以下 残部がＮｉ及び不可避不純物からなるＮｉ基合金粉末を
使用し、熱間押出により固化成形して得られることを特
徴とするボイラ・熱交換器用クラッド鋼管である。
材とし、外管材としてガスアトマイズによって製造され
た重量％で、 Ｃ ：０．００５〜０．１％ Ｓｉ：３．０〜１０．０％ Ｍｎ：０．０２〜０．５％ Ｃｒ：２０〜４０％ Ｍｏ：３〜１２％ Ｎｂ：０．０５〜３．０％ Ｆｅ：１０％以下 Ｏ ：０．０５％以下 Ｎ ：０．２％以下 残部がＮｉ及び不可避不純物からなるＮｉ基合金粉末を
使用し、熱間押出により固化成形して得られることを特
徴とするボイラ・熱交換器用クラッド鋼管である。
【０００７】第三発明は第一発明および第二発明で得ら
れたクラッド鋼管をさらに４０％以上の引抜または圧伸
により冷間加工を施すことを特徴とするボイラ・熱交換
器用クラッド鋼管である。
れたクラッド鋼管をさらに４０％以上の引抜または圧伸
により冷間加工を施すことを特徴とするボイラ・熱交換
器用クラッド鋼管である。
【０００８】以下に、本発明にかかる化学成分限定の理
由を説明する。 Ｃ：Ｃｒを伴った炭化物を形成するため、耐食性の為に
は添加されるべきではないが、高温強度付与のために添
加される元素である。強度付与のためには０．００５％
以上の添加が必要であるため下限を０．００５％と制限
する。添加しすぎると耐食性を劣化させるため、上限を
０．１％とする。 Ｓｉ：耐高温腐食性に非常に有効な酸化被膜を形成する
元素であるために添加される。酸化被膜が効果的に形成
されるためには３％以上の添加が必要である。望ましく
は、５．０％を越えて添加する。過剰に添加すると熱間
加工性が低下するため、上限を１０％とする。
由を説明する。 Ｃ：Ｃｒを伴った炭化物を形成するため、耐食性の為に
は添加されるべきではないが、高温強度付与のために添
加される元素である。強度付与のためには０．００５％
以上の添加が必要であるため下限を０．００５％と制限
する。添加しすぎると耐食性を劣化させるため、上限を
０．１％とする。 Ｓｉ：耐高温腐食性に非常に有効な酸化被膜を形成する
元素であるために添加される。酸化被膜が効果的に形成
されるためには３％以上の添加が必要である。望ましく
は、５．０％を越えて添加する。過剰に添加すると熱間
加工性が低下するため、上限を１０％とする。
【０００９】Ｍｎ：合金製造のために不可欠である脱酸
剤として添加される。脱酸効果のためには０．０２％以
上の添加が必要である。過剰に添加してもその効果は飽
和するので上限を０．５％とする。 Ｃｒ：耐高温腐食性に有効な酸化被膜を形成させるため
に添加する元素である。その効果を得るために２０％以
上添加する。また、過剰に添加してもその効果は飽和す
るため上限を４０％とする。
剤として添加される。脱酸効果のためには０．０２％以
上の添加が必要である。過剰に添加してもその効果は飽
和するので上限を０．５％とする。 Ｃｒ：耐高温腐食性に有効な酸化被膜を形成させるため
に添加する元素である。その効果を得るために２０％以
上添加する。また、過剰に添加してもその効果は飽和す
るため上限を４０％とする。
【００１０】Ｍｏ：耐食性を向上させるために添加され
る。効果を得るために３％以上添加する。過剰に添加す
ると炭化物を形成し、耐食性を劣化させるため上限を１
２％とする。 Ｎｂ：炭化物を形成しやすい元素であるため炭素をＮｂ
との炭化物として結晶粒内に固着し粒界に炭化物が析出
するのを防止するために添加される。その効果を得るた
めに０．０５％以上添加する。過剰に添加すると熱間加
工性を劣化させ、また粗大な炭化物を形成し耐食性を低
下させるため、上限を３．０％とする。
る。効果を得るために３％以上添加する。過剰に添加す
ると炭化物を形成し、耐食性を劣化させるため上限を１
２％とする。 Ｎｂ：炭化物を形成しやすい元素であるため炭素をＮｂ
との炭化物として結晶粒内に固着し粒界に炭化物が析出
するのを防止するために添加される。その効果を得るた
めに０．０５％以上添加する。過剰に添加すると熱間加
工性を劣化させ、また粗大な炭化物を形成し耐食性を低
下させるため、上限を３．０％とする。
【００１１】Ｆｅ：Ｎｉを節約するために添加される
が、過剰に添加すると耐高温腐食性を劣化させるため上
限を１０％とする。 Ｏ：アトマイズ粉末には表面酸化により酸素が含まれ
る。酸素を多量に含有すると高温強度が劣化するため上
限を０．０５％とする。 Ｎ：アトマイズガスを窒素とした場合にアトマイズ粉末
に含まれる。しかし、多量に含有すると窒化物を形成し
耐高温腐食性および曲げ加工性を劣化させる。従って、
上限を０．２％とする。
が、過剰に添加すると耐高温腐食性を劣化させるため上
限を１０％とする。 Ｏ：アトマイズ粉末には表面酸化により酸素が含まれ
る。酸素を多量に含有すると高温強度が劣化するため上
限を０．０５％とする。 Ｎ：アトマイズガスを窒素とした場合にアトマイズ粉末
に含まれる。しかし、多量に含有すると窒化物を形成し
耐高温腐食性および曲げ加工性を劣化させる。従って、
上限を０．２％とする。
【００１２】以下に、クラッド鋼管の製造方法について
説明する。本発明合金は上述のように耐高温腐食性を良
好なものとするため合金元素が多量に添加されている。
そのため従来の溶製−鍛造工程で作製すると重度の偏析
等により、歩留まりが非常に悪くコスト上昇につなが
る。そこで粉末冶金法を用いて耐食性に優れた合金粉末
を作製し、熱間押出により固化成形する方法を採用し
た。粉末冶金法により、従来の溶製−鍛造工程では非常
に困難であった合金成分の作製も可能になるため、耐高
温腐食性に有効な元素であるＳｉを多量に添加すること
が容易になった。また、急冷凝固された粉末を用いて固
化成形するため、得られた固化成形後の材料は非常に偏
析が少なく、また、粉末溶射肉盛工程で作製される材料
で問題となっていたミクロボイドの発生がなく良好な組
織となる。更に、この工程でクラッド鋼管を作製する
と、粉末溶射肉盛工程で作製されるクラッド鋼管と比較
して結晶粒が小さく加工性が向上する。しかも、この工
程は溶射肉盛工程で非常に困難であった長尺材を容易に
作製できる。
説明する。本発明合金は上述のように耐高温腐食性を良
好なものとするため合金元素が多量に添加されている。
そのため従来の溶製−鍛造工程で作製すると重度の偏析
等により、歩留まりが非常に悪くコスト上昇につなが
る。そこで粉末冶金法を用いて耐食性に優れた合金粉末
を作製し、熱間押出により固化成形する方法を採用し
た。粉末冶金法により、従来の溶製−鍛造工程では非常
に困難であった合金成分の作製も可能になるため、耐高
温腐食性に有効な元素であるＳｉを多量に添加すること
が容易になった。また、急冷凝固された粉末を用いて固
化成形するため、得られた固化成形後の材料は非常に偏
析が少なく、また、粉末溶射肉盛工程で作製される材料
で問題となっていたミクロボイドの発生がなく良好な組
織となる。更に、この工程でクラッド鋼管を作製する
と、粉末溶射肉盛工程で作製されるクラッド鋼管と比較
して結晶粒が小さく加工性が向上する。しかも、この工
程は溶射肉盛工程で非常に困難であった長尺材を容易に
作製できる。
【００１３】以下に、請求項３の冷間加工について説明
する。クラッド鋼管を引抜または圧伸により冷間加工
し、その後適切な熱処理を施すと再結晶し結晶粒が微細
化するため、クラッド鋼管の曲げ加工性は向上する。こ
の効果を得るために、冷間加工率（鋼管断面の減面率）
を４０％以上に限定する。
する。クラッド鋼管を引抜または圧伸により冷間加工
し、その後適切な熱処理を施すと再結晶し結晶粒が微細
化するため、クラッド鋼管の曲げ加工性は向上する。こ
の効果を得るために、冷間加工率（鋼管断面の減面率）
を４０％以上に限定する。
【００１４】
【発明の実施の形態】内筒管材にボイラ・熱交換器用鋼
管を用いた押出ビレット用カプセル内に、請求項１およ
び２に示される化学成分のガスアトマイズ粉末を充填
し、キャニング、真空脱気を施し、所定の温度に加熱後
熱間押出を行いクラッド鋼管を作製した。また、こうし
て得られたクラッド鋼管を請求項３に示す条件で冷間加
工し、新たなサイズのクラッド鋼管を作製した。
管を用いた押出ビレット用カプセル内に、請求項１およ
び２に示される化学成分のガスアトマイズ粉末を充填
し、キャニング、真空脱気を施し、所定の温度に加熱後
熱間押出を行いクラッド鋼管を作製した。また、こうし
て得られたクラッド鋼管を請求項３に示す条件で冷間加
工し、新たなサイズのクラッド鋼管を作製した。
【００１５】
（実施例１）内筒管にＪＩＳ ＳＴＢＡ３４０を用いた
押出ビレット用カプセル内に表１に示す化学成分のガス
アトマイズ粉末（合金粉末名：Ａ〜Ｈ、ａ〜ｆ）を充填
し、キャニング、真空脱気を施し、所定の温度に加熱後
熱間押出を行い、外径５４．８ｍｍ、肉厚６．０ｍｍ
（内ＳＴＢＡ３４０：外径５０．８ｍｍ、肉厚４．０ｍ
ｍ）のクラッド鋼管を作製した。得られたクラッド鋼管
に所定の熱処理を施し、溶融塩腐食試験および曲げ加工
試験を行った。溶融塩腐食試験は、ＮａＣｌ＋ＫＣｌ＋
Ｎａ2 ＳＯ4 ＋ＰｂＣｌ2 からなる模擬灰をクラッド鋼
管粉末成形部から割り出した試験片に塗布し、ＨＣｌと
ＳＯ2 とＨ2 Ｏを混合した窒素ガス雰囲気の中で６５０
℃で９６ｈ保持した後、侵食深さを測定した。曲げ加工
試験は得られたクラッド鋼管を曲げ半径Ｒ、曲げ角度１
８０°、室温で行い割れの有無を評価した。また、表１
に示す本発明合金（Ａ〜Ｈ）と同一の粉末を使用し、従
来の工程である溶射肉盛工程を施し作製したクラッド鋼
管（素管：外径５０．８ｍｍ、肉厚４．０ｍｍ、肉盛厚
さ：２ｍｍ）を比較材とし、上述と同様の溶融塩腐食試
験および曲げ加工試験を行った。
押出ビレット用カプセル内に表１に示す化学成分のガス
アトマイズ粉末（合金粉末名：Ａ〜Ｈ、ａ〜ｆ）を充填
し、キャニング、真空脱気を施し、所定の温度に加熱後
熱間押出を行い、外径５４．８ｍｍ、肉厚６．０ｍｍ
（内ＳＴＢＡ３４０：外径５０．８ｍｍ、肉厚４．０ｍ
ｍ）のクラッド鋼管を作製した。得られたクラッド鋼管
に所定の熱処理を施し、溶融塩腐食試験および曲げ加工
試験を行った。溶融塩腐食試験は、ＮａＣｌ＋ＫＣｌ＋
Ｎａ2 ＳＯ4 ＋ＰｂＣｌ2 からなる模擬灰をクラッド鋼
管粉末成形部から割り出した試験片に塗布し、ＨＣｌと
ＳＯ2 とＨ2 Ｏを混合した窒素ガス雰囲気の中で６５０
℃で９６ｈ保持した後、侵食深さを測定した。曲げ加工
試験は得られたクラッド鋼管を曲げ半径Ｒ、曲げ角度１
８０°、室温で行い割れの有無を評価した。また、表１
に示す本発明合金（Ａ〜Ｈ）と同一の粉末を使用し、従
来の工程である溶射肉盛工程を施し作製したクラッド鋼
管（素管：外径５０．８ｍｍ、肉厚４．０ｍｍ、肉盛厚
さ：２ｍｍ）を比較材とし、上述と同様の溶融塩腐食試
験および曲げ加工試験を行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】その結果を表２に示す。表２に示すＮｏ．
９の材料はＣ量が高いため本発明材料と比較すると高温
耐食性が劣ることが分かる。また、Ｎｏ．１０の材料も
Ｓｉ量が低いため高温耐食性が劣る。しかし、Ｎｏ．１
の材料のようにＳｉ量が３％以上含有されていると高温
耐食性は向上することが分かる。Ｎｏ．１１の材料はＣ
ｒ含有量が少ないため高温耐食性が非常に劣る。Ｎｏ．
１２、１３の結果はＭｏ量が多すぎても少なくても本発
明材料と比較して、高温耐食性が劣るということを示し
ている。また、Ｎｏ．１４のようにＦｅ量が増加すると
高温耐食性が劣化するのが分かる。比較材料２は本発明
合金粉末と同一の粉末であるがクラッド鋼管作製方法が
溶射肉盛方法であるため曲げ加工性が劣る。また、高温
耐食性も本発明合金に比べ劣る。これはミクロボイドお
よび組織的な要因である。
９の材料はＣ量が高いため本発明材料と比較すると高温
耐食性が劣ることが分かる。また、Ｎｏ．１０の材料も
Ｓｉ量が低いため高温耐食性が劣る。しかし、Ｎｏ．１
の材料のようにＳｉ量が３％以上含有されていると高温
耐食性は向上することが分かる。Ｎｏ．１１の材料はＣ
ｒ含有量が少ないため高温耐食性が非常に劣る。Ｎｏ．
１２、１３の結果はＭｏ量が多すぎても少なくても本発
明材料と比較して、高温耐食性が劣るということを示し
ている。また、Ｎｏ．１４のようにＦｅ量が増加すると
高温耐食性が劣化するのが分かる。比較材料２は本発明
合金粉末と同一の粉末であるがクラッド鋼管作製方法が
溶射肉盛方法であるため曲げ加工性が劣る。また、高温
耐食性も本発明合金に比べ劣る。これはミクロボイドお
よび組織的な要因である。
【００１８】
【表２】
【００１９】（実施例２）内筒管にＪＩＳ ＳＴＢＡ３
４０を用いた押出ビレット用カプセル内に表１に示す合
金粉末名Ｉ，Ｊ，Ｋおよびｇ，ｈ，ｉのガスアトマイズ
粉末を充填し、キャニング、真空脱気を施し、所定の温
度に加熱後熱間押出を行い、外径５４．８ｍｍ、肉厚
６．０ｍｍ（内ＳＴＢＡ３４０：外径５０．８ｍｍ、肉
厚４．０ｍｍ）のクラッド鋼管を作製した。得られたク
ラッド鋼管に所定の熱処理を施し、溶融塩腐食試験、ク
リープラプチャー試験、曲げ加工試験を行った。溶融塩
腐食試験は、ＮａＣｌ＋ＫＣｌ＋Ｎａ2 ＳＯ4 ＋ＰｂＣ
ｌ2 からなる模擬灰をクラッド鋼管粉末成形部から割り
出した試験片に塗布し、ＨＣｌとＳＯ2 とＨ2 Ｏを混合
した窒素ガス雰囲気の中で６５０℃で９６ｈ保持した
後、侵食深さを測定した。クリープラプチャー試験条件
は９８０℃とし、１０００ｈ破断強度を内挿により求め
た。曲げ加工試験は得られたクラッド鋼管を曲げ半径
Ｒ、曲げ角度１８０°、室温で行い割れの有無を評価し
た。Ｎｏ．２８およびＮｏ．２９の材料は窒素量が高い
ため高温耐食性および曲げ加工性が発明鋼に比べ劣る。
Ｎｏ．３０の材料は高温耐食性および曲げ加工性は問題
ないが酸素量が高いため高温強度が非常に劣る。
４０を用いた押出ビレット用カプセル内に表１に示す合
金粉末名Ｉ，Ｊ，Ｋおよびｇ，ｈ，ｉのガスアトマイズ
粉末を充填し、キャニング、真空脱気を施し、所定の温
度に加熱後熱間押出を行い、外径５４．８ｍｍ、肉厚
６．０ｍｍ（内ＳＴＢＡ３４０：外径５０．８ｍｍ、肉
厚４．０ｍｍ）のクラッド鋼管を作製した。得られたク
ラッド鋼管に所定の熱処理を施し、溶融塩腐食試験、ク
リープラプチャー試験、曲げ加工試験を行った。溶融塩
腐食試験は、ＮａＣｌ＋ＫＣｌ＋Ｎａ2 ＳＯ4 ＋ＰｂＣ
ｌ2 からなる模擬灰をクラッド鋼管粉末成形部から割り
出した試験片に塗布し、ＨＣｌとＳＯ2 とＨ2 Ｏを混合
した窒素ガス雰囲気の中で６５０℃で９６ｈ保持した
後、侵食深さを測定した。クリープラプチャー試験条件
は９８０℃とし、１０００ｈ破断強度を内挿により求め
た。曲げ加工試験は得られたクラッド鋼管を曲げ半径
Ｒ、曲げ角度１８０°、室温で行い割れの有無を評価し
た。Ｎｏ．２８およびＮｏ．２９の材料は窒素量が高い
ため高温耐食性および曲げ加工性が発明鋼に比べ劣る。
Ｎｏ．３０の材料は高温耐食性および曲げ加工性は問題
ないが酸素量が高いため高温強度が非常に劣る。
【００２０】
【表３】
【００２１】（実施例３）実施例１または実施例２で作
製したクラッド鋼管（外径５４．８ｍｍ、肉厚６．０ｍ
ｍ）を引抜または圧伸により冷間加工（１６〜７４％）
し得られたクラッド鋼管に所定の熱処理を施し、溶融塩
腐食試験および曲げ加工試験を行った。溶融塩腐食試験
は、ＮａＣｌ＋ＫＣｌ＋Ｎａ2 ＳＯ4 ＋ＰｂＣｌ2 から
なる模擬灰を試験片に塗布し、ＨＣｌとＳＯ2 とＨ2 Ｏ
を混合した窒素ガス雰囲気の中で６５０℃で９６ｈ保持
した後、侵食深さを測定した。曲げ加工試験は室温で行
い、曲げ角度を１８０°に設定し、曲げ半径Ｒを順次変
化させ、割れの発生しない最小の曲げ半径Ｒと供試材の
外径Ｄとの比（Ｒ／Ｄ）を評価した。試験結果を表４に
示す。冷間加工率が４０％をこえると曲げ加工率が改善
されているのが分かる。また、冷間加工を施すことによ
り高温耐食性も向上していることが分かる。
製したクラッド鋼管（外径５４．８ｍｍ、肉厚６．０ｍ
ｍ）を引抜または圧伸により冷間加工（１６〜７４％）
し得られたクラッド鋼管に所定の熱処理を施し、溶融塩
腐食試験および曲げ加工試験を行った。溶融塩腐食試験
は、ＮａＣｌ＋ＫＣｌ＋Ｎａ2 ＳＯ4 ＋ＰｂＣｌ2 から
なる模擬灰を試験片に塗布し、ＨＣｌとＳＯ2 とＨ2 Ｏ
を混合した窒素ガス雰囲気の中で６５０℃で９６ｈ保持
した後、侵食深さを測定した。曲げ加工試験は室温で行
い、曲げ角度を１８０°に設定し、曲げ半径Ｒを順次変
化させ、割れの発生しない最小の曲げ半径Ｒと供試材の
外径Ｄとの比（Ｒ／Ｄ）を評価した。試験結果を表４に
示す。冷間加工率が４０％をこえると曲げ加工率が改善
されているのが分かる。また、冷間加工を施すことによ
り高温耐食性も向上していることが分かる。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明により、ごみ発
電における高効率化を可能とする高温耐食性、および曲
げ加工性に優れたボイラ・熱交換器用クラッド鋼管を提
供できる。
電における高効率化を可能とする高温耐食性、および曲
げ加工性に優れたボイラ・熱交換器用クラッド鋼管を提
供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−18456（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−309411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−25466（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 23/22 B22F 3/14
Claims (3)
- 【請求項１】 ボイラ・熱交換器用鋼管を内管材とし、
外管材としてガスアトマイズによって製造された重量％
で、 Ｃ ：０．００５〜０．１％ Ｓｉ：３．０〜１０．０％ Ｍｎ：０．０２〜０．５％ Ｃｒ：２０〜４０％ Ｍｏ：３〜１２％ Ｎｂ：０．０５〜３．０％ Ｆｅ：１０％以下 残部がＮｉ及び不可避不純物からなるＮｉ基合金粉末を
使用し、熱間押出により固化成形して得られることを特
徴とするボイラ・熱交換器用クラッド鋼管。 - 【請求項２】 ボイラ・熱交換器用鋼管を内管材とし、
外管材としてガスアトマイズによって製造された重量％
で、 Ｃ ：０．００５〜０．１％ Ｓｉ：３．０〜１０．０％ Ｍｎ：０．０２〜０．５％ Ｃｒ：２０〜４０％ Ｍｏ：３〜１２％ Ｎｂ：０．０５〜３．０％ Ｆｅ：１０％以下 Ｏ ：０．０５％以下 Ｎ ：０．２％以下 残部がＮｉ及び不可避不純物からなるＮｉ基合金粉末を
使用し、熱間押出により固化成形して得られることを特
徴とするボイラ・熱交換器用クラッド鋼管。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において得られ
たクラッド鋼管をさらに４０％以上の引抜または圧伸に
より冷間加工を施すことを特徴とするボイラ・熱交換器
用クラッド鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30141396A JP3222391B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | ボイラ・熱交換器用クラッド鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30141396A JP3222391B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | ボイラ・熱交換器用クラッド鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10137839A JPH10137839A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3222391B2 true JP3222391B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17896586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30141396A Expired - Fee Related JP3222391B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | ボイラ・熱交換器用クラッド鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3222391B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2574453B1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-12-10 | Aleris Aluminium GmbH | Method for joining an aluminium alloy fin to a steel tube and heat exchanger made therefrom |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30141396A patent/JP3222391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10137839A (ja) | 1998-05-26 |
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