JP3343576B2 - 肉盛り溶接材料及び肉盛りクラッド材 - Google Patents
肉盛り溶接材料及び肉盛りクラッド材Info
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Description
部材のように、高温で優れた強度、耐酸化性及び耐磨耗
性が要求される用途に用いられる肉盛り溶接材料及び肉
盛りクラッド材に関する。
ンが大きな社会問題になっている。このダイオキシンの
発生量を規定値以下に抑制するためには800℃以上の
高温でごみ焼却を行うことが必要とされており、これに
伴って800℃以上の高温で優れた強度、耐酸化性及び
耐磨耗性を示す金属材料が要求されている。
に優れる金属材料としては、一般にはオーステナイト系
耐熱ステンレス鋼であるSUS310S、SCH耐熱鋳
鋼、高クロム鋳鉄、高ニッケル鋳鋼、高Mn−高Cr鋳
鋼等が、安価なことから多く使用されている。
しては、コバルト基合金のステライト合金(Co−Cr
−W合金)やニッケル基合金のコルモノイ合金(Ni−
Cr−Si−B合金)が良く知られている。これらの合
金は非常に高価であるため、肉盛り溶接材料に使用され
ている。
に関しては、世界的に著名な鉄基のABRASODUR
−45溶接棒が存在する。
の金属材料には次のような問題がある。
ム鋳鉄、高ニッケル鋳鋼、高Mn−高Cr鋳鋼等は安価
ではあり、且つ高温酸化性雰囲気に対してはかなり抵抗
力を持つが、600℃以上の高温での磨耗に対しては殆
ど抵抗性を示さない。これらのうち、高クロム鋳鉄及び
高Mn−高Cr鋳鋼は他の金属に比べて高温耐磨耗性に
優れているが、やはり600℃以上の高温では耐磨耗性
が極端に劣るようになり、耐酸化性も十分とは言えなく
なる。このため、肉厚を非常に厚くして対応している
が、プラントの重量が重くなり、磨耗後の交換作業が非
常に困難で危険なものになっている。
合金は、600℃以上の高温でも優れた耐磨耗性を示
す。しかし、いかんせん高価であるので、肉盛り溶接材
料に使用しても、ごみ焼却炉のような大面積のプラント
部材に対しては経済的に見合わないので、使用すること
ができない。また、コバルト基合金やニッケル基合金と
言えども、600℃以上になると高温硬度が低下し、8
00℃以上では軟鋼や炭素鋼の常温硬度と変わらないま
でに軟化して、高温耐磨耗性は殆ど期待できなくなり、
その高合金がゆえの高温耐酸化性のみによって寿命を確
保しているのが実情である。
ついては、650℃までの用途にはこの溶接棒組成が多
用されているが、この組成と言えども650℃以上の高
温に曝されると酸化を生じ、磨耗というよりもスケール
による減肉を生じるようになる。
硬度及び耐磨耗性を表1、表2及び表3にそれぞれ示
す。耐磨耗性はショットブラストによる減量値で示し
た。その試験法は後述する。
れた硬度、耐酸化性及び耐磨耗性を示し、しかも安価な
肉盛り溶接材料及び肉盛りクラッド材を提供することに
ある。より具体的には、600℃以上の高温用途で優れ
た性能を示すコバルト基ステライト合金を性能上の指標
とし、そのなかでも非常に優れた高温耐磨耗性を示すN
o.1合金及びNo.6合金の高温における硬度、耐酸
化性及び耐磨耗性に準じるか若しくはそれ以上の性能を
目標とする。
Sステンレス鋼、SCH13の耐熱ステンレス鋳鋼等は
既に十分な高温耐酸化性を有しているが、高温での耐磨
耗性に関しては無いに等しい。最も良く使用されている
高クロム鋳鉄はこれらに比べ高温耐磨耗性に優れている
が、高温耐酸化性に劣り、800℃以上の高温になると
酸化ロスで顕著な減肉を生じ、高温耐磨耗性も大幅に低
下する。世界的に著名なABRASODUR−45溶接
棒による肉盛りも同様に高温耐酸化性に劣る。
00℃以上の高温域における耐酸化性に優れ、その程度
は高クロム鋳鉄より優れて310ステンレス鋼に匹敵
し、高温耐磨耗性に関しては高クロム鋳鉄を遙に凌駕
し、コバルト基のステライトNo.1合金が600〜7
00℃において有する耐磨耗性と同等かそれ以上の性能
を有する金属材料の開発に着手し、種々実験検討を行っ
た。その結果、SUS310や高クロム鋳鉄のように1
種類の金属では高温耐酸化性と高温耐磨耗性という異な
った性質を同時に満足させることは大変困難であること
から、母材金属に高温耐酸化性に優れた金属を使用し、
磨耗を受ける表面側には特に耐磨耗性に優れた金属を肉
盛りすることにより、2種類の異なった性質を同時に満
足させる複合材料の開発が不可欠であるとの結論に達
し、その肉盛り溶接材料について研究を続けた結果、以
下のような知見を得、本発明を完成させるに至った。
重要な合金元素はCrであるが、溶接材料ではコストや
溶接棒の構造上、Cr量はある程度制限される。また高
Crと言えども、高温域ではマトリックスの硬度が大幅
に低下するので、マトリックスによる耐磨耗性は全く期
待できない。高温域で硬度や耐磨耗性を確保するために
は、肉盛り金属に短繊維状の微細針状炭化物を多量に析
出させる必要がある。粒状や球状の炭化物ではマトリッ
クスの選択磨耗により脱落し、早期磨耗を生じる。この
針状炭化物を析出させるには厳密に組成管理されたC−
高Cr−Si−Ni−Mn系の鉄基合金が必要であり、
この鉄基合金は高Crゆえに高温耐酸化性にも優れる。
が、多量添加は肉盛り金属に大きな割れを発生させる六
方晶の粗粒炭化物を析出させるので、Siと共に特に厳
密な量的管理を行う必要がある。もしこの粗粒炭化物が
発生する場合はNb、V、Ti、Zr、Ta等を添加し
て微細化する必要がある。
炉では、ハロゲンガスの発生のためオーステナイト系ス
テンレス鋼では十分に対応できない。C−高Cr−Si
−Ni−Mn系の鉄基合金は、Si含有のフェライト組
織により、程度の差こそあれハロゲンガスに良く耐え
る。
鉄基のABRASODUR−45溶接棒は、650℃以
上の高温に曝されると酸化を生じ、スケール発生による
減肉を生じる。その最大の理由はCrの含有量が20%
と少ないことである。このCr量は全溶着金属化学成分
量であり、肉盛り溶接による母材希釈を受けていない成
分量である。軟鋼の上に肉盛りした1層目の肉盛り金属
でのCr量は母材希釈を受け、約17〜18%に低下す
る。従って、高温における耐熱耐酸化性の低下を余儀な
くされる。
溶接棒の心線に高クロム合金を使用するのが有効である
が、そのような心線は溶接棒のコストを著しく高める上
に、硬くなって取り扱いが困難になる。一般に、溶接棒
や溶接複合ワイヤ(チューブロッド)のフラックスから
添加される最大合金量は約55〜56%以下に制限され
る。
すれば、肉盛り金属の第1層目は母材から積極的にCr
をピックアップし、希釈を受ける程度が軽減されること
から、軟鋼母材を使用した場合に比べて溶接材料中のC
r量を少なくすることができ、そのために他の合金元素
を多く含有させることができるようになる。
の肉盛り溶接材料及び肉盛りクラッド材は以下のとおり
である。なお%は特にことわりのない限り重量%を表
す。
の高温で優れた強度、耐酸化性及び耐磨耗性が要求され
る部材に使用される肉盛り溶接材料であって、重量比で
C:0.5〜3.0%、Si:3.0〜7.0%、C
r:25〜45%、Mn:0〜10%、Ni:0〜13
%を含み、且つCr≧−1.6Si+37を満足し、残
部がFe及び不可避不純物からなり、母材上に短繊維状
の微細針状炭化物により強化された肉盛り溶着金属を形
成するものである。
表面上に肉盛り金属が溶着した肉盛りクラッド材であっ
て、且つ、600℃以上の高温で優れた強度、耐酸化性
及び耐磨耗性が要求される部材であり、肉盛り金属の少
なくとも表層部が重量比でC:0.5〜3.0%、S
i:3.0〜7.0%、Cr:25〜45%、Mn:0
〜10%、Ni:0〜13%を含み、且つCr≧−1.
6Si+37を満足し、残部がFe及び不可避不純物か
らなる成分組成を有し、マトリックス中に短繊維状の微
細針状炭化物が析出した組織を有するものである。
素、特にCr等の希釈を抑えるためと、母材自体の高温
耐酸化性を確保するためにCr:9〜35%を含むもの
が好ましい。
ド材の肉盛り金属では、主に耐磨耗性改善のためにN
b:8%以下、Ta:8%以下、Ti:8%以下、Z
r:8%以下、B:5%以下、V:8%以下、Mo:1
0%以下の1種又は2種以上を加えることができる。M
oは、耐食性改善にも有効である。
l:3%以下、N:0.5%以下、Ce及びY等のレア
アースメタル:合計量で0.5%以下の1種又は2種以
上を加えることができる。
%以下を加えることができる。
短繊維状の微細針状炭化物により強化された肉盛り溶着
金属を形成する。この溶着金属の高温耐磨耗性は600
℃以上の温度において高クロム鋳鉄より優れ、コバルト
基ステライトNo.1、No.6合金と同等かそれ以上
である。また、その高温耐酸化性は、高クロム鋳鉄を凌
ぎ、コバルト基ステライトNo.1、No.6合金と同
等かそれ以上でSUS310や310Sに匹敵する。更
に、高温硬度については、700℃でコバルト基ステラ
イトNo.1、No.6合金の常温硬度に匹敵する性能
を保有する。更にまた、肉盛り溶着金属に発生する割れ
は微細である。
可能であるが、SUS310等のCr量が多い合金の方
が好ましい。母材金属中のCr量を多くすることによ
り、その高温耐酸化性が向上する。また、肉盛り金属に
おけるCrの希釈が抑制され、所定組成の肉盛り金属が
経済的に形成される。軟鋼等のCr量を含まない母材を
使用する場合は、何層も多層盛りをおこなって始めて所
定組成の肉盛り金属が得られる。その経済性を高めるた
めには、軟鋼等の上に一度SUS310等を肉盛りし、
その上に所定組成の溶接材料により肉盛りを行えばよ
い。
る。本発明において成分を上述のように限定した理由は
以下の通りである。なお、高温耐磨耗性の指標として
は、700℃の試験片表面温度、入射角度が30°で1
0分間ショットブラストを実施したときの試験片の摩耗
減量(700℃エロージョン値)を用い、これを従来材
料の指標値に対応して表4の如く分類した。ブラスト条
件は表5の通りである。
明では微細化された繊維状炭化物を析出させるが、その
炭化物の構成は(Cr、Fe)7 C3 型、即ちM7 C3
型である。これをマトリックス中に多数析出させること
により、高温における耐磨耗性が著しく向上する。図1
はC以外の主要元素量を実質一定としたときの炭素量と
磨耗指標との関係を示す。図中の番号は後述する実施例
での試験片No.である。C量が0.5〜3.0%の範
囲内でクロム鋳鉄と同等かこれを凌ぐ高温耐磨耗性が得
られ、特に0.5%以上2.0%未満の範囲内でステラ
イトNo.1,6と同等かこれを凌ぐ高温耐磨耗性が得
られる。
して肉盛り金属の表面に多数の微細割れが発生し、その
肉盛り金属が脆くなる。C量が3.0%を超えると、
(Cr、Fe)7 C3 型炭化物が、粗大化した六方晶の
炭化物として析出するようになり、やはり肉盛り金属の
脆化・剥離が顕著となる。また、この割れのために多層
盛りが困難になる。更に、マトリックスに残存して高温
耐酸化性を付与するCrが炭化物形成に消費され、マト
リックス中のCr量が低下する傾向を示す。更に又、
3.0%を超えるC量では、融点を下げる傾向が大きく
なることからも、高温耐酸化性に悪影響が生じる。例え
ばC量が0.5%と3.0%とでは、150℃もの融点
の開きがある。加えて、Cはオーステナイト形成元素で
もある。その力価はNiの約30〜50倍であり、多量
添加はフェライト組織の形成を阻害して、高温耐磨耗性
及び耐ハロゲンガス性等を悪化させる原因になる。
8%以上であり、上限については2.0%未満、とりわ
け1.8%以下である。
添加により1100℃までの温度域における酸化を効果
的に阻止する。また、Crと共存して、微細針状炭化物
の析出を促進し、高温耐磨耗性の改善に寄与する。この
Si量が3.0%未満では高温における耐酸化性が悪化
すると共に、微細針状炭化物の析出量が減少して高温耐
磨耗性が低下する。一方、Si量が7.0%を超える
と、肉盛り金属が非常に脆くなり、剥離しやすくなる。
また、この、脆さのために、多層盛りが困難となる。
したときのSi量と磨耗指標との関係を示す。図中の番
号は後述する実施例での試験片No.である。Si量が
増加するにつれて高温耐磨耗性が改善され、Si量が
3.0%以上でクロム鋳鉄と同等以上の高温耐磨耗性が
得られ、4.0%を超えるとステライトNo.1,6と
同等かこれを凌ぐ高温耐磨耗性が得られる。
3.5%以上、とりわけ4.0%超であり、上限につい
ては6%以下である。
酸化性の改善に寄与する。また、Siと共存して、微細
針状炭化物の析出を促進し、高温耐磨耗性の改善に寄与
する。しかし、このCrはCと結合してCr炭化物をつ
くるため、マトリックス中のCr量はそれほど多くな
い。Cr量が25%未満では、高温耐磨耗性を付与する
ための炭化物の析出量が少なくなり、十分な高温耐磨耗
性が得られない。また、マトリックス中のCr量が不足
し、高温耐酸化性が不十分となる。一方、45%を超え
ると、粗大化した六方晶の炭化物の析出が増加するよう
になり、肉盛り金属の脆化・剥離が顕著となる。また、
この割れのために多層盛りが困難になる。
したときのCr量と磨耗指標との関係を示す。図中の番
号は後述する実施例での試験片No.である。Cr量が
増加するにつれて高温耐磨耗性が改善され、この傾向は
Si量が多い場合の方が顕著である。Si量が4.0%
の場合、Cr量を30%以上とすることにより、クロム
鋳鉄と同等以上の高温耐磨耗性が得られ、35%を超え
るとステライトNo.1,6と同等以上の高温耐磨耗性
が得られるが、Si量が4.0%超の場合、Cr量を2
5以上とすることにより、クロム鋳鉄と同等以上の高温
耐磨耗性が得られ、30%以上でステライトNo.1,
6と同等以上の高温耐磨耗性が得られる。
0%以上、とりわけ35%以上であり、上限については
40%以下である。
改善する。図4はSi及びCr以外の主要元素量を実質
一定としたときのSi量及びCr量が磨耗指標に及ぼす
関係を示す。図中の番号は後述する実施例での試験片N
o.である。Si量及びCr量がそれぞれの規定量を満
足していても、Cr<−1.6Si+37の場合は優れ
た高温耐磨耗性は確保されないので、Cr≧−1.6S
i+37の関係を合わせて満足させる必要がある。
を増す。Mnのオーステナイト形成能力はNiの約半分
である。このMnは肉盛り溶接の作業性を安定させる効
果があるが、高温耐磨耗性を向上させる効果は全般的な
見地からは少なく、本発明の成分範囲のなかでも優れた
耐磨耗性が得られる範囲においてのみ、耐磨耗性の改善
効果が認められる。
るものではなく、適宜選択的に添加されて高温耐磨耗性
の二次的な改善に寄与する。しかし、10%を超える添
加は、オーステナイト組織の形成を促進して高温耐磨耗
性を低下させる原因になる。特に好ましいMn量は下限
については3%以上、上限については8%以下である。
0%、Cr:35〜36%のときのMn量と磨耗指標と
の関係を示す。図中の番号は後述する実施例での試験片
No.である。このC−Si−Cr系ではMn量が増加
するにつれて高温耐磨耗性が顕著に改善される。
浸炭雰囲気で浸炭を防止する効果があり、またサーマル
ショックを受ける用途ではCrの不動態皮膜の剥離を防
止する効果を持つので、使用温度が高くなるほど含有量
を増加させるのが望ましい。更に、ハロゲンガスに対し
ても高Ni含有は望ましい。しかし、Niは硫黄ガス雰
囲気には弱いので、使用状況によっては不添加、若しく
はNi量を抑制することが望まれる。
含有量を調整する必要があるが、その含有量が13%を
超えるとオーステナイト組織を形成して高温耐磨耗性を
低下させるので、これを限界値とする。
へと繰り返し顕著な温度変化を受ける場合がある。本発
明での合金組織は基本的にフェライトとオーステナイト
の混合組織である。この合金をオーステナイト組織のス
テンレス鋼に肉盛りした場合、サーマルショックを受け
るたびに線膨張係数の差異により溶接境界面に内部応力
が発生して長期使用においては肉盛りが母材から剥離、
脱落する危険性がある。また、この合金を多層盛りした
場合にはこの危険性が一層増大する。この危険を回避す
るために、MnとNiの複合添加により、肉盛り金属の
組織を母材と同じオーステナイト単相組織とすることが
可能になり、これにより肉盛り金属の剥離、脱落が防止
される。
る。Niの全量をCoに置換することができる。また、
両者を合計量が13%を超えない範囲で複合添加するこ
とができる。
8%以下、Zr:8%以下、B:5%以下、V:8%以
下、Mo:10%以下の1種又は2種以上これらは主に
耐磨耗性改善のために選択的な添加が可能である。Mo
は耐食性改善にも有効である。
清浄度を増す元素であるが、そのホウ化物により高温耐
磨耗性を改善することができる。ちなみに、前述した7
00℃でのショットブラスト試験では、試験後の試験片
表面にB炭化物が粒状に浮き出て残り、マトリックスは
磨耗して凹んでいた。安定な効果を得るためには0.1
%以上の添加が好ましい。
途において焼き戻し抵抗を与え、耐磨耗性を改善する。
また、蒸気腐食に対して有効である。安定な効果を得る
ためには、それぞれ0.1%以上の添加が好ましいが、
10%を超える添加はフェライトを粗大化する。
度な微細炭化物を形成することにより、高温耐磨耗性の
改善に大きな効果を示す。安定な効果を得るためには
0.1%以上の添加が好ましいが、8%を超えても効果
は飽和し経済性が悪化する。
が、炭化物の形成により高温耐磨耗性を改善する。安定
な効果を得るためには0.1%以上の添加が好ましい
が、8%を超える添加は非常に硬いスラグを発生させて
溶接作業性を損なうと共にフェライトを粗大化する原因
になる。
はCrとMoの中間に位置し、この炭化物反応による焼
き戻し抵抗性と焼き戻しによる二次硬化の改善により高
温耐磨耗性を向上させる。また、温度上昇による軟化変
形と、ヒートチェッキングによる割れに対する抵抗性を
向上させる。安定な効果を得るためには0.1%以上の
添加が好ましいが、8%を超える添加は肉盛り金属を脆
化させる。
及びY等のレアアースメタル:合計量で0.5%以下の
1種又は2種以上 これらは主に高温耐酸化性を改善するために選択的な添
加が可能である。
善し、特に硫黄ガスが使用雰囲気に多い場合にその効果
を発揮する。この場合は、Ni量を少なくして、Al量
を多くするのがよい。Al量が3%を超えると、肉盛り
金属にアルミナ皮膜が生じてスラグが介在しやすくな
り、溶接作業性が阻害される。安定な効果を得るために
は0.5%以上の添加が好ましい。
促進する効果もある。
を中断したとき腐食性の強い硫酸液が生じるが、これに
対してMoは有効性が少なく、Cuとの複合添加が効果
的である。また、その複合添加によれば、ミクロ組織が
微細化され、微細針状炭化物が十分に析出することによ
り、高温耐磨耗性も改善される。この成分系は、高温耐
酸化性、耐腐食性及び高温耐磨耗性を高い次元で満足さ
せる。Cu量は安定な効果を得るためには0.1%以上
の添加が好ましいが、7%を超えても効果は飽和し経済
性が悪化する。
ず、例えば各種ステンレス鋼、Mn−Crオーステナイ
ト系鋼、ニッケル合金鋼、クロム合金鋼等を使用するこ
とができるが、希釈を抑える点及び高温耐酸化性を確保
する点から、Crを9〜35%を含むものが好ましく、
特に、このCrを22〜28%含む耐熱系のSUS31
0、SUS310S、SUS309、SUS309S、
SUS329J1、SCH13等が好ましい。母材金属
のCrを増量すると、その高温耐酸化性が向上すると共
に、肉盛り金属におけるCrの希釈が抑制される。ま
た、溶接材料におけるCr添加量を少なくできるので、
他の合金元素の増量が可能となる。但し、過剰なCrは
脆いσ相の析出を促し、脆弱化の原因となる。
耐磨耗性が要求され、しかも大面積であるごみ焼却炉の
炉内部材に特に有効であるが、同様の特性が要求される
大面積部材であるサイクロン胴体ライナー、高温コーク
ス処理設備のシュートライナー、ホッパライナー、火力
発電所ボイラの微粉炭バーナノズル、セメント工場のク
リンカー予熱設備部材、ロータリキルン装置部材等にも
有効である。
ることにより、本発明の効果を明らかにする。
製し、これを用いてSUS310S鋼の上に肉盛り溶接
を行った。肉盛り溶接は1層の6mm盛りとした。肉盛
り後、その肉盛り金属に、前述したショットブラスト試
験を実施し、高温耐磨耗性の指標である磨耗減量(70
0℃エロージョン値)を調べた。結果を表6及び表7に
示す。肉盛り金属の組成は、これが高Cr含有の場合に
そのCrに若干の希釈があったが、実質的に溶接ワイヤ
の組成と同一と見なせる範囲であった。磨耗減量は2.
0g以下を合格値とした。
溶接材料を使用して作製した本発明の肉盛りクラッド材
は、700℃という高温条件であるにもかかわらず、高
クロム鋳鉄を凌ぎ、ステライトNo.1,6合金と同等
以上の高温耐磨耗性を示し、一部のものは760℃以上
の高温用途用に開発されたコルモノイNo.88(米国
コルモノイ社製)さえも凌駕する。
片No.20(b図)における肉盛り金属の組織構造を
示す顕微鏡写真である。いずれの肉盛り金属も短繊維状
の炭化物を微細かつ多量に析出していることが分かる。
2,38,39につき高温耐酸化性を調査した。試験片
は、26mm角×14mm厚のクラッド材であり、肉盛
り金属の厚みは6mm、母材の厚みは8mmである。試
験では、マッフル炉を使用して1000℃で8時間連続
加熱した後、炉冷を繰り返すヒートパターンを25サイ
クル(200時間)実施したときの、試験片の全表面積
(19.2cm2 )における酸化減量値により評価し
た。結果を、比較合金及び前述した従来合金の場合と共
に表8に示す。比較合金の組成は、表9の通りである。
料を使用して作製した本発明の肉盛りクラッド材は、高
クロム鋳鉄を凌ぎ、ステライトNo.1合金と同等以上
の高温酸化性を示す。
につき耐腐食性を調査した。ここで、耐腐食性は、20
mm角×14mm厚(全表面積19.2cm2 )の試験
片を塩酸、硫酸、硝酸の各10%溶液に常温で120時
間浸漬したときの腐食減量により評価した。結果を軟鋼
(SS400)、SUS304、SUS316L、SU
S310S、ステライトNo.1、No.6合金の場合
と比較して表10に示す。
料を使用して作製した本発明の肉盛りクラッド材は、耐
塩酸性に優れ、ごみ焼却炉での塩素腐食に対しても有効
である。また、硫酸腐食に対しても、SUS304、S
US316L、SUS310Sを凌ぐ耐腐食性を示す。
及びNo.20につき高温硬度を調査した。結果を図7
に示す。表2との比較から分かるように、本発明の溶接
材料を使用して作製した本発明の肉盛りクラッド材は、
高温硬度については、800℃でコバルト基ステライト
No.1、No.6合金の常温硬度に匹敵する性能を有
する。
の肉盛り溶接材料及び肉盛りクラッド材は、肉盛り金属
に短繊維状の微細炭化物を多量に析出させることによ
り、鉄基であるにもかかわらず、600℃以上の高温用
途で優れた性能を示すコバルト基ステライト合金に匹
敵、若しくはこれを凌ぐ高温耐磨耗性を確保することが
できる。また、高温硬度及び高温耐酸化性についても、
その合金を凌ぐ高い性能を確保することができる。
用して、安いコストでダイオキシンの発生を効果的に抑
制することができるので、社会的に多大の効果を奏す
る。
る。
る。
を示す図表である。
る。
(a)は試験片No.32のもの、(b)は試験片N
o.20のものである。
o.32のもの、(b)は試験片No.20のものであ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 600℃以上の高温で優れた強度、耐酸
化性及び耐磨耗性が要求される部材に使用される肉盛り
溶接材料であって、重量比でC:0.5〜3.0%、S
i:3.0〜7.0%、Cr:25〜45%、Mn:0
〜10%、Ni:0〜13%を含み、且つCr≧−1.
6Si+37を満足し、残部がFe及び不可避不純物か
らなり、母材上に短繊維状の微細針状炭化物により強化
された肉盛り溶着金属を形成することを特徴とする肉盛
り溶接材料。 - 【請求項2】 請求項1に記載の成分に加えて、Nb:
8%以下、Ta:8%以下、Ti:8%以下、Zr:8
%以下、B:5%以下、V:8%以下、Mo:10%以
下の1種又は2種以上を含むことを特徴とする肉盛り溶
接材料。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の成分に加えて、
Al:3%以下、N:0.5%以下、Ce及びY等のレ
アアースメタル:合計量で0.5%以下の1種又は2種
以上を含むことを特徴とする肉盛り溶接材料。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3に記載の成分に加え
て、Cu:7%以下を含むことを特徴とする肉盛り溶接
材料。 - 【請求項5】 母材金属の表面上に肉盛り金属が溶着し
た肉盛りクラッド材であって、且つ、600℃以上の高
温で優れた強度、耐酸化性及び耐磨耗性が要求される部
材であり、肉盛り金属の少なくとも表層部が重量比で
C:0.5〜3.0%、Si:3.0〜7.0%、C
r:25〜45%、Mn:0〜10%、Ni:0〜13
%を含み、且つCr≧−1.6Si+37を満足し、残
部がFe及び不可避不純物からなる成分組成を有し、マ
トリックス中に短繊維状の微細針状炭化物が析出した組
織を有することを特徴とする肉盛りクラッド材。 - 【請求項6】 請求項5に記載の肉盛りクラッド材にお
いて、肉盛り金属の少なくとも表層部が更に、Nb:8
%以下、Ta:8%以下、Ti:8%以下、Zr:8%
以下、B:5%以下、V:8%以下、Mo:10%以下
の1種又は2種以上を含むことを特徴とする肉盛りクラ
ッド材。 - 【請求項7】 請求項5又は6に記載の肉盛りクラッド
材において、肉盛り金属の少なくとも表層部が更に、A
l:3%以下、N:0.5%以下、Ce及びY等のレア
アースメタル:合計量で0.5%以下の1種又は2種以
上を含むことを特徴とする肉盛りクラッド材。 - 【請求項8】 請求項5、6又は7に記載の肉盛りクラ
ッド材において、肉盛り金属の少なくとも表層部が更
に、Cu:7%以下を含むことを特徴とする肉盛りクラ
ッド材。 - 【請求項9】 母材金属が重量比でCr:9〜35%を
含むことを特徴とする請求項5、6、7又は8に記載の
肉盛りクラッド材。
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- 1998-02-09 JP JP04445398A patent/JP3343576B2/ja not_active Expired - Lifetime
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