JP3422658B2 - 耐熱鋼 - Google Patents
耐熱鋼Info
- Publication number
- JP3422658B2 JP3422658B2 JP16865697A JP16865697A JP3422658B2 JP 3422658 B2 JP3422658 B2 JP 3422658B2 JP 16865697 A JP16865697 A JP 16865697A JP 16865697 A JP16865697 A JP 16865697A JP 3422658 B2 JP3422658 B2 JP 3422658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- heat
- present
- resistant steel
- added
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 72
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 72
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 22
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 20
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 14
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 12
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 241000238558 Eucarida Species 0.000 claims 1
- 239000003433 contraceptive agent Substances 0.000 claims 1
- 230000002254 contraceptive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 120
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 12
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 11
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 4
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 2
- 229910004168 TaNb Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- -1 chromium) forms carbides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 229910001068 laves phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】耐熱鋼を必要とする火力発電
プラント関係の構成材料に関するものであり、特に火力
発電用蒸気タービンロータ及び発電用鍛鋼品に関する。
プラント関係の構成材料に関するものであり、特に火力
発電用蒸気タービンロータ及び発電用鍛鋼品に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用蒸気プラントに用いられる耐熱鋼
のうち、特に高温用タービンロータ材としては、ＣｒＭ
ｏＶ鋼や１２Ｃｒ鋼が挙げられる。このうちＣｒＭｏＶ
鋼は高温強度の限界から５６６℃までの蒸気温度のプラ
ントに制限される。一方、１２Ｃｒ系鋼性のロータ材
（例えば特公昭４０−４１３７号公報など）は、高温強
度がＣｒＭｏＶ鋼よりも優れているため、５９３℃まで
の蒸気温度のプラントに適用することも可能であるが、
これを越える温度に対しては高温強度が不足することか
ら蒸気タービンロータとしての適用は困難である。ここ
で、１２Ｃｒ鋼について説明する。１２Ｃｒ鋼とは、英
国で開発されたＣｒ量が実際に１２％である耐熱鋼に端
を発した材料をさす。この成分系では、高温強度を改善
するために年々合金元素量が増えてきたことや、素材が
大型化するに従って合金元素の偏析が顕在化してきたこ
と、等により、Ｃｒ量を減じなければ、δ−フェライト
が生成してしまうようになっている。最近ではＣｒ量が
８％程度のものもあることから、開発初期の１２％Ｃｒ
量をとって、広義に解釈して、公称「１２Ｃｒ鋼」と言
うが、実際のＣｒ量の範囲としては、８〜１３％Ｃｒ量
のものをさす。また、これらの材料の中で９％Ｃｒ鋼程
度以下のものを９％Ｃｒ鋼とも言う。
のうち、特に高温用タービンロータ材としては、ＣｒＭ
ｏＶ鋼や１２Ｃｒ鋼が挙げられる。このうちＣｒＭｏＶ
鋼は高温強度の限界から５６６℃までの蒸気温度のプラ
ントに制限される。一方、１２Ｃｒ系鋼性のロータ材
（例えば特公昭４０−４１３７号公報など）は、高温強
度がＣｒＭｏＶ鋼よりも優れているため、５９３℃まで
の蒸気温度のプラントに適用することも可能であるが、
これを越える温度に対しては高温強度が不足することか
ら蒸気タービンロータとしての適用は困難である。ここ
で、１２Ｃｒ鋼について説明する。１２Ｃｒ鋼とは、英
国で開発されたＣｒ量が実際に１２％である耐熱鋼に端
を発した材料をさす。この成分系では、高温強度を改善
するために年々合金元素量が増えてきたことや、素材が
大型化するに従って合金元素の偏析が顕在化してきたこ
と、等により、Ｃｒ量を減じなければ、δ−フェライト
が生成してしまうようになっている。最近ではＣｒ量が
８％程度のものもあることから、開発初期の１２％Ｃｒ
量をとって、広義に解釈して、公称「１２Ｃｒ鋼」と言
うが、実際のＣｒ量の範囲としては、８〜１３％Ｃｒ量
のものをさす。また、これらの材料の中で９％Ｃｒ鋼程
度以下のものを９％Ｃｒ鋼とも言う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は１２
Ｃｒ系鋼の材料で５９３℃以上の蒸気条件で適用できる
高温強度の優れた耐熱鋼並びに高温用蒸気タービンロー
タ等の鍛鋼品を提供するものである。
Ｃｒ系鋼の材料で５９３℃以上の蒸気条件で適用できる
高温強度の優れた耐熱鋼並びに高温用蒸気タービンロー
タ等の鍛鋼品を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、本願発明者は
鋭意研究を重ねた結果、以下に示す優れた耐熱鋼を発明
した。 すなわち、（１）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シ
リコン：０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１
〜１質量％、クロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．
１〜０．８質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量
％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量
％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：
０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．
５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：
０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄
からなることを特徴とする耐熱鋼提供する。 （２）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：
０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１
質量％、クロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１〜
０．８質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、ニ
オブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、窒
素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：０．０
１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．５質量
％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．０
０１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄からな
ることを特徴とする耐熱鋼を提供する。 （３）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：
０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜１質量
％、クロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１〜
０．３質量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜
０．２質量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モ
リブデン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：
０．９〜３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量
％、ボロン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的
不純物及び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼を提供す
る。 （４）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：
０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１
質量％、クロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１
〜０．３質量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１
〜０．２質量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、
モリブデン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：
０．９〜３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量
％、ボロン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的
不純物及び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼を提供す
る。 （５）さらにネオジウム０．００１〜０．２質量％を含
む（１）〜（４）の耐熱鋼、（６）さらにハフニウム
０．００１〜０．２質量％を含む（１）〜（４）の耐熱
鋼、（７）さらにネオジウム：０．００１〜０．２質量
％を含む（６）の耐熱鋼を提供する。
鋭意研究を重ねた結果、以下に示す優れた耐熱鋼を発明
した。 すなわち、（１）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シ
リコン：０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１
〜１質量％、クロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．
１〜０．８質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量
％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量
％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：
０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．
５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：
０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄
からなることを特徴とする耐熱鋼提供する。 （２）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：
０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１
質量％、クロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１〜
０．８質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、ニ
オブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、窒
素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：０．０
１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．５質量
％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．０
０１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄からな
ることを特徴とする耐熱鋼を提供する。 （３）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：
０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜１質量
％、クロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１〜
０．３質量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜
０．２質量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モ
リブデン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：
０．９〜３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量
％、ボロン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的
不純物及び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼を提供す
る。 （４）炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：
０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１
質量％、クロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１
〜０．３質量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１
〜０．２質量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、
モリブデン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：
０．９〜３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量
％、ボロン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的
不純物及び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼を提供す
る。 （５）さらにネオジウム０．００１〜０．２質量％を含
む（１）〜（４）の耐熱鋼、（６）さらにハフニウム
０．００１〜０．２質量％を含む（１）〜（４）の耐熱
鋼、（７）さらにネオジウム：０．００１〜０．２質量
％を含む（６）の耐熱鋼を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明者らは、高Ｃｒ系鋼を基本
成分として合金元素の厳選を行って高温強度の改善を行
い、従来の材料にない優れた高温強度特性を有する新し
い耐熱鋼を見い出した。
成分として合金元素の厳選を行って高温強度の改善を行
い、従来の材料にない優れた高温強度特性を有する新し
い耐熱鋼を見い出した。
【０００６】本発明は、好ましい第一の態様として、炭
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜１質量％、クロ
ム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１〜０．８質量
％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、ニオブ及びタ
ンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、窒素：０．０
０１〜０．０１質量％、モリブデン：０．０１〜０．５
質量％、タングステン：０．９〜３．５質量％、コバル
ト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．００１〜０．
０１質量％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする耐熱鋼を提案するものである。
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜１質量％、クロ
ム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１〜０．８質量
％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、ニオブ及びタ
ンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、窒素：０．０
０１〜０．０１質量％、モリブデン：０．０１〜０．５
質量％、タングステン：０．９〜３．５質量％、コバル
ト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．００１〜０．
０１質量％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする耐熱鋼を提案するものである。
【０００７】以下に、本発明耐熱鋼を成分限定理由を述
べる。Ｃ（炭素）は、炭化物を形成しクリープ破断強度
の向上に寄与する。従来から用いられている１２Ｃｒ系
鋼ではＣとともにＮが添加され炭窒化物を形成して高温
強度の向上を図っている。これに対して本願発明耐熱鋼
は、基本的にはＮを排除し炭化物によって高温強度の改
善を行っているため、従来の１２Ｃｒ系鋼よりもＣの添
加量は多くなる。Ｃ量が０．０５質量％未満では、炭化
物による十分な効果は得られず、また０．１５質量％を
越えると使用中に炭化物が凝集・粗大化し、高温長時間
強度を劣化させる。このため０．０５〜０．１５質量％
とする。好ましい範囲は、０．０８〜０．１３質量％で
ある。
べる。Ｃ（炭素）は、炭化物を形成しクリープ破断強度
の向上に寄与する。従来から用いられている１２Ｃｒ系
鋼ではＣとともにＮが添加され炭窒化物を形成して高温
強度の向上を図っている。これに対して本願発明耐熱鋼
は、基本的にはＮを排除し炭化物によって高温強度の改
善を行っているため、従来の１２Ｃｒ系鋼よりもＣの添
加量は多くなる。Ｃ量が０．０５質量％未満では、炭化
物による十分な効果は得られず、また０．１５質量％を
越えると使用中に炭化物が凝集・粗大化し、高温長時間
強度を劣化させる。このため０．０５〜０．１５質量％
とする。好ましい範囲は、０．０８〜０．１３質量％で
ある。
【０００８】Ｓｉ（シリコン）は、脱酸材としての効果
がある。その効果は０．０１質量％未満では十分ではな
い。また、Ｓｉは高温強度、とりわけクリープ破断強さ
を低下させる。このため、本発明鋼においては真空処
理、例えば、真空カーボン脱酸法等を必要に応じて適用
することも併せて考慮し、製鋼において必要な最小限度
の添加とし、その範囲を０．０１〜０．１質量％とす
る。好ましい範囲は０．０３〜０．０８質量％である。
がある。その効果は０．０１質量％未満では十分ではな
い。また、Ｓｉは高温強度、とりわけクリープ破断強さ
を低下させる。このため、本発明鋼においては真空処
理、例えば、真空カーボン脱酸法等を必要に応じて適用
することも併せて考慮し、製鋼において必要な最小限度
の添加とし、その範囲を０．０１〜０．１質量％とす
る。好ましい範囲は０．０３〜０．０８質量％である。
【０００９】Ｍｎ（マンガン）も脱酸材として有用な元
素である。また、δフェライトの生成を抑制する作用が
ある。一方、多量にこの元素を加えるとクリープ破断強
度が劣化する。このため、１質量％を越える量の添加は
好ましくない。また、Ｍｎは不純物として混入するＳの
悪影響をＭｎＳを形成することで無害化する作用もあ
る。ただし、製鋼段階での作り込を考えた場合にはスク
ラップの管理をする上で０．１質量％以上の方がコスト
的にメリットがある。そこで、０．１〜１質量％とす
る。
素である。また、δフェライトの生成を抑制する作用が
ある。一方、多量にこの元素を加えるとクリープ破断強
度が劣化する。このため、１質量％を越える量の添加は
好ましくない。また、Ｍｎは不純物として混入するＳの
悪影響をＭｎＳを形成することで無害化する作用もあ
る。ただし、製鋼段階での作り込を考えた場合にはスク
ラップの管理をする上で０．１質量％以上の方がコスト
的にメリットがある。そこで、０．１〜１質量％とす
る。
【００１０】Ｃｒ（クロム）は、炭化物を形成しクリー
プ破断強度の改善に寄与するとともに、マトリックス中
に溶け込んで耐酸化性を改善するとともにマトリックス
自体を強化して高温長時間側の強度の向上に寄与する８
質量％未満であるとその効果が十分でなく、また１１質
量％を越える量を添加すると、他の合金元素との兼ね合
いもあるがδフェライトを生成しやすくなって強度の低
下や靱性の劣化をもたらす。このため、８〜１１質量％
とする。好ましい範囲は、９．５〜１０．８質量％であ
る。
プ破断強度の改善に寄与するとともに、マトリックス中
に溶け込んで耐酸化性を改善するとともにマトリックス
自体を強化して高温長時間側の強度の向上に寄与する８
質量％未満であるとその効果が十分でなく、また１１質
量％を越える量を添加すると、他の合金元素との兼ね合
いもあるがδフェライトを生成しやすくなって強度の低
下や靱性の劣化をもたらす。このため、８〜１１質量％
とする。好ましい範囲は、９．５〜１０．８質量％であ
る。
【００１１】Ｎｉ（ニッケル）は、靱性を改善する上で
有効な元素である。また、Ｃｒ当量を下げてδフェライ
トの生成を抑制する効果もある。しかし、この元素の添
加はクリープ破断強度の低下をもたらす。このため、必
要最小限度の添加が望まれる。本願発明ではＮｉの効果
を発揮する元素としてＣｏを添加しており、Ｎｉの役割
をＣｏによって置き換えることができる。ただし、Ｃｏ
は高価な元素でありＣｏの使用量は経済性から見た場合
には可能な限り少なくすることも必要である。このた
め、他の合金元素との関係もあるが０．８質量％以下の
添加によってδ−フェライトの生成を抑制する。なお下
限値については通常の不可避的不純物として混入する量
を考慮して０．１質量％以上とする。したがって、０．
１〜０．８質量％とする。
有効な元素である。また、Ｃｒ当量を下げてδフェライ
トの生成を抑制する効果もある。しかし、この元素の添
加はクリープ破断強度の低下をもたらす。このため、必
要最小限度の添加が望まれる。本願発明ではＮｉの効果
を発揮する元素としてＣｏを添加しており、Ｎｉの役割
をＣｏによって置き換えることができる。ただし、Ｃｏ
は高価な元素でありＣｏの使用量は経済性から見た場合
には可能な限り少なくすることも必要である。このた
め、他の合金元素との関係もあるが０．８質量％以下の
添加によってδ−フェライトの生成を抑制する。なお下
限値については通常の不可避的不純物として混入する量
を考慮して０．１質量％以上とする。したがって、０．
１〜０．８質量％とする。
【００１２】Ｖ（バナジウム）は、炭窒化物となってク
リープ破断強度を改善する。０．１質量％未満では十分
な効果が得られない。また、逆に０．３質量％を越える
量を添加するとむしろクリープ破断強度は低下してしま
うとともに靱性が低下してしまう。このため、０．１〜
０．３質量％とする。好ましい範囲は０．１５〜０．２
５質量％である。
リープ破断強度を改善する。０．１質量％未満では十分
な効果が得られない。また、逆に０．３質量％を越える
量を添加するとむしろクリープ破断強度は低下してしま
うとともに靱性が低下してしまう。このため、０．１〜
０．３質量％とする。好ましい範囲は０．１５〜０．２
５質量％である。
【００１３】Ｎｂ（ニオブ）およびＴａ（タンタル）に
ついては、ＮｂまたはＴａＮｂまたはＴａは炭窒化物を
形成して高温強度の改善に寄与する。本発明鋼ではＮの
量を制限しているために、主に炭化物を形成する。ま
た、高温で析出する炭化物（Ｍ23Ｃ6 ）を微細にして長
時間クリープ破断強度の改善に寄与する。０．０１質量
％未満ではその効果はなく、またその合計量が０．２質
量％を越える量を添加すると鋼塊製造時に生成したＮｂ
またはＴａの炭化物が熱処理（溶体化処理：９８０〜１
１５０℃）時にマトリックスに十分に固溶できず、使用
中に粗大化して長時間のクリープ破断強度を低下させ
る。このため、Ｎｂ及びＴａの合計量を０．０１〜０．
２質量％とする。好ましい範囲は、０．０３〜０．０７
質量％である。
ついては、ＮｂまたはＴａＮｂまたはＴａは炭窒化物を
形成して高温強度の改善に寄与する。本発明鋼ではＮの
量を制限しているために、主に炭化物を形成する。ま
た、高温で析出する炭化物（Ｍ23Ｃ6 ）を微細にして長
時間クリープ破断強度の改善に寄与する。０．０１質量
％未満ではその効果はなく、またその合計量が０．２質
量％を越える量を添加すると鋼塊製造時に生成したＮｂ
またはＴａの炭化物が熱処理（溶体化処理：９８０〜１
１５０℃）時にマトリックスに十分に固溶できず、使用
中に粗大化して長時間のクリープ破断強度を低下させ
る。このため、Ｎｂ及びＴａの合計量を０．０１〜０．
２質量％とする。好ましい範囲は、０．０３〜０．０７
質量％である。
【００１４】Ｎ（窒素）は、Ｃや合金元素とともに炭窒
化物を形成して高温強度の改善に寄与する。しかし、本
発明耐熱鋼の場合には前述のように炭窒化物の析出では
なく、炭化物の析出のみによる高温強度の向上を行った
材料であり、この点が従来技術と大きく異なる点であ
る。このため、Ｎは不純物であり、可能な限り低くする
ことが必要である。本鋼種の場合において従来と異なり
Ｎを不純物として考える理由は高温強度の改善において
炭窒化物の析出による効果よりも後述するＢの添加によ
る効果が大きいことによる。ＮはＢと鋼中において容易
に結び付いてＢＮなる非金属介在物を形成する。このた
め、Ｎが添加されている鋼ではＢを添加したとしてもＮ
によってその効果は奪われ、Ｂによる高温強度の改善の
効果は十分に発揮されない。このため、本願発明耐熱鋼
では、従来材とは大きく異なり、Ｎの添加は特には行わ
ず、逆に大気中から混入するＮを真空処理方法などによ
り可能な限り除去する。０．０１質量％以上であると、
上述のようにＮがＢと結び付いてＢの効果が十分に得ら
れないが、Ｎが０．０１質量％よりも少なくなると固溶
したＢが有効に作用して高温強度の向上に寄与する。し
たがって、Ｎ量は０．０１質量％までを許容するものと
する。
化物を形成して高温強度の改善に寄与する。しかし、本
発明耐熱鋼の場合には前述のように炭窒化物の析出では
なく、炭化物の析出のみによる高温強度の向上を行った
材料であり、この点が従来技術と大きく異なる点であ
る。このため、Ｎは不純物であり、可能な限り低くする
ことが必要である。本鋼種の場合において従来と異なり
Ｎを不純物として考える理由は高温強度の改善において
炭窒化物の析出による効果よりも後述するＢの添加によ
る効果が大きいことによる。ＮはＢと鋼中において容易
に結び付いてＢＮなる非金属介在物を形成する。このた
め、Ｎが添加されている鋼ではＢを添加したとしてもＮ
によってその効果は奪われ、Ｂによる高温強度の改善の
効果は十分に発揮されない。このため、本願発明耐熱鋼
では、従来材とは大きく異なり、Ｎの添加は特には行わ
ず、逆に大気中から混入するＮを真空処理方法などによ
り可能な限り除去する。０．０１質量％以上であると、
上述のようにＮがＢと結び付いてＢの効果が十分に得ら
れないが、Ｎが０．０１質量％よりも少なくなると固溶
したＢが有効に作用して高温強度の向上に寄与する。し
たがって、Ｎ量は０．０１質量％までを許容するものと
する。
【００１５】Ｍｏ（モリブデン）は、Ｗ（タングステ
ン）とともにマトリックス中に固溶してクリープ破断強
度を改善する。Ｍｏの単独の添加であれば１．５質量％
程度添加することが可能であるが、本願発明材のように
Ｗを添加する場合、Ｗの方が高温強度の改善に有効であ
りまたＭｏ及びＷを多量に添加するとδフェライトが形
成されてクリープ破断強度を劣化させる。このため、Ｗ
の添加量とのバランスから０．５質量％以下の添加とな
る。また、Ｗ単独では十分な高温強度が発揮できないこ
とから、僅かな添加でも必要であり、その量は０．０１
質量％以上となる。したがって、Ｍｏの添加量は０．０
１質量％〜０．５質量％となる。好ましい範囲は、０．
１〜０．２５質量％である。
ン）とともにマトリックス中に固溶してクリープ破断強
度を改善する。Ｍｏの単独の添加であれば１．５質量％
程度添加することが可能であるが、本願発明材のように
Ｗを添加する場合、Ｗの方が高温強度の改善に有効であ
りまたＭｏ及びＷを多量に添加するとδフェライトが形
成されてクリープ破断強度を劣化させる。このため、Ｗ
の添加量とのバランスから０．５質量％以下の添加とな
る。また、Ｗ単独では十分な高温強度が発揮できないこ
とから、僅かな添加でも必要であり、その量は０．０１
質量％以上となる。したがって、Ｍｏの添加量は０．０
１質量％〜０．５質量％となる。好ましい範囲は、０．
１〜０．２５質量％である。
【００１６】Ｗは、前述のようにＭｏとともにマトリッ
クス中に固溶してクリープ破断強度を改善する。ＷはＭ
ｏよりも固溶体強化機能が強く、高温強度の向上に有効
な元素である。しかし多量に添加するとδフェライトや
多量のラーベス相を生成するため、逆にクリープ破断強
度を劣化させる。このため、Ｍｏの添加量とのバランス
を考慮して０．９〜３．５質量％の添加とする。好まし
い範囲は１．５〜２．８質量％である。
クス中に固溶してクリープ破断強度を改善する。ＷはＭ
ｏよりも固溶体強化機能が強く、高温強度の向上に有効
な元素である。しかし多量に添加するとδフェライトや
多量のラーベス相を生成するため、逆にクリープ破断強
度を劣化させる。このため、Ｍｏの添加量とのバランス
を考慮して０．９〜３．５質量％の添加とする。好まし
い範囲は１．５〜２．８質量％である。
【００１７】Ｃｏ（コバルト）は、マトリックスに固溶
してδフェライトの生成を抑制する。また、Ｎｉのよう
に高温強度を劣化させることはない。このため、Ｃｏを
添加すると、Ｃｏを添加しないものよりもＣｒやＷ，Ｍ
ｏ等の強化元素を多く添加することが可能となる。この
結果、高いクリープ破断強度を得ることが可能となる。
加えてＣｏには焼もどし軟化抵抗を大きくする作用があ
り、使用中の材料の軟化を抑制することに効果がある。
これらの効果は他の元素との関係もあるが、０．１質量
％以上添加するとその効果は現れる。しかし、本発明耐
熱鋼の成分系では４．５質量％を越える量を添加する
と、σ相などの金属間化合物が生成しやすくなり、一度
金属間化合物が生成すると脆化してしまうことになる。
加えて長時間側のクリープ破断強度も劣化させてしまう
ことにつながる。したがってＣｏの添加は０．１〜４．
５質量％となる。好ましい範囲は２〜４質量％である。
してδフェライトの生成を抑制する。また、Ｎｉのよう
に高温強度を劣化させることはない。このため、Ｃｏを
添加すると、Ｃｏを添加しないものよりもＣｒやＷ，Ｍ
ｏ等の強化元素を多く添加することが可能となる。この
結果、高いクリープ破断強度を得ることが可能となる。
加えてＣｏには焼もどし軟化抵抗を大きくする作用があ
り、使用中の材料の軟化を抑制することに効果がある。
これらの効果は他の元素との関係もあるが、０．１質量
％以上添加するとその効果は現れる。しかし、本発明耐
熱鋼の成分系では４．５質量％を越える量を添加する
と、σ相などの金属間化合物が生成しやすくなり、一度
金属間化合物が生成すると脆化してしまうことになる。
加えて長時間側のクリープ破断強度も劣化させてしまう
ことにつながる。したがってＣｏの添加は０．１〜４．
５質量％となる。好ましい範囲は２〜４質量％である。
【００１８】Ｂ（ボロン）は、粒界強度を高くする作用
がある。このため、クリープ破断強度の改善に寄与す
る。特に本発明鋼ではこのＢの効果を最大限に発揮でき
るようにした材料であり、このため前述のようにＢの効
果を阻害するＮの量を制限し、添加したＢが十分に機能
するように工夫した材料である。ただし、このＢを多量
に添加すると熱間加工性が悪くなるとともに、靱性を低
下させることになる。また、０．００１質量％よりも少
ない量ではＢの効果が十分に得られない。このため、
０．００１〜０．０１質量％とする。好ましい範囲は
０．００３〜０．００７質量％である。
がある。このため、クリープ破断強度の改善に寄与す
る。特に本発明鋼ではこのＢの効果を最大限に発揮でき
るようにした材料であり、このため前述のようにＢの効
果を阻害するＮの量を制限し、添加したＢが十分に機能
するように工夫した材料である。ただし、このＢを多量
に添加すると熱間加工性が悪くなるとともに、靱性を低
下させることになる。また、０．００１質量％よりも少
ない量ではＢの効果が十分に得られない。このため、
０．００１〜０．０１質量％とする。好ましい範囲は
０．００３〜０．００７質量％である。
【００１９】本発明は、好ましい第二の態様として、炭
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１質量％、ク
ロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１〜０．８質量
％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、ニオブ及びタ
ンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、窒素：０．０
０１〜０．０１質量％、モリブデン：０．０１〜０．５
質量％、タングステン：０．９〜３．５質量％、コバル
ト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．００１〜０．
０１質量％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする耐熱鋼を提案するものである。
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１質量％、ク
ロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１〜０．８質量
％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、ニオブ及びタ
ンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、窒素：０．０
０１〜０．０１質量％、モリブデン：０．０１〜０．５
質量％、タングステン：０．９〜３．５質量％、コバル
ト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．００１〜０．
０１質量％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする耐熱鋼を提案するものである。
【００２０】以下に本発明耐熱鋼の成分限定理由を述べ
るが、第一の態様の説明と重複するとことは省略し、こ
こでは新たに狭い範囲に限定したＭｎの限定理由のみの
説明を行う。Ｍｎは、第一の態様の説明でも述べたよう
に、脱酸材として有用な元素であり、さらにδフェライ
トの生成を抑制する作用がある。しかし、前述のように
この元素を加えるとＮｉと同様にクリープ破断強度が劣
化してしまう。このため、可能な限り低く抑えることが
必要である。特に、０．１質量％以下に低く抑えるとク
リープ破断強度は大きく改善される。また、Ｍｎは不純
物として混入するＳの悪影響をＭｎＳを形成することで
無害化する作用もある。このため、０．０１質量％以上
の添加は必要である。このため、０．０１〜０．１質量
％に限定する。
るが、第一の態様の説明と重複するとことは省略し、こ
こでは新たに狭い範囲に限定したＭｎの限定理由のみの
説明を行う。Ｍｎは、第一の態様の説明でも述べたよう
に、脱酸材として有用な元素であり、さらにδフェライ
トの生成を抑制する作用がある。しかし、前述のように
この元素を加えるとＮｉと同様にクリープ破断強度が劣
化してしまう。このため、可能な限り低く抑えることが
必要である。特に、０．１質量％以下に低く抑えるとク
リープ破断強度は大きく改善される。また、Ｍｎは不純
物として混入するＳの悪影響をＭｎＳを形成することで
無害化する作用もある。このため、０．０１質量％以上
の添加は必要である。このため、０．０１〜０．１質量
％に限定する。
【００２１】本発明は、好ましい第三の態様として、炭
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜１質量％、クロ
ム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量
％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量
％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：
０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．
５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：
０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄
からなることを特徴とする耐熱鋼を提案するものであ
る。
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜１質量％、クロ
ム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量
％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量
％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：
０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．
５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：
０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄
からなることを特徴とする耐熱鋼を提案するものであ
る。
【００２２】以下に本発明耐熱鋼の成分限定理由を述べ
るが、第一および第二の態様とは異なり全く添加しない
ことになったＮｉ（ニッケル）の成分限定理由の説明を
行う。Ｎｉは、第一および第二の態様の説明でも述べた
ように、マトリックス中に溶け込んでδフェライトの生
成を抑制する作用がある。加えて靱性向上にも効果があ
る。しかし、先にも述べたようにＮｉを添加するとクリ
ープ破断強度が低下してしまう。このため、可能な限り
低く抑えることが必要である。本ロータの場合にはＣｏ
を添加することにより靱性の向上などのＮｉの効果を置
き換えることができるようになっているので、δ−フェ
ライトが生成しないようにＣｏ，Ｃ，Ｎ等の元素を加え
てその管理を行えば、クリープ破断強さに悪影響を与え
るＮｉの添加を全く行わないことも可能となる。このよ
うにＮｉを全く添加しないことで、Ｎｉを添加したもの
に比べて遙に高いクリープ破断強さを得ることが可能と
なる。このため、原材料から混入する不純物としてのＮ
ｉは許容するものの基本的にはＮｉは添加せず、Ｎｉを
排除する成分とする。
るが、第一および第二の態様とは異なり全く添加しない
ことになったＮｉ（ニッケル）の成分限定理由の説明を
行う。Ｎｉは、第一および第二の態様の説明でも述べた
ように、マトリックス中に溶け込んでδフェライトの生
成を抑制する作用がある。加えて靱性向上にも効果があ
る。しかし、先にも述べたようにＮｉを添加するとクリ
ープ破断強度が低下してしまう。このため、可能な限り
低く抑えることが必要である。本ロータの場合にはＣｏ
を添加することにより靱性の向上などのＮｉの効果を置
き換えることができるようになっているので、δ−フェ
ライトが生成しないようにＣｏ，Ｃ，Ｎ等の元素を加え
てその管理を行えば、クリープ破断強さに悪影響を与え
るＮｉの添加を全く行わないことも可能となる。このよ
うにＮｉを全く添加しないことで、Ｎｉを添加したもの
に比べて遙に高いクリープ破断強さを得ることが可能と
なる。このため、原材料から混入する不純物としてのＮ
ｉは許容するものの基本的にはＮｉは添加せず、Ｎｉを
排除する成分とする。
【００２３】本発明は、好ましい第四の態様として、炭
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１質量％、ク
ロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１〜０．３質
量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質
量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデ
ン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜
３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロ
ン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及
び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼を提案するもので
ある。
素：０．０５〜０．１５質量％、シリコン：０．０１〜
０．１質量％、マンガン：０．０１〜０．１質量％、ク
ロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．１〜０．３質
量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質
量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデ
ン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜
３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロ
ン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及
び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼を提案するもので
ある。
【００２４】なお、本発明耐熱鋼の成分限定理由である
が、第四の態様の成分限定範囲は、第一の態様の成分を
基本として、第二の態様で示す理由によりＭｎの成分範
囲を狭い範囲に限定し、さらに第三の態様で示す理由よ
りＮｉを全く添加しない成分となっている。従って、第
四の態様の成分限定理由は既に実施例１〜実施例３の成
分理由で説明されているのでここでは省略することとす
る。
が、第四の態様の成分限定範囲は、第一の態様の成分を
基本として、第二の態様で示す理由によりＭｎの成分範
囲を狭い範囲に限定し、さらに第三の態様で示す理由よ
りＮｉを全く添加しない成分となっている。従って、第
四の態様の成分限定理由は既に実施例１〜実施例３の成
分理由で説明されているのでここでは省略することとす
る。
【００２５】本発明は、好ましい第五の態様として、ネ
オジウム：０．００１〜０．２質量％を含む第一ないし
第四の態様の耐熱鋼を提案するものである。以下に本発
明耐熱鋼の成分限定理由を述べるが、第一ないし第四の
態様と同じものについては説明を省略し、ここでは第一
ないし第四の態様とは異なり、新たに添加するＮｄ（ネ
オジウム）の成分限定理由の説明を行う。Ｎｄは、炭化
物や窒化物を作ってマトリックス中に微細に分散して高
温強度、とりわけクリープ破断強さを改善する。また、
一部はマトリックスに固溶して固溶体強化に寄与すると
考えられている。これらの効果は、極微量の添加でも有
用であり、０．００１質量％でもその効果は認められ
る。しかし、多量に添加すると、材料の靱性を損ね、脆
化させてしまう。このため、その添加量は０．２質量％
以下とする。なお、好ましい範囲は０．００５〜０．０
１５質量％である。
オジウム：０．００１〜０．２質量％を含む第一ないし
第四の態様の耐熱鋼を提案するものである。以下に本発
明耐熱鋼の成分限定理由を述べるが、第一ないし第四の
態様と同じものについては説明を省略し、ここでは第一
ないし第四の態様とは異なり、新たに添加するＮｄ（ネ
オジウム）の成分限定理由の説明を行う。Ｎｄは、炭化
物や窒化物を作ってマトリックス中に微細に分散して高
温強度、とりわけクリープ破断強さを改善する。また、
一部はマトリックスに固溶して固溶体強化に寄与すると
考えられている。これらの効果は、極微量の添加でも有
用であり、０．００１質量％でもその効果は認められ
る。しかし、多量に添加すると、材料の靱性を損ね、脆
化させてしまう。このため、その添加量は０．２質量％
以下とする。なお、好ましい範囲は０．００５〜０．０
１５質量％である。
【００２６】本発明は、好ましい第六の態様として、ハ
フニウム：０．００１〜０．２質量％を含む第一ないし
第四の態様の耐熱鋼を提案するものである。以下に本発
明耐熱鋼の成分限定理由を述べるが、第一ないし第四の
態様と同じものについては説明を省略し、ここでは第一
ないし第四の態様とは異なり、新たに添加するＨｆ（ハ
フニウム）の成分限定理由の説明を行う。Ｈｆは、ニッ
ケル基の超合金などに添加されている合金元素であり、
粒界の強度を向上させて高温強度、とりわけクリープ破
断強さの向上に効果が大きい元素である。このようなＨ
ｆの効果は高Ｃｒ鋼の本ロータ素材にも有用であり、上
述のようにクリープ破断強さ向上に効果が大きい。高Ｃ
ｒ鋼では上述の効果の他にマトリックスに固溶してマト
リックス自体を強化すること、炭化物の凝集・粗大化を
遅延させること、及び微細な炭化物を形成して析出強化
に寄与すること等により、長時間クリープ破断強さを向
上させる効果などがある。これらの効果は、極微量の添
加でも有用であり、０．００１質量％でもその効果は認
められる。しかし、多量に添加すると、材料の靱性を損
ね、脆化させてしまう。また、０．２質量％以上を添加
すると製造時にマトリックス中に固溶することができな
いため、それ以上添加することの効果は期待できない。
加えて、多量に添加すると溶解時に耐火物と反応して介
在物となり素材自体の清浄度を劣化させるとともに、溶
解炉も損傷させてしまう。このため、必要最小限度の添
加を行うことが必要となる。以上のことからＨｆの添加
は０．００１〜０．２質量％とする。なお、好ましい範
囲は０．００５〜０．０１５質量％である。
フニウム：０．００１〜０．２質量％を含む第一ないし
第四の態様の耐熱鋼を提案するものである。以下に本発
明耐熱鋼の成分限定理由を述べるが、第一ないし第四の
態様と同じものについては説明を省略し、ここでは第一
ないし第四の態様とは異なり、新たに添加するＨｆ（ハ
フニウム）の成分限定理由の説明を行う。Ｈｆは、ニッ
ケル基の超合金などに添加されている合金元素であり、
粒界の強度を向上させて高温強度、とりわけクリープ破
断強さの向上に効果が大きい元素である。このようなＨ
ｆの効果は高Ｃｒ鋼の本ロータ素材にも有用であり、上
述のようにクリープ破断強さ向上に効果が大きい。高Ｃ
ｒ鋼では上述の効果の他にマトリックスに固溶してマト
リックス自体を強化すること、炭化物の凝集・粗大化を
遅延させること、及び微細な炭化物を形成して析出強化
に寄与すること等により、長時間クリープ破断強さを向
上させる効果などがある。これらの効果は、極微量の添
加でも有用であり、０．００１質量％でもその効果は認
められる。しかし、多量に添加すると、材料の靱性を損
ね、脆化させてしまう。また、０．２質量％以上を添加
すると製造時にマトリックス中に固溶することができな
いため、それ以上添加することの効果は期待できない。
加えて、多量に添加すると溶解時に耐火物と反応して介
在物となり素材自体の清浄度を劣化させるとともに、溶
解炉も損傷させてしまう。このため、必要最小限度の添
加を行うことが必要となる。以上のことからＨｆの添加
は０．００１〜０．２質量％とする。なお、好ましい範
囲は０．００５〜０．０１５質量％である。
【００２７】本発明は、好ましい第七の態様として、ネ
オジウム：０．００１〜０．２質量％を含む第六の態様
の耐熱鋼を提案するものである。なお、本発明耐熱鋼の
成分限定理由であるが、第七の態様の成分限定範囲は第
一の態様と第四の態様の成分を基本として、第五の態様
で示す成分限定理由によりＮｄを添加しており、さらに
第六の態様で示す成分限定理由よりＨｆを添加する成分
となっている。従って、第七の態様の成分限定理由は既
に第一ないし第六の成分理由で説明されているのでここ
では省略することとなる。
オジウム：０．００１〜０．２質量％を含む第六の態様
の耐熱鋼を提案するものである。なお、本発明耐熱鋼の
成分限定理由であるが、第七の態様の成分限定範囲は第
一の態様と第四の態様の成分を基本として、第五の態様
で示す成分限定理由によりＮｄを添加しており、さらに
第六の態様で示す成分限定理由よりＨｆを添加する成分
となっている。従って、第七の態様の成分限定理由は既
に第一ないし第六の成分理由で説明されているのでここ
では省略することとなる。
【００２８】本発明の耐熱鋼は、上記成分とともに不可
避的不純物および鉄からなる。不可避的不純物とは、製
鋼段階で原材料から混入し、精錬においても除去できな
いものをさすものであり、具体的には、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、
Ｏ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂである。不可避的不純物の含有量
としては、Ｐ＜０．０３、Ｓ＜０．０３、Ａｌ＜０．０
１、Ｏ＜０．０１、Ｓｎ＜０．０１、Ａｓ＜０．０１、
Ｓｂ＜０．０１である。
避的不純物および鉄からなる。不可避的不純物とは、製
鋼段階で原材料から混入し、精錬においても除去できな
いものをさすものであり、具体的には、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、
Ｏ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂである。不可避的不純物の含有量
としては、Ｐ＜０．０３、Ｓ＜０．０３、Ａｌ＜０．０
１、Ｏ＜０．０１、Ｓｎ＜０．０１、Ａｓ＜０．０１、
Ｓｂ＜０．０１である。
【００２９】そこで、本発明の耐熱鋼は、５９３℃以上
の蒸気条件で適用でき、高温強度に優れ、火力発電プラ
ント関係の構成材料に適する。特に火力発電用蒸気ター
ビンロータ及び発電用鍛鋼品に適する。
の蒸気条件で適用でき、高温強度に優れ、火力発電プラ
ント関係の構成材料に適する。特に火力発電用蒸気ター
ビンロータ及び発電用鍛鋼品に適する。
【００３０】
【実施例】以下に具体的な実験例について説明する。本
実施例では、発電プラントに用いられる鍛鋼品の中でも
最も大きいものである蒸気タービンロータを代表して実
験を行うこととした。これは、最も大きな鍛鋼品での模
擬試験を行うことによって、他のそれよりも小さな部品
類の鍛鋼品（例えば、弁本体等）は、小型材であるため
に最も大きな鍛鋼品である蒸気タービンロータ材よりも
良好な特性が期待されることから、蒸気タービン材とし
ての評価を行うことによって、他の小物部品として鍛鋼
品の評価は十分に行えるものと考えられる。
実施例では、発電プラントに用いられる鍛鋼品の中でも
最も大きいものである蒸気タービンロータを代表して実
験を行うこととした。これは、最も大きな鍛鋼品での模
擬試験を行うことによって、他のそれよりも小さな部品
類の鍛鋼品（例えば、弁本体等）は、小型材であるため
に最も大きな鍛鋼品である蒸気タービンロータ材よりも
良好な特性が期待されることから、蒸気タービン材とし
ての評価を行うことによって、他の小物部品として鍛鋼
品の評価は十分に行えるものと考えられる。
【００３１】実施例１
実施例１は、本発明の第一の態様ついての実施例であ
る。表１には試験に供した材料の化学成分をまとめて示
す。表２に本発明材１及び比較材の機械的性質並びにク
リープ破断強さを示す。常温引張試験の結果にはほとん
ど差はないが、比較材の８、９、１２、１３、１８〜２
０の材料の伸び、絞りが他の材料に比べて若干低くなっ
ている。また、衝撃特性の点では、比較材の材料番号の
６、８、９、１３〜１５、１７〜、２０が低い値を示し
ており、本発明材に比べて靱性が低いことが明らかとな
っている。また本表には試験温度：６５０℃、応力：１
８ｋｇｆ／ｍｍ2 におけるクリープ破断試験の破断時間
を示す。この結果から明らかなように比較材の１２を除
いて本発明材のクリープ破断強さは比較材に比べて格段
に優れていることがわかる。
る。表１には試験に供した材料の化学成分をまとめて示
す。表２に本発明材１及び比較材の機械的性質並びにク
リープ破断強さを示す。常温引張試験の結果にはほとん
ど差はないが、比較材の８、９、１２、１３、１８〜２
０の材料の伸び、絞りが他の材料に比べて若干低くなっ
ている。また、衝撃特性の点では、比較材の材料番号の
６、８、９、１３〜１５、１７〜、２０が低い値を示し
ており、本発明材に比べて靱性が低いことが明らかとな
っている。また本表には試験温度：６５０℃、応力：１
８ｋｇｆ／ｍｍ2 におけるクリープ破断試験の破断時間
を示す。この結果から明らかなように比較材の１２を除
いて本発明材のクリープ破断強さは比較材に比べて格段
に優れていることがわかる。
【００３２】実施例２
表３には試験に供した材料の化学成分をまとめて示す。
本発明材２の成分は実施例１の発明材（本発明材１）の
成分を基本としており、２１の材料は１の材料のＭｎを
低減させている。また２２の材料は２の材料のＭｎを低
減させており、以下同様に本発明材１を基本成分として
本発明材２の成分としている。ただし、溶解が異なるた
めに、必ずしも同一の成分になっていないが、溶解にお
ける狙いの成分はＭｎを除いて同じものである。
本発明材２の成分は実施例１の発明材（本発明材１）の
成分を基本としており、２１の材料は１の材料のＭｎを
低減させている。また２２の材料は２の材料のＭｎを低
減させており、以下同様に本発明材１を基本成分として
本発明材２の成分としている。ただし、溶解が異なるた
めに、必ずしも同一の成分になっていないが、溶解にお
ける狙いの成分はＭｎを除いて同じものである。
【００３３】表４に本発明材２及び比較として示す実施
例１の発明材（本発明材１）の機械的性質並びにクリー
プ破断強さを示す。この表から明らかなように、常温引
張試験の結果にはほとんど差はない。ただし、衝撃特性
において本発明材２はＭｎが少なくなった関係で本発明
材１に比べて若干衝撃値が低くなっているものもある。
しかし、この低下は小さいものであり、問題となるもの
ではない。一方、クリープ破断強さを比較するとＭｎを
低くしたことによって本発明材２は本発明材１とも破断
時間が長くなっており、明らかにクリープ破断強さが向
上していることがわかる。
例１の発明材（本発明材１）の機械的性質並びにクリー
プ破断強さを示す。この表から明らかなように、常温引
張試験の結果にはほとんど差はない。ただし、衝撃特性
において本発明材２はＭｎが少なくなった関係で本発明
材１に比べて若干衝撃値が低くなっているものもある。
しかし、この低下は小さいものであり、問題となるもの
ではない。一方、クリープ破断強さを比較するとＭｎを
低くしたことによって本発明材２は本発明材１とも破断
時間が長くなっており、明らかにクリープ破断強さが向
上していることがわかる。
【００３４】実施例３
表５には試験に供した材料の化学成分をまとめて示す。
本発明材３の成分も本発明材２と同様に本発明材１の成
分を基本として本発明材１の材料からＮｉを完全に排除
したものである。具体的には３１の材料は１の材料のＮ
ｉを排除したものであり、以下同様に成分を選定した。
ただし、実施例２でも説明したように溶解が異なるため
に、必ずしも同一の成分にはなっていないが、溶解にお
ける狙いの成分はＮｉを除いて実施例１と同じものであ
る。
本発明材３の成分も本発明材２と同様に本発明材１の成
分を基本として本発明材１の材料からＮｉを完全に排除
したものである。具体的には３１の材料は１の材料のＮ
ｉを排除したものであり、以下同様に成分を選定した。
ただし、実施例２でも説明したように溶解が異なるため
に、必ずしも同一の成分にはなっていないが、溶解にお
ける狙いの成分はＮｉを除いて実施例１と同じものであ
る。
【００３５】表６に本発明材２及び比較として示す実施
例１の発明材（本発明材１）の機械的性質並びにクリー
プ破断強さを示す。この表から明らかなように、常温引
張試験の結果にはほとんど差はない。ただし、衝撃特性
において本発明材３はＮｉが少なくなった関係で本発明
材１に比べて若干衝撃値が低くなっている。しかし、こ
の低下はＭｎを低減した本発明材２と同様に小さいもの
であり、問題となるものではない。一方、クリープ破断
強さを比較するとＮｉを排除したことによって本発明材
３は本発明材１よりも明らかにクリープ破断強さが向上
していることがわかる。
例１の発明材（本発明材１）の機械的性質並びにクリー
プ破断強さを示す。この表から明らかなように、常温引
張試験の結果にはほとんど差はない。ただし、衝撃特性
において本発明材３はＮｉが少なくなった関係で本発明
材１に比べて若干衝撃値が低くなっている。しかし、こ
の低下はＭｎを低減した本発明材２と同様に小さいもの
であり、問題となるものではない。一方、クリープ破断
強さを比較するとＮｉを排除したことによって本発明材
３は本発明材１よりも明らかにクリープ破断強さが向上
していることがわかる。
【００３６】実施例４
表７には試験に供した材料の化学成分をまとめて示す。
本発明材４は本発明材２の成分を基本として本発明材２
の材料からＮｉを完全に排除したものである。具体的に
は４１の材料は２１の材料のＮｉを排除したものであ
り、以下同様に成分を選定した。ただし、実施例２、３
でも説明したように溶解が異なるために、必ずしも同一
の成分にはなっていないが、溶解における狙いの成分は
Ｎｉを除いて実施例２と同じものである。
本発明材４は本発明材２の成分を基本として本発明材２
の材料からＮｉを完全に排除したものである。具体的に
は４１の材料は２１の材料のＮｉを排除したものであ
り、以下同様に成分を選定した。ただし、実施例２、３
でも説明したように溶解が異なるために、必ずしも同一
の成分にはなっていないが、溶解における狙いの成分は
Ｎｉを除いて実施例２と同じものである。
【００３７】表８に本発明材４及び比較として示す実施
例２の発明材（本発明材２）の機械的性質並びにクリー
プ破断強さを示す。この表から明らかなように、常温引
張試験並びに衝撃試験の結果にはほとんど差はない。一
方、クリープ破断強さを比較するとＮｉを排除したこと
によって本発明材４は本発明材２よりも明らかにクリー
プ破断強さが向上していることがわかる。
例２の発明材（本発明材２）の機械的性質並びにクリー
プ破断強さを示す。この表から明らかなように、常温引
張試験並びに衝撃試験の結果にはほとんど差はない。一
方、クリープ破断強さを比較するとＮｉを排除したこと
によって本発明材４は本発明材２よりも明らかにクリー
プ破断強さが向上していることがわかる。
【００３８】実施例５
表９には試験に供した材料の化学成分をまとめて示す。
本発明材５は本発明材１〜４の成分を基本としてそれぞ
れの材料にＮｄを微量添加したものである。具体的には
５１、５２の材料は１、２の材料にＮｄを添加したもの
であり、５３、５４は２２、２３に、５５、５６は３
３、３４に、５７、５８は４４、４５にそれぞれＮｄを
添加した材料である。ただし、実施例２〜４でも説明し
たように溶解が異なるために、必ずしも同一の成分には
なっていないが、溶解における狙いの成分はＮｄを除い
て実施例１〜４とそれぞれ同じものである。
本発明材５は本発明材１〜４の成分を基本としてそれぞ
れの材料にＮｄを微量添加したものである。具体的には
５１、５２の材料は１、２の材料にＮｄを添加したもの
であり、５３、５４は２２、２３に、５５、５６は３
３、３４に、５７、５８は４４、４５にそれぞれＮｄを
添加した材料である。ただし、実施例２〜４でも説明し
たように溶解が異なるために、必ずしも同一の成分には
なっていないが、溶解における狙いの成分はＮｄを除い
て実施例１〜４とそれぞれ同じものである。
【００３９】表１０に本発明材５及び比較として示す実
施例１〜４の発明材（本発明材１〜４）の機械的性質並
びにクリープ破断強さを示す。この表から明らかなよう
に、Ｎｄを添加に伴い若干延性、靱性の低下が認められ
るが、問題になるほどのものでない。一方、クリープ破
断強さを比較するとＮｄを微量添加することによって本
発明材５は本発明材１〜４よりもそれぞれ明らかにクリ
ープ破断強さが向上していることがわかる。
施例１〜４の発明材（本発明材１〜４）の機械的性質並
びにクリープ破断強さを示す。この表から明らかなよう
に、Ｎｄを添加に伴い若干延性、靱性の低下が認められ
るが、問題になるほどのものでない。一方、クリープ破
断強さを比較するとＮｄを微量添加することによって本
発明材５は本発明材１〜４よりもそれぞれ明らかにクリ
ープ破断強さが向上していることがわかる。
【００４０】実施例６
表１１には試験に供した材料の化学成分をまとめて示
す。本発明材６は本発明材１〜４の成分を基本としてそ
れぞれの材料にＨｆを微量添加したものである。具体的
には６１、６２の材料は１、２の材料にＮｄを添加した
ものであり、６３、６４は２２、２３に、６５、６６は
３３、３４に、６７、６８は４４、４５にそれぞれＨｆ
を添加した材料である。ただし、実施例２〜５でも説明
したように溶解が異なるために、必ずしも同一の成分に
はなっていないが、溶解における狙いの成分はＨｆを除
いて実施例１〜４とそれぞれ同じものである。
す。本発明材６は本発明材１〜４の成分を基本としてそ
れぞれの材料にＨｆを微量添加したものである。具体的
には６１、６２の材料は１、２の材料にＮｄを添加した
ものであり、６３、６４は２２、２３に、６５、６６は
３３、３４に、６７、６８は４４、４５にそれぞれＨｆ
を添加した材料である。ただし、実施例２〜５でも説明
したように溶解が異なるために、必ずしも同一の成分に
はなっていないが、溶解における狙いの成分はＨｆを除
いて実施例１〜４とそれぞれ同じものである。
【００４１】実施例７
表１２に本発明材６及び比較として示す実施例１〜４の
発明材（本発明材１〜４）の機械的性質並びにクリープ
破断強さを示す。この表から明らかなように、Ｈｆの添
加はＮｄの添加と同様に若干延性、靱性の低下が認めら
れるが、問題になるほどのものではない。一方、クリー
プ破断強さを比較するとＨｆを微量添加することによっ
てＮｄを添加した実施例５と同様に本発明材６は本発明
材１〜４よりもそれぞれクリープ破断強さが明らかに向
上していることがわかる。
発明材（本発明材１〜４）の機械的性質並びにクリープ
破断強さを示す。この表から明らかなように、Ｈｆの添
加はＮｄの添加と同様に若干延性、靱性の低下が認めら
れるが、問題になるほどのものではない。一方、クリー
プ破断強さを比較するとＨｆを微量添加することによっ
てＮｄを添加した実施例５と同様に本発明材６は本発明
材１〜４よりもそれぞれクリープ破断強さが明らかに向
上していることがわかる。
【００４２】表１３には試験に供した材料の化学成分を
まとめて示す。本発明材７は本発明材１〜４の成分を基
本としてそれぞれの材料にＨｆ及びＮｄを微量添加した
ものである。具体的には、７１、７２の材料は１、２の
材料にＮｄ、Ｈｆを添加したものであり、７３、７４は
２２、２３に、７５、７６は３３、３４に、６７、６８
は４４、４５にそれぞれＮｄ及びＨｆを添加した材料で
ある。ただし、実施例２〜６でも説明したように溶解が
異なるために、必ずしも同一の成分にはなっていない
が、溶解における狙いの成分はＮｄ及びＨｆを除いて実
施例１〜４とそれぞれ同じものである。
まとめて示す。本発明材７は本発明材１〜４の成分を基
本としてそれぞれの材料にＨｆ及びＮｄを微量添加した
ものである。具体的には、７１、７２の材料は１、２の
材料にＮｄ、Ｈｆを添加したものであり、７３、７４は
２２、２３に、７５、７６は３３、３４に、６７、６８
は４４、４５にそれぞれＮｄ及びＨｆを添加した材料で
ある。ただし、実施例２〜６でも説明したように溶解が
異なるために、必ずしも同一の成分にはなっていない
が、溶解における狙いの成分はＮｄ及びＨｆを除いて実
施例１〜４とそれぞれ同じものである。
【００４３】表１４に本発明材７及び比較として示す実
施例１〜４の発明材（本発明材１〜４）の機械的性質並
びにクリープ破断強さを示す。この表から明らかなよう
に、Ｎｄ及びＨｆの複合添加は若干延性、靱性の低下が
認められるものの、それほど問題になるほどのものでは
なく、そのことよりもクリープ破断強さの改善が著しい
ことがわかる。
施例１〜４の発明材（本発明材１〜４）の機械的性質並
びにクリープ破断強さを示す。この表から明らかなよう
に、Ｎｄ及びＨｆの複合添加は若干延性、靱性の低下が
認められるものの、それほど問題になるほどのものでは
なく、そのことよりもクリープ破断強さの改善が著しい
ことがわかる。
【００４４】
【発明の効果】本発明は従来にない優れた耐熱鋼を提供
するものであり、その結果として、発電プラントに用い
られる様々な構造部材の使用温度を高めることが可能と
なる。とりわけ、高温用蒸気タービンロータに本発明材
料を適用すれば、優れた高温強度を有するため、蒸気温
度が５９３℃を越える超々臨界圧発電プラント用の高温
用蒸気タービンロータとして有用である。これらの結果
から本発明材料を種々の発電プラント構成部材に適用す
ることにより、現在の超々臨界圧発電プラントをさらに
高温化し、化石燃料の節約に寄与するとともに二酸化炭
素の発生量を低く抑える上で有用なものであると言え
る。
するものであり、その結果として、発電プラントに用い
られる様々な構造部材の使用温度を高めることが可能と
なる。とりわけ、高温用蒸気タービンロータに本発明材
料を適用すれば、優れた高温強度を有するため、蒸気温
度が５９３℃を越える超々臨界圧発電プラント用の高温
用蒸気タービンロータとして有用である。これらの結果
から本発明材料を種々の発電プラント構成部材に適用す
ることにより、現在の超々臨界圧発電プラントをさらに
高温化し、化石燃料の節約に寄与するとともに二酸化炭
素の発生量を低く抑える上で有用なものであると言え
る。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
【表５】
【００５０】
【表６】
【００５１】
【表７】
【００５２】
【表８】
【００５３】
【表９】
【００５４】
【表１０】
【００５５】
【表１１】
【００５６】
【表１２】
【００５７】
【表１３】
【００５８】
【表１４】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−71845（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−155649（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00
Claims (7)
- 【請求項１】 炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリ
コン：０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜
１質量％、クロム：８〜１１質量％、ニッケル：０．１
〜０．８質量％、バナジウム：０．１〜０．３質量％、
ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質量％、
窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデン：０．
０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜３．５質
量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロン：０．
００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及び鉄から
なることを特徴とする耐熱鋼。 - 【請求項２】 炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリ
コン：０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜
０．１質量％、クロム：８〜１１質量％、ニッケル：
０．１〜０．８質量％、バナジウム：０．１〜０．３質
量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０１〜０．２質
量％、窒素：０．００１〜０．０１質量％、モリブデ
ン：０．０１〜０．５質量％、タングステン：０．９〜
３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５質量％、ボロ
ン：０．００１〜０．０１質量％及び不可避的不純物及
び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼。 - 【請求項３】 炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリ
コン：０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜
１質量％、クロム：８〜１１質量％、バナジウム：０．
１〜０．３質量％、ニオブ及びタンタルの合計：０．０
１〜０．２質量％、窒素：０．００１〜０．０１質量
％、モリブデン：０．０１〜０．５質量％、タングステ
ン：０．９〜３．５質量％、コバルト：０．１〜４．５
質量％、ボロン：０．００１〜０．０１質量％及び不可
避的不純物及び鉄からなることを特徴とする耐熱鋼。 - 【請求項４】 炭素：０．０５〜０．１５質量％、シリ
コン：０．０１〜０．１質量％、マンガン：０．０１〜
０．１質量％、クロム：８〜１１質量％、バナジウム：
０．１〜０．３質量％、ニオブ及びタンタルの合計：
０．０１〜０．２質量％、窒素：０．００１〜０．０１
質量％、モリブデン：０．０１〜０．５質量％、タング
ステン：０．９〜３．５質量％、コバルト：０．１〜
４．５質量％、ボロン：０．００１〜０．０１質量％及
び不可避的不純物及び鉄からなることを特徴とする耐熱
鋼。 - 【請求項５】 さらにネオジウム０．００１〜０．２質
量％を含む請求項１〜４のいずれかに記載の耐熱鋼。 - 【請求項６】 さらにハフニウム０．００１〜０．２質
量％を含む請求項１〜４のいずれかに記載の耐熱鋼。 - 【請求項７】 さらにネオジウム：０．００１〜０．２
質量％を含む請求項６に記載の耐熱鋼。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16865697A JP3422658B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 耐熱鋼 |
| EP98110894A EP0887431A1 (en) | 1997-06-25 | 1998-06-15 | Heat-resisting steel |
| CZ19981996A CZ290603B6 (cs) | 1997-06-25 | 1998-06-23 | Tepelně odolná ocel |
| US09/102,365 US5972287A (en) | 1997-06-25 | 1998-06-23 | Heat-resisting steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16865697A JP3422658B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 耐熱鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112693A JPH1112693A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3422658B2 true JP3422658B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=15872076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16865697A Ceased JP3422658B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 耐熱鋼 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5972287A (ja) |
| EP (1) | EP0887431A1 (ja) |
| JP (1) | JP3422658B2 (ja) |
| CZ (1) | CZ290603B6 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1136038A (ja) * | 1997-07-16 | 1999-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐熱鋳鋼 |
| JP3982069B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2007-09-26 | 住友金属工業株式会社 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼 |
| JP4614547B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2011-01-19 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 高温クリープ破断強度及び延性に優れたマルテンサイト系耐熱合金とその製造方法 |
| FR2823226B1 (fr) * | 2001-04-04 | 2004-02-20 | V & M France | Acier et tube en acier pour usage a haute temperature |
| JP3535112B2 (ja) * | 2001-05-01 | 2004-06-07 | 株式会社日本製鋼所 | 耐溶損性・高温強度に優れた熱間工具鋼および該熱間工具鋼からなる高温用部材 |
| CN1300445C (zh) * | 2003-12-26 | 2007-02-14 | 东方汽轮机厂 | 一种汽轮机高温叶片及其热处理工艺 |
| US9598750B2 (en) | 2010-10-26 | 2017-03-21 | Korea Atomic Energy Research Institute | High Cr ferritic/martensitic steels having an improved creep resistance for in-core component materials in nuclear reactor, and preparation method thereof |
| JP5574953B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-08-20 | 株式会社東芝 | 鍛造用耐熱鋼、鍛造用耐熱鋼の製造方法、鍛造部品および鍛造部品の製造方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2905577A (en) * | 1956-01-05 | 1959-09-22 | Birmingham Small Arms Co Ltd | Creep resistant chromium steel |
| FR1140573A (fr) * | 1956-01-25 | 1957-07-29 | Birmingham Small Arms Co Ltd | Aciers ferritiques au chrome |
| US3139337A (en) * | 1962-05-31 | 1964-06-30 | Gen Electric | Alloys |
| JPH05263196A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Nippon Steel Corp | 高温強度ならびに靱性に優れたフェライト系耐熱鋼 |
| JPH083697A (ja) * | 1994-06-13 | 1996-01-09 | Japan Steel Works Ltd:The | 耐熱鋼 |
| JP3480061B2 (ja) * | 1994-09-20 | 2003-12-15 | 住友金属工業株式会社 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼 |
| JP3310825B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2002-08-05 | 三菱重工業株式会社 | 高温用蒸気タービンロータ材 |
| JPH0959747A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼，蒸気タービンケーシング，蒸気タービン発電プラント及び蒸気タービン |
| JP3301284B2 (ja) * | 1995-09-04 | 2002-07-15 | 住友金属工業株式会社 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼 |
| JPH09296258A (ja) * | 1996-05-07 | 1997-11-18 | Hitachi Ltd | 耐熱鋼及び蒸気タービン用ロータシャフト |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP16865697A patent/JP3422658B2/ja not_active Ceased
-
1998
- 1998-06-15 EP EP98110894A patent/EP0887431A1/en not_active Withdrawn
- 1998-06-23 CZ CZ19981996A patent/CZ290603B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-06-23 US US09/102,365 patent/US5972287A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0887431A1 (en) | 1998-12-30 |
| CZ199698A3 (cs) | 1999-11-17 |
| CZ290603B6 (cs) | 2002-08-14 |
| US5972287A (en) | 1999-10-26 |
| JPH1112693A (ja) | 1999-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0175075B1 (ko) | 증기터빈용 회전자 및 그 제조방법 | |
| JP4262414B2 (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼 | |
| EP0384433B1 (en) | Ferritic heat resisting steel having superior high-temperature strength | |
| EP0806490B1 (en) | Heat resisting steel and steam turbine rotor shaft | |
| EP0828010B1 (en) | High strength and high-toughness heat-resistant cast steel | |
| JP3354832B2 (ja) | 高靭性フェライト系耐熱鋼 | |
| JP4222705B2 (ja) | 高純度高Ｃｒフェライト系耐熱鋼および高純度高Ｃｒフェライト系耐熱鋼の製造方法 | |
| JPH1136038A (ja) | 耐熱鋳鋼 | |
| JP3422658B2 (ja) | 耐熱鋼 | |
| JPH04147948A (ja) | 高温蒸気タービン用ロータシヤフト | |
| US6106766A (en) | Material for gas turbine disk | |
| JP4177136B2 (ja) | 含Ｂ高Ｃｒ耐熱鋼の製造方法 | |
| JP3310825B2 (ja) | 高温用蒸気タービンロータ材 | |
| JPH05113106A (ja) | 高純度耐熱鋼および高純度耐熱鋼からなる高低圧一体型タービンロータの製造方法 | |
| JP3245097B2 (ja) | 高温用蒸気タービンロータ材 | |
| JP2948324B2 (ja) | 高強度・高靭性耐熱鋼 | |
| JPH11217655A (ja) | 高強度耐熱鋼およびその製造方法 | |
| JPH1036944A (ja) | マルテンサイト系耐熱鋼 | |
| JP3901801B2 (ja) | 耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品 | |
| JP3581458B2 (ja) | 高温用蒸気タービンロータ材 | |
| JP5371420B2 (ja) | 耐熱鋳鋼および蒸気タービン主要弁 | |
| JPH0763007A (ja) | 高温用蒸気タービンロータ材 | |
| JPH07197208A (ja) | 高温圧力容器用高強度高クロム鋳鋼 | |
| JPH11131190A (ja) | 高低圧一体型ロータ用高強度耐熱鋼及びタービンロータ | |
| JPS61217554A (ja) | １２Ｃｒ耐熱鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030318 |
|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |