JP7261345B1 - Austenitic Ni-Cr-Fe alloy excellent in oxidation resistance and its production method - Google Patents

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JP7261345B1 JP2022198710A JP2022198710A JP7261345B1 JP 7261345 B1 JP7261345 B1 JP 7261345B1 JP 2022198710 A JP2022198710 A JP 2022198710A JP 2022198710 A JP2022198710 A JP 2022198710A JP 7261345 B1 JP7261345 B1 JP 7261345B1
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Abstract

【課題】過酷な高温環境下においても耐酸化性に優れたオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金を提供する。【解決手段】質量%でC:0.01~0.10%、Si:0.02~0.45%、Mn:0.10~0.85%、P:≦0.015%、S:≦0.0015%、Cr:13.0~18.0%、Fe:5.0~11.0%、Mo:≦0.6%、Cu:≦0.5%、B:≦0.005%、Al:0.01~0.3%、Ti:0.01~0.3%、Co:≦1.00%、Nb:≦1.00%、Ta:≦0.05%、N:≦0.01%、O:0.0002~0.0040%、Ca:≦0.002%、希土類元素(REM)であるLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上の総重量:0.001~0.010%を含有し、残部がNiおよび不可避的な不純物からなる成分組成からなるオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金。【選択図】図1An object of the present invention is to provide an austenitic Ni--Cr--Fe alloy having excellent oxidation resistance even in a severe high temperature environment. [Solution] C: 0.01 to 0.10%, Si: 0.02 to 0.45%, Mn: 0.10 to 0.85%, P: ≤ 0.015%, S: ≦0.0015%, Cr: 13.0 to 18.0%, Fe: 5.0 to 11.0%, Mo: ≦0.6%, Cu: ≦0.5%, B: ≦0.005 %, Al: 0.01 to 0.3%, Ti: 0.01 to 0.3%, Co: ≤ 1.00%, Nb: ≤ 1.00%, Ta: ≤ 0.05%, N: ≦0.01%, O: 0.0002 to 0.0040%, Ca: ≦0.002%, one or more of rare earth elements (REM) La, Ce, and Y Total weight: 0 An austenitic Ni--Cr--Fe alloy containing 0.001 to 0.010% with the balance being Ni and unavoidable impurities. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明はオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金に関し、高温環境下における耐酸化性に優れるオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an austenitic Ni--Cr--Fe alloy, and more particularly to an austenitic Ni--Cr--Fe alloy having excellent oxidation resistance in a high temperature environment.

アフターバーナー部品や原子力発電プラント、工業用熱処理炉は、1000~1200℃の過酷な高温環境下にて使用されることから、これらに適用される材料には、高温強度や耐高温腐食性、耐酸化性に優れることが求められる。特に、耐酸化性に関しては、上記高温環境下において材料表面に形成するCrを主体とした保護性の表面酸化スケールが繊密であり、かつ材料との密着性が高いことが要求特性の一つとして挙げられる。上記高温環境下にて使用される設備等に用いられる材料として、例えばSUS310SやNCF800、NCF600などが用いられている。 Afterburner parts, nuclear power plants, and industrial heat treatment furnaces are used in harsh high-temperature environments of 1000 to 1200°C, so the materials used for these must have high-temperature strength, high-temperature corrosion resistance, and oxidation resistance. Excellent quality is required. In particular, with regard to oxidation resistance, the required characteristics are that the protective surface oxide scale, mainly composed of Cr 2 O 3 , formed on the material surface in the above-mentioned high-temperature environment is fine and has high adhesion to the material. It is mentioned as one of For example, SUS310S, NCF800, NCF600, etc. are used as materials for equipment used in the high-temperature environment.

このような過酷な使用環境で用いられる材料の高温諸特性を改善する技術として、例えば、特許文献1には、所定の雰囲気中において熱処理を施すことで合金表面に形成される表面酸化スケールの組成、厚み、ならびに酸化物の結晶粒径を適宜制御して表面酸化スケール特性を向上させるNi基合金およびその製造方法が提案されている。また、特許文献2には、Ti、Al、REM(希土類金属)の複合添加によるクリープ強度と、耐応力緩和割れ性に優れたNi-Cr-Fe合金が提案されている。 As a technique for improving the high-temperature properties of materials used in such harsh environments, for example, Patent Document 1 describes the composition of surface oxide scale formed on the alloy surface by heat treatment in a predetermined atmosphere. Ni-based alloys and production methods thereof have been proposed in which the surface oxide scale properties are improved by appropriately controlling the , thickness, and crystal grain size of the oxide. Further, Patent Document 2 proposes a Ni--Cr--Fe alloy which is excellent in creep strength and stress relaxation cracking resistance due to combined addition of Ti, Al and REM (rare earth metal).

しかしながら、特許文献1に開示された技術において、表面酸化スケールの主要成分となる材料中のCrに対して化合物を形成しうるSの影響や表面酸化スケールの密着性に負の作用をもたらすB、Mo、N、Mnの影響に関する検討がなされておらず、優れた耐酸化性が求められる上記高温環境下への適用は不十分と考えられる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the influence of S, which can form a compound with Cr in the material that is the main component of the surface oxide scale, and the adhesion of the surface oxide scale have a negative effect. No study has been made on the effects of Mo, N, and Mn, and it is considered that the application to the high-temperature environment described above, which requires excellent oxidation resistance, is insufficient.

加えて、特許文献2に開示された技術において、本合金は実験室的に高周波誘導炉にて成分を整え、鋼塊を得て熱延工程に供するといった製法であり、到底60トン規模を代表とするような大量生産は出来ないものであった。さらに、REMは全て効果的に作用すると述べているのに対して、実例はNdの添加が主体であり、その他ではCe、La、Yを一部の合金で添加したものでありREMの対象が限定的である。加えて、製造下程においてSならびにOを除去する工程を持たず、原料を厳選せねば達成できなかった。そのため、場合によっては添加したREMが酸化や硫化により損失してしまい、元々の目的をも達成しがたい工業的には生産性に乏しい提案であった。したがって、REMを添加してクリープ強度を向上させた合金を的確に工業的な規模で提供できるとは言い難かった。 In addition, in the technique disclosed in Patent Document 2, the composition of this alloy is adjusted in a high-frequency induction furnace in a laboratory, and a steel ingot is obtained and subjected to a hot rolling process. Such mass production was not possible. Furthermore, although it is stated that all REMs act effectively, the actual examples are mainly the addition of Nd, and in others, Ce, La, and Y are added to some alloys, and the REM target is Limited. In addition, there was no process for removing S and O in the manufacturing process, and this could not be achieved unless the raw materials were carefully selected. Therefore, in some cases, the added REM is lost due to oxidation or sulfurization, making it difficult to achieve the original purpose, and the proposal was industrially poor in productivity. Therefore, it is difficult to say that it is possible to accurately provide an alloy with improved creep strength by adding REM on an industrial scale.

特開2002-121630号公報JP-A-2002-121630 再表2018-066579号公報Table 2018-066579

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過酷な高温環境下においても耐酸化性に優れたオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金を提案することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to propose an austenitic Ni--Cr--Fe alloy which is excellent in oxidation resistance even in a severe high temperature environment.

発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた。これまでにREMであるLa、Ce、Yの添加によって高温環境下で合金表面に生成する表面酸化スケールの密着性が改善されることは知見として得られていたが、5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で 室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験にて評価する耐酸化性への寄与に関しては十分な知見が得られていなかった。そこで、La、Ce、Yと合金中に含まれるその他の含有元素の相関関係を詳細に調査した。その結果、耐酸化性向上のためにはLa、Ce、Yの添加が極めて有効であること、その他の元素としてSi、Cr、Al、Tiも有効であることが明らかとなった。一方、S、Mn、Mo、B、Nの含有によって上記耐酸化性向上の作用が阻害されることが明らかとなった。これより、REM添加の作用を十分に確保するためにはSi、Ni、Cr、Al、Ti、S、Mn、Mo、B、Nの制御が必要であることを見出した。 The inventors have made intensive studies to solve the above problems. Until now, it has been known that the addition of REMs La, Ce, and Y improves the adhesion of surface oxide scale formed on the alloy surface in a high-temperature environment. H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. Sufficient knowledge has not been obtained regarding the contribution to oxidation resistance evaluated by a cycle test in which temperatures from room temperature to 1000 to 1200° C. are repeated in a mixed gas atmosphere of N 2 . Therefore, the correlation between La, Ce, Y and other elements contained in the alloy was investigated in detail. As a result, it was found that addition of La, Ce, and Y is extremely effective for improving oxidation resistance, and that Si, Cr, Al, and Ti are also effective as other elements. On the other hand, it was found that the inclusion of S, Mn, Mo, B, and N inhibits the oxidation resistance-improving action. From this, it was found that Si, Ni, Cr, Al, Ti, S, Mn, Mo, B, and N should be controlled in order to sufficiently ensure the effect of adding REM.

さらに、合金元素合金中に含有されたREMであるLa、Ce、Yいずれかの一種または二種以上の総重量(mass%)に、合金中に含まれるSの含有量(mass%)を除した値が、高温酸化試験における酸化減量と良い相関関係にあることを見出し、これにより得られる特性式が4.5≦REM/Sであることを明らかにした。 Furthermore, the content (mass%) of S contained in the alloy is subtracted from the total weight (mass%) of one or more of the REMs La, Ce, and Y contained in the alloy element alloy. It was found that the value obtained by this method has a good correlation with the oxidation weight loss in the high-temperature oxidation test, and the characteristic formula obtained by this was found to be 4.5≦REM/S.

また、高温環境下で形成する表面酸化スケール形態に着目して検討を重ねたところ、5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal Nからなる混合ガス雰囲気中で 室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験において形成した表面酸化スケールの厚みが6~60μmの範囲で形成された場合に表面酸化スケールが繊密に形成され、密着性が優れており、試験後の酸化減量においても良好な結果を示した。 In addition, as a result of repeated studies focusing on the form of surface oxide scale formed in a high-temperature environment, 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 In the mixed gas atmosphere consisting of -bal N2 , when the thickness of the surface oxide scale formed in the cycle test that repeats from room temperature to 1000 to 1200°C is in the range of 6 to 60 μm, the surface oxide scale is formed finely. , the adhesiveness was excellent, and the oxidation weight loss after the test also showed good results.

すなわち、本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金は、質量%でC:0.0 1~0.10%、Si :0.02~0.45%、Mn:0.10~0.85%、P:≦0.015%、S:≦0.0015%、Cr:13.0~18.0%、Fe:5.0~11.0%、Mo:≦0.6%、Cu:≦0.5%、B:≦0.005%、Al:0.01~0.3%、Ti:0.01~0.3%、Co:≦1.00%、Nb:≦1.00%、Ta:≦0.05%、N:≦0.01%、さらに、O:0.0002~0.0040%、Ca:≦0.002%、希土類元素(REM)であるLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上の総重量:0.001~0.010%を含有し、残部がNiおよび不可避的な不純物からなる成分組成からなり、かつ下記の(1)式を満足することを特徴としている。
60≧7.4Si+2.8×Cr+6.9×Al+3.2×Ti+3374×REM-5914×S-3.87×Mn-42.3×Mo-3072×B-1024×N≧30 …(1)
(ここで、上記式中の各元素記号は、各元素の含有量(質量%)を示す。)
That is, the austenitic Ni-Cr-Fe alloy of the present invention has C: 0.01 to 0.10%, Si: 0.02 to 0.45%, Mn: 0.10 to 0.85 in mass%. %, P: ≤0.015%, S: ≤0.0015%, Cr: 13.0 to 18.0%, Fe: 5.0 to 11.0%, Mo: ≤0.6%, Cu: ≤0.5%, B: ≤0.005%, Al: 0.01-0.3%, Ti: 0.01-0.3%, Co: ≤1.00%, Nb: ≤1.00 %, Ta: ≤ 0.05%, N: ≤ 0.01%, O: 0.0002 to 0.0040%, Ca: ≤ 0.002%, rare earth elements (REM) La, Ce, The total weight of any one or more of Y: 0.001 to 0.010%, the balance being Ni and inevitable impurities, and satisfying the following formula (1) It is characterized by
60≧7.4Si+2.8×Cr+6.9×Al+3.2×Ti+3374×REM-5914×S-3.87×Mn-42.3×Mo-3072×B-1024×N≧30 (1)
(Here, each element symbol in the above formula indicates the content (mass%) of each element.)

また、本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金は、上記希土類元素(REM)であるLa、Ce、Yのいずれか一種または二種類以上が下記の(2)式を満足することを好ましい態様としている。
4.5≦REM(La、Ce、Y)/S …(2)
(ここで、上記式中の各元素記号は、各元素の含有量(質量%)を示す。)
Further, in the austenitic Ni-Cr-Fe alloy of the present invention, any one or two or more of the rare earth elements (REM) La, Ce, and Y preferably satisfy the following formula (2): and
4.5≦REM(La, Ce, Y)/S (2)
(Here, each element symbol in the above formula indicates the content (mass%) of each element.)

本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金においては、上記の成分組成に加えて、5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験にて形成される表面酸化スケールの組成が、質量%でCr:50%以上、Fe:0~10%、Ni:0~5%、O:10~40%、REM:0.05~0.5%、残部は不可避的元素としてMn、Si、Al、Tiを含有していることを好ましい態様としており、また、そのスケール厚みが6~60μmの厚さを有することを好ましい態様としている。 In the austenitic Ni--Cr--Fe alloy of the present invention, in addition to the above composition, 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. The composition of the surface oxide scale formed in a cycle test in which the temperature is repeated from room temperature to 1000 to 1200 ° C in a mixed gas atmosphere consisting of N 2 is, in terms of mass%, Cr: 50% or more, Fe: 0 to 10%, and Ni: 0. 5%, O: 10 to 40%, REM: 0.05 to 0.5%, and the balance contains Mn, Si, Al, and Ti as unavoidable elements. A preferable aspect is that the scale has a thickness of 6 to 60 μm.

また、本発明は、上記オーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法も提案する。すなわち、合金組成は、合金原料を溶解した後、精錬を行うことによって調整を行い、精錬では溶解させた合金原料(溶融合金)に酸素およびアルゴンの混合ガスを吹き込み脱炭し、窒素濃度を0.01%以下に制御した後、Cr還元し、その後、アルミニウム、石灰石および蛍石を溶融合金に添加して、CaO一SiO-Al-MgO-F系スラグを形成し、溶融合金中の酸素濃度を0.0002~0.0040mass%とし、その後にLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上含んだ原料を添加し成分を整えて、鋳造を行い、スラブを得てから熱間圧延工程に供するものである。熱間圧延工程では例えばコイル等を製造するものである。 The present invention also proposes a method for producing the austenitic Ni--Cr--Fe alloy. That is, the alloy composition is adjusted by refining after melting the alloy raw material, and in the refining, a mixed gas of oxygen and argon is blown into the melted alloy raw material (molten alloy) to decarburize, and the nitrogen concentration is reduced to 0. After controlling to .01% or less, Cr reduction, then aluminum, limestone and fluorite are added to the molten alloy to form CaO- SiO2 - Al2O3 - MgO-F system slag, and the molten alloy The oxygen concentration in the slab is set to 0.0002 to 0.0040 mass%, and then a raw material containing one or more of La, Ce, and Y is added to adjust the ingredients, and casting is performed to obtain a slab. It is used for the hot rolling process. In the hot rolling process, for example, a coil or the like is manufactured.

本発明によれば、オーステナイト系Ni-Cr-Fe合金は、高温環境下における優れた耐酸化性を有しており、製品の高寿命化にも大いに寄与することができる。 According to the present invention, the austenitic Ni--Cr--Fe alloy has excellent oxidation resistance in a high-temperature environment, and can greatly contribute to extending product life.

本発明の一実施形態に係るオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金板の高温酸化試験における表面構造を説明するための模式図である。1 is a schematic diagram for explaining the surface structure of an austenitic Ni—Cr—Fe alloy plate according to an embodiment of the present invention in a high-temperature oxidation test. FIG.

次に本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金が有すべき組成成分について説明する。
C:0.01~0.10mass%
Cはオーステナイト相の安定化に寄与する元素である。しかし、多量に添加した場合は、CrおよびMo等と結合して炭化物を形成し、その近傍の固溶Crの量が低下し、耐酸化性を低下させる。一方、Cは固溶強化によって合金強度を高める効果を有することから、下限値を0.01mass%とする。よって、Cは0.01~0.10mass%に制限する。好ましくは0.02~0.08mass%であり、より好ましくは0.03~0.07mass%である。
Next, compositional components that should be included in the austenitic Ni--Cr--Fe alloy of the present invention will be described.
C: 0.01 to 0.10 mass%
C is an element that contributes to stabilization of the austenite phase. However, when added in a large amount, it combines with Cr, Mo, etc. to form carbides, and the amount of solid solution Cr in the vicinity thereof decreases, resulting in a decrease in oxidation resistance. On the other hand, C has the effect of increasing the alloy strength by solid solution strengthening, so the lower limit is made 0.01 mass%. Therefore, C is limited to 0.01 to 0.10 mass%. It is preferably 0.02 to 0.08 mass%, more preferably 0.03 to 0.07 mass%.

Si :0.02~0.45mass%
Siは耐酸化性の向上、酸化皮膜の剥離防止に有効な元素である。また、酸素濃度を0.0002~0.0040%に制御するためには、0.02%は必要である。更に、CaO-SiO-MgO一Al-F系スラグ中のCaOを還元し、溶湯中のCaを0.0020%以下に調整する役割もある。その観点からも0.02%は必要である。しかし、Siの過剰な添加はσ相などの金属間化合物の析出を促進し、金属間化合物起因の表面疵を発生させる原因ともなるので、0.02~0.45mass%とする。好ましくは0.04~0.30mass%以下であり、より好ましくは0.06~0.20mass%以下である。
Si: 0.02 to 0.45 mass%
Si is an element effective in improving oxidation resistance and preventing peeling of an oxide film. Also, 0.02% is necessary to control the oxygen concentration to 0.0002 to 0.0040%. Furthermore, it also has the role of reducing CaO in the CaO-- SiO.sub.2 --MgO-- Al.sub.2O.sub.3 --F system slag and adjusting Ca in the molten metal to 0.0020% or less. From this point of view as well, 0.02% is necessary. However, excessive addition of Si promotes the precipitation of intermetallic compounds such as the σ phase and causes surface flaws caused by the intermetallic compounds. It is preferably 0.04 to 0.30 mass% or less, more preferably 0.06 to 0.20 mass% or less.

Mn:0.10~0.85mass%
Mnはオーステナイト相安定化元素であり、また、脱酸作用を有する元素でもあるため、その効果を得るためには少なくとも0.10mass%以上は必要である。しかし、MnもSiと同様にσ相などの金属間化合物の析出を招き、また、Cr-Mn系酸化物形成による耐酸化性の低下を招くため、必要以上の添加は好ましくない。そのため、0.10~0.85mass%にする必要がある。好ましくは0.15~0.70mass%、より好ましくは0.20~0.60mass%である。
Mn: 0.10-0.85 mass%
Mn is an element that stabilizes the austenite phase and is also an element that has a deoxidizing effect. However, Mn, like Si, also causes the precipitation of intermetallic compounds such as the σ phase and the formation of Cr—Mn-based oxides, which lowers the oxidation resistance. Therefore, it is necessary to make it 0.10 to 0.85 mass%. It is preferably 0.15 to 0.70 mass%, more preferably 0.20 to 0.60 mass%.

P:0.015mass%以下
Pは不純物として不可避的に混入してくる元素であり、リン化物として結晶粒界に偏析するため熱間加工性を害する元素である。従って、極力低減することが望ましい。しかしながら、Pの含有量を極端に低減させることは製造コストの増加を招く。よって本発明においては、Pは0.015mass%以下に制限する。好ましくは0.010mass%以下であり、より好ましくは0.006mass%以下である。
P: 0.015% by mass or less P is an element that is inevitably mixed as an impurity, and is an element that impairs hot workability because it segregates as a phosphide at grain boundaries. Therefore, it is desirable to reduce it as much as possible. However, extremely reducing the P content invites an increase in manufacturing costs. Therefore, in the present invention, P is limited to 0.015 mass% or less. It is preferably 0.010 mass% or less, more preferably 0.006 mass% or less.

S:0.0015mass%以下
SはPと同様に不純物として不可避的に混入してくる元素であり、結晶粒界に偏析し易く、特に熱間加工性を著しく阻害する。さらに、後述の耐酸化性に寄与するCrと化合物を形成することにより表面酸化スケール形成に必要なCrが消費されてしまい、酸化皮膜と母材の密着性を低下させることで酸化皮膜を脱落させ、酸化を促進させてしまうことから、耐酸化性に有害な元素である。0.0015mass%を超えて含有するとその有害性が顕著に現れるため、0.0015mass%以下に制御する必要がある。好ましくは0.0010mass%以下、より好ましくは0.0006mass%以下である。Sの低下には後述する通り、Alの添加とスラグ成分の間での反応により低下することが可能である。
S: 0.0015% by mass or less S, like P, is an element that is unavoidably mixed as an impurity, and tends to segregate at grain boundaries, particularly significantly impairing hot workability. Furthermore, by forming a compound with Cr that contributes to oxidation resistance, which will be described later, the Cr necessary for forming a surface oxide scale is consumed, and the adhesion between the oxide film and the base material is reduced, causing the oxide film to come off. , is an element harmful to oxidation resistance because it promotes oxidation. When the content exceeds 0.0015 mass%, the harmfulness appears remarkably, so it is necessary to control the content to 0.0015 mass% or less. It is preferably 0.0010 mass% or less, more preferably 0.0006 mass% or less. As will be described later, the S content can be reduced by the addition of Al and the reaction between the slag components.

Cr:13.0~18.0mass%
Crは高温環境下における腐食の抑制に寄与する元素であり、また、高温環境下で合金表面に保護性の酸化皮膜を形成し、高温酸化を抑制する効果もある。上記のような効果を十分得るには13.0mass%以上含有する必要がある。しかしながら、Crの過剰な添加は、表面酸化スケールが過大に形成されてしまい、かえって密着性が乏しく耐酸化性が悪化してしまう。加えて、オーステナイト相の安定性が低下してしまうので、13.0~18.0mass%とした。好ましくは14.0~17.5mass%、より好ましくは15.0~17.0mass%である。
Cr: 13.0 to 18.0 mass%
Cr is an element that contributes to suppressing corrosion in a high-temperature environment, and also has the effect of suppressing high-temperature oxidation by forming a protective oxide film on the alloy surface in a high-temperature environment. In order to sufficiently obtain the above effect, it is necessary to contain 13.0 mass% or more. However, excessive addition of Cr results in the formation of an excessively large surface oxide scale, resulting in rather poor adhesion and deterioration in oxidation resistance. In addition, the stability of the austenite phase is lowered, so the content was made 13.0 to 18.0 mass%. It is preferably 14.0 to 17.5 mass%, more preferably 15.0 to 17.0 mass%.

Fe:5.0~1 1.0mass%
Feは、熱間加工性および冷間加工性に影響する元素であり、5.0%を下回ると熱間加工性および冷間加工性が低下する。また、11.0%を超えて添加させると、耐食性が損なわれるおそれがある。よって、Fe含有量の範囲は5.0~11.0massと規定する。好ましくは、6.0~10.5%である。より好ましくは、8.0~10.0%である。
Fe: 5.0 to 1 1.0 mass%
Fe is an element that affects hot workability and cold workability, and if less than 5.0%, the hot workability and cold workability deteriorate. Moreover, if it is added in excess of 11.0%, there is a possibility that the corrosion resistance will be impaired. Therefore, the range of Fe content is defined as 5.0 to 11.0 mass. Preferably, it is 6.0 to 10.5%. More preferably, it is 8.0 to 10.0%.

Mo:0.6mass%以下
Moは少量の添加でも合金中に固溶して、高温強度を高める効果がある。しかし、Moを多量に添加した材料では、高温環境下でかつ表面の酸素ポテンシャルが少ない場合において、Moが優先酸化を起こして酸化スケールの剥離が生じるため、むしろ悪影響となる。そのため、保護性の表面酸化スケールの密着性確保の観点から、Moは0.6mass%以下に制限する。好ましくは0.4mass%以下であり、より好ましくは0.2mass%以下である。
Mo: 0.6 mass% or less Mo dissolves in the alloy even when added in a small amount, and has the effect of increasing high-temperature strength. However, in a material to which a large amount of Mo is added, in a high-temperature environment and when the oxygen potential on the surface is low, Mo causes preferential oxidation and peels off the oxide scale, which rather adversely affects the material. Therefore, Mo is limited to 0.6 mass% or less from the viewpoint of ensuring the adhesion of the protective surface oxide scale. It is preferably 0.4 mass% or less, more preferably 0.2 mass% or less.

Cu:0.5mass%以下
Cuは湿潤環境下における耐食性を向上させる元素として添加される場合はあるが、本発明のように高温環境下においては、その効果はほとんど認められない。一方、過剰な添加は材料表面に斑状の模様有した不均一な被膜を形成して、耐食性を低下させる。従って、Cuの添加量は0.5mass%以下に制限する。好ましくは0.3mass%以下、より好ましくは0.1mass%以下である。
Cu: 0.5 mass % or less Cu is sometimes added as an element for improving corrosion resistance in a wet environment, but its effect is hardly recognized in a high-temperature environment as in the present invention. On the other hand, excessive addition forms a non-uniform film with a mottled pattern on the surface of the material, degrading corrosion resistance. Therefore, the amount of Cu added is limited to 0.5 mass% or less. It is preferably 0.3 mass % or less, more preferably 0.1 mass % or less.

B:0.005mass%以下
Bは粒界偏析により希土類元素(REM)の効果を補助する効果があり、高温強度にも寄与する元素である。しかしながら、多量の添加は表面酸化スケールのポーラス化による密着性低下や合金の溶接性、熱間加工性が低下する。本発明では、Bの含有量は0.005mass%以下とした。好ましくは0.004mass%以下、より好ましくは0.002mass%以下である。
B: 0.005 mass % or less B has an effect of assisting the effect of rare earth elements (REM) by grain boundary segregation, and is an element that also contributes to high-temperature strength. However, the addition of a large amount of Si results in a decrease in adhesion due to porous surface oxide scale and a decrease in weldability and hot workability of the alloy. In the present invention, the content of B is set to 0.005 mass% or less. It is preferably 0.004 mass% or less, more preferably 0.002 mass% or less.

Al:0.01~0.3mass%
Alは繊密な皮膜の形成を促し、耐酸化性を向上させる元素であり、その効果は0.01mass%以上の添加で得ることができる。また、脱酸材として添加される元素であり、(a)式に従って酸素濃度を本願発明の範囲:0.0002~0.0040mass%に制御する重要な元素である。
Al+3O=(Al) …(a)
下線は溶鋼中元素を表し、括弧はスラグ中成分を示す。
Al: 0.01 to 0.3 mass%
Al is an element that promotes formation of a fine film and improves oxidation resistance, and this effect can be obtained by adding 0.01 mass% or more. Further, it is an element added as a deoxidizing agent, and is an important element for controlling the oxygen concentration within the range of the present invention: 0.0002 to 0.0040 mass% according to the formula (a).
2Al + 3O =( Al2O3 ) (a)
Underlines represent elements in molten steel, and parentheses represent elements in slag.

本願発明合金の精錬時にCaO-SiO-Al-MgO-F系スラグを用いることで、生成したAlを効果的に吸収して酸素濃度を制御することが可能である。また、脱酸が進行することで、(b)式に従い溶鋼中のS濃度も低下する。
Al+3+3(CaO)=3(CaS)+(Al) …(b)
これによって、S濃度を本願発明の範囲である0.0015mass%以下に制御できる。これより、Alは0.01mass%以上が必要である。しかし、過剰な添加は(c)式が著しく右辺に向かって進行してしまい、Ca濃度が0.002mass%を超えてしまい、Ca-Al酸化物系介在物を多く形成し、合金中のAlを消費することにより耐酸化性を低下させてしまう。
3(CaO)+2Al=3Ca+(Al) …(c)
これより、Alの上限は0.3mass%とした。好ましくは0.01~0.2mass%、より好ましくは0.01~0.1mass%である。
By using CaO-- SiO.sub.2 -- Al.sub.2O.sub.3 -- MgO --F system slag during refining of the alloy of the present invention, it is possible to effectively absorb the produced Al.sub.2O.sub.3 and control the oxygen concentration. In addition, as deoxidation progresses, the S concentration in the molten steel also decreases according to the formula (b).
2Al + 3S +3 ( CaO)=3(CaS)+( Al2O3 ) (b)
As a result, the S concentration can be controlled to 0.0015 mass% or less, which is the range of the present invention. From this, 0.01 mass% or more of Al is required. However, excessive addition causes the equation (c) to proceed remarkably toward the right side, causing the Ca concentration to exceed 0.002 mass%, forming a large amount of Ca—Al oxide inclusions, and Al in the alloy. is consumed, the oxidation resistance is lowered.
3 (CaO)+ 2Al = 3Ca +( Al2O3 ) (c)
From this, the upper limit of Al was set to 0.3 mass%. It is preferably 0.01 to 0.2 mass%, more preferably 0.01 to 0.1 mass%.

Ti :0.01~0.3mass%
Tiは繊密な皮膜形成を促し、耐酸化性を向上させる元素であり、その効果は0.01mass%以上の添加で得ることができる。しかし、過剰な添加は多量の炭窒化物(TiN、Ti C、TiCN)形成による表面疵の発生原因となるため、Tiの上限は0.3mass%とした。好ましくは0.01~0.2mass%、より好ましくは0.01~0.1mass%である。さらに、CとN濃度を本発明の範囲に制御することも効果的に炭窒化物を抑制する手段である。
Ti: 0.01 to 0.3 mass%
Ti is an element that promotes formation of a fine film and improves oxidation resistance, and this effect can be obtained by adding 0.01 mass% or more. However, excessive addition causes surface flaws due to the formation of a large amount of carbonitrides (TiN, TiC, TiCN), so the upper limit of Ti was made 0.3 mass%. It is preferably 0.01 to 0.2 mass%, more preferably 0.01 to 0.1 mass%. Furthermore, controlling the C and N concentrations within the range of the present invention is also a means of effectively suppressing carbonitrides.

Co:1.00mass%以下
CoはCおよびNと同様にオーステナイト相を安定させるのに有効な元素である。加えて、CおよびNはAlやTi等と炭窒化物を形成して表面疵の発生原因となるため多量に添加することができないが、Coは炭窒化物を形成しないため有利である。しかし、多量の添加は、原料コストの上昇を招くため、Coの含有量は1.00mass%以下とした。好ましくは0.90mass%以下、より好ましくは0.80mass%以下である。
Co: 1.00 mass% or less Co, like C and N, is an element effective in stabilizing the austenite phase. In addition, C and N cannot be added in large amounts because they form carbonitrides with Al, Ti, etc. and cause surface defects, but Co is advantageous because it does not form carbonitrides. However, since addition of a large amount causes an increase in raw material costs, the Co content is set to 1.00 mass% or less. It is preferably 0.90 mass% or less, more preferably 0.80 mass% or less.

Nb:1.00mass%以下
NbはCおよびNと微細な炭化物や炭窒化物を形成し、合金の高温強度を高める効果を有しているが、多量の添加は炭化物や炭窒化物が多量に析出していまい、かえって延性及び靭性が低下してしまう。従って、Nbの添加量は1.00mass%以下に制限する。好ましくは0.90mass%以下、より好ましくは0.80mass%以下である。
Nb: 1.00 mass% or less Nb forms fine carbides and carbonitrides with C and N, and has the effect of increasing the high-temperature strength of the alloy. It will precipitate out, and the ductility and toughness will rather decrease. Therefore, the amount of Nb added is limited to 1.00 mass% or less. It is preferably 0.90 mass% or less, more preferably 0.80 mass% or less.

Ta:0.05mass%以下
TaはNbと同様に微細な炭化物や炭窒化物を形成し、合金の高温強度を高める効果を有する。しかしながら、多量の添加は炭化物や炭窒化物が多量に析出することにより、かえって延性及び靭性が低下してしまうことから、Taの含有量は0.05mass%以下とした。好ましくは0.04mass%以下、より好ましくは0.03mass%以下である。
Ta: 0.05 mass% or less Ta, like Nb, forms fine carbides and carbonitrides, and has the effect of increasing the high-temperature strength of the alloy. However, the addition of a large amount of Ta results in the precipitation of a large amount of carbides and carbonitrides, which rather reduces the ductility and toughness. It is preferably 0.04 mass% or less, more preferably 0.03 mass% or less.

N:0.01mass%以下
Nは不純物として不可避的に混入してくる元素であるが、オーステナイト相生成元素でもあるため、組織安定化に寄与する。しかし、本発明のようにAlやTi、Zrなどを添加する場合、Nはこれらの元素と結合して窒化物の析出し、また熱間変形抵抗が極めて増加し、熱間加工性を阻害する。また、上記窒化物の形成により、表面酸化スケールの繊密性向上に寄与する元素であるA1やTiが消費されてしまうため、耐酸化性を低下させてしまう。そこで、本発明では、Nの含有量は0.01mass%以下とした。好ましくは0.009mass%以下、より好ましくは0.008mass%以下である。
N: 0.01 mass % or less N is an element that is inevitably mixed as an impurity, but it is also an austenite phase forming element, so it contributes to structure stabilization. However, when adding Al, Ti, Zr, etc. as in the present invention, N combines with these elements to precipitate nitrides, and the hot deformation resistance is greatly increased, impairing hot workability. . In addition, the formation of the nitrides consumes Al and Ti, which are elements that contribute to improving the fineness of the surface oxide scale, thereby lowering the oxidation resistance. Therefore, in the present invention, the content of N is set to 0.01 mass% or less. It is preferably 0.009 mass% or less, more preferably 0.008 mass% or less.

脱炭を行う際に酸素を吹精するが、その際、Nは、COガス気泡に窒素ガスとして移行し系外へと除去することで本願発明の範囲に制御することが可能である。 Oxygen is blown during decarburization, and at that time, N can be controlled within the scope of the present invention by moving to CO gas bubbles as nitrogen gas and removing it out of the system.

O:0.0002~0.0040mass%
合金中のOは溶鋼中でAl、Ti、Si、La、Ce、Yと結合し、酸化物を形成することにより、それら元素の有用な効果、耐酸化性などを損なう原因となる。また、アルミナ系の酸化物系非金属介在物が多く形成し、連続鋳造機のタンディッシュから鋳型に溶鋼を注ぐ浸漬ノズル内に付着し、それらが脱落することにより表面疵の原因となる。これより、酸素濃度は0.0040mass%以下と低いほうが望ましい。この範囲を達成するには、Alを上述の通りに本願発明の濃度に制御して脱酸すれば良い。一方で合金中のOを低減しすぎると、(c)式に従い、Ca濃度が0.002mass%を超えて高くなってしまう。これより、下限は0.0002mass%とする。好ましくは0.0003~0.0035mass%、より好ましくは0.0005~0.0030mass%である。
O: 0.0002 to 0.0040 mass%
O in the alloy combines with Al, Ti, Si, La, Ce, and Y in molten steel to form oxides, which impairs the useful effects of these elements, such as oxidation resistance. In addition, a large amount of alumina-based oxide-based non-metallic inclusions are formed and adhere to the inside of the submerged nozzle for pouring molten steel from the tundish of the continuous casting machine into the mold. Therefore, it is desirable that the oxygen concentration is as low as 0.0040 mass% or less. In order to achieve this range, Al should be deoxidized by controlling the Al concentration according to the present invention as described above. On the other hand, if the O content in the alloy is reduced too much, the Ca concentration will exceed 0.002 mass% and increase according to the formula (c). Therefore, the lower limit is set to 0.0002 mass%. It is preferably 0.0003 to 0.0035 mass%, more preferably 0.0005 to 0.0030 mass%.

Ca:0.002mass%以下
Caは本発明合金において、上述の通りスラグ中CaOから混入する元素である。CaはCa-Al酸化物系介在物を多く形成し、合金中のAlを消費することにより耐酸化性を低下させるため低く抑える必要がある。そのためには、Al濃度は0.01~0.3mass%に制御して、酸素濃度を0.0002~0.0040mass%にする必要がある。これより、Caは0.002mass%以下にする必要がある。
Ca: 0.002 mass % or less Ca is an element mixed from CaO in the slag in the alloy of the present invention, as described above. Ca forms a large amount of Ca—Al oxide-based inclusions and consumes Al in the alloy to lower the oxidation resistance, so it must be kept low. For that purpose, it is necessary to control the Al concentration to 0.01 to 0.3 mass% and the oxygen concentration to 0.0002 to 0.0040 mass%. Therefore, Ca should be 0.002 mass% or less.

希士類元素(REM)であるLa、Ce、Yいずれかの一種または二種以上の総重量:0.001~0.010mass%
REM(La、Ce、Y)は合金の熱間加工性や表面酸化スケールと母材表面の密着性を高め、耐酸化性を向上させる効果があり、微量でも顕著な効果が得られる。さらに、合金中に固溶しているSと化合物を形成することにより、表面酸化スケールの構成元素であるCrとSとの化合物の形成を抑制、局所的なCr量低減を防止できる効果が期待できる。また、REMは一般的に複数のREMを含有した合金であるミッシュメタルとして原料に使用されるが、REMのいずれか一種を含有したNi-Fe合金を使用する場合もある。しかし、過剰な添加は合金の熱間加工性および溶接性が低下し、REM系介在物が過剰に形成することによりかえって表面酸化スケールの密着性が低下する。さらに、連続鋳造時にイマースノズルの閉塞を引き起こし製造性が著しく悪化する。これより本発明では、REMの添加量は0.001~0.010mass%とした。好ましくは0.002~0.009mass%、より好ましくは0.003~0.008mass%である。
Total weight of one or more of rare element (REM) La, Ce, and Y: 0.001 to 0.010 mass%
REM (La, Ce, Y) has the effect of enhancing the hot workability of the alloy and the adhesion between the surface oxide scale and the surface of the base material, and improving the oxidation resistance. Furthermore, by forming a compound with S that is dissolved in the alloy, it is expected that the formation of a compound of Cr and S, which is a constituent element of the surface oxide scale, can be suppressed, and the effect of preventing a local decrease in the amount of Cr can be expected. can. REM is generally used as a raw material as a misch metal, which is an alloy containing a plurality of REMs, but there are cases where a Ni--Fe alloy containing any one of REMs is used. Excessive addition, however, lowers the hot workability and weldability of the alloy, and excessive formation of REM inclusions lowers the adhesion of surface oxide scale. Furthermore, during continuous casting, clogging of the immerse nozzle is caused, and the productivity is remarkably deteriorated. Accordingly, in the present invention, the amount of REM added is set to 0.001 to 0.010 mass%. It is preferably 0.002 to 0.009 mass%, more preferably 0.003 to 0.008 mass%.

60≧7.4Si+2.8×Cr+6.9×Al+3.2×Ti+3374×REM-5914×S-3.87×Mn-42.3×Mo-3072×B-1024×N≧30 …(1)
(1)式は、オーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の耐酸化性において、合金表面に形成する表面酸化スケールに影響する元素について、その影響の程度を重向帰分析により式として表したものである。Si、Cr、Al、Ti、REM(La、Ce、Y)は5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で室温と1000~1200℃程度の高温を繰り返すようなサイクル試験で評価される耐酸化性を向上させる。一方でSは酸化皮膜と母材の密着性を低下させることで酸化皮膜を脱落させ、酸化を促進させてしまう。MnはCr-Mn系酸化物形成による耐酸化性の低下を招いてしまう。Moは含有量が多い場合に高温環境下でかつ表面の酸素ポテンシャルが少ない場合において、Moが優先酸化を起こして酸化スケールの剥離が生じてしまう。またBは含有量が多い場合、合金の酸化スケールをボーラス状とするため、高温時における酸化速度が増大し、スケールの増大と剥離を促進させてしまう。Nは耐酸化性向上に寄与するAlとTiとAlN、TiNをそれぞれ形成し、Al、Tiの効果を減じてしまう。加えて、耐酸化性向上に寄与する合金元素の過剰な添加は表面酸化スケールの成長過多によりかえって密着性が低下し、表面疵発生の原因となる介在物が多量に生成されるため好ましくない。そのため、これら元素は(1)式に基づいて下限を30以上、上限を60以下とする。好ましくは31以上、59以下であり、より好ましくは32以上、58以下である。
60≧7.4Si+2.8×Cr+6.9×Al+3.2×Ti+3374×REM-5914×S-3.87×Mn-42.3×Mo-3072×B-1024×N≧30 (1)
Formula (1) expresses the extent of the influence of elements that affect the surface oxide scale formed on the alloy surface in the oxidation resistance of an austenitic Ni-Cr-Fe alloy by weighted regression analysis. be. Si, Cr, Al, Ti, REM (La, Ce, Y) are 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. It improves oxidation resistance evaluated by a cycle test in which room temperature and high temperature of about 1000 to 1200° C. are repeated in a mixed gas atmosphere of N 2 . On the other hand, S degrades the adhesion between the oxide film and the base material, causing the oxide film to come off and promotes oxidation. Mn causes deterioration of oxidation resistance due to the formation of Cr--Mn-based oxides. When the Mo content is high, in a high-temperature environment and when the oxygen potential on the surface is low, Mo causes preferential oxidation and peels off the oxide scale. In addition, when the B content is large, the oxidized scale of the alloy becomes bolus-like, so that the oxidation rate at high temperatures increases, which promotes scale growth and exfoliation. N forms Al, Ti, AlN, and TiN, respectively, which contribute to the improvement of oxidation resistance, and reduces the effects of Al and Ti. In addition, the excessive addition of alloying elements that contribute to the improvement of oxidation resistance is not preferable because the excessive growth of surface oxide scale will rather decrease the adhesion and the formation of a large amount of inclusions that cause surface defects. Therefore, the lower limit of these elements is 30 or more and the upper limit is 60 or less based on the formula (1). It is preferably 31 or more and 59 or less, more preferably 32 or more and 58 or less.

4.5≦REM/S…(2)
合金の熱間加工性および耐酸化性を向上させる効果を十分に得るための指標として、希士類元素(REM)と化合物を形成するSとの含有量の関係が、4.5≦REM/Sを満足することにより、Sを介在物として固定するのに十分なREM含有量を有し、上記の効果を得ることができる。一方、4.5未満ではREMの効果が十分に得られないため望ましくない。
4.5≦REM/S (2)
As an index for sufficiently obtaining the effect of improving the hot workability and oxidation resistance of the alloy, the relationship between the content of the rare element (REM) and the S that forms the compound is 4.5 ≤ REM / By satisfying S, the REM content is sufficient to fix S as inclusions, and the above effect can be obtained. On the other hand, if it is less than 4.5, the effect of REM cannot be sufficiently obtained, which is not desirable.

表面酸化スケールの定義
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金板は上記(1)式、および(2)式を満足する成分組成を有するオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金を素地BMとしている。5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験において本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金母材の表面にCr酸化物を主体とした酸化スケールが形成する。このとき、同図において表面酸化スケールの厚みは上記試験後の断面ミクロ組織観察において、表面酸化スケールの最表層からスケール/合金界面までの領域LEを示す。
Definition of surface oxide scale As shown in FIG. 1, an austenitic Ni—Cr—Fe alloy sheet according to one embodiment of the present invention has an austenitic A Ni--Cr--Fe alloy is used as the base BM. 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. In a cycle test in which temperatures from room temperature to 1000 to 1200° C. are repeated in a mixed gas atmosphere of N 2 , an oxide scale mainly composed of Cr oxide is formed on the surface of the austenitic Ni—Cr—Fe alloy base material of the present invention. At this time, in the figure, the thickness of the surface oxide scale indicates the region LE from the outermost layer of the surface oxide scale to the scale/alloy interface in the cross-sectional microstructure observation after the above test.

5%O -16%H O-12%CO -0.8%CO-0.1%NO -bal.N からなる混合ガス雰囲気中で室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験にて形成される表面酸化スケールが6~60μmの厚さを有すること
本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金においては5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験において合金母材の表面にCr酸化物を主体とした酸化スケールを形成し、上記高温環境中における耐酸化性を得る。このとき、表面酸化スケールの厚みが60μm未満の場合は十分な耐酸化性が得られず、一方で60μmを上回ると表面酸化スケールの剥離性が増加してしまい、表面酸化スケールと母材表面の密着性が損なわれる。これより、上記高温環境中において形成する保護性の表面酸化スケールは6~60μmの厚さが必要となる。好ましくは8~55μm、より好ましくは10~50μmである。
5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. In the austenitic Ni --Cr--Fe alloy of the present invention, the surface oxide scale formed in a cycle test in which the temperature is repeated from room temperature to 1000-1200° C. in a mixed gas atmosphere consisting of N2 has a thickness of 6-60 μm . 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. In a cycle test in which temperatures from room temperature to 1000 to 1200° C. are repeated in a mixed gas atmosphere of N 2 , an oxide scale mainly composed of Cr oxide is formed on the surface of the alloy base material to obtain oxidation resistance in the high temperature environment. At this time, if the thickness of the surface oxide scale is less than 60 μm, sufficient oxidation resistance cannot be obtained, while if it exceeds 60 μm, the peelability of the surface oxide scale increases, and the surface oxide scale and the base material surface are separated. Adhesion is impaired. Therefore, the protective surface oxide scale formed in the high temperature environment must have a thickness of 6 to 60 μm. It is preferably 8 to 55 μm, more preferably 10 to 50 μm.

上記(1)式の限定式の特定方法は、以下の通りである。
Ni-17%Cr-9%Feを基本組成とし、これのSi、Cr、Al、Ti、La、Ce、Y、B、Mn、Mo、S、Nの添加量を変化させた各種合金を真空溶解炉で溶製し、熱間鍛造の後、8mmt×80mmwの熱間鍛造板を作製した。得られた熱間鍛造板を1200℃×10分の条件で固溶化熱処理、表面研削後に冷間圧延にて2mmtとした後、1150℃×1分の条件で固溶化熱処理を行った。その後、20mm×30mmに切断し、表面を湿式研磨#320で仕上げて試験片とした。得られた試験片を5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で1200℃×10分、1000℃×10分、1200℃×10分、室温×20分を1サイクルとした繰り返し酸化試験を行った。200サイクル後の試験片について、剥離したスケール重量を除いた質量変化を試験前の表面積で除した値で評価した。
A method of specifying the limiting formula of the above formula (1) is as follows.
Ni-17%Cr-9%Fe is the basic composition, and various alloys with varying amounts of Si, Cr, Al, Ti, La, Ce, Y, B, Mn, Mo, S, and N are vacuumed. After melting in a melting furnace and hot forging, a hot forged plate of 8 mmt×80 mmw was produced. The resulting hot forged plate was subjected to solution heat treatment under conditions of 1200° C.×10 minutes, surface grinding, cold rolling to 2 mmt, and solution heat treatment under conditions of 1150° C.×1 minute. After that, it was cut into a size of 20 mm×30 mm, and the surface was finished by wet polishing #320 to obtain a test piece. The obtained test piece was subjected to 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. A repeated oxidation test was performed in a mixed gas atmosphere of N2 , with one cycle of 1200°C x 10 minutes, 1000°C x 10 minutes, 1200°C x 10 minutes, and room temperature x 20 minutes. The test piece after 200 cycles was evaluated by the value obtained by dividing the change in mass excluding the weight of the peeled scale by the surface area before the test.

上記試験結果から、オーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の耐酸化性への添加元素の影響度合いが明らかとなり、重回帰分析により求めたのが、(1)式で表される成分組成の関係式であり、30以上60以下とすることで、十分な耐酸化性を有することがわかる。 From the above test results, the degree of influence of the additive elements on the oxidation resistance of the austenitic Ni-Cr-Fe alloy was clarified, and the relational expression of the component composition represented by the formula (1) was obtained by multiple regression analysis. , and it can be seen that sufficient oxidation resistance can be obtained by making it 30 or more and 60 or less.

次に、本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法について説明する。
本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金は、鉄屑、ステンレス屑、フェロニッケル、フェロクロムなどの原料を電気炉で溶解し、AOD(Argon Oxygen Decarburization)炉またはVOD(Vacuum Oxygen Decarbutization)炉にて、酸素および希ガスの混合ガスを吹錬して脱炭精錬し、生石灰、Fe-Si合金、Al等を添加してスラグ中のCr酸化物を還元処理した後、蛍石を添加してCaO-SiO-Al-MgO-F系スラグを形成して脱酸および脱硫し、その後La、Ce、Yのいずれか一種を含有したNi基合金を添加した。CaO-SiO-Al-MgO-F系スラグを用いる理由は、上記の通り、脱酸、脱硫を効果的に実行できるためであり、さらにREM添加時にREMが酸化、硫化させずに効果的に添加できる点にある。この際、スラグ中CaO濃度は、40~80%の範囲が望ましい。つまり、40%未満では上記の脱硫反応が進行しない。80%以上ではCaが溶鋼中に0.002%を超えて混入させてしまう。また、AlО濃度は50%以下が望ましい。その理由は、スラグ中のアルミナ活量が低くないと脱酸が進行し難く、ひいては脱硫も困難となるからである。精錬後、連続鋳造機にてスラブを製造し、その後、上記鋼片を、熱間圧延し、あるいは、さらに冷間圧延して、薄鋼板、厚鋼板、形鋼、棒鋼、線材等の各種鋼材とするのが好ましい。連続鋳造機に限定されるものではなく、造塊-分塊圧延法で鋼片としても良い。
Next, a method for producing an austenitic Ni--Cr--Fe alloy according to the present invention will be described.
The austenitic Ni-Cr-Fe alloy of the present invention is produced by melting raw materials such as iron scraps, stainless steel scraps, ferronickel, and ferrochromium in an electric furnace, followed by an AOD (Argon Oxygen Decarburization) furnace or a VOD (Vacuum Oxygen Decarburization) furnace. , A mixed gas of oxygen and rare gas is blown for decarburization refining, quicklime, Fe—Si alloy, Al, etc. are added to reduce Cr oxide in the slag, and then fluorite is added to CaO A --SiO 2 --Al 2 O 3 --MgO--F system slag was formed, deoxidized and desulfurized, and then a Ni-based alloy containing any one of La, Ce and Y was added. The reason for using CaO-- SiO.sub.2 -- Al.sub.2O.sub.3 -- MgO --F-based slag is that, as described above, deoxidation and desulfurization can be effectively carried out. The point is that it can be added effectively. At this time, the CaO concentration in the slag is preferably in the range of 40-80%. That is, if the content is less than 40%, the above desulfurization reaction does not proceed. If the content is 80% or more, more than 0.002% of Ca is mixed into the molten steel. Also, the Al 2 O 3 concentration is desirably 50% or less. The reason for this is that if the alumina activity in the slag is not low, deoxidation will be difficult to proceed, and desulfurization will also be difficult. After refining, a slab is produced by a continuous casting machine, and then the billet is hot-rolled or further cold-rolled into various steel materials such as thin steel plate, thick steel plate, shaped steel, bar steel, wire rod, etc. is preferable. It is not limited to a continuous casting machine, and a steel slab may be produced by an ingot casting-blooming rolling method.

スクラップ、フェロクロム、フェロニッケル、ステンレス屑などを所定の比率に調整した原料を、70トン規模の電気炉にて溶解し、AOD炉またはVOD炉にて酸素および希ガスの混合ガスを吹錬して脱炭精錬した。その後、生石灰、Fe-Si合金、Al等を添加してスラグ中のCr酸化物を還元処理した後、蛍石を添加してCaO-SiO-A1-MgO-F系スラグを形成して脱酸および脱硫した。その後、Ni-20%La、Ni-20%Ce、ならびにNi-20%Yのいずれか一種または二種以上を所定量添加し、連続鋳造法で鋳片とした。表1に示した種々の成分組成に調整した後、連続鋳造して鋼片(スラブ)とした。表1中に示した各成分は以下の通り測定した。表中、本発明範囲を満たさないものには括弧を付した。なお、発明例で括弧が付されているものは、従属請求項の範囲は満たさないが、独立請求項の範囲は満たしている。 Scrap, ferrochromium, ferronickel, stainless steel scrap, etc. are melted in a 70-ton scale electric furnace, and a mixed gas of oxygen and rare gas is blown in an AOD furnace or a VOD furnace. Decarburized and refined. Thereafter, quicklime, Fe—Si alloy, Al, etc. are added to reduce Cr oxide in the slag, and then fluorite is added to form CaO—SiO 2 —A1 2 O 3 —MgO—F system slag. was deoxidized and desulfurized. Thereafter, one or more of Ni-20% La, Ni-20% Ce, and Ni-20% Y were added in predetermined amounts, and cast slabs were obtained by continuous casting. After adjusting to various chemical compositions shown in Table 1, steel slabs were obtained by continuous casting. Each component shown in Table 1 was measured as follows. In the table, those that do not satisfy the scope of the present invention are parenthesized. It should be noted that invention examples in parentheses do not satisfy the scope of dependent claims, but do satisfy the scope of independent claims.

(1)C、Sの組成は、炭素・硫黄同時分析装置(酸素気流中燃焼-赤外線吸収法)を用いて測定した。
(2)Nの組成は、酸素・窒素同時分析装置(不活性ガス-インパルス加熱溶融法)を用いて分析した。
(3)C、S、N以外の組成、ならびにスラグ成分は蛍光X線分析を用いた検量線法により分析した。
(1) The composition of C and S was measured using a carbon/sulfur simultaneous analyzer (combustion in an oxygen stream-infrared absorption method).
(2) The composition of N was analyzed using an oxygen/nitrogen simultaneous analyzer (inert gas-impulse heat melting method).
(3) Compositions other than C, S and N and slag components were analyzed by a calibration curve method using fluorescent X-ray analysis.

Figure 0007261345000002
Figure 0007261345000002

次いで、上記鋼片(スラブ)を8mmまで熱間圧延し、冷間圧延、熱処理および酸洗を繰り返して板厚2~3mmの冷延コイルを製造した。最終焼鈍温度は1150℃で1分間行った。その板より幅:20mm、長さ:30mm、厚さ:2mmの試験片を採取した。 Next, the billet (slab) was hot-rolled to 8 mm, and cold-rolled, heat-treated and pickled repeatedly to produce a cold-rolled coil having a thickness of 2 to 3 mm. The final annealing temperature was 1150° C. for 1 minute. A test piece having a width of 20 mm, a length of 30 mm, and a thickness of 2 mm was taken from the plate.

<高温酸化試験>
高温環境下の耐酸化性を評価するため、上記試験片の表面を#320のエメリー紙で湿式研磨したものを用意し、高真空雰囲気熱処理炉を用いて5.0×10-3Paまで真空引きを行ったのち5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で1200℃×10分、40℃/minの降温速度で温度調整した後1000℃×10分、40℃/minの昇温速度で温度調整した後1200℃×10分、その後室温×20分を1サイクルとした繰り返し酸化試験を行った。200サイクル後の試験片について、剥離したスケール重量を除いた質量変化を試験前の表面積で除した値(mg/cm)を酸化減量として評価した。酸化減量が30mg/cm未満のものを耐酸化性良好(○)、30mg/cm以上のものを耐酸化性不良(×)と判定した。併せて、200サイクル後の試験片を切断し断面を観察できるようCuメッキ処理を施した後に埋没試料を作製、湿式研磨を行い、最終的にパフ研磨で仕上げ鏡面とし観察に供した。これをFE-SEMで断面ミクロ組織を観察して表面酸化スケールの厚みを測定し、付属のEDSで酸化物の同定を行った。
<High temperature oxidation test>
In order to evaluate the oxidation resistance in a high-temperature environment, the surface of the test piece was wet-polished with #320 emery paper, and a high vacuum atmosphere heat treatment furnace was used to vacuum up to 5.0 × 10 -3 Pa. After drawing, 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. 1200°C x 10 minutes in a mixed gas atmosphere consisting of N2 , after temperature adjustment at a temperature decrease rate of 40°C/min, 1000°C x 10 minutes, after temperature adjustment at a temperature increase rate of 40°C/min, 1200°C x 10 minutes minutes, and then room temperature x 20 minutes as one cycle. For the test piece after 200 cycles, the value (mg/cm 2 ) obtained by dividing the change in mass excluding the weight of the exfoliated scale by the surface area before the test was evaluated as the weight loss due to oxidation. Those with an oxidation weight loss of less than 30 mg/cm 2 were judged to have good oxidation resistance (○), and those of 30 mg/cm 2 or more were judged to have poor oxidation resistance (x). In addition, after 200 cycles, the test piece was cut and Cu-plated so that the cross section could be observed, then a buried sample was prepared, wet-polished, and finally puff-polished to a mirror finish for observation. The cross-sectional microstructure of this was observed by FE-SEM to measure the thickness of the surface oxide scale, and the attached EDS was used to identify the oxide.

Figure 0007261345000003
Figure 0007261345000003

表1、2に示したNo.1~17までの鋼板は本発明の条件を満たす発明例であり、優れた耐酸化性を有していた。一方、No.18~30までの鋼板は比較例である。No.18の鋼板は(1)式を満足していたが、Mnの含有量が高かったためCr-Mn系酸化物形成による耐酸化性の低下が生じてしまった。さらに、スラグ中CaO濃度も85%と高かったことと、酸素濃度が低すぎた結果、Ca濃度が高くなりCa-Al酸化物系介在物を多く形成してしまい、Alの効果を失ってしまった。 No. shown in Tables 1 and 2. The steel sheets Nos. 1 to 17 were invention examples satisfying the conditions of the present invention and had excellent oxidation resistance. On the other hand, No. Steel sheets of 18 to 30 are comparative examples. No. The steel sheet of No. 18 satisfied the formula (1), but since the Mn content was high, the oxidation resistance was lowered due to the formation of Cr--Mn-based oxides. Furthermore, the CaO concentration in the slag was as high as 85%, and the oxygen concentration was too low. rice field.

No.19の鋼板はSiの含有量が高くなってしまったためσ相などの金属間化合物起因による表面疵が発生し、さらに(1)式を満足せず、耐酸化性に劣ってしまった。 No. Since the steel sheet No. 19 had a high Si content, surface flaws due to intermetallic compounds such as the σ phase occurred, and further, the formula (1) was not satisfied, resulting in poor oxidation resistance.

No.20の鋼板は(1)式を満足していたが、C含有量が高かったため、多量の炭化物が析出してしまい、またMoの含有量が高いことからスケールの密着性が低下し、耐酸化性が劣ってしまった。 No. The steel sheet No. 20 satisfied the formula (1), but because of the high C content, a large amount of carbide precipitated, and the high Mo content reduced the adhesion of scale, resulting in oxidation resistance. I lost my temper.

No.21の鋼板は(1)式を満足していたが、Cr含有量が高かったため、表面酸化スケールが過剰に成長して密着性の乏しいスケールを形成し、耐酸化性がかえって悪くなった。また、また、Alの含有量が高いため、表面疵の原因となる多量の炭窒化物が形成されてしまい、表面品質に劣った。 No. The steel sheet of No. 21 satisfied the formula (1), but since the Cr content was high, the surface oxide scale grew excessively, forming a scale with poor adhesion, and the oxidation resistance was rather deteriorated. In addition, since the Al content was high, a large amount of carbonitrides that caused surface defects were formed, resulting in poor surface quality.

No.22の鋼板は(1)式を満足していたが、Nの含有量が高かったため耐酸化性に寄与するCr、Al、およびTiが窒化物として析出してしまい、十分な表面酸化スケールが形成できなかった。 No. The steel sheet of No. 22 satisfied the formula (1), but since the N content was high, Cr, Al, and Ti, which contribute to oxidation resistance, precipitated as nitrides, and a sufficient surface oxide scale was formed. could not.

No.23の鋼板はREMの含有量が低かったため(1)式を満足せず、耐酸化性を向上させる効果や耐酸化性を阻害するSを介在物として固定する効果が十分に得られなかった。 No. Since the steel sheet No. 23 had a low REM content, the formula (1) was not satisfied, and the effect of improving oxidation resistance and the effect of fixing S, which inhibits oxidation resistance, as inclusions could not be obtained sufficiently.

No.24の鋼板はスラグ中のCaO濃度が35%と低かったことから、脱硫反応が進行しなかった。そのため、Sの含有量が高くなってしまったため、多量の介在物が形成され、表面酸化スケール形成に必要なCrが消費されてしまい、さらにBの添加量が高かったため表面酸化スケールのポーラス化による密着性の低下が生じたことから、耐酸化性に劣った。 No. The steel sheet No. 24 had a low CaO concentration of 35% in the slag, so the desulfurization reaction did not progress. As a result, a large amount of inclusions are formed, and the Cr necessary for forming the surface oxide scale is consumed because the S content becomes high. The oxidation resistance was poor due to deterioration in adhesion.

No.25の鋼板はAlの含有量が低かったため(1)式を満足せず、スラグ中アルミナ濃度も54%と高く脱酸も弱くなってしまったことにより酸素濃度が高くなり、耐酸化性に有用な元素が酸化物を形成することから耐酸化性に劣った。 No. The steel sheet No. 25 did not satisfy the formula (1) because the Al content was low, and the alumina concentration in the slag was as high as 54%, and the deoxidation was weak, resulting in a high oxygen concentration, which is useful for oxidation resistance. Oxidation resistance was poor because some elements formed oxides.

No.26の鋼板は各元素の成分範囲は満足しているが、(1)式の上限を超えてしまったため、表面酸化スケールの過剰生成によりかえって耐酸化性が悪化した。 No. The steel sheet of No. 26 satisfies the range of the composition of each element, but exceeds the upper limit of the formula (1), so the oxidation resistance deteriorates due to the excessive formation of surface oxide scale.

No.27の鋼板はCr含有量が低く、(1)式を満足しなかったため、耐酸化性に劣った。また、(2)式を満足しないため耐酸化性を向上させる効果や耐酸化性を阻害するSを介在物として固定する効果が十分に得られない。 No. The steel sheet of No. 27 had a low Cr content and did not satisfy the formula (1), so it was inferior in oxidation resistance. In addition, since the formula (2) is not satisfied, the effect of improving oxidation resistance and the effect of fixing S, which inhibits oxidation resistance, as inclusions cannot be obtained sufficiently.

No.28の鋼板はREM含有量が高いため、(1)式を満足しない。また、熱間加工性および溶接性が低下し、連続鋳造時にイマースノズルの閉塞を引き起こし製造性が著しく悪化することから製造性に劣る。さらにTiの含有量も高かったため、表面疵の原因となる炭窒化物が形成されてしまい、表面品質に劣った。 No. Since the steel sheet No. 28 has a high REM content, it does not satisfy the formula (1). In addition, hot workability and weldability are deteriorated, and clogging of the immerse nozzle is caused during continuous casting, which significantly deteriorates productivity, resulting in poor productivity. Furthermore, since the Ti content was high, carbonitrides, which cause surface defects, were formed, resulting in poor surface quality.

No.29の鋼板はTiの含有量が低いため、(1)式を満足せず、耐酸化性に劣った。またFeの含有量が範囲内であるが低めのため、熱間加工性および冷間加工性が低下してしまい製造性に劣る。 No. Since the steel sheet No. 29 had a low Ti content, it did not satisfy the formula (1) and was inferior in oxidation resistance. In addition, although the Fe content is within the range, since it is rather low, the hot workability and cold workability are deteriorated, resulting in poor manufacturability.

No.30の鋼板は各元素の成分範囲は満足しているが、(1)式および(2)式を満足しなかったため、十分な耐酸化性を有さなかった。 No. The steel sheet No. 30 satisfied the composition range of each element, but did not satisfy the formulas (1) and (2), so it did not have sufficient oxidation resistance.

本発明のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金は、上述した高温環境下における耐酸化性に加えて、耐熱性にも優れているため、工業用熱処理炉や燃焼部品などの高温環境にも好適に用いることができる。 The austenitic Ni-Cr-Fe alloy of the present invention has excellent heat resistance in addition to the oxidation resistance in the high-temperature environment described above, so it is suitable for high-temperature environments such as industrial heat treatment furnaces and combustion parts. can be used.

1:表面酸化スケール
2:表面酸化スケール/母材界面



1: Surface oxide scale 2: Surface oxide scale/base material interface



Claims (7)

質量%で、C:0.01~0.10%、Si:0.02~0.45%、Mn:0.10~0.85%、P:≦0.015%、S:≦0.0015%、Cr:13.0~18.0%、Fe:5.0~11.0%、Mo:≦0.6%、Cu:≦0.5%、B:≦0.005%、AI:0.01~0.3%、Ti:0.01~0.3%、Co:≦1.00%、Nb:≦1.00%、Ta:≦0.05%、N:≦0.01%、O:0.0002~0.0040%、Ca:≦0.002%、希土類元素(REM)であるLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上の総重量:0.001~0.010%を含有し、残部がNiおよび不可避的な不純物からなる成分組成からなり、下記の(1)式を満足して含有することを特徴とするオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金。
60≧7.4Si+2.8×Cr+6.9×Al+3.2×Ti+3374×REM- 5914×S-3.87×Mn-42.3×Mo-3072×B-1024×N≧30 …(1)
(ここで、上記式中の各元素記号は、各元素の含有量(質量%)を示す。)
% by mass, C: 0.01 to 0.10%, Si: 0.02 to 0.45%, Mn: 0.10 to 0.85%, P: ≤0.015%, S: ≤0. 0015%, Cr: 13.0 to 18.0%, Fe: 5.0 to 11.0%, Mo: ≤0.6%, Cu: ≤0.5%, B: ≤0.005%, AI : 0.01 to 0.3%, Ti: 0.01 to 0.3%, Co: ≤1.00%, Nb: ≤1.00%, Ta: ≤0.05%, N: ≤0. 01%, O: 0.0002 to 0.0040%, Ca: ≤ 0.002%, one or more of rare earth elements (REM) La, Ce, and Y, total weight: 0.001 to An austenitic Ni--Cr--Fe alloy containing 0.010% of Ni and the balance consisting of Ni and unavoidable impurities, satisfying the following formula (1).
60≧7.4Si+2.8×Cr+6.9×Al+3.2×Ti+3374×REM-5914×S-3.87×Mn-42.3×Mo-3072×B-1024×N≧30 (1)
(Here, each element symbol in the above formula indicates the content (mass%) of each element.)
さらに、希土類元素(REM)であるLa、Ce、Yいずれかの一種または二種以上の総重量が下記の (2) 式を満足した成分組成である請求項1に記載のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金。
4.5≦REM(La、Ce、Y)/S …(2)
(ここで、上記式中の各元素記号は、各元素の含有量(質量%)を示す。)
Furthermore, the austenitic Ni—Cr according to claim 1, wherein the total weight of one or more of the rare earth elements (REM) La, Ce, and Y satisfies the following formula (2): - Fe alloys.
4.5≦REM(La, Ce, Y)/S (2)
(Here, each element symbol in the above formula indicates the content (mass%) of each element.)
5%O-16%HO-12%CO-0.8%CO-0.1%NO-bal.Nからなる混合ガス雰囲気中で室温から1000~1200℃を繰り返すサイクル試験にて前記合金表面に形成される表面酸化スケールの組成が、質量%でCr:50%以上、Fe:0~10%、Ni:0~5%、O:10~40%、REM:0.05~0.5%、残部は不可避元素としてMn、Si、Al、Tiを含有することを特徴とする請求項1または2に記載のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金。 5% O 2 -16% H 2 O-12% CO 2 -0.8% CO-0.1% NO 2 -bal. The composition of the surface oxide scale formed on the alloy surface in a cycle test in which the temperature is repeated from room temperature to 1000 to 1200 ° C. in a mixed gas atmosphere consisting of N 2 is Cr: 50% or more and Fe: 0 to 10% in mass%. , Ni: 0 to 5%, O: 10 to 40%, REM: 0.05 to 0.5%, and the balance containing Mn, Si, Al, and Ti as inevitable elements. 2. The austenitic Ni—Cr—Fe alloy according to 2. 前記表面酸化スケールは6~60μmの厚さを有することを特徴とする請求項3に記載のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金。 4. The austenitic Ni--Cr--Fe alloy according to claim 3, wherein said surface oxide scale has a thickness of 6-60 μm. 請求項1または2に記載のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法であって、合金組成は、合金原料を溶解した後、精錬を行うことによって調整を行い、精錬では溶解させた合金原料(溶融合金)に酸素およびアルゴンの混合ガスを吹き込み脱炭し、窒素濃度を0.01%以下に制御した後、Cr還元し、その後、アルミニウム、石灰石および蛍石を溶融合金に添加して、CaO-SiO-Al-MgO-F系スラグを形成し、溶融合金中の酸素濃度を0.0002~0.0040mass%とし、その後にLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上含んだ原料を添加した後、鋳造を行いスラブを得て、これを熱間圧延工程に供することを特徴とするオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法。 3. The method for producing an austenitic Ni-Cr-Fe alloy according to claim 1 or 2, wherein the alloy composition is adjusted by refining after melting the alloy raw material, and in the refining, the melted alloy raw material (Molten alloy) is decarburized by blowing a mixed gas of oxygen and argon, the nitrogen concentration is controlled to 0.01% or less, Cr is reduced, and then aluminum, limestone and fluorite are added to the molten alloy, CaO—SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—F system slag is formed, the oxygen concentration in the molten alloy is adjusted to 0.0002 to 0.0040 mass%, and then one or two of La, Ce, and Y A method for producing an austenitic Ni--Cr--Fe alloy characterized in that after adding the raw materials containing the above, casting is performed to obtain a slab, and the slab is subjected to a hot rolling process. 請求項3に記載のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法であって、合金組成は、合金原料を溶解した後、精錬を行うことによって調整を行い、精錬では溶解させた合金原料(溶融合金)に酸素およびアルゴンの混合ガスを吹き込み脱炭し、窒素濃度を0.0 1%以下に制御した後、Cr還元し、その後、アルミニウム、石灰石および蛍石を溶融合金に添加して、CaO-SiO-Al-MgO-F系スラグを形成し、溶融合金中の酸素濃度を0.0002~0.0040mass%とし、その後にLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上含んだ原料を添加した後、鋳造を行いスラブを得て、これを熱間圧延工程に供することを特徴とするオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法。 The method for producing an austenitic Ni-Cr-Fe alloy according to claim 3, wherein the alloy composition is adjusted by refining after melting the alloy raw material, and in the refining, the melted alloy raw material (melting alloy) is decarburized by blowing a mixed gas of oxygen and argon, the nitrogen concentration is controlled to 0.01% or less, Cr is reduced, and then aluminum, limestone and fluorite are added to the molten alloy to form CaO —SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—F system slag is formed, the oxygen concentration in the molten alloy is set to 0.0002 to 0.0040 mass%, and then one or more of La, Ce, and Y 1. A method for producing an austenitic Ni--Cr--Fe alloy, characterized in that after adding the contained raw material, casting is performed to obtain a slab, and the slab is subjected to a hot rolling process. 請求項4に記載のオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法であって、合金組成は、合金原料を溶解した後、精錬を行うことによって調整を行い、精錬では溶解させた合金原料(溶融合金)に酸素およびアルゴンの混合ガスを吹き込み脱炭し、窒素濃度を0.0 1%以下に制御した後、Cr還元し、その後、アルミニウム、石灰石および蛍石を溶融合金に添加して、CaO-SiO-Al-MgO-F系スラグを形成し、溶融合金中の酸素濃度を0.0002~0.0040mass%とし、その後にLa、Ce、Yのいずれか一種または二種以上含んだ原料を添加した後、鋳造を行いスラブを得て、これを熱間圧延工程に供することを特徴とするオーステナイト系Ni-Cr-Fe合金の製造方法。

The method for producing an austenitic Ni-Cr-Fe alloy according to claim 4, wherein the alloy composition is adjusted by refining after melting the alloy raw material, and in the refining, the melted alloy raw material (melting alloy) is decarburized by blowing a mixed gas of oxygen and argon, the nitrogen concentration is controlled to 0.01% or less, Cr is reduced, and then aluminum, limestone and fluorite are added to the molten alloy to form CaO —SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—F system slag is formed, the oxygen concentration in the molten alloy is set to 0.0002 to 0.0040 mass%, and then one or more of La, Ce, and Y 1. A method for producing an austenitic Ni--Cr--Fe alloy, characterized in that after adding the contained raw material, casting is performed to obtain a slab, and the slab is subjected to a hot rolling process.

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