JPH01180772A - 高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の製造方法 - Google Patents
高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の製造方法Info
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- JPH01180772A JPH01180772A JP62330048A JP33004887A JPH01180772A JP H01180772 A JPH01180772 A JP H01180772A JP 62330048 A JP62330048 A JP 62330048A JP 33004887 A JP33004887 A JP 33004887A JP H01180772 A JPH01180772 A JP H01180772A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、原子力用設備等に用いられる高温強度に優れ
た酸化物分散型の鋼管を、熱間加工によらず直接製造す
る方法に関するものである。
た酸化物分散型の鋼管を、熱間加工によらず直接製造す
る方法に関するものである。
近年、化学反応効率、エネルギー変換効率の向上のため
、鋼管を高温で使用する要請が高まり、高速増殖炉の被
覆管に代表されるようにフェライト系で高温強度に優れ
た鋼管が求められるようになった。従来よりフェライト
系の耐熱鋼管の代表として２１／４Ｃｒ −ＩＭｏ鋼、
９Ｃｒ−ＩＭｏ鋼等からなる鋼管が知られているが、
これらの鋼管では例えば６５０℃程度の高温使用に耐え
ることが困難である。
、鋼管を高温で使用する要請が高まり、高速増殖炉の被
覆管に代表されるようにフェライト系で高温強度に優れ
た鋼管が求められるようになった。従来よりフェライト
系の耐熱鋼管の代表として２１／４Ｃｒ −ＩＭｏ鋼、
９Ｃｒ−ＩＭｏ鋼等からなる鋼管が知られているが、
これらの鋼管では例えば６５０℃程度の高温使用に耐え
ることが困難である。
そこで最近、高温強度向上の方法の一つとして微細酸化
物粒子による分散強化が考えられ、例えばｙ、ｏ、を８
１械的に分散した酸化物分散型の合金（ＭＡ９５７）が
製造され、優れた高温強度を示すことが明かにされてい
る（１９８７年９月１社団法人日本鉄鋼協会発行「鉄と
鋼」第７３Ｓ第１３号第２０６頁参照）。
物粒子による分散強化が考えられ、例えばｙ、ｏ、を８
１械的に分散した酸化物分散型の合金（ＭＡ９５７）が
製造され、優れた高温強度を示すことが明かにされてい
る（１９８７年９月１社団法人日本鉄鋼協会発行「鉄と
鋼」第７３Ｓ第１３号第２０６頁参照）。
このような酸化物分散型の合金を製造する際には、酸化
物粒子を均一に分散させることが重要となる。しかし、
溶鋼中に酸化物を添加したのでは、その酸化物が比重差
により浮上してしまうので均一な添加は難しい。そこで
前述のＹｇＯｉ添加の場合、機械的合金化法によって混
合された合金粉末をカデセル封入後熱間加工によって焼
結成形している。
物粒子を均一に分散させることが重要となる。しかし、
溶鋼中に酸化物を添加したのでは、その酸化物が比重差
により浮上してしまうので均一な添加は難しい。そこで
前述のＹｇＯｉ添加の場合、機械的合金化法によって混
合された合金粉末をカデセル封入後熱間加工によって焼
結成形している。
しかし、酸化物分散型の合金は再結晶温度が高く、再加
熱を繰り返す等の方法を取らない限り熱間加工が困難で
ある。さらに焼結法では製造できるサイズに対する制約
も大きい。
熱を繰り返す等の方法を取らない限り熱間加工が困難で
ある。さらに焼結法では製造できるサイズに対する制約
も大きい。
本発明は、合金を構成する主要元素により酸化物粒子を
被覆することにより、比重差による酸化物の偏在化を防
止して、酸化物を均一に分散させ、高温強度に優れた酸
化物分散型鋼管を遠心鋳造法により直接製造し、困難な
熱間加工を回避することを目的とするものであって、本
発明の要旨とするところは、遠心鋳造で鋼管を製造する
に際し、溶鋼注入装置とは別に酸化物粒子吹込装置を設
け、前記溶鋼注入装置から溶鋼を注入すると同時に、前
記酸化物粒子吹込装置から溶鋼を構成するＦｅ以外の主
要添加合金元素にて被覆した当該酸化物粒子を吹き込む
ことを特徴とする高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の
製造方法にある。
被覆することにより、比重差による酸化物の偏在化を防
止して、酸化物を均一に分散させ、高温強度に優れた酸
化物分散型鋼管を遠心鋳造法により直接製造し、困難な
熱間加工を回避することを目的とするものであって、本
発明の要旨とするところは、遠心鋳造で鋼管を製造する
に際し、溶鋼注入装置とは別に酸化物粒子吹込装置を設
け、前記溶鋼注入装置から溶鋼を注入すると同時に、前
記酸化物粒子吹込装置から溶鋼を構成するＦｅ以外の主
要添加合金元素にて被覆した当該酸化物粒子を吹き込む
ことを特徴とする高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の
製造方法にある。
本発明では酸化物粒子の微細分散が重要なポイントとな
る。一般に速度Ｖで半径ｒの円運動をする質量ｍの物体
に作用する遠心力ｆは、ｆ＝ｍｖ”／ｒ で与えられる。溶鋼中に酸化物粒子を吹き込む際、溶鋼
と酸化物粒子の間には比重差、つまり質量差が存在する
ため遠心鋳造時に作用する遠心力に差が生じ溶鋼と酸化
物とが分離してしまう、そこで本発明では、酸化物粒子
を溶鋼の主要合金成分。
る。一般に速度Ｖで半径ｒの円運動をする質量ｍの物体
に作用する遠心力ｆは、ｆ＝ｍｖ”／ｒ で与えられる。溶鋼中に酸化物粒子を吹き込む際、溶鋼
と酸化物粒子の間には比重差、つまり質量差が存在する
ため遠心鋳造時に作用する遠心力に差が生じ溶鋼と酸化
物とが分離してしまう、そこで本発明では、酸化物粒子
を溶鋼の主要合金成分。
例えばＣｒ、 Ｎｉで被覆することにより溶鋼と粒子と
の比重差を小さくしている。その結果、酸化物粒子が分
離する前に凝固を完了させることができ、酸化物の均一
分散を図ることができる。
の比重差を小さくしている。その結果、酸化物粒子が分
離する前に凝固を完了させることができ、酸化物の均一
分散を図ることができる。
第１表に本発明の実施例を示す。
遠心鋳造法により製造した鋼管のサイズはいずれも外径
：１５０ｍ、肉厚：２０鶴、長さ二３００酊である。ま
た鋼管を構成する鋼の化学成分（ｗｔ％）は、 Ｃ： ０．０１５ 、 Ｍｎ ： ０．０３〜０．０４
． Ｃｒ ： １３．８〜１４．３゜Ｎｉ ： ０．
１１〜０．２２．Ｍｏ ： ０．３０．Ｔｉ ： ０
．９８〜１．０８゜Ａｌ ： ０．０３７ 〜０．０
８１ 、 ＹｔＯｚ ： ０．２５〜０．２８の範
囲であり、かつ粒子径的０．０１μのＹｔＯｓを分散さ
せたＣ「を主要合金成分とするフェライト系鋼である０
本発明では、鋼管の遠心鋳造の際に、ＣｒによりＹｇＯ
ｓ粒子を被覆して構成した粒径約０．０２−の粉末を吹
き込んだ。
：１５０ｍ、肉厚：２０鶴、長さ二３００酊である。ま
た鋼管を構成する鋼の化学成分（ｗｔ％）は、 Ｃ： ０．０１５ 、 Ｍｎ ： ０．０３〜０．０４
． Ｃｒ ： １３．８〜１４．３゜Ｎｉ ： ０．
１１〜０．２２．Ｍｏ ： ０．３０．Ｔｉ ： ０
．９８〜１．０８゜Ａｌ ： ０．０３７ 〜０．０
８１ 、 ＹｔＯｚ ： ０．２５〜０．２８の範
囲であり、かつ粒子径的０．０１μのＹｔＯｓを分散さ
せたＣ「を主要合金成分とするフェライト系鋼である０
本発明では、鋼管の遠心鋳造の際に、ＣｒによりＹｇＯ
ｓ粒子を被覆して構成した粒径約０．０２−の粉末を吹
き込んだ。
また、比較例１の焼結法の場合は、成分を調整したのち
ＨＩＰで焼結し、次いで熱間押出により鋼管を製造した
０本発明の方法により製造された鋼管のクリープ破断強
度は焼結法によるクリープ破断強度と変わらない優れた
高温強度を有する。しかし、比較例２．３ではそれぞれ
酸化物の被覆を行っていないため、酸化物粒子の分散が
不十分でクリープ破断強度は低下してしまう。
ＨＩＰで焼結し、次いで熱間押出により鋼管を製造した
０本発明の方法により製造された鋼管のクリープ破断強
度は焼結法によるクリープ破断強度と変わらない優れた
高温強度を有する。しかし、比較例２．３ではそれぞれ
酸化物の被覆を行っていないため、酸化物粒子の分散が
不十分でクリープ破断強度は低下してしまう。
第 １ 表
また本発明により製造した鋼管を素形材とすれば、小変
形の、従って容易な熱間あるいは冷間加工により、さら
に多種類のサイズの鋼管を造り分けることができる。
形の、従って容易な熱間あるいは冷間加工により、さら
に多種類のサイズの鋼管を造り分けることができる。
本発明によれば、遠心鋳造で鋼管を製造するに際し、溶
鋼注入装置とは別に酸化物粒子吹込装置を設け、前記溶
鋼注入装置から溶鋼を注入すると同時に、前記酸化物粒
子吹込装置から溶鋼を構成するＦｅ以外の主要添加合金
元素にて被覆した当該酸化物粒子を吹き込むので、酸化
物が均一に分散した高温強度に優れた鋼管を、困難な熱
間加工によらず簡単な手段によって直接製造することが
できる。また本発明によれば、鋳造によって、殆ど最終
断面寸法に近い高温強度に優れた鋼管とすることができ
るから、熱間或は冷間による加工は、極めて僅かの断面
変化を伴うのみで製品とすることができ、従って、掻め
て多岐に亙る断面サイズの高温強度に優れた鋼管の製造
を可能ならしめる効果を奏し、また特に本発明は原子力
設備用等の高温強度を必要とする鋼管の製造に絶大な効
果を奏する。
鋼注入装置とは別に酸化物粒子吹込装置を設け、前記溶
鋼注入装置から溶鋼を注入すると同時に、前記酸化物粒
子吹込装置から溶鋼を構成するＦｅ以外の主要添加合金
元素にて被覆した当該酸化物粒子を吹き込むので、酸化
物が均一に分散した高温強度に優れた鋼管を、困難な熱
間加工によらず簡単な手段によって直接製造することが
できる。また本発明によれば、鋳造によって、殆ど最終
断面寸法に近い高温強度に優れた鋼管とすることができ
るから、熱間或は冷間による加工は、極めて僅かの断面
変化を伴うのみで製品とすることができ、従って、掻め
て多岐に亙る断面サイズの高温強度に優れた鋼管の製造
を可能ならしめる効果を奏し、また特に本発明は原子力
設備用等の高温強度を必要とする鋼管の製造に絶大な効
果を奏する。
Claims (1)
- 遠心鋳造で鋼管を製造するに際し、溶鋼注入装置とは別
に酸化物粒子吹込装置を設け、前記溶鋼注入装置から溶
鋼を注入すると同時に、前記酸化物粒子吹込装置から溶
鋼を構成するＦｅ以外の主要添加合金元素にて被覆した
当該酸化物粒子を吹き込むことを特徴とする高温強度に
優れた酸化物分散型鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62330048A JPH01180772A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62330048A JPH01180772A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01180772A true JPH01180772A (ja) | 1989-07-18 |
Family
ID=18228194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62330048A Pending JPH01180772A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 高温強度に優れた酸化物分散型鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01180772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119733A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Honda Motor Co Ltd | 複合材及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62330048A patent/JPH01180772A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119733A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Honda Motor Co Ltd | 複合材及びその製造方法 |
| JP4594917B2 (ja) * | 2006-11-14 | 2010-12-08 | 本田技研工業株式会社 | 複合材及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040824 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060530 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |