JPH01205046A - 高ニッケル‐クロム合金 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高ニツケル−クロム−鉄 （Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ）合金に関し、詳細ニハ、２０００
下（１０９３℃）よりも高い高温で酸化条件下で所望の
性質の組み合わせを依然として与えながら同様の化学組
成の合金よりも高い降伏を伴う製造をプロ・セ（ｐｒｏ
　ｓｅ）容易にするような組成のＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金
に関する。それは、１９８７年６月８日の米国特許出願
第 ５９．７５０号明細書のため今や放棄された１９８６年
７月３０出願の米国特許出願第８８１．６２３号明細書
に記載の合金より優れたものである。

発明の背景 前記米国特許出願第８８１．６２３号明細書には、特殊
な合金がセラミックタイル工業フリット焼成応用におけ
る炉ローラーによって遭遇されるような高温／酸化条件
下で特に有用であると記載されている。前記米国特許出
願第８８１，６２３号明細書に記載の合金は、一般に、
クロム約１９〜２８％、ニッケル約５５〜６５％、アル
ミニウム約０．７５〜２％、チタン約０．２〜１％、ケ
イ素、モリブデン、マンガンおよびニオブの各々約１％
まで、炭素約０．１％まで、窒素約０．０４〜０．１％
、ホウ素約０．０１％までを含ａし、残部は本質上鉄で
ある。好ましい組成物は、クロム２１〜２５％、ニッケ
ル５８〜６３％、アルミニウム１〜２％、チタン０．３
〜０．７％、ケイ素０．１〜０．６％、モリブデン０．
１〜０．８％、マンガン０．６まで、ニオブ０．４まで
、炭素０．０２〜０．１％、および窒素約０．０４〜０
．０８％を含有し、残部は本質上鉄である。

前記米国特許出願第８８１，６２３号明細書に記載の合
金の特質にも拘らず、その製造の点での改良は、コスト
を減少しようとする努力で望ましい。明らかに、形成す
る所望の窒化チタン相は、溶融プロセス時に浮上する傾
向がある。この浮上は、特に窒素約０．０４％以上が必
要である場合にエレクトロスラグ再溶解を困難にさせる
。更に、ＴｉＮが鋳造インゴットの上部に偏析する傾向
は、若干のインゴットを余りに不均質にさせた。このこ
とは、ＴｉＮの生成量に応じて粉砕損失をもたらす。ま
た、アルミニウム含量がチタンの％を有意に超えた場合
には、合金は、遊離アルミニウムの量が消耗されるよう
にＡＩＮを生成する傾向があり、それによって耐酸化性
を高めるのに利用できなかった。更に、チタンはＴｉＮ
相の理由で（モしてＡＩＮ生成を最小限にするために）
粒安定化を付与するのに必要であったが、過剰のチタン
は、耐酸化性を悪化させることが観察された。

発明の概要 （１）前記米国特許出願第８８１，６２３号明細書に記
載の種類の合金の製法が改良でき、このようにして経済
性上の利益を得、（２）有利なエレクトロスラグ再溶解
が合金調製で利用でき、（３）ＡＩＮ生成が抑制でき、
（４）約２１９２下（１２００℃）の温度での耐酸化性
が高められ、（５）応力破壊強さなどの高温特性が（６
）ジルコニウムのこのような合金への制御添加物の配合
（特に制御された％のチタンおよび窒素との組み合わせ
で）によって悪影響を受けないことが今や見出された。

本発明の他の態様を以下に述べる。

発明の態様 一般に、本発明によれば、本発明で意図される合金は、
クロム約１９〜２８％、ニッケル約５５〜７５％、アル
ミニウム約０．７５〜２％、チタン１％まで、製法を容
易にするのに十分な、少量であるが有効なｆｆ１（例え
ば、約０．０５％）から約０．５％までのジルコニウム
、ケイ素、モリブデン、マンガンおよびニオブの各々約
１％まで、炭素０．　１％まで、ジルコニウムと化合し
て（特にチタンと共に）粒度制御を達成し且つ高めるの
に十分な、少量であるが有効なｆｆ１（例えば、０．０
２または０．０２５％）から約０．１％まで（上限）の
窒素、ホウ素約０．０１％まで、イッ］・リウム約０．
２％までを含有し、残部は本質上鉄である。好ましい合
金は、クロム約２１〜２５９０　、ニッケル５８〜６３
％、アルミニウム０．８〜１．５％、チタン約０．０７
５〜０．５％、ジルコニウム約０．１５〜０．４％、ケ
イ素０．１〜０．６％、モリブデン０．８％まで、例え
ば、０．１〜０．６％、マンガン０．６％まで、ニオブ
０，４％まで、炭素約０．０４〜０．１％、窒素約０．
０３または０．０４〜０．０８％、イツトリウム０．１
５％までを含有し、鉄は本質上残部を構成する。

前記のことに加えて、下記関係の少なくとも１つ、好ま
しくはすべてが遵守されることが最も有利である一関係
Ａ：ケイ素およびチタンはそれらの間の比率が約０．８
〜３であるように相関されるべきである；関係Ｂ：ジル
コニウムおよびチタンはそれらの間の比率が少なくとも
０．１から６０まであるように相関されるべきである一
関係Ｃニアルミニウムとチタン＋０．５２５×％ジルコ
ニウムとは、それらの間の比率が約２１９２下（１２０
０℃）までの使用温度で約５．５以下〜１であるように
相関されるべきである。

窒素は、粒度制御を有効に高める際に主役割を果たす。

窒素は、ジルコニウムおよびチタンとの窒化物、主とし
て炭窒化物を生成する。その量は、窒化物の化学当量に
応じて （Ｚ　ｒｘＴ　ｉ　ｌ−ｘ　）　Ｃ，Ｎ■−、約０．１
４〜０．６５％である。この （ＺｒｘＴｉｌ、、ｘ）Ｃ７Ｎｌ−７の量は、２１９２
丁（１２００℃）程度の温度で粒度をピン止めしくｐｉ
ｎ）且つ粒度を安定化し、このことは操作寿命の顕著な
増大（２１９２°Ｆ　（１２００℃）程度の温度で約１
２ケ月以上〕をもたらす。換言すれば、窒素／炭窒化物
の存在は、常用されている材料以上に約１３５丁（７５
℃）以上だけ温度能力を増大する。窒素約０．０１５〜
０．０１６％およびそれ以下では、粒界をビン化めする
のには不十分な沈殿しかないであろう。約０．０８％よ
りも多い窒素では、合金は、溶接することがより困難に
なる傾向がある。

本発明を実施する際に、適当な組成制御を達成するよう
に注意を払わなければならない。ニッケルは、加工性お
よび二次加工性に寄与し並びに強度および他の利益を付
与する。いかなる期待される利益も追加コストと釣り合
わないであろうから、ニッケルは、６５％を超えるには
及ばない。アルミニウムおよびクロムは、耐酸化性を与
えるが、過剰に存在するならば、σなどの望ましくない
微細構造相をもたらす。２８％よりもはるかに多い瓜の
クロムまたは１．５％を超えるアルミニウム量の場合に
は、はとんど何も得られない。実際、スケール接着がア
ルミニウム１．３％で減少し始め且つ約１．５％以上で
過度になる傾向がある。

炭素は、過剰の炭化物の生成を最小限にするために０．
１％を超えるには及ばない。Ｃｒ　２３　Ｃａ約０．１
〜０．５％の量は、強度を約２０５７丁（ｉｉ２５℃）
まで助長する。このことは、ケイ素およびモリブデンの
一方または両方が炭化物相を安定化するために存在する
ならば特に真実である。この点では、ケイ素０，１〜０
．６％および／またはモリブデン０．１〜０．８％の存
在が、有利である。

チタンおよびジルコニウムは、粒界ピン止め相、Ｚｒｘ
Ｔｉｌ−ｘＣ９Ｎｌ□を形成するのに役立つ。

窒化物用のジルコニウム含量を増大することは、より大
きい密度の沈殿（ＴｉＮの場合の約５．４３からＺｒＮ
の場合の約７．０９まで増大）および若干より大きい化
学安定性を生じさせる。

密度のこの増大は、窒化物が溶湯から浮上する傾向を少
なくシロつエレクトロスラグ再溶解を可能にする。ジル
コニウム＋チタンの原子重量％の和が窒素の原子重量％
と等しいか超えるならば、チタン０，１〜０．４％と共
にジルコニウム０．０５〜０．５％は、０．０２または
０．０３〜０．０８％の窒素範囲を安定化するのに十分
である。最小限のチタン約０．０５〜０．２％も、特に
ジルコニウムと共に、合金をＡＩＮの生成に対して安定
化する際に全く有益である。２１９２丁（１２００℃）
では、アルミニウム交１チタン＋０．５２５×％ジルコ
ニウムの比率は、約５．５未満であるべきである。この
比率は、２０１２’Ｆ（ｉｉ００℃）で約１０まで拡張
され且つ２１９２丁（１２００℃）と２０１０　（約１
０９９℃）との間で比例されるべきである。このように
、アルミニウム１．５％の量では、チタンおよびジルコ
ニウム量は、２１９２丁（１２００℃）での使用で少な
くとも０．２７％であるべきである。アルミニウム０．
７５％の量では、それは、好ましくは、２１９２丁 （１２００℃）での使用で０．１３５％以上であるべき
である。

ニオブは、特にジルコニウムおよびチタンの存在下で、
炭窒化物／窒化物を更に安定化するであろう。ニオブは
ジルコニウムおよび／またはチタンの代わりに使用して
もよいが、ニオブは高価な元素であるので、後者の合金
成分を使用することが最も好ましい。更に、ＮｂＮは、
ジルコニウムおよびチタンの窒化物はど安定ではない。

前記のように、ケイ素およびチタンの％の制御は、実施
すべきである。高温、例えば、２０１２丁（ｉｉ００℃
）以上では、露出の雰囲気に対する不透過性、および特
に熱循環時での合金表面に対するスケールの接着テナシ
ティ−によって反映されるような「スケール一体性」は
、最も重要である。本発明者等は、ケイ素がスケール一
体性の点で顕著な正の影響を示し、一方、チタンが悪化
する傾向があることを見出した。それらの間の比率は３
を超えるには及ばず、且つ高度に満足な結果がケイ素対
チタンの比率０．９〜１．４または１．５で２０１２°
Ｆ（ｉｉ００℃）以上の空気への合金露出時に達成され
る。ケイ素含量少なくとも０．２〜０．５％が、最も好
ましい。万一ケイ素（１％）およびチタン（１％）の上
限が使用されるならば、他の性質は、悪影響されること
があると考えられる。比率は、下方へ約０．７５まで拡
張してもよいが、より不良の結果の危険がある。

ケイ素対チタンに関して見出されたことは、ジルコニウ
ム、そしてまた使用するならばニオブの点でも従う筈で
あるとみなされる。

他の元素に関しては、マンガンは、好ましくは、少量、
好ましくは約０１６％以下に保持される。

その理由は、より高い％が耐酸化性を悪化させるからで
ある。ホウ素０．０６％までは、可鍛性を助長するため
に存在していてもよい。例えば、０．０５または０．１
％の量のカルシウムおよび／またはマグネシウムは、脱
酸および可鍛化に有用である。そして、イツトリウムは
、粒度安定化特性を改良する。この点で、合金は、イツ
トリウム少なくとも約０．０１または０．０２％を含有
することが好ましい。

鉄は、合金組成物の本質上残部を構成する。このことは
、溶融する際に標準合金鉄の使用を可能にし、このよう
にしてコストを下げる。鉄少なくとも５％、好ましくは
少なくとも１０％が存在すべきであることが、好ましい
。

他の成分に関しては、硫黄およびリンは、少量、例えば
、硫黄０．０１５％まで、リン０．０２または０．０３
までに維持すべきである。銅は、存在できる。

加工に関しては、誘導炉の使用を含めて、通常の空気溶
融法を使用してもよい。しかしながら、真空溶融および
精錬は、所望ならば使用できる。

好ましくは、合金は、電気アーク炉溶融し、ＡＯＤ精錬
し、エレクトロスラグ再溶解する。窒素は、窒素ブロー
によってＡＯＤ精錬溶湯に添加できる。合金は、実際に
、非時効硬化性または実質上非時効硬化性であり且つ本
質上有害量の破壊用を事実土倉まない安定なオーステナ
イトマトリックスからなる。例えば、約１１００丁（５
９３℃）〜１４００丁（７６０℃）の温度で長期間、例
えば、３００時間加熱時に、金属組織学的分析は、σ相
の存在を示さなかった。アルミニウムとチタンとの両方
の上限が存在するならば、合金は、冶金家に明らかであ
るように、時効硬化性であろう。

下記情報およびデータを与えて、当業者に前記合金に関
するより良い理解を与える。

一連の合金（表Ｉ）を空気誘導炉中（合金Ｆ）、または
真空誘導炉中（合金１〜１５およびＡ−Ｃ）で溶畿する
か、電気アーク炉中で溶融し、次いで、ＡＯＤ精錬した
（合金り、ＥＳＨＳＪおよびＫ）。

合金Ｉを電気炉中で溶融し、ＡＯＤ精錬し、次いで、Ｅ
ＳＲ再溶解した。合金１〜１５は本発明の範囲内であり
、合金Ａ−には本発明の範囲外である。各種の試験を表
■〜■に報告のように実施した（すべての組成物をすべ
ての試験に付したわけではなかった）。

インゴットを破壊して約０．２８０インチ（約７．１１
ｍｍ）のホットバンドとし、次いで、このホットバンド
を冷間圧延して厚さ約０．０８インチ（約２．０３ｍｍ
）のコイルとした〔２回の中間焼鈍を２０５０下（ｉｉ
２１℃）で実施〕。試験前に、シート試験片を約２１５
０丁（ｉｉ７７℃）で２時間焼鈍した。

１　　　　　　　０．０３０　　０．０５　　２４．６
０　　１．４２　　１１．５１　　６０．３３　　０．
４ｇ２　　　　　　０．０２１１　　０．０６　　２４
．５５　　１．４４　　　＋１．５１１　　６０．３８
　　０．４９３　　　　　　０．０３１　　０．０５　
　２４．４４　　１．４３　　１１．６０　　６０．３
２　　０．４５４　　　　　　　０．０２Ｂ　　　０．
０５　　２４．０Ｂ　　　１．４１　　１１．５４　　
　Ｇｏ、５５　　０．５１５　　　　　　０．０３Ｂ　
　　０．０５　　２４．２Ｂ　　　＋、４０　　　ＩＩ
。３６　　　Ｂｏ、３１　　０．４％　　　　　　０．
０５１　　０．０４　　２４゜２５　　１．４２　　１
１．３９　　６０．２３　　０．４７７　　　　　　０
．０４４　　０．０６　　２４．１３　　１．４１　　
１１．４６　　　［ｉｏ、２７　　０．４５８　　　　
　　０．０２０　　０．０３　　２３．９４　　１．２
４　　　０．２０　　７３．１５　　０Ｊ２９　　　　
　　０、Ｏｌ［ｉ　　　０．０３　　２３．４８　　１
．１７　　　０．１９　　７３．１９　　　Ｑ、３２１
０　　　　　０．０２２　　０．０４　　２２．９５　
　１．２５　　１３．６８　　６０．３３　　０．３ｇ
１１　　　　　　０．０２４　　０．０４　　２３．０
２　　１！５　　１３．４０　　６０．２７　　０．４
２１２　　　　　０．０２４　　０．０３　　２３．２
ｇ　　　１．３３　　１３．３９　　　Ｇｏ、２４　　
０．４４１３　　　　　０．０２５　　０．０４　　２
３．１７　　１．３５　　１３．＋４　　６０．３６　
　０．４＋１４　　　　　０．０２６　　０．０４　　
２３．５１　　１．３５　　１３．１３　　６０．０８
　　０．４５１５　　　　　０．０２Ｂ　　　０．０４
　　２３．２０　　１．３１　　１２．８６　　　Ｂｏ
、４９　　０．４３Ａ　　　　　　　　Ｏ，０１８０，
０３２３，７０１，３００，１１１７２，２２０，３３
Ｂ　　　　　　　　０．０１Ｂ　　　０．０４　　２４
．０３　　１．２８　　　０．１ｆｉ　　　７２．８Ｂ
　　　０．２６ＣＯ，０２００，０４２４，０４１，２
９０，１５７２，２９０，３５Ｄ　　　　　　　０．０
２　　０．０＋　　　２２．３０　　１．０９　　１４
．０８　　　［１１，９９０，１２Ｅ　　　　　　　Ｏ
，０２０，０４２３，０＋　　　１．３１　　１３．７
３　　　Ｂ１．１３　　０．１８Ｆ　　　　　　　　Ｏ
，０１０，０４２３，８９１，５２１１，６１Ｂ１．１
７　　０．３２Ｇ　　　　　　　　Ｏ，０３０，０５２
３，３７＋、７５　　１３．４２　　５９．［＋８　　
０．４１Ｈ０，０＋　　　　０．０２　　　２１．９４
　　　＋、１８　　　１５．５４　　　Ｂｏ、４４　　
０．１７１　　　　　　　０．０４　　　０．０Ｇ　　
　　２３．８７　　１．４４　　　１３．５９　　５９
．９７　　０．５１Ｊ　　　　　　　　Ｏ，０４０，０
５２３，４０１，５０１５，５７５８，７３０，２９Ｋ
　　　　　　　　Ｏ，０？０．０５　　　２３．％　　
１．＋９　　　１４．７４　　５９．＋２　　０．２１
★ｆｆｉ量％ 合金１〜７の場合のニオブ０．０１未満Ｍｏ　　　　Ｎ
ｂ　　　　Ｍｎ　　　　ＴＩ　　　　Ｚｒ　　　　ＹＯ
，３２０，０１０，２８０，４００，１０−０，３２０
，０１０，３ｇ　　　０．３９　　０．１１　　０．０
１０．３１　　０．０１　　０．３９　　０．４１　　
０．＋０　　０．０４０．３１　　０．０＋　　　０．
４９　　０．４２　　０，０９　　０．０９０．３ｔ　
　　Ｏ，０１０，４１０，３８０ＪＱ　　　Ｏ，０１０
，３５０，０１０，４１０，３９０，３２−０，３５０
，０１０，３８０，３９０，３２０，０１０，０１０，
３３０，＋６　　０．０１　　０．２４　　　−０．０
１　　０．３５　　０．２０　　０．０ｇ　　　０．１
４　　　−０．３０　　　−　　　　０．３６　　　−
　　　　０．１４　　　−０．３０　　　−　　　　０
．３４　　　−　　　　０．３２　　　−０．３０　　
　−　　　　０．２１１　　　−　　　　０．１３　　
　０．０３１０．３１　　　−　　　　　Ｏ４０−ｏ、
３ｚ　　　Ｏ，０２１０，３２−０，３００，１１０，
１８−０，３１〜　　　　０．３５　　０．１０　　０
．３２　　、−０．０１　　０．３５　　０．２２　　
０．３３　　０．０１　　　−０．０１　　０．３５　
　０．２１　　０．５８　　　−　　　　−ｏ、ｏｉ　
　　　ｏ。３４　　　Ｇ、１８　　０．８４　　　−　
　　　−０．１４　　０．０４　　０．２９　　０．３
３　　　−　　　　−０．１８　　０．０８　　０．３
３　　０．３８　　　−　　　　−０．２３　　　−　
　　　０．２９　　０．３７　　　−　　　　−０．２
０　　　０．１２　　　０．３１　　　０．３８　　　
−　　　　−０．４８　　　０．１８　　　０．３６’
　　　０．３８　　　−　　　　−０．４７　　　０．
３３　　　０，３５　　０．２４　　　−　　　　−０
．１２　　　０．０Ｂ　　　　０．２４　　０．２９　
　　−　　　　−０．１７　　　０．１４　　　０！４
　　　０．３４　　　−　　　　−素含量が大幅には変
化しなかったので、ジルラムの効果は、多分、合金対１
０および１１、および１３、および１４および１５を比
較すとによって明瞭にわかる。１２００℃では、は、合
金１１．１３および１５の場合に最低った（これらの合
金においては、ジルコニラ全は０．３２％であった）。

結果は、比較しえば、それぞれジルコニウムｆｆ１Ｏ，
１４，１３および０．１６％で若干マージナルｒｇｉｎ
ａｌ）であった。合金、例えば、５および、より高い窒
素量およびより高率のチタンのから利益を得た。合金Ｃ
は、多ｆｆ１（０，８４のチタンのためむしろよく応答
したが、前記うにより高率のこの成分は耐酸化性を悪化
さ傾向がある。以下の表■参照。

０００下（１０９２℃）および１３．７８ａ（２ｋｓｉ
）で試験された各種の合金の場応力破壊寿命および引張
伸びを表■に与える。

表■ 力破壊寿命 へ企　　　応力破壊寿命（ｈ「）　　伸び（％）前記ケ
イ素対チタンの比率に関しては、空気雰囲気中での２０
１２丁（ｉｉ００℃）での１００８時間での酸化性能に
関するデータを表■に与える。質量変化データを合金Ａ
ＳＢ、ＣＳＤ。

Ｇおよび８〜１５に関して提示する。１１００℃よりも
高い温度では本発明の合金に関しては剥離はほとんど生
じなかったが、合金Ｂ、ＥおよびＧの場合にはひどかっ
た。本発明に係るケイ素対チタンの比率の場合には、耐
酸化性はかなり改良されることが観察された。

本発明の合金のアルミニウム含量は、高温での最適の耐
酸化性を捜す際に制御しなければならない。表Ｖは、表
１の各種の合金の耐酸化性を提示する。スケール剥離速
度は、アルミニウム含量が１．１％から１，８％に増大
させるにつれて徐々に増大する傾向がある。このように
、アルミニウムの上限を１．３％に制御することは好ま
しいが、１．５％は、若干の応用の場合には許容できる
であろう。

表Ｖ １　　　　　１．４２　　　　−１６．５Ｄ　　　　　
　１．　１　　　　　−２０．２Ｅ　　　　　　１．３
　　　　　−２２．２Ｆ　　　　　　１．５　　　　　
−３１．２Ｇ　　　　　　１．８　　　　　−４３．５
前記のように、チタンを増大する効果は、スケ−ルの剥
離速度を増大させることによって耐酸化性を悪化するこ
とが見出された。また、スケールの剥離は、保護されて
いない基材からのより多いクロム蒸発を６１能にするこ
とによって質ｆｆｉ損失を増大する。表■は、本発明の
範囲内のチタン値の範囲の場合の非除錆（ｕｎｄｅｓｃ
ａｌｃｄ）質量損失を示す。ジルコニウム（合金１およ
び６）は、質量変化速度に関してチタン含量の少なくと
も若干を相殺する傾向があることに留意。

表明中のデータは、チタンができるだけ少量であるべき
であることを示唆する。しかしながら、チタンは、高温
露出時にＡＩＮ生成を防ｌ卜する際に有益である。露出
温度に応じて、最小チタン含量は、本発明の合金範囲の
最大アルミニウム含量（１，５％）に基づいて規定でき
る。臨界最大のアルミニウム対チタンの比率的５，５が
存在する２１９２丁（１２００℃）で使用すべき合金で
必要とされる最小チタン含量は、ＡＩＮが生成するであ
ろうものよりも高いものである。このように、アルミニ
ウム含量が１．５％であるならば、チタン含量は、約０
．２７％でなければならない。

２０１２丁（ｉｉ００℃）での使用の場合には、比率は
、アルミニウム１．５％を含有する合金の場合には約１
４まで増大して、最小チタン含量を約０６１１％にさせ
る。表■参照。

表■ ８　　　　　０．０１　　　　　−２．０９　　　　　
０、　０８　　　　　−４．　９Ａ　　　　　　０．３
３　　　　−２５．５Ｂ　　　　　　０．５６　　　　
−３６．２Ｃ０，８４−３６，６ １０、４０−８，７ ６０，３９−９，８ 少量のイツトリウムは、 （Ｚ　ｒｘＴ　ｉ　１−ｘ　）　Ｃ，Ｎ、−ｙの粒度安
定化特性を高めることが見出された。このことを２１３
０丁（ｉｉ６３℃）で５７６時間さらされた合金１．３
および４の試験片に関して表■に示す。イツトリウム０
．０５〜０６１５％が、有利である。

表■ 合金の粒度安定性に対するイツトリウム含量の効果 合金　　Ｙ％　　２１３０下（ｉｉ６５℃）で５７６時
間後１　　　　０．００　　　　　　　　　　９３　　
　　０．０５　　　　　　　　　　７４　　　　０．１
１　　　　　　　　　　　６前記のことを仮定すると、
本発明は、（１）高温での良好な耐酸化性、（２）この
ような温度での高い応力破壊寿命、および（３）比較的
安定な微細構造を含めた望ましい冶金特性の組み合わせ
を与えるニッケルークロム合金を提供することがわかる
であろう。この合金は、（４）粒および粒課全体にわた
っての （ＺｒｘＴｉ１□）Ｃ１Ｎ１□の実質上均一な分布によ
って特徴づけられる。窒素少なくとも０．０３、ジルコ
ニウム０．−０５％およびチタン０．１％が存在するな
らば、窒化物は、微細構造中で融点付近まで安定である
。

本発明の合金は、フリット製造用炉中のローラーの製造
に関して有用であるだけではなく、加熱エレメント、点
火管、放射管、燃焼器部品、バーナー熱交換器でも白°
用であると考えられる。炉工業、化学薬品製造および石
油および石油化学加工工業は、本発明の合金が特に有用
であると考えられる工業を例証している。

「残部は鉄」または「残部は本質上鉄」なる用語は、付
随物、例えば、脱酸元素、およびこのような合金に通常
存在する不純物を含めて、本発明の合金の基本特性に悪
影響を及ぼさない他の元素の存在を排除しない。所定の
成分の合金範囲は、合金の他の元素に与えられる１以上
の範囲と併用してもよい。

本発明を好ましい態様と共に説明したが、当業者が容易
に理解するであろうように、本発明の精神および範囲か
ら逸脱せずに修正および変更を施すことができることが
理解されるべきである。所定の成分の範囲は、合金の他
の成分に与えられる範囲と併用できる。このような修正
および変更は、本発明および特許請求の範囲の権限およ
び範囲内であるとみなされる。

出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ｉ）製造の容易さ、（ｉｉ）制御された粒度、（
   ｉｉｉ）１０００℃（１８３２°Ｆ）よりも高い温度に
   高められた耐酸化性、および（ｉｖ）約１１００℃より
   も高い温度での良好な応力破壊強さによって特徴づけら
   れるニッケル−クロム−鉄合金であって、前記合金は本
   質上クロム約１９〜２８％、ニッケル約５５〜７５％、
   アルミニウム約０．７５〜２％、チタン約１％まで、製
   法を容易にするのに十分な、少量であるが有効な量から
   約０．５％までのジルコニウム、ケイ素、モリブデン、
   マンガンおよびニオブの各々１％まで、炭素約０．１％
   まで、ジルコニウムと化合して粒度制御を達成するのに
   十分な、少量であるが有効な量から約０．１％までの窒
   素、イットリウム約０．２％までからなり、残部は鉄で
   あることを特徴とするニッケル−クロム−鉄合金。 ２、クロム約２１〜２５％、ニッケル約５５〜６５％、
   アルミニウム０．８〜１．５％、チタン約０．０７５〜
   ０．５％、ジルコニウム約０．１〜０．４％、ケイ素０
   ．１〜０．６％、モリブデン０．８％まで、マンガン０
   ．２％まで、ニオブ０．４％まで、炭素約０．０４〜０
   ．１％、窒素約０．０３〜０．０８％およびイットリウ
   ム０．１５％までを含有する、請求項１に記載の合金。 ３、チタン少なくとも０．１％およびジルコニウム少な
   くとも０．１５％を含有する、請求項２に記載の合金。 ４、モリブデン０．１〜０．６％を含有する、請求項２
   に記載の合金。 ５、ニッケルが５８〜６３％である、請求項２に記載の
   合金。 ６、イットリウムが、約０．０２〜０．１５％の量で存
   在する、請求項１に記載の合金。 ７、イットリウムが、約０．０２〜０．１５％の量で存
   在する、請求項２に記載の合金。 ８、ケイ素０．１〜０．６％およびチタン ０．５％までを含有し、そしてケイ素およびチタンはそ
   れらの間の比率が約０．７５〜３であるように相関され
   る、請求項１に記載の合金。 ９、ケイ素０．１〜０．６％およびチタン ０．５％までを含有し、そしてケイ素およびチタンはそ
   れらの間の比率が約０．７５〜３であるように相関され
   る、請求項２に記載の合金。 １０、ジルコニウムおよびチタンは、それらの間の比率
   が０．１〜６０であるように相関される、請求項１に記
   載の合金。 １１、ジルコニウムおよびチタンは、それらの間の比率
   が０．１〜６０であるように相関される、請求項２に記
   載の合金。 １２、アルミニウムとチタン＋０．５２５×％ジルコニ
   ウムとは、それらの間の比率が約１２００℃までの使用
   温度で約５．５以下〜１であるように相関される、請求
   項１に記載の合金。 １３、アルミニウムとチタン＋０．５２５×％ジルコニ
   ウムとは、それらの間の比率が約１２００℃までの使用
   温度で約５．５以下〜１であるように相関される、請求
   項２に記載の合金。 １４、ジルコニウムとチタンとの間の比率が０．１〜６
   ０であり且つアルミニウムとチタン＋０．５２５×％ジ
   ルコニウムと間の比率が約１２００℃までの使用温度で
   ５．５以下〜１である、請求項８に記載の合金。 １５、ジルコニウムとチタンとの間の比率が０．１〜６
   ０であり且つアルミニウムとチタン＋０．５２５×％ジ
   ルコニウムと間の比率が約１２００℃までの使用温度で
   ５．５以下〜１である、請求項９に記載の合金。 １６、請求項１に記載の合金から作られることを特徴と
   する炉ローラー。 １７、請求項２に記載の合金から作られることを特徴と
   する炉ローラー。 １８、請求項１４に記載の合金から作られることを特徴
   とする炉ローラー。 １９、請求項１５に記載の合金から作られることを特徴
   とする炉ローラー。