JPH01312028A - 高強度鋼の応力腐食割れ防止法 - Google Patents
高強度鋼の応力腐食割れ防止法Info
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- JPH01312028A JPH01312028A JP63141786A JP14178688A JPH01312028A JP H01312028 A JPH01312028 A JP H01312028A JP 63141786 A JP63141786 A JP 63141786A JP 14178688 A JP14178688 A JP 14178688A JP H01312028 A JPH01312028 A JP H01312028A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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〕
本発明は橋梁などに使用される高強度鋼ボルト、蒸気（
火力、地熱）タービンなどに使用される高強度鋼ロータ
材の高強度鋼の応力腐食割れ防止法に関する。
火力、地熱）タービンなどに使用される高強度鋼ロータ
材の高強度鋼の応力腐食割れ防止法に関する。
橋梁、蒸気タービンロータ材に使用される高強度鋼は弱
い腐食性環境下でも応力腐食割れ傾向が高いため、その
環境で応力腐食割れが発生しない強度まで材料の強さを
落として設計を実施している。
い腐食性環境下でも応力腐食割れ傾向が高いため、その
環境で応力腐食割れが発生しない強度まで材料の強さを
落として設計を実施している。
高強度鋼においては、一般に強度が高くなると応力腐食
割れの感受性が高くなる。飼えば、大気中では降伏強さ
が１２０ ｋｇ７ａｓ”以上では割れ感受性が高くなる
ことが知られている。
割れの感受性が高くなる。飼えば、大気中では降伏強さ
が１２０ ｋｇ７ａｓ”以上では割れ感受性が高くなる
ことが知られている。
又、米国の腐食協会（ＭＡＣＥ）においては、Ｈ，８を
含む硫化物応力腐食割れ環境においては、ＲＯ２１（ロ
ックウェルＣ硬さ）以下の材料を使うように推奨してい
る。
含む硫化物応力腐食割れ環境においては、ＲＯ２１（ロ
ックウェルＣ硬さ）以下の材料を使うように推奨してい
る。
蒸気タービンにおいても過去の事故の実績により、強度
を低目にするよう設計がなされ、又Ｈ，Ｂなどを含み腐
食性を有する地熱蒸気タービンロータ材については降伏
強さは約７５ ｋｇ／ｍ”以下とし、できるだけ低い強
度とするように設計がなされている。
を低目にするよう設計がなされ、又Ｈ，Ｂなどを含み腐
食性を有する地熱蒸気タービンロータ材については降伏
強さは約７５ ｋｇ／ｍ”以下とし、できるだけ低い強
度とするように設計がなされている。
以上のように、各製品の高強度部材は使用される環境に
よって応力腐食割れの発生しない強度を設定し、設計が
なされている。しかしながら、よシ高い強度の材料を使
用したほうが、設計も容易にな夛、又製品もコンパクト
になる。
よって応力腐食割れの発生しない強度を設定し、設計が
なされている。しかしながら、よシ高い強度の材料を使
用したほうが、設計も容易にな夛、又製品もコンパクト
になる。
又、強度を調整した場合も、強度レベルによってはＲ部
、ノツチ部など応力集中の大きい個所に、応力腐食割れ
が発生する場合がある。
、ノツチ部など応力集中の大きい個所に、応力腐食割れ
が発生する場合がある。
本発明は上記の技術水準に鑑み、高強力鋼の応力腐食割
れ防止法を提供しようとするものである。
れ防止法を提供しようとするものである。
本発明は高強度鋼の応力腐食割れが発生し易い個所を、
レーザ又は高周波加熱により該鋼の焼き戻し温度以上で
、かつＡｃ、点以下に加熱して、表層よ９１ｍ以内を軟
化させることを特徴とする高強度鋼の応力腐食割れ防止
法でおる。
レーザ又は高周波加熱により該鋼の焼き戻し温度以上で
、かつＡｃ、点以下に加熱して、表層よ９１ｍ以内を軟
化させることを特徴とする高強度鋼の応力腐食割れ防止
法でおる。
応力腐食割れには、水素に起因する割れと、溶解型によ
る割れがあるが、水素にしても腐食で発生するため、い
ずれにしても表面近くから割れは発生し易い。一方、前
述したように、高強度鋼の応力腐食割れば強度が高い程
感受性が高い。したがって、割れが発生し易い表面のみ
鷺軟化させ、強度はもとの母材でもたせるようにするこ
とにより、製品の応力腐食割れに対する信頼性を高くす
ることができると同時に、従来以上の高強度材の使用も
可能となシ、設計も容易となシ、製品のコンパクト化が
可能になる。
る割れがあるが、水素にしても腐食で発生するため、い
ずれにしても表面近くから割れは発生し易い。一方、前
述したように、高強度鋼の応力腐食割れば強度が高い程
感受性が高い。したがって、割れが発生し易い表面のみ
鷺軟化させ、強度はもとの母材でもたせるようにするこ
とにより、製品の応力腐食割れに対する信頼性を高くす
ることができると同時に、従来以上の高強度材の使用も
可能となシ、設計も容易となシ、製品のコンパクト化が
可能になる。
なお、軟化した部分には引張の残留応力が発生する可能
性があるので、場合によってはショット・ピーニングを
実施し、圧縮の残留応力を残したほうが、応力腐食割れ
の発生は勿論、疲れ強さの上昇の点で有利である場合が
多い。
性があるので、場合によってはショット・ピーニングを
実施し、圧縮の残留応力を残したほうが、応力腐食割れ
の発生は勿論、疲れ強さの上昇の点で有利である場合が
多い。
更に、本発明において高強度鋼の表層よシ１鱈以内を軟
化させるのは、表面軟化域は構造物としての信頼性から
は可能な限シ薄い方が望ましいからである。
化させるのは、表面軟化域は構造物としての信頼性から
は可能な限シ薄い方が望ましいからである。
〔実施例］
高強度材料である５％ＮｉＯＮ１０ｒ ＠ （降伏応力
σｙ〜１００鴎〜２、ＡＣ３点：約６８０℃）について
、母材（１０００℃×２時間焼入＋６２５ｕＸ２時間焼
き戻し）のま＼のものと、その母材をレーザビームで約
６６０℃に表層部を加熱したものについて、応力腐食割
れ試験を実施し、本発明の効果を明らかにする。
σｙ〜１００鴎〜２、ＡＣ３点：約６８０℃）について
、母材（１０００℃×２時間焼入＋６２５ｕＸ２時間焼
き戻し）のま＼のものと、その母材をレーザビームで約
６６０℃に表層部を加熱したものについて、応力腐食割
れ試験を実施し、本発明の効果を明らかにする。
第１図に応力腐食割れ試験片の形状を示す。
この試験片は３点曲げ応力腐食割れ試験片で応力集中部
を取るためノツチ付きの試験片としている。（ａ）はそ
の側面図、（ｂ）は平面図、（０）は断面図、（、ｉ）
はノツチ拡大図であり、図中Ｐはノツチ底Ｒの半径を示
す。
を取るためノツチ付きの試験片としている。（ａ）はそ
の側面図、（ｂ）は平面図、（０）は断面図、（、ｉ）
はノツチ拡大図であり、図中Ｐはノツチ底Ｒの半径を示
す。
第１図の試験片１０ノツチ底１ａを、第２図に示すよう
にレーザビーム２を反射鏡３で回転させ試験片１を、矢
印方向に１７７１ ／ ｍｉｎの速度で動かすことによ
って、レーザビーム２で表面を約７００℃に加熱して深
烙約α７圏の靭化域を生成させた。
にレーザビーム２を反射鏡３で回転させ試験片１を、矢
印方向に１７７１ ／ ｍｉｎの速度で動かすことによ
って、レーザビーム２で表面を約７００℃に加熱して深
烙約α７圏の靭化域を生成させた。
母材そのもの及びレーザビームで加熱した試験片につい
て、応力を負荷し、０．５％酢酸液中（Ｈ，Ｓ ： ３
０ ｐｐｍ ）で応力腐食割れ試験を実施した結果を第
３図に示す。第３図において、焼入れ焼き戻し材である
母材を○、レーザビーム処理材を・で示す。
て、応力を負荷し、０．５％酢酸液中（Ｈ，Ｓ ： ３
０ ｐｐｍ ）で応力腐食割れ試験を実施した結果を第
３図に示す。第３図において、焼入れ焼き戻し材である
母材を○、レーザビーム処理材を・で示す。
その結果、母材は高応力側で７時間で破断し、３００時
間で未破断でおる応力が２０ｋｇ／ｌｌｌｍ２であるの
に対し、レーザビーム処理材は３００時間で未破断でち
る応力が６０ ｋｇ７ｍ２になシ、耐応力腐食割れ性が
大幅に改善されていることが判る。
間で未破断でおる応力が２０ｋｇ／ｌｌｌｍ２であるの
に対し、レーザビーム処理材は３００時間で未破断でち
る応力が６０ ｋｇ７ｍ２になシ、耐応力腐食割れ性が
大幅に改善されていることが判る。
これによって、レーザビームにより軟化処理を施すこと
により、設計における耐応力腐食割れの許容応力を高く
することができることが明である。
により、設計における耐応力腐食割れの許容応力を高く
することができることが明である。
以上、レーザビームによる加熱手段の実施例をあげたが
、高周波加熱によっても同様な効果を奏する。
、高周波加熱によっても同様な効果を奏する。
高強度鋼が弱い腐食環境で使用される場合、応力腐食割
れを起こす場合があシ、強度を弱めるか、又は作用応力
を低下はせる対策が取られているが、本発明により、表
面、特に応力腐食割れの発生し易い応力集中部を軟化す
ることにより、応力腐食割れの発生時期を大幅に遅らせ
たシ、又はその防止をすることができる。
れを起こす場合があシ、強度を弱めるか、又は作用応力
を低下はせる対策が取られているが、本発明により、表
面、特に応力腐食割れの発生し易い応力集中部を軟化す
ることにより、応力腐食割れの発生時期を大幅に遅らせ
たシ、又はその防止をすることができる。
第１図は応力腐食割れ試験片の説明図、第２図は本発明
の一実施例であるレーザビームによる応力腐食割れ試験
片ノツチ底の軟化処理を示す説明図、第３図は応力腐食
割れ試験結果を示す図表である。
の一実施例であるレーザビームによる応力腐食割れ試験
片ノツチ底の軟化処理を示す説明図、第３図は応力腐食
割れ試験結果を示す図表である。
Claims (1)
- 高強度鋼の応力腐食割れが発生し易い個所を、レーザ又
は高周波加熱により該鋼の焼き戻し温度以上で、かつＡ
ｃ＿１点以下に加熱して、表層より１ｍｍ以内を軟化さ
せることを特徴とする高強度鋼の応力腐食割れ防止法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141786A JPH01312028A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 高強度鋼の応力腐食割れ防止法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141786A JPH01312028A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 高強度鋼の応力腐食割れ防止法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312028A true JPH01312028A (ja) | 1989-12-15 |
Family
ID=15300129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141786A Pending JPH01312028A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 高強度鋼の応力腐食割れ防止法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01312028A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002012916A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-15 | Toshiba Corp | 高硬度鋼の応力腐食割れ防止法 |
| EP1213443A3 (en) * | 2000-12-08 | 2004-06-16 | General Electric Company | A high strength steam turbine rotor and it's methods of fabricating |
| US20120279619A1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-08 | General Electric Company | Treatment for preventing stress corrosion cracking |
| JP2013231234A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | General Electric Co <Ge> | 超合金の耐応力腐食割れを改善する方法 |
| EP2848706A1 (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing rotor to be used for steam turbine |
| US9062354B2 (en) | 2011-02-24 | 2015-06-23 | General Electric Company | Surface treatment system, a surface treatment process and a system treated component |
| JP2021059070A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | スキージおよび印刷装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51148611A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-21 | Nippon Steel Corp | Heat-treatment process of steel |
| JPS59153451A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Toshiba Corp | エンドリング |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63141786A patent/JPH01312028A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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