JPH0148342B2 - - Google Patents
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- JPH0148342B2 JPH0148342B2 JP21465182A JP21465182A JPH0148342B2 JP H0148342 B2 JPH0148342 B2 JP H0148342B2 JP 21465182 A JP21465182 A JP 21465182A JP 21465182 A JP21465182 A JP 21465182A JP H0148342 B2 JPH0148342 B2 JP H0148342B2
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
この発明は、Fe−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−
Cr系、Ni−Cr−Co系の耐食・耐熱合金の製造方
法に関する。 この種の耐食・耐熱合金としては、商品名で、
インコネル、インコロイ、DSアロイなどと称さ
れるものがあり、化学工業用装置、熱交換器、加
熱炉用部品、ガスタービン等のエンジン部品など
に使用されているが、このような耐食・耐熱合金
は、高温強度が大であること、破断寿命が長いこ
と、破断伸びが大きいこと、耐食・耐酸化性が良
好であること、などの特性が要求される。 ところが、このような耐食・耐熱合金にあつて
は、時として、クリープ破断特性すなわち破断寿
命や破断伸び特性が良好でないことがあるという
問題点があつた。 そこで、この発明は、上記した破断寿命や破断
伸び特性が良好である耐食・耐熱合金を得ること
を目的としてなされたものである。 本発明者らは、上記耐食・耐熱合金の破断寿命
や破断伸び特性のばらつきの発生について鋭意実
験研究を行つた結果、Cr原料として、比較的高
価である金属クロム(M−Cr)を用いた場合に
は破断寿命や破断伸び特性が良好であり、比較的
安価であるフエロクロム(Fe−Cr)、シリコクロ
ム(Si−Cr)等を用いた場合には破断寿命や破
断伸び特性が良好でないことがあるということを
確認した。また、耐食・耐熱合金の原材料として
電磁材料や快削綱のスクラツプを用いた場合にも
破断寿命や破断伸び特性が良好でないことがある
ということを確認した。 そこで、本発明者らは、クロム原料や上記スク
ラツプ中に含まれる各種微量成分と耐食・耐熱合
金の破断寿命および破断伸びとの関連を調べたと
ころ、Seについては第1図および第2図に示す
結果が得られた。すなわち、第1図はインコロイ
901相当材(Fe−42%Ni−12.5%Cr−6%Mo−
2.8%Ti−0.2%Al)中のSe含有量と破断寿命およ
び破断伸びとの関連を調べた結果の一例を示すも
のであり、第2図はインコネルX−750相当材
(Ni−15%Cr−1%Nb−2.5%Ti−0.8%Al−7
%Fe)中のSe含有量と破断寿命および破断伸び
との関連を調べた結果の一例を示すものである。 第1図および第2図に示すように、Se含有量
が約3ppmを超える場合には破断寿命および破断
伸びが著しく劣化し、Se含有量を3ppm以下に抑
制する必要のあることが確認され、この発明を完
成するに致つた。 この発明は、上記したような知見に基いてなさ
れたもので、Fe−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−
Cr系、Ni−Cr−Co系の耐食・耐熱合金を製造す
るにあたり、前記耐食・耐熱合金の溶湯を脱酸・
脱硫した後La(ランタン)を0.04〜0.1重量%添加
し、溶湯のまま10分以上保持して脱Seするよう
にし、溶湯中のSe含有量を好ましくは3ppm以下
とするようにしたことを特徴としている。 この発明が適用される耐食・耐熱合金は、Fe
−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−Cr系、Ni−Cr−
Co系の耐食・耐熱合金であり、これらの基本成
分に、適宜の合金添加元素、例えばNi、Co、
Fe、Mo、W、V、Ti、Nb+Ta、Al、N、B、
Zr、Hf、Cu等の1種または2種以上添加した耐
食・耐熱合金に対して適用される。 上記耐食・耐熱合金の溶湯中にLaを添加する
に際しては、電気炉、高周波誘導炉等の溶解炉を
用いた溶解の際の。脱酸・脱硫後、あるいは取鍋
等を用いた炉外精錬時に行う。この場合、Laは
OやSとの親和力が比較的強く、溶湯中にOやS
が多く含まれているときには、添加したLaが脱
酸や脱硫に費やされ、脱Seの効果を十分に発揮
させることができなくなるので、La添加前に溶
湯を十分に脱酸・脱硫しておくことが望ましい。 また、Laの添加方法としては、Laの粉末を不
活性なガスと共にランスを介して溶湯中に吹き込
む方法や、粒状に成形したものを弾発射する方法
など、従来既知の合金添加法の中から選んで採用
することが望ましい。 耐食・耐熱合金の溶湯の脱酸・脱硫後に当該溶
湯中にLaを添加する場合には、0.04〜0.1重量%
の範囲で添加する。これは、添加量が0.04重量%
未満であると脱Seの効果が小さく、溶湯中のSe
含有量を極微量まで低下させることができないた
めであり、また、添加量が0.1重量%を超えると、
耐食・耐熱合金中に残留するLa量が多くなり、
熱間加工性が低下して鍛造等の塑性加工時に割れ
を生ずるおそれが出てくるためである。 第3図はインコロイ901相当材(Fe−42%Ni−
13%Cr−6%Mo−3%Ti)を供試材とし、La
添加量によるSeの減少量を、La添加10分後に調
べた結果の一例を示すものであるが、図に示すよ
うに、La添加量を0.04重量%以上とすることによ
つて、溶湯中のSeを3ppm以下の極微量まで低下
できる。しかし、La添加量を0.1重量%超過とし
た場合には、溶湯中のSe量は低下できるものの、
残留するLa量が多くなり、熱間加工性を害する
ことが明らかとなつた。 第4図はLa添加後の保持時間によるLa量およ
びSe量の変化を調べた結果を示すものであつて、
No.Aは前記インコロイ901を真空溶解してSe含有
量が8ppmである溶湯中にLaを0.1重量%添加し、
その後時間の経過と共にSe、La量の変化を調べ
た結果を示しており、No.Bは前記インコロイ901
を大気溶解してSe含有量が43ppmである溶湯中
にLaを0.04重量%添加し、その後時間の経過と共
にSe、La量の変化を調べた結果を示している。
図に示す結果から明らかなように、溶湯中にLa
を添加した後このLaがSeと結合して介在物の形
で溶湯中を浮上するが、この浮上のための時間を
与える意味で、La添加後にある時間保持するの
が望ましい。この保持時間はSe含有量およびLa
添加量などによつても異なるが、およそ10分以上
保持することによつてSe量およびLa量とも安定
した状態を得ることができる。 次に、実施例により説明する。 まず、第1表に示す化学成分の耐食・耐熱合金
を対象として、50Kg容量の高周波真空誘導炉(ラ
イニングはマグネシア)により溶製し、脱酸後に
装入重量当り0.05〜0.1重量%のLaを添加した後
10分間保持し、次いで25Kg容量のインゴツト内に
鋳造した。また、比較のためにLaを添加しない
溶湯をインゴツト内に鋳造した。
Cr系、Ni−Cr−Co系の耐食・耐熱合金の製造方
法に関する。 この種の耐食・耐熱合金としては、商品名で、
インコネル、インコロイ、DSアロイなどと称さ
れるものがあり、化学工業用装置、熱交換器、加
熱炉用部品、ガスタービン等のエンジン部品など
に使用されているが、このような耐食・耐熱合金
は、高温強度が大であること、破断寿命が長いこ
と、破断伸びが大きいこと、耐食・耐酸化性が良
好であること、などの特性が要求される。 ところが、このような耐食・耐熱合金にあつて
は、時として、クリープ破断特性すなわち破断寿
命や破断伸び特性が良好でないことがあるという
問題点があつた。 そこで、この発明は、上記した破断寿命や破断
伸び特性が良好である耐食・耐熱合金を得ること
を目的としてなされたものである。 本発明者らは、上記耐食・耐熱合金の破断寿命
や破断伸び特性のばらつきの発生について鋭意実
験研究を行つた結果、Cr原料として、比較的高
価である金属クロム(M−Cr)を用いた場合に
は破断寿命や破断伸び特性が良好であり、比較的
安価であるフエロクロム(Fe−Cr)、シリコクロ
ム(Si−Cr)等を用いた場合には破断寿命や破
断伸び特性が良好でないことがあるということを
確認した。また、耐食・耐熱合金の原材料として
電磁材料や快削綱のスクラツプを用いた場合にも
破断寿命や破断伸び特性が良好でないことがある
ということを確認した。 そこで、本発明者らは、クロム原料や上記スク
ラツプ中に含まれる各種微量成分と耐食・耐熱合
金の破断寿命および破断伸びとの関連を調べたと
ころ、Seについては第1図および第2図に示す
結果が得られた。すなわち、第1図はインコロイ
901相当材(Fe−42%Ni−12.5%Cr−6%Mo−
2.8%Ti−0.2%Al)中のSe含有量と破断寿命およ
び破断伸びとの関連を調べた結果の一例を示すも
のであり、第2図はインコネルX−750相当材
(Ni−15%Cr−1%Nb−2.5%Ti−0.8%Al−7
%Fe)中のSe含有量と破断寿命および破断伸び
との関連を調べた結果の一例を示すものである。 第1図および第2図に示すように、Se含有量
が約3ppmを超える場合には破断寿命および破断
伸びが著しく劣化し、Se含有量を3ppm以下に抑
制する必要のあることが確認され、この発明を完
成するに致つた。 この発明は、上記したような知見に基いてなさ
れたもので、Fe−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−
Cr系、Ni−Cr−Co系の耐食・耐熱合金を製造す
るにあたり、前記耐食・耐熱合金の溶湯を脱酸・
脱硫した後La(ランタン)を0.04〜0.1重量%添加
し、溶湯のまま10分以上保持して脱Seするよう
にし、溶湯中のSe含有量を好ましくは3ppm以下
とするようにしたことを特徴としている。 この発明が適用される耐食・耐熱合金は、Fe
−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−Cr系、Ni−Cr−
Co系の耐食・耐熱合金であり、これらの基本成
分に、適宜の合金添加元素、例えばNi、Co、
Fe、Mo、W、V、Ti、Nb+Ta、Al、N、B、
Zr、Hf、Cu等の1種または2種以上添加した耐
食・耐熱合金に対して適用される。 上記耐食・耐熱合金の溶湯中にLaを添加する
に際しては、電気炉、高周波誘導炉等の溶解炉を
用いた溶解の際の。脱酸・脱硫後、あるいは取鍋
等を用いた炉外精錬時に行う。この場合、Laは
OやSとの親和力が比較的強く、溶湯中にOやS
が多く含まれているときには、添加したLaが脱
酸や脱硫に費やされ、脱Seの効果を十分に発揮
させることができなくなるので、La添加前に溶
湯を十分に脱酸・脱硫しておくことが望ましい。 また、Laの添加方法としては、Laの粉末を不
活性なガスと共にランスを介して溶湯中に吹き込
む方法や、粒状に成形したものを弾発射する方法
など、従来既知の合金添加法の中から選んで採用
することが望ましい。 耐食・耐熱合金の溶湯の脱酸・脱硫後に当該溶
湯中にLaを添加する場合には、0.04〜0.1重量%
の範囲で添加する。これは、添加量が0.04重量%
未満であると脱Seの効果が小さく、溶湯中のSe
含有量を極微量まで低下させることができないた
めであり、また、添加量が0.1重量%を超えると、
耐食・耐熱合金中に残留するLa量が多くなり、
熱間加工性が低下して鍛造等の塑性加工時に割れ
を生ずるおそれが出てくるためである。 第3図はインコロイ901相当材(Fe−42%Ni−
13%Cr−6%Mo−3%Ti)を供試材とし、La
添加量によるSeの減少量を、La添加10分後に調
べた結果の一例を示すものであるが、図に示すよ
うに、La添加量を0.04重量%以上とすることによ
つて、溶湯中のSeを3ppm以下の極微量まで低下
できる。しかし、La添加量を0.1重量%超過とし
た場合には、溶湯中のSe量は低下できるものの、
残留するLa量が多くなり、熱間加工性を害する
ことが明らかとなつた。 第4図はLa添加後の保持時間によるLa量およ
びSe量の変化を調べた結果を示すものであつて、
No.Aは前記インコロイ901を真空溶解してSe含有
量が8ppmである溶湯中にLaを0.1重量%添加し、
その後時間の経過と共にSe、La量の変化を調べ
た結果を示しており、No.Bは前記インコロイ901
を大気溶解してSe含有量が43ppmである溶湯中
にLaを0.04重量%添加し、その後時間の経過と共
にSe、La量の変化を調べた結果を示している。
図に示す結果から明らかなように、溶湯中にLa
を添加した後このLaがSeと結合して介在物の形
で溶湯中を浮上するが、この浮上のための時間を
与える意味で、La添加後にある時間保持するの
が望ましい。この保持時間はSe含有量およびLa
添加量などによつても異なるが、およそ10分以上
保持することによつてSe量およびLa量とも安定
した状態を得ることができる。 次に、実施例により説明する。 まず、第1表に示す化学成分の耐食・耐熱合金
を対象として、50Kg容量の高周波真空誘導炉(ラ
イニングはマグネシア)により溶製し、脱酸後に
装入重量当り0.05〜0.1重量%のLaを添加した後
10分間保持し、次いで25Kg容量のインゴツト内に
鋳造した。また、比較のためにLaを添加しない
溶湯をインゴツト内に鋳造した。
【表】
次に、上記各鋳造品から40mm角の鍛伸材を作製
した後、第2表に示す熱処理を施し、次いで同じ
く第2表に示す条件でクリープ破断試験を行つ
た。なお、このとき使用した試験片の平行部は直
径6.35mm、長さ30mmであり、標点距離(GL)=4D
の条件で行つた。この結果を第3表に示す。
した後、第2表に示す熱処理を施し、次いで同じ
く第2表に示す条件でクリープ破断試験を行つ
た。なお、このとき使用した試験片の平行部は直
径6.35mm、長さ30mmであり、標点距離(GL)=4D
の条件で行つた。この結果を第3表に示す。
【表】
【表】
第3表に示す結果から明らかなように、Laを
添加したものでは、Laを添加しないものに比べ
ていずれも著しく優れたクリープ破断特性を示し
ている。 以上説明してきたように、この発明では、Fe
−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−Cr系、Ni−Cr−
Co系の耐食・耐熱合金を製造するにあたり、前
記耐食・耐熱合金の溶湯を脱酸・脱硫した後La
を0.04〜0.1重量%添加し、溶湯のまま10分以上
保持するようにしたから、Cr原料として高価な
金属Crを使用せず、比較的安価なフエロクロム
等を使用したときでも、あるいは電磁材料や快削
綱等のスクラツプを使用したときでも、クリープ
破断特性を著しく向上させることができ、クリー
プ破断特性の良好な耐食・耐熱合金を低コストで
製造することが可能であるという非常にすぐれた
効果を有する。
添加したものでは、Laを添加しないものに比べ
ていずれも著しく優れたクリープ破断特性を示し
ている。 以上説明してきたように、この発明では、Fe
−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−Cr系、Ni−Cr−
Co系の耐食・耐熱合金を製造するにあたり、前
記耐食・耐熱合金の溶湯を脱酸・脱硫した後La
を0.04〜0.1重量%添加し、溶湯のまま10分以上
保持するようにしたから、Cr原料として高価な
金属Crを使用せず、比較的安価なフエロクロム
等を使用したときでも、あるいは電磁材料や快削
綱等のスクラツプを使用したときでも、クリープ
破断特性を著しく向上させることができ、クリー
プ破断特性の良好な耐食・耐熱合金を低コストで
製造することが可能であるという非常にすぐれた
効果を有する。
第1図および第2図はそれぞれFe−Ni−Cr系
およびNi−Cr系耐熱合金中に含まれるSe含有量
とクリープ破断特性との関連を調べた結果の一例
を示すグラフ、第3図はFe−Ni−Cr系耐熱合金
の溶湯中へのLa添加量と添加10分後のSe含有量
との関連を調べた結果の一例を示すグラフ、第4
図はFe−Ni−Cr系耐熱合金の溶湯中へのLa添加
後の保持時間とSe含有量との関連を調べた結果
の一例を示すグラフである。
およびNi−Cr系耐熱合金中に含まれるSe含有量
とクリープ破断特性との関連を調べた結果の一例
を示すグラフ、第3図はFe−Ni−Cr系耐熱合金
の溶湯中へのLa添加量と添加10分後のSe含有量
との関連を調べた結果の一例を示すグラフ、第4
図はFe−Ni−Cr系耐熱合金の溶湯中へのLa添加
後の保持時間とSe含有量との関連を調べた結果
の一例を示すグラフである。
Claims (1)
- 1 Fe−Cr系、Fe−Ni−Cr系、Ni−Cr系、Ni
−Cr−Co系の耐食・耐熱合金を製造するにあた
り、前記耐食・耐熱合金の溶湯を脱酸・脱硫した
後Laを0.04〜0.1重量%添加し、溶湯のまま10分
以上保持して脱Seすることを特徴とする耐食・
耐熱合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21465182A JPS59107040A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 耐食・耐熱合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21465182A JPS59107040A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 耐食・耐熱合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59107040A JPS59107040A (ja) | 1984-06-21 |
JPH0148342B2 true JPH0148342B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=16659289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21465182A Granted JPS59107040A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 耐食・耐熱合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59107040A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6068158B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2017-01-25 | 株式会社クボタ | アルミナバリア層を有する鋳造製品 |
JP6005963B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-10-12 | 株式会社クボタ | アルミナバリア層を有する鋳造製品の製造方法 |
JP5977054B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-08-24 | 株式会社クボタ | アルミナバリア層を有する鋳造製品の製造方法 |
CA3051675C (en) * | 2012-03-23 | 2021-07-06 | Kubota Corporation | Cast product having alumina barrier layer and method for producing same |
JP6332639B2 (ja) * | 2015-08-21 | 2018-05-30 | Jfeスチール株式会社 | 溶銑の脱Se処理方法 |
-
1982
- 1982-12-09 JP JP21465182A patent/JPS59107040A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59107040A (ja) | 1984-06-21 |
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