JPH0243347A - 耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼 - Google Patents
耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼Info
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- JPH0243347A JPH0243347A JP19263988A JP19263988A JPH0243347A JP H0243347 A JPH0243347 A JP H0243347A JP 19263988 A JP19263988 A JP 19263988A JP 19263988 A JP19263988 A JP 19263988A JP H0243347 A JPH0243347 A JP H0243347A
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は超々臨界圧蒸気タービンのケーシング、フラン
ジ、バルブ等に用いられる高温高圧用鋳鋼に関する。
ジ、バルブ等に用いられる高温高圧用鋳鋼に関する。
［従来の技術］
近年、大型火力発電プラントの高効率化のため、主蒸気
温度が上昇し、約６５０℃に及ふ超々臨界圧タービンが
開発されている。
温度が上昇し、約６５０℃に及ふ超々臨界圧タービンが
開発されている。
このような超々臨界圧下で用いられるケーシング、フラ
ンジ、バルブ等の蒸気タービン用鋳鋼品は苛酷な使用環
境に耐え得るために、高温特性は勿論のこと、高靭性で
経年劣化の少ないことが要求される。従来、Ｃｒ−Ｍｏ
鋳鋼またはＣｒ−Ｍ ｏ−Ｖ鋳鋼において、Ｓｉ含有量
を０．１０％以下にして、靭性および高温特性の改善を
図った高温高圧用鋳鋼が特開昭５２−１１２２２０およ
び、特開昭５８−２２１２６４に開示されている。
ンジ、バルブ等の蒸気タービン用鋳鋼品は苛酷な使用環
境に耐え得るために、高温特性は勿論のこと、高靭性で
経年劣化の少ないことが要求される。従来、Ｃｒ−Ｍｏ
鋳鋼またはＣｒ−Ｍ ｏ−Ｖ鋳鋼において、Ｓｉ含有量
を０．１０％以下にして、靭性および高温特性の改善を
図った高温高圧用鋳鋼が特開昭５２−１１２２２０およ
び、特開昭５８−２２１２６４に開示されている。
［発明が解決しようとする課題１
しかし、特開昭５２−１１２２２０および特開昭５８２
２１２６４に開示されている高温高圧用鋳鋼では、高温
特性および靭性の改善という課題は、Ｓ１含有量を０．
１０％以下に低減することにより解決されるが、もう一
つの経年劣化の防止という課題は解決されていない。
２１２６４に開示されている高温高圧用鋳鋼では、高温
特性および靭性の改善という課題は、Ｓ１含有量を０．
１０％以下に低減することにより解決されるが、もう一
つの経年劣化の防止という課題は解決されていない。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、高温特
性および靭性に優れ、且つ経年劣化の少ない新規な高温
高圧用鋳鋼を提供することを目的とするものである。
性および靭性に優れ、且つ経年劣化の少ない新規な高温
高圧用鋳鋼を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的達成の具体的な手段は、Ｃｒ−Ｍｏ鋳鋼また
はＣｒ−Ｍｏ−Ｖ鋳鋼において、Ｓｌに替えてＴｉによ
り脱酸を行ない、ＳｉおよびＭｎを添加することなく、
ＳｉおよびＭｎを含めた不可避不純物量を極力低減した
高純度鋼とすることにより、高温特性および靭性を改善
し、さらに経年劣化を防止しようとするものである。す
なわち、本発明の構成は （１）重量パーセントでＣ０
９１〜０．３％、Ｎｉ ０．２〜２．０％、０ｒ１０〜
３．０％、Ｍ ｏ ０．２５〜２．０％、Ｔｉ０．１％
以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物から成る
耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼。（２）、 （１
）の組成を有する鋳鋼に、さらに７０９３％以下を含有
して成る耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼。（３）、
（１）、（２）の組成を有する鋳鋼において、不可
避不純物としてのＳｉおよびＭｎの含有量をそれぞれ０
．１％以下に抑えて成る耐経年劣化に優れた高温高圧用
鋳鋼。（４）、 （１）、（２）、（３）の組成を有
する鋳鋼において、不可避不純物としての（Ｐ＋Ａｓ
＋Ｓｎ ＋ｓｂ）含有量を０．０１３％以下に抑えて成
る耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼である。
はＣｒ−Ｍｏ−Ｖ鋳鋼において、Ｓｌに替えてＴｉによ
り脱酸を行ない、ＳｉおよびＭｎを添加することなく、
ＳｉおよびＭｎを含めた不可避不純物量を極力低減した
高純度鋼とすることにより、高温特性および靭性を改善
し、さらに経年劣化を防止しようとするものである。す
なわち、本発明の構成は （１）重量パーセントでＣ０
９１〜０．３％、Ｎｉ ０．２〜２．０％、０ｒ１０〜
３．０％、Ｍ ｏ ０．２５〜２．０％、Ｔｉ０．１％
以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物から成る
耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼。（２）、 （１
）の組成を有する鋳鋼に、さらに７０９３％以下を含有
して成る耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼。（３）、
（１）、（２）の組成を有する鋳鋼において、不可
避不純物としてのＳｉおよびＭｎの含有量をそれぞれ０
．１％以下に抑えて成る耐経年劣化に優れた高温高圧用
鋳鋼。（４）、 （１）、（２）、（３）の組成を有
する鋳鋼において、不可避不純物としての（Ｐ＋Ａｓ
＋Ｓｎ ＋ｓｂ）含有量を０．０１３％以下に抑えて成
る耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼である。
［作用］
本発明鋳鋼の組成限定理由を以下に述へる。
Ｃ： ０１〜０．３％
Ｃは本発明鋳鋼の所要強度確保のために不可欠な元素で
ある。
ある。
その含有量が０．１％未満では、所要強度が得られず、
０．３％を超えて含有させると、ラブチャー強度およ
び切欠き靭性が劣化し、また、溶接割れ感受性を増大せ
しめる。
０．３％を超えて含有させると、ラブチャー強度およ
び切欠き靭性が劣化し、また、溶接割れ感受性を増大せ
しめる。
Ｎｉ・０．２〜２．０％
ＮｉはＳｉおよびＭｎを不可避不純物とじて０．１％以
下に抑えたことによって生じる焼入れ性の低下を補償す
るために、０２％以上必要であるが、 ２．０％を超え
て含有させると、高温強度が低下するので、その含有量
を０．２〜２．０％に限定した。
下に抑えたことによって生じる焼入れ性の低下を補償す
るために、０２％以上必要であるが、 ２．０％を超え
て含有させると、高温強度が低下するので、その含有量
を０．２〜２．０％に限定した。
Ｃｒ： １．０〜３．０％
Ｃｒは本発明鋳鋼の基本成分であり、所要の高温強度を
確保するためには不可欠な元素である。
確保するためには不可欠な元素である。
その含有量が１．０％未満では、所要の高温強度を確保
できず、 ３０％を超えて含有させると、Ｃｒ炭化物の
析出が著しくなり、切欠き靭性および溶接性が劣化する
ので、その含有量を１．０〜３０％に限定した。
できず、 ３０％を超えて含有させると、Ｃｒ炭化物の
析出が著しくなり、切欠き靭性および溶接性が劣化する
ので、その含有量を１．０〜３０％に限定した。
Ｍｏ： ０．２５〜２．０％
ＭｏはＣｒと同様に、本発明鋳鋼の基本成分であり、所
要の高温強度を確保するためには、不可欠な元素である
。０．２５％以上Ｍｏを含有させると、焼戻し軟化抵抗
を高めて、クリープ強度を改善し、焼戻し脆化感受性を
抑制するが、２．０％を超えて含有させると、むしろＭ
ｏ炭化物の析出が著しくなり、切欠き靭性が低下し、ま
た溶接割れ感受性を増大せしめるので、その含有量を０
．２５〜２０％に限定した。
要の高温強度を確保するためには、不可欠な元素である
。０．２５％以上Ｍｏを含有させると、焼戻し軟化抵抗
を高めて、クリープ強度を改善し、焼戻し脆化感受性を
抑制するが、２．０％を超えて含有させると、むしろＭ
ｏ炭化物の析出が著しくなり、切欠き靭性が低下し、ま
た溶接割れ感受性を増大せしめるので、その含有量を０
．２５〜２０％に限定した。
１葺−０，１墨凰Ｊ
Ｔｉは本発明鋳鋼においてＳｔにかわる脱酸剤として使
用され、脱酸後に一部鋼中に残留する。
用され、脱酸後に一部鋼中に残留する。
またＴｉは高温特性を改善する作用があるが、０．１％
を超えて含有させると、過剰のＴｉは酸化物あるいは炭
化物として存在し、延性および切欠き靭性を低下させる
のでその含有量を０．１％以下に制限した。
を超えて含有させると、過剰のＴｉは酸化物あるいは炭
化物として存在し、延性および切欠き靭性を低下させる
のでその含有量を０．１％以下に制限した。
Ｌ二」」困燃」
■は高温強度およびクリープラブチャー強度を高めるた
めに添加されるが、 ０．３％を超えて含有させると、
■炭化物の析出が著しくなり、靭性が低下し、溶接割れ
感受性が増大するので、その含有量を０，３％以下に制
限した。
めに添加されるが、 ０．３％を超えて含有させると、
■炭化物の析出が著しくなり、靭性が低下し、溶接割れ
感受性が増大するので、その含有量を０，３％以下に制
限した。
本発明鋳鋼の如きＣｒ−Ｍ ｏ鋳鋼あるいはＣｒＭ〇−
■鋳鋼においては、ＳｉおよびＭｎの多量の含有は焼戻
脆性を助長する。従って、超々臨界圧条件下で使用され
る本発明鋳鋼では、Ｓｉ、Ｍｎを多量に含有すると使用
中に焼戻脆性を生じ、経年劣化を起す。このため、経年
劣化を防止するためにはＳｉ、Ｍｎを合金元素として添
加せず、不可避不純物として、極力その含有量を抑える
ことが望ましい。しかし現状の精錬技術レベルでは、Ｓ
ｉおよびＭｎのある程度の含有は避けられず、方、（Ｓ
ｉ ＋Ｍｎ ）含有量が０２％以下であれば、焼戻脆性
がほとんど生じないことから、ＳｉおよびＭｎの不可避
的含有量をそれぞれ０．１％以下に抑えた。また、Ｓｉ
およびＭｎと共存して焼戻脆化感受性を助長する元素と
して、Ｐ、５ｎＡｓ、Ｓｂがあげられる。これらの元素
は、原材料から不可避的に混入し、Ｐを除（Ｓｎ、Ａｓ
、Ｓｂは精錬によって除去することは困難であるため、
原材料の厳選によるところが大きく、個々にその許容量
を限定せず、（３ｉ ＋Ｍｎ ）含有量が０．２％以下
のもとでは、（Ｐ＋Ｓｎ ＋Ａｓ ＋Ｓｂ ）含有量を
００１３％以下に抑えれば焼戻脆性は殆と生じない。こ
の他、鋼質を劣化させる不′純物としてＣｕ Ｓがあげ
られる。本発明鋳鋼において、Ｃｕ含有量０１％、Ｓ含
有量０００５％を超えると、切欠き靭性が劣化するので
、これらの値以下に不可避的含有量を抑えることが望ま
しい。
■鋳鋼においては、ＳｉおよびＭｎの多量の含有は焼戻
脆性を助長する。従って、超々臨界圧条件下で使用され
る本発明鋳鋼では、Ｓｉ、Ｍｎを多量に含有すると使用
中に焼戻脆性を生じ、経年劣化を起す。このため、経年
劣化を防止するためにはＳｉ、Ｍｎを合金元素として添
加せず、不可避不純物として、極力その含有量を抑える
ことが望ましい。しかし現状の精錬技術レベルでは、Ｓ
ｉおよびＭｎのある程度の含有は避けられず、方、（Ｓ
ｉ ＋Ｍｎ ）含有量が０２％以下であれば、焼戻脆性
がほとんど生じないことから、ＳｉおよびＭｎの不可避
的含有量をそれぞれ０．１％以下に抑えた。また、Ｓｉ
およびＭｎと共存して焼戻脆化感受性を助長する元素と
して、Ｐ、５ｎＡｓ、Ｓｂがあげられる。これらの元素
は、原材料から不可避的に混入し、Ｐを除（Ｓｎ、Ａｓ
、Ｓｂは精錬によって除去することは困難であるため、
原材料の厳選によるところが大きく、個々にその許容量
を限定せず、（３ｉ ＋Ｍｎ ）含有量が０．２％以下
のもとでは、（Ｐ＋Ｓｎ ＋Ａｓ ＋Ｓｂ ）含有量を
００１３％以下に抑えれば焼戻脆性は殆と生じない。こ
の他、鋼質を劣化させる不′純物としてＣｕ Ｓがあげ
られる。本発明鋳鋼において、Ｃｕ含有量０１％、Ｓ含
有量０００５％を超えると、切欠き靭性が劣化するので
、これらの値以下に不可避的含有量を抑えることが望ま
しい。
［実施例］
第１表に示す組成の本発明の鋳鋼および従来鋳鋼を真空
溶解炉にて溶解し、砂型に鋳込んだ。これらの鋳塊に規
準、焼戻しの調質熱処理を施して供試材とした。なお各
供試材の一部に、さらに４５０°ＣＸ １０’時間の脆
化処理を施した。これらの供試材の材料試験結果を第２
表に示す。第２表から明らかなように、本発明の鋳鋼に
おいては、脆化処理後のＦＡＴＴ （破面遷移温度）が
脆化処理前のものとほとんどかわらず、脆化は起きてい
ない。
溶解炉にて溶解し、砂型に鋳込んだ。これらの鋳塊に規
準、焼戻しの調質熱処理を施して供試材とした。なお各
供試材の一部に、さらに４５０°ＣＸ １０’時間の脆
化処理を施した。これらの供試材の材料試験結果を第２
表に示す。第２表から明らかなように、本発明の鋳鋼に
おいては、脆化処理後のＦＡＴＴ （破面遷移温度）が
脆化処理前のものとほとんどかわらず、脆化は起きてい
ない。
即ち、本発明の鋳鋼は高温環境で長期間使用しても、は
とんど焼戻脆性は起きず、耐経年劣化に優れた材料と言
える。
とんど焼戻脆性は起きず、耐経年劣化に優れた材料と言
える。
［発明の効果］
Ｃｒ−Ｍｏ鋳鋼およびＣｒ−Ｍｏ−Ｖ鋳鋼において、不
可避不純物を極力低減し、超高純度化することにより本
発明の耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼を得ることが
できた。
可避不純物を極力低減し、超高純度化することにより本
発明の耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼を得ることが
できた。
Claims (4)
- （１）重量パーセントでＣ０．１〜０．３％、Ｎｉ０．
２〜２．０％、Ｃｒ１．０〜３．０％、Ｍｏ０．２５〜
２．０％およびＴｉ０．１％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物から成る耐経年劣化に優れた高温高
圧用鋳鋼。 - （２）請求項１の組成にさらにＶ０．３％以下を含有し
て成る耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼。 - （３）不可避不純物のうち、Ｓｉ０．１％以下、Ｍｎ０
．１％以下に抑えて成る請求項１または請求項２記載の
耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼。 - （４）不可避不純物のうち（Ｐ＋Ａｓ＋Ｓｎ＋Ｓｂ）含
有量を０．０１３％以下に抑えて成る請求項１、請求項
２または請求項３記載の耐経年劣化に優れた高温高圧用
鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19263988A JPH0243347A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19263988A JPH0243347A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243347A true JPH0243347A (ja) | 1990-02-13 |
| JPH0369984B2 JPH0369984B2 (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=16294594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19263988A Granted JPH0243347A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 耐経年劣化に優れた高温高圧用鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243347A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007254806A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | タービンケーシング |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP19263988A patent/JPH0243347A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007254806A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | タービンケーシング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369984B2 (ja) | 1991-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |