JPH0280535A - 可鍛性超耐熱合金 - Google Patents
可鍛性超耐熱合金Info
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- JPH0280535A JPH0280535A JP23229988A JP23229988A JPH0280535A JP H0280535 A JPH0280535 A JP H0280535A JP 23229988 A JP23229988 A JP 23229988A JP 23229988 A JP23229988 A JP 23229988A JP H0280535 A JPH0280535 A JP H0280535A
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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
本発明は可鍛性超耐熱合金に関する。この合金はガスタ
ービンの各種部品、加熱炉用材料、熱交換器材料等の超
高温での強度、耐久性を要求される構造部材料として用
いられる。
ービンの各種部品、加熱炉用材料、熱交換器材料等の超
高温での強度、耐久性を要求される構造部材料として用
いられる。
従来技術
現在、８５０〜９５０℃の超高温域で長時間高い応力を
受ける構造材料としてインコネル６１７合金（主成分Ｎ
ｉ−２０Ｃｒ−１１Ｃｏ−８Ｍｏ−Ｉ Ｆｅ ）ハステ
ロイＸお、よびその改良合金ハステロイＸＲ（主成分Ｎ
ｉ−Ｎｉ−２２Ｃｒ−１８Ｆｅ−８が使用されている。
受ける構造材料としてインコネル６１７合金（主成分Ｎ
ｉ−２０Ｃｒ−１１Ｃｏ−８Ｍｏ−Ｉ Ｆｅ ）ハステ
ロイＸお、よびその改良合金ハステロイＸＲ（主成分Ｎ
ｉ−Ｎｉ−２２Ｃｒ−１８Ｆｅ−８が使用されている。
しかし、これら合金はクリープ破断強度が低いことから
、設計応力を小さくせざるを得す、また使用温度も低く
せざるを得ないという欠点がある。
、設計応力を小さくせざるを得す、また使用温度も低く
せざるを得ないという欠点がある。
このため、１０００℃附近まで高いクリープ破断強度を
有する可鍛性超耐熱合金として１１３ＭＡ（主成分Ｎｉ
−２３Ｃｒ−１８Ｗ）（特公昭５４−３３２１２号公報
）およびＫＳＮ（主成分Ｎｉ−１５Ｃｒ−２５Ｗ）が開
発された。しかし、これらの合金は定常クリープ範囲が
短かく、耐久性に問題がある。
有する可鍛性超耐熱合金として１１３ＭＡ（主成分Ｎｉ
−２３Ｃｒ−１８Ｗ）（特公昭５４−３３２１２号公報
）およびＫＳＮ（主成分Ｎｉ−１５Ｃｒ−２５Ｗ）が開
発された。しかし、これらの合金は定常クリープ範囲が
短かく、耐久性に問題がある。
発明の目的
本発明は従来の可鍛性超耐熱合金の欠点及び問題点を解
消し、１０００℃附近の超高温域でも定常クリープ速度
が小さく、定常クリープ範囲が長く延性も良好で耐久性
に優れた可鍛性超耐熱合金を提供することを目的とする
。
消し、１０００℃附近の超高温域でも定常クリープ速度
が小さく、定常クリープ範囲が長く延性も良好で耐久性
に優れた可鍛性超耐熱合金を提供することを目的とする
。
発明の構成
本発明者らは前記目的を達成すべく研究を行った結果、
主成分Ｎ１−（２２〜２８％） Ｃｒ−（１５〜１９％
）Ｗ−（０〜０．５％） Ｔｉ Ｉｃ、０．０３≦Ｃ≦
０．ｏ９％、０．００３ ％≦Ｂ≦０．００７％、０．
Ｏｉ≦Ｚｒ≦０．１％を加えると、１０００℃附近の超
高温域において定常クリープ速度が小さく、定常クリー
プ範囲が長くなり、また、これにＭＯを２チ以下添加す
ると更に定常クリープ範囲が著しく拡大され、延性も良
好で耐久性も優れたものとなることを究明し、本発明を
完成した。
主成分Ｎ１−（２２〜２８％） Ｃｒ−（１５〜１９％
）Ｗ−（０〜０．５％） Ｔｉ Ｉｃ、０．０３≦Ｃ≦
０．ｏ９％、０．００３ ％≦Ｂ≦０．００７％、０．
Ｏｉ≦Ｚｒ≦０．１％を加えると、１０００℃附近の超
高温域において定常クリープ速度が小さく、定常クリー
プ範囲が長くなり、また、これにＭＯを２チ以下添加す
ると更に定常クリープ範囲が著しく拡大され、延性も良
好で耐久性も優れたものとなることを究明し、本発明を
完成した。
本発明の要旨は、
Ｃｒ２２〜２８％（％は重量％、以下同じ）、Ｗ１５〜
１９％、Ｍｏ２．０％以下、Ｔｉ０〜０．５％、０．０
３％≦Ｃ≦０．０９％、０．００３ ％≦Ｂ≦０．００
７％、０．０３％≦Ｚｒ≦０．１％、残部Ｎｉの組成か
らなり、高温時効によりα−ＷとＭ２Ｓ（４を析出する
可鍛性超耐熱合金にある。
１９％、Ｍｏ２．０％以下、Ｔｉ０〜０．５％、０．０
３％≦Ｃ≦０．０９％、０．００３ ％≦Ｂ≦０．００
７％、０．０３％≦Ｚｒ≦０．１％、残部Ｎｉの組成か
らなり、高温時効によりα−ＷとＭ２Ｓ（４を析出する
可鍛性超耐熱合金にある。
上記の組成範囲の限定理由は次の通りである。
１） ＣｒおよびＷがその下限値の２２％、１５チよ
り少ないと、また上限値の２８％、１９チを超過すると
Ｍ６Ｃやσ相等の脆化相が使用中に析出し、高温クリー
プ破断強度が損なわれる。
り少ないと、また上限値の２８％、１９チを超過すると
Ｍ６Ｃやσ相等の脆化相が使用中に析出し、高温クリー
プ破断強度が損なわれる。
２）Ｍｏが２．０チを超えると、結晶粒径が大きくなら
ず、また脆化相が使用中に析出し、高温クリープ破断強
度が損われる。好ましい範囲は０．１０〜１．０チであ
る。
ず、また脆化相が使用中に析出し、高温クリープ破断強
度が損われる。好ましい範囲は０．１０〜１．０チであ
る。
３） Ｔｉは０．５％を超えると、酸化が著しく進み
、高温クリープ破断強度が損なわれろ。
、高温クリープ破断強度が損なわれろ。
４） ＣｉＪ″−０，０９％を超えると、室温延性が
低下し、０．０３％より少ないと高温クリープ破断強度
が損われる。
低下し、０．０３％より少ないと高温クリープ破断強度
が損われる。
５） Ｂが０．００７％、Ｚｒが０．１％を超えると
、粒界に脆化相が生じ高温クリープ破断強度を損なう。
、粒界に脆化相が生じ高温クリープ破断強度を損なう。
Ｂが０．００３チより少ないと、Ｍ２３Ｃ１１が微細化
せず、高温クリープ破断強度が損なわれ、Ｚｒが０．０
３％未満では熱間加工性が悪（なると共にクリープ破断
延性も低下する。
せず、高温クリープ破断強度が損なわれ、Ｚｒが０．０
３％未満では熱間加工性が悪（なると共にクリープ破断
延性も低下する。
本発明の合金は高温時効によりα−ＷとＭ２３Ｃ６を析
出する。
出する。
実施例
Ｎ１−（１５〜３２ ）Ｃｒ−（１４〜２５ ）Ｗ−０
，５Ｔｉの組成合金を基準として、第１表に示す組成原
料を直空雰囲気中で溶製し、１２５０℃で２４時間均一
化焼鈍後熱間鍛圧により成形し空冷した。
，５Ｔｉの組成合金を基準として、第１表に示す組成原
料を直空雰囲気中で溶製し、１２５０℃で２４時間均一
化焼鈍後熱間鍛圧により成形し空冷した。
引き続き１２７５〜１３５０℃で１時間溶体化処理後水
冷し、１０００℃、３．５辱／／−の負荷応力下でクリ
ープ破断試験を行った。その結果は表１に示す通りであ
った。
冷し、１０００℃、３．５辱／／−の負荷応力下でクリ
ープ破断試験を行った。その結果は表１に示す通りであ
った。
上記本発明の合金（表１の４２）と従来合金の１０００
℃、４ｔ／／−の負荷応力におけるクリープ曲線を示す
と第１図の通りである。
℃、４ｔ／／−の負荷応力におけるクリープ曲線を示す
と第１図の通りである。
表１の結果が示すように、本発明の合金は、Ｍｏ、 Ｚ
ｒ、 Ｂ成分のいずれかを含まない合金及び従来合金（
１１３ＭＡ）、（ＫｓＮ）に比べ超高温ニおける破断強
度が優れている。また第１図で明らかなように、本発明
合金は延性において従来合金と同等であるが、定常クリ
ープ速度及び定常クリープ範囲が従来合金より著しく改
善されている。
ｒ、 Ｂ成分のいずれかを含まない合金及び従来合金（
１１３ＭＡ）、（ＫｓＮ）に比べ超高温ニおける破断強
度が優れている。また第１図で明らかなように、本発明
合金は延性において従来合金と同等であるが、定常クリ
ープ速度及び定常クリープ範囲が従来合金より著しく改
善されている。
表 １
組 成 （重量％）
４゜
発明の効果
本発明の合金は１０００℃附近の超高温域で優れた高温
強度ならびに延性耐久性を有する。このため、従来のＮ
ｉ基超超耐熱合金使用が困難であった超高温における負
荷応力の高い構造材料への使用が可能となる。また、定
常クリープ速度が小さく、定常クリープ範囲が大きいた
め、構造部材の負荷応力を従来合金の場合よりも低めに
設計でき、材料の節約、構造部材の軽量化と伝熱性の向
上が可能となり、ひいては超高温構造機器の安全性の確
保、効率の向上が期待できる。
強度ならびに延性耐久性を有する。このため、従来のＮ
ｉ基超超耐熱合金使用が困難であった超高温における負
荷応力の高い構造材料への使用が可能となる。また、定
常クリープ速度が小さく、定常クリープ範囲が大きいた
め、構造部材の負荷応力を従来合金の場合よりも低めに
設計でき、材料の節約、構造部材の軽量化と伝熱性の向
上が可能となり、ひいては超高温構造機器の安全性の確
保、効率の向上が期待できる。
第１図は本発明合金と従来合金の１０００℃、４Ｋｐｆ
／−の負荷応力におけるクリープ曲線図である。 時閉 （ｈ） 特許出願人 科学技術庁金属材料技術研究所長中用龍− 手続補正書 昭和６３年ｌＯ月２０日 明細書第７頁８行「従来合金の場合よりも低めＣＭ％十
でき、」を［従来合金の場合よりも高めに設計でき、」
と訂正する。
／−の負荷応力におけるクリープ曲線図である。 時閉 （ｈ） 特許出願人 科学技術庁金属材料技術研究所長中用龍− 手続補正書 昭和６３年ｌＯ月２０日 明細書第７頁８行「従来合金の場合よりも低めＣＭ％十
でき、」を［従来合金の場合よりも高めに設計でき、」
と訂正する。
Claims (1)
- Ｃｒ２２〜２８％（％は重量％、以下同じ）、Ｗ１５
〜１９％、Ｍｏ２．０％以下、Ｔｉ０〜０．５％、０．
０３％≦Ｃ≦０．０９％、０．００３％≦Ｂ≦０．００
７％、０．０３％≦Ｚｒ≦０．１％、残部Ｎｉの組成か
らなり、高温時効によりα−ＷとＭ＿２＿３Ｃ＿６を析
出する可鍛性超耐熱合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23229988A JPH0280535A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 可鍛性超耐熱合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23229988A JPH0280535A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 可鍛性超耐熱合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280535A true JPH0280535A (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=16937038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23229988A Pending JPH0280535A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 可鍛性超耐熱合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0280535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236534A (en) * | 1990-12-06 | 1993-08-17 | Kasai Kogyo Co., Ltd. | Method for fabricating automotive door trims |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133407A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-17 | Hitachi Ltd | Production of super alloy member |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23229988A patent/JPH0280535A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133407A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-17 | Hitachi Ltd | Production of super alloy member |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236534A (en) * | 1990-12-06 | 1993-08-17 | Kasai Kogyo Co., Ltd. | Method for fabricating automotive door trims |
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