JPH0325496B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0325496B2 JPH0325496B2 JP60014623A JP1462385A JPH0325496B2 JP H0325496 B2 JPH0325496 B2 JP H0325496B2 JP 60014623 A JP60014623 A JP 60014623A JP 1462385 A JP1462385 A JP 1462385A JP H0325496 B2 JPH0325496 B2 JP H0325496B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- alloy
- hot workability
- resistance
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 56
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 56
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 37
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001055 inconels 600 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
- C22C19/058—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium without Mo and W
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、耐粒界腐食性、耐応力腐食割れ性及
び熱間加工性に優れるNi基合金に関するもので
あり、特に本発明は、高温水中での粒界型応力腐
食割れ性を改善したCrを含有するNi基合金に関
するものである。 （従来の技術） 近年、化学工業、エネルギー産業の発展によつ
て装置材料の受ける使用環境は多岐にわたり、厳
しい条件下で使用される場合が多くなつており、
安全性に対する信頼性要求の高まりと共に安定し
た耐食性を有する材料が要求されている。このよ
うな理由から環境の厳しい条件下ではステンレス
鋼やNi基合金が広く使用されている。なかでも
塩化物環境における粒内応力腐食割れに対して
は、Ni基合金の方がオーステナイトステンレス
鋼よりも優れた抵抗性を有するが、高Ni基合金
にあつては、Ｃの固溶量が少ないため粒界が鋭敏
化し易い欠点があり、特に高温水中で粒界型応力
腐食割れが懸念される。 前記Ni基合金の粒界腐食および粒界応力腐食
割れに対しては従来TiまたはNbなど安定化元素
を添加して、固溶Ｃを予め固定する安定化熱処理
を施す対策がとられているが、溶接熱影響部、特
に高温熱影響部においては上記安定化効果が消え
て溶接時及びその後の歪取り焼鈍などの熱処理に
より粒界が鋭敏化されることが少なくなかつた。
上記粒界の鋭敏化は粒界に炭化クロムが析出する
ことにより、粒界近傍においてCrが減少するい
わゆるCr欠乏に起因する現象である。従つて、
実際使用する場合には溶接部をも考慮した耐粒界
腐食性ならびに耐粒界応力腐食割れ性に優れる合
金が必要であることが要望されていた。 そこで、本発明者の一部は、特開昭59−56555
および特開昭59−56556に示す合金を開発した。
すなわちＣ0.005％の場合Nbを100（％Ｃ−
0.005）％以上添加することにより耐粒界腐食性
および耐粒界応力腐食割れ性を改善し、また、Ｃ
＋Ｎ0.04％の場合は、Nbを〔3.0−75（％Ｃ＋％
Ｎ）〕％以上添加することで機械的強度を向上す
ることができた。また、Ｂを少量添加することで
熱間加工性をある程度向上することができた。し
かし、工業規模で製造する場合のように大型鋼塊
を鍛造あるいは圧延する場合には極めて良好でか
つ安定した熱間加工性を有することが要求され、
前記公報に示す合金では必ずしも安定した熱間加
工性が得られず熱間加工中に鋼塊に割れが発生す
る場合があつた。 （発明が解決しようとする問題） 本発明は、上記公開公報に記載された合金が有
する欠点を除去し、さらに改良した合金を提供す
ることを目的とするものであり、特許請求の範囲
記載の合金を提供することによつて前記目的を達
成することができる。 （問題点を解決するための手段） 本発明は： １ 主要成分として、Cr14〜26％、Fe25％以下、
C0.045％以下、N0.005〜0.2％、Nb0.05〜4.0
％、かつＣが0.0055％以上の場合Nbは100（％
Ｃ−0.005）％以上、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％以
下の場合Nbは〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上
を含み、かつB0.001〜0.010％、Mg0.005〜0.05
％を含有し、 そして、不可避混入成分として、Si1.0％以
下、Mn1.0％以下、P0.030％以下、S0.030％以
下、O0.0060％以下を含み、残部Niよりなる耐
粒界腐食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に
優れるNi基合金。 ２ 主要成分として、Cr14〜26％、Fe25％以下、
C0.045％以下、N0.005〜0.2％、Nb0.05〜4.0
％、かつＣが0.0055％以上の場合Nbは100（％
Ｃ−0.005）％以上、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％以
下の場合Nbは〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上
を含み、かつB0.001〜0.010％、Mg0.005〜0.05
％を含有し、さらにAl、Ti、Zrの中から選ば
れる１種または２種以上を合計で１％以下を含
み、 そして、不可避混入成分として、Si1.0％以
下、Mn1.0％以下、P0.030％以下、S0.030％以
下、O0.0060％以下を含み、残部Niよりなる耐
粒界腐食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に
優れるNi基合金。 に関するものである。 本発明は、インコネル600合金の機械的強度を
維持しつつ、溶接熱影響部をも含めた耐粒界腐食
性、耐粒界応力腐食割れ性を改善した従来合金の
熱間加工性を更に改善した合金である。 本発明者等は、鋼中の酸素含有量を低く抑える
ことにより熱間加工性に対して有効なＢの効果を
著しく増大させることを新規に知見した。すなわ
ち、本発明合金はNbおよびＮを含有する合金の
熱間加工性を向上させるためにＢを添加するとと
もに合金中の酸素含有量を低く抑えることによつ
て耐粒界腐食性、耐粒界応力腐食割れ性に優れ、
極めて安定した熱間加工性を有するNi基合金に
想到して本発明を完成した。 次に本発明を実験データについて説明する。 第１表に成分組成を示す本発明合金１〜８と比
較合金９〜11をそれぞれ大気誘導炉で溶解して６
〜10Kgの鋼塊とし、鍛造によつて厚さ10mm、幅70
〜100mmにし、これを1100℃×1h加熱水冷し、さ
らに870℃×2h加熱後水冷した。かくして得られ
た鋼片を機械試験に供した。一方、上記熱処理し
た鍛造品を第１図に示すように開先加工してTIG
溶接で多層肉盛し、600℃×20h熱処理した後空
冷し、さらに、500℃×40h熱処理後空冷した試
片を作り耐食性試験に供した。
び熱間加工性に優れるNi基合金に関するもので
あり、特に本発明は、高温水中での粒界型応力腐
食割れ性を改善したCrを含有するNi基合金に関
するものである。 （従来の技術） 近年、化学工業、エネルギー産業の発展によつ
て装置材料の受ける使用環境は多岐にわたり、厳
しい条件下で使用される場合が多くなつており、
安全性に対する信頼性要求の高まりと共に安定し
た耐食性を有する材料が要求されている。このよ
うな理由から環境の厳しい条件下ではステンレス
鋼やNi基合金が広く使用されている。なかでも
塩化物環境における粒内応力腐食割れに対して
は、Ni基合金の方がオーステナイトステンレス
鋼よりも優れた抵抗性を有するが、高Ni基合金
にあつては、Ｃの固溶量が少ないため粒界が鋭敏
化し易い欠点があり、特に高温水中で粒界型応力
腐食割れが懸念される。 前記Ni基合金の粒界腐食および粒界応力腐食
割れに対しては従来TiまたはNbなど安定化元素
を添加して、固溶Ｃを予め固定する安定化熱処理
を施す対策がとられているが、溶接熱影響部、特
に高温熱影響部においては上記安定化効果が消え
て溶接時及びその後の歪取り焼鈍などの熱処理に
より粒界が鋭敏化されることが少なくなかつた。
上記粒界の鋭敏化は粒界に炭化クロムが析出する
ことにより、粒界近傍においてCrが減少するい
わゆるCr欠乏に起因する現象である。従つて、
実際使用する場合には溶接部をも考慮した耐粒界
腐食性ならびに耐粒界応力腐食割れ性に優れる合
金が必要であることが要望されていた。 そこで、本発明者の一部は、特開昭59−56555
および特開昭59−56556に示す合金を開発した。
すなわちＣ0.005％の場合Nbを100（％Ｃ−
0.005）％以上添加することにより耐粒界腐食性
および耐粒界応力腐食割れ性を改善し、また、Ｃ
＋Ｎ0.04％の場合は、Nbを〔3.0−75（％Ｃ＋％
Ｎ）〕％以上添加することで機械的強度を向上す
ることができた。また、Ｂを少量添加することで
熱間加工性をある程度向上することができた。し
かし、工業規模で製造する場合のように大型鋼塊
を鍛造あるいは圧延する場合には極めて良好でか
つ安定した熱間加工性を有することが要求され、
前記公報に示す合金では必ずしも安定した熱間加
工性が得られず熱間加工中に鋼塊に割れが発生す
る場合があつた。 （発明が解決しようとする問題） 本発明は、上記公開公報に記載された合金が有
する欠点を除去し、さらに改良した合金を提供す
ることを目的とするものであり、特許請求の範囲
記載の合金を提供することによつて前記目的を達
成することができる。 （問題点を解決するための手段） 本発明は： １ 主要成分として、Cr14〜26％、Fe25％以下、
C0.045％以下、N0.005〜0.2％、Nb0.05〜4.0
％、かつＣが0.0055％以上の場合Nbは100（％
Ｃ−0.005）％以上、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％以
下の場合Nbは〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上
を含み、かつB0.001〜0.010％、Mg0.005〜0.05
％を含有し、 そして、不可避混入成分として、Si1.0％以
下、Mn1.0％以下、P0.030％以下、S0.030％以
下、O0.0060％以下を含み、残部Niよりなる耐
粒界腐食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に
優れるNi基合金。 ２ 主要成分として、Cr14〜26％、Fe25％以下、
C0.045％以下、N0.005〜0.2％、Nb0.05〜4.0
％、かつＣが0.0055％以上の場合Nbは100（％
Ｃ−0.005）％以上、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％以
下の場合Nbは〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上
を含み、かつB0.001〜0.010％、Mg0.005〜0.05
％を含有し、さらにAl、Ti、Zrの中から選ば
れる１種または２種以上を合計で１％以下を含
み、 そして、不可避混入成分として、Si1.0％以
下、Mn1.0％以下、P0.030％以下、S0.030％以
下、O0.0060％以下を含み、残部Niよりなる耐
粒界腐食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に
優れるNi基合金。 に関するものである。 本発明は、インコネル600合金の機械的強度を
維持しつつ、溶接熱影響部をも含めた耐粒界腐食
性、耐粒界応力腐食割れ性を改善した従来合金の
熱間加工性を更に改善した合金である。 本発明者等は、鋼中の酸素含有量を低く抑える
ことにより熱間加工性に対して有効なＢの効果を
著しく増大させることを新規に知見した。すなわ
ち、本発明合金はNbおよびＮを含有する合金の
熱間加工性を向上させるためにＢを添加するとと
もに合金中の酸素含有量を低く抑えることによつ
て耐粒界腐食性、耐粒界応力腐食割れ性に優れ、
極めて安定した熱間加工性を有するNi基合金に
想到して本発明を完成した。 次に本発明を実験データについて説明する。 第１表に成分組成を示す本発明合金１〜８と比
較合金９〜11をそれぞれ大気誘導炉で溶解して６
〜10Kgの鋼塊とし、鍛造によつて厚さ10mm、幅70
〜100mmにし、これを1100℃×1h加熱水冷し、さ
らに870℃×2h加熱後水冷した。かくして得られ
た鋼片を機械試験に供した。一方、上記熱処理し
た鍛造品を第１図に示すように開先加工してTIG
溶接で多層肉盛し、600℃×20h熱処理した後空
冷し、さらに、500℃×40h熱処理後空冷した試
片を作り耐食性試験に供した。
【表】
【表】
【表】
上記溶接に用いたフイラーメタルの成分組成を
第２表に示す。上記耐食性試験用試片は、いずれ
も溶接部断面を含むように切り出し、研摩して湿
式＃800で研摩仕上げを終了した。 第３表に、引張り試験、粒界腐食、高温水応力
腐食割れ試験および熱間鍛造による割れ発生試験
についての結果を示す。第３表によれば、本発明
合金１〜８は、いずれも、機械的強度0.2％耐力
はインコネル600合金の規格である25Kg／mm2を上
回り、粒界腐食試験侵食度は0.5mm／day以下であ
り、高温水応力腐食割れ試験において割れの発生
は見られなかつた。更に、熱間鍛造においては、
本発明合金１〜８は、いずれも割れの発生はなか
つた。
第２表に示す。上記耐食性試験用試片は、いずれ
も溶接部断面を含むように切り出し、研摩して湿
式＃800で研摩仕上げを終了した。 第３表に、引張り試験、粒界腐食、高温水応力
腐食割れ試験および熱間鍛造による割れ発生試験
についての結果を示す。第３表によれば、本発明
合金１〜８は、いずれも、機械的強度0.2％耐力
はインコネル600合金の規格である25Kg／mm2を上
回り、粒界腐食試験侵食度は0.5mm／day以下であ
り、高温水応力腐食割れ試験において割れの発生
は見られなかつた。更に、熱間鍛造においては、
本発明合金１〜８は、いずれも割れの発生はなか
つた。
【表】
一方、比較合金９は、0.2％耐力は、25Kg／mm2
を下回り、粒界腐食侵食度は0.5mm／dayを上回
り、高温水応力腐食割れ試験により割れが発生
し、熱間鍛造により割れが発生した。比較合金10
は、熱間鍛造で割れが発生した。比較合金11は粒
界侵食度は0.5mm／dayを上回り高温水応力腐食割
れ試験において割れが発生しまた熱間鍛造により
割れが発生した。 第２図は、粒界腐食試験による粒界侵食に及ぼ
すNbとＣ量との関係を示す図で、最大侵食度ｄ
が0.5mm／day以下の合金を得るには、Ｃ量が
0.0055％以上の場合Nbを100（％Ｃ−0.005）％以
上含有させる必要がある。 第３図は、0.2％耐力σ0.2に及ぼすNbと（Ｃ＋
Ｎ）との関係を示す図であり、インコネル600合
金の0.2％耐力の規格である25Kg／mm2を上回る合
金を得るためには、（Ｃ＋Ｎ）が0.04％以下の場
合は、Nbを〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上含有
させる必要がある。 第４図は、本発明合金４（S0.003％、Nb2.7％
を含有する合金）の酸素とボロン量が熱間加工性
におよぼす関係を示す図であり、所定の熱間加工
性を有する合金を得るには酸素を60ppm以下にす
る必要がある。 次に、本発明合金の成分組成を限定する理由に
ついて説明する。 Ｃは、第３図に示すように機械的強度の向上に
有効であるが、0.045％より多いと溶接部の耐食
性が劣化する。もつともこの耐食性の劣化は、
Nbを多く含有させることによつても防止するこ
とができるが、この場合は熱間加工性が劣化する
ことになる。従つて、Ｃは、0.045％以下とする
が、望ましくは0.030％以下にすると熱間加工性
にも良い効果を与える。 Siは、脱酸剤として用いられるものであり、ま
た不可避に混入する成分であつて、その量が1.0
％よりも多いと耐粒界腐食性が劣化するので、
1.0％以下とする。 Mnは、Siと同様に脱酸剤として使われて不可
避に混入する成分であり、その量が1.0％より多
いと耐粒界腐食性が劣化するので、1.0％以下と
する。 Ｐは、不可避混入不純物であり、0.030％より
多いと耐粒界腐食性および溶接性が劣化するの
で、0.030％以下とする。 Ｓは、不可避に混入する不純物であり、0.030
％より多いと熱間加工性が劣化するので、0.030
％以下とする。 Crは、耐食性を得るためには、不可欠の元素
であり、Crが14％より少ないと耐食性が劣化し、
一方26％より多いと高温強度が高くなり、生産性
が低下するのでCrは14〜26％の範囲にする必要
がある。 Feは、合金元素として安価であり、特性に影
響しない範囲で高価なNiに代えて使用する添加
成分であり、その量が25％より多いと塩化物環境
における耐粒界応力腐食割れ性が劣化するので、
Feは25％以下にする必要がある。 Nbは、耐粒界腐食性および機械的強度の向上
に寄与する元素であり、Nbが0.05％より少ない
と上記耐粒界腐食性および機械的強度の向上がみ
られず、一方、4.0％より多いと熱間加工性が劣
化するのでNbは、0.05〜4.0％の範囲内にする必
要がある。Ｃが0.0055％より多い場合は、Nbが
100（％Ｃ−0.005）％より少ないと溶接熱影響部
の耐食性が劣化するので、Ｃが0.0055％より多い
場合は、Nbは100（％Ｃ−0.005）％以上にする必
要がある。また、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％より少
ない場合は、Nbが〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％よ
り少ないと機械的強度が劣化するので、（％Ｃ＋
％Ｎ）が0.04％より少ない場合は、Nbは〔3.0−
75（％Ｃ−％Ｎ）〕％以上にする必要がある。 Ｎは、機械的強度、耐粒界腐食性および耐粒界
応力腐食割れ性の向上に寄与する元素であり、Ｎ
は、0.005％より少ないと、上記諸特性の向上が
みられず、一方、Ｎは0.2％より多いとＮの固溶
限界量を超えてブローホールが生ずるので、Ｎは
0.005〜0.2％の範囲内にする必要がある。 Ti、Zr、Alは、それぞれ脱酸剤として熱間加
工性の改善に寄与する元素であり、特にTi、Zr
はブローホールの発生を抑止し、かつ溶接高温熱
影響部の耐食性の向上に寄与する元素である。
Ti、Zr、Alがそれぞれ１％より多いかあるいは
これらの元素の合計含有量が１％より多いと上記
耐食性の向上が得られないので、Ti、Zr、Alに
あつては、それぞれ１％以下を含有させかつこれ
らの元素の合計含有量の上限は１％とする必要が
ある。 Ｂ、Mgは、熱間加工性の向上に寄与する元素
であるが、Ｂ、Mgは、それぞれ0.001％、0.005
％より少ないと熱間加工性の向上がみられず、一
方、それぞれ0.010％、0.05％より多いとかえつ
て熱間加工性が劣化するのでＢは0.001〜0.010
％、Mgは0.005〜0.05％の範囲内にする必要があ
る。 Ｏは、不可避に混入する不純物成分であり、そ
の量が0.0060％より多いと熱間加工性の向上に寄
与するＢの効果を低下させるのでＯは0.0060％以
下にする必要がある。 以上本発明のNi基合金は0.2％耐力は25Kg／mm2
以上であり、耐粒界腐食性並びに耐応力腐食割れ
性に優れ、さらに熱間加工性に優れる合金であ
り、化学工業並びにエネルギー産業、なかでも原
子力発電用機器として優れた諸特性を有する合金
である。
を下回り、粒界腐食侵食度は0.5mm／dayを上回
り、高温水応力腐食割れ試験により割れが発生
し、熱間鍛造により割れが発生した。比較合金10
は、熱間鍛造で割れが発生した。比較合金11は粒
界侵食度は0.5mm／dayを上回り高温水応力腐食割
れ試験において割れが発生しまた熱間鍛造により
割れが発生した。 第２図は、粒界腐食試験による粒界侵食に及ぼ
すNbとＣ量との関係を示す図で、最大侵食度ｄ
が0.5mm／day以下の合金を得るには、Ｃ量が
0.0055％以上の場合Nbを100（％Ｃ−0.005）％以
上含有させる必要がある。 第３図は、0.2％耐力σ0.2に及ぼすNbと（Ｃ＋
Ｎ）との関係を示す図であり、インコネル600合
金の0.2％耐力の規格である25Kg／mm2を上回る合
金を得るためには、（Ｃ＋Ｎ）が0.04％以下の場
合は、Nbを〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上含有
させる必要がある。 第４図は、本発明合金４（S0.003％、Nb2.7％
を含有する合金）の酸素とボロン量が熱間加工性
におよぼす関係を示す図であり、所定の熱間加工
性を有する合金を得るには酸素を60ppm以下にす
る必要がある。 次に、本発明合金の成分組成を限定する理由に
ついて説明する。 Ｃは、第３図に示すように機械的強度の向上に
有効であるが、0.045％より多いと溶接部の耐食
性が劣化する。もつともこの耐食性の劣化は、
Nbを多く含有させることによつても防止するこ
とができるが、この場合は熱間加工性が劣化する
ことになる。従つて、Ｃは、0.045％以下とする
が、望ましくは0.030％以下にすると熱間加工性
にも良い効果を与える。 Siは、脱酸剤として用いられるものであり、ま
た不可避に混入する成分であつて、その量が1.0
％よりも多いと耐粒界腐食性が劣化するので、
1.0％以下とする。 Mnは、Siと同様に脱酸剤として使われて不可
避に混入する成分であり、その量が1.0％より多
いと耐粒界腐食性が劣化するので、1.0％以下と
する。 Ｐは、不可避混入不純物であり、0.030％より
多いと耐粒界腐食性および溶接性が劣化するの
で、0.030％以下とする。 Ｓは、不可避に混入する不純物であり、0.030
％より多いと熱間加工性が劣化するので、0.030
％以下とする。 Crは、耐食性を得るためには、不可欠の元素
であり、Crが14％より少ないと耐食性が劣化し、
一方26％より多いと高温強度が高くなり、生産性
が低下するのでCrは14〜26％の範囲にする必要
がある。 Feは、合金元素として安価であり、特性に影
響しない範囲で高価なNiに代えて使用する添加
成分であり、その量が25％より多いと塩化物環境
における耐粒界応力腐食割れ性が劣化するので、
Feは25％以下にする必要がある。 Nbは、耐粒界腐食性および機械的強度の向上
に寄与する元素であり、Nbが0.05％より少ない
と上記耐粒界腐食性および機械的強度の向上がみ
られず、一方、4.0％より多いと熱間加工性が劣
化するのでNbは、0.05〜4.0％の範囲内にする必
要がある。Ｃが0.0055％より多い場合は、Nbが
100（％Ｃ−0.005）％より少ないと溶接熱影響部
の耐食性が劣化するので、Ｃが0.0055％より多い
場合は、Nbは100（％Ｃ−0.005）％以上にする必
要がある。また、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％より少
ない場合は、Nbが〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％よ
り少ないと機械的強度が劣化するので、（％Ｃ＋
％Ｎ）が0.04％より少ない場合は、Nbは〔3.0−
75（％Ｃ−％Ｎ）〕％以上にする必要がある。 Ｎは、機械的強度、耐粒界腐食性および耐粒界
応力腐食割れ性の向上に寄与する元素であり、Ｎ
は、0.005％より少ないと、上記諸特性の向上が
みられず、一方、Ｎは0.2％より多いとＮの固溶
限界量を超えてブローホールが生ずるので、Ｎは
0.005〜0.2％の範囲内にする必要がある。 Ti、Zr、Alは、それぞれ脱酸剤として熱間加
工性の改善に寄与する元素であり、特にTi、Zr
はブローホールの発生を抑止し、かつ溶接高温熱
影響部の耐食性の向上に寄与する元素である。
Ti、Zr、Alがそれぞれ１％より多いかあるいは
これらの元素の合計含有量が１％より多いと上記
耐食性の向上が得られないので、Ti、Zr、Alに
あつては、それぞれ１％以下を含有させかつこれ
らの元素の合計含有量の上限は１％とする必要が
ある。 Ｂ、Mgは、熱間加工性の向上に寄与する元素
であるが、Ｂ、Mgは、それぞれ0.001％、0.005
％より少ないと熱間加工性の向上がみられず、一
方、それぞれ0.010％、0.05％より多いとかえつ
て熱間加工性が劣化するのでＢは0.001〜0.010
％、Mgは0.005〜0.05％の範囲内にする必要があ
る。 Ｏは、不可避に混入する不純物成分であり、そ
の量が0.0060％より多いと熱間加工性の向上に寄
与するＢの効果を低下させるのでＯは0.0060％以
下にする必要がある。 以上本発明のNi基合金は0.2％耐力は25Kg／mm2
以上であり、耐粒界腐食性並びに耐応力腐食割れ
性に優れ、さらに熱間加工性に優れる合金であ
り、化学工業並びにエネルギー産業、なかでも原
子力発電用機器として優れた諸特性を有する合金
である。
第１図は、腐食試験に供した溶接試験片の斜視
図、第２図は、粒界腐食試験における最大侵食度
ｄに及ぼすNb含有量とＣ含有量の影響を示す図、
第３図は、機械的強度に及ぼすNb含有量と（％
Ｃ＋％Ｎ）含有量の影響を示す図、第４図は、熱
間加工性に及ぼすＢ含有量とＯ含有量の影響を示
す図である。
図、第２図は、粒界腐食試験における最大侵食度
ｄに及ぼすNb含有量とＣ含有量の影響を示す図、
第３図は、機械的強度に及ぼすNb含有量と（％
Ｃ＋％Ｎ）含有量の影響を示す図、第４図は、熱
間加工性に及ぼすＢ含有量とＯ含有量の影響を示
す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主要成分として、Cr14〜26％、Fe25％以下、
C0.045％以下、N0.005〜0.2％、Nb0.05〜4.0％、
かつＣが0.0055％以上の場合Nbは100（％Ｃ−
0.005）％以上、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％以下の場
合Nbは〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上を含み、
かつB0.001〜0.010％、Mg0.005〜0.05％を含有
し、 そして、不可避混入成分として、Si1.0％以下、
Mn1.0％以下、P0.030％以下、S0.030％以下、
O0.0060％以下を含み、残部Niよりなる耐粒界腐
食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に優れる
Ni基合金。 ２ 主要成分として、Cr14〜26％、Fe25％以下、
C0.045％以下、N0.005〜0.2％、Nb0.05〜4.0％、
かつＣが0.0055％以上の場合Nbは100（％Ｃ−
0.005）％以上、（％Ｃ＋％Ｎ）が0.04％以下の場
合Nbは〔3.0−75（％Ｃ＋％Ｎ）〕％以上を含み、
かつB0.001〜0.010％、Mg0.005〜0.05％を含有
し、さらにAl、Ti、Zrの中から選ばれる１種ま
たは２種以上を合計で１％以下を含み、 そして、不可避混入成分として、Si1.0％以下、
Mn1.0％以下、P0.030％以下、S0.030％以下、
O0.0060％以下を含み、残部Niよりなる耐粒界腐
食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に優れる
Ni基合金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/652,824 US4626408A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Ni-based alloy excellent in intergranular corrosion resistance, stress corrosion cracking resistance and hot workability |
| US652824 | 1984-09-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184348A JPS6184348A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH0325496B2 true JPH0325496B2 (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=24618307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014623A Granted JPS6184348A (ja) | 1984-09-20 | 1985-01-30 | 耐粒界腐食性、耐応力腐食割れ性、熱間加工性に優れるＮｉ基合金 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4626408A (ja) |
| EP (1) | EP0178785B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6184348A (ja) |
| DE (1) | DE3574995D1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3806799A1 (de) * | 1988-03-03 | 1989-09-14 | Vdm Nickel Tech | Nickel-chrom-molybdaen-legierung |
| DE3907564A1 (de) * | 1989-03-09 | 1990-09-13 | Vdm Nickel Tech | Nickel-chrom-eisen-legierung |
| JPH03100148A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高Ｃｒ―Ｎｉ基合金の熱処理方法 |
| US5538796A (en) * | 1992-10-13 | 1996-07-23 | General Electric Company | Thermal barrier coating system having no bond coat |
| US6656605B1 (en) * | 1992-10-13 | 2003-12-02 | General Electric Company | Low-sulfur article coated with a platinum-group metal and a ceramic layer, and its preparation |
| US6333121B1 (en) * | 1992-10-13 | 2001-12-25 | General Electric Company | Low-sulfur article having a platinum-aluminide protective layer and its preparation |
| DE4411228C2 (de) * | 1994-03-31 | 1996-02-01 | Krupp Vdm Gmbh | Hochwarmfeste Nickelbasislegierung und Verwendung derselben |
| JP4683712B2 (ja) * | 2000-12-06 | 2011-05-18 | 日本冶金工業株式会社 | 熱間加工性に優れたＮｉ基合金 |
| JP5550374B2 (ja) * | 2010-02-05 | 2014-07-16 | Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | Ｎｉ基合金およびＮｉ基合金の製造方法 |
| US11525172B1 (en) | 2021-12-01 | 2022-12-13 | L.E. Jones Company | Nickel-niobium intermetallic alloy useful for valve seat inserts |
| CN116555604A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-08 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Ni-Cr-Fe合金及提升其板材抗腐蚀性能的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956556A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に優れるＮｉ基合金 |
| JPS5956555A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性，耐応力腐食割れ性及び熱間加工性に優れるＮｉ基合金 |
| JPS5956557A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性，耐応力腐食割れ性および機械的強度に優れるＮｉ基合金 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU539976A1 (ru) * | 1974-06-10 | 1976-12-25 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения | Сплав на основе никел |
| JPS58174538A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-13 | Hitachi Ltd | 原子炉用隙間構造部材に用いられる耐応力腐食割れ性に優れたＮｉ基合金製部材 |
| US4487744A (en) * | 1982-07-28 | 1984-12-11 | Carpenter Technology Corporation | Corrosion resistant austenitic alloy |
-
1984
- 1984-09-20 US US06/652,824 patent/US4626408A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60014623A patent/JPS6184348A/ja active Granted
- 1985-09-16 EP EP85306541A patent/EP0178785B1/en not_active Expired
- 1985-09-16 DE DE8585306541T patent/DE3574995D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956556A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に優れるＮｉ基合金 |
| JPS5956555A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性，耐応力腐食割れ性及び熱間加工性に優れるＮｉ基合金 |
| JPS5956557A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性，耐応力腐食割れ性および機械的強度に優れるＮｉ基合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0178785A3 (en) | 1987-08-05 |
| EP0178785A2 (en) | 1986-04-23 |
| JPS6184348A (ja) | 1986-04-28 |
| EP0178785B1 (en) | 1989-12-27 |
| US4626408A (en) | 1986-12-02 |
| DE3574995D1 (de) | 1990-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930005899B1 (ko) | 내열용 오스테나이트계 스텐레스강 | |
| JPH0325496B2 (ja) | ||
| JPS61288041A (ja) | 耐粒界型応力腐食割れ性、耐孔食性に優れたＮｉ基合金 | |
| EP3693487A1 (en) | Austenitic stainless steel | |
| KR102237487B1 (ko) | 용접봉용 선재 및 이의 제조방법 | |
| JPH0443977B2 (ja) | ||
| JPH06322489A (ja) | 耐水蒸気酸化性に優れたボイラ用鋼管 | |
| JP6795038B2 (ja) | オーステナイト系耐熱合金およびそれを用いた溶接継手 | |
| JPS5940901B2 (ja) | 耐食性オ−ステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPH06142980A (ja) | 高温強度の優れたオーステナイト鋼用溶接材料 | |
| JPH11170084A (ja) | Ｎｉ基高Ｃｒ合金用溶加材 | |
| US4861550A (en) | Corrosion-resistant nickel-base alloy having high resistance to stress corrosion cracking | |
| JP4993328B2 (ja) | 機械構造物用Ｎｉ基合金 | |
| US2891859A (en) | Alloy steel | |
| JPH0218378B2 (ja) | ||
| JP2970432B2 (ja) | 高温用ステンレス鋼とその製造方法 | |
| JP3263378B2 (ja) | Ｃｏ基合金の熱処理方法 | |
| JPS6144136B2 (ja) | ||
| JP4683712B2 (ja) | 熱間加工性に優れたＮｉ基合金 | |
| JPS6211059B2 (ja) | ||
| JPH0329859B2 (ja) | ||
| JPS59211553A (ja) | 靭性及び高温強度の優れた高Ｃｒ鋼 | |
| JPH0796390A (ja) | ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ | |
| JPH10225792A (ja) | 高温強度に優れたオーステナイト系耐熱鋼用ｔｉｇ溶接材料 | |
| JPH0242594B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |