JPH04329843A - 耐海水高強度ニッケル合金の製造方法 - Google Patents
耐海水高強度ニッケル合金の製造方法Info
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- JPH04329843A JPH04329843A JP10019091A JP10019091A JPH04329843A JP H04329843 A JPH04329843 A JP H04329843A JP 10019091 A JP10019091 A JP 10019091A JP 10019091 A JP10019091 A JP 10019091A JP H04329843 A JPH04329843 A JP H04329843A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐海水高強度ニッケル
合金の改良された製造方法に関し、分塊時に割れの出な
い材料を短縮された工程で製造することを可能にする。
合金の改良された製造方法に関し、分塊時に割れの出な
い材料を短縮された工程で製造することを可能にする。
【0002】
【従来の技術】たとえばLNG船用のボルト・ナットの
材料として好んで用いられている耐海水高強度ニッケル
合金の代表的なものは、インコ社の「MONELK−5
00」であって、この合金はつぎの合金組成を有する:
C:0.25%以下、Si:0.50%以下、Mn:1
.5%以下、S:0.010%以下、Ni:63.0〜
70.0%、Al:2.30〜3.15%、Ti:0.
35〜0.85%、Fe:2.0%以下、残部Cuおよ
び不純物(P,Pb,SnおよびZnに関して規制があ
る)。
材料として好んで用いられている耐海水高強度ニッケル
合金の代表的なものは、インコ社の「MONELK−5
00」であって、この合金はつぎの合金組成を有する:
C:0.25%以下、Si:0.50%以下、Mn:1
.5%以下、S:0.010%以下、Ni:63.0〜
70.0%、Al:2.30〜3.15%、Ti:0.
35〜0.85%、Fe:2.0%以下、残部Cuおよ
び不純物(P,Pb,SnおよびZnに関して規制があ
る)。
【0003】アメリカのFederal規格「QQ−N
−286E」もこれと同様な合金を規定しているが、N
iのうち2%までをCoに置き換えられることを定めて
あり、一方、上記の不純物について数値の規制をしてい
ない。
−286E」もこれと同様な合金を規定しているが、N
iのうち2%までをCoに置き換えられることを定めて
あり、一方、上記の不純物について数値の規制をしてい
ない。
【0004】この合金の製造に当っての問題点は、イン
ゴットの分塊時に割れが生じないようにすることである
。 ビレットに疵があると、圧延した材料に欠陥が生
じて、製品の信頼性が損なわれる。 加工性の低いこ
の合金を割れにくくするためには、有害な不純物や介在
物を極力除去するとともに、製造工程での混入を排除し
なければならない。
ゴットの分塊時に割れが生じないようにすることである
。 ビレットに疵があると、圧延した材料に欠陥が生
じて、製品の信頼性が損なわれる。 加工性の低いこ
の合金を割れにくくするためには、有害な不純物や介在
物を極力除去するとともに、製造工程での混入を排除し
なければならない。
【0005】このために従来とられてきた製造方法は、
不活性ガス雰囲気にした高周波誘導加熱(ガスシールド
インダクション加熱=SIと略称)で溶解し、続いて真
空アーク再溶解(ヴァキュームアーク溶解=VAと略称
)を行なって製造することである。 このような、2
回の溶解(ダブルメルト)を要する製法は当然にコスト
が高いから、1回の溶解(シングルメルト)すなわち1
回のSIで間に合わせることが望ましい。
不活性ガス雰囲気にした高周波誘導加熱(ガスシールド
インダクション加熱=SIと略称)で溶解し、続いて真
空アーク再溶解(ヴァキュームアーク溶解=VAと略称
)を行なって製造することである。 このような、2
回の溶解(ダブルメルト)を要する製法は当然にコスト
が高いから、1回の溶解(シングルメルト)すなわち1
回のSIで間に合わせることが望ましい。
【0006】再溶解の技術にはエレクトロスラグリメル
ティング(ESRと略称)もあり、この方がコスト上は
VAより若干有利であるが、VAをESRで置き換える
と、所望の品質のインゴットを得ることは難しくなる。
ティング(ESRと略称)もあり、この方がコスト上は
VAより若干有利であるが、VAをESRで置き換える
と、所望の品質のインゴットを得ることは難しくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、MO
NELK−500合金またはQQ−N−286E規格の
合金をSIシングルメルトで製造し、分塊および圧延時
に疵の出ない鋳塊を与えることのできる製造方法を提供
することにある。
NELK−500合金またはQQ−N−286E規格の
合金をSIシングルメルトで製造し、分塊および圧延時
に疵の出ない鋳塊を与えることのできる製造方法を提供
することにある。
【0008】これに付随して、疵のない圧延用素材を得
るのに有利な分塊方法を提供することもまた、本発明の
目的に含まれる。
るのに有利な分塊方法を提供することもまた、本発明の
目的に含まれる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の耐海水高強度ニ
ッケル合金の製造方法のひとつの態様は、Ni:63〜
70%(うち2%以内はCoで置き換えてもよい)、A
l:2.3〜3.15%、Ti:0.35〜0.85%
およびMg:20〜120ppm を含有し、C:0.
25%以下、Si:0.50%以下、Mn:1.5%以
下、S:0.010%以下、Fe:2.0%以下であっ
て、残部がCuおよび不純物からなる合金の溶湯をガス
シールド誘導炉を用いて調製し、この溶湯を不活性ガス
雰囲気下に造塊することからなる。
ッケル合金の製造方法のひとつの態様は、Ni:63〜
70%(うち2%以内はCoで置き換えてもよい)、A
l:2.3〜3.15%、Ti:0.35〜0.85%
およびMg:20〜120ppm を含有し、C:0.
25%以下、Si:0.50%以下、Mn:1.5%以
下、S:0.010%以下、Fe:2.0%以下であっ
て、残部がCuおよび不純物からなる合金の溶湯をガス
シールド誘導炉を用いて調製し、この溶湯を不活性ガス
雰囲気下に造塊することからなる。
【0010】いまひとつの態様は、Ni:63〜70%
(うち2%以内はCoで置き換えてもよい)、Al:2
.3〜3.15%、Ti:0.35〜0.85%および
Mg:20〜120ppm に加えてCa:10〜10
0ppm を含有し、C:0.25%以下、Si:0.
50%以下、Mn:1.5%以下、S:0.010%以
下、Fe:2.0%以下であって残部がCuおよび不純
物からなる合金の溶湯をガスシールド誘導炉を用いて調
製し、この溶湯を不活性ガス雰囲気下に造塊することか
らなる。 本発明の分塊方法は、上記のいずれかの態
様により製造した鋳塊を、加熱炉から1100±50℃
の温度で抽出して分塊圧延することからなる。
(うち2%以内はCoで置き換えてもよい)、Al:2
.3〜3.15%、Ti:0.35〜0.85%および
Mg:20〜120ppm に加えてCa:10〜10
0ppm を含有し、C:0.25%以下、Si:0.
50%以下、Mn:1.5%以下、S:0.010%以
下、Fe:2.0%以下であって残部がCuおよび不純
物からなる合金の溶湯をガスシールド誘導炉を用いて調
製し、この溶湯を不活性ガス雰囲気下に造塊することか
らなる。 本発明の分塊方法は、上記のいずれかの態
様により製造した鋳塊を、加熱炉から1100±50℃
の温度で抽出して分塊圧延することからなる。
【0011】
【作用】発明者らは、MONELK−500合金の規格
に規制のない不純物が合金の熱間加工性に影響を与えて
いる可能性を考え、不純物のうちMgおよびCaに着目
して研究した。 この合金の溶製時に行なう脱酸は、
SiやMnを多量に用いることができないから、Mgや
Caに頼ることになる。 従来のSI−VAのダブル
メルトを行なう製造方法では、これら揮発しやすい成分
はVA工程で除去されるが、SIシングルメルトでは残
留する。
に規制のない不純物が合金の熱間加工性に影響を与えて
いる可能性を考え、不純物のうちMgおよびCaに着目
して研究した。 この合金の溶製時に行なう脱酸は、
SiやMnを多量に用いることができないから、Mgや
Caに頼ることになる。 従来のSI−VAのダブル
メルトを行なう製造方法では、これら揮発しやすい成分
はVA工程で除去されるが、SIシングルメルトでは残
留する。
【0012】後記の実施例に示すように、Mg含有量の
異なるSIシングルメルト材についてグリーブル試験を
行なった結果、Mg含有量の高いものの絞り値が900
〜1000℃の領域で低くなる結果を得た。
異なるSIシングルメルト材についてグリーブル試験を
行なった結果、Mg含有量の高いものの絞り値が900
〜1000℃の領域で低くなる結果を得た。
【0013】SI−VAのダブルメルトをSI−ESR
のダブルメルトに変える可能性を追求した研究において
、グリーブル試験の成績がVA材にくらべてESR材の
方が劣る事実がわかっていた。 それらの製法に従っ
た材料の分析をしたところ、ESR材はMg含有量は低
かったがCa含有量が高く、これが有害であるという結
論に達した。 ESR材のCaは、炉のスタンプ材と
して使用した耐火物(CaO)に由来すると考えられる
。
のダブルメルトに変える可能性を追求した研究において
、グリーブル試験の成績がVA材にくらべてESR材の
方が劣る事実がわかっていた。 それらの製法に従っ
た材料の分析をしたところ、ESR材はMg含有量は低
かったがCa含有量が高く、これが有害であるという結
論に達した。 ESR材のCaは、炉のスタンプ材と
して使用した耐火物(CaO)に由来すると考えられる
。
【0014】本発明の製造方法においては、脱酸剤とし
てMgを20ppm 以上存在させる。Mg量がこれに
満たないと脱酸不十分であって造塊時にボイリングし、
ブローホール発生の原因となる。 一方、120pp
m を超える多量のMgの存在は、前記のように熱間加
工性を損ない、圧延素材に疵をもたらす。
てMgを20ppm 以上存在させる。Mg量がこれに
満たないと脱酸不十分であって造塊時にボイリングし、
ブローホール発生の原因となる。 一方、120pp
m を超える多量のMgの存在は、前記のように熱間加
工性を損ない、圧延素材に疵をもたらす。
【0015】別の態様では、Mgに加えて少なくとも1
0ppm のCaを添加して、脱酸を十分にする。
しかし、Caの脱酸能はMgには及ばず、多量に加えて
も脱酸効果がそれほど高まるわけではないから、Caは
100ppmを超えて添加すべきでなく、70ppm
程度に止めるのがよい。
0ppm のCaを添加して、脱酸を十分にする。
しかし、Caの脱酸能はMgには及ばず、多量に加えて
も脱酸効果がそれほど高まるわけではないから、Caは
100ppmを超えて添加すべきでなく、70ppm
程度に止めるのがよい。
【0016】鋳塊の分塊に当って1100±50℃の温
度で炉から抽出して圧延することは、割れの発生を防ぐ
上で好ましい。
度で炉から抽出して圧延することは、割れの発生を防ぐ
上で好ましい。
【0017】
【実施例】下記4種の組成の合金を、それぞれ付記した
製造工程に従って製造した。
製造工程に従って製造した。
【0018】
区分,No. 発明1
比較1 比較2 比較3
製造工程 SIシングルメルト
SI−VA SI−ESR
C 0.15 0.15
0.13 0.14 Si
0.10 0.10
0.04 0.03 Mn
0.53 0.44 0.64
0.50 P 0.
008 0.009 0.007
0.008 S 0.0003
0.0006 0.001 0.0005
Cu 残 部
残 部 30.0 残
部 Ni 63.7 63
.6 64.8 63.5
Al 2.96 2.93
2.89 2.90 Ti
0.54 0.54
0.50 0.59 Fe
0.76 0.74 0.93
0.98 Zr 0.0
26 0.0028 0.024 0.
025 Pb 0.0006 0.
0004 0.0003 0.0011 M
g 0.0055 0.0160 0.
0017 0.0056 Ca
− −
0.0031 0.0310鋳塊の4面の表層部から
長手方向に3本ずつ計12本のサンプルを採取し、種々
の温度に加熱してグリーブル試験を行なった。 その
結果のうち、発明1と比較1(Mg量大)とを図1に、
比較2と比較3とを図2に、それぞれ示す。
比較1 比較2 比較3
製造工程 SIシングルメルト
SI−VA SI−ESR
C 0.15 0.15
0.13 0.14 Si
0.10 0.10
0.04 0.03 Mn
0.53 0.44 0.64
0.50 P 0.
008 0.009 0.007
0.008 S 0.0003
0.0006 0.001 0.0005
Cu 残 部
残 部 30.0 残
部 Ni 63.7 63
.6 64.8 63.5
Al 2.96 2.93
2.89 2.90 Ti
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025 Pb 0.0006 0.
0004 0.0003 0.0011 M
g 0.0055 0.0160 0.
0017 0.0056 Ca
− −
0.0031 0.0310鋳塊の4面の表層部から
長手方向に3本ずつ計12本のサンプルを採取し、種々
の温度に加熱してグリーブル試験を行なった。 その
結果のうち、発明1と比較1(Mg量大)とを図1に、
比較2と比較3とを図2に、それぞれ示す。
【0019】図1のグラフからは、多量のMgの存在が
圧延温度域において絞り値を低下させることが、また図
2のグラフからは、SI−VAにくらべSI−ESRの
成績がよくないことがそれぞれわかり、図1と図2の対
比からは、Mg量をコントロールすればSIシングルメ
ルトで十分な熱間加工性が確保できることが結論づけら
れる。
圧延温度域において絞り値を低下させることが、また図
2のグラフからは、SI−VAにくらべSI−ESRの
成績がよくないことがそれぞれわかり、図1と図2の対
比からは、Mg量をコントロールすればSIシングルメ
ルトで十分な熱間加工性が確保できることが結論づけら
れる。
【0020】
【発明の効果】本発明の方法により、MONELK−5
00で代表される耐海水高強度ニッケル合金が、熱間加
工性を損うことなく、SIのシングルメルトによって製
造できる。 従って、この種合金の製造コストが大き
く低減できる。
00で代表される耐海水高強度ニッケル合金が、熱間加
工性を損うことなく、SIのシングルメルトによって製
造できる。 従って、この種合金の製造コストが大き
く低減できる。
【図1】 本発明の実施例および比較例のデータであ
って、SIシングルメルトで製造した耐海水高強度ニッ
ケル合金の、グリーブル試験の結果を示すグラフ。
って、SIシングルメルトで製造した耐海水高強度ニッ
ケル合金の、グリーブル試験の結果を示すグラフ。
【図2】 本発明の比較例のデータであって、SI−
VAまたはSI−ESRのダブルメルトで製造した上記
合金のグリーブル試験の結果を示すグラフ。
VAまたはSI−ESRのダブルメルトで製造した上記
合金のグリーブル試験の結果を示すグラフ。
Claims (3)
- 【請求項1】 Ni:63〜70%(うち2%以内は
Coで置き換えてもよい)、Al:2.3〜3.15%
、Ti:0.35〜0.85%およびMg:20〜12
0ppm を含有し、C:0.25%以下、Si:0.
50%以下、Mn:1.5%以下、S:0.010%以
下、Fe:2.0%以下であって、残部がCuおよび不
純物からなる合金の溶湯をガスシールド誘導炉を用いて
調製し、この溶湯を不活性ガス雰囲気下に造塊すること
からなる耐海水高強度ニッケル合金の製造方法。 - 【請求項2】 Ni:63〜70%(うち2%以内は
Coで置き換えてもよい)、Al:2.3〜3.15%
、Ti:0.35〜0.85%およびMg:20〜12
0ppm に加えてCa:10〜100ppm を含有
し、C:0.25%以下、Si:0.50%以下、Mn
:1.5%以下、S:0.010%以下、Fe:2.0
%以下であって残部がCuおよび不純物からなる合金の
溶湯をガスシールド誘導炉を用いて調製し、この溶湯を
不活性ガス雰囲気下に造塊することからなる耐海水高強
度ニッケル合金の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の方法により
製造した鋳塊を、加熱炉から1100±50℃の温度で
抽出して分塊圧延することからなる耐海水高強度ニッケ
ル合金の分塊方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10019091A JPH04329843A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 耐海水高強度ニッケル合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10019091A JPH04329843A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 耐海水高強度ニッケル合金の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04329843A true JPH04329843A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14267385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10019091A Pending JPH04329843A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 耐海水高強度ニッケル合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04329843A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006063395A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 再加熱割れ感受性が低く、熱間加工性に優れるNi−Cu−Al合金 |
JP2009161821A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Daido Steel Co Ltd | Ti−Al含有Ni基高合金の製造方法 |
CN105369067A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-02 | 重庆材料研究院有限公司 | 在氧化介质中稳定测温的热电偶材料及制备方法 |
JP2020105565A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni−Cu合金 |
CN113293317A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-24 | 宝钛集团有限公司 | 一种具有高冷成型性的纯镍板材的制备方法 |
-
1991
- 1991-05-01 JP JP10019091A patent/JPH04329843A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
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