JPH05214472A - Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 - Google Patents
Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管Info
- Publication number
- JPH05214472A JPH05214472A JP2028492A JP2028492A JPH05214472A JP H05214472 A JPH05214472 A JP H05214472A JP 2028492 A JP2028492 A JP 2028492A JP 2028492 A JP2028492 A JP 2028492A JP H05214472 A JPH05214472 A JP H05214472A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- corrosion resistance
- corrosion
- pipe
- present
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 、
ＮａＣｌ等が存在する高温燃焼環境において、高耐腐食
性を有する合金と該合金からなる複層鋼管を低コストで
提供することにある。 【構成】重量で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０２
〜０．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｃｒ：１５〜
３５％、Ｃｏ：４０％超〜６０％、Ｆｅ：５〜１５％、
Ｗ：０．５〜５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００５％
を含み、残部は下限を４％とするＮｉおよび不可避不純
物からなることを特徴とするＶ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在
する燃焼環境において耐食性を有する合金。
ＮａＣｌ等が存在する高温燃焼環境において、高耐腐食
性を有する合金と該合金からなる複層鋼管を低コストで
提供することにある。 【構成】重量で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０２
〜０．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｃｒ：１５〜
３５％、Ｃｏ：４０％超〜６０％、Ｆｅ：５〜１５％、
Ｗ：０．５〜５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００５％
を含み、残部は下限を４％とするＮｉおよび不可避不純
物からなることを特徴とするＶ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在
する燃焼環境において耐食性を有する合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原油、重油、タール、
石炭等を燃料とする燃焼装置たとえばボイラーにおける
Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する環境下で耐食性を有する
合金および複層鋼管に関する。さらに詳しくは、原油、
重油、タール、石炭等を燃料とする燃焼環境において形
成されるＶ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＮａＣｌ等が存在す
る環境下で高い耐ホット・コロージョン（Ｈｏｔ Ｃｏ
ｒｒｏｓｉｏｎ）性、耐ホット・エロージョン（Ｈｏｔ
Ｅｒｏｓｉｏｎ）性を有する合金および複層鋼管に関
するものである。
石炭等を燃料とする燃焼装置たとえばボイラーにおける
Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する環境下で耐食性を有する
合金および複層鋼管に関する。さらに詳しくは、原油、
重油、タール、石炭等を燃料とする燃焼環境において形
成されるＶ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＮａＣｌ等が存在す
る環境下で高い耐ホット・コロージョン（Ｈｏｔ Ｃｏ
ｒｒｏｓｉｏｎ）性、耐ホット・エロージョン（Ｈｏｔ
Ｅｒｏｓｉｏｎ）性を有する合金および複層鋼管に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】原油、重油等を燃料とする燃焼装置たと
えばボイラーにおいては、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 等が
形成され、かつ燃焼装置部材の酸化物（スケール）中に
これらの酸化物が付着堆積し、所謂バナジウム・アタッ
クと呼ばれる局部腐食状の酸化を生じることが知られて
いる。これらの腐食に対してＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏ等の合金
が一定の耐食性を発揮することは、たとえば「鉄と鋼」
第６７巻、第９９６頁に記載されているように公知であ
る。
えばボイラーにおいては、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 等が
形成され、かつ燃焼装置部材の酸化物（スケール）中に
これらの酸化物が付着堆積し、所謂バナジウム・アタッ
クと呼ばれる局部腐食状の酸化を生じることが知られて
いる。これらの腐食に対してＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏ等の合金
が一定の耐食性を発揮することは、たとえば「鉄と鋼」
第６７巻、第９９６頁に記載されているように公知であ
る。
【０００３】複層管を製造する方法についても多数の方
法が知られている。たとえば、炭素鋼或は低合金鋼に合
金合わせ材を溶接等によって仮接着し、さらに熱間圧延
によりクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板からサブマ
ージド・アーク溶接等によって複層鋼管とする方法があ
る。また、鋼管等に直接的に金属被覆することによって
複層管とする方法も知られている。たとえば、特開昭６
１−２２３１０６号公報には、熱間静水圧プレス法を用
いて高合金粉末を鋼管等に固着せしめて複層管を直接的
に製造する方法が開示されている。
法が知られている。たとえば、炭素鋼或は低合金鋼に合
金合わせ材を溶接等によって仮接着し、さらに熱間圧延
によりクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板からサブマ
ージド・アーク溶接等によって複層鋼管とする方法があ
る。また、鋼管等に直接的に金属被覆することによって
複層管とする方法も知られている。たとえば、特開昭６
１−２２３１０６号公報には、熱間静水圧プレス法を用
いて高合金粉末を鋼管等に固着せしめて複層管を直接的
に製造する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】火力発電所のように、
化石燃料や塵埃を燃焼してエネルギを取り出す設備にお
いては、燃料がタール、石炭、重油或はプラスティック
の混入する塵埃である場合、燃焼生成物に多量のＶ、Ｎ
ａ、Ｓ、Ｃｌを含有するから、発電設備或は燃焼設備の
炉壁管、蒸気過熱器管等の表面にＶ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ
4 、ＮａＣｌ等を含む低融点化合物が形成され、その結
果、管表面に形成されたスケールが溶融して腐食（ホッ
ト・コロージョン）が発生し、長期の使用中に炉壁管、
蒸気過熱器管等を破壊するに至る。
化石燃料や塵埃を燃焼してエネルギを取り出す設備にお
いては、燃料がタール、石炭、重油或はプラスティック
の混入する塵埃である場合、燃焼生成物に多量のＶ、Ｎ
ａ、Ｓ、Ｃｌを含有するから、発電設備或は燃焼設備の
炉壁管、蒸気過熱器管等の表面にＶ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ
4 、ＮａＣｌ等を含む低融点化合物が形成され、その結
果、管表面に形成されたスケールが溶融して腐食（ホッ
ト・コロージョン）が発生し、長期の使用中に炉壁管、
蒸気過熱器管等を破壊するに至る。
【０００５】さらに、石炭専焼ボイラー、流動床形式の
ごみ焼却／発電設備の場合、燃焼灰、流動砂によるホッ
ト・エロージョンが炉壁管、蒸気過熱器管等の表面に発
生し、ホット・コロージョンを加速する。本発明は、Ｖ
2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＮａＣｌ等が存在する高温燃焼
環境において、優れた耐食性を有する合金およびこの合
金を内管或は外管の何れかに用いる複層管を低コストで
提供することを目的とする。
ごみ焼却／発電設備の場合、燃焼灰、流動砂によるホッ
ト・エロージョンが炉壁管、蒸気過熱器管等の表面に発
生し、ホット・コロージョンを加速する。本発明は、Ｖ
2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＮａＣｌ等が存在する高温燃焼
環境において、優れた耐食性を有する合金およびこの合
金を内管或は外管の何れかに用いる複層管を低コストで
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。 （１） 重量で、Ｃ≦０．０５％、Ｓｉ：０．０２〜
０．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｃｒ：１５〜３
５％、Ｃｏ：４０％超〜６０％、Ｆｅ：５〜１５％、
Ｗ：０．５〜５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００５％
を含み、残部は下限を４％とするＮｉおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするＶ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存
在する燃焼環境において耐食性を有する合金。
ろは下記のとおりである。 （１） 重量で、Ｃ≦０．０５％、Ｓｉ：０．０２〜
０．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｃｒ：１５〜３
５％、Ｃｏ：４０％超〜６０％、Ｆｅ：５〜１５％、
Ｗ：０．５〜５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００５％
を含み、残部は下限を４％とするＮｉおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするＶ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存
在する燃焼環境において耐食性を有する合金。
【０００７】（２） Ｃｒを含有するボイラー用鋼管を
内管或は外管とし、前項１に規定する合金を前記内管或
は外管の外管材或いは内管材としたことを特徴とする
Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性
を有する複層鋼管。以下、本発明を詳細に説明する。本
発明者等は、多くの実験を伴う研究を重ねた結果、Ｖ2
Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4、ＮａＣｌ等が、合金の表面に形成
されているスケール中に混入する環境における合金の耐
食性は、Ｃｒ含有量のみではなく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、
Ｗとの組合せに依存することを見出した。一般に、Ｏ2
含有量が多い高温酸化環境においては、Ｃｒ含有量の多
い合金が耐食性に優れている。しかしながら、通常、原
油、重油、タール、石炭等を燃料とする発電設備、なら
びにごみ焼却／発電設備では、ＮＯｘを低減させるため
に、燃焼環境におけるＯ2 含有量を低減せしめている。
而して、前記燃焼環境においては、高Ｃｒ合金は必ずし
も耐食性を有しない。
内管或は外管とし、前項１に規定する合金を前記内管或
は外管の外管材或いは内管材としたことを特徴とする
Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性
を有する複層鋼管。以下、本発明を詳細に説明する。本
発明者等は、多くの実験を伴う研究を重ねた結果、Ｖ2
Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4、ＮａＣｌ等が、合金の表面に形成
されているスケール中に混入する環境における合金の耐
食性は、Ｃｒ含有量のみではなく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、
Ｗとの組合せに依存することを見出した。一般に、Ｏ2
含有量が多い高温酸化環境においては、Ｃｒ含有量の多
い合金が耐食性に優れている。しかしながら、通常、原
油、重油、タール、石炭等を燃料とする発電設備、なら
びにごみ焼却／発電設備では、ＮＯｘを低減させるため
に、燃焼環境におけるＯ2 含有量を低減せしめている。
而して、前記燃焼環境においては、高Ｃｒ合金は必ずし
も耐食性を有しない。
【０００８】Ｖ2 Ｏ5 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＮａＣｌ等が燃
焼環境において使用される金属材料のスケール中に形成
される状況下では、金属材料（合金）表面に形成される
スケール内で低融点化合物（たとえばＮａＣｌ、Ｎａ2
ＳＯ4 共晶化合物）を生成する。その結果、合金表面の
スケールが局所的に溶融して保護性スケールが消失する
ために、腐食速度が異常に高くなる。さらに、流動砂、
石炭灰等によるホット・エロージョンが腐食速度を加速
する。
焼環境において使用される金属材料のスケール中に形成
される状況下では、金属材料（合金）表面に形成される
スケール内で低融点化合物（たとえばＮａＣｌ、Ｎａ2
ＳＯ4 共晶化合物）を生成する。その結果、合金表面の
スケールが局所的に溶融して保護性スケールが消失する
ために、腐食速度が異常に高くなる。さらに、流動砂、
石炭灰等によるホット・エロージョンが腐食速度を加速
する。
【０００９】本発明者等の研究によれば、局所的なスケ
ールの溶融は、最初にスケール内に形成される低融点化
合物の融液の中に合金のスケール（たとえばＦｅ
2 Ｏ3 ）或は合金そのものが融解することによって発生
することが判明した。従って、低融点化合物の融液に溶
融し難いスケール組成或は合金組成とすることが前記環
境において使用合金の耐食性を高めるのに有効である。
換言すれば、そのような組成のスケールを形成する合金
成分を設定することが必要である。
ールの溶融は、最初にスケール内に形成される低融点化
合物の融液の中に合金のスケール（たとえばＦｅ
2 Ｏ3 ）或は合金そのものが融解することによって発生
することが判明した。従って、低融点化合物の融液に溶
融し難いスケール組成或は合金組成とすることが前記環
境において使用合金の耐食性を高めるのに有効である。
換言すれば、そのような組成のスケールを形成する合金
成分を設定することが必要である。
【００１０】また、本発明の合金を用いて得られた鋼管
（複層管）は、４００〜７００℃の温度域で使用され
る。この温度域は、種々の析出物が生成する温度域であ
るが、炭化物は低融点化合物を生成するから、特に連続
した炭化物の析出、たとえば粒界における連続した炭化
物析出は、腐食量を増加させる。このため、内層或は外
層を形成する合金（耐食材）のＣ含有量を低減する必要
がある。また、耐ホット・エロージョン性を合金に付与
するためには、マトリックスの強化とともに巨大析出物
の形成を抑制することが必要である。粒界、粒内を問わ
ず、析出する金属間化合物、炭・窒化物が成長すると、
耐ホット・エロージョン性を劣化させる。従って、これ
らの析出物を形成するか或は助長する合金成分を低減す
ることが必要であり、後述するように、析出の抑制と高
温強度の付与の両者を満足する合金設計が必要である。
（複層管）は、４００〜７００℃の温度域で使用され
る。この温度域は、種々の析出物が生成する温度域であ
るが、炭化物は低融点化合物を生成するから、特に連続
した炭化物の析出、たとえば粒界における連続した炭化
物析出は、腐食量を増加させる。このため、内層或は外
層を形成する合金（耐食材）のＣ含有量を低減する必要
がある。また、耐ホット・エロージョン性を合金に付与
するためには、マトリックスの強化とともに巨大析出物
の形成を抑制することが必要である。粒界、粒内を問わ
ず、析出する金属間化合物、炭・窒化物が成長すると、
耐ホット・エロージョン性を劣化させる。従って、これ
らの析出物を形成するか或は助長する合金成分を低減す
ることが必要であり、後述するように、析出の抑制と高
温強度の付与の両者を満足する合金設計が必要である。
【００１１】また、叙上の燃焼環境にはＮａＣｌが存在
するので、設備が定期整備または一時的な休止状態にあ
る場合に、露点に達した環境中の水蒸気の凝結に対する
対策を必要とする燃焼炉もある。しかし、通常、かかる
水蒸気の凝結に対する対策を必要としない燃焼炉もあ
り、このような燃焼炉にあっては、水蒸気の凝結に対す
る対策のために添加する合金元素を必要としない。
するので、設備が定期整備または一時的な休止状態にあ
る場合に、露点に達した環境中の水蒸気の凝結に対する
対策を必要とする燃焼炉もある。しかし、通常、かかる
水蒸気の凝結に対する対策を必要としない燃焼炉もあ
り、このような燃焼炉にあっては、水蒸気の凝結に対す
る対策のために添加する合金元素を必要としない。
【００１２】一方、本発明の複層鋼管の場合、管内面の
環境は、通常、水蒸気である。従って、内管材は水蒸気
環境において耐酸化性を有するものであることが必要で
ある。通常、火力発電設備の過熱器管等には、ＪＩＳ
Ｇ３４６２に規定されるＣｒ：０．５〜１０％を含有す
るＳＴＢＡ２０、ＳＴＢＡ２６等の合金鋼管、ＪＩＳＧ
３４６３に規定されるＣｒ：１８％、Ｎｉ：９〜１４％
を含有するオーステナイト鋼管、ＳＵＳ３０４ＴＢ、３
２１ＴＢ、３１６ＴＢ、３４７ＴＢ等のステンレス鋼管
が使用されている。
環境は、通常、水蒸気である。従って、内管材は水蒸気
環境において耐酸化性を有するものであることが必要で
ある。通常、火力発電設備の過熱器管等には、ＪＩＳ
Ｇ３４６２に規定されるＣｒ：０．５〜１０％を含有す
るＳＴＢＡ２０、ＳＴＢＡ２６等の合金鋼管、ＪＩＳＧ
３４６３に規定されるＣｒ：１８％、Ｎｉ：９〜１４％
を含有するオーステナイト鋼管、ＳＵＳ３０４ＴＢ、３
２１ＴＢ、３１６ＴＢ、３４７ＴＢ等のステンレス鋼管
が使用されている。
【００１３】本発明の場合も、内管材として、これらボ
イラー用鋼管としてＪＩＳに規定される合金を使用す
る。例外的に、本発明の合金が内管として使用されるこ
ともあるが、その場合も外管材として上記ボイラー用鋼
管が用いられる。さらに、本発明の複層鋼管が蒸気過熱
器管として使用される場合、Ｕ字曲げ等の冷間加工を施
さなければならない。このため、外管材として用いられ
る合金は、内管材として使用されるボイラー用鋼管と同
等以上の冷間加工性が必要であり、耐食性とともに所要
の冷間加工性を満足する合金設計が求められる。
イラー用鋼管としてＪＩＳに規定される合金を使用す
る。例外的に、本発明の合金が内管として使用されるこ
ともあるが、その場合も外管材として上記ボイラー用鋼
管が用いられる。さらに、本発明の複層鋼管が蒸気過熱
器管として使用される場合、Ｕ字曲げ等の冷間加工を施
さなければならない。このため、外管材として用いられ
る合金は、内管材として使用されるボイラー用鋼管と同
等以上の冷間加工性が必要であり、耐食性とともに所要
の冷間加工性を満足する合金設計が求められる。
【００１４】図１、図２に、外管材の使用環境をシミュ
レートした試験環境における合金の腐食試験結果を示
す。試験条件は、 （Ａ）：〔３０％Ｖ2 Ｏ5 ＋３０％Ｎａ2 ＳＯ4 ＋２０
％ＮａＣｌ＋２０％Ｆｅ 2 Ｏ3 〕 （Ｂ）：〔３０％ＮａＣｌ＋２０％Ｎａ2 ＳＯ4 ＋４５
％ＦｅＣｌ2 ＋５％ＫＣｌ 〕 である。それぞれ表面に１ｍｍ厚さの低融点スケールを
乗せた試験片を、７００℃の大気中に２４時間保持し
た。これらの試験によって、低融点スケールによる異常
腐食に対する耐食性を評価することができる。
レートした試験環境における合金の腐食試験結果を示
す。試験条件は、 （Ａ）：〔３０％Ｖ2 Ｏ5 ＋３０％Ｎａ2 ＳＯ4 ＋２０
％ＮａＣｌ＋２０％Ｆｅ 2 Ｏ3 〕 （Ｂ）：〔３０％ＮａＣｌ＋２０％Ｎａ2 ＳＯ4 ＋４５
％ＦｅＣｌ2 ＋５％ＫＣｌ 〕 である。それぞれ表面に１ｍｍ厚さの低融点スケールを
乗せた試験片を、７００℃の大気中に２４時間保持し
た。これらの試験によって、低融点スケールによる異常
腐食に対する耐食性を評価することができる。
【００１５】図１に、前記試験条件（環境）（Ａ）にお
ける腐食深さに及ぼすＣｒの影響を示す。Ｃｒ含有量
は、１５〜３５％の間が最適範囲である。図２に、試験
条件（環境）（Ｂ）における腐食深さに及ぼすＣｏの影
響を示す。この環境で耐食性を確保するためには、Ｃｏ
含有量は４０％超とすることが必要である。
ける腐食深さに及ぼすＣｒの影響を示す。Ｃｒ含有量
は、１５〜３５％の間が最適範囲である。図２に、試験
条件（環境）（Ｂ）における腐食深さに及ぼすＣｏの影
響を示す。この環境で耐食性を確保するためには、Ｃｏ
含有量は４０％超とすることが必要である。
【００１６】次に、外管材或は内管材として用いられる
本発明の耐食性合金の成分限定理由を説明する。Ｃは、
炭化物を形成し、この炭化物が低融点スケールによる異
常腐食の起点となる。従って、Ｃ含有量は可及的に少な
くしなければならない。特に、粒界への連続した炭化物
の析出を抑制することが必要である。このような理由か
ら、Ｃ含有量は、０．０５％以下でなければならない。
本発明の耐食性合金の成分限定理由を説明する。Ｃは、
炭化物を形成し、この炭化物が低融点スケールによる異
常腐食の起点となる。従って、Ｃ含有量は可及的に少な
くしなければならない。特に、粒界への連続した炭化物
の析出を抑制することが必要である。このような理由か
ら、Ｃ含有量は、０．０５％以下でなければならない。
【００１７】Ｓｉは、合金の耐酸化性を向上させる。し
かし、本発明においては、Ｓｉが合金中のＣの活量を大
きくし、その結果、炭化物の析出を増加させるので低減
しなければならない。一方、Ｓｉは、合金溶製時に脱酸
剤として添加する必要がある。Ｓｉ含有量が０．０２％
未満では脱酸効果を発現できず、０．５％を超えると脱
酸効果は飽和する。
かし、本発明においては、Ｓｉが合金中のＣの活量を大
きくし、その結果、炭化物の析出を増加させるので低減
しなければならない。一方、Ｓｉは、合金溶製時に脱酸
剤として添加する必要がある。Ｓｉ含有量が０．０２％
未満では脱酸効果を発現できず、０．５％を超えると脱
酸効果は飽和する。
【００１８】Ｍｎは、Ｓｉと同様に、合金溶製時に脱酸
剤として添加する必要がある。Ｍｎ含有量が０．０２％
未満では脱酸効果を発現できず、０．５％を超えると脱
酸効果は飽和する。Ｃｒは、低融点スケールの形成によ
る異常腐食を抑制する耐食性酸化膜を形成する主要元素
の１つである。しかし、Ｃｒはフェライト形成元素であ
り、合金製造時にδ−フェライトを形成し、かつ強力な
炭化物形成元素である。δ−フェライトは、炭化物とと
もに異常腐食の原因となる。従って、過剰な添加はかえ
って合金の耐食性を劣化させる。図１に示すように、Ｃ
ｒの含有量は１５〜３５％が最適範囲である。
剤として添加する必要がある。Ｍｎ含有量が０．０２％
未満では脱酸効果を発現できず、０．５％を超えると脱
酸効果は飽和する。Ｃｒは、低融点スケールの形成によ
る異常腐食を抑制する耐食性酸化膜を形成する主要元素
の１つである。しかし、Ｃｒはフェライト形成元素であ
り、合金製造時にδ−フェライトを形成し、かつ強力な
炭化物形成元素である。δ−フェライトは、炭化物とと
もに異常腐食の原因となる。従って、過剰な添加はかえ
って合金の耐食性を劣化させる。図１に示すように、Ｃ
ｒの含有量は１５〜３５％が最適範囲である。
【００１９】Ｎｉは、Ｃｒ、Ｃｏとともに耐食性酸化膜
を形成する主要元素の１つである。本発明においては、
Ｃｏとともにオーステナイト組織を保持する目的で添加
される。かかる観点ならびに冷間加工性を良好ならしめ
る目的で、Ｎｉは少なくとも４％添加される。Ｃｏは、
低融点スケールによる合金の異常腐食に対する耐食性を
向上させるために、また合金の耐ホット・エロージョン
性を向上させるのに有効な元素である。図２に見られる
ように、合金の耐食性向上のためには４０％超のＣｏの
添加が必要である。しかし、６０％超の添加では耐食性
向上の効果が飽和するので、最適成分範囲は４０％超〜
６０％である。
を形成する主要元素の１つである。本発明においては、
Ｃｏとともにオーステナイト組織を保持する目的で添加
される。かかる観点ならびに冷間加工性を良好ならしめ
る目的で、Ｎｉは少なくとも４％添加される。Ｃｏは、
低融点スケールによる合金の異常腐食に対する耐食性を
向上させるために、また合金の耐ホット・エロージョン
性を向上させるのに有効な元素である。図２に見られる
ように、合金の耐食性向上のためには４０％超のＣｏの
添加が必要である。しかし、６０％超の添加では耐食性
向上の効果が飽和するので、最適成分範囲は４０％超〜
６０％である。
【００２０】Ｆｅは、それ自体では低融点スケールによ
る合金の異常腐食に対する耐食性を向上せしめるべく機
能することはない。しかしながら、Ｆｅを添加すること
によって、スピネル型の安定な耐食性酸化膜の形成が促
進される。過剰な添加は合金の耐食性を劣化させるか
ら、Ｆｅは５〜１５％の範囲で添加される。Ｗは、本発
明鋼における耐ホット・エロージョン性を向上せしめる
べく添加される。５％を超えるＷの添加は、金属間化合
物を析出して低融点スケールによる異常腐食に対する耐
食性を劣化させる。一方、０．５％に満たない添加量で
は、耐ホット・エロージョン性を発現しない。
る合金の異常腐食に対する耐食性を向上せしめるべく機
能することはない。しかしながら、Ｆｅを添加すること
によって、スピネル型の安定な耐食性酸化膜の形成が促
進される。過剰な添加は合金の耐食性を劣化させるか
ら、Ｆｅは５〜１５％の範囲で添加される。Ｗは、本発
明鋼における耐ホット・エロージョン性を向上せしめる
べく添加される。５％を超えるＷの添加は、金属間化合
物を析出して低融点スケールによる異常腐食に対する耐
食性を劣化させる。一方、０．５％に満たない添加量で
は、耐ホット・エロージョン性を発現しない。
【００２１】Ｃａは、合金溶製時の脱酸剤として添加さ
れる。本発明の複層鋼管は、たとえば本発明の外管材合
金の粉末を熱間静水圧プレス法を用いて内管用ビレット
材の表面に圧着して複層鋼管製造用素材（ビレット）と
し、このビレットを出発材として製造される。従って、
本発明の合金は溶製後に粉末とされる。合金を粉末とす
るときに、脱酸剤にＡｌ、Ｔｉを用いて溶製された合金
を用いると、Ａｌ酸化物、Ｔｉ窒化物等が溶融金属噴出
ノズルに析出し、粉末の製造を阻害する。従って、本発
明においては、合金溶製時の脱酸はＳｉおよびＣａを用
いて行う。しかし、多量のＣａの使用は、Ｃａ硫化物、
Ｃａ酸化物の形成をもたらし、合金の耐食性を劣化せし
めるから、Ｃａ含有量は０．００５％以下でなければな
らない。一方、０．０００３％に満たないＣａ添加量で
は、合金溶製時に脱酸効果を発現しない。
れる。本発明の複層鋼管は、たとえば本発明の外管材合
金の粉末を熱間静水圧プレス法を用いて内管用ビレット
材の表面に圧着して複層鋼管製造用素材（ビレット）と
し、このビレットを出発材として製造される。従って、
本発明の合金は溶製後に粉末とされる。合金を粉末とす
るときに、脱酸剤にＡｌ、Ｔｉを用いて溶製された合金
を用いると、Ａｌ酸化物、Ｔｉ窒化物等が溶融金属噴出
ノズルに析出し、粉末の製造を阻害する。従って、本発
明においては、合金溶製時の脱酸はＳｉおよびＣａを用
いて行う。しかし、多量のＣａの使用は、Ｃａ硫化物、
Ｃａ酸化物の形成をもたらし、合金の耐食性を劣化せし
めるから、Ｃａ含有量は０．００５％以下でなければな
らない。一方、０．０００３％に満たないＣａ添加量で
は、合金溶製時に脱酸効果を発現しない。
【００２２】次に、本発明の複層鋼管の製造プロセスの
一例を説明する。本発明の合金は、熱間加工性が必ずし
も良好ではないから、通常、以下に述べる製造プロセス
を採る。それ自体公知の、ステンレス鋼の溶製→鋳造プ
ロセスによって製造された内管用ステンレス鋼ビレット
の表面に、本発明の外管用合金の粉末を熱間静水圧プレ
ス法（ＨＩＰ：Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓ
ｓｉｎｇ）によって圧着する。こうして得られたビレッ
トを均熱した後、熱間押出法（Ｈｏｔ Ｅｘｔｒｕｓｉ
ｏｎ）によって所定のサイズに成形する。
一例を説明する。本発明の合金は、熱間加工性が必ずし
も良好ではないから、通常、以下に述べる製造プロセス
を採る。それ自体公知の、ステンレス鋼の溶製→鋳造プ
ロセスによって製造された内管用ステンレス鋼ビレット
の表面に、本発明の外管用合金の粉末を熱間静水圧プレ
ス法（ＨＩＰ：Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓ
ｓｉｎｇ）によって圧着する。こうして得られたビレッ
トを均熱した後、熱間押出法（Ｈｏｔ Ｅｘｔｒｕｓｉ
ｏｎ）によって所定のサイズに成形する。
【００２３】外管用素材が板または管である場合は、前
記ＨＩＰによって合金粉末を圧着するプロセスの代り
に、内管用ステンレス鋼ビレットの表面に外管材の成分
を有する板を巻き付けるか或は管を嵌装した後、外管材
素材と内管材ビレットを溶接によって接合する。得られ
たビレットを均熱した後、熱間押出法（Ｈｏｔ Ｅｘｔ
ｒｕｓｉｏｎ）によって所定のサイズに成形し、複層鋼
管とする。
記ＨＩＰによって合金粉末を圧着するプロセスの代り
に、内管用ステンレス鋼ビレットの表面に外管材の成分
を有する板を巻き付けるか或は管を嵌装した後、外管材
素材と内管材ビレットを溶接によって接合する。得られ
たビレットを均熱した後、熱間押出法（Ｈｏｔ Ｅｘｔ
ｒｕｓｉｏｎ）によって所定のサイズに成形し、複層鋼
管とする。
【００２４】本発明の複層鋼管の製造方法は、前記製造
方法に限る必要はない。熱間加工性が許容する製造可能
範囲において、それ自体公知の複層鋼管製造方法を用い
ることができる。たとえば、本発明の合金を、ＬＰＰＳ
（低圧プラズマ法：ＬｏｗＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｌａｓ
ｍａ Ｓｐｒａｙ）等の溶射技術を用いて鋼管或は類似
の形状を有する高温用部材、たとえば空気・燃料ノズル
を複層化することによって、本発明を実施することがで
きる。
方法に限る必要はない。熱間加工性が許容する製造可能
範囲において、それ自体公知の複層鋼管製造方法を用い
ることができる。たとえば、本発明の合金を、ＬＰＰＳ
（低圧プラズマ法：ＬｏｗＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｌａｓ
ｍａ Ｓｐｒａｙ）等の溶射技術を用いて鋼管或は類似
の形状を有する高温用部材、たとえば空気・燃料ノズル
を複層化することによって、本発明を実施することがで
きる。
【００２５】
【実施例】表１に示す成分系をもつ材料を、ＨＩＰ→熱
間押出法によって二重管とした。外管を２ｍｍ厚さに切
削した。得られた試料を、図１および図２におけると同
様の試験方法によって試験した。その結果を表１に併せ
て示す。表１における本発明合金の腐食深さの限界値
は、０．０５ｍｍである。
間押出法によって二重管とした。外管を２ｍｍ厚さに切
削した。得られた試料を、図１および図２におけると同
様の試験方法によって試験した。その結果を表１に併せ
て示す。表１における本発明合金の腐食深さの限界値
は、０．０５ｍｍである。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】本発明の合金は、Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌを
含有する燃料を燃焼させる環境或はごみまたは産業廃棄
物焼却環境において優れた耐食性を有するから、優れた
耐食性をもつ炉壁管、蒸気過熱器管等を提供でき、産業
上大きな効果を奏する。
含有する燃料を燃焼させる環境或はごみまたは産業廃棄
物焼却環境において優れた耐食性を有するから、優れた
耐食性をもつ炉壁管、蒸気過熱器管等を提供でき、産業
上大きな効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】低温溶融スケール環境におけるＣｒ−５０Ｃｏ
−Ｎｉ系合金の腐食深さに及ぼすＣｒ含有量の影響を示
す図である。
−Ｎｉ系合金の腐食深さに及ぼすＣｒ含有量の影響を示
す図である。
【図２】低温溶融スケール環境における２０Ｃｒ−Ｃｏ
−Ｎｉ系合金の腐食深さに及ぼすＣｏ含有量の影響を示
す図である。
−Ｎｉ系合金の腐食深さに及ぼすＣｏ含有量の影響を示
す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量で、Ｃ≦０．０５％、Ｓｉ：０．０
２〜０．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｃｒ：１５
〜３５％、Ｃｏ：４０％超〜６０％、Ｆｅ：５〜１５
％、Ｗ：０．５〜５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００
５％を含み、残部は下限を４％とするＮｉおよび不可避
的不純物からなることを特徴とするＶ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌ
の存在する燃焼環境において耐食性を有する合金。 - 【請求項２】 Ｃｒを含有するボイラー用鋼管を内管或
は外管とし、請求項１に規定する合金を前記内管或は外
管の外管材或いは内管材としたことを特徴とするＶ、Ｎ
ａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有す
る複層鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028492A JPH05214472A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028492A JPH05214472A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05214472A true JPH05214472A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12022873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2028492A Withdrawn JPH05214472A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05214472A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039599A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Kobe Steel Ltd | 石油類容器用低合金鋼材の局部腐食性評価方法 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP2028492A patent/JPH05214472A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039599A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Kobe Steel Ltd | 石油類容器用低合金鋼材の局部腐食性評価方法 |
| JP4695560B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2011-06-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 石油類容器用低合金鋼材の局部腐食性評価方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6060180A (en) | Alloy having high corrosion resistance in environment of high corrosiveness, steel pipe of the same alloy and method of manufacturing the same steel pipe | |
| CA2142924C (en) | Steam-turbine power plant and steam turbine | |
| JP3222307B2 (ja) | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌを含有する燃料を燃焼する環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 | |
| JP3343576B2 (ja) | 肉盛り溶接材料及び肉盛りクラッド材 | |
| US5190832A (en) | Alloy and composite steel tube with corrosion resistance in combustion environment where v, na, s and cl are present | |
| US5194222A (en) | Alloy and composite steel tube with corrosion resistance in combustion environment where v, na, s and c1 are present | |
| JPH0790496A (ja) | ボイラ用耐摩耗複層鋼管およびその製造方法 | |
| JPH02203092A (ja) | Ｖ，Ｎａ，Ｓ，Ｃｌを含有する燃料を燃焼する環境において耐食性を有する複層鋼管 | |
| JPH05214472A (ja) | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 | |
| KR100568632B1 (ko) | 양호한내산화성을갖는오스테나이트계스테인레스강 | |
| US20200181745A1 (en) | Ferritic alloy | |
| JPH05195125A (ja) | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌの存在する燃焼環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 | |
| JPH06179952A (ja) | ソーダ回収ボイラ伝熱管用オーステナイトステンレス鋼 | |
| JP2643709B2 (ja) | ボイラ伝熱管用高耐食合金 | |
| JP3310892B2 (ja) | ごみ焼却装置用高強度耐食耐熱合金 | |
| JP2817456B2 (ja) | ごみ焼却廃熱ボイラ管用高合金鋼 | |
| JPH05263194A (ja) | ボイラ用耐摩耗複層鋼管およびその製造方法 | |
| JPH02213449A (ja) | ごみ焼却廃熱ボイラ管用高耐食鋼 | |
| JPH06306518A (ja) | Ｖ，Ｎａ，Ｓ，Ｃｌを含有する燃料を燃焼する環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 | |
| JPH07242971A (ja) | Ｖ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｌを含有する燃料を燃焼する環境において耐食性を有する合金および複層鋼管 | |
| JP2003027164A (ja) | 温度変動の激しい高温腐食環境に優れた耐食性粉末合金およびその製造方法 | |
| JP3298365B2 (ja) | 溶接構造高温機器用オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP4571847B2 (ja) | 金属精錬炉排ガスダクト | |
| JPS6228097A (ja) | オ−ステナイト系ステンレス鋼のミグア−ク溶接用ワイヤ | |
| JP3332771B2 (ja) | ごみ焼却装置用耐食耐熱Ｎｉ基鋳造合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |