JPH05311347A - タービン羽根 - Google Patents
タービン羽根Info
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- JPH05311347A JPH05311347A JP14091092A JP14091092A JPH05311347A JP H05311347 A JPH05311347 A JP H05311347A JP 14091092 A JP14091092 A JP 14091092A JP 14091092 A JP14091092 A JP 14091092A JP H05311347 A JPH05311347 A JP H05311347A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 応力腐食割れや腐食疲労等の劣化現象を引き
起こす原因ともなる孔食が発生しにくいタービン羽根を
提供すること。 【構成】 重量比で、Ｃ：０．１０〜０．１５％、Ｎ
ｉ：１．０〜２．５％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、
Ｎｂ：０．０３〜０．１５％、Ｎ：０．０２〜０．０８
％および不可避的不純物元素からなる１２Ｃｒマルテン
サイト系ステンレス鋼からなるものであって、Ｍｎを
０．１０％以下、Ｓを０．００３％以下、Ａｌを０．０
０３％以下、Ｓｉを０．１０％以下としたことを特徴と
するタービン羽根。
起こす原因ともなる孔食が発生しにくいタービン羽根を
提供すること。 【構成】 重量比で、Ｃ：０．１０〜０．１５％、Ｎ
ｉ：１．０〜２．５％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、
Ｎｂ：０．０３〜０．１５％、Ｎ：０．０２〜０．０８
％および不可避的不純物元素からなる１２Ｃｒマルテン
サイト系ステンレス鋼からなるものであって、Ｍｎを
０．１０％以下、Ｓを０．００３％以下、Ａｌを０．０
０３％以下、Ｓｉを０．１０％以下としたことを特徴と
するタービン羽根。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービン発電プラン
トの低圧タービン羽根に係り、特に湿り蒸気環境下で使
用される後段落羽根において、耐孔食性に優れたタービ
ン羽根材の製造方法に関する。
トの低圧タービン羽根に係り、特に湿り蒸気環境下で使
用される後段落羽根において、耐孔食性に優れたタービ
ン羽根材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、発電プラントは大容量化高効率化
が進み、蒸気温度、圧力が上昇するとともに低圧タービ
ンの羽根も大型化する方向にある。
が進み、蒸気温度、圧力が上昇するとともに低圧タービ
ンの羽根も大型化する方向にある。
【０００３】大型化する低圧タービン後段落羽根に使用
する材料においては、翼長が長くなればなる程タービン
の回転によって生じる遠心力は大きくなるので高い引張
強度、および高い破壊靭性を必要とする。
する材料においては、翼長が長くなればなる程タービン
の回転によって生じる遠心力は大きくなるので高い引張
強度、および高い破壊靭性を必要とする。
【０００４】以上のように、低圧タービン羽根に使用す
る材料は、引張強度の高強度化や、延・靭性の向上に主
眼をおいて材料開発がなされ、現在、１２Ｃｒ−Ｎｂ−
Ｎ鋼等の１２％Ｃｒ系鋼が主に使用されている。
る材料は、引張強度の高強度化や、延・靭性の向上に主
眼をおいて材料開発がなされ、現在、１２Ｃｒ−Ｎｂ−
Ｎ鋼等の１２％Ｃｒ系鋼が主に使用されている。
【０００５】上記の１２％Ｃｒマルテンサイト系ステン
レス鋼は、強度および耐食性も良好であるのでタービン
羽根をはじめ広い範囲で使用されている。
レス鋼は、強度および耐食性も良好であるのでタービン
羽根をはじめ広い範囲で使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、低圧蒸気タービ
ン羽根に使用している材料は、引張強度の高強度化、延
・靭性の向上等、材料特性に主眼をおいて材料開発がな
されて来た。
ン羽根に使用している材料は、引張強度の高強度化、延
・靭性の向上等、材料特性に主眼をおいて材料開発がな
されて来た。
【０００７】ところが近年、電力需要にあわせたＷＳＳ
（Weekly start stop)やＤＳＳ(Daily start stop)運用
にみられるような負荷変動の多い運転方式が一般的とな
り、タービン機器の使用条件としては過酷化する方向に
ある。
（Weekly start stop)やＤＳＳ(Daily start stop)運用
にみられるような負荷変動の多い運転方式が一般的とな
り、タービン機器の使用条件としては過酷化する方向に
ある。
【０００８】このような状況下において、何らかの原因
で給水系にＮａＣｌ等の腐食性不純物が混入した場合、
ＮａＣｌは気液分配率が小さい物質であるため乾き蒸気
環境の高圧タービンでは問題にならないが、湿り蒸気環
境下にある低圧タービンの後段落羽根では、運転中、羽
根表面は薄い水膜に覆われた状態のためＮａＣｌが溶解
し隙間部では濃縮現象がおこり羽根が腐食される。
で給水系にＮａＣｌ等の腐食性不純物が混入した場合、
ＮａＣｌは気液分配率が小さい物質であるため乾き蒸気
環境の高圧タービンでは問題にならないが、湿り蒸気環
境下にある低圧タービンの後段落羽根では、運転中、羽
根表面は薄い水膜に覆われた状態のためＮａＣｌが溶解
し隙間部では濃縮現象がおこり羽根が腐食される。
【０００９】１２％Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼
はＣｒ酸化皮膜を形成して不働態化した状態にあるが、
Ｃｌ- のようなハロゲンイオンによって局部的に皮膜が
破壊され、これに起因する孔食が発生するおそれがあ
る。
はＣｒ酸化皮膜を形成して不働態化した状態にあるが、
Ｃｌ- のようなハロゲンイオンによって局部的に皮膜が
破壊され、これに起因する孔食が発生するおそれがあ
る。
【００１０】羽根表面に生じた孔食は応力集中を招き、
き裂の発生起点となる。このようにして生じたき裂は、
蒸気の衝突で発生する振動応力や遠心応力によって進展
し、羽根が破断する事故が生じる原因ともなる。
き裂の発生起点となる。このようにして生じたき裂は、
蒸気の衝突で発生する振動応力や遠心応力によって進展
し、羽根が破断する事故が生じる原因ともなる。
【００１１】このような事故を防止するため、応力集
中、き裂の起点ともなる孔食の直接的な発生原因となる
腐食性不純物の混入を防ぐなど環境面での対策が考えら
れるが、これには限界があり根本的な対策を確立するに
は至っておらず、低圧タービン羽根の腐食に起因した劣
化に対する信頼性向上が大きな課題となっている。
中、き裂の起点ともなる孔食の直接的な発生原因となる
腐食性不純物の混入を防ぐなど環境面での対策が考えら
れるが、これには限界があり根本的な対策を確立するに
は至っておらず、低圧タービン羽根の腐食に起因した劣
化に対する信頼性向上が大きな課題となっている。
【００１２】本発明は上記の課題に臨みなされたもの
で、応力腐食割れや腐食疲労等の劣化現象を引き起こす
原因ともなる孔食が発生しにくいタービン羽根材を提供
することを目的としている。
で、応力腐食割れや腐食疲労等の劣化現象を引き起こす
原因ともなる孔食が発生しにくいタービン羽根材を提供
することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明によるタービン羽根は、重量比
で、Ｃ：０．１０〜０．１５％、Ｎｉ：１．０〜２．５
％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、Ｎｂ：０．０３〜
０．１５％、Ｎ：０．０２〜０．０８％および不可避的
不純物元素からなる１２Ｃｒマルテンサイト系ステンレ
ス鋼からなるものであって、Ｍｎを０．１０％以下、Ｓ
を０．００３％以下、Ａｌを０．００３％以下、Ｓｉを
０．１０％以下としたことを特徴とするものである。
成するために、本発明によるタービン羽根は、重量比
で、Ｃ：０．１０〜０．１５％、Ｎｉ：１．０〜２．５
％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、Ｎｂ：０．０３〜
０．１５％、Ｎ：０．０２〜０．０８％および不可避的
不純物元素からなる１２Ｃｒマルテンサイト系ステンレ
ス鋼からなるものであって、Ｍｎを０．１０％以下、Ｓ
を０．００３％以下、Ａｌを０．００３％以下、Ｓｉを
０．１０％以下としたことを特徴とするものである。
【００１４】本発明者らによる羽根材の孔食発生挙動に
関する研究によれば、応力腐食割れや腐食疲労等の劣化
現象を引き起こす原因ともなる孔食の発生源は、酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を核とし、それを硫化マンガ
ン（ＭｎＳ）が包含するように形成される２重構造の非
金属介在物に起因するものであり、ＭｎＳが選択的に溶
解して内部にＡｌ2 Ｏ3 が残留した孔食が形成されるこ
とを確認している。
関する研究によれば、応力腐食割れや腐食疲労等の劣化
現象を引き起こす原因ともなる孔食の発生源は、酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を核とし、それを硫化マンガ
ン（ＭｎＳ）が包含するように形成される２重構造の非
金属介在物に起因するものであり、ＭｎＳが選択的に溶
解して内部にＡｌ2 Ｏ3 が残留した孔食が形成されるこ
とを確認している。
【００１５】図４（ａ）は、比較的弱い腐食環境中で発
生した孔食について、マンガン、硫黄、アルミニウム、
酸素、の各元素をＥＰＭＡを用いて面分析したものであ
る（上段の写真）。また、下段の写真（ｂ）は腐食試験
前の試料を研磨した状態で同様な分析を行った結果であ
る。
生した孔食について、マンガン、硫黄、アルミニウム、
酸素、の各元素をＥＰＭＡを用いて面分析したものであ
る（上段の写真）。また、下段の写真（ｂ）は腐食試験
前の試料を研磨した状態で同様な分析を行った結果であ
る。
【００１６】本発明者らの知見によれば、Ａｌ2 Ｏ3 お
よびＭｎＳは、鋼の脱酸、脱硫処理の産物であり、その
大部分は精練時に除去されるが鋼中に微細に分布したも
のが除去しきれずに残留する。そこで、羽根材の耐孔食
性を向上させる手段として鋼中の非金属介在物を形成す
る合金元素のＡｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ含有量を低減し、Ａ
ｌ2 Ｏ3 やＭｎＳを減少させれば、その分孔食の発生源
が少なくなり、結果として羽根材の耐孔食性を向上する
ことが可能となる。
よびＭｎＳは、鋼の脱酸、脱硫処理の産物であり、その
大部分は精練時に除去されるが鋼中に微細に分布したも
のが除去しきれずに残留する。そこで、羽根材の耐孔食
性を向上させる手段として鋼中の非金属介在物を形成す
る合金元素のＡｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ含有量を低減し、Ａ
ｌ2 Ｏ3 やＭｎＳを減少させれば、その分孔食の発生源
が少なくなり、結果として羽根材の耐孔食性を向上する
ことが可能となる。
【００１７】また、Ｍｏは孔食に対する抵抗性を改善す
る効果がある元素といわれ、オーステナイト系ステンレ
ス鋼におけるＭｏの効果が検証されている。
る効果がある元素といわれ、オーステナイト系ステンレ
ス鋼におけるＭｏの効果が検証されている。
【００１８】本発明者らは１２Ｃｒマルテンサイト系ス
テンレス鋼におけるＭｏの効果を検討するため、Ｍｏを
重量比で約１％含有する鋼と約０．２％含有する鋼につ
いて孔食発生試験を行った結果、Ｍｏを多く含有する１
２Ｃｒマンテンサイト系ステンレス鋼の優れた耐孔食性
を確認した。
テンレス鋼におけるＭｏの効果を検討するため、Ｍｏを
重量比で約１％含有する鋼と約０．２％含有する鋼につ
いて孔食発生試験を行った結果、Ｍｏを多く含有する１
２Ｃｒマンテンサイト系ステンレス鋼の優れた耐孔食性
を確認した。
【００１９】そこで、羽根材の耐孔食性を向上させるた
め鋼中の非金属介在物を形成する合金元素のＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｓ含有量を低減し、さらに耐孔食性を向上さ
せるため、材料強度特性に悪影響を及ぼさない範囲内で
Ｍｏを添加する。
め鋼中の非金属介在物を形成する合金元素のＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｓ含有量を低減し、さらに耐孔食性を向上さ
せるため、材料強度特性に悪影響を及ぼさない範囲内で
Ｍｏを添加する。
【００２０】Ｃは、焼入れ性の向上および引張強さや耐
力の向上に必要不可欠な元素である。添加量が０．１０
％未満では引張強さの向上等の効果が十分でなく０．１
５％を越えると炭化物が粗大化して材料の延性、靭性を
低下させる。したがって、Ｃは０．１０％〜０．１５％
の範囲とする。
力の向上に必要不可欠な元素である。添加量が０．１０
％未満では引張強さの向上等の効果が十分でなく０．１
５％を越えると炭化物が粗大化して材料の延性、靭性を
低下させる。したがって、Ｃは０．１０％〜０．１５％
の範囲とする。
【００２１】Ｎｉは、焼入れ性および靭性を向上させる
ために最も効果のある元素である。１．０％未満では添
加効果が十分でなく、多すぎると靭性は向上するものの
耐力が低下する。そこで１．０％〜２．５％の範囲とす
る。
ために最も効果のある元素である。１．０％未満では添
加効果が十分でなく、多すぎると靭性は向上するものの
耐力が低下する。そこで１．０％〜２．５％の範囲とす
る。
【００２２】Ｃｒは耐食性を著しく向上させる元素であ
る。１１．０％未満では添加効果が十分でなく、１３．
０％以上添加するとδフェライト相を生成する原因とな
り、引張強度や靭性が低下する。したがって、Ｃｒは１
１．０％〜１３．０％の範囲とする。
る。１１．０％未満では添加効果が十分でなく、１３．
０％以上添加するとδフェライト相を生成する原因とな
り、引張強度や靭性が低下する。したがって、Ｃｒは１
１．０％〜１３．０％の範囲とする。
【００２３】Ｎｂは、ＣやＮと化合して微細炭窒化物と
して析出し、強度を向上させるのに必要な元素である。
０．３０％未満では添加効果が十分でなく、０．５０％
以上添加すると粗大炭化物を生成し延性・靭性を低下さ
せる。したがって、Ｎｂは０．３０％〜０．４５％の範
囲で添加する。
して析出し、強度を向上させるのに必要な元素である。
０．３０％未満では添加効果が十分でなく、０．５０％
以上添加すると粗大炭化物を生成し延性・靭性を低下さ
せる。したがって、Ｎｂは０．３０％〜０．４５％の範
囲で添加する。
【００２４】Ｎは、熱処理時にＣやＮｂと化合して微細
なＮｂ炭窒化物を析出させ、強度を向上させるために有
効な元素である。０．０２％未満では添加効果が十分で
なく、０．０８％を越えて添加すると延性および靭性を
低下させる。したがって、Ｎは０．０２％〜０．０８％
の範囲とする。
なＮｂ炭窒化物を析出させ、強度を向上させるために有
効な元素である。０．０２％未満では添加効果が十分で
なく、０．０８％を越えて添加すると延性および靭性を
低下させる。したがって、Ｎは０．０２％〜０．０８％
の範囲とする。
【００２５】Ｍｎは、鋼中に残存するＳを安定化するた
めに添加されるが、ＭｎＳ介在物を少なくするためには
Ｍｎは低減したほうが好ましく、０．１０％以下とす
る。
めに添加されるが、ＭｎＳ介在物を少なくするためには
Ｍｎは低減したほうが好ましく、０．１０％以下とす
る。
【００２６】Ｓは、組成中、極力少ないほうが好まし
く、０．００３％以下になるようにおさえる。
く、０．００３％以下になるようにおさえる。
【００２７】Ａｌは脱酸剤として添加する元素である。
Ｏと化合してできるＡｌ2 Ｏ3 は、ＭｎＳとともに２重
構造の介在物を形成するので、極力少ないほうが好まし
く、０．００３％以下になるようにおさえる。
Ｏと化合してできるＡｌ2 Ｏ3 は、ＭｎＳとともに２重
構造の介在物を形成するので、極力少ないほうが好まし
く、０．００３％以下になるようにおさえる。
【００２８】Ｓｉもまた脱酸剤として添加する元素であ
る。Ｏと化合してできるＳｉＯ2 もＡｌ2 Ｏ3 、ＭｎＳ
とともに２重構造の介在物を形成するので、極力少ない
ほうが好ましく、０．１０％以下におさえる。また、こ
のＳｉは、鋼塊を製鋼する際に真空脱酸溶解法を採用す
る場合には無添加でもよい。
る。Ｏと化合してできるＳｉＯ2 もＡｌ2 Ｏ3 、ＭｎＳ
とともに２重構造の介在物を形成するので、極力少ない
ほうが好ましく、０．１０％以下におさえる。また、こ
のＳｉは、鋼塊を製鋼する際に真空脱酸溶解法を採用す
る場合には無添加でもよい。
【００２９】Ｍｏは、焼入れ性、靭性を改善させるとと
もに、耐孔食性を向上させる効果がある元素である。
０．７０％未満では添加効果が十分でなく、１．５０％
を越えて添加してもその効果は飽和してしまうばかりで
なく材料の強度特性に悪影響を及ぼすので、Ｍｏは、
０．７０％〜１．５０％の範囲で添加する。
もに、耐孔食性を向上させる効果がある元素である。
０．７０％未満では添加効果が十分でなく、１．５０％
を越えて添加してもその効果は飽和してしまうばかりで
なく材料の強度特性に悪影響を及ぼすので、Ｍｏは、
０．７０％〜１．５０％の範囲で添加する。
【００３０】鋼中のＭｎ、Ｓ、Ａｌ、Ｓｉを特定範囲に
制限することによって、孔食の発生源となる非金属介在
物の発生数を減少させ、さらにＭｏを添加することによ
って羽根材の耐孔食性を向上させることが可能となる。
制限することによって、孔食の発生源となる非金属介在
物の発生数を減少させ、さらにＭｏを添加することによ
って羽根材の耐孔食性を向上させることが可能となる。
【００３１】
【実施例】本発明の耐孔食性に優れたタービン羽根材製
造方法の実施例を説明する。
造方法の実施例を説明する。
【００３２】表１に比較例および本発明における実施例
のタービン羽根材の化学成分を示した。
のタービン羽根材の化学成分を示した。
【００３３】 第 １ 表 Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｓ Ｎｉ Ｃｒ Ｍｏ Ｎｂ Ｎ Ａｌ 比較例 0.13 0.21 0.32 0.003 0.55 11.9 0.02 0.06 0.03 0.010 実施例１ 0.12 0.16 0.10 0.002 0.60 11.3 0.05 0.06 0.04 0.005 実施例２ 0.12 0.11 0.08 0.001 0.57 11.9 0.03 0.04 0.03 0.003 実施例３ 0.13 0.07 0.06 0.001 0.66 11.4 0.02 0.07 0.05 0.002 実施例４ 0.13 0.04 0.02 0.001 0.50 11.1 0.05 0.07 0.03 0.003 実施例５ 0.13 0.03 0.03 0.001 0.46 11.4 0.97 0.05 0.03 0.002 比較例の１２Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼は現用
の低圧タービン羽根材である。
の低圧タービン羽根材である。
【００３４】実施例１〜５の５鋼種は小規模実験溶解材
で、成分調整、溶解、精練した後１０００℃×１．５Ｈ
ｒ ＯＱ、６５０℃×３Ｈｒ ＡＣの熱処理を実施し組
織を焼戻しマルテンサイト化した材料である。
で、成分調整、溶解、精練した後１０００℃×１．５Ｈ
ｒ ＯＱ、６５０℃×３Ｈｒ ＡＣの熱処理を実施し組
織を焼戻しマルテンサイト化した材料である。
【００３５】本発明は、タービン羽根材の孔食発生源が
Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｎＳからなる２重構造の非金属介在物で
あるという実験結果に基づくものであって、表１に示し
た実施例１〜５の実験溶解材は非金属介在物の量を低減
するためにマンガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の
含有量を低下させてあり、実施例５の実験溶解材では、
マンガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の含有量を最
も低くした実施例４の実験溶解材に重量比で約１％Ｍｏ
を添加した材料である。
Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｎＳからなる２重構造の非金属介在物で
あるという実験結果に基づくものであって、表１に示し
た実施例１〜５の実験溶解材は非金属介在物の量を低減
するためにマンガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の
含有量を低下させてあり、実施例５の実験溶解材では、
マンガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の含有量を最
も低くした実施例４の実験溶解材に重量比で約１％Ｍｏ
を添加した材料である。
【００３６】表２は、比較例および実施例１〜４の５鋼
種について単位面積（１cm2 ）内の１０μｍ以下の非金
属介在物を測定した結果である。単位面積あたりの非金
属介在物の量はマンガンやアルミニウムの含有量を少な
くするとともに減少している。
種について単位面積（１cm2 ）内の１０μｍ以下の非金
属介在物を測定した結果である。単位面積あたりの非金
属介在物の量はマンガンやアルミニウムの含有量を少な
くするとともに減少している。
【００３７】 第 ２ 表 比較例 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 非金属介在物 ２１ １７ １０ ４ ３ 単位； １０μｍ以下の非金属介在物の個数／cm2 図１は表２に示した５鋼種について、８０℃（脱気）Ｎ
ａＣｌ含有環境中で実施した孔食発生試験結果であり、
各鋼の単位面積あたりの孔食発生数と非金属介在物量と
の関係を示したものである。
ａＣｌ含有環境中で実施した孔食発生試験結果であり、
各鋼の単位面積あたりの孔食発生数と非金属介在物量と
の関係を示したものである。
【００３８】孔食発生数と非金属介在物量には相関関係
がみられ、非金属介在物が少ない程耐孔食性が向上して
いるのがわかる。
がみられ、非金属介在物が少ない程耐孔食性が向上して
いるのがわかる。
【００３９】図２は、同様な腐食環境中で比較例および
実施例１〜５の全６鋼種について孔食発生試験を行った
結果を示したもので、試験片の有効面積内に発生した孔
食の数を各鋼種ごとに棒グラフで示した。
実施例１〜５の全６鋼種について孔食発生試験を行った
結果を示したもので、試験片の有効面積内に発生した孔
食の数を各鋼種ごとに棒グラフで示した。
【００４０】実施例１〜４の４鋼種は図１で示したよう
にマンガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の含有量を
低下させ非金属介在物を低減したことによって孔食発生
数が減少し、マンガン、硫黄、アルミニウム、珪素の含
有量を低下し、さらにＭｏを添加した実施例５の鋼は実
施例４より孔食発生数が減少している。
にマンガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の含有量を
低下させ非金属介在物を低減したことによって孔食発生
数が減少し、マンガン、硫黄、アルミニウム、珪素の含
有量を低下し、さらにＭｏを添加した実施例５の鋼は実
施例４より孔食発生数が減少している。
【００４１】孔食発生試験後の比較例および実施例１〜
４と実施例５の試験片表面状態を比較すると、Ｍｏを添
加していない鋼種は若干変色している程度であるのに対
して、Ｍｏを添加した実施例５の表面には黒色の酸化層
が均一に形成されていた。
４と実施例５の試験片表面状態を比較すると、Ｍｏを添
加していない鋼種は若干変色している程度であるのに対
して、Ｍｏを添加した実施例５の表面には黒色の酸化層
が均一に形成されていた。
【００４２】図３の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、実
施例５の酸化層の断面について酸化層を形成している成
分をＥＰＭＡ（Electro Probe X-ray Micro Analyzer、
Ｘ線マイクロアナライザ）を用いて線分析したものであ
る。
施例５の酸化層の断面について酸化層を形成している成
分をＥＰＭＡ（Electro Probe X-ray Micro Analyzer、
Ｘ線マイクロアナライザ）を用いて線分析したものであ
る。
【００４３】酸化層は約２μｍの厚さを有し、Ｃｒ約４
０％、Ｍｏ約９％を含有した基材よりも高濃度のＣｒお
よびＭｏの酸化物で覆われていた。
０％、Ｍｏ約９％を含有した基材よりも高濃度のＣｒお
よびＭｏの酸化物で覆われていた。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、マン
ガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の含有量を特定範
囲に制限することによって非金属介在物の量を減少さ
せ、その結果として羽根材の耐孔食性を向上させること
ができる。
ガン、硫黄、アルミニウムおよび珪素の含有量を特定範
囲に制限することによって非金属介在物の量を減少さ
せ、その結果として羽根材の耐孔食性を向上させること
ができる。
【００４５】さらに、Ｍｏを添加したことにより、腐食
環境中ではその表面にＣｒおよびＭｏからなる酸化層が
形成され、これによっても耐孔食性は向上する。
環境中ではその表面にＣｒおよびＭｏからなる酸化層が
形成され、これによっても耐孔食性は向上する。
【００４６】このように本発明によれば、従来材に比べ
て耐孔食性を向上させたタービン羽根材を使用すること
によって、孔食を起点とした応力腐食割れや腐食疲労な
どの腐食に起因した劣化現象を改善することができ、ひ
いては低圧タービンの寿命を延長し、プラントの安全な
運用に対する信頼性を向上することができる。
て耐孔食性を向上させたタービン羽根材を使用すること
によって、孔食を起点とした応力腐食割れや腐食疲労な
どの腐食に起因した劣化現象を改善することができ、ひ
いては低圧タービンの寿命を延長し、プラントの安全な
運用に対する信頼性を向上することができる。
【図１】非金属介在物の量と孔食発生数の関係を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図２】比較例および実施例の全鋼種について実施した
孔食発生試験の結果を示すグラフ。
孔食発生試験の結果を示すグラフ。
【図３】Ｍｏを添加した本発明鋼の表層に形成された酸
化層の分析結果を示す金属組織の顕微鏡写真。
化層の分析結果を示す金属組織の顕微鏡写真。
【図４】従来のタービン羽根材に発生した微細な孔食の
分析結果および鋼中の非金属介在物の分析結果を示す金
属組織のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）写真。
分析結果および鋼中の非金属介在物の分析結果を示す金
属組織のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）写真。
Claims (2)
- 【請求項１】重量比で、Ｃ：０．１０〜０．１５％、Ｎ
ｉ：１．０〜２．５％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、
Ｎｂ：０．０３〜０．１５％、Ｎ：０．０２〜０．０８
％および不可避的不純物元素からなる１２Ｃｒマルテン
サイト系ステンレス鋼からなるものであって、Ｍｎを
０．１０％以下、Ｓを０．００３％以下、Ａｌを０．０
０３％以下、Ｓｉを０．１０％以下としたことを特徴と
するタービン羽根。 - 【請求項２】重量比でＭｏを０．７〜１．５％添加して
なる、請求項１に記載のタービン羽根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14091092A JPH05311347A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | タービン羽根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14091092A JPH05311347A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | タービン羽根 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311347A true JPH05311347A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=15279664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14091092A Pending JPH05311347A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | タービン羽根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05311347A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010084553A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | タービン翼、及び蒸気タービン |
| JP2011190478A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Hitachi Ltd | 蒸気タービン部材 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP14091092A patent/JPH05311347A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010084553A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | タービン翼、及び蒸気タービン |
| JP2011190478A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Hitachi Ltd | 蒸気タービン部材 |
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