JPH0610099A - クリープと疲労との相互作用特性および耐酸化性に優 れた耐熱鋳鋼 - Google Patents
クリープと疲労との相互作用特性および耐酸化性に優 れた耐熱鋳鋼Info
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- JPH0610099A JPH0610099A JP4194798A JP19479892A JPH0610099A JP H0610099 A JPH0610099 A JP H0610099A JP 4194798 A JP4194798 A JP 4194798A JP 19479892 A JP19479892 A JP 19479892A JP H0610099 A JPH0610099 A JP H0610099A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｃ ０.０５〜０.６ｗｔ％、Ｓｉ ２.０ｗｔ
％以下、Ｍｎ ２.０ｗｔ％以下、Ｃｒ １５〜３０ｗ
ｔ％、Ｎｉ １０〜４０ｗｔ％、Ｚｒ ０.０２〜０.５
ｗｔ％、Ａｌ ０.００１〜０.１ｗｔ％、Ｎ ０.０２
〜０.１０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなることにある。 【効果】クリープ破斷寿命およびクリープ・疲労相互作
用寿命に非常に優れており、さらに、極めて少ない酸化
減量を有するものである。
％以下、Ｍｎ ２.０ｗｔ％以下、Ｃｒ １５〜３０ｗ
ｔ％、Ｎｉ １０〜４０ｗｔ％、Ｚｒ ０.０２〜０.５
ｗｔ％、Ａｌ ０.００１〜０.１ｗｔ％、Ｎ ０.０２
〜０.１０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなることにある。 【効果】クリープ破斷寿命およびクリープ・疲労相互作
用寿命に非常に優れており、さらに、極めて少ない酸化
減量を有するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はクリープと疲労との相互
作用特性および耐酸化性に優れた鋳鋼に関し、さらに詳
しくは、燃料電池用改質炉、石油精製用改質炉、石油化
学用改質炉および分解炉、さらに、製鉄用還元ガス製造
用改質炉等に使用される反応管、或いは、ハースロー
ル、ラジアントチューブ等の各種熱処理炉構造部材とし
て使用することができ、頻繁な負荷変動、温度変動を受
ける構造部材に適しているクリープと疲労との相互作用
特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼に関するものであ
る。
作用特性および耐酸化性に優れた鋳鋼に関し、さらに詳
しくは、燃料電池用改質炉、石油精製用改質炉、石油化
学用改質炉および分解炉、さらに、製鉄用還元ガス製造
用改質炉等に使用される反応管、或いは、ハースロー
ル、ラジアントチューブ等の各種熱処理炉構造部材とし
て使用することができ、頻繁な負荷変動、温度変動を受
ける構造部材に適しているクリープと疲労との相互作用
特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】従来から、燃料電池、石油精製、石油化
学、直接製鉄還元ガス製造プラントにおいて、改質炉、
分解炉用反応管および各種熱処理炉部材として広く使用
されている耐熱鋳鋼として、ＪＩＳ−ＳＣＨ２２（０.
４Ｃ−２５Ｃｒ−２０Ｎｉ−残部Ｆｅ，アメリカ鋳物協
会 ＡＣＩ分類＝ＨＫ−４０）、ＪＩＳ−ＳＣＨ２４
（０.４Ｃ−２５Ｃｒ−３５Ｎｉ−残部Ｆｅ，ＡＣＩ分
類＝ＨＰ）およびＪＩＳ−ＳＣＨ１３（０.４Ｃ−２４
Ｃｒ−１３Ｎｉ−残部Ｆｅ，ＡＣＩ分類＝ＨＨ）等の高
炭素系耐熱鋳鋼を挙げることができる。
学、直接製鉄還元ガス製造プラントにおいて、改質炉、
分解炉用反応管および各種熱処理炉部材として広く使用
されている耐熱鋳鋼として、ＪＩＳ−ＳＣＨ２２（０.
４Ｃ−２５Ｃｒ−２０Ｎｉ−残部Ｆｅ，アメリカ鋳物協
会 ＡＣＩ分類＝ＨＫ−４０）、ＪＩＳ−ＳＣＨ２４
（０.４Ｃ−２５Ｃｒ−３５Ｎｉ−残部Ｆｅ，ＡＣＩ分
類＝ＨＰ）およびＪＩＳ−ＳＣＨ１３（０.４Ｃ−２４
Ｃｒ−１３Ｎｉ−残部Ｆｅ，ＡＣＩ分類＝ＨＨ）等の高
炭素系耐熱鋳鋼を挙げることができる。
【０００３】しかし、最近における操業温度の高温化と
共に、燃料電池用改質炉反応管を代表とする例において
見られるように、従来の静的な操業と比較すると、頻繁
な温度変動および圧力変動を伴う操業条件により使用さ
れるようになってきている。
共に、燃料電池用改質炉反応管を代表とする例において
見られるように、従来の静的な操業と比較すると、頻繁
な温度変動および圧力変動を伴う操業条件により使用さ
れるようになってきている。
【０００４】従って、使用する材料によっては、主とし
てクリープ強度、クリープ破断強度等の静的な高温強度
が優れているだけでは不充分であり、高温疲労強度およ
び熱疲労強度等の動的な高温強度にも優れていること、
即ち、クリープと疲労との相互作用特性に優れているこ
とが要求されている。
てクリープ強度、クリープ破断強度等の静的な高温強度
が優れているだけでは不充分であり、高温疲労強度およ
び熱疲労強度等の動的な高温強度にも優れていること、
即ち、クリープと疲労との相互作用特性に優れているこ
とが要求されている。
【０００５】また、表面の高温酸化は反応管の伝熱特性
の劣化、反応管の肉厚を減じたことによる静的強度の低
下、酸化皮膜剥離による疲労亀裂発生等につながるた
め、耐酸化性、特に、熱サイクルの繰り返しに対する耐
酸化性が厳しく要求されている。
の劣化、反応管の肉厚を減じたことによる静的強度の低
下、酸化皮膜剥離による疲労亀裂発生等につながるた
め、耐酸化性、特に、熱サイクルの繰り返しに対する耐
酸化性が厳しく要求されている。
【０００６】このような要求に対して、従来から使用さ
れているＨＫ−４０、ＨＰ、ＨＨ等の高炭素系耐熱鋳鋼
は、主に静的な高温強度を必要としている構造部材とし
て使用される場合には、その特性をいかんなく発揮する
けれども、上記に説明したような頻繁な温度変動、圧力
変動を伴う動的な使用条件下においては、耐用寿命は非
常に短いのである。
れているＨＫ−４０、ＨＰ、ＨＨ等の高炭素系耐熱鋳鋼
は、主に静的な高温強度を必要としている構造部材とし
て使用される場合には、その特性をいかんなく発揮する
けれども、上記に説明したような頻繁な温度変動、圧力
変動を伴う動的な使用条件下においては、耐用寿命は非
常に短いのである。
【０００７】その理由としては、これらの材料が炭素を
多量に含有する鋳物であり、高温における強化機構とし
てＣｒを主成分とする炭化物の析出強化を利用している
が、鋳造凝固組織に起因する炭素のミクロ偏析のため析
出炭化物の不均一分布を避けることができず、静的なク
リープ現象の場合には問題にはならない炭化物の不均一
分布も、動的な疲労現象の場合には脆い炭化物の分布密
度が高い領域に亀裂が優先的に発生、伝播するためであ
る。
多量に含有する鋳物であり、高温における強化機構とし
てＣｒを主成分とする炭化物の析出強化を利用している
が、鋳造凝固組織に起因する炭素のミクロ偏析のため析
出炭化物の不均一分布を避けることができず、静的なク
リープ現象の場合には問題にはならない炭化物の不均一
分布も、動的な疲労現象の場合には脆い炭化物の分布密
度が高い領域に亀裂が優先的に発生、伝播するためであ
る。
【０００８】この上記に説明した材料に、ＮｂまたはＴ
ｉ、或いは、ミッシュ・メタルを単独または複合して含
有させることによって、高温諸特性を改善することが種
々検討されている。
ｉ、或いは、ミッシュ・メタルを単独または複合して含
有させることによって、高温諸特性を改善することが種
々検討されている。
【０００９】例えば、ＮｂまたはＴｉを含有させる場
合、上記のＣｒ炭化物に比較して微細なＮｂまたはＴｉ
の炭化物が析出するため、静的なクリープ破斷強度が向
上することはよく知られている。
合、上記のＣｒ炭化物に比較して微細なＮｂまたはＴｉ
の炭化物が析出するため、静的なクリープ破斷強度が向
上することはよく知られている。
【００１０】そして、このような微細炭化物の析出は、
同時にクリープと疲労の相互特性向上に有効な破斷延性
の向上にも寄与するが、長時間の使用によって脆いσ相
を析出したり、或いは、ＴｉＮのような介在物を生成さ
せる原因にもなるため、疲労特性の改善には自ずから限
界がある。さらに、これらの元素は耐酸化性、特に、熱
サイクル条件下の耐酸化性を相当劣化させるという問題
がある。
同時にクリープと疲労の相互特性向上に有効な破斷延性
の向上にも寄与するが、長時間の使用によって脆いσ相
を析出したり、或いは、ＴｉＮのような介在物を生成さ
せる原因にもなるため、疲労特性の改善には自ずから限
界がある。さらに、これらの元素は耐酸化性、特に、熱
サイクル条件下の耐酸化性を相当劣化させるという問題
がある。
【００１１】また、ミッシュ・メタルを含有させると酸
化皮膜の強化に寄与するため、耐酸化性を改善するが、
しかし、この場合、クリープ強度の改善には何ら寄与す
ることはなく、疲労特性に対しては介在物の発生のため
逆効果となる。
化皮膜の強化に寄与するため、耐酸化性を改善するが、
しかし、この場合、クリープ強度の改善には何ら寄与す
ることはなく、疲労特性に対しては介在物の発生のため
逆効果となる。
【００１２】従って、上記に説明したように、静的なク
リープ強度、動的な疲労特性、さらに、耐酸化性の全て
を同時に満足させる材料は現在まで見当たらず、特に、
操業中毎日のように負荷変動を伴う燃料電池発電システ
ムの改質炉反応管の場合には、耐熱鋳鋼としての要求特
性を満足する材料が強く要望されている。
リープ強度、動的な疲労特性、さらに、耐酸化性の全て
を同時に満足させる材料は現在まで見当たらず、特に、
操業中毎日のように負荷変動を伴う燃料電池発電システ
ムの改質炉反応管の場合には、耐熱鋳鋼としての要求特
性を満足する材料が強く要望されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
たような従来の耐熱鋳鋼の種々の問題点に鑑み、本発明
者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、石油精製用改
質炉および分解炉、製鉄用還元ガス製造用改質炉等に使
用される反応管、或いは、ハースロール、ラジアントチ
ューブ等の各種熱処理炉構造材料として使用でき、さら
に、これらより負荷変動の激しい燃料電池発電システム
の改質炉反応管用材料として使用できるように、Ｎｂま
たはＴｉおよび他の各種炭化物形成元素のクリープ強化
と延性向上機構、ミッシュ・メタルおよび各種元素の耐
酸化性向上機構を調査して、長時間安定して介在物の少
ない微細組織を実現させる組織とするために、Ｚｒを含
有させ、同時にＡｌとＮ含有量を適正化することによ
り、σ相等の脆化相、ＴｉＮのゆうな有害な介在物を生
じることなく、クリープ強度、疲労特性、高温における
耐酸化性の何れにおいても、従来の材料より優れている
耐熱鋳鋼を開発したのである。
たような従来の耐熱鋳鋼の種々の問題点に鑑み、本発明
者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、石油精製用改
質炉および分解炉、製鉄用還元ガス製造用改質炉等に使
用される反応管、或いは、ハースロール、ラジアントチ
ューブ等の各種熱処理炉構造材料として使用でき、さら
に、これらより負荷変動の激しい燃料電池発電システム
の改質炉反応管用材料として使用できるように、Ｎｂま
たはＴｉおよび他の各種炭化物形成元素のクリープ強化
と延性向上機構、ミッシュ・メタルおよび各種元素の耐
酸化性向上機構を調査して、長時間安定して介在物の少
ない微細組織を実現させる組織とするために、Ｚｒを含
有させ、同時にＡｌとＮ含有量を適正化することによ
り、σ相等の脆化相、ＴｉＮのゆうな有害な介在物を生
じることなく、クリープ強度、疲労特性、高温における
耐酸化性の何れにおいても、従来の材料より優れている
耐熱鋳鋼を開発したのである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るクリープと
疲労との相互作用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼
の特徴とするところは、Ｃ ０.０５〜０.６ｗｔ％、Ｓ
ｉ ２.０ｗｔ％以下、Ｍｎ ２.０ｗｔ％以下、Ｃｒ
１５〜３０ｗｔ％、Ｎｉ １０〜４０ｗｔ％、Ｚｒ
０.０２〜０.５ｗｔ％、Ａｌ ０.００１〜０.１ｗｔ
％、Ｎ ０.０２〜０.１０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅお
よび不可避不純物からなることにある。
疲労との相互作用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼
の特徴とするところは、Ｃ ０.０５〜０.６ｗｔ％、Ｓ
ｉ ２.０ｗｔ％以下、Ｍｎ ２.０ｗｔ％以下、Ｃｒ
１５〜３０ｗｔ％、Ｎｉ １０〜４０ｗｔ％、Ｚｒ
０.０２〜０.５ｗｔ％、Ａｌ ０.００１〜０.１ｗｔ
％、Ｎ ０.０２〜０.１０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅお
よび不可避不純物からなることにある。
【００１５】本発明に係るクリープと疲労との相互作用
特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼について、以下詳
細に説明する。先ず、本発明に係るクリープと疲労との
相互作用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼の含有成
分および成分割合について説明する。
特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼について、以下詳
細に説明する。先ず、本発明に係るクリープと疲労との
相互作用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼の含有成
分および成分割合について説明する。
【００１６】Ｃは鋳鋼の強度を確保するためと、Ｚｒと
結合して非常に微細な炭化物を形成させるために有効な
元素であり、含有量が０.０５ｗｔ％未満ではＺｒ炭化
物の析出量が少なく、強度、延性、疲労の何れにおいて
も所望の特性が得られず、また、０.６ｗｔ％を越えて
含有させると長時間の使用により生成する凝集粗大炭化
物のために脆化、疲労特性の低下を招来する。よって、
Ｃ含有量は０.０５〜０.６ｗｔ％とする。
結合して非常に微細な炭化物を形成させるために有効な
元素であり、含有量が０.０５ｗｔ％未満ではＺｒ炭化
物の析出量が少なく、強度、延性、疲労の何れにおいて
も所望の特性が得られず、また、０.６ｗｔ％を越えて
含有させると長時間の使用により生成する凝集粗大炭化
物のために脆化、疲労特性の低下を招来する。よって、
Ｃ含有量は０.０５〜０.６ｗｔ％とする。
【００１７】Ｓｉは鋳造時の脱酸剤として、また、耐酸
化性を向上させるための元素であり、２.０ｗｔ％を越
えて過剰に含有させるとσ相を析出して脆化と疲労特性
の劣化を来す。よって、Ｓｉ含有量は２.０ｗｔ％以下
とする。
化性を向上させるための元素であり、２.０ｗｔ％を越
えて過剰に含有させるとσ相を析出して脆化と疲労特性
の劣化を来す。よって、Ｓｉ含有量は２.０ｗｔ％以下
とする。
【００１８】ＭｎはＳｉと同様に、脱酸、脱硫剤として
含有させる元素であり、含有量が２.０ｗｔ％を越えて
多量に含有させると高温度の使用中に脆い表面酸化皮膜
を形成し、耐酸化性を劣化させる。よって、Ｍｎ含有量
は２.０ｗｔ％以下とする。
含有させる元素であり、含有量が２.０ｗｔ％を越えて
多量に含有させると高温度の使用中に脆い表面酸化皮膜
を形成し、耐酸化性を劣化させる。よって、Ｍｎ含有量
は２.０ｗｔ％以下とする。
【００１９】Ｃｒはクリープ強度と耐酸化性を確保する
のに有効な元素であり、含有量が１５ｗｔ％未満ではこ
の効果は少なく、また、３０ｗｔ％を越えて含有させる
と長時間使用中に脆いσ相を生成し、疲労特性を害す
る。よって、Ｃｒ含有量は１５〜３０ｗｔ％とする。
のに有効な元素であり、含有量が１５ｗｔ％未満ではこ
の効果は少なく、また、３０ｗｔ％を越えて含有させる
と長時間使用中に脆いσ相を生成し、疲労特性を害す
る。よって、Ｃｒ含有量は１５〜３０ｗｔ％とする。
【００２０】Ｎｉはオーステナイト組織の安定化、高強
度、高延性を向上させ、長時間の使用により生成し易い
脆いσ相の析出を抑制する元素であり、含有量が１０ｗ
ｔ％未満ではこのような効果を期待できず、また、４０
ｗｔ％を越えて多量に含有させるとこれらの特性は向上
するけれども、この効果は飽和してしまい、かえって経
済的に不利となる。よって、Ｎｉ含有量は１０〜４０ｗ
ｔ％とする。
度、高延性を向上させ、長時間の使用により生成し易い
脆いσ相の析出を抑制する元素であり、含有量が１０ｗ
ｔ％未満ではこのような効果を期待できず、また、４０
ｗｔ％を越えて多量に含有させるとこれらの特性は向上
するけれども、この効果は飽和してしまい、かえって経
済的に不利となる。よって、Ｎｉ含有量は１０〜４０ｗ
ｔ％とする。
【００２１】Ｚｒはクリープ強度ばかりでなく、延性、
疲労特性、さらに、耐酸化性を付与する重要な元素であ
り、ＺｒはＣｒと同様に炭化物を形成し、クリープ強度
を高くするもので、Ｃｒ単独含有の場合にはＣｒ炭化物
の不均一分布を避けられないが、Ｚｒを含有させること
により不均一分布Ｃｒ炭化物の析出を抑制するので、疲
労特性を向上させることができ、また、従来において実
施されているＮｂ、Ｔｉの含有により生成する炭化物よ
りも、さらに微細な炭化物ＺｒＣがマトリックス中に分
散して析出するので、大きな分散強化と延性向上効果が
得られ、従って、優れたクリープ強度と疲労特性を同時
に確保することができる。
疲労特性、さらに、耐酸化性を付与する重要な元素であ
り、ＺｒはＣｒと同様に炭化物を形成し、クリープ強度
を高くするもので、Ｃｒ単独含有の場合にはＣｒ炭化物
の不均一分布を避けられないが、Ｚｒを含有させること
により不均一分布Ｃｒ炭化物の析出を抑制するので、疲
労特性を向上させることができ、また、従来において実
施されているＮｂ、Ｔｉの含有により生成する炭化物よ
りも、さらに微細な炭化物ＺｒＣがマトリックス中に分
散して析出するので、大きな分散強化と延性向上効果が
得られ、従って、優れたクリープ強度と疲労特性を同時
に確保することができる。
【００２２】さらに、一部マトリックス中に固溶してい
るＺｒは、高温度における使用中において、Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ、Ｓｉ等の酸化物により形成される表面皮膜の
内部とマトリックスとの間に機械的結合度の強いＺｒ酸
化物を形成し、また、この酸化物は表面皮膜とマトリッ
クスの中間の熱膨張率を有しているので、単に、一定温
度における耐酸化性を改善するだけではなく、熱サイク
ル条件下の耐酸化性をも改善する。以上詳細に説明した
ように、Ｚｒ含有量は０.０２ｗｔ％未満では上記の効
果を得ることができず、また、０.５ｗｔ％を越えて含
有させると上記の効果は飽和すると共に、溶接性に悪影
響を及ぼすようになる。よって、Ｚｒ含有量は０.０２
〜０.５ｗｔ％とする。
るＺｒは、高温度における使用中において、Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ、Ｓｉ等の酸化物により形成される表面皮膜の
内部とマトリックスとの間に機械的結合度の強いＺｒ酸
化物を形成し、また、この酸化物は表面皮膜とマトリッ
クスの中間の熱膨張率を有しているので、単に、一定温
度における耐酸化性を改善するだけではなく、熱サイク
ル条件下の耐酸化性をも改善する。以上詳細に説明した
ように、Ｚｒ含有量は０.０２ｗｔ％未満では上記の効
果を得ることができず、また、０.５ｗｔ％を越えて含
有させると上記の効果は飽和すると共に、溶接性に悪影
響を及ぼすようになる。よって、Ｚｒ含有量は０.０２
〜０.５ｗｔ％とする。
【００２３】ＡｌはＺｒの効果を有効に発揮させるため
に必要な元素であり、即ち、Ｚｒは窒化物を形成し易い
ため、ＺｒＣの析出量が減少するのでクリープ強度、疲
労特性を向上させることができず、また、耐酸化性の改
善が期待できず、そのため、マトリックス中の窒素を固
定するために含有させるもので、含有量が０.００１ｗ
ｔ％未満ではこのような効果を発揮することができず、
また、０.１ｗｔ％を越えて含有させると介在物が増加
して疲労特性に悪影響を及ぼす。よって、Ａｌ含有量は
０.００１〜０.１ｗｔ％とする。
に必要な元素であり、即ち、Ｚｒは窒化物を形成し易い
ため、ＺｒＣの析出量が減少するのでクリープ強度、疲
労特性を向上させることができず、また、耐酸化性の改
善が期待できず、そのため、マトリックス中の窒素を固
定するために含有させるもので、含有量が０.００１ｗ
ｔ％未満ではこのような効果を発揮することができず、
また、０.１ｗｔ％を越えて含有させると介在物が増加
して疲労特性に悪影響を及ぼす。よって、Ａｌ含有量は
０.００１〜０.１ｗｔ％とする。
【００２４】Ｎはマトリックス中に固溶させオーステナ
イトを安定化し、強化するために有効な元素であり、含
有量が０.０２ｗｔ％未満ではこのような効果が少な
く、また、０.１０ ｗｔ％を越えて含有させると窒化
物を形成し、上記に説明したように重要なＺｒの炭化物
量が減少するのである。よって、Ｎ含有量は０.０２〜
０.１０ｗｔ％とする。
イトを安定化し、強化するために有効な元素であり、含
有量が０.０２ｗｔ％未満ではこのような効果が少な
く、また、０.１０ ｗｔ％を越えて含有させると窒化
物を形成し、上記に説明したように重要なＺｒの炭化物
量が減少するのである。よって、Ｎ含有量は０.０２〜
０.１０ｗｔ％とする。
【００２５】
【実 施 例】本発明に係るクリープと疲労との相互作
用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼の実施例を説明
する。
用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼の実施例を説明
する。
【００２６】
【実 施 例】表１に本発明に係るクリープと疲労との相
互作用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼（本発明鋼
という。１，２，３，４，５）と比較例（比較鋼とい
う。６，７，８，９，１０，１１，１２）の含有成分お
よび成分割合を示してある。なお、供試材は通常の方法
により溶解、鋳造により作成した。なお、１，２，３に
対する比較例は６，７，８であり、４に対する比較例は
９，１０，１１であり、５に対する比較例は１２であ
る。
互作用特性および耐酸化性に優れた耐熱鋳鋼（本発明鋼
という。１，２，３，４，５）と比較例（比較鋼とい
う。６，７，８，９，１０，１１，１２）の含有成分お
よび成分割合を示してある。なお、供試材は通常の方法
により溶解、鋳造により作成した。なお、１，２，３に
対する比較例は６，７，８であり、４に対する比較例は
９，１０，１１であり、５に対する比較例は１２であ
る。
【００２７】表２に各供試材のクリープ破斷寿命、クリ
ープ・疲労相互作用寿命、酸化特性を示す。 クリープ破斷試験：１０００℃、３ｋｇ／ｍｍ2で実施
した。 クリープ・疲労相互作用試験：１０００℃、全歪範囲
０.５％で、かつ、引張側に歪保持を有する繰り返し波
形条件下で実施した。 耐酸化性 ：１２００℃で１時間保持し、室温ま
で冷却する熱サイクルを３０サイクル繰り返した後の重
量減により比較した。
ープ・疲労相互作用寿命、酸化特性を示す。 クリープ破斷試験：１０００℃、３ｋｇ／ｍｍ2で実施
した。 クリープ・疲労相互作用試験：１０００℃、全歪範囲
０.５％で、かつ、引張側に歪保持を有する繰り返し波
形条件下で実施した。 耐酸化性 ：１２００℃で１時間保持し、室温ま
で冷却する熱サイクルを３０サイクル繰り返した後の重
量減により比較した。
【００２８】表２から、本発明鋼１，２，３は比較鋼６
（ＨＫ４０）に比べて何れの特性も格段に優れているこ
とがわかる。本発明鋼１，２，３は、Ｚｒの含有量の増
加と共に各特性が向上しているが、Ｚｒ含有量の増加に
つれて効果は飽和する傾向があり、Ｚｒ含有量の上限は
０.５ｗｔ％が良好であることがわかる。
（ＨＫ４０）に比べて何れの特性も格段に優れているこ
とがわかる。本発明鋼１，２，３は、Ｚｒの含有量の増
加と共に各特性が向上しているが、Ｚｒ含有量の増加に
つれて効果は飽和する傾向があり、Ｚｒ含有量の上限は
０.５ｗｔ％が良好であることがわかる。
【００２９】比較鋼７（Ｎ過多），８（Ａｌ無し）は本
発明鋼２を基準としてＮ含有量を多くしたものと、Ａｌ
を含有させないものであり、これらは本発明鋼２に比べ
て何れの特性においても劣っていることがわかる。
発明鋼２を基準としてＮ含有量を多くしたものと、Ａｌ
を含有させないものであり、これらは本発明鋼２に比べ
て何れの特性においても劣っていることがわかる。
【００３０】本発明鋼４は比較鋼９（ＨＰ）に比べて何
れの特性も著しく優れており、また、比較鋼９を改善し
た比較鋼１０（ＨＰ−Ｎｂ）に比べても何れの特性にお
いても優れていることがわかる。また、比較鋼１１（Ｈ
Ｐ−Ｎｂ−Ｔｉ）を比べてみると、クリープ破斷強度の
点においては及ばないが本発明鋼４はクリープ・疲労相
互作用特性および耐酸化性においては、非常に優れてい
ることがわかる。本発明鋼５は比較鋼１１より何れの特
性においても著しく優れていることがわかる。
れの特性も著しく優れており、また、比較鋼９を改善し
た比較鋼１０（ＨＰ−Ｎｂ）に比べても何れの特性にお
いても優れていることがわかる。また、比較鋼１１（Ｈ
Ｐ−Ｎｂ−Ｔｉ）を比べてみると、クリープ破斷強度の
点においては及ばないが本発明鋼４はクリープ・疲労相
互作用特性および耐酸化性においては、非常に優れてい
ることがわかる。本発明鋼５は比較鋼１１より何れの特
性においても著しく優れていることがわかる。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にクリープ
と疲労との相互作用特性および耐酸化性の優れた耐熱鋳
鋼は上記の構成であるから、クリープ破斷寿命およびク
リープ・疲労相互作用寿命に非常に優れており、さら
に、極めて少ない酸化減量を有するという効果がある。
と疲労との相互作用特性および耐酸化性の優れた耐熱鋳
鋼は上記の構成であるから、クリープ破斷寿命およびク
リープ・疲労相互作用寿命に非常に優れており、さら
に、極めて少ない酸化減量を有するという効果がある。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ ０.０５〜０.６ｗｔ％、Ｓｉ ２.０
ｗｔ％以下、 Ｍｎ ２.０ｗｔ％以下、Ｃｒ １５〜３０ｗｔ％、 Ｎｉ １０〜４０ｗｔ％、Ｚｒ ０.０２〜０.５ｗｔ
％、 Ａｌ ０.００１〜０.１ｗｔ％、Ｎ ０.０２〜０.１０
ｗｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなることを
特徴とするクリープと疲労との相互作用特性および耐酸
化性に優れた耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194798A JPH0610099A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | クリープと疲労との相互作用特性および耐酸化性に優 れた耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194798A JPH0610099A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | クリープと疲労との相互作用特性および耐酸化性に優 れた耐熱鋳鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610099A true JPH0610099A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=16330439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4194798A Withdrawn JPH0610099A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | クリープと疲労との相互作用特性および耐酸化性に優 れた耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610099A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300001B1 (en) * | 1997-01-22 | 2001-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel cell and use of iron-based alloys for the construction of fuel cells |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP4194798A patent/JPH0610099A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300001B1 (en) * | 1997-01-22 | 2001-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel cell and use of iron-based alloys for the construction of fuel cells |
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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: 19990831 |