JPH07126814A - 石炭ガス化プラント伝熱管用耐食合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石炭ガス化プラント、特に石炭ガス化複合発
電プラントの合成ガス冷却機器に配設される過熱器等の
伝熱管用材料に適する耐食合金を提供する。 【構成】 Ｃ：０.０１〜０.１０％、Ｓｉ：１.５〜３.
５％、Ｍｎ：０.２０％以下、Ｃｒ：２６〜３２％、Ｎ
ｉ：２５〜３５％、Ｍｏ：０.５〜３％、Ｎ：０.１〜
０.３５％、希土類元素を０.０２〜０.１０％、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする。
さらに必要に応じて、所定量のＮｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｂの１種以上を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は石炭ガス化プラント、特に石炭ガ
ス化複合発電プラントの合成ガス冷却機器に配設される
過熱器等の伝熱管の構造材料として好適な耐食合金に関
する。

【０００２】近年、地球環境問題の観点から、クリーン
な燃料を用いた高効率発電への指向が一段と強まってい
る。天然ガス（ＬＮＧ）を燃料とする高効率のガスター
ビン複合発電はすでに実用化され、現在いくつかの発電
機が稼働中であるが、エネルギー資源の安定確保の点か
ら天然ガスに換えて石炭を燃料とする高効率発電の実用
化が強く望まれている。石炭ガス化複合発電は石炭加圧
流動床ボイラによる発電とともに石炭利用の高効率発電
が可能な有力なシステムであり、世界的に見ても実証プ
ラントがオランダにおいて建設をほぼ終えた段階にまで
到達している。

【０００３】石炭ガス化複合発電において、発電効率を
さらに飛躍的に高めるためには、９００℃以上の高温の
合成ガスの顕熱を有効に活用して蒸気を過熱する過熱器
を設置する必要がある。しかしながら、過熱器では伝熱
管と高温で接触する合成ガスは多量のＣＯ，Ｈ₂を含有
する強い還元性を示し、炭種によっては極めて腐食性の
強いＨ₂Ｓ，ＨＣｌを含むため、かかる機器は高温硫化
腐食を受けることおよび高温硫化腐食は伝熱管のメタル
温度に強く依存し、メタル温度が高いほど腐食は厳しい
ことが知られている。（例えば、S.Araki et al.“Eval
uation for Corrosion Resistance of Tube Material i
n Coal Gasification Atmosphere”Proc. ASM Material
Workshop '87, pp 97〜104） なお、合成ガスの組成は、例えば、次のとおりである。
Ｈ₂：約３０％、Ｈ₂Ｏ：約２０％、ＣＯ：約４０％、Ｃ
Ｏ₂：約１０％、Ｈ₂Ｓ：約０.５％、ＨＣｌ：約０.１
％。

【０００４】従来技術ではメタル温度で３５０〜４００
℃前後の伝熱管の設置がせいぜいで、高効率発電が狙え
る蒸気温度６００℃クラスの過熱器の伝熱管は、４００
〜６５０℃の温度域で耐高温硫化性を有し、かつ高温強
度にも優れたボイラチューブ材が見当たらないため、設
置できない状況にあった。そして、それ以上の高温度で
硫化腐食に耐える過熱器の伝熱管用の材料は未だ開発さ
れていない。

【０００５】石炭ガス化用機器の内部には停缶時に水分
が結露してＣｌを含む酸が生成する。その酸水溶液は、
例えば、ＨＣｌ：０.０６％、Ｈ₂ＳＯ₄：０.２％、Ｎ
ａ：０.０５％を含み、ｐＨ約４.５である。このため、
市販のステンレス鋼、耐食合金では孔食を発生しやすい
腐食環境に曝されることも知られており（例えば W.T.B
akker et al.“Laboratory Study of Superheater Corr
osion in Coal Gasification Power Plants”April 17
〜21,1989, pp525〜525/13）、かかる部位には高温強度
に加え高温硫化腐食とともに酸露点腐食に対しても優れ
た抵抗性を有する伝熱管用の材料が必要となる。

【０００６】石炭ガス化機器用材料としては種々の合金
がすでに提案されているが，メタル温度が６００℃を超
える高温硫化環境に耐えかつ酸露点腐食に対しても優れ
た抵抗性を有するとともに、伝熱管用として高温強度も
あり、長時間の使用による加熱脆化も少なく、耐圧部材
として安心して使用できる経済的な合金は見当たらない
のが現状である。

【０００７】従来の知見、例えば特開昭５８−８１９５
３号公報によれば、Ｎｂを６〜２０％含み残部が鉄から
なる合金が提案されたが、この合金は通常の製管プロセ
スでは伝熱管に製造できない。また、特開昭５９−２２
９４６８号公報では、Ａｌ添加合金が提案されている
が、高温における耐食性は良好なものの、Ｍｏ、Ｎを含
有しないことから、酸露点腐食に弱い欠点を有する。ま
た、特開昭６０−２１５７４７号公報および特開昭６２
ー１６４８５２号公報の合金の中で、Ａｌが高いものは
高温での硫化腐食に優れた性能を有し、なかでも前者の
請求項２の合金は酸露点腐食に対しても良好な耐食性能
を示すが、オーステナイトを形成させ高温強度を付与す
るＮｉおよび高温硫化腐食及び酸露点腐食に対する抵抗
性を与えるＣｒの含有量が低すぎるために、高温に長時
間曝されると靭性劣化が著しく、また高温強度もはなは
だ不足するため、伝熱管として使用できない。

【０００８】また、特開昭６１−５５１号公報では、Ｃ
ｒとＮｉ＋Ｃｏを含む合金に冷間加工を施した合金が提
案されているが、本発明の後述の設計思想、、お
よびそれに関連した成分元素の組合せおよび含有量の限
定については全く意図されていない。また、本発明にお
ける石炭ガス化では腐食環境は高温酸化でなく高温硫化
のみが重要となるが、特開昭６１−５５１号公報の場合
は高温硫化に対する課題解決手段が明かでなく、そのた
め特開昭６１−５５１号公報の耐高温硫化性は芳しくな
く使用に耐えない。また、特開昭６１−５６２６３号公
報で提案されている合金は、酸露点腐食に対して良好な
耐食性能を示すものの、高温硫化腐食に対して耐食性が
十分でなく、また高温強度も不十分である。

【０００９】また、特開昭６１−１１３７４８号公報の
合金は、オーステナイトを形成させ高温強度を付与する
Ｎｉおよび高温硫化腐食及び酸露点腐食に対する抵抗性
を与えるＣｒの含有量が低すぎるために、高温に長時間
曝されると靭性劣化が著しく、また高温強度もはなはだ
不足する。また、高温で使用中に極めて脆い相（シグマ
相）が析出し、使用中にガラスのように脆化してしま
い、伝熱管のような耐圧容器用材料としては危なくてと
ても使用できない。特開昭６２−１６４８５４号公報）
および特開昭６２−１６４８５５号公報の合金は高温で
の耐硫化腐食性は良好なものの、ＮｉおよびＣｒの含有
量が低すぎるために、高温強度、酸露点腐食に対する抵
抗性が劣る欠点を有する。

【００１０】また、特開昭６２−２３５４５９号公報の
合金はＣｏを８〜３０％を含むため、熱間変形抵抗が高
まり、通常の製管プロセスでは非常に作りにくい。さら
にＣｏは非常に高価な合金元素であるため、材料コスト
が著しく上昇し、伝熱管として極めて高価なものとなっ
てしまう。特開昭６２−２７０７５１号公報ではＭｎを
２〜３０％、Ｔｉを２〜５％含む合金が提案されている
が、ＮｉおよびＣｒの含有量が低すぎるために、高温強
度、酸露点腐食に対する抵抗性が劣るという欠点を有
し、また、本合金は高温で使用中にＣｒ炭化物が著しく
析出し、脆化してしまう欠点をも有する。

【００１１】このように、高温の硫化環境における耐食
性、酸露点腐食に対する耐食性とともに長時間使用時の
組織安定性、高温強度、さらには施工性（曲げ加工性、
溶接性）、経済性等の点を勘案すると、すべての性能を
満足する耐食合金は未だないのが実情であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような状況に鑑
み、石炭ガス化複合プラントにおいて、メタル温度で６
５０℃までの温度域で伝熱管として過熱器に使用可能な
経済性に優れた耐食合金の開発が待ち望まれており、特
に、通常の製管プロセスで容易に製管でき、耐食性は従
来使用されているAlloy 800（NCF800）あるいはAlloy 2
8 の１０倍以上、高温強度はSUS 347 H と同等以上で、
長時間使用に際して著しい加熱脆化がなく、通常の施工
法で溶接、曲げ加工が可能な経済性にも優れた伝熱管用
材料材の開発が期待されてきたところである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題解決のために、鋭意研究の結果、 高温硫化腐食に対する抵抗性を、図３に示すような
極めて強固な保護性を有する上層がＣｒ₂Ｏ₃で下層がＳ
ｉＯ₂の二層被膜（以下、Ｃｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層被膜と
称す）を合金表面に生成させることで達成する、 酸露点腐食に対する抵抗性はＣｒとＭｏとＮの複合
添加により確保する、 高温強度は母材を完全オーステナイト組織にすると
ともに、ＣとＮ添加で確保する、 との設.計思想に基づいて本発明を完成した。

【００１４】この二層被膜は、本発明合金の使用時に不
働態被膜として生成し合金地金を環境から遮断する結
果、耐食性が確保されるものである。この二層被膜の構
造は図３に模式的に示すとおりであり、地金の上に形成
されたほぼ純粋なＳｉＯ₂下層とさらにその上に形成さ
れたほぼ純粋なＣｒ₂Ｏ₃の上層から成るものである。

【００１５】本願発明の最大特徴は項に示したように
保護性のＣｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層被膜の耐久性を合金中
のＭｎ量の現象および希土類元素添加の相乗効果により
飛躍的に高めた点にある。とくにＭｎの作用については
本願発明で初めて明らかにしたもので、以下のメカニズ
ムに基づくものである。すなわち、Ｍｎは酸素との親和
力が強いため、高温の使用環境では合金表面に酸化物と
して濃縮するが、Ｃｒ₂Ｏ₃などの保護性酸化スケールが
同時に形成されると、ＭｎＯはＣｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層
被膜中に固溶してしまい、保護被膜の安定性を損ねる作
用のあることを明かにした。そこで本願では合金中のＭ
ｎ量を意図的に低めることで保護性Ｃｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂
二層被膜の環境遮断特性を飛躍的に高めることに成功し
たのである。

【００１６】また、Ｍｎ含有量を低下させることで、合
金の加熱脆化の一因となる脆いシグマ相の析出挙動が顕
著に抑制され、長時間の加熱脆化特性が著しく改善され
る良好な結果も付随して得られた。

【００１７】課題解決手段としての本発明の構成は、以
下のとおりである。 （１） Ｃ：０.０１〜０.１０％、Ｓｉ：１.５〜３.５
％、Ｍｎ：０.２０％以下、Ｃｒ：２６〜３２％、Ｎ
ｉ：２５〜３５％、Ｍｏ：０.５〜３％、Ｎ：０.１〜
０.３５％、希土類元素を０.０２〜０.１０％、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする石
炭ガス化プラント伝熱管用耐食合金。

【００１８】（２） さらにＮｂ、Ｔｉ、Ｚｒのうちか
ら選ばれた１種または２種以上を合計で０.１〜１％含
有することを特徴とする上記１記載の石炭ガス化プラン
ト伝熱管用耐食合金。

【００１９】（３）さらにＭｇ：０.００１〜０.０１
％、Ｃａ：０.００１〜０.０１％およびＡｌ：０.０２
〜０.１％のうちの１種以上を含有することを特徴とす
る上記１または２記載の石炭ガス化プラント伝熱管用耐
食合金。

【００２０】（４）さらにＢを０.００１〜０.０１％を
含有することを特徴とする上記１、２または３記載の石
炭ガス化プラント伝熱管用耐食合金。

【００２１】

【作 用】つぎに、本発明の耐食合金の成分元素の含有
量を数値限定した理由について説明する。Ｃは高温強度
を高めるために通常添加される。この効果は０.０１％
以上で発揮されるが、０.１％を超えて添加すると、高
温使用中に結晶粒界を中心に塊状のＣｒ炭化物を析出
し、耐食性を劣化させるとともに靱性低下も招くことか
ら、上限を０.１％とした。

【００２２】Ｓｉは上述のように高温硫化腐食環境下
で、Ｃｒとともに合金に優れた耐食性を付与する元素で
あり、この効果は１.５％を超える含有量で顕著となる
ことから下限を１.５％とした。３.５％を超える添加で
加熱時にシグマ相が生成し脆化を招くとともに溶接時の
高温割れ感受性が顕著になるため、上限を３.５％とし
た。

【００２３】Ｍｎはオーステナイト形成元素であるとと
もに脱酸剤として、また溶解原料からの混入の形で従来
技術では通常０.５〜１.５％程度添加される。しかしな
がら本願発明では上述のように高温硫化に対し保護被膜
として作用するＣｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層被膜の安定性を
飛躍的に高めるため、その含有量を０.２％以下とし
た。またＭｎ含有量を０.２％以下とすることで、靱性
低下を引き起こす原因の一つとなるシグマ相の析出が抑
制され、加熱脆化特性の改善効果も得られる。このＭｎ
の限定は、本願の合金では脱酸を主としてＳｉで行うこ
とが可能なため、経済性を犠牲にすることなく可能とな
った。

【００２４】Ｃｒは高温硫化腐食および酸露点腐食に対
する抵抗性を改善するために添加する。高温硫化腐食に
対する抵抗性は前述のＳｉ、Ｍｎ希土類元素の組合せに
より発揮されるが、その効果は２６％以上で保護性を有
するＣｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層被膜の均一生成が顕著とな
る。反面３２％を超える添加だと長時間加熱に脆いα−
Ｃｒ相が析出し、材料が脆化するため、上限を３２％と
した。

【００２５】Ｎｉはオーステナイト形成元素であり、金
属をオーステナイト組織にするために添加される。本願
の発明ではＮｉ含有量が２５％より低くなると部分的に
δ−フェライト組織が生成することから、下限を２５％
とした。材料をオーステナイト組織にするのは、主とし
て高温強度を確保するためである。Ｎｉは高価な合金元
素でもあることから、この上限を３５％とした。

【００２６】Ｎｉは酸露点腐食環境下で管まげ部や溶接
継手部などの応力集中部で発生する危険性のある応力腐
食割れに対して極めて有効な合金元素でもあり、Ｎｉを
２５％以上含有する合金においては応力割れは実質上発
生しなくなる。このため、本発明鋼では管まげ部や溶接
継手部の応力除去焼鈍を実施する必要がなく、施工コス
トの低減が可能である。

【００２７】Ｍｏは通常湿食環境でステンレス鋼の耐食
性を改善するために添加される元素であり、本発明の様
な石炭ガス化プラントにおいても酸露点腐食に対する抵
抗性をＣｒとＮとともに高めるために添加する。その効
果は０.５％以上で顕著となり、３％を超える添加でそ
の効果が飽和するため上限を３％とした。

【００２８】Ｎはオーステナイト組織の安定化に寄与す
るのみならず、高温強度を高める作用を有する。また、
酸露点腐食における耐食性を高める作用もある良好な合
金元素である。その作用は０.１％を超える含有量で顕
著となるので下限を０.１％とした。本発明の成分系で
は通常の溶製法では０.３５％を超える含有量とするこ
とが困難であることから、上限を０.３５％とした。

【００２９】Ｙ、Ｃｅ、Ｌａ等の希土類元素は鋼中の微
量Ｓを固定してＣｒ₂Ｏ₃等の保護被膜の密着性を改善
し、高温硫化腐食などに対する保護性Ｃｒ₂Ｏ₃ スケー
ルの安定性を改善させ、耐食性を向上させることから添
加する。この効果は０.０２％以上で発揮されるが、０.
１％を超える添加で脆い金属間化合物が析出するため、
その上限を０.１％とした。ミッシュメタルとして相当
量を添加してもよい。

【００３０】Ｎｂ、ＴｉおよびＺｒはいずれも炭化物を
形成しやすいので、炭化物析出による合金の高温強度を
さらに向上させるとともに、鋼中のＣを固定して、Ｃｒ
炭化物の析出を抑制し、酸露点腐食に対する抵抗性の劣
化を防止する作用を有する。これらの元素の含有量が１
種または２種以上の合計で０.１％未満の場合は添加の
高価が得られず、１％を超えて添加させると効果が飽和
するため上限を１％とした。

【００３１】Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌは活性元素で、熱間加工
性を悪化させる主要因である合金中のＳやＯを固定する
作用を有するため、熱間加工性の向上を目的として添加
する。Ｍｇ、Ｃａについては合計で０.００１％以上の
添加が有効であるが、０.０１％を超える添加で低融点
のＭｇ−Ｎｉ、Ｃａ−Ｎｉ化合物を形成し、逆に熱間加
工性を悪化させるため上限を０.０１％とした。また、
Ａｌについては、０.０２％以上の添加が熱間加工性の
向上のために有効であるが、０.１％を超えるとクリー
プ延性が低下するので、その上限値を０.１％とする。

【００３２】Ｂは結晶粒界を強化する作用を有するの
で、合金の高温強度を高める目的で添加する。その効果
は０.００１％以上で顕著となるが、０.０１％と超える
と溶接高温割れ感受性が高まるため、上限を０.０１％
とした。

【００３３】上述のように、酸露点腐食に対する抵抗性
は、ＣｒとＭｏとＮの複合添加により、確保するもので
あるが、この詳細な酸露点腐食防止のメカニズムは未だ
完全には明らかになっていない。しかし、この抵抗性は
複合添加されたＣｒとＭｏとＮの相乗作用によって発揮
されるもので、下記の式を満足する場合に顕著となるこ
とが実験的に確認されている。

【００３４】

【数１】Ｃｒ＋３Ｍｏ＋１０Ｎ≧３０

【００３５】

【実施例】表１に化学成分を示す４１種の合金１〜４１
（合金１〜３６は本発明合金、比１〜５は比較合金）を
真空溶解炉で５００ｋｇづつ溶製し、得られた外径１８
５mmの丸インゴットをそのまま外径１８０mm、内径４０
mmの中空ビレットに切削加工し、この中空ビレットを１
２５０℃の温度で加熱しユジーンセジュルネ方式の熱間
押出機で外径６１.５mm、肉厚５.７５mmの押出素管を製
造した。素管は冷間抽伸後成品熱処理を１１５０℃でそ
れぞれ行い、外径５０.８mm、肉厚８mmの伝熱管を製造
した。

【００３６】

【表１】

【００３７】従来石炭ガス化プラントの加熱器の伝熱管
に用いられたNCF800合金を既１、Alloy 28合金を既２と
して示す。既１の合金は本発明合金とＳｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｎ、ＲＥ、Ａｌの成分範囲が異なる。また既
２の合金はＳｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、ＲＥ、Ｎ、Ｃｕの成分範
囲が異なる。

【００３８】表２に高温硫化および酸露点腐食に対する
抵抗性を、また時効後靱性を示す。各特性の評価法とし
てそれぞれ次の方法を用いた。

【００３９】耐高温硫化腐食性は管肉厚中央部から採取
した長さ２５mm、幅１５mm、厚３mmの腐食試験片をガス
化炉の合成ガスを模擬した３０％Ｈ₂−１５％Ｈ₂Ｏ−４
０％ＣＯ−１０％ＣＯ₂−１％Ｈ₂Ｓ−０.１％Ｃｌ−ｂ
ａｌ．Ｎ₂混合ガス気流中 ６５０℃で１００時間加熱
し、脱スケールによる腐食減量を測定した。

【００４０】

【表２】

【００４１】耐酸露点腐食性は、石炭ガス化実炉の蒸発
管付着灰を試験片に塗布後、水蒸気を飽和させた恒温槽
中に９０℃で１００時間加熱保持して、試験後縦断面の
最大孔食深さを光学顕微鏡で観察することによって評価
した。

【００４２】時効後靱性は、７００℃で５１９２時間の
時効処理後、ＪＩＳ４号試験片を用いたハーフシャルピ
ー試験により０℃シャルピー衝撃値を測定して評価し
た。上記の時効処理の温度と時間は、下記の式で表され
るラーソン−ミラー（Larson−Miller）パ ラメーター
では６５０℃で１０⁵hに相当するものである。

【００４３】

【数２】ラーソン−ミラーパ ラメーター＝（Ｔ＋２７
３）×（２０＋logｔ） Ｔは温度（℃）、ｔは時間（h）

【００４４】表２によると、本発明合金１〜３６は、い
ずれも高温硫化腐食による腐食減量は１mg／cm²以下で
既存合金（既１、既２）がそれぞれ５３.９mg／cm²、２
８.４mg／cm²であることを勘案すると、高温硫化腐食に
対する抵抗性は本発明合金では既存合金の１０倍以上で
あることが確認された。また酸露点に対する抵抗性も本
発明合金は最大孔食深さがいずれも５μｍ以下で問題が
ないことがわかる。また時効後靱性は１０⁵h使用を想定
した加熱条件で本発明合金はいずれも６８J／cm²以上の
値を示し、本発明合金１〜３６は耐高温硫化腐食性、耐
酸露点腐食性、時効後靱性に優れたオーステナイト合金
である。

【００４５】また本発明合金はクリープ破断強度も良好
であり、例えば符号１の合金でラーソン−ミラーパラメ
ーター法による６５０℃クリープ破断強度の１０⁵h外挿
値は９０ＭＰａであり、SUS 347 Hの６５０℃クリープ
破断強度の１０⁵h外挿値の７７ＭＰａよりやや高い値を
有している。

【００４６】これに対し既存合金（既１、既２）では耐
高温硫化腐食性、耐酸露点腐食性、時効後靱性のいずれ
かで問題点を有している。

【００４７】表１に比較合金（比１〜５）を掲げた。こ
れらの合金から本発明と同じ工程で伝熱管を製造をした
ものである。比１、比２の合金はＣｒ、Ｍｏ、Ｎを所定
量含むため酸露点腐食に対する抵抗性は優れるものの、
Ｍｎが０.５１％、１.４９％と高いため、耐高温硫化腐
食性および時効後靱性に問題がある。比３の合金は希土
類元素の添加がないため、耐酸露点腐食性、時効後靱性
は優れるものの、保護性酸化スケールの安定性が劣るた
め、耐高温硫化性が悪い。比４、比５の合金もＳｉ量が
不十分なため、酸露点、時効後靱性については問題がな
いものの耐高温硫化腐食性は芳しくなく、既存合金より
は耐食性は良好なものの本発明合金よりは顕著に劣る。

【００４８】本発明合金、比較合金および既存合金につ
いて、Ｍｎ量と耐高温硫化腐食性の関係をプロットする
と図１のようになる。図１から、Ｍｎ含有量を低減させ
ると合金表面に生成するＣｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層被膜の
保護性が飛躍的に改善され、耐高温硫化腐食性が向上
し、Ｍｎ量が０.２％以下で優れた耐食性が得られるこ
とがわかる。

【００４９】次に本発明合金および比較合金についてＭ
ｎ量と時効後靱性の関係をプロットし、図２に示した。
Ｍｎ量を減少させるに従い、脆いシグマ相の析出が抑え
られ、時効後靱性が向上するため、Ｓｉ含有合金でも優
れた組織安定性が得られるようになる。この図２から、
６５０℃で１０⁵h時効に相当する加熱条件（７００℃で
５１９２h）では、Ｍｎ含有量が０.２％以下で６８J／c
m²以上のシャルピー衝撃値が得られ、過熱器等の伝熱管
材料として十分使用に耐えることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上に述べたように本発明合金は、石炭
ガス化プラントの過熱器等の伝熱管の腐食環境でメタル
温度が６５０℃までの温度範囲で優れた耐食性を有する
とともに優れたクリープ破断強度、組織安定性を有す
る。本発明合金の６００〜６５０℃のクリ−プ破断強度
はSUS 347 Hと同等以上であり、溶接施工性（耐溶接高
温割れ性）、管のまげ加工性もSUS 347 H並である。本
発明合金を過熱器等の伝熱管に施工するに際しても、施
工条件は従来鋼であるSUS 347 Hと同じでよく、既存の
設備で充分施工が可能である。本発明合金は応力腐食割
れに対する抵抗性を飛躍的に高める合金元素のＮｉを２
５％以上含むため、過熱器等の伝熱管パネルに管を施工
する際必要な溶接継手部や冷間曲げ部の応力除去焼鈍が
不要となり、施工コスト上も有利である。このように本
発明合金を用いることで品質上、経済上はもとより施工
面でもきわめて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合金のＭｎ含有量と高温の硫化環境に
おける腐食減量との関係を示すグラフである。

【図２】本発明の合金のＭｎ含有量と長時間時効後のシ
ャルピ−衝撃値との関係を示すグラフである。

【図３】Ｃｒ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂二層被膜の構造を示す概念
図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ：０.０１〜０.１０％、Ｓｉ：１.５
   〜３.５％、Ｍｎ：０.２０％以下、Ｃｒ：２６〜３２
   ％、Ｎｉ：２５〜３５％、Ｍｏ：０.５〜３％、Ｎ：０.
   １〜０.３５％、希土類元素を０.０２〜０.１０％、残
   部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とす
   る石炭ガス化プラント伝熱器用耐食合金。
2. 【請求項２】 さらにＮｂ、Ｔｉ、Ｚｒのうちから選ば
   れた１種または２種以上を合計で０.１〜１％含有する
   ことを特徴とする請求項１記載の石炭ガス化プラント伝
   熱管用耐食合金。
3. 【請求項３】 さらにＭｇ：０.００１〜０.０１％、Ｃ
   ａ：０.００１〜０.０１％およびＡｌ：０.０２〜０.１
   ％のうちの１種以上を含有することを特徴とする請求項
   １または２記載の石炭ガス化プラント伝熱管用耐食合
   金。
4. 【請求項４】 さらにＢを０.００１〜０.０１％を含有
   することを特徴とする請求項１、２または３記載の石炭
   ガス化プラント伝熱管用耐食合金。