JPH0813102A - 高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼 - Google Patents
高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼Info
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- JPH0813102A JPH0813102A JP6146438A JP14643894A JPH0813102A JP H0813102 A JPH0813102 A JP H0813102A JP 6146438 A JP6146438 A JP 6146438A JP 14643894 A JP14643894 A JP 14643894A JP H0813102 A JPH0813102 A JP H0813102A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】重量％で、Ｃ：0.05〜0.15％、Si： 0.5％以
下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７〜20％、
Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.001〜0.01
0 ％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.030 ％お
よびMg：０〜0.015 ％を含有し、残部はFeおよび不純物
からなるオーステナイト系耐熱鋼。Mgを含有させた場合
はクリープ破断強度の改善が著しい。上記の成分に加え
て、さらに、Mo（ 0.3〜2.0 ％）、Ｗ（ 0.5〜4.0 ％）
のいずれか一方または両方を含有させると高温強度は一
層改善される。 【効果】高温強度に優れ、高温長時間側でも優れたクリ
ープ破断強度を有している。Ｎを積極的に活用し、高価
なNiの含有量を極力抑制しているので経済的にも有利
で、ボイラや化学プラント等、高温環境下で使用される
装置用材料として好適である。
下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７〜20％、
Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.001〜0.01
0 ％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.030 ％お
よびMg：０〜0.015 ％を含有し、残部はFeおよび不純物
からなるオーステナイト系耐熱鋼。Mgを含有させた場合
はクリープ破断強度の改善が著しい。上記の成分に加え
て、さらに、Mo（ 0.3〜2.0 ％）、Ｗ（ 0.5〜4.0 ％）
のいずれか一方または両方を含有させると高温強度は一
層改善される。 【効果】高温強度に優れ、高温長時間側でも優れたクリ
ープ破断強度を有している。Ｎを積極的に活用し、高価
なNiの含有量を極力抑制しているので経済的にも有利
で、ボイラや化学プラント等、高温環境下で使用される
装置用材料として好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温装置用材料として
使用される、高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼
に関する。
使用される、高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温環境下で使用されるボイラや
化学プラント等においては、装置用材料として SUS304
H、SUS316H 、SUS321H 、SUS347H 等の18-8系オーステ
ナイトステンレス鋼が使用されてきた。しかし、近年、
このような高温環境下における装置の使用条件が著しく
苛酷化し、それに伴って使用材料の性能に対する要求が
厳しくなり、従来用いられてきた18-8系オーステナイト
ステンレス鋼では高温強度が不十分となってきている。
化学プラント等においては、装置用材料として SUS304
H、SUS316H 、SUS321H 、SUS347H 等の18-8系オーステ
ナイトステンレス鋼が使用されてきた。しかし、近年、
このような高温環境下における装置の使用条件が著しく
苛酷化し、それに伴って使用材料の性能に対する要求が
厳しくなり、従来用いられてきた18-8系オーステナイト
ステンレス鋼では高温強度が不十分となってきている。
【０００３】一般に、オーステナイト鋼の高温強度の改
善方法としては、炭窒化物による析出強化に加えて、モ
リブデン（Mo）やタングステン（Ｗ）を多量に添加する
ことによる固溶強化が有効であるが、後者による場合は
オーステナイト組織の安定性を確保するために高価なニ
ッケル（Ni）量の増加が余儀なくされ、製造コストの上
昇が避けられず、経済性の点で大きな不利を伴うもので
あった。
善方法としては、炭窒化物による析出強化に加えて、モ
リブデン（Mo）やタングステン（Ｗ）を多量に添加する
ことによる固溶強化が有効であるが、後者による場合は
オーステナイト組織の安定性を確保するために高価なニ
ッケル（Ni）量の増加が余儀なくされ、製造コストの上
昇が避けられず、経済性の点で大きな不利を伴うもので
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、使用条件の
苛酷化に十分対処できる良好な高温強度を有し、かつ、
安価な元素を活用して高価な元素の添加を極力抑えるこ
とにより、経済的にも有利なオーステナイト系耐熱鋼を
提供することを課題としてなされたものである。
苛酷化に十分対処できる良好な高温強度を有し、かつ、
安価な元素を活用して高価な元素の添加を極力抑えるこ
とにより、経済的にも有利なオーステナイト系耐熱鋼を
提供することを課題としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】優れた高温強度と組織安
定性を備えた材料として、本出願人は、先に特開昭62−
133048号公報で、窒素（Ｎ）含有オーステナイト鋼にク
リープ破断強度の向上に有効な銅（Cu）、ほう素（Ｂ）
およびマグネシウム（Mg）を添加し、かつ、珪素（Si）
およびアルミニウム（Al）の含有量を減少させた材料を
提案した。
定性を備えた材料として、本出願人は、先に特開昭62−
133048号公報で、窒素（Ｎ）含有オーステナイト鋼にク
リープ破断強度の向上に有効な銅（Cu）、ほう素（Ｂ）
およびマグネシウム（Mg）を添加し、かつ、珪素（Si）
およびアルミニウム（Al）の含有量を減少させた材料を
提案した。
【０００６】本発明者らはその後さらに検討を重ね、C
u、ニオブ（Nb）およびＮの３種類の合金元素を複合添
加したオーステナイト系の鋼において、マンガン（Mn）
含有量を 0.5重量％以下に抑えることにより、高温長時
間側でのクリープ破断強度の向上が可能になるという新
たな知見を得た。
u、ニオブ（Nb）およびＮの３種類の合金元素を複合添
加したオーステナイト系の鋼において、マンガン（Mn）
含有量を 0.5重量％以下に抑えることにより、高温長時
間側でのクリープ破断強度の向上が可能になるという新
たな知見を得た。
【０００７】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、その要旨は、下記およびのオーステナイト系
耐熱鋼にある。
ので、その要旨は、下記およびのオーステナイト系
耐熱鋼にある。
【０００８】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.15％、Si：
0.5％以下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７
〜20％、Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.0
01〜0.010 ％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.
030 ％およびMg：０〜0.015 ％を含有し、残部はFeおよ
び不可避的不純物からなることを特徴とする高温強度の
良好なオーステナイト系耐熱鋼。
0.5％以下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７
〜20％、Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.0
01〜0.010 ％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.
030 ％およびMg：０〜0.015 ％を含有し、残部はFeおよ
び不可避的不純物からなることを特徴とする高温強度の
良好なオーステナイト系耐熱鋼。
【０００９】 重量％で、Ｃ：0.05〜0.15％、Si：
0.5％以下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７
〜20％、Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.0
01〜0.010 ％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.
030 ％およびMg：０〜0.015 ％を含有し、更に、Mo：
0.3〜2.0 ％およびＷ： 0.5〜4.0 ％のいずれか一方ま
たは両方を含み、残部はFeおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とする高温強度の良好なオーステナイト系
耐熱鋼。
0.5％以下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７
〜20％、Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.0
01〜0.010 ％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.
030 ％およびMg：０〜0.015 ％を含有し、更に、Mo：
0.3〜2.0 ％およびＷ： 0.5〜4.0 ％のいずれか一方ま
たは両方を含み、残部はFeおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とする高温強度の良好なオーステナイト系
耐熱鋼。
【００１０】
【作用】以下に、本発明鋼に含まれる各成分の作用効果
とそれらの含有量の限定理由について述べる。なお、合
金元素の「％」は「重量％」を意味する。
とそれらの含有量の限定理由について述べる。なお、合
金元素の「％」は「重量％」を意味する。
【００１１】Ｃ：耐熱鋼として必要な引張強さおよびク
リープ破断強度を確保するために有効な元素である。し
かし、0.15％を超えて含有させても溶体化状態における
未固溶炭化物量が増加するだけで、高温強度の向上に寄
与しなくなるばかりでなく、靱性等の機械的性質も劣化
させる。従って、Ｃ含有量の上限は0.15％と定めた。な
お、本発明鋼のようなＮ添加鋼ではＣ含有量は低めであ
ってもよいが、上記の効果を十分に発揮させるために、
下限は0.05％とした。
リープ破断強度を確保するために有効な元素である。し
かし、0.15％を超えて含有させても溶体化状態における
未固溶炭化物量が増加するだけで、高温強度の向上に寄
与しなくなるばかりでなく、靱性等の機械的性質も劣化
させる。従って、Ｃ含有量の上限は0.15％と定めた。な
お、本発明鋼のようなＮ添加鋼ではＣ含有量は低めであ
ってもよいが、上記の効果を十分に発揮させるために、
下限は0.05％とした。
【００１２】Si：脱酸剤として用いられ、また、耐酸化
性の向上に有効な元素であるが、含有量が多くなると溶
接性や熱間加工性が劣化する。また、本発明鋼のような
Ｎ添加鋼では時効中やクリープ中に析出する窒化物量が
増加し、靱性や延性の低下を招く。従って、Si含有量は
0.5％以下とした。特に靱性や延性を重視する場合に
は、0.3％以下に抑えることが望ましく、さらに望まし
くは、実質的に０(tr.) とするのがよい。
性の向上に有効な元素であるが、含有量が多くなると溶
接性や熱間加工性が劣化する。また、本発明鋼のような
Ｎ添加鋼では時効中やクリープ中に析出する窒化物量が
増加し、靱性や延性の低下を招く。従って、Si含有量は
0.5％以下とした。特に靱性や延性を重視する場合に
は、0.3％以下に抑えることが望ましく、さらに望まし
くは、実質的に０(tr.) とするのがよい。
【００１３】Mn：Siと同様に脱酸作用を有し、また、熱
間加工性の向上に有効な元素であって、通常のオーステ
ナイト系ステンレス鋼では１〜２％程度含まれている。
しかし、本発明鋼のようにCu、NbおよびＮを含有する鋼
では、Mn含有量を0.50％以下に減少させることにより、
クリープ中に微細に析出してくるCu相やNbCrＮ複合窒化
物の成長を抑制し、高温長時間側でのクリープ破断強度
を向上させることができる。なお、クリープ破断強度の
点からはMn含有量に下限を設ける必要はないが、脱酸剤
としての作用や熱間加工性の向上に有効であることを考
慮して、下限は0.05とした。
間加工性の向上に有効な元素であって、通常のオーステ
ナイト系ステンレス鋼では１〜２％程度含まれている。
しかし、本発明鋼のようにCu、NbおよびＮを含有する鋼
では、Mn含有量を0.50％以下に減少させることにより、
クリープ中に微細に析出してくるCu相やNbCrＮ複合窒化
物の成長を抑制し、高温長時間側でのクリープ破断強度
を向上させることができる。なお、クリープ破断強度の
点からはMn含有量に下限を設ける必要はないが、脱酸剤
としての作用や熱間加工性の向上に有効であることを考
慮して、下限は0.05とした。
【００１４】Cr：高温での耐酸化性や耐食性を向上させ
るために必要な元素であり、含有量の増加に伴いこれら
の性能は向上する。しかし、その含有量が17％未満では
十分な効果が得られず、一方、25％を超えると、オース
テナイト組織を確保するために添加するNiもそれに応じ
て増加させなければならないので製造コストの上昇が大
きくなる。従って、Crの含有量は17〜25％とした。
るために必要な元素であり、含有量の増加に伴いこれら
の性能は向上する。しかし、その含有量が17％未満では
十分な効果が得られず、一方、25％を超えると、オース
テナイト組織を確保するために添加するNiもそれに応じ
て増加させなければならないので製造コストの上昇が大
きくなる。従って、Crの含有量は17〜25％とした。
【００１５】Ni：安定なオーステナイト組織を確保する
ための必須成分であり、その最適含有量は鋼中に含まれ
るCr、Mo、Ｗ、Nb等のフェライト生成元素やＣ、Ｎ等の
オーステナイト生成元素の含有量によって定まる。本発
明鋼では、７％未満ではオーステナイト組織の安定化が
困難であり、一方、20％を超えて含有させると製造コス
トの上昇が大きくなるので、その含有量は７〜20％とし
た。
ための必須成分であり、その最適含有量は鋼中に含まれ
るCr、Mo、Ｗ、Nb等のフェライト生成元素やＣ、Ｎ等の
オーステナイト生成元素の含有量によって定まる。本発
明鋼では、７％未満ではオーステナイト組織の安定化が
困難であり、一方、20％を超えて含有させると製造コス
トの上昇が大きくなるので、その含有量は７〜20％とし
た。
【００１６】Cu：クリープ中に微細なCu相として分散析
出し、クリープ破断強度の向上に大きく寄与するが、そ
の効果を発揮させるためには 2.0％以上含有させること
が必要である。しかし、 4.5％を超えて含有させるとク
リープ破断延性や加工性が劣化する。従って、Cu含有量
は 2.0〜4.5 ％とした。
出し、クリープ破断強度の向上に大きく寄与するが、そ
の効果を発揮させるためには 2.0％以上含有させること
が必要である。しかし、 4.5％を超えて含有させるとク
リープ破断延性や加工性が劣化する。従って、Cu含有量
は 2.0〜4.5 ％とした。
【００１７】Ｎ：Ｃと同様、引張強さやクリープ破断強
度の向上に有効な元素であるが、その含有量が0.05％未
満では十分な効果を発揮させることはできない。一方、
ＮはＣに比較して固溶限が大きいので、比較的多量に含
有させても溶体化状態で十分固溶し、時効中に生じる窒
化物析出に伴う靱性低下も比較的少ないが、0.25％を超
えて含有させると時効後靱性が低下する。従って、Ｎの
含有量は0.05〜0.25％とした。
度の向上に有効な元素であるが、その含有量が0.05％未
満では十分な効果を発揮させることはできない。一方、
ＮはＣに比較して固溶限が大きいので、比較的多量に含
有させても溶体化状態で十分固溶し、時効中に生じる窒
化物析出に伴う靱性低下も比較的少ないが、0.25％を超
えて含有させると時効後靱性が低下する。従って、Ｎの
含有量は0.05〜0.25％とした。
【００１８】Nb：Nbは微細な炭窒化物の分散析出強化に
よりクリープ破断強度を向上させる元素である。しか
し、その含有量が0.10％未満では十分な効果が得られ
ず、一方、0.80％を超えて過剰に添加すると溶接性や加
工性が劣化するとともに、本発明のようなＮ添加鋼では
未固溶の炭窒化物量が増加し、機械的性質も劣化するの
で、Nbの含有量は0.10〜0.80％とした。
よりクリープ破断強度を向上させる元素である。しか
し、その含有量が0.10％未満では十分な効果が得られ
ず、一方、0.80％を超えて過剰に添加すると溶接性や加
工性が劣化するとともに、本発明のようなＮ添加鋼では
未固溶の炭窒化物量が増加し、機械的性質も劣化するの
で、Nbの含有量は0.10〜0.80％とした。
【００１９】sol.Al：脱酸剤として添加される元素であ
り、 0.003％以上含有させる必要がある。しかし、 0.0
30％を超えて含有させると、高温条件下で長時間使用す
る際、σ相等の金属間化合物の析出が促進され、靱性が
劣化する。したがって、sol.Alの含有量は 0.003〜0.03
0 ％と定めた。 0.003〜0.020 ％の範囲に調整するのが
望ましい。
り、 0.003％以上含有させる必要がある。しかし、 0.0
30％を超えて含有させると、高温条件下で長時間使用す
る際、σ相等の金属間化合物の析出が促進され、靱性が
劣化する。したがって、sol.Alの含有量は 0.003〜0.03
0 ％と定めた。 0.003〜0.020 ％の範囲に調整するのが
望ましい。
【００２０】Ｂ：Ｂは微細な炭窒化物の分散析出強化お
よび粒界強化によりクリープ破断強度の向上に寄与する
が、含有量が 0.001％未満ではその効果が発揮されず、
一方、 0.010％を超えて含有させると溶接性が劣化す
る。従って、Ｂの含有量は 0.001〜0.010 ％と定めた。
よび粒界強化によりクリープ破断強度の向上に寄与する
が、含有量が 0.001％未満ではその効果が発揮されず、
一方、 0.010％を超えて含有させると溶接性が劣化す
る。従って、Ｂの含有量は 0.001〜0.010 ％と定めた。
【００２１】上記の成分のほかに、必要に応じて、更
に、MoおよびＷのいずれか一方または両方を添加しても
よい。また、Mgも必要に応じて添加することができる。
必要に応じて添加する成分の限定理由は以下のとおりで
ある。
に、MoおよびＷのいずれか一方または両方を添加しても
よい。また、Mgも必要に応じて添加することができる。
必要に応じて添加する成分の限定理由は以下のとおりで
ある。
【００２２】MoおよびＷ：これらの元素は鋼の高温強度
を改善する作用を有している。しかし、Moについては、
その含有量が 0.3％未満、Ｗについては 0.5％未満で
は、その効果は十分ではない。一方、Moについては、
2.0％、Ｗについては 4.0％を超えて含有させるとその
効果は飽和傾向を示すとともに、加工性が劣化し、経済
的にも不利である。従って、これらの元素の含有量は、
Moについては 0.3〜2.0 ％、Ｗについては 0.5〜4.0 ％
とした。なお、これらの元素の上限が前記の特開昭62−
133048号公報に記載の発明におけるMoおよびＷの上限
（それぞれ 3.0％および 5.0％）よりも低いのは、加工
性の向上に有効なMnの含有量を低く抑えたことによるも
のである。
を改善する作用を有している。しかし、Moについては、
その含有量が 0.3％未満、Ｗについては 0.5％未満で
は、その効果は十分ではない。一方、Moについては、
2.0％、Ｗについては 4.0％を超えて含有させるとその
効果は飽和傾向を示すとともに、加工性が劣化し、経済
的にも不利である。従って、これらの元素の含有量は、
Moについては 0.3〜2.0 ％、Ｗについては 0.5〜4.0 ％
とした。なお、これらの元素の上限が前記の特開昭62−
133048号公報に記載の発明におけるMoおよびＷの上限
（それぞれ 3.0％および 5.0％）よりも低いのは、加工
性の向上に有効なMnの含有量を低く抑えたことによるも
のである。
【００２３】Mg：脱酸元素としてのMnおよびAlの含有量
を減少させた本発明鋼において、鋼の脱酸を十分行うた
めにMgの添加が有効である。更に、Mgはクリープ破断強
度の改善にも寄与する元素である。従って、Mgも必要に
応じて添加するのがよい。ただし、添加する場合は、そ
の含有量が 0.001％未満では上記の効果は十分ではない
ので、 0.001％以上含有させるのが望ましい。一方、
0.015％を超えて含有させると加工性や溶接性が劣化す
る。
を減少させた本発明鋼において、鋼の脱酸を十分行うた
めにMgの添加が有効である。更に、Mgはクリープ破断強
度の改善にも寄与する元素である。従って、Mgも必要に
応じて添加するのがよい。ただし、添加する場合は、そ
の含有量が 0.001％未満では上記の効果は十分ではない
ので、 0.001％以上含有させるのが望ましい。一方、
0.015％を超えて含有させると加工性や溶接性が劣化す
る。
【００２４】
【実施例】真空溶解により、表１および表２に示す化学
組成を有する本発明鋼（合金 No.１〜22）および比較鋼
（合金 No.Ａ〜Ｍ）を溶製し、鍛造および冷間圧延を経
た後、溶体化処理を施した。
組成を有する本発明鋼（合金 No.１〜22）および比較鋼
（合金 No.Ａ〜Ｍ）を溶製し、鍛造および冷間圧延を経
た後、溶体化処理を施した。
【００２５】これらの供試材についてクリープ破断試験
を行い、 750℃での1000時間クリープ破断強度を求め
た。
を行い、 750℃での1000時間クリープ破断強度を求め
た。
【００２６】試験結果を表３、図１および図２に示す。
図１は、表３に示した合金 No.１〜６およびＡ〜Ｅにつ
いての結果をMgを含有する鋼と含有しない鋼に分けて図
示したものであるが（図中の符号は表３の合金 No.に対
応する）、この結果から、クリープ破断強度の向上には
Mnの低減が極めて有効であり、Mn含有量を本発明で規定
する範囲内に調整することによりMnの含有量が本発明の
規定を超える比較鋼に比べてクリープ破断強度が大幅に
向上していることがわかる。
図１は、表３に示した合金 No.１〜６およびＡ〜Ｅにつ
いての結果をMgを含有する鋼と含有しない鋼に分けて図
示したものであるが（図中の符号は表３の合金 No.に対
応する）、この結果から、クリープ破断強度の向上には
Mnの低減が極めて有効であり、Mn含有量を本発明で規定
する範囲内に調整することによりMnの含有量が本発明の
規定を超える比較鋼に比べてクリープ破断強度が大幅に
向上していることがわかる。
【００２７】図２は、同じく表３に示した供試材（合金
No.７、９、12、16、17、19、20、22およびＦ〜Ｍ）に
ついての結果を、合金成分系別に本発明鋼と比較鋼とを
対比させて示したものであるが（図中の合金 No.は表３
の合金 No.に対応する）、この図に示されるように、い
ずれの成分系の鋼においてもMn含有量を所定の範囲内に
調整することによりクリープ破断強度が大幅に向上して
いる。
No.７、９、12、16、17、19、20、22およびＦ〜Ｍ）に
ついての結果を、合金成分系別に本発明鋼と比較鋼とを
対比させて示したものであるが（図中の合金 No.は表３
の合金 No.に対応する）、この図に示されるように、い
ずれの成分系の鋼においてもMn含有量を所定の範囲内に
調整することによりクリープ破断強度が大幅に向上して
いる。
【００２８】また、Mgを添加することによりクリープ破
断強度が改善されており（図１参照）、Moの添加（合金
No.７）、Ｗの添加（ No.９、22）あるいはMgとＷの添
加（No.12）によってクリープ破断強度が向上している
ことがわかる（図２参照）。
断強度が改善されており（図１参照）、Moの添加（合金
No.７）、Ｗの添加（ No.９、22）あるいはMgとＷの添
加（No.12）によってクリープ破断強度が向上している
ことがわかる（図２参照）。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【発明の効果】本発明のオーステナイト系耐熱鋼は高温
強度に優れ、高温長時間側でも優れたクリープ破断強度
を有している。しかも、高価な元素であるNiの含有量を
極力抑制するためＮを積極的に活用しているので経済的
にも有利で、ボイラや化学プラント等、高温環境下で使
用される装置用材料として好適であり、産業上有用な効
果をもたらすものである。
強度に優れ、高温長時間側でも優れたクリープ破断強度
を有している。しかも、高価な元素であるNiの含有量を
極力抑制するためＮを積極的に活用しているので経済的
にも有利で、ボイラや化学プラント等、高温環境下で使
用される装置用材料として好適であり、産業上有用な効
果をもたらすものである。
【図１】Mn含有量とクリープ破断強度との関係を示す図
である。
である。
【図２】クリープ破断強度について合金成分系別に本発
明鋼と比較鋼とを対比した図である。
明鋼と比較鋼とを対比した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ：0.05〜0.15％、Si： 0.5％
以下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７〜20
％、Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.001〜
0.010％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.030
％およびMg：０〜0.015 ％を含有し、残部はFeおよび不
可避的不純物からなることを特徴とする高温強度の良好
なオーステナイト系耐熱鋼。 - 【請求項２】重量％で、Ｃ：0.05〜0.15％、Si： 0.5％
以下、Mn：0.05〜0.50％、Cr：17〜25％、Ni：７〜20
％、Cu： 2.0〜4.5 ％、Nb：0.10〜0.80％、Ｂ:0.001〜
0.010％、Ｎ：0.05〜0.25％、sol.Al： 0.003〜0.030
％およびMg：０〜0.015 ％を含有し、更に、Mo： 0.3〜
2.0 ％およびＷ： 0.5〜4.0 ％のいずれか一方または両
方を含み、残部はFeおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高温強度の良好なオーステナイト系耐熱
鋼。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2002241900A (ja) * | 1997-08-13 | 2002-08-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硫酸腐食性と加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 |
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| KR20230002998A (ko) * | 2020-04-30 | 2023-01-05 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 오스테나이트계 내열강 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS58120766A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-18 | Japan Atom Energy Res Inst | 高温強度の優れたオ−ステナイトステンレス鋼 |
| JPS61166953A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高温強度の優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6918968B2 (en) | 2003-04-25 | 2005-07-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel |
| EP3034645A1 (en) | 2014-12-17 | 2016-06-22 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Steam turbine rotor, steam turbine including same, and thermal power plant using same |
| US10260357B2 (en) | 2014-12-17 | 2019-04-16 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Steam turbine rotor, steam turbine including same, and thermal power plant using same |
| JP2017014575A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 新日鐵住金株式会社 | オーステナイト系耐熱合金及び溶接構造物 |
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