JPH10251811A - 高温用蒸気タービンロータ材 - Google Patents
高温用蒸気タービンロータ材Info
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- JPH10251811A JPH10251811A JP9223243A JP22324397A JPH10251811A JP H10251811 A JPH10251811 A JP H10251811A JP 9223243 A JP9223243 A JP 9223243A JP 22324397 A JP22324397 A JP 22324397A JP H10251811 A JPH10251811 A JP H10251811A
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- Japan
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- turbine rotor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- 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
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- 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
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 火力発電用蒸気タービンロータ材に関する。
【解決手段】（１）重量比で炭素：０．０５〜０．１３
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０
１〜１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：０．１
〜０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニオブ及
び／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、窒素：
０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜０．５
％、タングステン：０．９〜３．５％、コバルト：０．
１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及び不可避
的不純物及び鉄からなる高温用蒸気タービンロータ材、
（２）前記成分よりニッケルを排除した高温用蒸気ター
ビンロータ材及び（３）前記（１）、（２）の成分にボ
ロンを０．００１〜０．０１％含ませた高温用蒸気ター
ビンロータ材、（４）前記（１）、（２）、（３）の成
分のうち、ハフニウムの一部又は全部、及び／又は鉄の
一部をネオジウム０．００５〜０．５％で置き換えた高
温用蒸気タービンロータ材。
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０
１〜１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：０．１
〜０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニオブ及
び／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、窒素：
０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜０．５
％、タングステン：０．９〜３．５％、コバルト：０．
１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及び不可避
的不純物及び鉄からなる高温用蒸気タービンロータ材、
（２）前記成分よりニッケルを排除した高温用蒸気ター
ビンロータ材及び（３）前記（１）、（２）の成分にボ
ロンを０．００１〜０．０１％含ませた高温用蒸気ター
ビンロータ材、（４）前記（１）、（２）、（３）の成
分のうち、ハフニウムの一部又は全部、及び／又は鉄の
一部をネオジウム０．００５〜０．５％で置き換えた高
温用蒸気タービンロータ材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は火力発電用蒸気ター
ビンロータ材に関する。
ビンロータ材に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電用蒸気タービンプラントに用い
られる高温用ロータ材としては、ＣｒＭｏＶ鋼や１２Ｃ
ｒ鋼があげられる。このうち、ＣｒＭｏＶ鋼は高温強度
の限界から５６６℃までの蒸気温度のプラントに制限さ
れる。一方、１２Ｃｒ系鋼製のロータ材は高温強度がＣ
ｒＭｏＶ鋼よりも優れているため、５９３℃までの蒸気
温度のプラントに適用することも可能であるが、これを
越える温度に対しては高温強度が不足することから蒸気
タービンロータとしての適用は困難である。
られる高温用ロータ材としては、ＣｒＭｏＶ鋼や１２Ｃ
ｒ鋼があげられる。このうち、ＣｒＭｏＶ鋼は高温強度
の限界から５６６℃までの蒸気温度のプラントに制限さ
れる。一方、１２Ｃｒ系鋼製のロータ材は高温強度がＣ
ｒＭｏＶ鋼よりも優れているため、５９３℃までの蒸気
温度のプラントに適用することも可能であるが、これを
越える温度に対しては高温強度が不足することから蒸気
タービンロータとしての適用は困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は１２
Ｃｒ系鋼の材料で５９３℃以上の蒸気条件で適用できる
高温強度の優れた高温用蒸気タービンロータ材を提供す
るものである。
Ｃｒ系鋼の材料で５９３℃以上の蒸気条件で適用できる
高温強度の優れた高温用蒸気タービンロータ材を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、本発明者らは
鋭意研究を重ねた結果、以下（１）〜（６）に示す優れ
た高温用蒸気タービンロータ材を発明した。
鋭意研究を重ねた結果、以下（１）〜（６）に示す優れ
た高温用蒸気タービンロータ材を発明した。
【０００５】（１）重量比で炭素：０．０５〜０．１３
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．１
〜１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：０．１〜
０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニオブ及び
／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、窒素：
０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜０．５
％、タングステン：０．９〜３．５％、コバルト：０．
１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及び不可避
的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温用蒸気タ
ービンロータ材。（以下、本発明材１という）
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．１
〜１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：０．１〜
０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニオブ及び
／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、窒素：
０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜０．５
％、タングステン：０．９〜３．５％、コバルト：０．
１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及び不可避
的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温用蒸気タ
ービンロータ材。（以下、本発明材１という）
【０００６】（２）重量比で炭素：０．０５〜０．１３
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０
１〜０．１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：
０．１〜０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニ
オブ及び／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、
窒素：０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜
０．５％、タングステン：０．９〜３．５％、コバル
ト：０．１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及
び不可避的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温
用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明材２という）
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０
１〜０．１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：
０．１〜０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニ
オブ及び／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、
窒素：０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜
０．５％、タングステン：０．９〜３．５％、コバル
ト：０．１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及
び不可避的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温
用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明材２という）
【０００７】（３）重量比で炭素：０．０５〜０．１３
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．１
〜１％、クロム：９．５〜１１％、バナジウム：０．１
〜０．３％、ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．０
１〜０．２％、窒素：０．０１〜０．１％、モリブデ
ン：０．０１〜０．５％、タングステン：０．９〜３．
５％、コバルト：０．１〜４％、ハフニウム：０．０１
〜０．２％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする高温用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明
材３という）
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．１
〜１％、クロム：９．５〜１１％、バナジウム：０．１
〜０．３％、ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．０
１〜０．２％、窒素：０．０１〜０．１％、モリブデ
ン：０．０１〜０．５％、タングステン：０．９〜３．
５％、コバルト：０．１〜４％、ハフニウム：０．０１
〜０．２％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする高温用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明
材３という）
【０００８】（４）重量比で炭素：０．０５〜０．１３
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０
１〜０．１％、クロム：９．５〜１１％、バナジウム：
０．１〜０．３％、ニオブ及び／又はタンタルの合計：
０．０１〜０．２％、窒素：０．０１〜０．１％、モリ
ブデン：０．０１〜０．５％、タングステン：０．９〜
３．５％、コバルト：０．１〜４％、ハフニウム：０．
０１〜０．２％不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする高温用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明
材４という）
％、シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０
１〜０．１％、クロム：９．５〜１１％、バナジウム：
０．１〜０．３％、ニオブ及び／又はタンタルの合計：
０．０１〜０．２％、窒素：０．０１〜０．１％、モリ
ブデン：０．０１〜０．５％、タングステン：０．９〜
３．５％、コバルト：０．１〜４％、ハフニウム：０．
０１〜０．２％不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする高温用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明
材４という）
【０００９】（５）重量比でボロン：０．００１〜０．
０１％以下を含むことを特徴とする上記（１）〜（４）
記載の高温用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明材
５という）
０１％以下を含むことを特徴とする上記（１）〜（４）
記載の高温用蒸気タービンロータ材。（以下、本発明材
５という）
【００１０】（６）上記（１）〜（５）に記載の材料成
分のうち、ハフニウムの一部又は全部、及び／又は鉄の
一部をネオジウムで置き換え、その量（ネオジウム量）
が０．００５〜０．５％であることを特徴とする高温用
蒸気タービンロータ材。（以下、本発明材６という）
分のうち、ハフニウムの一部又は全部、及び／又は鉄の
一部をネオジウムで置き換え、その量（ネオジウム量）
が０．００５〜０．５％であることを特徴とする高温用
蒸気タービンロータ材。（以下、本発明材６という）
【００１１】（作用）本発明者らは１２Ｃｒ系鋼を基本
成分として合金元素の厳選を行って高温強度の改善を鋭
意行い、優れた高温特性を有する新しい高温用蒸気ター
ビンロータを発明した。先ず、：本発明材１における
成分限定理由を述べる。なお、以下の説明における％は
重量％を意味する。
成分として合金元素の厳選を行って高温強度の改善を鋭
意行い、優れた高温特性を有する新しい高温用蒸気ター
ビンロータを発明した。先ず、：本発明材１における
成分限定理由を述べる。なお、以下の説明における％は
重量％を意味する。
【００１２】Ｃ：ＣはＮとともに炭窒化物を形成しクリ
ープ破断強度の向上に寄与する。しかし、０．０５％未
満では十分な効果は得られず、また０．１３％を越える
と使用中に炭窒化物が凝集粗大化し、高温長時間強度を
劣化させる。このため０．０５〜０．１３％とする。
ープ破断強度の向上に寄与する。しかし、０．０５％未
満では十分な効果は得られず、また０．１３％を越える
と使用中に炭窒化物が凝集粗大化し、高温長時間強度を
劣化させる。このため０．０５〜０．１３％とする。
【００１３】Ｓｉ：Ｓｉは脱酸材としての効果がある。
その効果は０．０１％未満では十分ではない。また、Ｓ
ｉは高温強度、とりわけクリープ破断強さを低下させ
る。このため、本発明材１においては真空カーボン脱酸
法を適用することも併せて考慮し、製鋼において必要な
最小限度の添加とし、その範囲を０．０１〜０．１％と
する。
その効果は０．０１％未満では十分ではない。また、Ｓ
ｉは高温強度、とりわけクリープ破断強さを低下させ
る。このため、本発明材１においては真空カーボン脱酸
法を適用することも併せて考慮し、製鋼において必要な
最小限度の添加とし、その範囲を０．０１〜０．１％と
する。
【００１４】Ｍｎ：Ｍｎも脱酸材として有用な元素であ
る。また、δフェライトの生成を抑制する作用がある。
一方、多量にこの元素を加えるとクリープ破断強度が劣
化する。このため、１％を越える量の添加は好ましくな
い。また、Ｍｎは不純物として混入するＳの悪影響をＭ
ｎＳを形成することで無害化する作用もある。ただし、
製鋼段階での作り込を考えた場合にはスクラップの管理
をする上で０．１％以上の方がコスト的にメリットがあ
る。そこで０．１〜１％とする。
る。また、δフェライトの生成を抑制する作用がある。
一方、多量にこの元素を加えるとクリープ破断強度が劣
化する。このため、１％を越える量の添加は好ましくな
い。また、Ｍｎは不純物として混入するＳの悪影響をＭ
ｎＳを形成することで無害化する作用もある。ただし、
製鋼段階での作り込を考えた場合にはスクラップの管理
をする上で０．１％以上の方がコスト的にメリットがあ
る。そこで０．１〜１％とする。
【００１５】Ｃｒ：Ｃｒは炭化物を形成しクリープ破断
強度の改善に寄与するとともに、マトリックス中に溶け
込んで耐酸化性を改善するとともにマトリックス自体を
強化して高温長時間側の強度の向上に寄与する。９．５
％未満であるとその効果が十分でなく、また１１％を越
える量を添加するとδフェライトを生成しやすくなって
強度の低下や靱性の劣化をもたらす。このため９．５〜
１１％とする。
強度の改善に寄与するとともに、マトリックス中に溶け
込んで耐酸化性を改善するとともにマトリックス自体を
強化して高温長時間側の強度の向上に寄与する。９．５
％未満であるとその効果が十分でなく、また１１％を越
える量を添加するとδフェライトを生成しやすくなって
強度の低下や靱性の劣化をもたらす。このため９．５〜
１１％とする。
【００１６】Ｎｉ：Ｎｉは靱性を改善する上で有効な元
素である。また、Ｃｒ当量を下げてδフェライトの生成
を抑制する効果もある。しかし、この元素の添加はクリ
ープ破断強度を低下させる。このため、必要最小限度の
添加が望まれる。本発明ではＮｉの効果を発揮する元素
としてＣｏを添加しており、Ｎｉの役割をＣｏによって
置き換えることができる。ただし、Ｃｏは高価な元素で
あり、Ｃｏの使用量は経済性から見た場合には可能なか
ぎり少なくすることも必要である。このため、他の合金
元素との関係もあるが、０．８％以下の添加によってδ
−フェライトの生成を抑制する。なお、下限値について
は不可避的不純物として混入する量を考慮して０．１％
以上とする。したがって、０．１〜０．８％とする。
素である。また、Ｃｒ当量を下げてδフェライトの生成
を抑制する効果もある。しかし、この元素の添加はクリ
ープ破断強度を低下させる。このため、必要最小限度の
添加が望まれる。本発明ではＮｉの効果を発揮する元素
としてＣｏを添加しており、Ｎｉの役割をＣｏによって
置き換えることができる。ただし、Ｃｏは高価な元素で
あり、Ｃｏの使用量は経済性から見た場合には可能なか
ぎり少なくすることも必要である。このため、他の合金
元素との関係もあるが、０．８％以下の添加によってδ
−フェライトの生成を抑制する。なお、下限値について
は不可避的不純物として混入する量を考慮して０．１％
以上とする。したがって、０．１〜０．８％とする。
【００１７】Ｖ：Ｖは炭窒化物となってクリープ破断強
度を改善する。０．１％未満では十分な効果が得られな
い。また、逆に０．３％を越える量を添加するとむしろ
クリープ破断強度は低下してしまう。このため０．１〜
０．３％とする。
度を改善する。０．１％未満では十分な効果が得られな
い。また、逆に０．３％を越える量を添加するとむしろ
クリープ破断強度は低下してしまう。このため０．１〜
０．３％とする。
【００１８】Ｎｂ及び／又はＴａ：Ｎｂ及び／又はＴａ
は炭窒化物を形成して高温強度の改善に寄与する。ま
た、高温で析出する炭化物（Ｍ23Ｃ6 ）を微細にして長
時間クリープ破断強度の改善に寄与する。その合計量が
０．０１％未満ではその効果はなく、またその合計量が
０．２％を越える量を添加すると、鋼塊製造時に生成し
たＮｂ及び／又はＴａの炭窒化物が熱処理（溶体化処
理：９８０〜１１５０℃）時にマトリックスに十分に固
溶できず、使用中に粗大化して長時間のクリープ破断強
度を低下させる。このためＮｂ及び／又はＴａの合計量
を０．０１〜０．２％とする。
は炭窒化物を形成して高温強度の改善に寄与する。ま
た、高温で析出する炭化物（Ｍ23Ｃ6 ）を微細にして長
時間クリープ破断強度の改善に寄与する。その合計量が
０．０１％未満ではその効果はなく、またその合計量が
０．２％を越える量を添加すると、鋼塊製造時に生成し
たＮｂ及び／又はＴａの炭窒化物が熱処理（溶体化処
理：９８０〜１１５０℃）時にマトリックスに十分に固
溶できず、使用中に粗大化して長時間のクリープ破断強
度を低下させる。このためＮｂ及び／又はＴａの合計量
を０．０１〜０．２％とする。
【００１９】Ｎ：ＮはＣや合金元素とともに炭窒化物を
形成して高温強度の改善に寄与する。０．０１％未満で
は十分な炭窒化物を形成することができないために、ク
リープ破断強度が十分に得られない。また、０．１％を
越える量を添加すると長時間側で炭窒化物が凝集粗大化
して十分なクリープ破断強度を得ることができなくな
る。このため０．０１〜０．１％とする。
形成して高温強度の改善に寄与する。０．０１％未満で
は十分な炭窒化物を形成することができないために、ク
リープ破断強度が十分に得られない。また、０．１％を
越える量を添加すると長時間側で炭窒化物が凝集粗大化
して十分なクリープ破断強度を得ることができなくな
る。このため０．０１〜０．１％とする。
【００２０】Ｍｏ：ＭｏはＷとともにマトリックス中に
固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｍｏの単独の添
加であれば１．５％程度添加することが可能であるが、
本発明材のようにＷを添加する場合、Ｗの方が高温強度
の改善に有効であり、またＭｏ及びＷを多量に添加する
とδフェライトが形成されてクリープ破断強度を劣化さ
せる。このため、Ｗの添加量とのバランスから０．５％
以下の添加となる。また、Ｗ単独では十分な高温強度が
発揮できないことから僅かな添加でも必要であり、その
量は０．０１％以上となる。したがってＭｏの添加量は
０．０１〜０．５％とする。
固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｍｏの単独の添
加であれば１．５％程度添加することが可能であるが、
本発明材のようにＷを添加する場合、Ｗの方が高温強度
の改善に有効であり、またＭｏ及びＷを多量に添加する
とδフェライトが形成されてクリープ破断強度を劣化さ
せる。このため、Ｗの添加量とのバランスから０．５％
以下の添加となる。また、Ｗ単独では十分な高温強度が
発揮できないことから僅かな添加でも必要であり、その
量は０．０１％以上となる。したがってＭｏの添加量は
０．０１〜０．５％とする。
【００２１】Ｗ：Ｗは前述のようにＭｏとともにマトリ
ックス中に固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｗは
Ｍｏよりも固溶体強化機能が強く有効な元素である。し
かし多量に添加するとδフェライトや多量のラーベス相
を生成するため、逆にクリープ破断強度を劣化させる。
このためＭｏの添加量とのバランスを考慮して０．９〜
３．５％の添加とする。
ックス中に固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｗは
Ｍｏよりも固溶体強化機能が強く有効な元素である。し
かし多量に添加するとδフェライトや多量のラーベス相
を生成するため、逆にクリープ破断強度を劣化させる。
このためＭｏの添加量とのバランスを考慮して０．９〜
３．５％の添加とする。
【００２２】Ｃｏ：Ｃｏはマトリックスに固溶してδフ
ェライトの生成を抑制する。また、Ｎｉのように高温強
度を劣化させることはない。このためＣｏを添加する
と、Ｃｏを添加しないものよりもＣｒやＷ、Ｍｏ等の強
化元素を多く添加することが可能となる。この結果、高
いクリープ破断強度を得ることが可能となる。加えてＣ
ｏには焼もどし軟化抵抗を大きくする作用があり、使用
中の材料の軟化を抑制することに効果がある。これらの
効果は他の元素との関係もあるが、０．１％以上添加す
るとその効果は現れる。しかし４％を越える量を添加す
るとδ相などの金属間化合物が生成しやすくなり、一度
金属間化合物が生成すると脆化してしまうことになる。
加えて長時間側のクリープ破断強度も劣化させてしまう
ことにつながる。したがってＣｏの添加は０．１〜４％
となる。
ェライトの生成を抑制する。また、Ｎｉのように高温強
度を劣化させることはない。このためＣｏを添加する
と、Ｃｏを添加しないものよりもＣｒやＷ、Ｍｏ等の強
化元素を多く添加することが可能となる。この結果、高
いクリープ破断強度を得ることが可能となる。加えてＣ
ｏには焼もどし軟化抵抗を大きくする作用があり、使用
中の材料の軟化を抑制することに効果がある。これらの
効果は他の元素との関係もあるが、０．１％以上添加す
るとその効果は現れる。しかし４％を越える量を添加す
るとδ相などの金属間化合物が生成しやすくなり、一度
金属間化合物が生成すると脆化してしまうことになる。
加えて長時間側のクリープ破断強度も劣化させてしまう
ことにつながる。したがってＣｏの添加は０．１〜４％
となる。
【００２３】Ｈｆ：Ｈｆはニッケル基の超合金などに添
加されている合金元素であり、粒界の強度を向上させて
高温強度、とりわけクリープ破断強さの向上に効果が大
きい元素である。このようなＨｆの効果は高Ｃｒ鋼の本
ロータ素材にも有用であり、上述のようにクリープ破断
強さ向上に効果が大きい。高Ｃｒ鋼では上述の効果の他
にマトリックスに固溶してマトリックス自体を強化する
こと、炭窒化物の凝集・粗大化を遅延させて長時間クリ
ープ破断強さを向上させる効果などがある。この効果は
０．０１％未満では十分に機能しない。また、０．２％
以上を添加すると製造時にマトリックス中に固溶するこ
とができないため、それ以上添加することの効果は期待
できない。加えて、多量に添加すると溶解時に耐火物と
反応して介在物となり素材自体の清浄度を劣化させると
ともに、溶解炉も損傷させてしまう。このため必要最小
限度の添加を行うことが必要となる。以上のことからＨ
ｆの添加は０．０１〜０．２％とする。
加されている合金元素であり、粒界の強度を向上させて
高温強度、とりわけクリープ破断強さの向上に効果が大
きい元素である。このようなＨｆの効果は高Ｃｒ鋼の本
ロータ素材にも有用であり、上述のようにクリープ破断
強さ向上に効果が大きい。高Ｃｒ鋼では上述の効果の他
にマトリックスに固溶してマトリックス自体を強化する
こと、炭窒化物の凝集・粗大化を遅延させて長時間クリ
ープ破断強さを向上させる効果などがある。この効果は
０．０１％未満では十分に機能しない。また、０．２％
以上を添加すると製造時にマトリックス中に固溶するこ
とができないため、それ以上添加することの効果は期待
できない。加えて、多量に添加すると溶解時に耐火物と
反応して介在物となり素材自体の清浄度を劣化させると
ともに、溶解炉も損傷させてしまう。このため必要最小
限度の添加を行うことが必要となる。以上のことからＨ
ｆの添加は０．０１〜０．２％とする。
【００２４】：本発明材２における成分限定理由を述
べるが、本発明材１の説明と重複するところは省略し、
ここでは新たに狭い範囲に限定したＭｎの限定理由のみ
の説明を行う。
べるが、本発明材１の説明と重複するところは省略し、
ここでは新たに狭い範囲に限定したＭｎの限定理由のみ
の説明を行う。
【００２５】Ｍｎ：Ｍｎは本発明材１の説明でも述べた
ように、脱酸材として有用な元素であり、さらにδフェ
ライトの生成を抑制する作用がある。しかし、前述のよ
うに、この元素を加えるとＮｉと同様にクリープ破断強
度が劣化してしまう。このため可能な限り低く抑えるこ
とが必要である。特に、０．１％以下に低く抑えるとク
リープ破断強度は大きく改善される。また、Ｍｎは不純
物として混入するＳの悪影響をＭｎＳを形成することで
無害化する作用もある。このため０．０１％以上の添加
は必要である。したがって、本発明材２においてはＭｎ
を０．０１〜０．１％に限定する。
ように、脱酸材として有用な元素であり、さらにδフェ
ライトの生成を抑制する作用がある。しかし、前述のよ
うに、この元素を加えるとＮｉと同様にクリープ破断強
度が劣化してしまう。このため可能な限り低く抑えるこ
とが必要である。特に、０．１％以下に低く抑えるとク
リープ破断強度は大きく改善される。また、Ｍｎは不純
物として混入するＳの悪影響をＭｎＳを形成することで
無害化する作用もある。このため０．０１％以上の添加
は必要である。したがって、本発明材２においてはＭｎ
を０．０１〜０．１％に限定する。
【００２６】：本発明材３における成分限定理由を述
べるが、本発明材１の説明と重複するところは省略し、
ここでは本発明材１及び２とは異なり、全く添加しない
ことになったＮｉについての説明を行う。
べるが、本発明材１の説明と重複するところは省略し、
ここでは本発明材１及び２とは異なり、全く添加しない
ことになったＮｉについての説明を行う。
【００２７】Ｎｉ：Ｎｉは本発明材１の説明でも述べた
ように、マトリックス中に溶け込んでδフェライトの生
成を抑制する作用がある。加えて靱性向上にも効果があ
る。しかし、先にも述べたようにＮｉを添加するとクリ
ープ破断強度が低下してしまう。このため、可能な限り
低く抑えることが必要である。本発明材３の場合にはＣ
ｏを添加することによりＮｉの効果を置き換えることが
できるようになっているので、δ−フェライトが生成し
ないようにＣｏ、Ｃ、Ｎ等の元素を加えてその管理を行
えば、クリープ破断強さに悪影響を与えるＮｉの添加を
全く行わないことも可能となる。このようにＮｉを全く
添加しないことで、Ｎｉを添加したものに比べて遙かに
高いクリープ破断強さを得ることが可能となる。
ように、マトリックス中に溶け込んでδフェライトの生
成を抑制する作用がある。加えて靱性向上にも効果があ
る。しかし、先にも述べたようにＮｉを添加するとクリ
ープ破断強度が低下してしまう。このため、可能な限り
低く抑えることが必要である。本発明材３の場合にはＣ
ｏを添加することによりＮｉの効果を置き換えることが
できるようになっているので、δ−フェライトが生成し
ないようにＣｏ、Ｃ、Ｎ等の元素を加えてその管理を行
えば、クリープ破断強さに悪影響を与えるＮｉの添加を
全く行わないことも可能となる。このようにＮｉを全く
添加しないことで、Ｎｉを添加したものに比べて遙かに
高いクリープ破断強さを得ることが可能となる。
【００２８】：本発明材４における成分限定理由を述
べるが、本発明材２において、前記本発明材３と同様に
Ｎｉの添加を行わないもので、他成分の限定理由は本発
明材１及び２で説明したとおりであるので、その説明は
省略する。
べるが、本発明材２において、前記本発明材３と同様に
Ｎｉの添加を行わないもので、他成分の限定理由は本発
明材１及び２で説明したとおりであるので、その説明は
省略する。
【００２９】：本発明材５における成分限定理由を述
べるが、ここでは本発明材１〜４と重複する成分につい
ての説明は省略し、新たに限定したＢの設定理由のみの
説明を行う。
べるが、ここでは本発明材１〜４と重複する成分につい
ての説明は省略し、新たに限定したＢの設定理由のみの
説明を行う。
【００３０】Ｂ：Ｂは粒界強度を高くする作用がある。
このためクリープ破断強度の改善に寄与する。しかし、
多量に添加すると熱間加工性が悪くなるとともに靱性が
低下する。０．００１％未満ではＢの効果が十分に得ら
れない。一方、０．０１％を越える量を添加すると熱間
加工性や靱性が低下する。このため０．００１〜０．０
１％とする。
このためクリープ破断強度の改善に寄与する。しかし、
多量に添加すると熱間加工性が悪くなるとともに靱性が
低下する。０．００１％未満ではＢの効果が十分に得ら
れない。一方、０．０１％を越える量を添加すると熱間
加工性や靱性が低下する。このため０．００１〜０．０
１％とする。
【００３１】：本発明材６における成分限定理由を述
べるが、ここでは本発明材１〜５と重複する成分につい
ての説明は省略し、新たに限定したＮｄの設定理由のみ
の説明を行う。
べるが、ここでは本発明材１〜５と重複する成分につい
ての説明は省略し、新たに限定したＮｄの設定理由のみ
の説明を行う。
【００３２】Ｎｄ：Ｎｄは粒界強度を向上させるととも
に、マトリックスへの固溶強化、炭窒化物の凝集・粗大
化遅延効果により、高温強度、とりわけクリープ破断強
度の向上に効果が大きい。この効果は０．００５％未満
の含有量では十分に機能しない。一方、過剰に添加する
と、介在物となり鋼の清浄度を低下させ、靱性の低下や
クリープ破断強度の低下を引き起こす。このため、上限
値を０．５％とする。
に、マトリックスへの固溶強化、炭窒化物の凝集・粗大
化遅延効果により、高温強度、とりわけクリープ破断強
度の向上に効果が大きい。この効果は０．００５％未満
の含有量では十分に機能しない。一方、過剰に添加する
と、介在物となり鋼の清浄度を低下させ、靱性の低下や
クリープ破断強度の低下を引き起こす。このため、上限
値を０．５％とする。
【００３３】
【実施例】以下、本発明高温用蒸気タービンロータ材の
実施例をあげ、本発明の効果を明らかにする。
実施例をあげ、本発明の効果を明らかにする。
【００３４】（実施例１）以下、本発明材１に関する実
施例について説明する。第１表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。全ての材料は５０ｋｇ真空高
周波溶解炉にて溶製し試験材とした。この試験材を加熱
温度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、その後に以下の
熱処理を施した。熱処理は胴径：１２００φのロータを
油冷したときの中心部を模擬した焼入れ処理を行い、次
いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ６８〜７４ｋｇｆ
／ｍｍ2 になるように各材料の焼もどし温度を決めて行
った。
施例について説明する。第１表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。全ての材料は５０ｋｇ真空高
周波溶解炉にて溶製し試験材とした。この試験材を加熱
温度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、その後に以下の
熱処理を施した。熱処理は胴径：１２００φのロータを
油冷したときの中心部を模擬した焼入れ処理を行い、次
いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ６８〜７４ｋｇｆ
／ｍｍ2 になるように各材料の焼もどし温度を決めて行
った。
【００３５】第２表に本発明材１及び比較材の機械的性
質並びにクリープ破断強さを示す。常温引張試験の結果
にはほとんど差はないが、比較材の１０、１４、１９の
材料の伸び、絞りが本発明材１に比べて低くなってい
る。また、衝撃特性の点では、比較材の材料番号の８〜
１１、１４〜１７、１９、２０が低い値を示しており、
本発明材１に比べて靱性が低いことが明らかとなってい
る。また本表には試験温度：６５０℃、応力：１５ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 におけるクリープ破断試験の破断時間を示
す。この結果から明らかなように比較材の１０を除いて
本発明材１のクリープ破断強さは比較材に比べて格段に
優れていることがわかる。
質並びにクリープ破断強さを示す。常温引張試験の結果
にはほとんど差はないが、比較材の１０、１４、１９の
材料の伸び、絞りが本発明材１に比べて低くなってい
る。また、衝撃特性の点では、比較材の材料番号の８〜
１１、１４〜１７、１９、２０が低い値を示しており、
本発明材１に比べて靱性が低いことが明らかとなってい
る。また本表には試験温度：６５０℃、応力：１５ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 におけるクリープ破断試験の破断時間を示
す。この結果から明らかなように比較材の１０を除いて
本発明材１のクリープ破断強さは比較材に比べて格段に
優れていることがわかる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】（実施例２）以下、本発明材２に関する実
施例について説明する。第３表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材２の成分は本発明材
１の成分と対比すると、本発明材１の成分のＭｎを低減
させているものである。全ての材料は実施例１と同様に
５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とした。こ
の試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、
その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１２００
φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼入れ処
理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ６８
〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼もどし温
度を決めて行った。
施例について説明する。第３表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材２の成分は本発明材
１の成分と対比すると、本発明材１の成分のＭｎを低減
させているものである。全ての材料は実施例１と同様に
５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とした。こ
の試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、
その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１２００
φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼入れ処
理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ６８
〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼もどし温
度を決めて行った。
【００３９】第４表に本発明材２及び比較のために本発
明材１の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。こ
の表から明らかなように、常温引張試験の結果にはほと
んど差はない。ただし、衝撃特性において本発明材２は
Ｍｎが少なくなった関係で本発明材１に比べて若干衝撃
値が低くなっている。しかし、この低下は小さいもので
あり問題となるものではない。一方、クリープ破断強さ
を比較するとＭｎを低くしたことによって本発明材２は
本発明材１よりも破断時間が長くなっており、明らかに
クリープ破断強さが向上していることがわかる。
明材１の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。こ
の表から明らかなように、常温引張試験の結果にはほと
んど差はない。ただし、衝撃特性において本発明材２は
Ｍｎが少なくなった関係で本発明材１に比べて若干衝撃
値が低くなっている。しかし、この低下は小さいもので
あり問題となるものではない。一方、クリープ破断強さ
を比較するとＭｎを低くしたことによって本発明材２は
本発明材１よりも破断時間が長くなっており、明らかに
クリープ破断強さが向上していることがわかる。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】（実施例３）以下、本発明材３に関する実
施例について説明する。第５表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材３の成分は本発明材
１の成分と対比すると、本発明材１の成分からＮｉを完
全に排除したものである。全ての材料は、実施例１、２
と同様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材と
した。この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造
を行い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径
１２００φのロータを油冷したときの中心部を模擬した
焼入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がお
よそ６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼
もどし温度を決めて行った。
施例について説明する。第５表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材３の成分は本発明材
１の成分と対比すると、本発明材１の成分からＮｉを完
全に排除したものである。全ての材料は、実施例１、２
と同様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材と
した。この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造
を行い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径
１２００φのロータを油冷したときの中心部を模擬した
焼入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がお
よそ６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼
もどし温度を決めて行った。
【００４３】第６表に本発明材３及び比較のために本発
明材１の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。こ
の表から明らかなように、常温引張試験の結果にはほと
んど差はない。ただし、衝撃特性において本発明材３は
Ｎｉが少なくなった関係で本発明材１に比べて若干衝撃
値が低くなっている。しかし、この低下はＭｎを低減し
た本発明材２と同様に小さいものであり問題となるもの
ではない。一方、クリープ破断強さを比較するとＮｉを
排除したことによって本発明材３は本発明材１よりも明
らかにクリープ破断強さが向上していることがわかる。
明材１の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。こ
の表から明らかなように、常温引張試験の結果にはほと
んど差はない。ただし、衝撃特性において本発明材３は
Ｎｉが少なくなった関係で本発明材１に比べて若干衝撃
値が低くなっている。しかし、この低下はＭｎを低減し
た本発明材２と同様に小さいものであり問題となるもの
ではない。一方、クリープ破断強さを比較するとＮｉを
排除したことによって本発明材３は本発明材１よりも明
らかにクリープ破断強さが向上していることがわかる。
【００４４】
【表５】
【００４５】
【表６】
【００４６】（実施例４）以下、本発明材４に関する実
施例について説明する。第７表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材４の成分は本発明材
３の成分のＭｎを低減したものである。全ての材料は実
施例１〜３と同様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製
し試験材とした。この試験材を加熱温度：１２００℃に
て熱間鍛造を行い、その後に以下の熱処理を施した。熱
処理は胴径１２００φのロータを油冷したときの中心部
を模擬した焼入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２
％耐力がおよそ６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように
各材料の焼もどし温度を決めて行った。
施例について説明する。第７表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材４の成分は本発明材
３の成分のＭｎを低減したものである。全ての材料は実
施例１〜３と同様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製
し試験材とした。この試験材を加熱温度：１２００℃に
て熱間鍛造を行い、その後に以下の熱処理を施した。熱
処理は胴径１２００φのロータを油冷したときの中心部
を模擬した焼入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２
％耐力がおよそ６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように
各材料の焼もどし温度を決めて行った。
【００４７】第８表に、本発明材４及び比較のために本
発明材３の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。
この表から明らかなように、この場合においても常温引
張試験の結果にはほとんど差はない。ただし、衝撃特性
において本発明材４はＭｎが少なくなった関係で本発明
材３に比べて若干衝撃値が低くなっている。しかし、こ
の低下も小さいものであり問題となるものではない。一
方、クリープ破断強さを比較するとＭｎを低くしたこと
によって本発明材４は本発明材３よりも明らかにクリー
プ破断強さが向上していることがわかる。
発明材３の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。
この表から明らかなように、この場合においても常温引
張試験の結果にはほとんど差はない。ただし、衝撃特性
において本発明材４はＭｎが少なくなった関係で本発明
材３に比べて若干衝撃値が低くなっている。しかし、こ
の低下も小さいものであり問題となるものではない。一
方、クリープ破断強さを比較するとＭｎを低くしたこと
によって本発明材４は本発明材３よりも明らかにクリー
プ破断強さが向上していることがわかる。
【００４８】
【表７】
【００４９】
【表８】
【００５０】（実施例５）以下、本発明材５に関する実
施例について説明する。第９表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材５の材料は本発明材
１〜４の材料の代表に対してＢをそれぞれ添加したもの
である。具体的には、本発明材５の５１〜５８は本発明
材１の３、４、本発明材２の２１、２２、本発明材３の
３４、３５及び本発明材４の４１、４２をそれぞれ基本
成分として、それぞれの基本成分の材料に対してＢを添
加したものである。全ての材料は本発明材１〜４と同様
に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とした。
この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を行
い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１２
００φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼入
れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ
６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼もど
し温度を決めて行った。
施例について説明する。第９表には試験に供した材料の
化学成分をまとめて示す。本発明材５の材料は本発明材
１〜４の材料の代表に対してＢをそれぞれ添加したもの
である。具体的には、本発明材５の５１〜５８は本発明
材１の３、４、本発明材２の２１、２２、本発明材３の
３４、３５及び本発明材４の４１、４２をそれぞれ基本
成分として、それぞれの基本成分の材料に対してＢを添
加したものである。全ての材料は本発明材１〜４と同様
に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とした。
この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を行
い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１２
００φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼入
れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ
６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼もど
し温度を決めて行った。
【００５１】第１０表に、本発明材５及び比較のために
本発明材１〜４の一部の機械的性質並びにクリープ破断
強さを示す。本結果から明らかであるように本発明材５
は本発明材１〜４と比較して機械的性質においてほとん
ど差はない。クリープ破断強さを比較するとＢを添加し
た本発明材５はそれぞれ基本成分の材料に対して明らか
にクリープ破断強さが向上していることがわかる。
本発明材１〜４の一部の機械的性質並びにクリープ破断
強さを示す。本結果から明らかであるように本発明材５
は本発明材１〜４と比較して機械的性質においてほとん
ど差はない。クリープ破断強さを比較するとＢを添加し
た本発明材５はそれぞれ基本成分の材料に対して明らか
にクリープ破断強さが向上していることがわかる。
【００５２】
【表９】
【００５３】
【表１０】
【００５４】（実施例６）以下、本発明材６に関する実
施例について説明する。第１１表には試験に供した材料
の化学成分をまとめて示す。本発明材６の材料は本発明
材１〜５の材料の代表に対してＨｆの一部又は全部、及
び／又はＦｅの一部をＮｄで置き換えたものである。具
体的には、本発明材６の６１〜６８は本発明材１の３、
本発明材２の２１、本発明材３の３４、本発明４の４１
及び本発明材５の５２、５４、５６、６８をそれぞれ基
本成分として、それぞれの基本成分の材料に対してＨｆ
の一部又は全部、及び／又はＦｅの一部をＮｄで置き換
えたものである。また、さらなる比較材として、本発明
材６の６４、６８を基本成分として、本発明におけるＮ
ｄ量の上限値以上にＮｄを添加した材料（試料番号７
１、７２）も用意した。全ての材料は本発明材１〜５と
同様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とし
た。この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を
行い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１
２００φのロータを湯冷したときの中心部を模擬した焼
入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよ
そ６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼も
どし温度を決めて行った。
施例について説明する。第１１表には試験に供した材料
の化学成分をまとめて示す。本発明材６の材料は本発明
材１〜５の材料の代表に対してＨｆの一部又は全部、及
び／又はＦｅの一部をＮｄで置き換えたものである。具
体的には、本発明材６の６１〜６８は本発明材１の３、
本発明材２の２１、本発明材３の３４、本発明４の４１
及び本発明材５の５２、５４、５６、６８をそれぞれ基
本成分として、それぞれの基本成分の材料に対してＨｆ
の一部又は全部、及び／又はＦｅの一部をＮｄで置き換
えたものである。また、さらなる比較材として、本発明
材６の６４、６８を基本成分として、本発明におけるＮ
ｄ量の上限値以上にＮｄを添加した材料（試料番号７
１、７２）も用意した。全ての材料は本発明材１〜５と
同様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とし
た。この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を
行い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１
２００φのロータを湯冷したときの中心部を模擬した焼
入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよ
そ６８〜７４ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼も
どし温度を決めて行った。
【００５５】第１２表に、本発明材６及び比較のために
本発明材１〜５の一部、更なる比較材としての試料番号
７１、７２の機械的性質並びにクリープ破断強さを示
す。本結果から明らかであるように本発明材６は、本発
明材１〜５と比較して機械的性質においてはほとんど差
はない。クリープ破断強さを比較すると、Ｎｄを添加し
た本発明材６はそれぞれの基本成分の材料に対して明ら
かにクリープ破断強さが向上していることがわかる。一
方、Ｎｄを過剰に添加した試料番号７１、７２は、基本
成分材である本発明材６の６４、６８と比較して、衝撃
値及びクリープ破断強さが明らかに低下しており、上限
値以上のＮｄの添加はかえって材料特性を低下させるこ
とがわかる。
本発明材１〜５の一部、更なる比較材としての試料番号
７１、７２の機械的性質並びにクリープ破断強さを示
す。本結果から明らかであるように本発明材６は、本発
明材１〜５と比較して機械的性質においてはほとんど差
はない。クリープ破断強さを比較すると、Ｎｄを添加し
た本発明材６はそれぞれの基本成分の材料に対して明ら
かにクリープ破断強さが向上していることがわかる。一
方、Ｎｄを過剰に添加した試料番号７１、７２は、基本
成分材である本発明材６の６４、６８と比較して、衝撃
値及びクリープ破断強さが明らかに低下しており、上限
値以上のＮｄの添加はかえって材料特性を低下させるこ
とがわかる。
【００５６】
【表１１】
【００５７】
【表１２】
【００５８】
【発明の効果】本発明の高温用蒸気タービンロータ材は
優れた高温強度を有するため、蒸気温度が５９３℃を越
える超々臨界圧発電プラント用の高温用蒸気タービンロ
ータ材として有用である。本発明により、現在の超々臨
界圧発電プラントをさらに高温化し、化石燃料の節約に
寄与するとともに二酸化炭素の発生量を低く抑える上で
有用なものであると言える。
優れた高温強度を有するため、蒸気温度が５９３℃を越
える超々臨界圧発電プラント用の高温用蒸気タービンロ
ータ材として有用である。本発明により、現在の超々臨
界圧発電プラントをさらに高温化し、化石燃料の節約に
寄与するとともに二酸化炭素の発生量を低く抑える上で
有用なものであると言える。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１２月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】
【表２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】
【表４】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】
【表６】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】
【表８】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】
【表１０】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加来 勝夫 福岡県北九州市戸畑区大字中原先ノ浜46番 地59 日本鋳鍛鋼株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％、
シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．１〜１
％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：０．１〜０．
８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニオブ及び／又
はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、窒素：０．０
１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜０．５％、タン
グステン：０．９〜３．５％、コバルト：０．１〜４
％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及び不可避的不純
物及び鉄からなることを特徴とする高温用蒸気タービン
ロータ材。 - 【請求項２】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％、
シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０１〜
０．１％、クロム：９．５〜１１％、ニッケル：０．１
〜０．８％、バナジウム：０．１〜０．３％、ニオブ及
び／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％、窒素：
０．０１〜０．１％、モリブデン：０．０１〜０．５
％、タングステン：０．９〜３．５％、コバルト：０．
１〜４％、ハフニウム：０．０１〜０．２％及び不可避
的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温用蒸気タ
ービンロータ材。 - 【請求項３】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％、
シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．１〜１
％、クロム：９．５〜１１％、バナジウム：０．１〜
０．３％、ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．０１
〜０．２％、窒素：０．０１〜０．１％、モリブデン：
０．０１〜０．５％、タングステン：０．９〜３．５
％、コバルト：０．１〜４％、ハフニウム：０．０１〜
０．２％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特徴
とする高温用蒸気タービンロータ材。 - 【請求項４】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％、
シリコン：０．０１〜０．１％、マンガン：０．０１〜
０．１％、クロム：９．５〜１１％、バナジウム：０．
１〜０．３％、ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．
０１〜０．２％、窒素：０．０１〜０．１％、モリブデ
ン：０．０１〜０．５％、タングステン：０．９〜３．
５％、コバルト：０．１〜４％、ハフニウム：０．０１
〜０．２％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特
徴とする高温用蒸気タービンロータ材。 - 【請求項５】 重量比でボロン：０．００１〜０．０１
％以下を含むことを特徴とする請求項１〜４記載の高温
用蒸気タービンロータ材。 - 【請求項６】 請求項１〜５に記載の材料成分のうち、
ハフニウムの一部又は全部、及び／又は鉄の一部をネオ
ジウムで置き換え、その量が重量比で０．００５〜０．
５％であることを特徴とする高温用蒸気タービンロータ
材。
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