JPH1081935A

JPH1081935A - 低合金耐熱鋼及び蒸気タービンロータ

Info

Publication number: JPH1081935A
Application number: JP23324596A
Authority: JP
Inventors: Kouji Morinaka; 康治守中; Yoshihiro Okamura; 義弘岡村; Masatomo Kamata; 政智鎌田; Akiji Fujita; 明次藤田
Original assignee: Japan Casting and Forging Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Japan Casting and Forging Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2016-09-03
Also published as: JP3576328B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製造が容易で安価な低合金系の耐熱鋼であっ
て、従来材のＣｒＭｏＶ鋼に比べて同等以上の靱性を有
し、かつ高温強度特性に優れた新しい低合金耐熱鋼及び
この新耐熱鋼で構成される高温用蒸気タービンロータを
提供すること。【解決手段】重量％で炭素：０．１５〜０．３５％、
ケイ素：０．００５〜０．３５％、マンガン：０．１〜
１．０％、クロム：０．８〜２．５％、ニッケル：０．
１〜０．３％（０．３％を含まず）、バナジウム：０．
０５〜０．３％、ニオブ：０．０１〜０．１５％、モリ
ブデン：０．１〜１．５％、タングステン：０．１〜
２．５％を含み、残部が不可避的不純物及び鉄からなる
ことを特徴とする低合金耐熱鋼及びそれを用いた蒸気タ
ービンロータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐熱構造部材、特に
火力発電用蒸気タービンロータ材して優れた性能を示す
低合金耐熱鋼及びそれを用いた蒸気タービンロータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、火力発電用蒸気タービンプラント
に用いられている高温用ロータ材の例としては、低合金
系のＣｒＭｏＶ鋼や高Ｃｒ系の１２Ｃｒ鋼が挙げられ
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、しかも蒸気温
度によっては、ロータを冷却する必要があり構造が複雑
になる。一方、１２Ｃｒ鋼製のロータ材（例えば特開昭
６０−１６５３５９号公報、特開昭６２−１０３３４５
号公報など）は高温強度がＣｒＭｏＶ鋼よりも優れてい
るため、最高６００℃程度の蒸気温度のプラントに適用
することも可能であるが、素材の製造が難しく高コスト
になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の実状に鑑み、製造が容易で安価な低合金系の耐
熱鋼であって、従来材のＣｒＭｏＶ鋼に比べて同等以上
の靱性を有し、かつ高温強度特性に優れた新しい低合金
耐熱鋼及びこの新耐熱鋼で構成される高温用蒸気タービ
ンロータを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく、ＣｒＭｏＶ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、靱性が高くか
つ優れた高温特性を有する新しい高温用蒸気タービンロ
ータ材を見出した。すなわち、本発明は次の（１）〜
（６）の発明を含むものである。

【０００５】（１）重量％で炭素：０．１５〜０．３５
％、ケイ素：０．００５〜０．３５％、マンガン：０．
１〜１．０％、クロム：０．８〜２．５％、ニッケル：
０．１〜０．３％（０．３％を含まず）、バナジウム：
０．０５〜０．３％、ニオブ：０．０１〜０．１５％、
モリブデン：０．１〜１．５％、タングステン：０．１
〜２．５％を含み、残部が不可避的不純物及び鉄からな
ることを特徴とする低合金耐熱鋼。

【０００６】（２）ニオブの全部と鉄の一部を、マンガ
ン及び／又はモリブデンで置換し、マンガン及び／又は
モリブデンの含有量が、重量％でマンガン：１．０
（１．０％を含まず）〜１．５％、モリブデン：１．５
（１．５％を含まず）〜２．５％の範囲にあり、不純物
元素として含まれるものを除いてはニオブを含まないこ
とを特徴とする前記（１）の低合金耐熱鋼。

【０００７】（３）マンガン及び／又はニッケルを鉄で
置換し、不純物元素として含まれるものを除いてはマン
ガン及び／又はニッケルを含まないことを特徴とする前
記（１）の低合金耐熱鋼。（４）ニオブを鉄で置換し、不純物元素として含まれる
ものを除いてはニオブを含まないことを特徴とする前記
（３）の低合金耐熱鋼。

【０００８】（５）鉄の一部を窒素、ホウ素、タンタル
のいずれか１種以上で置換し、重量％で窒素：０．０１
〜０．０５％、ホウ素：０．００１〜０．０１５％、タ
ンタル：０．０１〜０．１５％のいずれか１種以上を含
有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか
の低合金耐熱鋼。

【０００９】（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記
載の低合金耐熱鋼で構成されてなることを特徴とする蒸
気タービンロータ。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に前記発明（１）における各
成分範囲の限定理由を述べる。炭素：炭素は、熱処理時の焼入れ性を確保するとともに
材料強度を高める効果がある。また、炭化物を形成して
高温におけるクリープ破断強度の向上に寄与する。本合
金系では０．１５％未満の添加では十分な材料強度が得
られないため、下限値を０．１５％とする。一方、炭素
の添加量が多すぎると靱性が低下し、かつ、高温での使
用中に炭窒化物が凝集粗大化して、高温長時間クリープ
破断強度を劣化させる。そのため添加量の上限を０．３
５％とする。材料強度特性と優れた靱性を兼ね揃えるた
めに特に望ましい範囲は０．２〜０．３％である。

【００１１】ケイ素：ケイ素は脱酸材としての効果があ
る反面、基地を脆化させる元素である。脱酸効果を十分
に期待する場合、最大０．３５％までの添加を許容する
が、本発明材の製造において、製鋼過程での真空カーボ
ン脱酸法を適用する場合は、特にケイ素による脱酸効果
をさほど期待しなくてもよく、添加量を最小限度にとど
めることが可能となる。ただし、極端にケイ素量を低く
するためには原料の厳選が必要となりコストが上昇する
ため、下限を０．００５％とする。よってケイ素の成分
範囲を０．００５〜０．３％とする。望ましい範囲は、
０．００５〜０．０５％であるが、この場合は真空カー
ボン脱酸法を採用することを前提とする。

【００１２】マンガン：マンガンは脱酸材として作用す
るとともに鍛造時の熱間割れを防止するのに有効な元素
である。また、熱処理時の焼入れ性を高める作用があ
る。しかし、マンガンを加えるとその量に応じてクリー
プ破断強度が劣化するため添加の最大量を１．０％とし
た。ただし、含有量を０．１％未満に制御するために
は、原料鋼の厳選と過度の精錬工程が必要となりコスト
高を招くため、最低量を０．１％に設定している。

【００１３】クロム：クロムは熱処理時の焼入れ性を高
めるとともに炭化物及び／又は炭窒化物を形成してクリ
ープ破断強度の改善に寄与し、かつマトリックス中に溶
け込んで耐酸化性を改善する。またマトリックス自体を
強化することでもクリープ破断強度の向上に寄与する。
０．８％未満であるとその効果が十分でなく、２．５％
を越える量を添加すると本合金系ではクリープ破断強度
が低下する傾向にある。したがって、添加範囲を０．８
〜２．５％とする。望ましい範囲は１．２〜１．６％で
ある。

【００１４】ニッケル：ニッケルは熱処理時の焼入れ性
を高め、引張強さや耐力を向上させるほか、特に靱性を
高めるのに有効である。しかしその反面、長時間クリー
プ破断強度はニッケル添加により低下する。本発明合金
の特徴の一つは、ニッケル添加による焼入れ性や靱性向
上を期待せず、逆に長時間クリープ破断強度に及ぼすニ
ッケルの悪影響を排除することを目的に、ニッケル含有
量の上限を長時間クリープ破断強度に及ぼす悪影響が極
端には現れない０．３％未満に制限している点である。
長時間クリープ破断強度を最重視する場合、ニッケル含
有量は低いほど望ましいが、０．１％未満に抑制するた
めには原料の厳選が必要となりコストが上昇するため、
下限を０．１％とする。

【００１５】バナジウム：バナジウムは熱処理時の焼入
れ性を高めるとともに炭化物及び／又は炭窒化物となっ
てクリープ破断強度を改善する。０．０５％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、成分範囲を０．０５〜０．３％とする。

【００１６】ニオブ：ニオブは焼入れ性を高めるととも
に炭化物及び／又は炭窒化物を形成して高温強度の改善
に寄与する。また、高温加熱時の結晶粒成長を適度に抑
制し、組織の均質化に寄与する。添加量が０．０１％未
満ではその効果はなく、また０．１５％を越える量を添
加すると、鋼塊製造時に生成したニオブの炭化物あるい
は炭窒化物が熱処理（溶体化処理）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。そこで成分範囲を０．０１％
〜０．１５％に限定する。

【００１７】モリブデン：モリブデンは熱処理時の焼入
れ性を高めるとともにマトリックス中や炭化物及び／又
は炭窒化物中に固溶してクリープ破断強度を改善する。
添加量が０．１％未満であれば顕著な効果は期待されな
い。一方、多量に添加すると靱性が低下するとともにコ
スト高を招くために、添加量の上限を１．５％に制限し
ている。

【００１８】タングステン：タングステンはマトリック
ス中や炭化物中に固溶してクリープ破断強度を改善す
る。添加量が０．１％未満であれば顕著な効果は期待さ
れない。一方、過剰に添加すると偏析する恐れがあり、
またフェライト相が出現、増加するため添加量の上限を
２．５％に制限している。望ましい添加量は１．０％〜
２．０％である。

【００１９】次に、前記発明（２）におる成分限定理由
を述べる。なお、前述の発明（１）に関する説明で既に
述べた成分については限定理由は同じなので、ここで
は、ニオブを無添加とした理由及びマンガン、モリブデ
ンの成分限定理由について説明する。

【００２０】ニオブ：ニオブは発明（１）の説明で述べ
たように重要な役割を有する元素であるが、発明（１）
の範囲内の添加量でも、他の強化元素添加量との兼ね合
いや、鋼塊の製造や鍛造、熱処理工程での微妙な温度差
などにより、得られた素材の靱性が異常に低下したり、
クリープ破断特性において切欠弱化傾向が現れる危険性
がある。そこでこのような危険性を回避するために、発
明（１）における成分系からニオブを排除した点が本発
明（２）の特徴である。しかし、ニオブを排除した結
果、焼入れ性や高温強度特性の低下あるいは高温加熱時
の結晶粒成長に起因した局所的な高温強度低下が懸念さ
れる。そこでこれらの点を補うため、マンガン及び／又
はモリブデンの添加量を増し、マンガン及び／又はモリ
ブデンの含有量が重量％でマンガン：１．０（１．０％
含まず）〜１．５％、モリブデン：１．５（１．５％含
まず）〜２．５％となるようにしている。

【００２１】マンガン：マンガンは、主として焼入れ性
不足分を補うための添加であり、その分高温強度特性や
靱性を若干犠牲にしている。最低添加量を発明（１）の
上限値とし、最大添加量を１．５％としている。最大添
加量を１．５％としたのは、これ以上の添加では高温強
度特性や靱性の低下が大きすぎるためである。

【００２２】モリブデン：モリブデンは、焼入れ性及び
高温強度特性不足を補うために添加するものであり、そ
の分コストの上昇や靱性の低下を若干容認している。最
低添加量を発明（１）の上限値とし、最大添加量を２．
５％としている。最大添加量を２．５％としたのは、こ
れ以上の添加では靱性の低下が大きすぎるためである。

【００２３】次に、前記発明（３）におる成分限定理由
を述べる。マンガン、ニッケル以外の元素については発
明（１）の場合と同じであるのでこでは省略し、マンガ
ン及び／又はニッケルを排除する目的及び作用について
のみ説明する。

【００２４】マンガン：マンガンは脱酸材として作用す
るとともに鍛造時の時間割れを防止するのに有効な元素
である。また、熱処理時の焼入れ性を高める作用があ
る。しかし、マンガンを加えるとその量に応じてクリー
プ破断強度が劣化する。含有量を０．１％以下に制御す
るためには、原料鋼の厳選と過度の精錬工程が必要とな
りコスト高を招くが、コストの上昇をあえて許容し、か
つ、マンガン添加によるその他の利点も期待せず、クリ
ープ破断強度の確保を最重点に考えてマンガンを排除し
た点に本発明（３）の新規性がある。

【００２５】ニッケル：ニッケルは熱処理時の焼入れ性
を高め、引張強さや耐力を向上させるほか、特に靱性を
高めるの有効である。しかし、ニッケルを加えるとその
量に応じてクリープ破断強度が劣化する。含有量を０．
１％以下に制御するためには、原料鋼の厳選と過度の精
錬工程が必要となりコスト高を招くが、コストの上昇を
あえて許容し、かつ、ニッケル添加によるその他の利点
も期待せず、クリープ破断強度の確保を最重点に考えて
ニッケルを排除した点に本発明（３）の新規性がある。

【００２６】次に、前記発明（４）におる成分限定理由
を述べる。ニオブ以外の元素については前記発明（１）
及び（３）と同じであるのでこでは省略し、ニオブを排
除する目的及び作用についてのみ説明する。ニオブ：ニオブは発明（１）の説明で述べたように重要
な役割を有する元素であるが、発明（１）の範囲内の添
加量でも、他の強化元素添加量との兼ね合いや、鋼塊の
製造や鍛造、熱処理工程での微妙な温度差などにより、
得られた素材の靱性が異常に低下したり、クリープ破断
特性において切欠弱化傾向が現れる危険性がある。そこ
でこのような危険性を回避するために、クリープ破断強
度を若干犠牲にして、発明（３）における成分系からニ
オブを排除した点が本発明（４）の特徴である。

【００２７】次に、前記発明（５）におる成分限定理由
を述べるが、窒素、タンタル、ホウ素以外の元素につい
ては発明（１）〜（４）と同じであるのでこでは省略
し、特に窒素、タンタル、ホウ素を添加する目的及び作
用についてのみ説明する。窒素：窒素は炭素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
破断強度への寄与が十分に得られない。また０．０５％
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。また、靱性の低下も引き起こす。このため、
０．０１〜０．０５％とする。

【００２８】タンタル：タンタルはニオブと同じく炭窒
化物を形成して高温強度の改善に寄与する。また、高温
で析出する炭化物及び／又は炭窒化物を微細にして長時
間クリープ破断強度の改善に寄与する。添加量が０．０
１％未満ではその効果はなく、また０．１５％を越える
量を添加すると、鋼塊製造時に生成したタンタルの炭化
物及び／又は炭窒化物が熱処理（溶体化処理）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。そこで成分範囲を
０．０１％〜０．１５％に限定する。

【００２９】ホウ素：ホウ素は焼入れ性を高めるととも
に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、過剰に添加すると
かえって焼入れ性が低下したり、靱性が低下するといっ
た悪影響が現れる。したがって、実際に添加量を制御で
きる最低量の０．００１％を下限値とし、上限値を悪影
響が現れない０．０１５％とする。望ましい範囲として
は０．００２〜０．００６％である。

【００３０】以上説明した発明（１）〜（５）の低合金
耐熱鋼は、従来材のＣｒＭｏＶ鋼に比べて同等以上の靱
性を有し、かつ高温強度特性に優れた新しい低合金耐熱
鋼であり、特に高温用蒸気タービンロータ材として優れ
た性能を有している。

【００３１】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。各実施例において、全ての材料は、５０ｋｇ真
空高周波溶解炉にて溶製し、加熱温度：１２００℃にて
鍛造を行った。各種試験に用いた試験材熱処理は、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、次いで焼戻しは０．２％耐力がおよ
そ７０±２ｋｇｆ／ｍｍ²になるように各材料の焼戻し
温度を決めて行った。ただし、実施例１における一部の
比較材では、目標の０．２％耐力を得られないものがあ
った。

【００３２】（実施例１）表１に試験に供した材料の化
学成分を示す。試料番号１〜８が発明（１）に係る本発
明材、試料番号９〜１４が比較材に相当する。表２に本
発明材及び比較材の機械的性質及びクリープ破断特性を
示す。比較材のうち、試料番号９及び１０は十分に焼き
が入らず、焼戻し温度を下げても目標の０．２％耐力に
到達しなかった鋼種である。

【００３３】シャルピー衝撃吸収エネルギー（常温試
験）は、本発明材、比較材を問わず、炭素含有量の影響
が強く現れており、高炭素材ほど低い値を示している。
しかし、本発明材のシャルピー衝撃吸収エネルギーは、
いずれも３．７ｋｇｆ−ｍ以上の値を示しており、ター
ビンロータ材としての使用を考えた場合、十分に高い衝
撃値を確保できていることがわかる。６００℃で１５ｋ
ｇｆ／ｍｍ²の荷重を負荷した場合のクリープ破断時間
に着目すると、本発明材は比較材を大幅に上回る破断時
間を示しており、クリープ破断特性が十分に高いことが
わかる。以上のことは、本発明材における各種元素の適
切な成分設計が靱性の確保とクリープ破断強度の向上に
有効であったことを示している。

【００３４】（実施例２）表３に試験に供した発明
（２）に係る本発明材料の化学成分を、表４に機械的性
質及びクリープ破断特性を示す。試料番号１５〜１８の
試験材の特性を表２に示した発明（１）に係る本発明材
の特性と比較すると、シャルピー衝撃吸収エネルギー
（常温試験）は同一炭素量レベルで比較して若干低め、
６００℃で１５ｋｇｆ／ｍｍ²の荷重を負荷した場合の
クリープ破断時間もいくぶん短めであるが、それでも表
２の比較材に比べて優れた特性を有していることがわか
る。以上のことは、発明（１）の成分系において制御が
難しいニオブを添加しない材料でも、マンガンやモリブ
デンの適切な添加によって、適度な靱性、クリープ破断
強度を確保できることを示している。

【００３５】（実施例３）表５に試験に供した発明
（３）に係る本発明材料の化学成分を示す。試料番号１
９は実施例１で用いた試料番号２の鋼の成分をベースと
した発明（３）に係る本発明材、試料番号２０、２１、
２２は実施例１で用いた試料番号５の鋼の成分をベース
とした発明（３）に係る本発明材である。

【００３６】表６に発明（３）に係る本発明材の機械的
性質及びクリープ破断特性を示す。本発明材のシャルピ
ー衝撃値吸収エネルギー（常温試験）はベース材とほぼ
同レベルにある。かつ、６００℃で１５ｋｇｆ／ｍｍ²
の荷重を負荷した場合のクリープ破断時間に着目する
と、発明（３）に係る本発明材は実施例１のベース材に
比べて確実に破断時間がのびていることがわかる。以上
のことは、発明（１）の組成の低合金耐熱鋼のマンガン
及び／又はニッケルを鉄で置換することで、クリープ破
断強度がより一層向上することを示している。

【００３７】（実施例４）表７に試験に供した発明
（４）に係る本発明材料の化学成分を示す。試料番号２
３は実施例３で用いた試料番号１９の鋼の成分をベース
とした発明（４）に係る本発明材（試料番号１９のベー
ス材は実施例１の試料番号２の鋼）、試料番号２４、２
５、２６はそれぞれ実施例３で用いた試料番号２０、２
１、２２の鋼の成分をベースとした発明（４）に係る本
発明材（試料番号２０、２１、２２のベース材は実施例
１の試料番号５の鋼）である。

【００３８】表８に発明（４）に係る本発明材の機械的
性質及びクリープ破断特性を示す。発明（４）に係る本
発明材のシャルピー衝撃値吸収エネルギー（常温試験）
はベース材とほぼ同レベルにある。かつ、６００℃で１
５ｋｇｆ／ｍｍ²の荷重を負荷した場合のクリープ破断
時間に着目すると、発明（４）に係る本発明材の破断時
間は、実施例３のベース材に比べて若干短くなってい
る。しかし実施例１の試料番号２、５の鋼に比べると破
断時間は長いことがわかる。以上のことは、発明（３）
の組成の材料において、制御が難しいニオブを添加しな
い材料でも、適度な靱性、クリープ破断強度を確保でき
ることを示している。

【００３９】（実施例５）表９に試験に供した発明
（５）に係る材料の化学成分を示す。試料番号２７、２
８は実施例１の試料番号２の鋼の成分をベースとした発
明（５）に係る本発明材、試料番号２９、３０は実施例
１の試料番号５の鋼の成分をベースとした発明（５）に
係る本発明材、試料番号３１、３２、３３、３４及び３
５はそれぞれ実施例２の試料番号１６、実施例２の試料
番号１８、実施例３の試料番号２１、実施例３の試料番
号２２及び実施例４の試料番号２６の鋼の成分をベース
とした発明（５）に係る本発明材である。

【００４０】表１０に発明（５）に係る本発明材の機械
的性質及びクリープ破断特性を示す。発明（５）に係る
本発明材のシャルピー衝撃値吸収エネルギー（常温試
験）はベース材とほぼ同レベルにある。かつ、６００℃
で１５ｋｇｆ／ｍｍ²の荷重を負荷した場合のクリープ
破断時間に着目すると、発明（５）に係る本発明材はベ
ース材に比べて確実に破断時間がのびていることがわか
る。以上のことは、発明（１）〜（４）の組成の低合金
耐熱鋼の鉄の一部を、窒素、ホウ素、タンタルのいずれ
か１種以上で適切に置換することで、クリープ破断強度
がより一層向上することを示している。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】

【表６】

【００４７】

【表７】

【００４８】

【表８】

【００４９】

【表９】

【００５０】

【表１０】

【００５１】

【発明の効果】本発明の低合金耐熱鋼は、従来材のＣｒ
ＭｏＶ鋼に比べて同等以上の靱性を有し、かつ高温強度
特性に優れた新しい低合金耐熱鋼であり、特に高温用蒸
気タービンロータ材として優れた性能を有している。ま
た、本発明の蒸気タービンロータは、優れた高温強度及
び靱性を有しており、これにより、低コストで高効率の
発電プラントの建設が可能となり、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抑制するうえで有
用である。

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】タングステン：タングステンはマトリック
ス中や炭化物中に固溶してクリープ破断強度を改善す
る。添加量が０．１％未満であれば顕著な効果は期待さ
れない。一方、過剰に添加すると偏析する恐れがあり、
靱性が低下するとともにコスト高を招くため添加量の上
限を２．５％に制限している。望ましい添加量は１．０
％〜２．０％である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鎌田政智長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者藤田明次長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で炭素：０．１５〜０．３５％、
ケイ素：０．００５〜０．３５％、マンガン：０．１〜
１．０％、クロム：０．８〜２．５％、ニッケル：０．
１〜０．３％（０．３％を含まず）、バナジウム：０．
０５〜０．３％、ニオブ：０．０１〜０．１５％、モリ
ブデン：０．１〜１．５％、タングステン：０．１〜
２．５％を含み、残部が不可避的不純物及び鉄からなる
ことを特徴とする低合金耐熱鋼。
【請求項２】ニオブの全部と鉄の一部を、マンガン及
び／又はモリブデンで置換し、マンガン及び／又はモリ
ブデンの含有量が、重量％でマンガン：１．０（１．０
％を含まず）〜１．５％、モリブデン：１．５（１．５
％を含まず）〜２．５％の範囲にあり、不純物元素とし
て含まれるものを除いてはニオブを含まないことを特徴
とする請求項１に記載の低合金耐熱鋼。
【請求項３】マンガン及び／又はニッケルを鉄で置換
し、不純物元素として含まれるものを除いてはマンガン
及び／又はニッケルを含まないことを特徴とする請求項
１に記載の低合金耐熱鋼。
【請求項４】ニオブを鉄で置換し、不純物元素として
含まれるものを除いてはニオブを含まないことを特徴と
する請求項３に記載の低合金耐熱鋼。
【請求項５】鉄の一部を窒素、ホウ素、タンタルのい
ずれか１種以上で置換し、重量％で窒素：０．０１〜
０．０５％、ホウ素：０．００１〜０．０１５％、タン
タル：０．０１〜０．１５％のいずれか１種以上を含有
することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
低合金耐熱鋼。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の低合金
耐熱鋼で構成されてなることを特徴とする蒸気タービン
ロータ。