JPH11236652A - ガスケットおよび管継手 - Google Patents

ガスケットおよび管継手

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JPH11236652A
JPH11236652A JP10040038A JP4003898A JPH11236652A JP H11236652 A JPH11236652 A JP H11236652A JP 10040038 A JP10040038 A JP 10040038A JP 4003898 A JP4003898 A JP 4003898A JP H11236652 A JPH11236652 A JP H11236652A
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Tsutomu Shinohara
務 篠原
Shinichi Ikeda
信一 池田
Akihiro Morimoto
明弘 森本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＯなどのガスと反応することがなく、しか
も、ガスケットに比べて交換が困難な管状継手部材に傷
が付くことを防止するガスケットを提供する。 【解決手段】 管継手10は、一対の管状継手部材11,12
と、両継手部材11,12 の突合わせ端面に介在させられる
円環状ガスケット13と、両継手部材11,12 を連結するね
じ手段14とを備えている。各継手部材11,12 は、表面の
ビッカース硬度が３００以上のステンレス鋼製である。
ガスケット13は、重量比でＮｉ１２．９０〜１５．００
％、Ｃｒ１６．５０〜１８．００％、Ｍｏ２．００〜
３．００％、Ｃ０．０２％以下、Ｓｉ０．３０％以下、
Ｍｎ０．４０％以下、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．００３
％以下、Ｃｕ０．２５％以下、Ａｌ０．０１％以下の成
分を有するステンレス鋼製でかつ表面のビッカース硬度
が９０〜１６０である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスケットおよ
びこれを備えた管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体製造用の流体制御装置で
は、一対の管状継手部材と、両継手部材の突合わせ端面
に介在させられる円環状ガスケットと、両継手部材を連
結するねじ手段とを備えている管継手がよく使用されて
いる。この種の管継手では、管状継手部材およびガスケ
ットが共に同材質のステンレス鋼（たとえばＳＵＳ３１
６Ｌ）製とされるのが一般的であった。そして、そのビ
ッカース硬度を実測してみると、継手部材の硬度が、表
面で３１０〜３９０Ｈｖ、表面から１００μｍのところ
で２６０〜３２０Ｈｖ程度であり、ガスケットの硬度
が、表面で３００〜３３０Ｈｖ、内部で２６０〜２９０
Ｈｖ程度であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の管継手は、流
体制御装置の保守点検のために着脱操作を繰り返し受け
るものであり、管状継手部材およびガスケットが共に同
材質のステンレス鋼製である上記従来の管継手では、ガ
スケットに比べて交換が困難な管状継手部材に傷が付
き、管継手のシール性が保証されないという問題があっ
た。ガスケットをステンレス鋼製からこれより軟らかい
ニッケル製または銅製に変更することは可能であるが、
この場合には、半導体製造用ガスと反応するという別の
問題が生じてしまう。たとえば、Ｎｉは、常温程度でＣ
Ｏと反応してＮｉカルボニル［Ｎｉ（ＣＯ）4 ］ガスと
なり、Ｎｉの腐食によるシール性の低下や発生したガス
による半導体製造用ガスの純度低下を引き起こす。
【０００４】この発明の目的は、ＣＯなどのガスと反応
することがなく、しかも、ガスケットに比べて交換が困
難な管状継手部材に傷が付くことを防止するガスケット
およびこのガスケットを備えた管継手を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によるガスケッ
トは、重量比でＮｉが１２．９０〜１５．００％、Ｃｒ
が１６．５０〜１８．００％、Ｍｏが２．００〜３．０
０％、Ｃが０．０２％以下、Ｓｉが０．３０％以下、Ｍ
ｎが０．４０％以下、Ｐが０．０３％以下、Ｓが０．０
０３％以下、Ｃｕが０．２５％以下、Ａｌが０．０１％
以下であるステンレス鋼製であり、表面のビッカース硬
度が９０〜１６０であるものである。
【０００６】この発明による管継手は、一対の管状継手
部材と、両継手部材の突合わせ端面に介在させられる円
環状ガスケットと、両継手部材を連結するねじ手段とを
備えている管継手において、各継手部材が、表面のビッ
カース硬度が３００以上のステンレス鋼製であり、ガス
ケットが、重量比でＮｉ１２．９０〜１５．００％、Ｃ
ｒ１６．５０〜１８．００％、Ｍｏ２．００〜３．００
％、Ｃ０．０２％以下、Ｓｉ０．３０％以下、Ｍｎ０．
４０％以下、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．００３％以下、
Ｃｕ０．２５％以下、Ａｌ０．０１％以下の成分を有す
るステンレス鋼製でかつ表面のビッカース硬度が９０〜
１６０であることを特徴とするものである。
【０００７】上記において、ガスケットの表面のビッカ
ース硬度が９０よりも小さくなると、ガスケットの強度
が不十分となり、１６０を越えると、表面のビッカース
硬度が３００以上（通常は４００以下）のステンレス鋼
製の継手部材に傷付く確率が増加する。ガスケットの表
面のビッカース硬度のより好ましい値は、１００〜１４
０Ｈｖである。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、
図の左右をいうものとする。
【０００９】図１および図２は、この発明のガスケット
および管継手の第１実施形態を示している。図１に示す
ように、管継手(10)は、第１管状継手部材(11)および第
２管状継手部材(12)と、第１継手部材(11)の右端面と第
２継手部材(12)の左端面との間に介在させられる円環状
ガスケット(13)と、第２継手部材(12)側から第１継手部
材(11)にねじはめられたナット(14)と、ガスケット(13)
を保持しかつ第１継手部材(11)に保持されたリテーナ(1
5)と、ナット(14)の頂壁と第２継手部材(12)のフランジ
部との間に介在されたスラストリング(16)とよりなる。
【００１０】各継手部材(11)(12)の突合わせ端面には、
ガスケット押え用環状突起(17)(18)がそれぞれ形成され
ている。第１継手部材(11)には、さらに、ガスケット押
え用環状突起(17)よりも径方向外側に位置する環状のリ
テーナ収納凹所(19)が形成されており、このリテーナ収
納凹所(19)の内周面にリテーナ(15)が係合している。
【００１１】ガスケット(13)は、両継手部材(11)(12)の
流路径に等しい内径を有しており、小径部(13a) とこれ
よりも外径の大きい大径部(13b) とよりなる。
【００１２】この管継手(10)によると、ガスケット(13)
がリテーナ(15)に保持され、リテーナ(15)が第１継手部
材(11)に保持され、ガスケット(13)の大径部(13b) が第
２継手部材(12)に当接し、確実な位置決めが行われて、
ずれによるシール性の悪化が防止される。この管継手(1
0)を分解して再組立てするさいには、必要に応じてガス
ケット(13)を交換し、ガスケット(13)以外のものは同じ
ものを継続して使用する。
【００１３】上記の管継手(10)において、リテーナ(1
5)、各継手部材(11)(12)およびガスケット(13)は、すべ
てステンレス鋼製であるが、リテーナ(15)はＳＵＳ３０
４、各継手部材(11)(12)はＳＵＳ３１６Ｌであり、ガス
ケット(13)は、重量比でＮｉが１２．９０〜１５．００
％、Ｃｒが１６．５０〜１８．００％、Ｍｏが２．００
〜３．００％、Ｃが０．０２％以下、Ｓｉが０．３０％
以下、Ｍｎが０．４０％以下、Ｐが０．０３％以下、Ｓ
が０．００３％以下、Ｃｕが０．２５％以下、Ａｌが
０．０１％以下であるステンレス鋼製とされている。ま
た、ガスケット用ステンレス鋼に含有するＮは１５０ｐ
ｐｍ以下、Ｏは２０ｐｐｍ以下、Ｈは５．０ｐｐｍ以下
にそれぞれ規制されている。
【００１４】ガスケット(13)は、上記成分のステンレス
鋼を総合で３Ｓ以上に相当する鍛練成形比で熱間加工の
後、固溶化熱処理（温度１０１０〜１１５０℃、水冷）
を実施したものであり、これにより、ビッカース硬度が
９０〜１６０Ｈｖになるとともに、０．２％耐力が１７
５Ｎ／ｍｍ2 以上、引張り強さが４８０Ｎ／ｍｍ2 以
上、伸びが４０％以上、絞りが６０％以上という機械的
性質を具備している。
【００１５】ガスケット用ステンレス鋼を構成する成分
比のうち、鉄基以外のＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏは主として酸化
性環境や還元性環境下の耐食性を高める効用を奏するも
のであり、Ｎｉが１２．９０〜１５．００％、Ｃｒが１
６．５０〜１８．００％、Ｍｏが２．００〜３．００％
の範囲を外れた場合には、前記耐食性や高清浄度を得る
ことは困難となる。また、Ｃは溶接等の熱処理による炭
化物の析出を抑える必要から０．０２％以下に規制され
ている。さらに、Ｓｉは耐食性や弾性を高める上で有用
であるが、靭性の低下の防止や金属介在物を少なくする
という点から０．３０％以下に規制されている。同様
に、Ｃｕは熱間加工性の低下の防止や非金属介在物の減
少を図るという見地から０．２５％以下に規制されてお
り、また。Ａｌは表面性の劣化の防止や金属介在物の減
少を図るため、０．０１％以下に規制されている。さら
に、Ｍｎは溶接部近傍の耐食性の低下を防止する点か
ら、０．４０％以下に、またＰおよびＳは有害物を少な
くして非金属介在物の減少を図るという見地から０．０
３％以下および０．００３％以下にそれぞれ規制されて
いる。
【００１６】また、ガスケット用ステンレス鋼の清浄度
は、ＪＩＳ Ｇ ０５５５に規定する清浄度が０．０５
％以下に規制されている。この清浄度を達成するため
に、真空二重溶解処理をし、不純物成分の含有量を極力
低減させるとともに、偏析のない安定した鋼塊を得るよ
うにしている。これにより、素材中に不純物成分（非金
属介存物）があることに起因する傷が減少し、シール性
低下が防止されている。
【００１７】なお、第１継手部材(11)およびガスケット
(13)のビッカース硬度を測定したところ、継手部材(11)
は、突起(17)の表面で３８２Ｈｖ、突起(17)の表面から
軸方向へ１００μｍのところで、３１２Ｈｖ、同３００
μｍのところで２８０Ｈｖであり、これに対して、ガス
ケット(13)は、表面で１１０Ｈｖ、内部で１０５Ｈｖで
あった。
【００１８】図３は、この発明のガスケットおよび管継
手の第２実施形態を示している。同図に示すように、管
継手(20)は、断面方形の環状ガスケット嵌め入れ凹所(2
7)を有する第１管状継手部材(21)と、第１管状継手部材
(21)の右端面と第２管状継手部材（図示略）の左端面と
の間に介在させられる断面Ｃ形の円環状ガスケット(23)
とを備えている。
【００１９】継手部材(11)はＳＵＳ３１６Ｌであり、ガ
スケット(23)は、上記第１実施形態のガスケット用ステ
ンレス鋼と同じステンレス鋼製である。
【００２０】また、図４は、この発明のガスケットおよ
び管継手の第３実施形態を示している。この管継手(30)
におけるガスケット(23)は、上記第２実施形態のガスケ
ット(23)と同じ形状でかつ同じ材質である。この管継手
(30)が第２実施形態の管継手(20)と異なる点は、第１管
状継手部材(31)のガスケット嵌め入れ凹所(37)が、断面
Ｃ形の円環状ガスケット(23)に対応して断面略半円状に
形成されている点である。
【００２１】上記第１から第３までの実施形態の管継手
(10)(20)(30)と従来の管継手とについて、着脱繰り返し
テストを行い、継手部材の傷の発生程度を５００倍に拡
大して観察した。その結果を表１に示す。表１におい
て、本発明１は第１実施形態のもの、本発明２は第２実
施形態のもの、本発明３は第３実施形態のものを示し、
比較例１および比較例２は第２実施形態のものに相当す
る従来のものを示し、比較例１はガスケットがＳＵＳ３
１６Ｌ製、比較例２はガスケットがニッケル製である。
また、硬度は、測定機器：マイクロビッカース、測定荷
重：３００ｇ、測定時間：３０秒の条件下で測定したビ
ッカース硬度であり、継手部材(11)(21)(31)の表面硬度
は、ガスケット(13)(23)との接触面で測定し、同内部硬
度はガスケット(13)(23)との接触面から軸方向へ１００
μｍのところでの測定値を代表値とした。
【００２２】
【表１】 表１に示したテスト結果から分かるように、比較例１で
は継手部材の傷の発生程度が大きく、また、比較例２の
ガスケットがニッケル製のものでも継手部材に傷が発生
するのに対し、第１から第３までの実施形態のもので
は、１０回着脱を繰り返した後でも継手部材(11)(21)(3
1)の傷の発生はない。すなわち、この発明によるガスケ
ット(13)(23)および管継手(10)(20)によると、ガスケッ
ト(13)(23)に比べて交換が困難な管状継手部材(11)(21)
(31)に傷が付くことが防止され、しかも、ガスケット(1
3)(23)および管状継手部材(11)(21)(31)は、共にステン
レス鋼製であるから、ＣＯなどのガスと反応することが
なく、シール性の低下や半導体製造用ガスの純度低下と
いう別の問題を生じることはない。
【００２３】
【発明の効果】この発明のガスケットおよび管継手によ
ると、ガスケットに比べて交換が困難な管状継手部材に
傷が付くことが防止され、しかも、ガスケットおよび管
状継手部材は、共にステンレス鋼製であるから、ＣＯな
どのガスと反応することがなく、シール性の低下や半導
体製造用ガスの純度低下という別の問題を生じることは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるガスケットおよび管継手の第１
実施形態を示す縦断面図である。
【図２】同要部の縦断面図である。
【図３】この発明によるガスケットおよび管継手の第２
実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図４】この発明によるガスケットおよび管継手の第３
実施形態の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
(11) 管状継手部材 (13) ガスケット (14) ナット (21) 管状継手部材 (23) ガスケット (31) 管状継手部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山路 道雄 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 (72)発明者 篠原 務 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 (72)発明者 池田 信一 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 (72)発明者 森本 明弘 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重量比でＮｉが１２．９０〜１５．００
    ％、Ｃｒが１６．５０〜１８．００％、Ｍｏが２．００
    〜３．００％、Ｃが０．０２％以下、Ｓｉが０．３０％
    以下、Ｍｎが０．４０％以下、Ｐが０．０３％以下、Ｓ
    が０．００３％以下、Ｃｕが０．２５％以下、Ａｌが
    ０．０１％以下であるステンレス鋼製であり、表面のビ
    ッカース硬度が９０〜１６０であるガスケット。
  2. 【請求項２】 一対の管状継手部材と、両継手部材の突
    合わせ端面に介在させられる円環状ガスケットと、両継
    手部材を連結するねじ手段とを備えている管継手におい
    て、各継手部材が、表面のビッカース硬度が３００以上
    のステンレス鋼製であり、ガスケットが、重量比でＮｉ
    １２．９０〜１５．００％、Ｃｒ１６．５０〜１８．０
    ０％、Ｍｏ２．００〜３．００％、Ｃ０．０２％以下、
    Ｓｉ０．３０％以下、Ｍｎ０．４０％以下、Ｐ０．０３
    ％以下、Ｓ０．００３％以下、Ｃｕ０．２５％以下、Ａ
    ｌ０．０１％以下の成分を有するステンレス鋼製でかつ
    表面のビッカース硬度が９０〜１６０であることを特徴
    とする管継手。
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