JPH1129837A

JPH1129837A - 耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品

Info

Publication number: JPH1129837A
Application number: JP18876597A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Ishii; 龍一石井; Yoichi Tsuda; 陽一津田; Masayuki Yamada; 政之山田; Kazuaki Ikeda; 一昭池田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: JP3901801B2

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸気タービン車室や蒸気タービン弁等のように
過酷な蒸気条件下に曝される部品においても、高温強度
などの機械的性質、溶接性などの製造性および経済性を
確保することができ、長時間にわたり高い信頼性を発揮
することができる耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品を提供す
る。【解決手段】重量％で、Ｃ：０．０４〜０．１５％、Ｓ
ｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．５％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜５．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１５％、Ｎ：０．００５〜０．０３
％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０２
％を含み、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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温で長期間使用
される部品、例えば蒸気タービン車室等の蒸気タービン
部品に適用される耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、火力発電設備の高温部品材料とし
て、低合金耐熱鋳鋼が使用されていた。低合金耐熱鋳鋼
には、Ｃｒを重量％で１〜２％含有させて、特に高温強
度を高めた２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ鋳鋼や１Ｃｒ−１Ｍｏ
−０．２５Ｖ鋳鋼などがある。

【０００３】しかし、近年の火力発電設備においては、
蒸気タービンの熱効率を向上させるため、蒸気温度の高
温化が急速に進められている。そのため、蒸気タービン
部品やそれに関連する周辺部品は、従来以上高温環境下
に曝される。また、発電用の蒸気タービンなどでは、重
油系の不純物の多い燃料を使うために、それだけ腐食環
境が厳しい。さらに、連続運転期間が格段に長く、点検
の間隔が非常に長いために、コーティングが剥離した場
合の腐食進行速度が特に重要となる。そこで、高強度で
耐環境特性等に優れた９〜１２Ｃｒ系耐熱鋳鋼が使用さ
れている。９〜１２Ｃｒ系耐熱鋳鋼は、Ｃｒを重量％で
９〜１２％程度含有させることにより耐酸化性を高めて
いるが、高温強度は小さい。そのため、９〜１２Ｃｒ系
耐熱鋳鋼においては、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂなどを添加するこ
とにより、高温強度を大きくしている。９〜１２Ｃｒ系
耐熱鋳鋼などの高強度鋳鋼は、部材の肉厚増を抑制する
ことができ、タービンの起動停止にともなう熱応力の低
減も可能になるため、タービンの運用性向上にも貢献し
ている。

【０００４】現在、火力発電プラントにおいては、前記
した特性とともに優れた経済性が要求される傾向にあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た９〜１２Ｃｒ系耐熱鋳鋼などの高強度鋳鋼は、部材の
肉厚増を抑制することができ、またタービンの起動停止
に伴う熱応力の低減をすることができるなど、タービン
の運用性の向上にも貢献しているが、高温強度や衝撃抵
抗などの機械的性質、溶接性などの製造性および経済性
を同時に満足させることができなかった。

【０００６】本発明はこのような課題に対処するために
なされたものであり、従来の９〜１２Ｃｒ系耐熱鋳鋼な
どの高強度鋳鋼に匹敵する高温強度などの機械的性質を
有し、高温の蒸気環境中で安定な運用ができる耐熱鋳鋼
および耐熱鋳鋼部品を提供することを目的とする。

【０００７】また、本発明の化学組成範囲の耐熱鋳鋼を
用いることにより、蒸気タービン車室および蒸気タービ
ン弁箱などの耐熱鋳鋼部品を製造する際に、溶接性など
の製造性を向上させた耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品を提
供することを目的とする。

【０００８】さらに、本発明の化学組成範囲の耐熱鋳鋼
を用いることにより、経済性に優れた耐熱鋳鋼および耐
熱鋳鋼部品を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、９〜１２
Ｃｒ系耐熱鋳鋼などの高強度鋳鋼に匹敵する高温強度を
有する耐熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品を開発すべく研究を
行った結果、本発明に至ったものである。

【００１０】即ち、請求項１記載の耐熱鋳鋼は、重量％
で、Ｃ：０．０４〜０．１５％、Ｓｉ：０．１〜０．４
％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５
％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｖ：０．１５〜０．３
％、Ｗ：２．０〜５．０％、Ｎｂ：０．０４〜０．１５
％、Ｎ：０．００５〜０．０３％、Ｏ：０．０１％未
満、Ａｌ：０．００２〜０．０２％を含み、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。

【００１１】請求項２記載の耐熱鋳鋼は、重量％で、
Ｃ：０．０５〜０．１２％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、
Ｍｎ：０．１〜０．３％、Ｎｉ：０．０１〜０．３％、
Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｖ：０．１５〜０．３％、
Ｗ：２．０〜４．０％、Ｎｂ：０．０４〜０．１％、
Ｎ：０．００５〜０．０３％、Ｏ：０．０１％未満、Ａ
ｌ：０．００２〜０．０１％、Ｂ：０．０００５〜０．
００５％を含み、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。

【００１２】請求項３記載の耐熱鋳鋼は、重量％で、
Ｃ：０．０４〜０．１５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、
Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、
Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍｏ：０．４〜１．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜５．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１５％、Ｎ：０．００５〜０．０３
％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０２
％を含み、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。

【００１３】請求項４記載の耐熱鋳鋼は、重量％で、
Ｃ：０．０５〜０．１２％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、
Ｍｎ：０．１〜０．３％、Ｎｉ：０．０１〜０．３％、
Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍｏ：０．４〜１．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜４．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１％、Ｎ：０．００５〜０．０３
％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０１
％を含み、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。

【００１４】請求項５記載の耐熱鋳鋼は、重量％で、
Ｃ：０．０４〜０．１５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、
Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．５％、
Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍｏ：０．４〜１．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜５．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１５％、Ｂ：０．０００５〜０．０
０８％、Ｎ：０．００５〜０．０３％、Ｏ：０．０１％
未満、Ａｌ：０．００２〜０．０２％を含み、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする。

【００１５】請求項６記載の耐熱鋳鋼は、重量％で、
Ｃ：０．０５〜０．１２％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、
Ｍｎ：０．１〜０．３％、Ｎｉ：０．０１〜０．３％、
Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍｏ：０．４〜１．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜４．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１％、Ｂ：０．０００５〜０．００
５％、Ｎ：０．００５〜０．０３％、Ｏ：０．０１％未
満、Ａｌ：０．００２〜０．０１％を含み、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。

【００１６】請求項７記載の耐熱鋳鋼は、請求項１〜６
記載の耐熱鋳鋼において、重量％で、Ｐを０．０１％未
満、Ｓを０．０１％未満とすることを特徴とする。

【００１７】請求項８記載の耐熱鋳鋼は、請求項１〜７
記載の耐熱鋳鋼において、重量％で、Ｃｏを０．０１〜
０．４％含有することを特徴とする。

【００１８】請求項９記載の耐熱鋳鋼部品は、請求項１
〜８記載のいずれかの耐熱鋳鋼によって、蒸気タービン
車室および蒸気タービン弁箱等の蒸気タービン部品を構
成したことを特徴とする。

【００１９】本発明において、上記のように成分を限定
した理由について説明する。

【００２０】Ｃ（炭素）は、Ｆｅ（鉄）、Ｃｒ（クロ
ム）、Ｎｂ（ニオブ）およびＶ（バナジウム）等と結合
して炭化物を形成して、析出強化に寄与する。また、Ｃ
は焼入れ性を確保するために必要な元素である。Ｃの含
有量を０．０４〜０．１５％と規定したが、０．１５％
を超えると溶接性が低下し、また炭化物の粗大化が促進
してクリープ破断強度が低下する。含有量が０．０４％
未満においては、十分なクリープ破断強度が得られず、
また焼入れ性を確保することができない。さらに、Ｃの
含有量を０．０５〜０．１２％と規定することにより、
析出強化と焼き入れ効果を向上させることができる。

【００２１】Ｓｉ（ケイ素）は脱酸剤として有用であ
り、また良好な鋳造性を確保するために不可欠な元素で
ある。Ｓｉの含有量を０．１〜０．４％と規定したが、
含有量が０．４％を超えると、著しく介在物量が増加し
て組織清浄度が低下し、著しい靭性の低下と脆化が起こ
る。一方、含有量が０．１％未満においては十分な脱酸
効果と鋳造性が得られない。さらに、Ｓｉの含有量を
０．１〜０．３％と規定したが、その上限を０．３％に
制限することにより、十分な脱酸効果と鋳造性を得るこ
とができる。

【００２２】Ｍｎ（マンガン）は、脱硫剤として有用な
元素である。Ｍｎの含有量を０．１〜０．５％と規定し
たが、含有量が０．５％を超えると、クリープ抵抗が低
下し、含有量が０．１％未満においては十分な脱硫効果
が得られない。さらに、Ｍｎの含有量を０．１〜０．３
％と規定したが、その上限を０．３％に制限することに
より、十分な脱硫効果を得ることができる。

【００２３】Ｎｉ（ニッケル）には、焼入れ性と靭性を
向上させる作用がある。Ｎｉの含有量を０．０１〜０．
５％と規定したが、含有量が０．５％を超えると、クリ
ープ抵抗が著しく低下してしまい、含有量が０．０１％
未満においては、焼入れ性と靭性を向上させる効果が得
られない。さらに、Ｎｉの含有量を０．０１〜０．３％
と規定したが、その上限を０．３％に制限することによ
り、焼入れ性と靭性を向上させることができる。

【００２４】Ｃｒ（クロム）は、耐酸化性と耐食性を向
上させ、また析出強化に寄与する析出物の構成元素とし
て必要不可欠である。Ｃｒの含有量を２．０〜４．０％
と規定した理由は、含有量が４．０％を超えると、靭性
と溶接性が悪化し、含有量が２．０％未満においては、
耐酸化性と耐食性が得られないためである。

【００２５】Ｖ（バナジウム）は固溶強化を行い、また
微細炭窒化物を形成する元素である。Ｖの含有量を０．
１５〜０．３％と規定したが、含有量が０．３％を超え
ると、靭性とクリープ破断強度が低下し、含有量が０．
１５％未満においては微細析出物が粒内に析出し、回復
を抑制してしまう。

【００２６】Ｗ（タングステン）は固溶強化を行い、ま
た炭化物中へ置換して析出強化を行う元素である。Ｗの
含有量を２．０〜５．０％と規定したのは、含有量が
５．０％を超えると靭性と加熱脆化特性が著しく低下
し、含有量が２．０％未満においては固溶量を長時間に
わたり高く維持することができない。さらに、Ｗの含有
量を２．０〜４．０％と規定して、その上限を４．０％
に制限することにより、より固溶強化と析出強化の効果
を得ることができる。

【００２７】Ｎｂ（ニオブ）は、ＣとＮ等と結合して微
細な炭窒化物Ｎｂ（Ｃ、Ｎ）を形成し、析出分散強化を
行う元素である。Ｎｂの含有量が０．１５％を超えると
偏析が起きたり、また未固溶である粗大な炭窒化物Ｎｂ
（Ｃ、Ｎ）の体積率が急激に増加し、また微細なＮｂ
（Ｃ、Ｎ）の凝集粗大化が加速する。これらにより、含
有量が０．１５％を超えると介在物量が増えて組織清浄
度が低下し、著しく靭性が低下し脆化が促進してしま
う。一方、含有量が０．０４％未満の場合には炭窒化物
Ｎｂ（Ｃ、Ｎ）の析出密度が低いために、析出分散強化
の効果を得られず、クリープ強度が低下してしまう。従
って、Ｎｂの含有量を０．０４〜０．１５％と規定し
た。

【００２８】Ｎ（窒素）は、窒化物と炭窒化物を形成し
て析出強化を行う元素であり、また、母相中に残存する
Ｎは固溶強化に寄与する元素である。Ｎの含有量を０．
００５〜０．０３％と規定したが、含有量が０．０３％
を超えると、窒化物と炭窒化物の粗大化が促進され、ク
リープ強度が低下し粗大生成物の生成を促進してしま
う。一方、含有量が０．００５％未満においては析出強
化と固溶強化の効果が得られない。

【００２９】Ｏ（酸素）は、鋳鋼を製造する際の鋳込み
時に不可避的に混入する元素であり、Ｏの含有量を０％
とすることは極めて難しい。Ｏの含有量を０．０１％未
満と規定したが、含有量が０．０１％を超えると、Ｏが
他の金属元素との間で酸化物を形成する傾向が著しいた
めである。

【００３０】Ａｌ（アルミニウム）は、脱酸剤として有
用な元素である。含有量を０．００２〜０．０２％と規
定したが、含有量が０．０２％を超えると、粗大生成物
の形成を促進して、加熱後の脆化を促進してしまう。含
有量が０．００２％未満においては、脱酸効果が得られ
ない。

【００３１】Ｂ（ホウ素）は微量の添加で焼入れ性を高
め、また炭窒化物の高温長時間安定化を可能にする元素
である。しかし、Ｂの含有量が０．００８％を超える
と、溶接性が著しく低下し、粗大生成物の形成が促進す
る。Ｂの含有量を０．０００５〜０．００５％と規定し
たのは、Ｂの含有量を０．００５％に制限することで溶
接性をさらに高め、粗大生成物の形成を抑制するためで
ある。また、含有量が０．０００５％未満においては、
結晶粒界とその近傍に析出する炭化物の粗大化抑制効果
が発揮されない。

【００３２】Ｍｏ（モリブデン）は固溶強化元素および
炭化物の構成元素として有用な元素である。そして、Ｗ
との複合添加により固溶強化の効果が大きくなる。Ｍｏ
の含有量を０．４〜１．０％と規定したが、含有量が
１．０％を超えると、靭性が著しく低下し、含有量が
０．４％未満においては固溶強化の効果が得られないた
めである。さらに、Ｍｏの含有量を０．４〜１．０％と
規定した理由は、含有量が１．０％を超えると靭性が著
しく低下して、含有量が０．４％においては固溶強化の
効果が得られない。

【００３３】Ｐ（リン）とＳ（硫黄）は、鋳鋼を製造す
る際に不純物元素として不可避的に混入する元素であ
る。Ｐの含有量を０．０１％未満に規定したが、これは
脆化の程度を小さく抑制するためである。

【００３４】またＳについても、Ｓの含有量を０．０１
％未満に規定したが、これは脆化の程度を小さく抑制
し、介在物の形成を抑制するためである。

【００３５】Ｃｏ（コバルト）は微量添加で高温延性の
向上に寄与する元素である。Ｃｏの含有量を０．０１〜
０．４％と規定したが、含有量が０．４％を超えると靭
性が低下し、含有量が０．０１％未満においては上記効
果が得られない。

【００３６】なお、請求項１〜８までの耐熱鋳鋼におい
て、上記成分ならびに主成分であるＦｅを添加する際に
付随的に混入する不純物は極力低減することが望まし
い。

【００３７】以上のことから、本発明で得られる耐熱鋳
鋼を蒸気タービン車室および蒸気タービン弁箱等に用い
ることにより、高温下においても高強度を有し、さらに
脆化しにくい耐熱鋳鋼部品を得ることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る耐熱鋳鋼およ
び耐熱鋳鋼部品の実施形態について、実施例と比較例と
ともに説明する。

【００３９】第１実施形態（表１〜４、図１〜４）第１実施形態では、本発明の組成範囲にある耐熱鋳鋼が
優れたクリープ破断強度を有することの確認を行った。
即ち、クリープ破断強度に影響を与える成分としては、
Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｎ、Ｃｒ等が挙げられる
が、本実施形態では、表１〜４に示すように、Ｃ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｖについての化学組成範囲を変化させた耐熱
鋳鋼の試料を作成して、強度試験を行った。

【００４０】表１は、Ｃの含有量を重量％で０〜０．１
９％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を示してい
る。

【００４１】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｓｉ：０．１８〜０．１９％、Ｍｎ：０．２％、
Ｐ：０．００６〜０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．
００５％、Ｎｉ：０．０２％、Ｃｒ：２．４〜２．６
％、Ｖ：０．２５％、Ｍｏ：０．５％、Ｗ：２．８〜
３．０％、Ｎｂ：０．０８％、Ｎ：０．０１〜０．０１
５％、Ｏ：０．００５％、Ａｌ：０．００３〜０．００
５％、Ｂ：０．００６〜０．００７％の範囲で略同一と
した。

【００４２】

【表１】

【００４３】このような化学組成範囲にある耐熱鋳鋼材
料を電気炉で溶解後、炉外精錬にて不純物を低減させ
た。その後、砂型に鋳込んだ鋳塊を焼鈍後徐冷し、続い
て焼ならしを行って組織を標準化させた。その後、Ｍｓ
点以下まで強制冷却による焼入れを行い、さらに焼戻し
を行った後、いずれも７５０〜８００ＭＰａの引張強さ
に調整した。

【００４４】得られた耐熱鋳鋼の試料についてクリープ
破断試験を行い、クリープ破断試験結果より内挿で求め
た５８０℃における１０万時間破断強度を調査した。そ
の結果を図１に示す。なお図中においては、本発明の実
施例を○、比較例を●、本発明の化学組成範囲を破線で
表した。

【００４５】図１に示すように、Ｃの含有量が本発明の
化学組成範囲である０．０４〜０．１５％にある耐熱鋳
鋼は、炭化物の粗大化が抑制され、いずれの実施例試料
も１００ＭＰａ以上の優れた破断強度を示した。特にＣ
の含有量が０．０５〜０．１２％の場合には、破断強度
が向上することが認められた。これに対し、Ｃの含有量
が０．０４％未満または０．１５％を超える比較例試料
では破断強度が低かった。

【００４６】表２は、Ｎｉの含有量を重量％で０．０１
５〜０．７％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を
示している。

【００４７】なお他の成分組成については、重量％で、
Ｃ：０．０７〜０．０９％、Ｓｉ：０．１８〜０．２１
％、Ｍｎ：０．１９〜０．２％、Ｐ：０．００７〜０．
００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｃｒ：２．
４〜２．６％、Ｖ：０．２５％、Ｍｏ：０．５％、Ｗ：
２．８〜３．０％、Ｎｂ：０．０８％、Ｎ：０．０１〜
０．０１５％、Ｏ：０．００５％、Ａｌ：０．００３〜
０．００５％、Ｂ：０．００６〜０．００７％の範囲で
略同一とした。

【００４８】

【表２】

【００４９】このような化学組成範囲にある耐熱鋳鋼材
料を上記した方法と同様の処理を施した試料を作成し
た。

【００５０】得られた耐熱鋳鋼の試料についてクリープ
破断試験を行い、クリープ破断試験結果より内挿で求め
た５８０℃における１０万時間破断強度を調査した。そ
の結果を図２に示す。なお図中においては、本発明の実
施例を○、比較例を●、本発明の化学組成範囲を破線で
表した。

【００５１】図２に示すように、Ｎｉの含有量が本発明
の化学組成範囲である０．０１〜０．５％にある耐熱鋳
鋼は、焼入れ性と靭性が向上するため、いずれの実施例
試料も１００ＭＰａを超え、優れた破断強度を示した。
特にＮｉの含有量が０．０１〜０．３％の場合には、破
断強度が向上することが認められた。これに対し、Ｎｉ
の含有量が０．０１％未満または０．３％を超える比較
例試料では破断強度が低かった。

【００５２】表３は、Ｃｒの含有量を重量％で１．０〜
５．１％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を示し
ている。

【００５３】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０７〜０．１％、Ｓｉ：０．１８〜０．２
１％、Ｍｎ：０．１９〜０．２％、Ｐ：０．００６〜
０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎｉ：
０．０２％、Ｖ：０．２５％、Ｍｏ：０．５％、Ｗ：
２．８〜３．０％、Ｎｂ：０．０８％、Ｎ：０．０１〜
０．０１５％、Ｏ：０．００５％、Ａｌ：０．００３〜
０．００５％、Ｂ：０．００６〜０．００７％の範囲で
略同一とした。

【００５４】

【表３】

【００５５】このような化学組成範囲にある耐熱鋳鋼材
料を上記した方法と同様の処理を施した試料を作成し
た。

【００５６】得られた耐熱鋳鋼の試料についてクリープ
破断試験を行い、クリープ破断試験結果より内挿で求め
た５８０℃における１０万時間破断強度を調査した。そ
の結果を図３に示す。なお図中においては、本発明の実
施例を○、比較例を●、本発明の化学組成範囲を破線で
表した。

【００５７】図３に示すように、Ｃｒの含有量が本発明
の化学組成範囲である２．０〜４．０％にある耐熱鋳鋼
は、析出強化に寄与するために、いずれの実施例試料も
１１０ＭＰａを超え、優れた破断強度を示した。これに
対し、Ｃｒの含有量が２．０％未満または４．０％を超
える比較例試料では破断強度が低かった。

【００５８】表４は、Ｖの含有量を重量％で０．０８〜
０．３９％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を示
している。

【００５９】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０７〜０．０９％、Ｓｉ：０．１８〜０．
２１％、Ｍｎ：０．１９〜０．２％、Ｐ：０．００６〜
０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎｉ：
０．０２％、Ｃｒ：２．４〜２．６％、Ｍｏ：０．５
％、Ｗ：２．８〜３．０％、Ｎｂ：０．０８％、Ｎ：
０．０１〜０．０１５％、Ｏ：０．００５％、Ａｌ：
０．００３〜０．００５％、Ｂ：０．００６〜０．００
７％の範囲で略同一とした。

【００６０】

【表４】

【００６１】図４に示すように、Ｖの含有量が本発明の
化学組成範囲である０．１５〜０．３％にある耐熱鋳鋼
は、固溶強化され、また析出強化にも寄与するために、
いずれの実施例試料も１１０ＭＰａを超え、優れた破断
強度を示した。これに対し、Ｖの含有量が０．１５％未
満または０．３％を超える比較例試料では破断強度が低
かった。

【００６２】第２実施形態（表５〜１０、図５〜１０）第２実施形態では、本発明の組成範囲にある耐熱鋳鋼が
高い組織清浄度を有することの確認を行った。即ち、組
織清浄度に影響を与える成分としては、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ａ
ｌ、Ｍｎ、Ｎｂ等が挙げられるが、本実施形態では、表
５〜１０に示すように、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｎｂ
についての化学組成範囲を変化させた耐熱鋳鋼の試料を
作成して組織清浄度試験を行った。

【００６３】表５は、Ｂの含有量を重量％で０〜０．０
１１％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を示して
いる。

【００６４】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．１％、Ｍ
ｎ：０．１９〜０．２２％、Ｐ：０．００７〜０．００
８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎｉ：０．０２
％、Ｃｒ：２．９〜３．２％、Ｖ：０．２％、Ｗ：２．
９〜３．０％、Ｎｂ：０．０７％、Ｎ：０．０１９〜
０．０２２％、Ｏ：０．００８％、Ａｌ：０．００５〜
０．００８％の範囲で略同一とした。

【００６５】

【表５】

【００６６】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【００６７】得られた耐熱鋳鋼について、耐熱鋳鋼中に
生成する介在物の量をJIS G 0555に従って測定した。そ
の結果を図５に示す。

【００６８】また、図５には、表５の化学組成を有する
耐熱鋳鋼について、クリープ破断試験を行い、クリープ
破断試験結果より内挿で求めた５８０℃における１０万
時間破断強度を調査した結果を介在物の量とともに示
す。

【００６９】図５に示すように、Ｂの含有量が本発明の
化学組成範囲である０．０００５〜０．００５％にある
耐熱鋳鋼は、介在物量がいずれの実施例試料においても
０．０２５％以下であり、高い組織清浄度を示した。こ
れに対し、Ｂの含有量が０．０００５％未満の比較例試
料は破断強度が低下した。また、含有量が０．００８％
を超える比較例試料は著しく介在物量が増加し、組織清
浄度が低下した。

【００７０】表６は、Ｎの含有量を重量％で、０．００
２〜０．０４％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成
を示している。

【００７１】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．１２〜０．１４％、Ｓｉ：０．１８〜０．
２１％、Ｍｎ：０．１９〜０．２％、Ｐ：０．００６〜
０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００６％、Ｎｉ：
０．３〜０．３２％、Ｃｒ：３．５〜３．７％、Ｖ：
０．２５％、Ｗ：３．７〜３．９％、Ｎｂ：０．１％、
Ｏ：０．００６％、Ａｌ：０．０１％、Ｂ：０．００１
〜０．００２％の範囲で略同一とした。

【００７２】

【表６】

【００７３】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【００７４】得られた耐熱鋳鋼について、耐熱鋳鋼中に
生成する介在物の量をJIS G 0555に従って測定した。そ
の結果を図６に示す。

【００７５】また、図６には、表６の化学組成を有する
耐熱鋳鋼について、クリープ破断試験を行い、クリープ
破断試験結果より内挿で求めた５８０℃における１０万
時間破断強度を調査した結果を介在物の量とともに示
す。

【００７６】図６に示すように、Ｎの含有量が本発明の
化学組成範囲である０．００２〜０．０４％にある耐熱
鋳鋼は、介在物量がいずれの実施例試料も０．０２％以
下であり、高い組織清浄度を示した。これに対し、Ｎの
含有量が０．００５％未満の比較例試料は、破断強度が
低下した。また、含有量が０．０３％を超える比較例試
料は著しく介在物量が増加し、組織清浄度が低下した。

【００７７】表７は、Ｏの含有量を重量％で、０．００
６〜０．０１６％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組
成を示している。

【００７８】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０７〜０．０９％、Ｓｉ：０．１１〜０．
１３％、Ｍｎ：０．４２〜０．４５％、Ｐ：０．００７
〜０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎ
ｉ：０．４％、Ｃｒ：３．４〜３．６％、Ｖ：０．２１
％、Ｍｏ：０．５％、Ｗ：２．１〜２．３％、Ｎｂ：
０．０６％、Ｎ：０．０１〜０．０１５％、Ａｌ：０．
０１５〜０．０１８％、Ｂ：０．００１％の範囲で略同
一とした。

【００７９】

【表７】

【００８０】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【００８１】得られた耐熱鋳鋼について、耐熱鋳鋼中に
生成する介在物の量をJIS G 0555に従って測定した。そ
の結果を図７に示す。

【００８２】図７に示すように、Ｏの含有量が本発明の
化学組成範囲である０．０１％未満にある耐熱鋳鋼は、
介在物量がいずれの実施例試料も０．０１５％以下であ
り、高い組織清浄度を示した。特に、Ｏの含有量が少な
い程、介在物量が減少して組織清浄度が向上した。これ
に対し、Ｏの含有量が０．０１％を超える比較例試料で
は組織清浄度が低下した。

【００８３】表８は、Ａｌの含有量を重量％で、０．０
０１〜０．０２９％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分
組成を示している。

【００８４】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．２８〜０．
３１％、Ｍｎ：０．４８〜０．４９％、Ｐ：０．００６
〜０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎ
ｉ：０．４５〜０．４７％、Ｃｒ：２．２〜２．３％、
Ｖ：０．２８％、Ｍｏ：０．８〜０．９％、Ｗ：２．１
〜２．２％、Ｎｂ：０．０５％、Ｎ：０．０２〜０．０
２５％、Ｏ：０．００８％、Ｂ：０．００１〜０．００
２％の範囲で略同一とした。

【００８５】

【表８】

【００８６】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【００８７】得られた耐熱鋳鋼について、耐熱鋳鋼中に
生成する介在物の量をJIS G 0555に従って測定した。そ
の結果を図８に示す。

【００８８】また、図８には、表８の化学組成を有する
耐熱鋳鋼について、クリープ破断試験を行い、クリープ
破断試験結果より内挿で求めた５８０℃における１０万
時間破断強度を調査した結果を介在物の量とともに示
す。

【００８９】さらに、図８には、表８の化学組成を有す
る耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状態における２０℃衝
撃値と６００℃で１０、０００ｈ時効後の衝撃値の比を
測定し、その結果を介在物の量とともに示す。

【００９０】図８に示すように、Ａｌの含有量が本発明
の化学組成範囲である０．００１〜０．０２９％にある
耐熱鋳鋼は、介在物量がいずれの実施例試料も０．０１
５％以下であり、高い組織清浄度を示した。これに対
し、Ａｌの含有量が０．００２％未満の比較例試料は脱
酸効果が十分ではなかった。また、Ａｌの含有量が０．
０２％を超える比較例試料では、著しく介在物量が増加
して組織清浄度が低下し、さらに時効後の脆化が著しか
った。

【００９１】表９は、Ｍｎの含有量を重量％で、０．０
２〜０．５９％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成
を示している。

【００９２】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０７〜０．０８％、Ｓｉ：０．２％、Ｐ：
０．００６〜０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００
５％、Ｎｉ：０．０２％、Ｃｒ：２．８〜３．０％、
Ｖ：０．２％、Ｗ：２．５〜２．７％、Ｎｂ：０．０５
％、Ｎ：０．０１〜０．０２％、Ｏ：０．００５％、Ａ
ｌ：０．００３〜０．００７％の範囲で略同一とした。

【００９３】

【表９】

【００９４】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【００９５】得られた耐熱鋳鋼について、耐熱鋳鋼中に
生成する介在物の量をJIS G 0555に従って測定した。そ
の結果を図９に示す。

【００９６】図９に示すように、Ｍｎの含有量が０．１
〜０．５％にある耐熱鋳鋼は、介在物量がいずれの実施
例試料も０．０２％以下であり、高い組織清浄度を示し
た。特に、Ｍｎの含有量が０．１〜０．３％にある耐熱
鋳鋼は、介在物量が少なく高い組織清浄度を示した。こ
れに対し、Ｍｎの含有量が０．１％未満の比較例試料で
は脱硫効果が十分ではなかった。

【００９７】表１０は、Ｎｂの含有量を重量％で、０〜
０．１９％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を示
している。

【００９８】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０６％、Ｓｉ：０．１８〜０．
２％、Ｍｎ：０．１％、Ｐ：０．００６〜０．００８
％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎｉ：０．３〜
０．４％、Ｃｒ：２．５％、Ｖ：０．１８〜０．２％、
Ｗ：２．５％、Ｎ：０．０２〜０．０３％、Ｏ：０．０
０７％、Ａｌ：０．００３〜０．００５％の範囲で略同
一とした。

【００９９】

【表１０】

【０１００】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１０１】得られた耐熱鋳鋼について、耐熱鋳鋼中に
生成する介在物の量をJIS G 0555に従って測定した。そ
の結果を図１０に示す。

【０１０２】また、表１０の化学組成を有する耐熱鋳鋼
について、クリープ破断試験を行い、クリープ破断試験
結果より内挿で求めた５８０℃における１０万時間破断
強度を調査した。その結果を介在物の量とともに、図１
０に示す。

【０１０３】図１０に示すように、Ｎｂの含有量が０．
０４〜０．１５％にある耐熱鋳鋼は、介在物量がいずれ
の実施例試料も０．０１５％以下であり、高い組織清浄
度を示した。これに対し、Ｎｂの含有量が０．０４％未
満の比較例試料ではクリープ強度が低下した。

【０１０４】第３実施形態（表１１〜１６、図１１〜１
６）第３実施形態では、本発明の組成範囲にある耐熱鋳鋼が
優れた耐脆化性を有することの確認を行った。即ち、耐
脆化性に影響を与える成分としては、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、
Ｗ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ等が挙げられるが、表１１〜１６
に示すように、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｗ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏに
ついての化学組成範囲を変化させた耐熱鋳鋼の試料を作
成して、耐脆化性試験を行った。

【０１０５】表１１は、Ｓｉの含有量を重量％で、０．
１１〜０．５２％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分組
成を示している。

【０１０６】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０７〜０．０９％、Ｍｎ：０．２２〜０．
２３％、Ｐ：０．００６〜０．００８％、Ｓ：０．００
４〜０．００５％、Ｎｉ：０．５％、Ｃｒ：３．５〜
３．６％、Ｖ：０．２％、Ｍｏ：０．４〜０．６％、
Ｗ：２．５〜２．７％、Ｎｂ：０．０６％、Ｎ：０．０
２〜０．０２５％、Ｏ：０．００７％、Ａｌ：０．００
５〜０．００９％、Ｂ：０．００１％の範囲で略同一と
した。

【０１０７】

【表１１】

【０１０８】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１０９】得られた耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状
態における２０℃衝撃値と６００℃で１０、０００ｈ時
効後の衝撃値の比を測定した。その結果を図１１に示
す。

【０１１０】図１１に示すように、Ｓｉの含有量が本発
明の化学組成範囲である０．１〜０．４％にある耐熱鋳
鋼は、２０℃衝撃値の比がいずれの実施例試料も０．８
％以上であり、脆化が抑制された。これに対し、Ｓｉの
含有量が０．１％未満の比較例試料では脱酸効果と鋳造
性が十分ではなかった。

【０１１１】表１２は、Ｐの含有量を重量％で、０．０
０６〜０．０１９％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分
組成を示している。

【０１１２】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．１１〜０．
１３％、Ｍｎ：０．１８〜０．２１％、Ｓ：０．００４
〜０．００６％、Ｎｉ：０．５％、Ｃｒ：２．９〜３．
０％、Ｖ：０．２〜０．２２％、Ｍｏ：０．５〜０．６
％、Ｗ：２．４〜０．０７％、Ｎｂ：０．０７％、Ｎ：
０．０２〜０．０２５％、Ｏ：０．００８％、Ａｌ：
０．００４〜０．００７％、Ｂ：０．００７〜０．０１
％の範囲で略同一とした。

【０１１３】

【表１２】

【０１１４】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１１５】得られた耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状
態における２０℃衝撃値と６００℃で１０、０００ｈ時
効後の衝撃値の比を測定した。その結果を図１２に示
す。

【０１１６】図１２に示すように、Ｐの含有量が本発明
の化学組成範囲である０．０１％未満にある耐熱鋳鋼
は、２０℃衝撃値の比がいずれの実施例試料も０．９％
以上であり、脆化が抑制された。

【０１１７】表１３は、Ｓの含有量を重量％で、０．０
０４〜０．０１７％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分
組成を示している。

【０１１８】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．１１〜０．
１３％、Ｍｎ：０．１８〜０．２１％、Ｐ：０．００６
〜０．００８％、Ｎｉ：０．５％、Ｃｒ：２．９〜３．
０％、Ｖ：０．２〜０．２２％、Ｍｏ：０．５〜０．６
％、Ｗ：２．４〜２．７％、Ｎｂ：０．０７％、Ｎ：
０．０２〜０．０２５％、Ｏ：０．００８％、Ａｌ：
０．００４〜０．００７％、Ｂ：０．００７〜０．０１
％の範囲で略同一とした。

【０１１９】

【表１３】

【０１２０】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１２１】得られた耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状
態における２０℃衝撃値と６００℃で１０、０００ｈ時
効後の衝撃値の比を測定した。その結果を図１３に示
す。

【０１２２】図１３に示すように、Ｓの含有量が本発明
の化学組成範囲である０．０１％未満にある耐熱鋳鋼
は、２０℃衝撃値の比がいずれの実施例試料も０．８％
以上であり、脆化が抑制された。

【０１２３】表１４は、Ｗの含有量を重量％で、１．０
９〜５．５１％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分組成
を示している。

【０１２４】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．１〜０．１２％、Ｓｉ：０．１８〜０．２
％、Ｍｎ：０．０２〜０．０３％、Ｐ：０．００６〜
０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎｉ：
０．０５％、Ｃｒ：２．３〜２．５％、Ｖ：０．２〜
０．２３％、Ｍｏ：０．５〜０．７％、Ｎｂ：０．０８
〜０．１％、Ｎ：０．０２〜０．０３％、Ｏ：０．００
７％、Ａｌ：０．００３〜０．００５％の範囲で略同一
とした。

【０１２５】

【表１４】

【０１２６】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１２７】得られた耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状
態における２０℃衝撃値と６００℃で１０、０００ｈ時
効後の衝撃値の比を測定した。その結果を図１４に示
す。

【０１２８】さらに、図１４には、表１４の化学組成を
有する耐熱鋳鋼について、クリープ破断試験を行い、ク
リープ破断試験結果より内挿で求めた５８０℃における
１０万時間破断強度を調査した結果を２０℃衝撃値の比
とともに示す。

【０１２９】図１４に示すように、Ｗの含有量が本発明
の化学組成範囲である２．０〜４．０％にある耐熱鋳鋼
は、２０℃衝撃値の比がいずれの実施例試料も０．７％
以上であり、脆化が抑制された。これに対し、Ｗの含有
量が２．０％未満の比較例試料では、クリープ強度が低
下した。

【０１３０】表１５は、Ｍｏの含有量を重量％で、０．
２〜１．５％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を
示している。

【０１３１】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．１８〜０．
２％、Ｍｎ：０．４２〜０．４５％、Ｐ：０．００６〜
０．００８％、Ｓ：０．００４〜０．００５％、Ｎｉ：
０．４５％、Ｃｒ：３．８〜３．９％、Ｖ：０．１６
％、Ｗ：２．０〜２．１％、Ｎｂ：０．０４〜０．０５
％、Ｎ：０．０１％、Ｏ：０．００７％、Ａｌ：０．０
１３〜０．０１６％の範囲で略同一とした。

【０１３２】

【表１５】

【０１３３】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１３４】得られた耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状
態における２０℃衝撃値と６００℃で１０、０００ｈ時
効後の衝撃値の比を測定した。その結果を図１５に示
す。

【０１３５】また、図１５には、表１５の化学組成を有
する耐熱鋳鋼について、クリープ破断試験を行い、クリ
ープ破断試験結果より内挿で求めた５８０℃における１
０万時間破断強度を調査した結果を、２０℃衝撃値の比
とともに示す。

【０１３６】図１５に示すように、Ｍｏの含有量が本発
明の化学組成範囲である０．４〜１．０％にある耐熱鋳
鋼は、２０℃衝撃値の比がいずれの実施例試料も０．７
％以上であり、脆化が抑制された。これに対し、Ｍｏの
含有量が０．４％未満の比較例試料では、クリープ強度
が低下した。

【０１３７】表１６は、Ｃｏの含有量を重量％で、０〜
０．６％の範囲に変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を示し
ている。

【０１３８】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．１１〜０．
１３％、Ｍｎ：０．１８〜０．２％、Ｐ：０．００６〜
０．０１９％、Ｓ：０．００４〜０．００６％、Ｎｉ：
０．５％、Ｃｒ：２．５％、Ｖ：０．２〜０．２２％、
Ｍｏ：０．５〜０．６％、Ｗ：２．１〜２．３％、Ｎ
ｂ：０．０５％、Ｎ：０．０１〜０．０２％、Ｏ：０．
００９％、Ａｌ：０．０３１〜０．０３３％、Ｂ：０．
００１％の範囲で略同一とした。

【０１３９】

【表１６】

【０１４０】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１４１】得られた耐熱鋳鋼について、焼戻し後の状
態における２０℃衝撃値と６００℃で１０、０００ｈ時
効後の衝撃値の比を測定した。その結果を図１６に示
す。

【０１４２】なお、図１６には、表１６の化学組成を有
する耐熱鋳鋼について、６００℃における引張延性を調
査し、その結果を２０℃衝撃値の比とともに示す。

【０１４３】図１６に示すように、Ｃｏの含有量が本発
明の化学組成範囲である０．０１〜０．４％にある耐熱
鋳鋼は、２０℃衝撃値の比がいずれの実施例試料も０．
８％以上であり、脆化が抑制された。これと反対に、Ｃ
ｏの含有量が０．４％を超える比較例試料は、引張延性
が低下した。

【０１４４】第４実施形態（表１７、図１７）第４実施形態では、本発明の組成範囲にある耐熱鋳鋼が
優れた溶接性を有することの確認を行った。即ち、溶接
性に影響を与える成分としては、Ｂ等が挙げられるが、
本実施形態では、表１７に示すようにＢについての化学
組成範囲を変化させた耐熱鋳鋼の試料を作成して、溶接
性試験を行った。

【０１４５】表１７は、Ｂの含有量を重量％で、０〜
０．０１５％の範囲で変化させた耐熱鋳鋼の成分組成を
示している。

【０１４６】なお、他の成分組成については、重量％
で、Ｃ：０．０５〜０．０７％、Ｓｉ：０．１％、Ｍ
ｎ：０．１９〜０．２２％、Ｐ：０．００６〜０．００
８％、Ｓ：０．００４〜０．０１７％、Ｎｉ：０．２
％、Ｃｒ：２．９〜３．２％、Ｖ：０．２％、Ｗ：２．
９〜３．０％、Ｎｂ：０．０７％、Ｎ：０．０１９〜
０．０２２％、Ｏ：０．００８％、Ａｌ：０．００５〜
０．００８％の範囲で略同一とした。

【０１４７】

【表１７】

【０１４８】なお、鋳鋼の製造方法および引張強さの設
定は第１実施形態と同様である。

【０１４９】得られた耐熱鋳鋼について、各鋳鋼につい
て５つのサンプルを用いて、ビードオンプレート法によ
る割れ発生頻度を測定した。その結果を図１７に示す。

【０１５０】図１７に示すように、Ｂの含有量が本発明
の化学組成範囲である０．０００５〜０．００５％にあ
る耐熱鋳鋼は、いずれの実施例試料においても溶接割れ
が認められなかった。これと反対に、Ｂを含有させない
比較例試料は、破断強度が低かった。

【０１５１】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明による耐
熱鋳鋼および耐熱鋳鋼部品によれば、蒸気タービン車室
や蒸気タービン弁箱等のように過酷な蒸気条件下に曝さ
れる部品においても、高温強度などの機械的性質、溶接
性などの製造性および経済性を確保することができ、長
時間にわたり高い信頼性を発揮する蒸気タービンを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を説明する図で、Ｃの含
有量を変化させて耐熱鋳鋼のクリープ試験結果について
示すグラフ。

【図２】本発明の第１実施形態を説明する図で、Ｎｉの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼のクリープ試験結果につい
て示すグラフ。

【図３】本発明の第１実施形態を説明する図で、Ｃｒの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼のクリープ試験結果につい
て示すグラフ。

【図４】本発明の第１実施形態を説明する図で、Ｖの含
有量を変化させて耐熱鋳鋼のクリープ試験結果について
示すグラフ。

【図５】本発明の第２実施形態を説明する図で、Ｂの含
有量を変化させて耐熱鋳鋼内に生成する介在物量とクリ
ープ試験結果について示すグラフ。

【図６】本発明の第２実施形態を説明する図で、Ｎの含
有量を変化させて耐熱鋳鋼内に生成する介在物量とクリ
ープ試験結果について示すグラフ。

【図７】本発明の第２実施形態を説明する図で、Ｏの含
有量を変化させて耐熱鋳鋼内に生成する介在物量につい
て示すグラフ。

【図８】本発明の第２実施形態を説明する図で、Ａｌの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼内に生成する介在物量と時
効前後の衝撃値の比について示すグラフ。

【図９】本発明の第２実施形態を説明する図で、Ｍｎの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼内に生成する介在物量につ
いて示すグラフ。

【図１０】本発明の第２実施形態を説明する図で、Ｎｂ
の含有量を変化させて耐熱鋳鋼内に生成する介在物量と
クリープ試験結果について示すグラフ。

【図１１】本発明の第３実施形態を説明する図で、Ｓｉ
の含有量を変化させて耐熱鋳鋼の時効前後の衝撃値の比
について示すグラフ。

【図１２】本発明の第３実施形態を説明する図で、Ｐの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼の時効前後の衝撃値の比に
ついて示すグラフ。

【図１３】本発明の第３実施形態を説明する図で、Ｓの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼の時効前後の衝撃値の比に
ついて示すグラフ。

【図１４】本発明の第３実施形態を説明する図で、Ｗの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼の時効前後の衝撃値の比と
クリープ試験結果について示すグラフ。

【図１５】本発明の第３実施形態を説明する図で、Ｍｏ
の含有量を変化させて耐熱鋳鋼の時効前後の衝撃値の比
とクリープ試験結果について示すグラフ。

【図１６】本発明の第３実施形態を説明する図で、Ｃｏ
の含有量を変化させて耐熱鋳鋼の時効前後の衝撃値の比
と高温引張延性結果について示すグラフ。

【図１７】本発明の第４実施形態を説明する図で、Ｂの
含有量を変化させて耐熱鋳鋼の溶接割れ発生頻度につい
て示すグラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田一昭神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：０．０４〜０．１５％、
Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．５％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜５．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１５％、Ｎ：０．００５〜０．０３
％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０２
％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐熱鋳鋼。
【請求項２】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１２％、
Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜０．３％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．３％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、
Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：２．０〜４．０％、Ｎ
ｂ：０．０４〜０．１％、Ｎ：０．００５〜０．０３
％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０１
％、Ｂ：０．０００５〜０．００５％を含み、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする耐熱
鋳鋼。
【請求項３】重量％で、Ｃ：０．０４〜０．１５％、
Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．５％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍ
ｏ：０．４〜１．０％、Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：
２．０〜５．０％、Ｎｂ：０．０４〜０．１５％、Ｎ：
０．００５〜０．０３％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：
０．００２〜０．０２％を含み、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耐熱鋳鋼。
【請求項４】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１２％、
Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜０．３％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．３％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍ
ｏ：０．４〜１．０％、Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：
２．０〜４．０％、Ｎｂ：０．０４〜０．１％、Ｎ：
０．００５〜０．０３％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：
０．００２〜０．０１％を含み、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耐熱鋳鋼。
【請求項５】重量％で、Ｃ：０．０４〜０．１５％、
Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．１〜０．５％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．５％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍ
ｏ：０．４〜１．０％、Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：
２．０〜５．０％、Ｎｂ：０．０４〜０．１５％、Ｂ：
０．０００５〜０．００８％、Ｎ：０．００５〜０．０
３％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０
２％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする耐熱鋳鋼。
【請求項６】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１２％、
Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｍｎ：０．１〜０．３％、Ｎ
ｉ：０．０１〜０．３％、Ｃｒ：２．０〜４．０％、Ｍ
ｏ：０．４〜１．０％、Ｖ：０．１５〜０．３％、Ｗ：
２．０〜４．０％、Ｎｂ：０．０４〜０．１％、Ｂ：
０．０００５〜０．００５％、Ｎ：０．００５〜０．０
３％、Ｏ：０．０１％未満、Ａｌ：０．００２〜０．０
１％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする耐熱鋳鋼。
【請求項７】請求項１〜６記載の耐熱鋳鋼において、
重量％で、Ｐを０．０１％未満、Ｓを０．０１％未満と
することを特徴とする耐熱鋳鋼。
【請求項８】請求項１〜７記載の耐熱鋳鋼において、
重量％で、Ｃｏを０．０１〜０．４％含有することを特
徴とする耐熱鋳鋼。
【請求項９】請求項１〜８記載のいずれかの耐熱鋳鋼
によって、蒸気タービン車室および蒸気タービン弁箱な
どの蒸気タービン部品を構成したことを特徴とする耐熱
鋳鋼部品。