JPS58177438A - ボイラ管用オーステナイトステンレス鋼 - Google Patents
ボイラ管用オーステナイトステンレス鋼Info
- Publication number
- JPS58177438A JPS58177438A JP5963682A JP5963682A JPS58177438A JP S58177438 A JPS58177438 A JP S58177438A JP 5963682 A JP5963682 A JP 5963682A JP 5963682 A JP5963682 A JP 5963682A JP S58177438 A JPS58177438 A JP S58177438A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- austenitic stainless
- stainless steel
- corrosion
- less
- corrosion resistance
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐水蒸気酸化性および耐高温腐食性を改善し
九オーステナイトステンレス鋼に関する。
九オーステナイトステンレス鋼に関する。
すてに当業界で良く知られているように、ボイラチュー
ブに使用される鋼管は使用される燃料に由来する激しい
高温腐食を受ける。腐食形態は。
ブに使用される鋼管は使用される燃料に由来する激しい
高温腐食を受ける。腐食形態は。
主として燃料種、例えば重油９石炭、ＬＮＧ 、都市ゴ
ミ、および製紙工場で回収される黒液などで異なるが、
■−アタック、アルカリ硫酸塩および塩化物による腐食
である。
ミ、および製紙工場で回収される黒液などで異なるが、
■−アタック、アルカリ硫酸塩および塩化物による腐食
である。
ボイラて使用される燃料中のＶ、Ｎａ、Ｋ 、８など高
温腐食性物質は一旦燃焼され友後、管表面にＶｗ Ｏｓ
ｅ Ｎ＆童８０４ ＊ Ｋｇ ＢＯ２などの形で付着
する。これらの存在割合の相違によってＶ−アタックお
・よびアルカリ硫酸塩腐食、さらに塩化物が存在すると
きは塩化物腐食に大別されるのである。これらの腐食が
燃料種によっては単独或いは重畳して使用時にボイラチ
ューブを激しく減肉させる。したがってこれら用途に使
用されるチューブ材は耐高温腐食性が優れていることが
要求される。
温腐食性物質は一旦燃焼され友後、管表面にＶｗ Ｏｓ
ｅ Ｎ＆童８０４ ＊ Ｋｇ ＢＯ２などの形で付着
する。これらの存在割合の相違によってＶ−アタックお
・よびアルカリ硫酸塩腐食、さらに塩化物が存在すると
きは塩化物腐食に大別されるのである。これらの腐食が
燃料種によっては単独或いは重畳して使用時にボイラチ
ューブを激しく減肉させる。したがってこれら用途に使
用されるチューブ材は耐高温腐食性が優れていることが
要求される。
一方、近年エネルギーの節約が社会的に強く要晴されて
いることから、例えば火力発電用ボイラにおいても蒸気
の温度、圧力をも上昇させる傾向にある。そのため従来
に較らべ、管内外面の耐高温腐食性はもちろんのこと、
耐水蒸気酸化性にもすぐれ死材料の要求が高まってきて
いる。
いることから、例えば火力発電用ボイラにおいても蒸気
の温度、圧力をも上昇させる傾向にある。そのため従来
に較らべ、管内外面の耐高温腐食性はもちろんのこと、
耐水蒸気酸化性にもすぐれ死材料の要求が高まってきて
いる。
現在、ボイラ過熱器、再熱器管用材料として、５ＵＳ３
２１Ｈ，５ＵＳ３１６Ｈ，５Ｕ８３４７Ｈおよび５ＵＳ
３０４Ｈが使用されている。しかし、これら材料では上
述のように使用環境が酷しくなるとボイラチューブ外面
でのＶ−アタック、アルカリ硫酸塩腐食、アッシュカッ
トなどの高温腐食による管の減肉および管内面での耐水
蒸気酸化性が問題である。
２１Ｈ，５ＵＳ３１６Ｈ，５Ｕ８３４７Ｈおよび５ＵＳ
３０４Ｈが使用されている。しかし、これら材料では上
述のように使用環境が酷しくなるとボイラチューブ外面
でのＶ−アタック、アルカリ硫酸塩腐食、アッシュカッ
トなどの高温腐食による管の減肉および管内面での耐水
蒸気酸化性が問題である。
かくして、本発明は、ボイラ過熱器管および再熱器管の
使用される厳しい腐食環境においてすぐれた耐水蒸気酸
化性および高温腐食性を有し、ボイラチューブとして要
求される諸性能を満たすオーステナイトステンレス鋼を
提供することを目的としたものである。
使用される厳しい腐食環境においてすぐれた耐水蒸気酸
化性および高温腐食性を有し、ボイラチューブとして要
求される諸性能を満たすオーステナイトステンレス鋼を
提供することを目的としたものである。
本発明者らはこのような目的を達成すべく、種々検討し
九結果、Ｃｒ １６〜２５ Ｘ 、 Ｎｉ ９〜３５
Ｎからなるオーステナイトステンレス鋼にＮ：Ｏ，０４
〜０．３ Ｘ含有させ、かつ、酸素：０．００６Ｘ以下
に低めることＫよって、耐食性が著しく改善されること
、さらにＮｂ 、 Ｚｒ 、 Ｗ 、 Ｈｆ 、 Ｔａ
を単独あるいは複合添加することによって、一層その耐
食性が改善されることを見い出して本発明を完成した。
九結果、Ｃｒ １６〜２５ Ｘ 、 Ｎｉ ９〜３５
Ｎからなるオーステナイトステンレス鋼にＮ：Ｏ，０４
〜０．３ Ｘ含有させ、かつ、酸素：０．００６Ｘ以下
に低めることＫよって、耐食性が著しく改善されること
、さらにＮｂ 、 Ｚｒ 、 Ｗ 、 Ｈｆ 、 Ｔａ
を単独あるいは複合添加することによって、一層その耐
食性が改善されることを見い出して本発明を完成した。
すなわち、ここに本発明社１重量で、Ｃ：０．０４〜０
．１５８ 、 Ｓｉ：１．ＯＸ以下、 Ｍｕ ： ２．
０ Ｋ以下。
．１５８ 、 Ｓｉ：１．ＯＸ以下、 Ｍｕ ： ２．
０ Ｋ以下。
Ｃｒ：１６〜２５Ｘ 、 Ｎｉ：９〜３５Ｘ 、 Ｎ
： ０．０４〜０．３ Ｘ 、酸素：０．００６Ｘ以下
、さらに必１！によ、９Ｎｂ：８ＸＣＸ〜２．ＯＮ 、
Ｚｒ：８ＸＣＸ〜２．０％。
： ０．０４〜０．３ Ｘ 、酸素：０．００６Ｘ以下
、さらに必１！によ、９Ｎｂ：８ＸＣＸ〜２．ＯＮ 、
Ｚｒ：８ＸＣＸ〜２．０％。
Ｗ： １６ ＸＣＸ 〜４．ＯＸ 、 Ｈｆ：１６ Ｘ
ＣＸ 〜４．ＯＸおよびＴａ：１６ ＸＣＸ 〜４．Ｏ
Ｘの１種またＶｉ２種以上、残部本質的に鉄から成る、
耐水蒸気酸化性および耐高温腐食性にすぐれたオーステ
ナイトステンレス鋼である。
ＣＸ 〜４．ＯＸおよびＴａ：１６ ＸＣＸ 〜４．Ｏ
Ｘの１種またＶｉ２種以上、残部本質的に鉄から成る、
耐水蒸気酸化性および耐高温腐食性にすぐれたオーステ
ナイトステンレス鋼である。
本発明において上述の如色範囲に合金組成を限定した理
由は次の通りである。
由は次の通りである。
Ｃ：炭素は、クロム炭化物をつくシ耐食性管劣化させる
ので耐酸化性向上のためには低いほうがよいが、本発明
の場合、ｏ、ｉ ｓ ＊までは許容される。
ので耐酸化性向上のためには低いほうがよいが、本発明
の場合、ｏ、ｉ ｓ ＊までは許容される。
一方、Ｃは強度確保のため必要な元素であ少食なくとも
０．０４チは含有させる必要がある。
０．０４チは含有させる必要がある。
Ｍｎ：マンガンはオーステナイト相を安定化させるとと
もに脱酸効果の点からＭｎの添加は必要で２−０チ以下
で十分である。
もに脱酸効果の点からＭｎの添加は必要で２−０チ以下
で十分である。
Ｃｒニクロムは基本的に耐食性を決める重要な元素で、
耐食性の点から１６−以上必要である。しかし、２５チ
を越えると、オーステナイトｉｊｉ社を安定にするため
に必要なＮｉ量が増し、コストが上昇し、かつ、高温強
健の確保が困難となるため上限は２５チとした。
耐食性の点から１６−以上必要である。しかし、２５チ
を越えると、オーステナイトｉｊｉ社を安定にするため
に必要なＮｉ量が増し、コストが上昇し、かつ、高温強
健の確保が困難となるため上限は２５チとした。
Ｎｉ：ニッケルはオーステナイト組ａｔ安定化する必要
から、Ｃｒ量に応じ９〜３５％の範囲で添加することと
した。
から、Ｃｒ量に応じ９〜３５％の範囲で添加することと
した。
Ｎ：窒化物は結晶粒を細粒にすることによって耐食性、
特に耐水蒸気酸化性を改善する。したがって窒素０゜０
４チ以上の添加は耐水蒸気酸化性および＾温腐食性を改
善するとともに、オーステナイト組織の安定効果もある
。しかし、０．３Ｘを越えた添加量、耐熱量加工性、鋼
の清浄度を低下させるので。
特に耐水蒸気酸化性を改善する。したがって窒素０゜０
４チ以上の添加は耐水蒸気酸化性および＾温腐食性を改
善するとともに、オーステナイト組織の安定効果もある
。しかし、０．３Ｘを越えた添加量、耐熱量加工性、鋼
の清浄度を低下させるので。
本発明では０．０４〜０．３ Ｘ Ｋ限定した。
酸素：Ｗ１素轄酸素と親和力の強いＣｒと４＃２化物を
形成して遊離クロム量を減少させるため、酸素量を低め
ることは耐食性を改善する。特ＫＯ，００６Ｘ以下とす
ることて、前述ＯＮ添加による細粒化の効果と相俟って
特′に効果は大となる。したがって、本発明ては酸素量
を０．００６Ｘ以下に制限する。
形成して遊離クロム量を減少させるため、酸素量を低め
ることは耐食性を改善する。特ＫＯ，００６Ｘ以下とす
ることて、前述ＯＮ添加による細粒化の効果と相俟って
特′に効果は大となる。したがって、本発明ては酸素量
を０．００６Ｘ以下に制限する。
Ｓｉ：溶製時の脱酸効果を十分確保するため０．３０〜
０．８％の添加は必要である。しかし１．０ Ｘ ｆ：
越え石と耐食性を改善するが、溶接性および機械的性質
が劣化する。０本発明では上限を１．０％とする。
０．８％の添加は必要である。しかし１．０ Ｘ ｆ：
越え石と耐食性を改善するが、溶接性および機械的性質
が劣化する。０本発明では上限を１．０％とする。
Ｎｂ 、 Ｚｒ 、 Ｗ 、 Ｈｆ 、 Ｔａ ：これ
らの元１ｇは鋼中で辰窒化物として消費される量以上に
添加して遊離元素量がＮｂ 、 Ｚｒの場合２Ｘ以下ｓ
Ｗ 、 Ｔａ 、 Ｈｆの場合４％以下とする必要が
ある。さらに遊離元素量を増すと熱間加工性が低下する
ので、各添加量の上限をＮｂ 、 Ｚｒで２ Ｘ ｈ
Ｗ 、 Ｈｆ 、 Ｔａでは４Ｘとした。
らの元１ｇは鋼中で辰窒化物として消費される量以上に
添加して遊離元素量がＮｂ 、 Ｚｒの場合２Ｘ以下ｓ
Ｗ 、 Ｔａ 、 Ｈｆの場合４％以下とする必要が
ある。さらに遊離元素量を増すと熱間加工性が低下する
ので、各添加量の上限をＮｂ 、 Ｚｒで２ Ｘ ｈ
Ｗ 、 Ｈｆ 、 Ｔａでは４Ｘとした。
このように、本発明鋼は酸素量ｔＯ，００６Ｘ以下に抑
えるとともにＮ含有量を調整し、両者の相乗作用により
、耐水蒸気酸化性および耐高温腐食性を改善するもので
ある。
えるとともにＮ含有量を調整し、両者の相乗作用により
、耐水蒸気酸化性および耐高温腐食性を改善するもので
ある。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。
。
実施例
第１表に示す鋼組成の試験材を１７ｋＦ真空溶解炉を用
い溶製し、得られたインゴットの外削、熱間圧延、冷間
圧延を行ない、板厚５■とし１Ｌ仕上焼鈍（１２００℃
×５分間加熱後水冷）を行なった。得られた試験材を機
械加工して諸試験片を製作供試した。
い溶製し、得られたインゴットの外削、熱間圧延、冷間
圧延を行ない、板厚５■とし１Ｌ仕上焼鈍（１２００℃
×５分間加熱後水冷）を行なった。得られた試験材を機
械加工して諸試験片を製作供試した。
このようにして得た各試験片について下記要領の高温腐
食試験を行なった。第２表に示すように高温腐食試験は
Ｖ−アタックおよびアルカリ硫酸塩腐食を引き起こす典
型的な合成灰を塗布し、燃焼ガスを模擬し死界囲気ガス
中で試験した。結果を第４表にまとめて示す。同表に示
す結果から鋼中の酸素量を０．００６ Ｎ以下とするこ
とでＶ−アメ加することでより一層耐食性が改善されて
いることが判る。同表に示す代表例について第１図〜第
４図に腐食減量を鋼中の酸素およびＮｂ 、 Ｚｒ 、
Ｗの各添加元素量に対してそれぞれプロットして示す
。
食試験を行なった。第２表に示すように高温腐食試験は
Ｖ−アタックおよびアルカリ硫酸塩腐食を引き起こす典
型的な合成灰を塗布し、燃焼ガスを模擬し死界囲気ガス
中で試験した。結果を第４表にまとめて示す。同表に示
す結果から鋼中の酸素量を０．００６ Ｎ以下とするこ
とでＶ−アメ加することでより一層耐食性が改善されて
いることが判る。同表に示す代表例について第１図〜第
４図に腐食減量を鋼中の酸素およびＮｂ 、 Ｚｒ 、
Ｗの各添加元素量に対してそれぞれプロットして示す
。
同様にして、前述の各試験片を使い下記要領で。
水蒸気酸化試験を実施した。試験した結果を同じく第４
表ＶＣまとめて示す。Ｎ ： ０．０４ Ｘ以上添加す
ることおよび酸素０．００６Ｘ以下とすることは着衣に
示す代表例ＶＣついて、第５図および第６図に内層水蒸
気酸化スケール厚（μ）を鋼中の酸素量およびＮｂ 、
Ｚｒ 、 Ｗの各添加元素の添加量に対してプロット
してそれぞれ示す。
表ＶＣまとめて示す。Ｎ ： ０．０４ Ｘ以上添加す
ることおよび酸素０．００６Ｘ以下とすることは着衣に
示す代表例ＶＣついて、第５図および第６図に内層水蒸
気酸化スケール厚（μ）を鋼中の酸素量およびＮｂ 、
Ｚｒ 、 Ｗの各添加元素の添加量に対してプロット
してそれぞれ示す。
第１図ないし第６図は、本発明に係るオーステナイトス
テンレス鋼の耐食性をそれぞれ示すグラフである。 出願人代理人 弁理士 広 瀬 章 −泉／口 東２１２］ 合／ｆｉ：′元鼻◆ （Ｚ） 篤３図 鎖中の故を量（×） 尾４ 図 合金元奏看（”ｈ） 纂５ 図 傾中Ｆ＋＃車ｔ（γ・９ 尾６図 ＠−金元鼻憂 （・４）
テンレス鋼の耐食性をそれぞれ示すグラフである。 出願人代理人 弁理士 広 瀬 章 −泉／口 東２１２］ 合／ｆｉ：′元鼻◆ （Ｚ） 篤３図 鎖中の故を量（×） 尾４ 図 合金元奏看（”ｈ） 纂５ 図 傾中Ｆ＋＃車ｔ（γ・９ 尾６図 ＠−金元鼻憂 （・４）
Claims (2)
- （１） Ｃ： ０．０４〜０．１５Ｘ 、 Ｓｉ：１
．ＯＸ以下。 Ｍｎ ： ２．ＯＸ以下、 Ｃｒ：１６〜２５ Ｘ 、
Ｎｉ：９〜３５Ｘ 、 Ｎ： ０．０４〜．０．３ｇ
含有し、かつ酸素：０．００６Ｘ以下、残部本質的に鉄
からなる、耐水蒸気酸化性および耐高温腐食性和すぐれ
たオーステナイトステンレス鋼。 - （２） Ｃ： ０．０４〜０．１５％ 、 ８１：１
．ＯＸ以下。 Ｍｎ ： ２．ＯＸ以下、 Ｃｒ：１６〜２５Ｘ 、
Ｎｉ：９〜３５Ｎ含有し、かツＮｂ ： ８ Ｘ Ｃ＊
〜２−０ ＊ ｓＺｒ：８ＸＣＸ 〜２．０ＸｔＷ：
１６ＸＣＸ〜４、ＯＸ 、 Ｈｆ：１６ｘＣＸ 〜４
．Ｏ％ 、およびＴａ：１６ＸＣＸ−４，０Ｎ（）Ｉｌ
ｌまたは２種以上、ならびＫＮ：０．０４〜０．３ Ｘ
、酸素＝０．００６ Ｘ以下、残部本質的に鉄からな
る、耐水蒸気−化性および耐高温腐食性にすぐれたオー
ステナイトステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5963682A JPS58177438A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | ボイラ管用オーステナイトステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5963682A JPS58177438A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | ボイラ管用オーステナイトステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58177438A true JPS58177438A (ja) | 1983-10-18 |
| JPH0379423B2 JPH0379423B2 (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=13118909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5963682A Granted JPS58177438A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | ボイラ管用オーステナイトステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58177438A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6277444A (ja) * | 1985-10-01 | 1987-04-09 | Ube Ind Ltd | 耐食合金 |
| US5620805A (en) * | 1994-03-08 | 1997-04-15 | Nippon Steel Corporation | Alloy and multilayer steel tube having corrosion resistance in fuel combustion environment containing V, Na, S and Cl |
| US6060180A (en) * | 1996-04-16 | 2000-05-09 | Nippon Steel Corporation | Alloy having high corrosion resistance in environment of high corrosiveness, steel pipe of the same alloy and method of manufacturing the same steel pipe |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5129313A (en) * | 1974-09-06 | 1976-03-12 | Nippon Steel Corp | Nanshitsudekakosei taishokuseinosuguretaoosutenaitogatasutenresuko |
-
1982
- 1982-04-12 JP JP5963682A patent/JPS58177438A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5129313A (en) * | 1974-09-06 | 1976-03-12 | Nippon Steel Corp | Nanshitsudekakosei taishokuseinosuguretaoosutenaitogatasutenresuko |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6277444A (ja) * | 1985-10-01 | 1987-04-09 | Ube Ind Ltd | 耐食合金 |
| US5620805A (en) * | 1994-03-08 | 1997-04-15 | Nippon Steel Corporation | Alloy and multilayer steel tube having corrosion resistance in fuel combustion environment containing V, Na, S and Cl |
| US6060180A (en) * | 1996-04-16 | 2000-05-09 | Nippon Steel Corporation | Alloy having high corrosion resistance in environment of high corrosiveness, steel pipe of the same alloy and method of manufacturing the same steel pipe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379423B2 (ja) | 1991-12-18 |
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