JPS589829B2 - 高温耐食性、高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金 - Google Patents
高温耐食性、高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金Info
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- JPS589829B2 JPS589829B2 JP52023740A JP2374077A JPS589829B2 JP S589829 B2 JPS589829 B2 JP S589829B2 JP 52023740 A JP52023740 A JP 52023740A JP 2374077 A JP2374077 A JP 2374077A JP S589829 B2 JPS589829 B2 JP S589829B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えばカリウム（Ｋ）、バナジウム（Ｖ）
、および硫黄（Ｓ）などの化合物を含有する苛酷な高温
腐食酸化雰囲気にさらされる電磁流体発電（以下ＭＨＤ
発電という）用電極や、製鉄用加熱炉のスキツド金物な
どの製造に使用した場合に、きわめてすぐれた高温耐食
性および高温耐酸化性を示し、さらに高い高温強度も備
えた鉄基合金に関するものである。
、および硫黄（Ｓ）などの化合物を含有する苛酷な高温
腐食酸化雰囲気にさらされる電磁流体発電（以下ＭＨＤ
発電という）用電極や、製鉄用加熱炉のスキツド金物な
どの製造に使用した場合に、きわめてすぐれた高温耐食
性および高温耐酸化性を示し、さらに高い高温強度も備
えた鉄基合金に関するものである。
一般に、例えばＭＨＤ発電においては、燃料として重油
、軽油、および天然ガスなどが使用され、これら燃料の
燃焼ガスの電気伝導度を高めるために、前記焼焼ガス中
には電離しやすいＫの化合物、例えば軽油、灯油、およ
び天燃ガスなどのＳ含有量の少ない燃料を使用する場合
にはＫＯＨやＫ２ＣＯ３など、また重油などのＳ含有量
の多い燃料を使用する場合にはＫ２ＳＯ４などが、それ
ぞれシード物質（高温でアルカリ金属蒸気を生成する物
質）として添加されている。
、軽油、および天然ガスなどが使用され、これら燃料の
燃焼ガスの電気伝導度を高めるために、前記焼焼ガス中
には電離しやすいＫの化合物、例えば軽油、灯油、およ
び天燃ガスなどのＳ含有量の少ない燃料を使用する場合
にはＫＯＨやＫ２ＣＯ３など、また重油などのＳ含有量
の多い燃料を使用する場合にはＫ２ＳＯ４などが、それ
ぞれシード物質（高温でアルカリ金属蒸気を生成する物
質）として添加されている。
したがって、上記のＭＨＤ発電における電極は、燃料中
に含有するＶ，Ｓ，およびナトリウム（Ｎａ）などの化
合物や、シード物質よりのＫの化合物などを含有した苛
酷な高温腐食酸化雰囲気にさらされることになる。
に含有するＶ，Ｓ，およびナトリウム（Ｎａ）などの化
合物や、シード物質よりのＫの化合物などを含有した苛
酷な高温腐食酸化雰囲気にさらされることになる。
この結果前記電極は、前記の高温腐食酸化雰囲気のもつ
複雑な高温腐食酸化現象によって損傷を受けることにな
るから、前記電極の製造には、上述のような高温の燃焼
ガス雰囲気においてすぐれた耐食性および耐酸化性を示
すと共に、高温強度にもすぐれた材料の使用が妥求され
ることになる。
複雑な高温腐食酸化現象によって損傷を受けることにな
るから、前記電極の製造には、上述のような高温の燃焼
ガス雰囲気においてすぐれた耐食性および耐酸化性を示
すと共に、高温強度にもすぐれた材料の使用が妥求され
ることになる。
ところで、現在ＭＨＤ発電用電極材料としては、（ａ）
ＺｒＯ２やＺｒＢ２などのＺｒ化合物、（ｂ）Ｔａ，Ｗ
，およびＭｏなどの高融点金属やこれらの合金、 （ｃ）Ｆｅ−２５％Ｃｒ−２０％Ｎｉ，Ｆｅ−２０％Ｃ
ｒ一３０％Ｎｉ，およびＦｅ−２４％Ｃｒ−２％Ａｌな
どのＦｅ基合金、 （ｄ）Ｎｉ１６％Ｃｒ−７％Ｆｅ，および５０％Ｎｉ一
５０％ＣｒなどのＮｉ基合金、 （ｅ）Ｃｏ−２８％Ｃｒ−２０％ＦｅなどのＣｏ基合金
、 などの材料が提案されているが、上記（ａ）および（ｂ
）の材料は高価なためコスト的に問題があり実用的でな
く、また上記（ｃ）〜（ｅ）の材料は十分な高温耐食性
を有していないために未だ実用性に乏しいなどの問題点
があり、経済性にすぐれ、しかも高温における耐食性、
耐酸化性、および強度にすぐれた材料の開発は未だなさ
れていないのが現状である。
ＺｒＯ２やＺｒＢ２などのＺｒ化合物、（ｂ）Ｔａ，Ｗ
，およびＭｏなどの高融点金属やこれらの合金、 （ｃ）Ｆｅ−２５％Ｃｒ−２０％Ｎｉ，Ｆｅ−２０％Ｃ
ｒ一３０％Ｎｉ，およびＦｅ−２４％Ｃｒ−２％Ａｌな
どのＦｅ基合金、 （ｄ）Ｎｉ１６％Ｃｒ−７％Ｆｅ，および５０％Ｎｉ一
５０％ＣｒなどのＮｉ基合金、 （ｅ）Ｃｏ−２８％Ｃｒ−２０％ＦｅなどのＣｏ基合金
、 などの材料が提案されているが、上記（ａ）および（ｂ
）の材料は高価なためコスト的に問題があり実用的でな
く、また上記（ｃ）〜（ｅ）の材料は十分な高温耐食性
を有していないために未だ実用性に乏しいなどの問題点
があり、経済性にすぐれ、しかも高温における耐食性、
耐酸化性、および強度にすぐれた材料の開発は未だなさ
れていないのが現状である。
この発明は、上述のような観点から、例えばＭＨＤ発電
において形成されるようなＫ，Ｖ，およびＳなどの化合
物を含有する苛酷な高温腐食酸化雰囲気にさらされた場
合にもすぐれた耐食性および耐酸化性を示し、また還元
性雰囲気における腐食などに対しても高い抵抗性を示し
、さらに原油や重油を燃料として使用する、例えば製鉄
用加熱炉のスキツド金物などとして使用した場合にもす
ぐれた耐熱性を示し、しかも高温において高強度を有す
る、製造が容易で経済的に安価な合金を提供するもので
、成分組成範囲を、重量％で、Ｃ：０．０１〜０．５０
％、 Ｓｉ ： ０．０５〜３．００％、 Ｍｎ ： ０．１ 〜３．０％Ｃ Ｃｒ ： ３ ０．０ 〜４ ７．０％、Ｎｉ
： ９．０ 〜３０．０％、Ｃｏ ： １．０
〜１７．０％、Ｎ：０．００５〜０．５００％、 Ａｌ ： ０．５〜４．０％、 Ｔｉ，Ｎｂ，およびＴａのうちの１種または２種以上：
０．０１〜２．００％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｍｏ ： ０．１〜５．０％、 Ｂ：０．００１〜０．２００％、 Ｚｒ ： ０．００ １〜０．２００％、のうちの
１種または２種以上を含有し、 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、 から構成したことに特徴を有するものである。
において形成されるようなＫ，Ｖ，およびＳなどの化合
物を含有する苛酷な高温腐食酸化雰囲気にさらされた場
合にもすぐれた耐食性および耐酸化性を示し、また還元
性雰囲気における腐食などに対しても高い抵抗性を示し
、さらに原油や重油を燃料として使用する、例えば製鉄
用加熱炉のスキツド金物などとして使用した場合にもす
ぐれた耐熱性を示し、しかも高温において高強度を有す
る、製造が容易で経済的に安価な合金を提供するもので
、成分組成範囲を、重量％で、Ｃ：０．０１〜０．５０
％、 Ｓｉ ： ０．０５〜３．００％、 Ｍｎ ： ０．１ 〜３．０％Ｃ Ｃｒ ： ３ ０．０ 〜４ ７．０％、Ｎｉ
： ９．０ 〜３０．０％、Ｃｏ ： １．０
〜１７．０％、Ｎ：０．００５〜０．５００％、 Ａｌ ： ０．５〜４．０％、 Ｔｉ，Ｎｂ，およびＴａのうちの１種または２種以上：
０．０１〜２．００％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｍｏ ： ０．１〜５．０％、 Ｂ：０．００１〜０．２００％、 Ｚｒ ： ０．００ １〜０．２００％、のうちの
１種または２種以上を含有し、 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、 から構成したことに特徴を有するものである。
ついで、この発明の合金において、成分組成範囲を上述
のように数値限定した理由を説明する。
のように数値限定した理由を説明する。
（ａ） Ｃ
Ｃ成分には、高温で母相中に固溶し、合金成分として含
有させたＣｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，およびＭｏなどと結
合してＭＣ型、Ｍ２３Ｃ６型、およびＭ６Ｃ型などの炭
化物（なおＭは前記合金成分を示す）を形成し、結晶粒
界を強化すると共に、高温の機械的性質を向上させ、さ
らに溶接性および鋳造性も改善する作用があるが、その
含有量が０．０１％未満では前記作用に所望の効果が得
られないので０．０１％以上の含有が必要である。
有させたＣｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，およびＭｏなどと結
合してＭＣ型、Ｍ２３Ｃ６型、およびＭ６Ｃ型などの炭
化物（なおＭは前記合金成分を示す）を形成し、結晶粒
界を強化すると共に、高温の機械的性質を向上させ、さ
らに溶接性および鋳造性も改善する作用があるが、その
含有量が０．０１％未満では前記作用に所望の効果が得
られないので０．０１％以上の含有が必要である。
しかし０．５０％を越えて含有させると、上記炭化物の
析出が過剰となり、高温での靭性が低下するようになる
と共に、耐酸化性も劣化するようになるので０．５０％
を越えて含有させてはならない。
析出が過剰となり、高温での靭性が低下するようになる
と共に、耐酸化性も劣化するようになるので０．５０％
を越えて含有させてはならない。
（ｂ） Ｓｉ
Ｓｉ成分には、後述のＣｒおよびＡｌ成分と共に高温で
の耐酸化性を向上させると共に、溶湯の流動性を良くし
て鋳造性を向上させる作用があるが、その含有量が０．
０５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
３．００％を越えて含有させると、ＣｒおよびＡｌ成分
との関連において合金の靭性および溶接性が低下するよ
うになることから、その含有量を０．０５〜３．００％
と定めた。
の耐酸化性を向上させると共に、溶湯の流動性を良くし
て鋳造性を向上させる作用があるが、その含有量が０．
０５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
３．００％を越えて含有させると、ＣｒおよびＡｌ成分
との関連において合金の靭性および溶接性が低下するよ
うになることから、その含有量を０．０５〜３．００％
と定めた。
（ｃ） Ｍｎ
Ｍｎ成分には、Ｎｉと共に母相に固溶してオーステナイ
トを安定化する作用および脱酸作用があるが、その添加
量が０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方３．０％を越えて含有させると高温での耐酸化性
が劣化するようになると共に、σ相の生成が助長されて
靭性低下を招くようになることから、その含有量を０．
１〜３．０％と定めた。
トを安定化する作用および脱酸作用があるが、その添加
量が０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方３．０％を越えて含有させると高温での耐酸化性
が劣化するようになると共に、σ相の生成が助長されて
靭性低下を招くようになることから、その含有量を０．
１〜３．０％と定めた。
（ｄ） Ｃｒ
Ｃｒ成分は、高温における耐酸化性および耐食性の保持
に最も大きく作用し、したがってその含有量が多いほど
その効果は大きくなり、また高温強度を高める作用も併
せもつが、その含有量が３０％未満では、高温における
耐酸化性、耐食性、および高温強度を所望の高い状態に
保持することができないので前記下限値以上の含有が必
要である。
に最も大きく作用し、したがってその含有量が多いほど
その効果は大きくなり、また高温強度を高める作用も併
せもつが、その含有量が３０％未満では、高温における
耐酸化性、耐食性、および高温強度を所望の高い状態に
保持することができないので前記下限値以上の含有が必
要である。
しかし４７％を越えて含有させると、大気中での溶解が
困難となると共に、鋳造性および溶接性が劣化するよう
になるので、前記上限値を越えて含有させてはならない
。
困難となると共に、鋳造性および溶接性が劣化するよう
になるので、前記上限値を越えて含有させてはならない
。
（ｅ） Ｃｏ
Ｃｏ成分には、母相を固溶強化して高温における強度を
向上させ、他の合金成分との共存において耐酸化性およ
び耐硫化性を向上させると共に、加熱冷却時の割れ発生
を防止し、さらに熱間加工性を改善する作用があるが、
その含有量が１％未満では、前記作用に所望の効果が得
られないので、前記下限値以上の含有が必要であるが、
１７％を越えて含有させてもより一段の効果向上は期待
できず、むしろ前記作用効果が減少するようになること
から、その含有量を１〜１７％と定めた。
向上させ、他の合金成分との共存において耐酸化性およ
び耐硫化性を向上させると共に、加熱冷却時の割れ発生
を防止し、さらに熱間加工性を改善する作用があるが、
その含有量が１％未満では、前記作用に所望の効果が得
られないので、前記下限値以上の含有が必要であるが、
１７％を越えて含有させてもより一段の効果向上は期待
できず、むしろ前記作用効果が減少するようになること
から、その含有量を１〜１７％と定めた。
（ｆ） Ｎｉ
Ｎｉ成分は、オーステナイト地を安定化し、Ｃｒ成分と
の共存において合金の耐酸化性および還元性雰囲気に対
する抵抗性を向上させる作用をもつが、その含有量が９
％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方３０
％を越えて含有させてもＣｒ成分の含有量との関連にお
いて高温強度および耐酸化性のより一層の改善は見られ
ず、コスト高を招くことにもなることから、その含有量
を９〜３０％と定めた。
の共存において合金の耐酸化性および還元性雰囲気に対
する抵抗性を向上させる作用をもつが、その含有量が９
％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方３０
％を越えて含有させてもＣｒ成分の含有量との関連にお
いて高温強度および耐酸化性のより一層の改善は見られ
ず、コスト高を招くことにもなることから、その含有量
を９〜３０％と定めた。
（ｇ） Ｎ
Ｎ成分には、母相のオーステナイトを安定化し、窒化物
を形成して合金の高温強度を高める作用があるが、その
含有量が０．００５％未満では前記作用に所望の効果が
得られないので前記下限値以上の含有が必要である。
を形成して合金の高温強度を高める作用があるが、その
含有量が０．００５％未満では前記作用に所望の効果が
得られないので前記下限値以上の含有が必要である。
しかし０．５％を越えて含有させると、窒化物の量が増
加し、その結晶粒にも粗大化が起って合金が脆化するよ
うになるので、前記上限値を越えて含有させてはならな
い。
加し、その結晶粒にも粗大化が起って合金が脆化するよ
うになるので、前記上限値を越えて含有させてはならな
い。
（ｈ） Ａｌ
従来、一般にＡｌは、脱酸剤および結晶粒度調整剤とし
て用いられ、合金成分として用いた場合には鋳造性、加
工性、および溶接性などに問題が生じることから、例え
ばＦｅ−２０〜３０％Ｃｒ−５％Ａ７の組成をもった判
殊溶解法によって製造される電熱材料のような特殊用途
の合金に、その含有がみられるだけで、通常の大気中溶
解によって製造されるＣｒ：３０％以上含有の実用高Ｃ
ｒ耐熱合金には合金成分として含有されていないことは
周知の通りである。
て用いられ、合金成分として用いた場合には鋳造性、加
工性、および溶接性などに問題が生じることから、例え
ばＦｅ−２０〜３０％Ｃｒ−５％Ａ７の組成をもった判
殊溶解法によって製造される電熱材料のような特殊用途
の合金に、その含有がみられるだけで、通常の大気中溶
解によって製造されるＣｒ：３０％以上含有の実用高Ｃ
ｒ耐熱合金には合金成分として含有されていないことは
周知の通りである。
これに対して、この発明においては、上述のようにＣｒ
：３０〜４７％を含有する合金にＡＡを含有させること
によって高温での耐酸化性および耐食性の向上をはかっ
たものである。
：３０〜４７％を含有する合金にＡＡを含有させること
によって高温での耐酸化性および耐食性の向上をはかっ
たものである。
したがって、Ａｌ成分は、Ｃｒと共に高温での耐酸化性
および耐食性の保持に大きく作用し、その含有量が多く
なればなるほど前記作用の向上がはかれるようになるの
であるが、前記作用に所望の効果を得るためには０．５
％以上の含有が必要である。
および耐食性の保持に大きく作用し、その含有量が多く
なればなるほど前記作用の向上がはかれるようになるの
であるが、前記作用に所望の効果を得るためには０．５
％以上の含有が必要である。
しかし４．０％を越えて含有させると、溶湯の流動性お
よび鋳造性が低下し、さらに合金の加工性および溶接性
も劣化するようになって実用的でないので前記上限値を
越えた含有は好ましくない。
よび鋳造性が低下し、さらに合金の加工性および溶接性
も劣化するようになって実用的でないので前記上限値を
越えた含有は好ましくない。
（ｉ）Ｔｉ，Ｎｂ，およびＴａ
これらの成分には、特に母相の結晶粒の成長を抑えると
共に、ＭＣ型の炭化物および窒化物を形成して合金の高
温強度を向上させる作用があるが、０．０１％未満の含
有では前記作用に所望の効果が得られないので前記下限
値以上の含有が必要である。
共に、ＭＣ型の炭化物および窒化物を形成して合金の高
温強度を向上させる作用があるが、０．０１％未満の含
有では前記作用に所望の効果が得られないので前記下限
値以上の含有が必要である。
しかし２．０％を越えて含有させると、合金の酸化物生
成が顕著となって耐酸化性の劣化を招くようになるので
前記上限値を越えて含有させてはならない。
成が顕著となって耐酸化性の劣化を招くようになるので
前記上限値を越えて含有させてはならない。
（ｊ） Ｍｏ，Ｂ，およびＺｒ
これらの成分のうち、特にＭｏは母相を固溶強化し、ま
たＢ，Ｚｒは母相中に析出して粒界を強化する性質をも
つが、いずれの成分も合金の高温強度および耐酸化性を
向上させる均等的作用をもつものである。
たＢ，Ｚｒは母相中に析出して粒界を強化する性質をも
つが、いずれの成分も合金の高温強度および耐酸化性を
向上させる均等的作用をもつものである。
しかし、Ｍｏについては、その含有量が０．１％未満で
は上記作用に所望の効果が得られないので、０．１％以
上含有させなければならないが、５．０％を越えて含有
させると、高温で靭性が低下して脆化すると共に、低融
点の酸化物を生成して耐酸化性がはなはだしく阻害され
るようになり、しかもコスト高ともなるので、前記上限
値を越えた含有は望ましくない。
は上記作用に所望の効果が得られないので、０．１％以
上含有させなければならないが、５．０％を越えて含有
させると、高温で靭性が低下して脆化すると共に、低融
点の酸化物を生成して耐酸化性がはなはだしく阻害され
るようになり、しかもコスト高ともなるので、前記上限
値を越えた含有は望ましくない。
またＢおよびＺｒについては、その含有量がそれぞれ０
．００１％未満では上記作用に所望の効果が得られず、
一方０．２％をそれぞれ越えて含有させると、合金の靭
性低下、さらには鋳造性、溶接性、および耐酸化性の劣
化をも招くようになることから、その含有量をそれぞれ
０．００１〜０．２％と定めた。
．００１％未満では上記作用に所望の効果が得られず、
一方０．２％をそれぞれ越えて含有させると、合金の靭
性低下、さらには鋳造性、溶接性、および耐酸化性の劣
化をも招くようになることから、その含有量をそれぞれ
０．００１〜０．２％と定めた。
ついで、この発明の合金を実施例により比較例と対比し
ながら説明する。
ながら説明する。
第１表に示される最終合金成分組成をもつように、原材
料を調整し、高周波溶解炉を用いて大気中で溶解し、砂
型および金型に鋳造することにより、本発明合金１〜１
１および比較合金従来合金１〜３をそれぞれ製造した。
料を調整し、高周波溶解炉を用いて大気中で溶解し、砂
型および金型に鋳造することにより、本発明合金１〜１
１および比較合金従来合金１〜３をそれぞれ製造した。
つぎに、上記本発明合金１〜４，９，１０，および比較
合金３については鋳放し状態で、また本発明合金５〜８
，１１，および比較合金１，２に対しては１１００〜１
２５０℃で鍛造、圧延、および溝ロール加工を施した後
、前記本発明合金５〜８，１１においては１２００゜Ｃ
×２時間加熱後空冷、前記比較合金１においては１１５
０゜Ｃ×２時間加熱後水冷、さらに前記比較合金２にお
いては １０５０’Ｃ×１時間加熱後空冷の熱処理をそれぞれ施
した状態で、試験片を製作し、前記試験片を使用して、
高温引張試験、耐酸化試験、および重軽油燃焼試験をそ
れぞれ行った。
合金３については鋳放し状態で、また本発明合金５〜８
，１１，および比較合金１，２に対しては１１００〜１
２５０℃で鍛造、圧延、および溝ロール加工を施した後
、前記本発明合金５〜８，１１においては１２００゜Ｃ
×２時間加熱後空冷、前記比較合金１においては１１５
０゜Ｃ×２時間加熱後水冷、さらに前記比較合金２にお
いては １０５０’Ｃ×１時間加熱後空冷の熱処理をそれぞれ施
した状態で、試験片を製作し、前記試験片を使用して、
高温引張試験、耐酸化試験、および重軽油燃焼試験をそ
れぞれ行った。
（ａ） 高温引張試験
高温引張試験は、温度８００゜Ｃおよび１０００℃の真
空雰囲気中で行った。
空雰囲気中で行った。
この結果が第２表に示されている。
第２表に示されるように、それぞれ鋳放し状態の本発明
合金１〜４，９，および１０と、比較合金３との比較、
さらにはそれぞれ熱処理状態の不発明合金５〜８，およ
び１１と、比較合金１，２との比較において、いずれの
試験温度においても前記本発明合金の方が前記比較合金
より高い高温引張強度を示しており、高温での機械的性
質がすぐれていることが明らかである。
合金１〜４，９，および１０と、比較合金３との比較、
さらにはそれぞれ熱処理状態の不発明合金５〜８，およ
び１１と、比較合金１，２との比較において、いずれの
試験温度においても前記本発明合金の方が前記比較合金
より高い高温引張強度を示しており、高温での機械的性
質がすぐれていることが明らかである。
（ｂ） 耐酸化試験および重油燃焼試験耐酸化試験は
、大気中で温度１２００゜Ｃに連続２１０時間加熱後空
冷することにより行ない、この結果試験片表面に形成さ
れた酸化物を剥離して 秤量し、この酸化物秤量値を試験片の全表面積で除して
求めた値を酸化減量として表わした。
、大気中で温度１２００゜Ｃに連続２１０時間加熱後空
冷することにより行ない、この結果試験片表面に形成さ
れた酸化物を剥離して 秤量し、この酸化物秤量値を試験片の全表面積で除して
求めた値を酸化減量として表わした。
また、重油燃焼試験は、実機に近い雰囲気での試験とす
るために、重油（Ｓ：２．５％含有）燃焼雰囲気中温度
１３００℃に３時間加熱後空冷−試験片表面に形成され
た酸化物の剥離からなるサイクルを１０回繰返すことに
よって行ない、この結果得られた全酸化物の重量を試験
片の全表面積で除して求めた値を高温腐食減量として表
わした。
るために、重油（Ｓ：２．５％含有）燃焼雰囲気中温度
１３００℃に３時間加熱後空冷−試験片表面に形成され
た酸化物の剥離からなるサイクルを１０回繰返すことに
よって行ない、この結果得られた全酸化物の重量を試験
片の全表面積で除して求めた値を高温腐食減量として表
わした。
これらの両試験結果を第３表に示した。
第３表に示される結果から明らかなように、耐酸化試験
においては、本発明合金の酸化減量は比較合金のそれの
約１／５〜１／１０にすぎず、きわめてすぐれた耐酸化
性を示している。
においては、本発明合金の酸化減量は比較合金のそれの
約１／５〜１／１０にすぎず、きわめてすぐれた耐酸化
性を示している。
また、重油燃焼試験においても、不発明合金の高温腐食
減量は比較合金のそれの約１／４〜１／４０を示すにす
ぎず、すぐれた耐食性をもつことが明らかである。
減量は比較合金のそれの約１／４〜１／４０を示すにす
ぎず、すぐれた耐食性をもつことが明らかである。
（ｃ） 軽油燃焼試験
軽油燃焼試験は、Ｋ化合物含有雰囲気における
高温耐食性を観察するために、温度１１００゜Ｃの軽油
燃焼雰囲気中に炭酸カリウムをシード物質として添加（
添加量はＫ量で０．１％）し、この雰囲気中で５時間加
熱後空冷することにより行ない、この結果試験片表面に
形成された腐食生成物を剥離して秤量し、この秤量値を
試験片の全表面積で除して求めた値を腐食減量として表
わした。
燃焼雰囲気中に炭酸カリウムをシード物質として添加（
添加量はＫ量で０．１％）し、この雰囲気中で５時間加
熱後空冷することにより行ない、この結果試験片表面に
形成された腐食生成物を剥離して秤量し、この秤量値を
試験片の全表面積で除して求めた値を腐食減量として表
わした。
上記本発明合金１〜３と、比較合金１，２とについて得
られた腐食減量結果を、Ａｌ含有量との関係において第
１図に示した。
られた腐食減量結果を、Ａｌ含有量との関係において第
１図に示した。
第１図に示されるように、Ａｌを含有する本発明合金は
、Ａｌを含有しない比較合金に比して一段とすぐれた高
温耐食性を示し、しかもＡｌの含有量が増加するにつれ
て腐食減量も低下し、耐食性が向上することが明らかで
ある。
、Ａｌを含有しない比較合金に比して一段とすぐれた高
温耐食性を示し、しかもＡｌの含有量が増加するにつれ
て腐食減量も低下し、耐食性が向上することが明らかで
ある。
このように本発明合金においては、Ａｌの含有によって
Ｋ化合物含有雰囲気における高温耐食性が著しく向上し
たものになっているのである。
Ｋ化合物含有雰囲気における高温耐食性が著しく向上し
たものになっているのである。
上述のように、この発明の合金は、すぐれた耐食性、耐
酸化性、および高温強度を有し、特にＫ，Ｖ，およびＳ
などの化合物を含有する苛酷な高温腐食酸化雰囲気にお
いてすぐれた耐食性、耐酸化性、および機械的性質を示
し、さらに鋳造性、鍛造性、および熱間加工性も良好な
汎用性のある合金であるので、特にＭＨＤ発電用の電極
材料、並びに加熱炉のスキツドレール、ボイラー用のデ
イフユーザー、およびその他還元性雰囲気中で使用され
る部品などの工業用耐熱材料などに使用した場合にきわ
めてすぐれた性能を発揮するのである。
酸化性、および高温強度を有し、特にＫ，Ｖ，およびＳ
などの化合物を含有する苛酷な高温腐食酸化雰囲気にお
いてすぐれた耐食性、耐酸化性、および機械的性質を示
し、さらに鋳造性、鍛造性、および熱間加工性も良好な
汎用性のある合金であるので、特にＭＨＤ発電用の電極
材料、並びに加熱炉のスキツドレール、ボイラー用のデ
イフユーザー、およびその他還元性雰囲気中で使用され
る部品などの工業用耐熱材料などに使用した場合にきわ
めてすぐれた性能を発揮するのである。
第１図は本発明合金と比較合金に関し、腐食減量とＡｌ
含有量との関係を示した図である。
含有量との関係を示した図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：０．０１〜０．５０％、 ｓｉ： ０．０５〜３．００％、 Ｍｎ： ０．１ 〜３．０％、 Ｃｒ ： ３ ０．０〜４ ７． ０％、Ｎｉ：
９．０ 〜３０．０％、 Ｃｏ： １．０ 〜１７．０％、 Ｎ ： ０．００５〜０．５００％、 Ａｌ： ０．５ 〜４．０％、 Ｔｉ，Ｎｂ，およびＴａのうちの１種または２種以上：
０．０１〜２．００％、 Ｆｅおよび不可避不純物 ：残り、 （以上重量％）からなることを特徴とする高温耐食性、
高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金。 ２ Ｃ：０．０１〜０．５０％、 Ｓｉ： ０．０５〜３．００％、 Ｍｎ： ０．１ 〜３．０％、 Ｃｒ： ３０．Ｏ〜４７．０％、 Ｎｉ： ９．０ 〜３０．０％ Ｃｏ： １．０ 〜１７．０％ Ｎ：０．００５〜０．５００％ Ａｌ： ０．５ 〜４．０％ Ｔｉ，Ｎｂ，およびＴａのうちの１種または２種上：０
．０１〜２．００％、 を含有し、さらに Ｍｏ： ０．１０ 〜５．０％、 Ｂ：０．００１〜０．２００％、 Ｚｒ： ０．００１〜０．２００％、 のうちの１種または２種以上を含有し、 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなることを特徴とする高温耐食性、
高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52023740A JPS589829B2 (ja) | 1977-03-07 | 1977-03-07 | 高温耐食性、高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52023740A JPS589829B2 (ja) | 1977-03-07 | 1977-03-07 | 高温耐食性、高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53108821A JPS53108821A (en) | 1978-09-22 |
| JPS589829B2 true JPS589829B2 (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=12118694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52023740A Expired JPS589829B2 (ja) | 1977-03-07 | 1977-03-07 | 高温耐食性、高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589829B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61276948A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-06 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 熱間加工性の優れた高クロム合金鋼 |
| US4853185A (en) * | 1988-02-10 | 1989-08-01 | Haynes International, Imc. | Nitrogen strengthened Fe-Ni-Cr alloy |
| JP4638084B2 (ja) * | 2001-06-25 | 2011-02-23 | 株式会社栗本鐵工所 | 溶融スラグ用の流路形成用部材 |
| JP6965181B2 (ja) * | 2018-02-20 | 2021-11-10 | 株式会社日立製作所 | Ｃｒ−Ｆｅ−Ｎｉ系合金製造物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112720A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Super heat resisting alloy |
-
1977
- 1977-03-07 JP JP52023740A patent/JPS589829B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112720A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Super heat resisting alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53108821A (en) | 1978-09-22 |
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