JPS59107040A - 耐食・耐熱合金の製造方法 - Google Patents
耐食・耐熱合金の製造方法Info
- Publication number
- JPS59107040A JPS59107040A JP21465182A JP21465182A JPS59107040A JP S59107040 A JPS59107040 A JP S59107040A JP 21465182 A JP21465182 A JP 21465182A JP 21465182 A JP21465182 A JP 21465182A JP S59107040 A JPS59107040 A JP S59107040A
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- resistant alloy
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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】
この発明は、Ｆｅ −Ｃｒ系、 Ｆｅ −Ｎｉ −Ｃｒ
系。
系。
Ｎ１−（：：ｒ系、Ｎｉ −Ｃｒ−Ｃｏ系の耐食・耐熱
合金の製造方法に関する。
合金の製造方法に関する。
この種の耐食・耐熱合金としては、商品名で、インコネ
ル、インコロイ、ＤＳアロイなどと称されるものがあり
、化学工業用装置、熱交換器、加熱炉用部品、ガスター
ビン等のエンジン部品などに使用されているが、このよ
うな耐食・耐熱合金は、高温強度が犬であること、破断
寿命が長いこと、破断伸びが大きいこと、耐食・耐酸化
性が良好であること、などの特性が要求される。
ル、インコロイ、ＤＳアロイなどと称されるものがあり
、化学工業用装置、熱交換器、加熱炉用部品、ガスター
ビン等のエンジン部品などに使用されているが、このよ
うな耐食・耐熱合金は、高温強度が犬であること、破断
寿命が長いこと、破断伸びが大きいこと、耐食・耐酸化
性が良好であること、などの特性が要求される。
ところが、このような耐食・耐熱合金にあっては、時と
して、クリープ破断特性すなわち破断寿命や破断伸び特
性が良好でないことがあるという問題点があった。
して、クリープ破断特性すなわち破断寿命や破断伸び特
性が良好でないことがあるという問題点があった。
そこで、この発明は、上記した破断寿命や破断伸び特性
が良好である耐食・耐熱合金を得ることを目的としてな
されたものである。
が良好である耐食・耐熱合金を得ることを目的としてな
されたものである。
本発明者らは、上記耐食・耐熱合金の破断寿命や破断伸
び特性のばらつきの発生について鋭意実験研究を行った
結果、Ｃｒ原料として、比較的高価である金属クロム（
Ｍ−Ｃｒ）を用いた場合には破断寿命や破断伸び特性が
良好であり、比較的安価であるフェロクロム（Ｆｅ−Ｃ
ｒ）、シリコクロム（３１−（：：ｒ）等を用いた場合
には破断寿命や破断伸び特性が良好でないことがあると
いうことを確認した。また、耐食・耐熱合金の原材料と
して、′電磁材料や快削鋼のスクラップを用いた場合に
も破断寿命や破断伸び特性が良好でないことがあるとい
うことを確認した。
び特性のばらつきの発生について鋭意実験研究を行った
結果、Ｃｒ原料として、比較的高価である金属クロム（
Ｍ−Ｃｒ）を用いた場合には破断寿命や破断伸び特性が
良好であり、比較的安価であるフェロクロム（Ｆｅ−Ｃ
ｒ）、シリコクロム（３１−（：：ｒ）等を用いた場合
には破断寿命や破断伸び特性が良好でないことがあると
いうことを確認した。また、耐食・耐熱合金の原材料と
して、′電磁材料や快削鋼のスクラップを用いた場合に
も破断寿命や破断伸び特性が良好でないことがあるとい
うことを確認した。
そこで、本発明者らは、クロム原料や上記スクラップ中
に含まれる各種微量成分と耐食・耐熱合金の破断寿命お
よび破断伸びとの関連を調べたところ、Ｓｅについては
第１図および第２図に示す結果が得られた。すなわち、
第１図はインコロイ９０１相当材（Ｆｅ−４２％Ｎｉ−
１２，５１Ｃｒ−６％、ＭＯ−２，８％Ｔｉ −０，２
％ Ａｔ）中のＳｅ含有量と破断寿命および破断伸びと
の関連を調べた結果の一例を示すものであり、第２図は
インコネルＸ−７５０相当材（Ｎｉ−１５１Ｃｒ−１％
Ｎｂ −２，５％ Ｔｉ −０，８％ Ａｔ−７％ Ｆ
ｅ ）中のＳｅ含有量と破断寿命および破断伸びとの関
連を調べた結果の一例を示すものである。
に含まれる各種微量成分と耐食・耐熱合金の破断寿命お
よび破断伸びとの関連を調べたところ、Ｓｅについては
第１図および第２図に示す結果が得られた。すなわち、
第１図はインコロイ９０１相当材（Ｆｅ−４２％Ｎｉ−
１２，５１Ｃｒ−６％、ＭＯ−２，８％Ｔｉ −０，２
％ Ａｔ）中のＳｅ含有量と破断寿命および破断伸びと
の関連を調べた結果の一例を示すものであり、第２図は
インコネルＸ−７５０相当材（Ｎｉ−１５１Ｃｒ−１％
Ｎｂ −２，５％ Ｔｉ −０，８％ Ａｔ−７％ Ｆ
ｅ ）中のＳｅ含有量と破断寿命および破断伸びとの関
連を調べた結果の一例を示すものである。
第１図および第２図に示すように、Ｓｅ含有量が約３
ｐｐｒｎを超える場合には破断寿命および破断伸びが著
しく劣化し、ｆ３ｅ含有量をａ ｐｐｍ以下に抑制する
必要のあることが確認され、この発明を完成するに致っ
た。
ｐｐｒｎを超える場合には破断寿命および破断伸びが著
しく劣化し、ｆ３ｅ含有量をａ ｐｐｍ以下に抑制する
必要のあることが確認され、この発明を完成するに致っ
た。
この発明は、上記したような知見に基いてなされたもの
で、ｐｅ−（：：ｒ系、 Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎ
ｉ−Ｃｒ系、 Ｎｉ −Ｃｒ−Ｃｏ系の耐食・耐熱合金
を製造するにあたり、前記耐食・耐熱合金の溶湯中に、
ｌａ （ランタン）を０．０４〜０．１重量％添加した
後必要に応じて適宜時間例えば１０分以上保持し、溶湯
中のＳｅ含有量を好ましくは３ ｐｐｍ以下とするよう
に１〜たことを特徴としている。
で、ｐｅ−（：：ｒ系、 Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎ
ｉ−Ｃｒ系、 Ｎｉ −Ｃｒ−Ｃｏ系の耐食・耐熱合金
を製造するにあたり、前記耐食・耐熱合金の溶湯中に、
ｌａ （ランタン）を０．０４〜０．１重量％添加した
後必要に応じて適宜時間例えば１０分以上保持し、溶湯
中のＳｅ含有量を好ましくは３ ｐｐｍ以下とするよう
に１〜たことを特徴としている。
この発明が適用される耐食・耐熱合金は、Ｆｅ−Ｃｒ系
、 Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎｉ −Ｃｒ系、 Ｎｉ
−Ｃ：ｒ−Ｃｏ系の耐食・耐熱合金であり、これらの
基本成分に、適宜の合金添加元素、例えばＮｉ 、 Ｃ
ｏ 。
、 Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎｉ −Ｃｒ系、 Ｎｉ
−Ｃ：ｒ−Ｃｏ系の耐食・耐熱合金であり、これらの
基本成分に、適宜の合金添加元素、例えばＮｉ 、 Ｃ
ｏ 。
Ｆｅ 、Ｍｏ 、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ 、Ｎｂ＋Ｔａ、ＡＬ、
Ｎ、Ｂ 。
Ｎ、Ｂ 。
Ｚｒ 、 Ｈｆ 、 Ｃｕ等の１種または２種以上添加
した耐食・耐熱合金に対して適用される。
した耐食・耐熱合金に対して適用される。
上記耐食・耐熱合金の溶湯中にｌａを添加するに際して
は、電気炉、高周波誘導炉等の溶解炉を用いた溶解の際
の脱醒後、あるいは取鍋等を用いた炉外精錬時に行う。
は、電気炉、高周波誘導炉等の溶解炉を用いた溶解の際
の脱醒後、あるいは取鍋等を用いた炉外精錬時に行う。
この場合、ＬａはＯ−？Ｓとの親和力が比較的強く、溶
湯中にＯ＋Ｓが多く含まれているときには、添加したＬ
ａが脱酸や脱硫に費やされ、脱Ｓｅの効果を十分に発揮
させることができなくなるので、ＬＩＬ添加前に溶湯を
十分に脱酸、脱硫しておくことか望ましい。
湯中にＯ＋Ｓが多く含まれているときには、添加したＬ
ａが脱酸や脱硫に費やされ、脱Ｓｅの効果を十分に発揮
させることができなくなるので、ＬＩＬ添加前に溶湯を
十分に脱酸、脱硫しておくことか望ましい。
また、Ｌａの添加方法としては、Ｌａの粉末を不活性な
ガスと共にランスを介して溶湯中に吹き込む方法や、粒
状に成形したものを弾発射する方法など、従来既知の合
金添加法の中から選んで採用することが望ましい。
ガスと共にランスを介して溶湯中に吹き込む方法や、粒
状に成形したものを弾発射する方法など、従来既知の合
金添加法の中から選んで採用することが望ましい。
耐食・耐熱合金の溶湯中にＬａを添加する場合には、０
．０４〜０．１重１ｉ％の範囲で添加するｄこれは、添
加量がｏ、ｏ４−１ｉ％未満であると脱Ｓｅの効果が小
さく、溶湯中のＳｅ含有量を４へ＃量まで低下させるこ
とができないためであり、また、添加量が０．１重、ｆ
ｌ＞％を超えると、耐食・耐熱合金中に残留するＬａ：
ｌｉｔが多くなり、熱間加工性が低下して鍛造等の塑性
加工時に割れを生ずるおそれが出てくるためである。
．０４〜０．１重１ｉ％の範囲で添加するｄこれは、添
加量がｏ、ｏ４−１ｉ％未満であると脱Ｓｅの効果が小
さく、溶湯中のＳｅ含有量を４へ＃量まで低下させるこ
とができないためであり、また、添加量が０．１重、ｆ
ｌ＞％を超えると、耐食・耐熱合金中に残留するＬａ：
ｌｉｔが多くなり、熱間加工性が低下して鍛造等の塑性
加工時に割れを生ずるおそれが出てくるためである。
第３図はインコロイ９０１相当材（Ｆｅ −４２％ Ｎ
ｉ −１３１ｙ Ｃｒ −６％ＭＯ−３％Ｔｉ ）を供
試材とし、Ｌａ添加量によるＳｅの減少量を、Ｌａ添加
１０分後に調べた結果の一例を示すものであるが、図に
示すように、Ｌａ添加量を０．０４重Ｊ！−−以上とす
ることＫよって、溶湯中のＳｅを３ ｐｐｍ以下の極微
量まで低下できる。しかし、Ｌａ添加量を０．１重量％
超過とした場合には、溶湯中のＳｅ量は低下できるもの
の、残留するＬａ ｊｌｔが多くなり、熱間加工性を害
することが明らかとなった。
ｉ −１３１ｙ Ｃｒ −６％ＭＯ−３％Ｔｉ ）を供
試材とし、Ｌａ添加量によるＳｅの減少量を、Ｌａ添加
１０分後に調べた結果の一例を示すものであるが、図に
示すように、Ｌａ添加量を０．０４重Ｊ！−−以上とす
ることＫよって、溶湯中のＳｅを３ ｐｐｍ以下の極微
量まで低下できる。しかし、Ｌａ添加量を０．１重量％
超過とした場合には、溶湯中のＳｅ量は低下できるもの
の、残留するＬａ ｊｌｔが多くなり、熱間加工性を害
することが明らかとなった。
第４図はＬＩＬ添加後の保持時間によるｌａ ｆｉ（お
よびＳｅ量の変化を調べた結果？示すも゛のであって、
ＡＡは前記インコロイ９０１を真空１解してＳｅ含有量
が８ ｐｐｍでおる溶湯中にＬａを０．１重量％添加し
、その後時間の経過と共にＳｅ 、 Ｌａ 量の変化を
調べた結果を示しており、ＡＢは前記インコロイ９０１
を大気溶解して３ｅ含有酸が４３ ｐｐｍである溶湯中
にＬａを０．０４重ｉ％添加し、その後時間の経過と共
にＳｅ 、 Ｌａ量の変化を調べた結果を示している。
よびＳｅ量の変化を調べた結果？示すも゛のであって、
ＡＡは前記インコロイ９０１を真空１解してＳｅ含有量
が８ ｐｐｍでおる溶湯中にＬａを０．１重量％添加し
、その後時間の経過と共にＳｅ 、 Ｌａ 量の変化を
調べた結果を示しており、ＡＢは前記インコロイ９０１
を大気溶解して３ｅ含有酸が４３ ｐｐｍである溶湯中
にＬａを０．０４重ｉ％添加し、その後時間の経過と共
にＳｅ 、 Ｌａ量の変化を調べた結果を示している。
図に示す結果から明らかなように、溶湯中にＬａを添加
した後このＬａがＳｅと結合して介在物の形で溶湯中を
浮上するが、この浮上のための時間を与える意味で、Ｌ
ＩＬ添加後にある時間保持するのが望ましい。この保持
時間は３ｅ含有量およびｌａ添加量などによっても異な
るが、およそ１０分以上保持することによってＳｅ量お
よびＬａ ｉｔとも安定した状態を得ることができる。
した後このＬａがＳｅと結合して介在物の形で溶湯中を
浮上するが、この浮上のための時間を与える意味で、Ｌ
ＩＬ添加後にある時間保持するのが望ましい。この保持
時間は３ｅ含有量およびｌａ添加量などによっても異な
るが、およそ１０分以上保持することによってＳｅ量お
よびＬａ ｉｔとも安定した状態を得ることができる。
次に、実施例により説明する。
まず、第１表に示す化学成分の耐食・耐熱合金を対象と
して、５０ Ｋｆ容量の高周波真空銹導炉（ライニング
はマグネシア）により溶映し、脱酸後に装入重量当、り
０．０５〜０．１重量％のＬａを添加した後１０分間
保持し、次いで２５句容量のインゴット内に鋳造した。
して、５０ Ｋｆ容量の高周波真空銹導炉（ライニング
はマグネシア）により溶映し、脱酸後に装入重量当、り
０．０５〜０．１重量％のＬａを添加した後１０分間
保持し、次いで２５句容量のインゴット内に鋳造した。
また、比較のためにＬａを次に、上記各鋳造品から４０
洞角の鍛伸材を作製した後、第２表に示す熱処理を施し
、次いで同じく第２表に示す条件でクリープ破断試験を
行った。なお、このとき使用した試験片の平行部は直径
６．３５ｗｎ、長さ３０哩であり、標点距１ｉｆＩ（Ｇ
Ｌ）＝４Ｄの条件で行った。この結果を第３表に示す。
洞角の鍛伸材を作製した後、第２表に示す熱処理を施し
、次いで同じく第２表に示す条件でクリープ破断試験を
行った。なお、このとき使用した試験片の平行部は直径
６．３５ｗｎ、長さ３０哩であり、標点距１ｉｆＩ（Ｇ
Ｌ）＝４Ｄの条件で行った。この結果を第３表に示す。
第２表
第 ３ 表
肩
第３表に示す結果から明らかなように、Ｌａを添口した
ものでは、ｌａを添加しないものに比べていずれも著し
く漫れたクリープ破断特性を示している。
ものでは、ｌａを添加しないものに比べていずれも著し
く漫れたクリープ破断特性を示している。
以上説明してきたように、この発明では、）’ｅ−２ｒ
系、 Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎｉ −Ｃｒ系、Ｎｉ
−（：ｒ−ＣＯ系の耐食・耐熱合金を製造するにあた
り、前記耐食・耐熱合金の溶湯中にＬａを０．０４〜０
．１重量％添加し、より望ましくは添加した後１０分以
上保持するようにしたから、Ｃｒ原料として高価な金属
Ｃｒを使用せず、比較的安価なフェロクロム等を使用し
たと蛭でも、あるいは電磁材料や快削鋼等のスクラップ
を使用したときでも、クリープ破断特性を著しく向上さ
せることができ、クリープ破断特性の良好な耐食・耐熱
合金を低コストで褒造することが可能であるという非常
にすぐれた効果を有する。
系、 Ｆｅ −Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎｉ −Ｃｒ系、Ｎｉ
−（：ｒ−ＣＯ系の耐食・耐熱合金を製造するにあた
り、前記耐食・耐熱合金の溶湯中にＬａを０．０４〜０
．１重量％添加し、より望ましくは添加した後１０分以
上保持するようにしたから、Ｃｒ原料として高価な金属
Ｃｒを使用せず、比較的安価なフェロクロム等を使用し
たと蛭でも、あるいは電磁材料や快削鋼等のスクラップ
を使用したときでも、クリープ破断特性を著しく向上さ
せることができ、クリープ破断特性の良好な耐食・耐熱
合金を低コストで褒造することが可能であるという非常
にすぐれた効果を有する。
第１図および第２図はそれぞれＦｅ −Ｎｉ −Ｃｒ系
およびＮｉ −Ｃｒ系耐熱合金中に含まれるＳｅ含有量
とクリープ破断特性との関連を調べた結果の一例を示す
グラフ、第３図はＦｅ −］Ｎｉ−Ｃｒ系耐熱合金の溶
耐熱へのｌ、ａ添加量と添加１０分後のＳｅ含有喰との
関連を調べた結果の一例を示すグラフ、第４図はＦｅ
−Ｎｉ −（：ｒ系耐熱合金の溶湯中へのＬａ添加後の
保持時間とＳｅ含有量との関連を調べた結果の一例を示
すグラフである。 第１図 、Ｓｅ＆￥４量（ＰＰｍ） Ｌａ 添力ｏ ｔ （＊ＶＺ＋ 第４図 （鳩が
およびＮｉ −Ｃｒ系耐熱合金中に含まれるＳｅ含有量
とクリープ破断特性との関連を調べた結果の一例を示す
グラフ、第３図はＦｅ −］Ｎｉ−Ｃｒ系耐熱合金の溶
耐熱へのｌ、ａ添加量と添加１０分後のＳｅ含有喰との
関連を調べた結果の一例を示すグラフ、第４図はＦｅ
−Ｎｉ −（：ｒ系耐熱合金の溶湯中へのＬａ添加後の
保持時間とＳｅ含有量との関連を調べた結果の一例を示
すグラフである。 第１図 、Ｓｅ＆￥４量（ＰＰｍ） Ｌａ 添力ｏ ｔ （＊ＶＺ＋ 第４図 （鳩が
Claims (1)
- （１） Ｆｅ−Ｃｒ系、 ｐｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系、 Ｎ
ｉ −Ｃｒ系。 Ｎｉ −Ｃｒ −Ｃｏ系の耐食・耐熱合金を製造するに
あたり、前記耐食・耐熱合金の溶湯中にＬａを０．０４
〜０．１重量％添加することを特徴とする耐食・耐熱合
金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21465182A JPS59107040A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 耐食・耐熱合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21465182A JPS59107040A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 耐食・耐熱合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107040A true JPS59107040A (ja) | 1984-06-21 |
| JPH0148342B2 JPH0148342B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=16659289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21465182A Granted JPS59107040A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 耐食・耐熱合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107040A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013141030A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 株式会社クボタ | アルミナバリア層を有する鋳造製品及びその製造方法 |
| JP2013199672A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Kubota Corp | アルミナバリア層を有する鋳造製品及びその製造方法 |
| JP2013198917A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Kubota Corp | アルミナバリア層を有する鋳造製品及びその製造方法 |
| JP2013227655A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-11-07 | Kubota Corp | アルミナバリア層を有する鋳造製品 |
| JP2017039989A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の脱Ｓｅ処理方法 |
-
1982
- 1982-12-09 JP JP21465182A patent/JPS59107040A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013141030A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 株式会社クボタ | アルミナバリア層を有する鋳造製品及びその製造方法 |
| JP2013199672A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Kubota Corp | アルミナバリア層を有する鋳造製品及びその製造方法 |
| JP2013198917A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Kubota Corp | アルミナバリア層を有する鋳造製品及びその製造方法 |
| EP2829628A4 (en) * | 2012-03-23 | 2016-03-23 | Kubota Kk | CASTING ARTICLE HAVING AN ALUMINA BARRIER LAYER, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
| US11072847B2 (en) | 2012-03-23 | 2021-07-27 | Kubota Corporation | Cast product having alumina barrier layer |
| JP2013227655A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-11-07 | Kubota Corp | アルミナバリア層を有する鋳造製品 |
| JP2017039989A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の脱Ｓｅ処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0148342B2 (ja) | 1989-10-18 |
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