JPS59229457A - 耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金 - Google Patents

耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金

Info

Publication number
JPS59229457A
JPS59229457A JP10409483A JP10409483A JPS59229457A JP S59229457 A JPS59229457 A JP S59229457A JP 10409483 A JP10409483 A JP 10409483A JP 10409483 A JP10409483 A JP 10409483A JP S59229457 A JPS59229457 A JP S59229457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
resistance
stress corrosion
corrosion cracking
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10409483A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0153340B2 (ja
Inventor
Takao Minami
孝男 南
Hiroo Nagano
長野 博夫
Kazuo Yamanaka
和夫 山中
Yasutaka Okada
康孝 岡田
Hiroshi Usuda
薄田 寛
Yoshiro Onimura
鬼村 吉郎
Toshio Yonezawa
利夫 米澤
Shinya Sasakuri
笹栗 信也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP10409483A priority Critical patent/JPS59229457A/ja
Priority to EP83730106A priority patent/EP0109350B1/en
Priority to DE8383730106T priority patent/DE3382433D1/de
Priority to DE19833382737 priority patent/DE3382737T2/de
Priority to EP19890103551 priority patent/EP0329192B1/en
Publication of JPS59229457A publication Critical patent/JPS59229457A/ja
Priority to US06/878,398 priority patent/US4715909A/en
Publication of JPH0153340B2 publication Critical patent/JPH0153340B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐応力腐食割れ性(以下、耐scc性とも称
する)に優れたNi基高Cr合金、特に粒内に未固溶炭
化物を析出させるとともに表面皮膜の強化を図って耐応
力腐食割れ性を著しく改善したNi基高Cr合金に関す
る。
従来、CI−イオンを含む応力腐食割れ環境下で使用さ
れる、例えば原子力あるいは化学プラント等のチューブ
、容器さらにはそれらの付属部品には、耐応力腐食割れ
性にすぐれているといわれているニッケル基合金が多く
使用されている。しかしながら、これまで一般に使用さ
れている30%Cr−60%Ni系合金にあっても使用
環境によっては応力腐食割れの発生はさけられないこと
が報告されている。
ここに、本発明の目的とするところは、上述のような3
0%Cr−60%Ni系合金にみられる欠点を解消した
、原子力あるいは化学プラント等のチューブ、容器およ
び付属部品に厚板、丸棒あるいはパイプの形態で使用さ
れる、耐食性、特に耐応力腐食割れ性にすぐれた合金を
提供することである。
そこで、本発明者らは上述のような30%Cr−60%
Ni基合金がC含有量に応じて980〜1150℃とい
う比較的高温度で最終焼鈍され、未固溶炭化物の存在し
ない状態で使用されていることに着目し、合金組織中の
炭化物の形態と耐食性との関連を追求したところ、むし
ろ粒内であれば炭化物は積極的に析出させたほうが耐応
力腐食割れ性の向上に有効であるとの知見を得た。また
、CI−イオンを含む高温水環境下では孔食を起点とし
て応力腐食割れが生じる報告されているため、耐孔食性
の改善に有効な元素として知られているMo、Wおよび
Vを添加して皮膜の強化を図ったところ、前述の炭化物
の析出効果と相俟って、得られた合金の耐食性、つまり
耐応力腐食割れ性が著しく改善されることを見い出して
、ここに本発明を完成したものである。
ここに、本発明の要旨とするところは、重量%で、C:
 0.04%以下、  Si : 1.0%以下、Mn
 : 1.0%以下、  P : 0.030%以下、
s:o、o2%以下、  Ni : 40〜70%、C
r:25〜35%、Al:0.1〜0.5%、Ti :
 0.05〜1.0%、 MOlWおよび■の1種または2種以上を合計0.5〜
5.0%、 残部、実質的にFe よりなる組成を有し、第1図の点A、、B1C,,Dお
よびEによって囲まれた領域内の焼鈍条件で焼鈍処理を
行って得られる、耐応力腐食割れ性に優れたNi基高C
r合金である。
かくして、本発明によれば、従来問題とされていたNi
基高Cr合金の耐応力腐食割れ性が著しく改善されるの
であり、そのような予想外の効果は、C含有量を0.0
4%以下に制限するとともに、そのC含有量に応じて比
較的低温度で最終焼鈍を行い、同時にMOlWおよび■
の少なくとも1種を皮膜強化元素として添加することに
よる相乗的効果の結果と考えられる。
本発明において合金組成を前述のように限定した理由は
次の通りである。
C: Cは耐SCC性に有害な元素であるので、その含有量は
0.04%以下に制限する。
Si、、MnXAl: これらの元素はいずれも脱酸元素であり、それぞれ溶製
条件に応じて適宜量だけ添加されるが、3i、MnXA
lがそれぞれ1.0%、1.0%および0.5%の上限
を越えると、合金の清浄度を劣化させる。なお、AIは
0.1%未満では効果がない。
Ni: Niば耐食性向上に有効な元素であって、特に耐酸性お
よびCI−イオン含有高温水中における耐SCC性を向
上さセる。このためにはNiは40%以上必要であり、
また、上限はCr、MO,W、V等の合金元素の添加割
合を考慮して、70%以下とする。
Cr: Crは耐食性向上に必須の元素であるが、25%未満で
は耐SCC性の向上の効果が少ない。一方、35%を越
えると、熱間加工性が著しく劣化する。
したがって、本発明ではCrは25〜35%に制限する
P: Pは合金中に不純物として存在するものであって、0.
030%を越えると耐酸性および熱間加工性に有害であ
る。
S: Sも同様に不純物の1種であって、0.02%を越えて
存在すると、Pと同様に耐酸性および熱間加工性に有害
である。
Ti: Tiは安定化元素として添加するものである。すなわち
、P、Sを上記の値以下に制御しても顕著な効果が得ら
れないため、本発明においてはTiを0゜05%以上添
加することによって、所定の熱間加工性を確保さ・l!
る。一方、1.0%以」二を越えると、その効果が飽和
するため、その上限を1.0%とする。
MOlW、V: これらの元素は、耐孔食性向上に有効な元素であり、特
に、CI−イオンを含む高温水中におりる耐孔食性を向
上させる。これらの元素の少なくとも1種の合計含有量
が0.5%未満では、表面の不働態皮膜が強化されない
ため、孔食を発生し、これにより耐応力腐食割れ性が劣
化する。一方、これらの元素の少なくとも1種を合計で
5.0%を越えて含有するとその耐孔食性の向上という
効果が飽和するうえ、熱間加工性を著しく劣化させる。
したがって、本発明にあっては、MOlWおよびVの1
種または2種以上の添加量を合計で0.5〜560%に
制限する。
次に、本発明にあっては、C含有量に応じて第1図の点
A、B、C,Dおよび已によって囲まれた領域内の焼鈍
条件で焼鈍を行うが、まず、BC線およびCD線は、本
発明に係る合金の再結晶曲線を示し、BC線およびCD
線で示されるそれぞれの温度未満では再結晶しないため
、焼鈍合金の強度が高く、また耐食性も悪い。従って、
合金のC含有量にしたがうて、BC線およびCD線で示
される以上の温度での焼鈍処理が必要である。一方、A
E線は完全には合金中の炭素を固溶させない温度の上限
である。よって、この温度以下で焼鈍処理をする限り炭
化物は粒内に存在する。しかし、AE線で示される温度
を越えた温度で焼鈍を行うと、600 ’c x 3時
間の鋭敏化処理を施す場合、粒界に炭化物がすべて析出
するために、耐粒界腐食性を劣化させる。従って、最終
焼鈍はAE線で示される温度以下で行う必要がある。
なお、八(0%、910℃)、B(0%、850’c)
、C(0,02%、850℃) 、D (0,04%、
900 ’C) 、およびE (0,04%、1000
℃)である。
次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
8M 第1表に示す化学成分から成る組成の合金を17kg真
空炉で溶製し、通常の条件下での鍛造、熱間圧延および
熱処理を加えた後、30%冷間加工し、引き続いて、各
種温度での焼鈍を施した。さらに、実際の使用下での寿
命を予想した条件にもとすいて設定された600℃×3
時間の熱処理、つまり鋭敏化処理を行った後、厚さ31
1Il×幅10mmx長さ4o龍の粒界腐食試験片およ
び厚さ2mu X幅10mmx長さ75龍の応力腐食割
れ試験片を採取した。これらの粒界腐食試験片および応
力腐食割れ試験片はエメリー紙320番で研磨後、以下
に述べる実験に使用した。
まず、応力腐食割れ試験片は研磨後2枚重ね合わせて、
U型に曲げたダブルU−ヘンド試験片としてこれをオー
トクレーブ(高温高圧容器)を用いて、325°Cで1
000 ppm  CI−(NaC1として)の溶液中
に1500時間浸漬した。試験終了後、内側試験片の割
れの深さを顕微鏡で測定した。
一方、粒界腐食試験片は60%HNO3+0.1%HF
の沸騰溶液中に4時間浸漬し、そのときの腐食減量を測
定した。
得られた試験結果は第2図ないし第5図にそれぞれグラ
フとして示す。なお、各グラフ中の参照番号はそれぞれ
第1表中の供試合金番号である。
第2図に示すグラフは、本発明に係る0、02〜0.0
3%C−25%Cr−0,6%Moを基本組成とし、N
i含有量を種々変えて得た合金に1150″Cに30分
加熱して焼鈍処理を行い、水冷後、6oo−℃に3時間
加熱して鋭敏化処理し、次いで冷却した試験片を施し、
前述の粒界腐食試験を実施して得たデータをまとめたも
のである。上記焼鈍温度は本発明におけるそれよりも高
い。
本発明合金と同−組成の合金でも、焼鈍温度が高いと6
00℃、3時間加熱(鋭敏化処理)後空冷の処理したと
きに、Cr炭化物がすべて粒界に析出するために、粒界
近傍にCr欠乏層が生じて、腐食されるのである。L7
たがって、焼鈍温度を下げる必要がある。
第3図に示すグラフは本発明に係る組成の合金と従来材
の耐粒界腐食性を示したものである。いずれも0.02
〜0.03%C−0,6%Moの組成を有し、これを9
00℃で30分間加熱して焼鈍処理を行い、水冷後、6
00℃で3時間加熱して鋭敏化処理をしてから空冷した
ものである。図中、白抜き丸はCr30%を越える場合
を、黒丸は25〜30%Crの場合を示す。図示グラフ
からも明らかなように、Ni量が40%未満では、いず
れの場合も腐食速度が大きく、40%以上になると耐粒
界腐食性の抵抗性が向上する。したがって、Ni量とし
ては、40%以上必要である。
次に、第4図は、0.02%C−25%Cr−50%N
i9 、 を基本組成として、これにMO1■およびWのうち1種
または2種以上を添加した合金を900℃で30分間加
熱して焼鈍処理を行い、水冷後、600℃で3時間加熱
して鋭敏化処理をし、次いで空冷したときの耐粒界腐食
性を示す。Mo、VおよびWの少なくとも1種の合計量
が0.5%未満では、耐食性改善の効果が認められない
が、0.5%以上添加されると、耐粒界腐食性の抵抗性
が向上することが明らかとなった。これは、添加された
Mo、VおよびWが不fil態皮膜を強化しているため
、合金表面に形成されたCr2O3の皮膜が安定に存在
出来るためと考えられる。よって、Mo、■およびWは
その1種または2種以上が合計で0.5%以上必要であ
る。
第5図は、耐SCC性に及ぼすNi含有量(%)とCr
含有量(%)との影響をグラフで示したものである。供
試合金は900℃で30分加熱して焼鈍処理を行い、水
冷後、600℃で3時間加熱して鋭敏化処理をしてから
空冷したものである。図中、白丸は応力腐食割れがみら
れなかった場合、黒丸は20μ以上の割れがみられた場
合をそれぞれ示す。
Cr量が本発明におけるように20%以上であっても、
Ni1lが40%未満であれば、粒界型の応力0 腐食割れを生じる。従って、40%以上のNi量が必要
である。
1 1グ
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明における焼鈍温度をC含有量に対して
示すグラフ; 第2図ないし第4図は、本発明の実施例における耐粒界
腐食性の試験結果を示すグラフ;および第5図は、同じ
く耐応力腐食割れ性の試験結果を示すグラフである。 出願人  住友金属工業株式会社 三菱重工業株式会社 代理人  弁理士 広 瀬 章 − 5 家/図 θ    t2o2    t2o4   72o6C
含有吊(χ) (’/ z’/f= )奪1吾W (すIシ含) )V葵斗半V も7i  図 θ     /                  
 4    5Mo、 V、 W /) h計名有% 
(y、)L5閉 〜、゛書有令(%9 第1頁の続き 0発 明 者 鬼村吉部 高砂市荒井町新浜二丁目1番1 号三菱重工業株式会社高砂研究 所内 @発 明 者 米澤利夫 高砂市荒井町新浜二丁目1番1 号三菱重工業株式会社高砂研究 所内 @発 明 者 笹栗信也 高砂市荒井町新浜二丁目1番1 号三菱重工業株式会社高砂研究 所内 ■出 願 人 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内2丁目5 番1号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 重量%で、 C: 0.04%以下、  Si : 1.0%以下、
    Mn : 1.0%以下、  p : o、o3o%以
    下、S : 0.02%以下、  Ni : 40〜7
    0%、Cr : 25〜35%、   A1: 0.1
     ”0.5 %、Ti : 0.05〜1.0% Mo、Wおよび■の1種または2種以上を合計で0.5
    〜5.0%、 残部、実質的にFe よりなる組成を有し、第1図の点A、B、C,Dおよび
    Eによって囲まれた領域内の焼鈍条件で焼鈍処理を行っ
    て得られる、耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合
    金。
JP10409483A 1982-11-10 1983-06-13 耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金 Granted JPS59229457A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10409483A JPS59229457A (ja) 1983-06-13 1983-06-13 耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金
EP83730106A EP0109350B1 (en) 1982-11-10 1983-11-09 Nickel-chromium alloy
DE8383730106T DE3382433D1 (de) 1982-11-10 1983-11-09 Nickel-chromlegierung.
DE19833382737 DE3382737T2 (de) 1982-11-10 1983-11-09 Nickel-Chrom-Legierung.
EP19890103551 EP0329192B1 (en) 1982-11-10 1983-11-09 Nickel-chromium alloy
US06/878,398 US4715909A (en) 1983-06-13 1986-06-19 Nickel-chromium alloy in stress corrosion cracking resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10409483A JPS59229457A (ja) 1983-06-13 1983-06-13 耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59229457A true JPS59229457A (ja) 1984-12-22
JPH0153340B2 JPH0153340B2 (ja) 1989-11-14

Family

ID=14371529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10409483A Granted JPS59229457A (ja) 1982-11-10 1983-06-13 耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59229457A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100640A (ja) * 1983-11-07 1985-06-04 Nippon Kokan Kk <Nkk> 耐熱耐食性の優れた高クロム合金
CN106544547A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 重庆材料研究院有限公司 一种核场放射性废液处理用耐蚀材料及其制备方法
CN106756247A (zh) * 2016-10-31 2017-05-31 重庆材料研究院有限公司 一种放射性废液处理装置制作材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203739A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Sumitomo Metal Ind Ltd Precipitation hardening alloy of high stress corrosion cracking resistance for high strength oil well pipe
JPS57203738A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Sumitomo Metal Ind Ltd Precipitation hardening alloy of high stress corrosion cracking resistance for high-strength oil well pipe
JPS5811735A (ja) * 1981-07-13 1983-01-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
JPS5811736A (ja) * 1981-07-13 1983-01-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
JPS5867854A (ja) * 1981-10-16 1983-04-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐応力腐食割れ性にすぐれたニツケル基高クロム合金の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203739A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Sumitomo Metal Ind Ltd Precipitation hardening alloy of high stress corrosion cracking resistance for high strength oil well pipe
JPS57203738A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Sumitomo Metal Ind Ltd Precipitation hardening alloy of high stress corrosion cracking resistance for high-strength oil well pipe
JPS5811735A (ja) * 1981-07-13 1983-01-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
JPS5811736A (ja) * 1981-07-13 1983-01-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた高強度油井管の製造法
JPS5867854A (ja) * 1981-10-16 1983-04-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐応力腐食割れ性にすぐれたニツケル基高クロム合金の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100640A (ja) * 1983-11-07 1985-06-04 Nippon Kokan Kk <Nkk> 耐熱耐食性の優れた高クロム合金
JPS6221857B2 (ja) * 1983-11-07 1987-05-14 Nippon Kokan Kk
CN106544547A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 重庆材料研究院有限公司 一种核场放射性废液处理用耐蚀材料及其制备方法
CN106756247A (zh) * 2016-10-31 2017-05-31 重庆材料研究院有限公司 一种放射性废液处理装置制作材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0153340B2 (ja) 1989-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2567193T3 (es) Método de producción de aceros inoxidables que tiene una resistencia a la corrosión mejorada
US3972752A (en) Alloys having a nickel-iron-chromium base for structural hardening by thermal treatment
EP0109350A2 (en) Nickel-chromium alloy
JPH086164B2 (ja) ニッケル基合金の耐すきま腐食および耐孔食を高める方法
CA1149646A (en) Austenitic stainless corrosion-resistant alloy
JPS58167757A (ja) 耐食性,溶接性および焼入性のすぐれた加工用Al−Mg−Si系合金の製造法
US3347663A (en) Precipitation hardenable stainless steel
JPS59229457A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れたNi基高Cr合金
JPS6058773B2 (ja) 高温疲労強度を改善したNi−Cr−W合金とその製造方法
JPH0711366A (ja) 熱間加工性および高温水中の耐食性に優れた合金
JPS6053108B2 (ja) 耐応力腐食割れ性にすぐれたニツケル基高クロム合金の製造方法
JP3263378B2 (ja) Co基合金の熱処理方法
JPS60131958A (ja) 析出強化型Νi基合金の製造法
JPS58177444A (ja) Ni−Cr合金の熱処理法
JPH0233781B2 (ja)
JPH0153341B2 (ja)
JPS602653A (ja) 析出強化型ニツケル基合金の製造法
JPS59110767A (ja) オ−ステナイトステンレス鋼
JPS629186B2 (ja)
JPS60100629A (ja) オ−ステナイトステンレス鋼の製造方法
JPS60245773A (ja) 高耐食性Ni基合金の製造方法
JPS5985850A (ja) Ni基合金の熱処理法
JPH03100148A (ja) 高Cr―Ni基合金の熱処理方法
JPH05112842A (ja) 低被曝性で耐アルカリ腐食性の良好なNi−Cr合金
JPS59104447A (ja) 耐応力腐食割れ性の良いCr含有高Ni合金