JPS5927397B2 - 耐応力腐食割れ性の優れた石炭ガスプラント構成用鉄鋼部材 - Google Patents
耐応力腐食割れ性の優れた石炭ガスプラント構成用鉄鋼部材Info
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- JPS5927397B2 JPS5927397B2 JP783677A JP783677A JPS5927397B2 JP S5927397 B2 JPS5927397 B2 JP S5927397B2 JP 783677 A JP783677 A JP 783677A JP 783677 A JP783677 A JP 783677A JP S5927397 B2 JPS5927397 B2 JP S5927397B2
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- coal gas
- stress corrosion
- corrosion cracking
- gas plant
- cracking resistance
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- Expired
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、耐応力腐食割れ性の優れた、石炭ガスプラ
ント（コークス生成プラント）構成用の鉄鋼部材に関す
るものである。
ント（コークス生成プラント）構成用の鉄鋼部材に関す
るものである。
一般に、石炭を高温で乾留分解して石炭ガス、タール、
ガス液、およびコークスなどを生成させ 。
ガス液、およびコークスなどを生成させ 。
る装置として石炭ガスプラントがある。この石炭ガスプ
ラントにおいては、コークス炉から出た石炭ガスはクー
ラ−で冷却されてタールおよびアンモニアなどの除去が
なされて精製されるが、温度低下による凝縮の結果生成
した石炭ガス雰囲気と 。してのガス液にさらされる石
炭ガスプラント構成鉄鋼部材の表面部にしばしば応力腐
食割れが発生していた。そこで、石炭ガス雰囲気にさら
される鉄鋼部材の応力腐食割れ（水素脆化割れも含む）
を防止するために、その成分調整や組織の改善、内部応
力の除去、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの塗装
、およびＮｉ−Ｃｄ合金や金属Ｃｄなどのメッキなどの
対策が施されているが、これらの割れ防止対策はいずれ
も信頼性に欠けるものであつた。
ラントにおいては、コークス炉から出た石炭ガスはクー
ラ−で冷却されてタールおよびアンモニアなどの除去が
なされて精製されるが、温度低下による凝縮の結果生成
した石炭ガス雰囲気と 。してのガス液にさらされる石
炭ガスプラント構成鉄鋼部材の表面部にしばしば応力腐
食割れが発生していた。そこで、石炭ガス雰囲気にさら
される鉄鋼部材の応力腐食割れ（水素脆化割れも含む）
を防止するために、その成分調整や組織の改善、内部応
力の除去、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの塗装
、およびＮｉ−Ｃｄ合金や金属Ｃｄなどのメッキなどの
対策が施されているが、これらの割れ防止対策はいずれ
も信頼性に欠けるものであつた。
このようなことから前記の鉄鋼材料に代つて金属Ｔｉな
どの高級材料で前記の石炭ガスプラント構成部材を製造
することが提案され、確かにこれによつて腐食や割れを
防止することができたが、これら高級材料は入手しにく
く、しかも高価なためコスト高となるのをまぬがれるこ
とはできないのが現状である。このように石炭ガスプラ
ント構成部材の応力腐食割れに対する研究はある程度進
められ、上述のように高級材料の使用や表面処理などに
よつて効果を上げる場合もあるが、鉄鋼材料で製造され
た構成部材の応力腐食割れが完全に防止される石炭ガス
プラント構成用鉄鋼部材は未だ見出されていない。
どの高級材料で前記の石炭ガスプラント構成部材を製造
することが提案され、確かにこれによつて腐食や割れを
防止することができたが、これら高級材料は入手しにく
く、しかも高価なためコスト高となるのをまぬがれるこ
とはできないのが現状である。このように石炭ガスプラ
ント構成部材の応力腐食割れに対する研究はある程度進
められ、上述のように高級材料の使用や表面処理などに
よつて効果を上げる場合もあるが、鉄鋼材料で製造され
た構成部材の応力腐食割れが完全に防止される石炭ガス
プラント構成用鉄鋼部材は未だ見出されていない。
本発明者等は、石炭の高温乾留に際して生成する石炭ガ
ス雰囲気にさらされる鉄鋼部材の応力腐食割れ（水素脆
性割れを含む）を防止すべく研究を行つた結果、石炭ガ
スプラント構成鉄鋼部材の表面にあらかじめ例えば電気
メッキ法などの公知の方法によつて銅メッキ皮膜を形成
しておき、このように銅メッキ皮膜を形成した鉄鋼部材
の表面を石炭の乾留によつて生成した石炭ガス雰囲気に
さらすと、前記石炭ガス中に含有するアンモニアやシア
ンが前記銅メッキ皮膜の一部と反応して銅の錯イオン〔
Ｃｕ（ＮＨ３）４〕２＋を生成し、前記銅の錯イオンか
らは金属銅が析出し、この析出銅は前記部材の表面に再
付着して前記銅メッキ皮膜の欠陥部を自己補修すると共
に、これを緻密で柔軟性のある皮膜に変化させ、このよ
うに変化した皮膜によつて被覆された鉄鋼部材はきわめ
てすぐれた耐応力腐食割れ性を示すという知見を得たの
である。
ス雰囲気にさらされる鉄鋼部材の応力腐食割れ（水素脆
性割れを含む）を防止すべく研究を行つた結果、石炭ガ
スプラント構成鉄鋼部材の表面にあらかじめ例えば電気
メッキ法などの公知の方法によつて銅メッキ皮膜を形成
しておき、このように銅メッキ皮膜を形成した鉄鋼部材
の表面を石炭の乾留によつて生成した石炭ガス雰囲気に
さらすと、前記石炭ガス中に含有するアンモニアやシア
ンが前記銅メッキ皮膜の一部と反応して銅の錯イオン〔
Ｃｕ（ＮＨ３）４〕２＋を生成し、前記銅の錯イオンか
らは金属銅が析出し、この析出銅は前記部材の表面に再
付着して前記銅メッキ皮膜の欠陥部を自己補修すると共
に、これを緻密で柔軟性のある皮膜に変化させ、このよ
うに変化した皮膜によつて被覆された鉄鋼部材はきわめ
てすぐれた耐応力腐食割れ性を示すという知見を得たの
である。
この発明は、上記知見にもとづ℃・てなされたものであ
つて、以下に実施例により具体的に説明するＯ表面に、
硫酸銅：２００ｇ／１，硫酸：５０ｇ／１，温度：２０
℃のメツキ浴により、電流密度：８Ａ／Ｄｍ２の条件で
電気銅メツキを施した、長さ７５１１×幅１５ｍ１ＬＸ
厚さ２龍の寸法をもつた鋼試験片（材質：ＪＩＳ．ＳＮ
ＣＭ−８）１を第１図に示されるようにＵ字形に曲げて
高い応力（約１００ＫｇｆΔｉ）を存在させた状態で、
石炭ガス雰囲気としてのガス液（ＮＨ３：２．８５ｗｔ
ｑ１），Ｈ２Ｓ：７２３ＰＦ１，ＣＮ：４７００ＰＦ，
ベンゼン：５９ＰＦ１，ナフタリン：２８１ＰＦ，ター
ル：０．９４ｗｔ．％の水溶液）中に浸漬し、その応力
腐食割れ態様を観察した。
つて、以下に実施例により具体的に説明するＯ表面に、
硫酸銅：２００ｇ／１，硫酸：５０ｇ／１，温度：２０
℃のメツキ浴により、電流密度：８Ａ／Ｄｍ２の条件で
電気銅メツキを施した、長さ７５１１×幅１５ｍ１ＬＸ
厚さ２龍の寸法をもつた鋼試験片（材質：ＪＩＳ．ＳＮ
ＣＭ−８）１を第１図に示されるようにＵ字形に曲げて
高い応力（約１００ＫｇｆΔｉ）を存在させた状態で、
石炭ガス雰囲気としてのガス液（ＮＨ３：２．８５ｗｔ
ｑ１），Ｈ２Ｓ：７２３ＰＦ１，ＣＮ：４７００ＰＦ，
ベンゼン：５９ＰＦ１，ナフタリン：２８１ＰＦ，ター
ル：０．９４ｗｔ．％の水溶液）中に浸漬し、その応力
腐食割れ態様を観察した。
１４５時間浸漬後の上記試験片の表面部分の顕微鏡写真
（１００倍）が第２図に示されている。
（１００倍）が第２図に示されている。
図示されるように前記試験片１は、高い応力存在下で長
時間ガス液にさらされたにもかかわらず、その表面部に
は緻密で柔軟性のある皮膜２が存在するために割れや孔
食の損傷発生は皆無であつた。一方、比較の目的で、電
気銅メツキを施さない以外は上記実施例と同一の条件で
応力腐食割れ試験を１４５時間行つた場合の試験片表面
部の顕微鏡写真が第３図に示されている。第３図に示さ
れる比較例の場合には、浸漬時間が比較的短かいにもか
かわらず、単に銅メツキが施されていないだけの理由で
、その表面部には著しい割れ３が発生していた。上述の
ように、この発明によれば、石炭の乾留分解によつて生
成した石炭ガス雰囲気にさらされる石炭ガスプラント構
成用の鉄鋼部材の表面に単に銅メツキ皮膜をあらかじめ
施こしておくという簡便な操作でコスト安く応力腐食割
れを完全に防止することができ、しかも稼動時に形成さ
れた析出銅皮膜は適度の強度と靭性をもつので、実操業
時に前記鉄鋼部材が衝撃を受けた場合でも前記皮膜に亀
裂や剥離を生ずることが少なく、もし万一前記鉄鋼部材
の母材が露出したとしても前記母材露出部には直ちに前
記析出銅皮膜が形成されるから、前記鉄鋼部材に応力腐
食割れ（水素脆化割れを含む）が発生することは皆無で
あるなど工業上有用な効果がもたらされるのである〇
時間ガス液にさらされたにもかかわらず、その表面部に
は緻密で柔軟性のある皮膜２が存在するために割れや孔
食の損傷発生は皆無であつた。一方、比較の目的で、電
気銅メツキを施さない以外は上記実施例と同一の条件で
応力腐食割れ試験を１４５時間行つた場合の試験片表面
部の顕微鏡写真が第３図に示されている。第３図に示さ
れる比較例の場合には、浸漬時間が比較的短かいにもか
かわらず、単に銅メツキが施されていないだけの理由で
、その表面部には著しい割れ３が発生していた。上述の
ように、この発明によれば、石炭の乾留分解によつて生
成した石炭ガス雰囲気にさらされる石炭ガスプラント構
成用の鉄鋼部材の表面に単に銅メツキ皮膜をあらかじめ
施こしておくという簡便な操作でコスト安く応力腐食割
れを完全に防止することができ、しかも稼動時に形成さ
れた析出銅皮膜は適度の強度と靭性をもつので、実操業
時に前記鉄鋼部材が衝撃を受けた場合でも前記皮膜に亀
裂や剥離を生ずることが少なく、もし万一前記鉄鋼部材
の母材が露出したとしても前記母材露出部には直ちに前
記析出銅皮膜が形成されるから、前記鉄鋼部材に応力腐
食割れ（水素脆化割れを含む）が発生することは皆無で
あるなど工業上有用な効果がもたらされるのである〇
第１図はこの発明の実施例で使用した鋼試験片の正面図
、第２図はこの発明の鉄鋼部材の鋼試験片の顕微鏡写真
、第３図は比較例の場合の顕微鏡写真である。 図面において、１・・・・・・鋼試験片、２・・・・・
・析出銅皮膜、３・・・・・・割れ。
、第２図はこの発明の鉄鋼部材の鋼試験片の顕微鏡写真
、第３図は比較例の場合の顕微鏡写真である。 図面において、１・・・・・・鋼試験片、２・・・・・
・析出銅皮膜、３・・・・・・割れ。
Claims (1)
- １ その表面に、銅メッキ皮膜が形成されていることを
特徴とする耐応力腐食割れ性の優れた石炭ガスプラント
構成用鉄鋼部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP783677A JPS5927397B2 (ja) | 1977-01-28 | 1977-01-28 | 耐応力腐食割れ性の優れた石炭ガスプラント構成用鉄鋼部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP783677A JPS5927397B2 (ja) | 1977-01-28 | 1977-01-28 | 耐応力腐食割れ性の優れた石炭ガスプラント構成用鉄鋼部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5394228A JPS5394228A (en) | 1978-08-18 |
| JPS5927397B2 true JPS5927397B2 (ja) | 1984-07-05 |
Family
ID=11676680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP783677A Expired JPS5927397B2 (ja) | 1977-01-28 | 1977-01-28 | 耐応力腐食割れ性の優れた石炭ガスプラント構成用鉄鋼部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927397B2 (ja) |
-
1977
- 1977-01-28 JP JP783677A patent/JPS5927397B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5394228A (en) | 1978-08-18 |
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