JPS5949302B2 - 耐溶融亜鉛侵食性にすぐれたＦｅ基合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば溶融亜鉛メッキ装置などに Ｓおけ
るような溶融亜鉛に直接さらされる構造部材の製造に、
鋳物用、加工用、肉盛溶接用、あるいは溶射用として使
用した場合に、すぐれた耐溶融亜鋭侵食性を示すＦｅ基
合金に関するものである。

従来、例えば、溶融亜鉛メッキ装置において、 、’溶
融亜鉛に直接さらされる構造部材としては、浴槽、シン
クロール、ガイドロール、およびスナウトなどがあるが
、これら構造部材は低炭素鋼やステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４、３０９、３１６など）を使用して鋳造や塑性加工
により製造されている。、しかし、例えば浴槽の製造に
用いられている低炭素鋼は耐溶融亜鉛侵食性（以下耐侵
食性と略記する）がきわめて悪く、またシンクロ゛＼−
ルやガイドロールの製造に使用されているステスレス鋼
も同様に耐侵食性に劣るものであるため、比較的耐侵食
性の良好なステライトをこれら構造部材の表面に肉盛溶
接あるいは溶射して使用しているのが現状である。しか
しながら、これら肉盛溶接を施した構造部材においても
、ステライト自体が十分満足するすぐれた耐侵食性を有
するものではないため、長期に亘る使用寿命を期待する
ことはできず、さらに例えば、Ｃｏ：６１チ、Ｃｒ：２
８チ、Ｗ：５多、Ｎｉ：１．５チ、その他の成分：４．
５Ｃｆｌ（以上重量％）からなる標準組成を有するステ
ライト６に見られるように、高価なＣｏの含有量が高い
ため、材料費の高いものとなク、コスト高となるのを避
けることができないなどの問題点がある。

この発明は、上述のような観点から、安価にして、すぐ
れた耐侵食性を有し、しかも鋳造用、加工用、肉盛溶接
用、および溶射用として使用することができるＦｅ基合
金を提供するもので、重量％で、Ｃ：０．０１〜３チ、
Ｓｉ：０．０１〜２チ、Ｍｎ：０．０１〜２％、Ｔａま
たはＴａ＋Ｎｂ：１〜６％、Ｍｏおよびｗのうちの１種
または２種：１〜１０％、Ｎｉ：１０〜３０チ、Ｃｏ：
１０〜３０％、Ｃｒ：１０〜２５チ、Ｆｅおよび不可避
不純物：残ク、からなる組成を有する耐侵食性にすぐれ
たＦｅ基合金に特徴を有するものである。

つぎに、この発明のＦｅ基合金において、成分組成範囲
を上記の通ク限定した理由を説明する。（ａ）Ｃその含
有量が０．０１チ未満では、鋳造時および肉盛溶接時に
所望の湯流れ性を確保することができないと共に、所望
の強度を合金に付与することができず、一方３チを越え
て含有させると、合金脆化が著しく、合金に割れが多発
するようになることから、その含有量を０．０１〜３チ
と定めた。

（６）ＳｉおよびＭｎ ＳｉおよびＭｎには脱酸・脱硫作用があり、さらにＳｉ
には湯流れ性を改善する作用が、またＭｎには合金を強
靭化する作用があるが、それぞれの含有量が０．０１％
未満では、前記作用に所望の効果が得られず、一方、そ
れぞれ２％を越えて含有させると、Ｓｉに関しては合金
脆化が著しくなり、またＭｎについてはよシ一層の改善
効果がないことから、その含有量をそれぞれ０．０１〜
２９６と定めた。

（ｃ） ＴａまたはＴａ＋Ｎｂ ＴａおよびＮｂには耐侵食性を著しく向上させる均等的
作用があるが、その含有量が１％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方６％を越えて含有させると、
鋳造性および塑性加工性が劣化するようになることから
、その含有量を１〜６９１）と定めた。

（ｄ）ＭＯおよびＷ ＭＯおよびｗにはＴａまたはＴａ＋Ｎｂとの共存におい
て耐侵食性をさらに一段と改善する作用があるが、その
含有量が１％未満では前記改善作用に所望の効果が得ら
れず、一方１０９１）を越えて含有させても、さらに一
段の改善効果がなく、コスト高を招く原因ともなること
から、その含有量を１〜１０（！ｉと定めた。

（ｅ） Ｎｉ Ｎｉには合金組織をオーステナイト化して塑性加工性を
改善する作用があるが、その含有量が１０％未満では所
望の塑性加工性改善効果を確保することができず、一方
３０９１）を越えて含有させると、著しい耐侵食性低下
をもたらすようになることから、その含有量を１０〜３
０９６と定めた。

（ｆ） ＣＯ ＣＯには、Ｔａ，．Ｔａ＋Ｎｂ，ＭＯ，およびｗによつ
てもたらされるすぐれた耐侵食性を害なうことなく、Ｎ
ｉと共に合金組織をオーステナイト化して塑性加工性を
改善する作用があるが、その含有量が１０％未満では前
記作用に所望の効果を確保することができず、一方３０
％を越えて含有させても、よジ一層の改善がなされず、
コスト高を招くだけであることから、その含有量を１０
〜３０％と定めた。

（ｇ） Ｃｒ Ｃｒには合金素地を強化すると共に、耐酸化性を向上さ
せる作用があるが、その含有量が１０％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方２５９６を越えて含有
させると耐侵食性が低下するようになることから、その
含有量を１０〜２５％と定めた。

ついで、この発明の合金を実施例によ）比較合金および
従来合金と対比しながら説明する。

高周波炉を使用し、通常の大気溶解法によジ別表に示さ
れる最終成分組成をもつた溶湯を調製し、砂型モールド
に鋳造することによつて、長さ１００？×幅８０１１！
×厚さ１５１！の寸法をもつた本発明合金１〜１０、比
較合金１〜６、および従来合金２と、直径７５１１１１
ｔφＸ高さ１５０？の寸法をもつた本発明合金１１，１
２卦よび従来合金１をそれぞれ製造し、さらに前記本発
明合金１１，１２および従来合金１に対しては温度１１
００にて熱間鍛造を施して、その直径を１５１３１！φ
とした。なお、比較合金１〜６は、いずれもこの発明の
範囲から外れた成分組成をもつものであり、また従来合
金１はステンレス鋼・ＳＵＳ３Ｏ９、従来合金２はステ
ライト６にそれぞれ相当する成分組成をもつものである
。ついで、この結果得られた本発明合金１〜１２，比較
合金１〜６．および従来合金１．２から、直二径１２１
１φＸ長さ３５１１の寸法をもつた耐侵食性試験用試験
片を削ジ出し、この試験片を温度４７００Ｃに加熱した
溶融亜鉛浴中に侵漬しながら、半径３５１！の円周上を
２３０ｒ．ｐ．ｍ．の回転速度で回転し、２５時間保持
後引き上げ、その平均侵．食深さを測定した。

この結果の測定値を別表に合せて示したが、この測定値
は保持時間を１年に換算したものとして示した。一般に
、この種の溶融亜鉛に直接さらされる構造用部材の製造
に用いられる合金としては、流動亜鉛状態で平均侵食深
さ：２０．０１１／年以下の耐侵食性をもつことが望ま
しいとされており、したがつて、別表に示されるように
、本発明合金１〜１２は、鋳造材および鍛造材のいずれ
のものも前記条件を満足するすぐれた耐侵食性をもつこ
とが明らかである。

これに対して、比較合金１〜６訃よび従来合金１，２は
、いずれも平均侵食深さ：２０．０ｗ１ｔ／年を越えた
耐侵食性を示し、特にＴａを含有しない比較合金１，お
よびＴａの含有量が本発明範囲内にあるが、Ｃｒの含有
量が本発明範囲から高い方に外れた比較合金６はきわめ
て悪い耐侵食性を示し、さらにＴａ（またはＴａ＋Ｎｂ
），ＭＯ，Ｗ，およびＣＯを含有しない従来合金１（Ｓ
ＵＳ３Ｏ９）は著しく悪い耐侵食性を示すものであつた
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｃ：０．０１〜３％、Ｓｉ：０．０１〜２％、Ｍｎ
   ：０．０１〜２％、ＴａまたはＴａ＋Ｎｂ：１〜６％、
   ＭｏおよびＷのうちの１種または２種：１〜１０％、Ｎ
   ｉ：１０〜３０％、Ｃｏ：１０〜３０％、Ｃｒ：１０〜
   ２５％、Ｆｅおよび不可避不純物：残り、（以上重量％
   ）からなる組成を有する耐溶融亜鉛侵食性にすぐれたＦ
   ｅ基合金。