JPS59585B2 - 耐熱鋳造合金 - Google Patents
耐熱鋳造合金Info
- Publication number
- JPS59585B2 JPS59585B2 JP11884080A JP11884080A JPS59585B2 JP S59585 B2 JPS59585 B2 JP S59585B2 JP 11884080 A JP11884080 A JP 11884080A JP 11884080 A JP11884080 A JP 11884080A JP S59585 B2 JPS59585 B2 JP S59585B2
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- JP
- Japan
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- content
- oxidation resistance
- creep rupture
- casting alloy
- resistant casting
- 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.)
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐熱鋳造合金に関し、さらに詳しくは、高温
において使用され、クリープ破断強度と耐酸化性に優れ
た耐熱鋳造合金に関するものである。
において使用され、クリープ破断強度と耐酸化性に優れ
た耐熱鋳造合金に関するものである。
従来より、石油化学工業用反応管として多用されている
耐熱鋳造合金として、HK40(O、4C−25Cに−
20Ni一残Fe)やHP40(O、4C−25Cに−
35Ni一残Fe)が使用されている。
耐熱鋳造合金として、HK40(O、4C−25Cに−
20Ni一残Fe)やHP40(O、4C−25Cに−
35Ni一残Fe)が使用されている。
HK40材は1000℃以下の温度におけるリブオーマ
−チューブとしては長時間の使用実績がある。しかしな
がら、1000℃以上の雰囲気下で使用された場合、炭
化物の成長粗大化に伴なうクリープ破断強度の低下が生
じるとともに、1100℃を越える温度条件では耐酸化
性も低下してくる。また、HP40材は、1100℃付
近の使用温度では、HK40より良好なクリープ破断強
度と耐酸化性が得られるが、この使用温度域においては
充分なものではない。クリープ破断強度に関しては約1
100℃という高温において1次炭化物の球状化や2次
析出物の成長粗大化がクリープ破断強度の低下を引起す
。また、HK40やHP40は、1100〜1150℃
の温度条件下では耐酸化抵抗が低くなるという問題点を
有している。本発明は、上記に説明したHK4O、HP
40等の耐熱鋳造合金に比較してクリープ破断強度、及
び、耐酸化性に優れた耐熱鋳造合金である。
−チューブとしては長時間の使用実績がある。しかしな
がら、1000℃以上の雰囲気下で使用された場合、炭
化物の成長粗大化に伴なうクリープ破断強度の低下が生
じるとともに、1100℃を越える温度条件では耐酸化
性も低下してくる。また、HP40材は、1100℃付
近の使用温度では、HK40より良好なクリープ破断強
度と耐酸化性が得られるが、この使用温度域においては
充分なものではない。クリープ破断強度に関しては約1
100℃という高温において1次炭化物の球状化や2次
析出物の成長粗大化がクリープ破断強度の低下を引起す
。また、HK40やHP40は、1100〜1150℃
の温度条件下では耐酸化抵抗が低くなるという問題点を
有している。本発明は、上記に説明したHK4O、HP
40等の耐熱鋳造合金に比較してクリープ破断強度、及
び、耐酸化性に優れた耐熱鋳造合金である。
本発明に%る耐熱鋳造合金の特徴とするところは、C0
.35〜0.6% 、5i0.5〜2.0% 、Mn0
33〜009%、Po、04%以下、80.04%以下
、Cr24〜30%、Ni30〜40% 、W3〜6条
、A40.1〜094%、残部は実質的にFeからなる
ものである。本発明に関する耐熱鋳造合金について以下
詳細に説明する。
.35〜0.6% 、5i0.5〜2.0% 、Mn0
33〜009%、Po、04%以下、80.04%以下
、Cr24〜30%、Ni30〜40% 、W3〜6条
、A40.1〜094%、残部は実質的にFeからなる
ものである。本発明に関する耐熱鋳造合金について以下
詳細に説明する。
先づ、含有成分、成分割合について説明する。
Cは、クリープ破断強度を高めるために有効な元素で楽
り、C含有量の増加とともにクリープ破断寿命を増大さ
せる。しかし、1000℃以上の使用温度からみて高ク
リープ破断寿命を得るためにはC含有量0335%未満
ではこの効果は得られない。さらに、C含有量が増加す
るとクリープ破断強度は増大するが066%を越えると
逆に低下するようになる。また、C含有量0.6%を越
えると2次炭化物析出物が多くなり脆化の原因となる。
よって、C含有量は0935〜096%とする。Siは
、製鋼時に脱酸効果を有するとともに、使用中において
は耐浸炭抵抗を高めるために有効な元素である。通常、
溶解原材料から0.2〜093%程度の混入があるが、
充分な脱酸効果と耐浸炭性を付与するためには、含有量
が0.5%未満ではその効果がなく、また、含有量が2
条を越えると溶接性の低下をきたすようになる。よって
Si含有量は0.5〜2,0%とする。Mnは、脱酸
剤、及び、Sを固定する元素であるが、含有量が0.3
%未満ではこの効果を発揮せず、また、0.9%を越え
て含有されると、約1100℃という高温使用の苛酷な
条件下では耐酸化性の劣化を招来する。
り、C含有量の増加とともにクリープ破断寿命を増大さ
せる。しかし、1000℃以上の使用温度からみて高ク
リープ破断寿命を得るためにはC含有量0335%未満
ではこの効果は得られない。さらに、C含有量が増加す
るとクリープ破断強度は増大するが066%を越えると
逆に低下するようになる。また、C含有量0.6%を越
えると2次炭化物析出物が多くなり脆化の原因となる。
よって、C含有量は0935〜096%とする。Siは
、製鋼時に脱酸効果を有するとともに、使用中において
は耐浸炭抵抗を高めるために有効な元素である。通常、
溶解原材料から0.2〜093%程度の混入があるが、
充分な脱酸効果と耐浸炭性を付与するためには、含有量
が0.5%未満ではその効果がなく、また、含有量が2
条を越えると溶接性の低下をきたすようになる。よって
Si含有量は0.5〜2,0%とする。Mnは、脱酸
剤、及び、Sを固定する元素であるが、含有量が0.3
%未満ではこの効果を発揮せず、また、0.9%を越え
て含有されると、約1100℃という高温使用の苛酷な
条件下では耐酸化性の劣化を招来する。
よって、Mn含有量は0.3〜0.9%とする。Crは
、耐酸化性、及び、高温強度を得るためには、有効な元
素であり、約1100℃という高温の使用を考慮すると
、Cr含有量が24係未満では耐酸化性に乏しくなり、
また、24係を越えて増加していくにつれて効果は増大
するが、含有量量が30係を越えると靭件の低下を引起
すのである。
、耐酸化性、及び、高温強度を得るためには、有効な元
素であり、約1100℃という高温の使用を考慮すると
、Cr含有量が24係未満では耐酸化性に乏しくなり、
また、24係を越えて増加していくにつれて効果は増大
するが、含有量量が30係を越えると靭件の低下を引起
すのである。
よって、Cr含有量は24〜30%とする。Niは、オ
ーステナイトを安定化し、耐酸化性、耐浸炭性、及び、
高温強度を向上させる元素であり、約1100℃という
高温使用では、Ni含有量が30%未満では耐酸化性、
耐浸炭性に乏しく、また、40%を越えると含有させる
効果は少なくなる。よって、Ni含有量は30〜40%
とする。P,Sは、その含有量が0.04%を越えると
溶接性に悪影響を与える。よって、P,Sは含有量を0
.04%以下とする。Wは、高温強度を増加させるため
の有効な元素であるが、含有量が3%未満ではクリープ
破断強度の増加は小さく、また、その含有量が3%を越
えると顕著なクリープ破断強度の増加を示す。
ーステナイトを安定化し、耐酸化性、耐浸炭性、及び、
高温強度を向上させる元素であり、約1100℃という
高温使用では、Ni含有量が30%未満では耐酸化性、
耐浸炭性に乏しく、また、40%を越えると含有させる
効果は少なくなる。よって、Ni含有量は30〜40%
とする。P,Sは、その含有量が0.04%を越えると
溶接性に悪影響を与える。よって、P,Sは含有量を0
.04%以下とする。Wは、高温強度を増加させるため
の有効な元素であるが、含有量が3%未満ではクリープ
破断強度の増加は小さく、また、その含有量が3%を越
えると顕著なクリープ破断強度の増加を示す。
なお、W含有量6%を越えて含有されてもクリープ破断
強度は増加するが、材料自体の硬化を伴ない、低温域で
の延性低下を招来する。よって、W含有量は3〜6%と
する。A4は、耐酸化性の向上に顕著な効果があるが、
含有量が0.1%未満では耐酸化性の向上の顕著な効果
がなく、また、0.4%を越えて含有されると、大気中
溶解、鋳造によるA4酸化物の巻込みにより鋳造品の鋳
造性、健全性を損う可能性が極めて大きいのである。
強度は増加するが、材料自体の硬化を伴ない、低温域で
の延性低下を招来する。よって、W含有量は3〜6%と
する。A4は、耐酸化性の向上に顕著な効果があるが、
含有量が0.1%未満では耐酸化性の向上の顕著な効果
がなく、また、0.4%を越えて含有されると、大気中
溶解、鋳造によるA4酸化物の巻込みにより鋳造品の鋳
造性、健全性を損う可能性が極めて大きいのである。
よって、At含有量は0,1〜0.4%とする。本発明
に係る耐熱鋳造合金は、上記に説明した各含有成分の作
用及び/又は効果、及び、各含有成分の相乗的な作用、
及び/又は効果によって、極めて優れたクリープ破断強
度と耐酸化性を有しているものである。
に係る耐熱鋳造合金は、上記に説明した各含有成分の作
用及び/又は効果、及び、各含有成分の相乗的な作用、
及び/又は効果によって、極めて優れたクリープ破断強
度と耐酸化性を有しているものである。
次に、本発明に係る耐熱鋳造合金の実施例を比較材とと
もに説明する。
もに説明する。
実施例
第1表に示す含有成分、成分割合となるように各供試材
を高周波誘導溶解炉で35〜溶製し、外径135f一肉
厚251=長さ250tの管に遠心鋳造した。
を高周波誘導溶解炉で35〜溶製し、外径135f一肉
厚251=長さ250tの管に遠心鋳造した。
耐酸化性試験の結果、及び、クリープ破断試験の結果を
第1表に示す。
第1表に示す。
この耐酸化性試験は、12f×50m7ILの試験片に
ついて、それぞれ3ヶづつ1150℃の大気中で300
時間試験を行なった平均値を示してある。この第1表か
らもわかるように、比較材(1)(HK4O材)、比較
材(2)(HP4O材)は1150℃の耐酸化性、及び
、1100℃のクリープ破断試験の破断寿命が低い。
ついて、それぞれ3ヶづつ1150℃の大気中で300
時間試験を行なった平均値を示してある。この第1表か
らもわかるように、比較材(1)(HK4O材)、比較
材(2)(HP4O材)は1150℃の耐酸化性、及び
、1100℃のクリープ破断試験の破断寿命が低い。
比較材(3)のW含有のみのものと、比較材(4)のW
含有と下限以下のA4含有量では、比較材(2)に比較
してクリープ破断寿命は増しているが耐酸化性の向上は
ない。比較材(5)のW含有量が下限値より低い場合に
は、耐酸化性の向上はあるが、クリープ破断寿命の大き
な増加はない。比較材(6)のW含有量が高い場合、比
較材(7)のCr含有量が低い場合、比較材(8)のN
i含有量が低い場合にも同様に耐酸化性は比較材(2)
のHP4O材より劣化している。しかしながら、本発明
材の(1)、及び、(2)は、耐酸化性とクリープ破断
強度は、比較材(2)(HP4O材)より著しく優れて
おり、1100℃〜1150℃の高温部材として良好な
性質を有しているのである。本発明に係る耐熱鋳造合金
は、クランキングチューブ、リフオーマーチューブ、チ
ューブサポート等の石油化学工業用として、また、ハー
スロール、ラジアントチューブ等の鉄鋼用として、その
他1000℃以上の温度で使用される高温部材用として
適しているものである。
含有と下限以下のA4含有量では、比較材(2)に比較
してクリープ破断寿命は増しているが耐酸化性の向上は
ない。比較材(5)のW含有量が下限値より低い場合に
は、耐酸化性の向上はあるが、クリープ破断寿命の大き
な増加はない。比較材(6)のW含有量が高い場合、比
較材(7)のCr含有量が低い場合、比較材(8)のN
i含有量が低い場合にも同様に耐酸化性は比較材(2)
のHP4O材より劣化している。しかしながら、本発明
材の(1)、及び、(2)は、耐酸化性とクリープ破断
強度は、比較材(2)(HP4O材)より著しく優れて
おり、1100℃〜1150℃の高温部材として良好な
性質を有しているのである。本発明に係る耐熱鋳造合金
は、クランキングチューブ、リフオーマーチューブ、チ
ューブサポート等の石油化学工業用として、また、ハー
スロール、ラジアントチューブ等の鉄鋼用として、その
他1000℃以上の温度で使用される高温部材用として
適しているものである。
以上、説明したように、本発明に係る耐熱鋳造合金は上
記の構成を有しているものであるから、1100℃〜1
150℃付近の高温において使用される材料として、極
めて優れたクリープ破断強度、及び、耐酸化性を有する
材料であり、石油化学工業用の材料として好適なもので
ある。
記の構成を有しているものであるから、1100℃〜1
150℃付近の高温において使用される材料として、極
めて優れたクリープ破断強度、及び、耐酸化性を有する
材料であり、石油化学工業用の材料として好適なもので
ある。
Claims (1)
- 1 C0.35〜0.6%、Si0.5〜2.0%、M
n0.3〜0.9%、P0.04%以下、S0.04%
以下、Cr24〜30%、Ni30〜40%、W3〜6
%、Al0.1〜0.4%を含有し、残部は実質的にF
eからなることを特徴とする耐熱鋳造合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11884080A JPS59585B2 (ja) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | 耐熱鋳造合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11884080A JPS59585B2 (ja) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | 耐熱鋳造合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5743964A JPS5743964A (en) | 1982-03-12 |
JPS59585B2 true JPS59585B2 (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=14746449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11884080A Expired JPS59585B2 (ja) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | 耐熱鋳造合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59585B2 (ja) |
-
1980
- 1980-08-28 JP JP11884080A patent/JPS59585B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5743964A (en) | 1982-03-12 |
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