JPS5960101A - 高強度、高耐食性ボイラチユ−ブ - Google Patents
高強度、高耐食性ボイラチユ−ブInfo
- Publication number
- JPS5960101A JPS5960101A JP16956182A JP16956182A JPS5960101A JP S5960101 A JPS5960101 A JP S5960101A JP 16956182 A JP16956182 A JP 16956182A JP 16956182 A JP16956182 A JP 16956182A JP S5960101 A JPS5960101 A JP S5960101A
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- JP
- Japan
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- strength
- corrosion resistance
- boiler tube
- layer
- lower limit
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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】
本発明は、クリープ特性、耐高温腐食性を同時に改良し
たオーステノーイト系ステンレス鋼ボイジチー−ブに係
わるものであるう 近年石油価格の高騰に伴ない石炭の利用が積極的に進め
られているが、我国の火力発′亀においても従来の重油
専焼から今後t」、石炭厚焼に移ることが予想されてい
る。重油から石炭への転換はボイラ内の腐食環境をよシ
苛酷な状態に移すと言われており、?イラチューブの腐
食対策が今後の重大な技術課題となるであろう。
たオーステノーイト系ステンレス鋼ボイジチー−ブに係
わるものであるう 近年石油価格の高騰に伴ない石炭の利用が積極的に進め
られているが、我国の火力発′亀においても従来の重油
専焼から今後t」、石炭厚焼に移ることが予想されてい
る。重油から石炭への転換はボイラ内の腐食環境をよシ
苛酷な状態に移すと言われており、?イラチューブの腐
食対策が今後の重大な技術課題となるであろう。
一方エネルギー資源の涸渇および価格の高騰に伴ない省
エネルギーの努力もなされているが熱エネルギーから電
気動力への変換効率の向上のためにt」:温度を高める
ことが有効なことも知られている。
エネルギーの努力もなされているが熱エネルギーから電
気動力への変換効率の向上のためにt」:温度を高める
ことが有効なことも知られている。
このような−1!V! 桑温度の上昇は上述のボイラチ
ューブのJ、シ激しい〃・5食をもだらずために、従来
にも増して血1高温113食性にすぐれ且つクリープ強
度のすぐれたボイラチューブの開発が望まれている。
ューブのJ、シ激しい〃・5食をもだらずために、従来
にも増して血1高温113食性にすぐれ且つクリープ強
度のすぐれたボイラチューブの開発が望まれている。
面1高温層食性の向上にはCr量を高めることが有効で
あることは周知のことであるが、オーステナイトの安定
度を下げることによるクリープ強度の低下、或いはσ相
の生成による靭性、強度の低下等の間Mjtを生ずる。
あることは周知のことであるが、オーステナイトの安定
度を下げることによるクリープ強度の低下、或いはσ相
の生成による靭性、強度の低下等の間Mjtを生ずる。
これを防ぐためにはCr41iyに見合う多′、lJ1
..のNiを含有させる必要があり、コストの」−昇に
つながる。
..のNiを含有させる必要があり、コストの」−昇に
つながる。
発明渚らな」このような耐高温腐食性にStが極めて顕
著なことを見出したが、Crと同様にσ相を生成し易く
すZ)ために耐食性が必要な外表面層のみ5ii4を高
めることによってこのような相反する緒特性を兼ね備え
だ経済的なボイラチューブを開発J−ることに成功した
。
著なことを見出したが、Crと同様にσ相を生成し易く
すZ)ために耐食性が必要な外表面層のみ5ii4を高
めることによってこのような相反する緒特性を兼ね備え
だ経済的なボイラチューブを開発J−ることに成功した
。
21−:発明の成分にj、j、間をポリ−ば21)1表
の如くなる。
の如くなる。
以下本ジ1−明を詳πIllにrr’=t、明−ノ”る
。先ず各成分を上i己の如く定め/辷1恨定〕」1由に
ついて述べる。
。先ず各成分を上i己の如く定め/辷1恨定〕」1由に
ついて述べる。
Cは強1((の1111持に必要であるが、溶接性の点
から上限を020係とした。即ちオーステナイト系の鋼
においてシよンar固時高温割れを起(7?すいか、C
は!1kにIJ:゛、111丁; :lj’i)が強い
ので上限を0,20チに抑えた。゛また1限について&
:l: o、 03チ未満ではクリーブ破liノi強度
の′4if6保が田か(Lになるので下限を0.(13
チに定めた。
から上限を020係とした。即ちオーステナイト系の鋼
においてシよンar固時高温割れを起(7?すいか、C
は!1kにIJ:゛、111丁; :lj’i)が強い
ので上限を0,20チに抑えた。゛また1限について&
:l: o、 03チ未満ではクリーブ破liノi強度
の′4if6保が田か(Lになるので下限を0.(13
チに定めた。
81は脱酸剤として添加されるものであるが、また耐1
′・12化性、耐高温腐食性を向上させる元素でもある
。
′・12化性、耐高温腐食性を向上させる元素でもある
。
そこで内質部としては溶接性、靭性を考慮してそれらを
川わ々い範囲に抑えるために上限を1.0チとした。下
限は脱酸を充分に行い、健全な鋼塊をうるため0.3俤
とした。
川わ々い範囲に抑えるために上限を1.0チとした。下
限は脱酸を充分に行い、健全な鋼塊をうるため0.3俤
とした。
次に本発明の主眼をなす外表1面の5llljl化層で
あるが、これについては耐食性、加工性の点から外表面
sBB度、Sl;、H1!重層化みおよびその両者の関
連性を規定したところに本発明の最大の!1′テ徴があ
る。
あるが、これについては耐食性、加工性の点から外表面
sBB度、Sl;、H1!重層化みおよびその両者の関
連性を規定したところに本発明の最大の!1′テ徴があ
る。
まず外表面のS’rA度であるが14チを超すと加工性
を著しく阻害する。しかしながら少なくとも外表面にお
いてはsiの61′!度が4.5チは必凭であ軒4.5
96未満では後述する濃化層厚さ0.4 tmを以てし
ても耐食性が不十分である。よって少々くともSlの外
表面濃度の」二限を14係、下限を4.5チとした。ま
た外表面直下の81濃化層については耐食性に効果があ
るだめには4.5チ以上のSlμが必要であるので4.
5〜14饅のStを含有する層とした。
を著しく阻害する。しかしながら少なくとも外表面にお
いてはsiの61′!度が4.5チは必凭であ軒4.5
96未満では後述する濃化層厚さ0.4 tmを以てし
ても耐食性が不十分である。よって少々くともSlの外
表面濃度の」二限を14係、下限を4.5チとした。ま
た外表面直下の81濃化層については耐食性に効果があ
るだめには4.5チ以上のSlμが必要であるので4.
5〜14饅のStを含有する層とした。
その厚さtについては加工性を保つ点および利賀に悪影
響を与えないために0.4問以下でなくてはならないが
、0.04mm未満ではだとえStの外表面濃度が14
%であってもなおかつ耐食性が不充分であるので上限を
0.4 Wm下限を0.04−とした。
響を与えないために0.4問以下でなくてはならないが
、0.04mm未満ではだとえStの外表面濃度が14
%であってもなおかつ耐食性が不充分であるので上限を
0.4 Wm下限を0.04−とした。
さらに耐食性は外表面のSi濃度とン)、゛″七化層の
厚さ七の両者に関係があり、その関係を実験室的に求め
たところ外表面Si%X6が2.8以上あることが充分
な耐食性を確保するのに必要なことが分った。
厚さ七の両者に関係があり、その関係を実験室的に求め
たところ外表面Si%X6が2.8以上あることが充分
な耐食性を確保するのに必要なことが分った。
なおこの式における値は上記の規定を?i”i Ji=
するものである。たとえば外表面St濃度が6チであっ
ても、y:ll化層厚みtが0.09 amの場合は十
分な耐食性を示さないことになる。したがって外表面5
IzxJ″tを2.8以上と規定した1゜この37″)
合本発明者らはこれオでフげイラチューブの高温1f”
S食については411 Na2SO4+ 8%v205
→−51係Fe2(SO4)3の合成法を用い、使用温
度(650〜750℃)に加熱溶融し、試験片を200
時間1υ61+することによって実際の?イラにおける
〃イ食を評価できることを見出している。そのf′j食
量は安全をみて400mf/cm”以下であることが望
ましい。
するものである。たとえば外表面St濃度が6チであっ
ても、y:ll化層厚みtが0.09 amの場合は十
分な耐食性を示さないことになる。したがって外表面5
IzxJ″tを2.8以上と規定した1゜この37″)
合本発明者らはこれオでフげイラチューブの高温1f”
S食については411 Na2SO4+ 8%v205
→−51係Fe2(SO4)3の合成法を用い、使用温
度(650〜750℃)に加熱溶融し、試験片を200
時間1υ61+することによって実際の?イラにおける
〃イ食を評価できることを見出している。そのf′j食
量は安全をみて400mf/cm”以下であることが望
ましい。
Mnは脱酸のだめのみでなく強度保持上も必要な成分で
ある。上限を3.0チとしたのはこれを超えて冷加して
も効果が飽和するためであシ、下限は脱rURを行い健
全な鋼質を得るためにo、ilとした。
ある。上限を3.0チとしたのはこれを超えて冷加して
も効果が飽和するためであシ、下限は脱rURを行い健
全な鋼質を得るためにo、ilとした。
Crは耐酸化性、耐高温腐食性に不可欠の元素であシ、
耐熱#jlには必らず添加されているが、13チ朱消で
は」二記耐食性が不充分であシ、また25係を超すとオ
ーステナイトの安定性を低下させ高温強度を弱める上に
σ相の生成を促がし、靭性の低下を生ずるので上限を2
5チ、下限を13チとした。
耐熱#jlには必らず添加されているが、13チ朱消で
は」二記耐食性が不充分であシ、また25係を超すとオ
ーステナイトの安定性を低下させ高温強度を弱める上に
σ相の生成を促がし、靭性の低下を生ずるので上限を2
5チ、下限を13チとした。
Niはオーステナイトの安定性を高め、またσ相の生成
を抑制する効果が顕著である。下限を13チとしたのは
Crをはじめとした7工ライト生成元素の下限に対して
オーステナイトの置屋性を陥る上で充分な量であり、又
上限40チは上記フェライト生成元素の上限に対して定
めたものである。
を抑制する効果が顕著である。下限を13チとしたのは
Crをはじめとした7工ライト生成元素の下限に対して
オーステナイトの置屋性を陥る上で充分な量であり、又
上限40チは上記フェライト生成元素の上限に対して定
めたものである。
Mo、Wは固溶体強化および炭化物の析出によυ高温強
度を顕著に高める元素であるので>l?イラ蒸気温灰、
圧力の上昇に対処させる目的で添加するが、高価である
事と耐酸化性を損うので上限を合h[3チとし、下限は
クリープ破断強度の向上に顕著な効果があるのは0.5
%以上であるので合計で0.5チと定めた。
度を顕著に高める元素であるので>l?イラ蒸気温灰、
圧力の上昇に対処させる目的で添加するが、高価である
事と耐酸化性を損うので上限を合h[3チとし、下限は
クリープ破断強度の向上に顕著な効果があるのは0.5
%以上であるので合計で0.5チと定めた。
T J 、Nb 、Vはそれぞれ炭化物、窒化物生成元
素であυ、それらを微細に析出することによシ、クリー
ブ強度を顕著に向上させる。しかしながらその量は単独
又は合計で0.05%未満では強化作用がなく、まブこ
合計で0.5係を超えると析出物が凝集して却ってクリ
ープ強y1が低下する傾向を示すので上限?cO,5%
、下限を(1,05%と定めた。
素であυ、それらを微細に析出することによシ、クリー
ブ強度を顕著に向上させる。しかしながらその量は単独
又は合計で0.05%未満では強化作用がなく、まブこ
合計で0.5係を超えると析出物が凝集して却ってクリ
ープ強y1が低下する傾向を示すので上限?cO,5%
、下限を(1,05%と定めた。
Bについて1.、i、 粒界J、’+i反を高める結果
クリープ強度の向上に顕”I:’j 7効果荀示ず元素
であるが、o、o o iチ未(1h′iでに11ルと
んど効果がなく、また0、OL俤を超すと熱間]jl]
工性を阻害j−るので上限を0.01%、下限をo、0
01チと疋めブC8 次に本光明○効果を実施同について述べる。
クリープ強度の向上に顕”I:’j 7効果荀示ず元素
であるが、o、o o iチ未(1h′iでに11ルと
んど効果がなく、また0、OL俤を超すと熱間]jl]
工性を阻害j−るので上限を0.01%、下限をo、0
01チと疋めブC8 次に本光明○効果を実施同について述べる。
εl”t 2 al’? lこ供試sli:i ’i4
i’の化学組成、肉質部組成の■:・1ばに対する7
00 ’C、12に!//網″の応力でのクリープ破断
11テ間、81ヴの兵なる2ノ・、M組織ケイ了する試
験片について41%N1t2SO4’−1−8%V2O
5+ 51%Fe 2 (804) 5の合成法を用い
た7 00℃の溶融塩中に200時間浸漬した後の腐食
量および700℃、4000時間後の衝撃値(Ji18
4号試験片)および冷間曲げ加工性を示す。
i’の化学組成、肉質部組成の■:・1ばに対する7
00 ’C、12に!//網″の応力でのクリープ破断
11テ間、81ヴの兵なる2ノ・、M組織ケイ了する試
験片について41%N1t2SO4’−1−8%V2O
5+ 51%Fe 2 (804) 5の合成法を用い
た7 00℃の溶融塩中に200時間浸漬した後の腐食
量および700℃、4000時間後の衝撃値(Ji18
4号試験片)および冷間曲げ加工性を示す。
2142表に示すもののうち、鋼管り、F、x、、r;
に、Nはε7% 1項発明に’4’B P 、 Qは第
2項発明に属する本発明、+1・・1管でそれ以外は比
較鋼管である。
に、Nはε7% 1項発明に’4’B P 、 Qは第
2項発明に属する本発明、+1・・1管でそれ以外は比
較鋼管である。
鋼管Aは我国における火力発電ディジのスーツf−ヒー
ターに使用されているSUS 321 HTB SIt
’r・1管Bは米国で同じ用途に使用されているSUS
3471(TBであるが表面温度が700℃に達する
ような場合にはクリープ破断強度、耐高温屑j!?、性
ともに不充分である6(14管Cは外層の81#!度が
本発明範囲の工作(をはずれるものであって4,5%未
満のS i j%では0.4闘の濃化層があっても十分
な耐食性がイ(Iられていない。銅vEはSl濃化層の
厚みが」二限を超えるものであって冷間曲げ加工時に表
面にf43.裂を生ずる。銅管Gは81量が上限金はず
れるものであって長時間時効後の靭性の劣化(使用中1
11j化)が太きい。飲r1管1■9よ外層のSt濃度
が本発明範囲の」−1X1(に近いものであるがその厚
みが下限を1、ずれるものである。
ターに使用されているSUS 321 HTB SIt
’r・1管Bは米国で同じ用途に使用されているSUS
3471(TBであるが表面温度が700℃に達する
ような場合にはクリープ破断強度、耐高温屑j!?、性
ともに不充分である6(14管Cは外層の81#!度が
本発明範囲の工作(をはずれるものであって4,5%未
満のS i j%では0.4闘の濃化層があっても十分
な耐食性がイ(Iられていない。銅vEはSl濃化層の
厚みが」二限を超えるものであって冷間曲げ加工時に表
面にf43.裂を生ずる。銅管Gは81量が上限金はず
れるものであって長時間時効後の靭性の劣化(使用中1
11j化)が太きい。飲r1管1■9よ外層のSt濃度
が本発明範囲の」−1X1(に近いものであるがその厚
みが下限を1、ずれるものである。
即ち81請度は13.95%と極めて高くでも濃化層が
少なすぎて耐食性が不充分である。物管L fよ61i
ll管にと同じ成分系であるが5iXJτの値が本発明
範囲の下限を切っており耐食性が不充分である。
少なすぎて耐食性が不充分である。物管L fよ61i
ll管にと同じ成分系であるが5iXJτの値が本発明
範囲の下限を切っており耐食性が不充分である。
IC1’d管M、0は1’l、Nbが本発明範囲のそれ
そ゛れ下限、ト限をt、r:ずれるものであって、その
量が本発明鋼管の憫正範囲をはずれて多すぎても少なす
ぎても光分々クリープ破断強度が得られない。
そ゛れ下限、ト限をt、r:ずれるものであって、その
量が本発明鋼管の憫正範囲をはずれて多すぎても少なす
ぎても光分々クリープ破断強度が得られない。
これに対17本発明@4管は現用SUS 321.34
7 HTBにくらベクリープ破断強度、耐高温腐食性と
もに著る(2くすぐれている上、使用中脆化、加工性と
もに特に間茂点を有していないすぐれた鋼管である。
7 HTBにくらベクリープ破断強度、耐高温腐食性と
もに著る(2くすぐれている上、使用中脆化、加工性と
もに特に間茂点を有していないすぐれた鋼管である。
/f¥にj!p 2項発明に属する鋼管P、Qはクリー
プ強度の一層の向−ヒの点からBを添加した銅からなる
61i管であり第1項発明に訃ける比較鋼管E、本発明
鋼管Nとそれぞれ比較するとBの効果が明瞭である。
プ強度の一層の向−ヒの点からBを添加した銅からなる
61i管であり第1項発明に訃ける比較鋼管E、本発明
鋼管Nとそれぞれ比較するとBの効果が明瞭である。
以上詳述したとおシ本発明鋼管は通常のオースブナイト
ステンレス系がイラ用鋼管にくらべ、よシ高温での使用
に剛えるすぐれた鋼管である。
ステンレス系がイラ用鋼管にくらべ、よシ高温での使用
に剛えるすぐれた鋼管である。
Claims (2)
- (1)C0,03〜0.20%、内質部のSi0.3〜
1.0チとし、さらに少なくとも外表面のSl濃度が4
.5〜14.0%で且つSi4.5〜14.0%の層の
厚みをtとするとき、t=0.04〜0.4調でさらに
外表面St%×Jτ≧2,8の関係を洒足し、その他M
n0.1〜3.0 % 、 Cr 13〜25%、 N
i 13〜409g、 Mo。 WのIN′lli又は2種合計で0.5〜3.0 %
、 ’I’i、Nb、Vのl 4412又tよ2種以上
を合計で0.05〜0.5%含有し、残部Feおよび実
質的に不純物よりなる鋼管であることをIf!f徴とす
る高強度、高耐食性ボイラチューブ。 - (2)C0,03〜0,20チ、内質部のSi0.3〜
1.0チとし、さらに少なくとも外表面の5ii7)9
度が4,5〜14.0%で且つSi4.5〜14.0チ
の層の厚みをtとするとき、t=0.04〜0.4mm
でさらに外表面s t % X Ji≧2.8の191
係をii’/j足し、その他Mn 0.1〜3、0 %
r Cr 13〜2 51 p N1 1
3〜4 0 fy 、No 。 Wの1種又は2種合計で0.5〜3.0%、 1’i、
Nb、Vの1釉又は2種以上を合計で0.05〜0.5
%、BO,001〜0.01%含有し残部Feおよび実
質的に不純物よりなる鋼管であることを特徴とする高強
ノ′ 度、高耐食性ボイラチューブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16956182A JPS5960101A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 高強度、高耐食性ボイラチユ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16956182A JPS5960101A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 高強度、高耐食性ボイラチユ−ブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5960101A true JPS5960101A (ja) | 1984-04-06 |
JPS6366383B2 JPS6366383B2 (ja) | 1988-12-20 |
Family
ID=15888741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16956182A Granted JPS5960101A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 高強度、高耐食性ボイラチユ−ブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5960101A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59100301A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-09 | 株式会社日立製作所 | 石炭燃焼を含むプラント用ボイラチユ−ブ |
US4849169A (en) * | 1988-05-13 | 1989-07-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | High temperature creep resistant austenitic alloy |
US5873950A (en) * | 1996-06-13 | 1999-02-23 | Inco Alloys International, Inc. | Strengthenable ethylene pyrolysis alloy |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0222433U (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-14 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP16956182A patent/JPS5960101A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59100301A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-09 | 株式会社日立製作所 | 石炭燃焼を含むプラント用ボイラチユ−ブ |
US4849169A (en) * | 1988-05-13 | 1989-07-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | High temperature creep resistant austenitic alloy |
US5873950A (en) * | 1996-06-13 | 1999-02-23 | Inco Alloys International, Inc. | Strengthenable ethylene pyrolysis alloy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6366383B2 (ja) | 1988-12-20 |
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