JPS5963305A - 蒸気タ−ビン用部材 - Google Patents
蒸気タ−ビン用部材Info
- Publication number
- JPS5963305A JPS5963305A JP5657482A JP5657482A JPS5963305A JP S5963305 A JPS5963305 A JP S5963305A JP 5657482 A JP5657482 A JP 5657482A JP 5657482 A JP5657482 A JP 5657482A JP S5963305 A JPS5963305 A JP S5963305A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam turbine
- hardness
- layer
- treatment
- collision
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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】
本発明は新規な蒸気タービン用ノズルＲＫ係わり、特に
、ボイラー等から作動蒸気と共に、飛来する固体粒子に
よるエロージョンに優れた蒸気タービン用ノズル翼に関
ｒる。
、ボイラー等から作動蒸気と共に、飛来する固体粒子に
よるエロージョンに優れた蒸気タービン用ノズル翼に関
ｒる。
蒸気タービンは、ボイラーによって発生させた蒸気の持
つ熱エネルギーを、タービンに有するノズル翼によって
膨張させ、これを運動エネルギーに変換して、発電様の
回転力を得るものである。
つ熱エネルギーを、タービンに有するノズル翼によって
膨張させ、これを運動エネルギーに変換して、発電様の
回転力を得るものである。
第１図に火力発屯用蒸気プラントの略式系統を示す。
蒸気タービンに於て、この重要な役割をになうノズル居
が固体粒子による摩耗によって二ローションを受ける。
が固体粒子による摩耗によって二ローションを受ける。
この主原因としては、ボイラ１のレス鋼管が、高温高圧
条件下での長期間の１車転により、ステンレス脩中めＦ
ｅの外向拡散と蒸気中の酸素の内向拡散によって内層と
外層の２ ａｉの酸化スケールが形成される。この内、
外層スケールが成る程度の厚さに成長するとボイラ１の
起動及び停止に併なう温度変化により剥離する。この剥
離したスケールが、微小粉末となり、固体粒子として、
ボイラ１にて発生した蒸気８と共に、第２図に示す如く
、蒸気タービンノズルボックス１４に流入する。現在、
この蒸気は、温度５６６Ｃ。
条件下での長期間の１車転により、ステンレス脩中めＦ
ｅの外向拡散と蒸気中の酸素の内向拡散によって内層と
外層の２ ａｉの酸化スケールが形成される。この内、
外層スケールが成る程度の厚さに成長するとボイラ１の
起動及び停止に併なう温度変化により剥離する。この剥
離したスケールが、微小粉末となり、固体粒子として、
ボイラ１にて発生した蒸気８と共に、第２図に示す如く
、蒸気タービンノズルボックス１４に流入する。現在、
この蒸気は、温度５６６Ｃ。
圧力２４６１（ｑ／ＣｒｒＩ２という高温高圧の条件で
あり、ノズルボックス１４内に配列された、第１段ノズ
ル翼１５内を通過する場合、その速度は約５００ｎｌ
／ Ｓにも達する。
あり、ノズルボックス１４内に配列された、第１段ノズ
ル翼１５内を通過する場合、その速度は約５００ｎｌ
／ Ｓにも達する。
蒸気中に混入１〜だ固体粒子は、第３図に示す如く主と
してノズル翼出口１円の腹側１５ａに衝突しこの固体粒
子１７がノズル翼材より硬い為研削拐の働きをなして、
この部分を侵食する。
してノズル翼出口１円の腹側１５ａに衝突しこの固体粒
子１７がノズル翼材より硬い為研削拐の働きをなして、
この部分を侵食する。
この様に、ノズル翼の二ローションはノズル翼のエロー
ジョンは、高圧初段翼、中圧初段翼に於て発生している
。又固体粒子による浸食現象はその他のタービン部品に
於ても発生している。この対策としては、蒸気中に混入
した酸化スケールをタービン機器に入る前に除去すれば
良いわけであるが、これらの酸化スケールは、非′ポに
微イＩＨであり、完全に捕獲除去することは、困難であ
る。これらのことから、耐重ローション性に優れたノズ
ル翼の開発が望まれていた。
ジョンは、高圧初段翼、中圧初段翼に於て発生している
。又固体粒子による浸食現象はその他のタービン部品に
於ても発生している。この対策としては、蒸気中に混入
した酸化スケールをタービン機器に入る前に除去すれば
良いわけであるが、これらの酸化スケールは、非′ポに
微イＩＨであり、完全に捕獲除去することは、困難であ
る。これらのことから、耐重ローション性に優れたノズ
ル翼の開発が望まれていた。
耐エロージヨン性を向上させる方法として、特開昭５４
−５９５０７には材料表面にホウ化物層を形成させるこ
とが知られている。しかし、本願発明者らは、上述の固
体粒子によるエロージョンが以下に説明する研削摩耗に
よることから、公知の方法では十分でないことを見い出
した。
−５９５０７には材料表面にホウ化物層を形成させるこ
とが知られている。しかし、本願発明者らは、上述の固
体粒子によるエロージョンが以下に説明する研削摩耗に
よることから、公知の方法では十分でないことを見い出
した。
蒸気タービンノズル松のエロージョンハ、蒸気に混入し
た酸化スケールの繰返し衝突により発生する。この現象
は、酸化スケールによるノズル翼面の研削１？拝、即ち
アブレーシブ摩耗（粉体摩耗）によること全県い出した
。従ってこの摩耗対策としては、その表面の硬さを衝突
ｒろものの硬さより高くしなければ解決出来ないことを
本願光明者らは見い出した。
た酸化スケールの繰返し衝突により発生する。この現象
は、酸化スケールによるノズル翼面の研削１？拝、即ち
アブレーシブ摩耗（粉体摩耗）によること全県い出した
。従ってこの摩耗対策としては、その表面の硬さを衝突
ｒろものの硬さより高くしなければ解決出来ないことを
本願光明者らは見い出した。
このようなエロージョンを受けるのは、ノズル翼の他に
もある。
もある。
本発明の目的は、微細固体粒子によるエロージョンを防
止し、１はエロージヨン性に優れた信頼性の高い蒸気タ
ービン用部材、特にノズル翼を１．′Ｉ−供するにある
。
止し、１はエロージヨン性に優れた信頼性の高い蒸気タ
ービン用部材、特にノズル翼を１．′Ｉ−供するにある
。
本発明は、粉体を含む高温蒸気の衝突を受ける部材にお
いて、該部材は前記衝突を受ける部分に至温におけるヴ
イツカース硬さが２０００以上を有する金属化合物層が
形成さｈていることを特徴とする蒸気タービン用部材−
にある。
いて、該部材は前記衝突を受ける部分に至温におけるヴ
イツカース硬さが２０００以上を有する金属化合物層が
形成さｈていることを特徴とする蒸気タービン用部材−
にある。
金属化合物層は、粉体の硬さより十分に高いヴイツカー
ス硬さが２０００以上でなけノしば、エロージョンを防
止することができない。
ス硬さが２０００以上でなけノしば、エロージョンを防
止することができない。
前記金属化合物層は炭化′吻、窒化′吻又ン」、硼化吻
が好ましく、特にヴイツカース硬さが３０００以上の炭
化物が好ましい。
が好ましく、特にヴイツカース硬さが３０００以上の炭
化物が好ましい。
硼化物として、グイツカース硬さは、Ｔ！Ｂ２３３００
．Ｚｒ）３２ ２３００．ＴａＢｚ ２５００゜Ｗ２
Ｂ５２６００を有する。また、前記炭化物として、室
温のヴイツカース硬さは、それぞれＢ４ Ｃ５０００、
Ｓ １ｃ４２００．ＶＣ３０００〜３５００゜’Ｌ’１
Ｃ３２ＱＯ，ＺｒＣ２８００，Ｎ１）Ｃ２０５０を有す
るが、特に、ＶＣ，ＮｂＣ，Ｔｉｃは基地金属中に拡散
浸透させたＣとそれらの金属と反応させて部材表面に形
成させることができ、剥離の生じにくい強固な皮膜が得
られ、酸化スケールの硬さく ＨＶ ）のＦｅ０２７０
〜３５０．Ｆｅ３０４４２０〜５００ 、 Ｆｅ２０ｇ
＜１０００より十分に高い値を有している。
．Ｚｒ）３２ ２３００．ＴａＢｚ ２５００゜Ｗ２
Ｂ５２６００を有する。また、前記炭化物として、室
温のヴイツカース硬さは、それぞれＢ４ Ｃ５０００、
Ｓ １ｃ４２００．ＶＣ３０００〜３５００゜’Ｌ’１
Ｃ３２ＱＯ，ＺｒＣ２８００，Ｎ１）Ｃ２０５０を有す
るが、特に、ＶＣ，ＮｂＣ，Ｔｉｃは基地金属中に拡散
浸透させたＣとそれらの金属と反応させて部材表面に形
成させることができ、剥離の生じにくい強固な皮膜が得
られ、酸化スケールの硬さく ＨＶ ）のＦｅ０２７０
〜３５０．Ｆｅ３０４４２０〜５００ 、 Ｆｅ２０ｇ
＜１０００より十分に高い値を有している。
化合１勿層の硬さは、約２倍以上であれば十分な耐エロ
ージヨン性が得られる。
ージヨン性が得られる。
一部た、これらの硬度を有する化合物は約５６５Ｃの蒸
気温度で長時間保持されても母材に拡散されることがな
く、厚さ及び硬さの変化はほとんど起らない。
気温度で長時間保持されても母材に拡散されることがな
く、厚さ及び硬さの変化はほとんど起らない。
前記部材としては、ノズル翼に前述の処理を施すのが好
ましい。
ましい。
前記炭化二吻層の厚さは２〜４０ ｔｔ ｍが好ましい
。
。
前記部材は、重量で、ＣＯ，０，５〜０．２％、Ｓｉ１
％以ド、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ、９〜１５％。
％以ド、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ、９〜１５％。
Ｎｉ１％以下、ＭＯｏ、５％以ド、Ａｔ０．１〜１％を
含み、全マルテンサイト組織を有するマルテンサイト鋼
で、室温のヴイツカース硬さが２００以上であり、この
部材に対して前述の処理が施されているのが好′ましい
。
含み、全マルテンサイト組織を有するマルテンサイト鋼
で、室温のヴイツカース硬さが２００以上であり、この
部材に対して前述の処理が施されているのが好′ましい
。
更に、本発明は、粉体を含む高【１情蒸気の衝突を受け
る部材において、該部材は前記衝突を受ける部分に拡散
による硬化処理が施され、その上に室温におけるヴイツ
カース硬°さが２０００以上を有する金属化合物１脅が
形成されていることを特徴とする蒸気タービン用部材に
ある。
る部材において、該部材は前記衝突を受ける部分に拡散
による硬化処理が施され、その上に室温におけるヴイツ
カース硬°さが２０００以上を有する金属化合物１脅が
形成されていることを特徴とする蒸気タービン用部材に
ある。
前記部材は鉄を主成分とし、前記硬化処理は浸炭、窒化
又は浸炭♀比処理であり、前記化合物層は前記処理に対
応して炭化物、窒化物又は炭窒化物、ｊ脅が形成されて
いるのがＨ４しい。硬化処理は、金属化合物ｊ鰻の保護
に役立つっ 更に、金属化合物層として炭化物、窒化吻がペース金７
）４からの炭素、窒素との反応によって形成させること
ができるので、密着性の高い層が形成さＩしる。特に、
炭化物層の形成に効果がある。
又は浸炭♀比処理であり、前記化合物層は前記処理に対
応して炭化物、窒化物又は炭窒化物、ｊ脅が形成されて
いるのがＨ４しい。硬化処理は、金属化合物ｊ鰻の保護
に役立つっ 更に、金属化合物層として炭化物、窒化吻がペース金７
）４からの炭素、窒素との反応によって形成させること
ができるので、密着性の高い層が形成さＩしる。特に、
炭化物層の形成に効果がある。
また、本発明は、粉体を含む高温蒸気の千馬突を受ける
部材において、該部材は前記衝突を受ける部分に鉄被覆
が施され、次いでその表面に拡散による硬化処理が施さ
れ、その上に室温におけるグイツカース硬さが２０００
以上を有する金属化合物層が形成されていることを特徴
とする蒸気タービン用部材にある。
部材において、該部材は前記衝突を受ける部分に鉄被覆
が施され、次いでその表面に拡散による硬化処理が施さ
れ、その上に室温におけるグイツカース硬さが２０００
以上を有する金属化合物層が形成されていることを特徴
とする蒸気タービン用部材にある。
前記鉄被覆の厚さは５〜３０μｍが好ましい。
鉄被覆は均一な金属化合物層の形成に役立つ。特に、炭
化物の形成に効果がある。
化物の形成に効果がある。
耐エロージヨン性を付加する表面及び表面硬化処理にお
いて、Ｆｅ被覆、特に浸炭処理及びほう砂を主成分とし
た溶融浴中で処理する中でその後の浸炭処理及び炭化物
等の化合物層形成処理を行う際に一例として炭化物層の
形成では部材の表１一部に脱炭を生じるのを防市するＫ
は５μＩｎ以上が好ましく、炭化物１債として厚いほど
好ましいが、３０μｍ以下が好ましい。
いて、Ｆｅ被覆、特に浸炭処理及びほう砂を主成分とし
た溶融浴中で処理する中でその後の浸炭処理及び炭化物
等の化合物層形成処理を行う際に一例として炭化物層の
形成では部材の表１一部に脱炭を生じるのを防市するＫ
は５μＩｎ以上が好ましく、炭化物１債として厚いほど
好ましいが、３０μｍ以下が好ましい。
ここで浸炭処理の前処理としてＦｅ被覆処理を行うのは
、現在のノズル城材料は溶接性等を考慮して低Ｃのマル
テンサイト鋼となっており、浸炭しにくい事及びＣｒｔ
が多い為表面にＣｒの炭化物を作り易くかつＣｒが入シ
易い為浸炭処理属さが均一になシにくい。これらを改良
する目的でＦｅ被覆を行うものである。
、現在のノズル城材料は溶接性等を考慮して低Ｃのマル
テンサイト鋼となっており、浸炭しにくい事及びＣｒｔ
が多い為表面にＣｒの炭化物を作り易くかつＣｒが入シ
易い為浸炭処理属さが均一になシにくい。これらを改良
する目的でＦｅ被覆を行うものである。
又浸炭処理を省略し Ｆ ｅ被覆−炭化物としてＴｉＣ
層形成処理した場合、並びにＦｅ被覆と浸炭処理を省略
し、素材に直接炭化物層として′ｒｉＣ層形成処理を行
っても表層部の脱炭が条件によって約２５１ｚｍと著し
く正常な炭化物層が形成されにくい。
層形成処理した場合、並びにＦｅ被覆と浸炭処理を省略
し、素材に直接炭化物層として′ｒｉＣ層形成処理を行
っても表層部の脱炭が条件によって約２５１ｚｍと著し
く正常な炭化物層が形成されにくい。
第４図は、蒸気タービン用ノズル翼の一部を示す斜視図
である。蒸気通路を形成するノズル翼部１５ｄと、サイ
ドウオールを形成するスペーサ１５ｃより構成されてお
り、これらは平角材料から一体で削り出すものと、一体
精密鋳造にて作るもの、或いはノズル、’に４部１５
ｄ 、！： スベー？ １５ ｃを別体にて作った後嵌
込んで一体と成すもの′４種種の形がある。
である。蒸気通路を形成するノズル翼部１５ｄと、サイ
ドウオールを形成するスペーサ１５ｃより構成されてお
り、これらは平角材料から一体で削り出すものと、一体
精密鋳造にて作るもの、或いはノズル、’に４部１５
ｄ 、！： スベー？ １５ ｃを別体にて作った後嵌
込んで一体と成すもの′４種種の形がある。
このノズル翼に本発明の化合物１脅、硬化処理→金、ρ
；こ化合物ｊ（支）、特にＦｅメッキ→浸浸炭処理炭炭
化物層形成複合処理を行ったノズル翼を並べ、第５図の
如く相隣る部分を溶接にて半リング状に固定される。金
属化合物層の形成は焼入温度付近で行うのが好ましく、
処理後空冷又は油冷するのが好ましい。この半リング状
に固定されたノズル翼部１５ｄを第６図に示す如く、ノ
ズルボックス１４にザブマージアーク溶接或いは電子ビ
ーム溶接等にて固着され、応力除去焼鈍（ＳＲ処理）さ
れる。このＳ Ｒ処理は焼戻し処理温度で行うのが好ま
しい。この複合処理を行ったノズル翼は、前述した使用
ｆＩ１．度５６６Ｃ＊、度では、表面に形成された化合
物層はノズル凡母材の中心側への拡散進行は殆んどなく
、形成された化合物層の厚さ及び硬さの変「ヒは（・子
とんど起らない。
；こ化合物ｊ（支）、特にＦｅメッキ→浸浸炭処理炭炭
化物層形成複合処理を行ったノズル翼を並べ、第５図の
如く相隣る部分を溶接にて半リング状に固定される。金
属化合物層の形成は焼入温度付近で行うのが好ましく、
処理後空冷又は油冷するのが好ましい。この半リング状
に固定されたノズル翼部１５ｄを第６図に示す如く、ノ
ズルボックス１４にザブマージアーク溶接或いは電子ビ
ーム溶接等にて固着され、応力除去焼鈍（ＳＲ処理）さ
れる。このＳ Ｒ処理は焼戻し処理温度で行うのが好ま
しい。この複合処理を行ったノズル翼は、前述した使用
ｆＩ１．度５６６Ｃ＊、度では、表面に形成された化合
物層はノズル凡母材の中心側への拡散進行は殆んどなく
、形成された化合物層の厚さ及び硬さの変「ヒは（・子
とんど起らない。
実施例１
第１表は、蒸気タービンノズル翼材として用いられる材
料の化学組成（，１ｌｔ−ｆｔ％）を示す。第２表はｌ
、’ｌ ｅメッキ処理溶液の組成を示す。（、Ｍ ｅメ
ッキ処理は、この溶液を４０ｉ１Ｚ’に別熱し、電流密
度２．５Ａ／ｄｍ２通電時間４分の条件でメッキ処理し
、１０μｎ１の厚さに形成させた。その後、浸炭処理を
プロパンガスを用い、８５０Ｃ×１０分間加熱して、処
理し、表面Ｃ間約０．８市清％で、浸炭層厚さ１０〜１
５μｍを形成させ、次いで、はう砂（Ｎａ２Ｂ６０７
）及びフェロ／くナジウムを主成分とした１０５０Ｃの
溶融浴中で１２時間浸漬させて処理し、表面に７０層を
形成させた。第７図は処理後の１斤面のミクロ組織写真
（４００倍）である。図中（Ａ ）は、Ｆｅメッキ→浸
炭処理→ＶＣＩ−形成処理、（Ｂ）は、Ｆｅメッキ処理
を省略し、浸炭処理→ｖＣ層形成処理、（Ｃ） ’ｒｊ
、浸炭処理を省略し、Ｆｅｅメツキ→Ｃ層形成処理、（
１））はＦｅメッキ及び浸炭処Ｉ甲を省略し、素材に直
接ＶＣ層杉形成理を行ったものである。図から明らかな
ように（Ａ）は母材性゛１１１を（ｂうことなく所望の
厚さの７０層が均一に形成されている。
料の化学組成（，１ｌｔ−ｆｔ％）を示す。第２表はｌ
、’ｌ ｅメッキ処理溶液の組成を示す。（、Ｍ ｅメ
ッキ処理は、この溶液を４０ｉ１Ｚ’に別熱し、電流密
度２．５Ａ／ｄｍ２通電時間４分の条件でメッキ処理し
、１０μｎ１の厚さに形成させた。その後、浸炭処理を
プロパンガスを用い、８５０Ｃ×１０分間加熱して、処
理し、表面Ｃ間約０．８市清％で、浸炭層厚さ１０〜１
５μｍを形成させ、次いで、はう砂（Ｎａ２Ｂ６０７
）及びフェロ／くナジウムを主成分とした１０５０Ｃの
溶融浴中で１２時間浸漬させて処理し、表面に７０層を
形成させた。第７図は処理後の１斤面のミクロ組織写真
（４００倍）である。図中（Ａ ）は、Ｆｅメッキ→浸
炭処理→ＶＣＩ−形成処理、（Ｂ）は、Ｆｅメッキ処理
を省略し、浸炭処理→ｖＣ層形成処理、（Ｃ） ’ｒｊ
、浸炭処理を省略し、Ｆｅｅメツキ→Ｃ層形成処理、（
１））はＦｅメッキ及び浸炭処Ｉ甲を省略し、素材に直
接ＶＣ層杉形成理を行ったものである。図から明らかな
ように（Ａ）は母材性゛１１１を（ｂうことなく所望の
厚さの７０層が均一に形成されている。
ＩＴＪ）ＶｉＶｃＩｍが薄く、更に７０層が形成されな
い部分があり、また母材に一部脱炭が生じている（Ｃ）
及び（１））は表Ｊｌｉ部の脱炭が著しく生じ、表面だ
け硬くしてもそのベースが脱炭のため軟くなるので、１
二ローション性は得られない。
い部分があり、また母材に一部脱炭が生じている（Ｃ）
及び（１））は表Ｊｌｉ部の脱炭が著しく生じ、表面だ
け硬くしてもそのベースが脱炭のため軟くなるので、１
二ローション性は得られない。
第８図は、第１表のノズル材を標準状態である焼入焼も
どしく１０００ＣＸ３０分油冷、６５０Ｃｘｉ時間空冷
）処理を行ったもの及び前述の（Ａ）処理、Ｆｅメッキ
→浸炭処理→ＶＣ層形成処理を行った２種類について、
エロージョン試Ｍを行った。試験方法は液体ホーニング
機を用い、３３０番のエメリ砥粒をせ有するジェット噴
流水（圧縮空気１０にり／ＣｒｒＩ２）を前述の２種類
の、試験片表面に２０分間噴射させることＫより行った
。
どしく１０００ＣＸ３０分油冷、６５０Ｃｘｉ時間空冷
）処理を行ったもの及び前述の（Ａ）処理、Ｆｅメッキ
→浸炭処理→ＶＣ層形成処理を行った２種類について、
エロージョン試Ｍを行った。試験方法は液体ホーニング
機を用い、３３０番のエメリ砥粒をせ有するジェット噴
流水（圧縮空気１０にり／ＣｒｒＩ２）を前述の２種類
の、試験片表面に２０分間噴射させることＫより行った
。
この結果表面にＶＣ１層を形成させたものは、処理しな
いノズル材に比べ数１０倍優れていることがわかる。７
０層の厚さは約４μｍである。′第９図は、（Ａ）処理
；Ｆｅメッキ→浸炭処理→ｖＣ層形成したもののｓＥＭ
による線分析結果である。これより明らかなように表層
部には７０層が形成されていることがわかる。
いノズル材に比べ数１０倍優れていることがわかる。７
０層の厚さは約４μｍである。′第９図は、（Ａ）処理
；Ｆｅメッキ→浸炭処理→ｖＣ層形成したもののｓＥＭ
による線分析結果である。これより明らかなように表層
部には７０層が形成されていることがわかる。
以上の（Ａ）処理を、第６図のノズル体部１５ｄの部分
に行った後、金属化合物層の形成温度より空冷し、次い
で隣接部分を溶接にてリング状に固定し、最後−に６５
０Ｃで１時間加熱後空冷するＳＲ処理を行い、ノズル翼
を形成した。このノズル翼は処理しないものに比較して
約２０倍の寿命が得られることがわかった。
に行った後、金属化合物層の形成温度より空冷し、次い
で隣接部分を溶接にてリング状に固定し、最後−に６５
０Ｃで１時間加熱後空冷するＳＲ処理を行い、ノズル翼
を形成した。このノズル翼は処理しないものに比較して
約２０倍の寿命が得られることがわかった。
第 １ 表
［
第２表
実施例２
実施例１と同様Ｋ Ｆ ｅメッキを施し、次いで同様に
浸炭処理を施し、ホウ砂及びフェロチタンを主成分とす
る１０５０Ｕの溶融浴中で１２時間浸漬し、表面に約５
μｍの’ｌ”ｉｃＩ＊を形成させた。
浸炭処理を施し、ホウ砂及びフェロチタンを主成分とす
る１０５０Ｕの溶融浴中で１２時間浸漬し、表面に約５
μｍの’ｌ”ｉｃＩ＊を形成させた。
ＴｉＣｌ−を形成させた後、実施例１と同様に熱処理を
施し、同様にエロージョン試験を行った。その結果、摩
耗減成は０．３〜／Ｃｍ ２で、優れた耐エロージヨン
性が得られた。
施し、同様にエロージョン試験を行った。その結果、摩
耗減成は０．３〜／Ｃｍ ２で、優れた耐エロージヨン
性が得られた。
得られた＋ｐ ＨＣ層の硬さは、室温でヴイツカース硬
さが３３００〜３８５０であった。これに対し、従来例
のホウ化処理による。Ｅ’ ｅＢ ＋ Ｐ ｅ２１３の
硬さは第１０図に示すように１２８０〜１８５０で、低
い１直である。
さが３３００〜３８５０であった。これに対し、従来例
のホウ化処理による。Ｅ’ ｅＢ ＋ Ｐ ｅ２１３の
硬さは第１０図に示すように１２８０〜１８５０で、低
い１直である。
第１１図は本発明のＴｉＣｔ＠とホウ化処理層の１”
ｅ Ｂ Ｉ情の高温硬さ試験結果を示す線図である。
ｅ Ｂ Ｉ情の高温硬さ試験結果を示す線図である。
図に示すように本発明のものは高い硬さを示す。
以−トの方法によって、第６図のノズル翼部１５ｄの部
分に厚さ約１０μｍのＴｉＣを形成させた後、溶接によ
ってリング状とした後、６５０Ｃで１時間加熱後空冷の
ＳＲ処理を行い、ノズルボックス１４に電子ビーム溶接
した。このノズル翼は処理しないものに比らべ、約２０
倍の寿命を有することが明らかとなった。
分に厚さ約１０μｍのＴｉＣを形成させた後、溶接によ
ってリング状とした後、６５０Ｃで１時間加熱後空冷の
ＳＲ処理を行い、ノズルボックス１４に電子ビーム溶接
した。このノズル翼は処理しないものに比らべ、約２０
倍の寿命を有することが明らかとなった。
以上、本発明によれば、耐重ローション性に優れた蒸気
タービン用部材が得られ、特に蒸気タービン用ノズル翼
に粋いて長寿命が得られる顕著な効果が得られる。
タービン用部材が得られ、特に蒸気タービン用ノズル翼
に粋いて長寿命が得られる顕著な効果が得られる。
第１図は火力弗酸プラントの系統図、第２図は蒸気ター
ビンのノズル翼近辺の断面図、第３図はノズル４Ａ ｉ
３分に作用する酸化スケールの衝突の状況を示すノズル
翼部分の断面図、第４図及び第５図はノズル翼の斜視図
、第６図はノズル翼をノズルボックスに接続した斜視図
、第７図は金属化合物層を有する部材の断面の顕微鏡写
真、第８図はエロージョン試験結果を示す棒グラフ、第
９図は炭化物層のＶ、Ｃ，Ｃｒ濃度と距離との関係を示
す線図、第１０図及び第１１図はヴイノカース硬さを示
す線図である。 １・・・ボイラ、１ａ・・・過熱器、１ｂ・・・再熱器
、２・・・高圧タービン、２ａ・・・高圧ケーシング、
２Ｉ）・・・高圧ロータ、３・・・中圧タービン、４・
・・低圧タービン、５・・・光電機、６・・・復水器、
７・・・給水ポンプ、８・・・蒸気、９・・・主塞止弁
、１０・・・加減弁、工１・・・再熱蒸気１Ｆ弁、１４
・・・ノズルボックス、１５・・・ノズル第２図 鷺３図 第４−図 罰３図 第ムロ 場１０ （［）） 笛３図 箋’ｉ図 第１０図 創Σ 第１１図 日立市幸町３丁目１番１号株式 会社日立製作所日立工場内 手続補正書（方式） ％式％ 事件の表示 昭和５７年’ｌ、’ｒｒｉ’ｌ願第 ５６５７４ 弓
発明 の 名 称 蒸気タービン用部拐補正をする名 中外との関係 １−胃′１出願人 名 （′１．仙１ｆｌｌ ｌイ、式会（１日 立
・嬰 イ乍 ）す１代 理 人 補ｊ１：の内容 図面の第７図を別紙の通り補正する。
ビンのノズル翼近辺の断面図、第３図はノズル４Ａ ｉ
３分に作用する酸化スケールの衝突の状況を示すノズル
翼部分の断面図、第４図及び第５図はノズル翼の斜視図
、第６図はノズル翼をノズルボックスに接続した斜視図
、第７図は金属化合物層を有する部材の断面の顕微鏡写
真、第８図はエロージョン試験結果を示す棒グラフ、第
９図は炭化物層のＶ、Ｃ，Ｃｒ濃度と距離との関係を示
す線図、第１０図及び第１１図はヴイノカース硬さを示
す線図である。 １・・・ボイラ、１ａ・・・過熱器、１ｂ・・・再熱器
、２・・・高圧タービン、２ａ・・・高圧ケーシング、
２Ｉ）・・・高圧ロータ、３・・・中圧タービン、４・
・・低圧タービン、５・・・光電機、６・・・復水器、
７・・・給水ポンプ、８・・・蒸気、９・・・主塞止弁
、１０・・・加減弁、工１・・・再熱蒸気１Ｆ弁、１４
・・・ノズルボックス、１５・・・ノズル第２図 鷺３図 第４−図 罰３図 第ムロ 場１０ （［）） 笛３図 箋’ｉ図 第１０図 創Σ 第１１図 日立市幸町３丁目１番１号株式 会社日立製作所日立工場内 手続補正書（方式） ％式％ 事件の表示 昭和５７年’ｌ、’ｒｒｉ’ｌ願第 ５６５７４ 弓
発明 の 名 称 蒸気タービン用部拐補正をする名 中外との関係 １−胃′１出願人 名 （′１．仙１ｆｌｌ ｌイ、式会（１日 立
・嬰 イ乍 ）す１代 理 人 補ｊ１：の内容 図面の第７図を別紙の通り補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、粉体を含む畠温蒸気の衝突を受ける部材において、
該部材は前記衝突を受けする部分に室温におけるつ゛イ
ツカース硬さが２０００以上を有する金属化合物層が形
成されていることを特徴とする蒸気タービン用部材。 ２、前記化合物層は前記ヴイッカース硬さが３０００以
上である炭化物からなる特許ｎ’（ｌ求の範囲第１項に
記載の蒸気タービン用部材。 ３、前記炭化′吻層はＶＣ又は’ｒ ｔ ｃであるｉｒ
：ｉ許請求の範囲第２項に記載の蒸気タービン用部材。 ４、前記部材はノズル翼である特許請求の範囲第１項〜
第３項のいずれかに記載の蒸気タービン用部材。 ５、前記炭化物層の厚さは２〜１０μｍである特許請求
の範囲第３項又は第４項に記載の蒸気タービン用部材。 ６、前記部材は、電縫で、ＣＯ，０５〜０２％。 Ｓｉ１％以下、Ｍｎ１．５％以丁、Ｃｒ９〜１５％。 Ｎｉ１％以下、Ｍｏ０．５％以下、Ａ４０．１〜１％を
含み、全マルテンサイト組織を有するマルテンサイト鋼
で、室温のグイツカース硬さが２００以上である特許請
求の範囲第１項〜巣５項のいずれかに記載の蒸気タービ
ン用部材。 ７、粉体を含む高温蒸気の衝突を受ける部材において、
該部材は前記衝突を受ける部分に拡散による硬化処理が
施され、その上に室温におけるヴイツカース硬さが２０
００以上を有する金属化合物層が形成されていることを
特徴とする蒸気タービン用部材。 ８、前記部材は鉄を主成分とし、前記硬化処理は浸炭、
窒化又は浸炭窒化処理であり、前記化合物層は前記処理
に対応して炭化物、窒化物又は炭窒化物層が形成されて
いる特許請求の範囲第７項に記載の蒸気タービン用部材
。 ９、粉体を含む高温蒸気の衝突を受ける部材において、
該部材は前記衝突を受ける部分に鉄被覆が施され、次い
でその表面に拡散による硬化処理が施され、その上に室
温におけるヴイツカース硬さが２０００以−にを有する
金属化合物層が形成されていることを特徴とするｌ〜気
メタ−ビン用部材１０、＠記鉄被庚の厚さは５〜３０μ
ｍである肋・許請求の範囲第９項に記載の蒸気タービン
用部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5657482A JPS5963305A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 蒸気タ−ビン用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5657482A JPS5963305A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 蒸気タ−ビン用部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963305A true JPS5963305A (ja) | 1984-04-11 |
| JPS6259205B2 JPS6259205B2 (ja) | 1987-12-10 |
Family
ID=13030915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5657482A Granted JPS5963305A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 蒸気タ−ビン用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963305A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190401U (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | ||
| US5080558A (en) * | 1990-06-07 | 1992-01-14 | Westinghouse Electric Corp. | Control stage nozzle vane for use in partial arc operation |
| JPH0959747A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼，蒸気タービンケーシング，蒸気タービン発電プラント及び蒸気タービン |
| US5807074A (en) * | 1995-02-03 | 1998-09-15 | General Electric Co. | Turbine nozzle diaphragm joint |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5569250A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-24 | Toshiba Corp | Manufacture of high-temperature gas turbine blade |
| JPS55132303U (ja) * | 1979-03-13 | 1980-09-19 |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP5657482A patent/JPS5963305A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5569250A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-24 | Toshiba Corp | Manufacture of high-temperature gas turbine blade |
| JPS55132303U (ja) * | 1979-03-13 | 1980-09-19 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190401U (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | ||
| US5080558A (en) * | 1990-06-07 | 1992-01-14 | Westinghouse Electric Corp. | Control stage nozzle vane for use in partial arc operation |
| US5807074A (en) * | 1995-02-03 | 1998-09-15 | General Electric Co. | Turbine nozzle diaphragm joint |
| JPH0959747A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼，蒸気タービンケーシング，蒸気タービン発電プラント及び蒸気タービン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6259205B2 (ja) | 1987-12-10 |
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