JPS5985849A - ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法 - Google Patents
ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法Info
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- JPS5985849A JPS5985849A JP19491882A JP19491882A JPS5985849A JP S5985849 A JPS5985849 A JP S5985849A JP 19491882 A JP19491882 A JP 19491882A JP 19491882 A JP19491882 A JP 19491882A JP S5985849 A JPS5985849 A JP S5985849A
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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】
この発明はボイラ用オーステナイト系ステンレ ゛ス鋼
管に係る水蒸気酸化の防止方法に関する。
管に係る水蒸気酸化の防止方法に関する。
例えば火力発電用ボイラの過熱器、再熱器等に用いられ
るオーステナイト系ステンレス鋼管においては、管内面
が過熱水蒸気に曝されるため要時間使用の間に、管材と
過熱水蒸気との反応にょシ管内面に酸化スケールが生成
する。この酸化スケ−１Ｌ／は二層構造から成シ、管内
面に接する内Ｎは（ＦｅＣｒ）３０ｓ ｆｉる組成の７
ピネル酸化物、外層はマグネタイト（Ｆｅ３０ｇ ）で
あって、内層は管材との密着性が良好で剥離し難いが、
外Ｍはその成長に伴って容易に剥離する性質を有してい
る。従って前記剥離した外層スケールが管のペンＦ部等
に堆積して水蒸気の流通を閉塞して水蒸気の枯褐から過
熱器、再熱器が異常昇温し破壊する事故が生じることが
ある。また前記剥離した外層スケールがタービン側に飛
散するとタービン翼等を損傷する原因となる。
るオーステナイト系ステンレス鋼管においては、管内面
が過熱水蒸気に曝されるため要時間使用の間に、管材と
過熱水蒸気との反応にょシ管内面に酸化スケールが生成
する。この酸化スケ−１Ｌ／は二層構造から成シ、管内
面に接する内Ｎは（ＦｅＣｒ）３０ｓ ｆｉる組成の７
ピネル酸化物、外層はマグネタイト（Ｆｅ３０ｇ ）で
あって、内層は管材との密着性が良好で剥離し難いが、
外Ｍはその成長に伴って容易に剥離する性質を有してい
る。従って前記剥離した外層スケールが管のペンＦ部等
に堆積して水蒸気の流通を閉塞して水蒸気の枯褐から過
熱器、再熱器が異常昇温し破壊する事故が生じることが
ある。また前記剥離した外層スケールがタービン側に飛
散するとタービン翼等を損傷する原因となる。
従来このような水蒸気酸化の防止対策としては、材料の
高Ｏｒ化（Ｃｒ含有量を２２％を越える成分とする）、
管内表面をショットブラヌト等によシ冷間加工を施す、
鋼の結晶粒度の細粒化等の方法が提案されている。しか
し上記高Ｏｒ化はコスト面で不利であり、冷間加工は長
時間使用に対して必ずしも十分な効果を持続する保証が
なく、また応力腐食割れの防止等の面から機器組立て後
に固溶化熱処理を施すと上記効果が消失してしまう欠点
がある。また結晶粒度を適当に細粒化（例えば１８Ｃｒ
−８Ｎｉ、鋼でＡＳＴＭ結晶粒度番号７程度）を行った
だけでは長時間使用で耐水蒸気酸化性を満足しない場合
を生じるという欠点がある。またこの他に、Ｃｒを鋼表
面だけに濃化させるクロマイジングの提案もあるが、上
記高Ｏｒ化と同様にコスト面で不利である。
高Ｏｒ化（Ｃｒ含有量を２２％を越える成分とする）、
管内表面をショットブラヌト等によシ冷間加工を施す、
鋼の結晶粒度の細粒化等の方法が提案されている。しか
し上記高Ｏｒ化はコスト面で不利であり、冷間加工は長
時間使用に対して必ずしも十分な効果を持続する保証が
なく、また応力腐食割れの防止等の面から機器組立て後
に固溶化熱処理を施すと上記効果が消失してしまう欠点
がある。また結晶粒度を適当に細粒化（例えば１８Ｃｒ
−８Ｎｉ、鋼でＡＳＴＭ結晶粒度番号７程度）を行った
だけでは長時間使用で耐水蒸気酸化性を満足しない場合
を生じるという欠点がある。またこの他に、Ｃｒを鋼表
面だけに濃化させるクロマイジングの提案もあるが、上
記高Ｏｒ化と同様にコスト面で不利である。
このように従来の水蒸気酸化の防止対策にいずれも十分
に満足できる域に達していないので、低コストで酸化ス
ケールの剥離を抑制でき長時間の使用でも十分に耐水蒸
気酸化性を持続し得るボイラ用ステンレス鋼管の水蒸気
酸化の防止方法の開発が望まれていた。
に満足できる域に達していないので、低コストで酸化ス
ケールの剥離を抑制でき長時間の使用でも十分に耐水蒸
気酸化性を持続し得るボイラ用ステンレス鋼管の水蒸気
酸化の防止方法の開発が望まれていた。
本発明は上記要望に応えるべくなされたもので、上記高
Ｏｒ化、冷間加工等によらないで長時間使用に耐え得る
ボイラ用オーステナイト系ヌテンレヌ鋼管の水蒸気酸化
の防止方法の提供を目的とする。
Ｏｒ化、冷間加工等によらないで長時間使用に耐え得る
ボイラ用オーステナイト系ヌテンレヌ鋼管の水蒸気酸化
の防止方法の提供を目的とする。
上述の如り、Ｃｒ含有量が１５〜２２％のオーステナイ
トステンレス鋼管を高温の水蒸気雰囲気中に長時間曝す
と、管内面に水蒸気酸化による二重構造の酸化スケール
が生成でれるが、これらの酸化スケールの生成状況、剥
離の状態等に関する数多くの研究の結果、現在までに解
明されている主要な事項は次の通シである。
トステンレス鋼管を高温の水蒸気雰囲気中に長時間曝す
と、管内面に水蒸気酸化による二重構造の酸化スケール
が生成でれるが、これらの酸化スケールの生成状況、剥
離の状態等に関する数多くの研究の結果、現在までに解
明されている主要な事項は次の通シである。
の 外層スケールの剥離は、内層スケールの成長が厚さ
約５０μｍに達した時点以降で発生し、従って内層スケ
ールの成長抑制が外層スケールの剥離防止の主要な対策
の一つと考えられる。なお、通常の１ｓＣｒ−８Ｎｉオ
ーステナイト系ステンレヌ鋼を用いた場合の内層スケー
ルの成長速度は次式 Ｙ＝８．５９Ｘ１０−″妃、Ｙ：内層スケール厚（Ｈ）
ｔ：曝露時間（ｈｒ ） で示でれ、上式から計算すると略々２年の使用で外層ス
ケールの剥離が発生する。
約５０μｍに達した時点以降で発生し、従って内層スケ
ールの成長抑制が外層スケールの剥離防止の主要な対策
の一つと考えられる。なお、通常の１ｓＣｒ−８Ｎｉオ
ーステナイト系ステンレヌ鋼を用いた場合の内層スケー
ルの成長速度は次式 Ｙ＝８．５９Ｘ１０−″妃、Ｙ：内層スケール厚（Ｈ）
ｔ：曝露時間（ｈｒ ） で示でれ、上式から計算すると略々２年の使用で外層ス
ケールの剥離が発生する。
■ 内層スケールの成長を抑制するには、地金と酸化ス
ケール間の界面にＣｒ５Ｏ３（Ｉｐ均一層を生成せしめ
ればよい。このＣｒ２Ｏ３の均一層を生成した材料では
上記酸化スケールの成長速度は１１１”ｌ／ｙｅａｒ程
度に低下し、１０万時間以上の使用に際しても酸化スケ
ール剥離の問題は生じない。従って上記ｃｒＪｏＪの均
一層の生成により火力発電のボイラ用オーステナイトス
テンレス鋼管としては耐水蒸気酸化性の面刀為らみて酸
化スケールの剥離事故を懸念することなく長時間の使用
が可能となる。
ケール間の界面にＣｒ５Ｏ３（Ｉｐ均一層を生成せしめ
ればよい。このＣｒ２Ｏ３の均一層を生成した材料では
上記酸化スケールの成長速度は１１１”ｌ／ｙｅａｒ程
度に低下し、１０万時間以上の使用に際しても酸化スケ
ール剥離の問題は生じない。従って上記ｃｒＪｏＪの均
一層の生成により火力発電のボイラ用オーステナイトス
テンレス鋼管としては耐水蒸気酸化性の面刀為らみて酸
化スケールの剥離事故を懸念することなく長時間の使用
が可能となる。
本発明者らは、上記■のＣｒ、０２の均一層の生成によ
り内層スケールの成長を抑制する水蒸気酸化の防止方法
に着目して、このＣｒ、２０Ｊ均一層の生成の機構を解
明すべく種々実験研究を重ねた。
り内層スケールの成長を抑制する水蒸気酸化の防止方法
に着目して、このＣｒ、２０Ｊ均一層の生成の機構を解
明すべく種々実験研究を重ねた。
その結果、まず上記の如く界面にＣｒａ０３の均一層を
生成させるためには鋼表面へのＣｒ拡散が必要でろって
、同一のＣｒ含有量の材料で比較すると、結晶粒度が細
粒であるほど鋼表面へのＯｒの供給量が多くなＶ） Ｃ
ｒ、２０３均一層の生成が容易となる。
生成させるためには鋼表面へのＣｒ拡散が必要でろって
、同一のＣｒ含有量の材料で比較すると、結晶粒度が細
粒であるほど鋼表面へのＯｒの供給量が多くなＶ） Ｃ
ｒ、２０３均一層の生成が容易となる。
また同じ大きさの結晶粒度の場合は母材のＯｒ濃度が高
いほど鋼表面へのＯｒの供給量が多くなシＣｒ−〇３均
一層の生成が容易となる、などから、Ｃｒ量が１５〜２
２％の低Ｏｒのオーステナイトステンレス鋼に高温水蒸
気酸化のためにスケールが生じる場合、界面にＣｒｐＯ
Ｊ均−Ｎを生成δせるために必要とされるＣｒ量と結晶
粒度との間には、一定の相関関係が存在するという新ら
たな知見を得た。
いほど鋼表面へのＯｒの供給量が多くなシＣｒ−〇３均
一層の生成が容易となる、などから、Ｃｒ量が１５〜２
２％の低Ｏｒのオーステナイトステンレス鋼に高温水蒸
気酸化のためにスケールが生じる場合、界面にＣｒｐＯ
Ｊ均−Ｎを生成δせるために必要とされるＣｒ量と結晶
粒度との間には、一定の相関関係が存在するという新ら
たな知見を得た。
第１図は、Ｃｒ量（％）と母材の結晶粒度（ＡＳＴＭ結
晶粒度番号で示す）とを種々に変えたオーステナイトス
テンレス鋼を用いて、７００℃の高温水蒸気に１０００
ｈｒ曝露の酸化試験を行い、界面でのＣｒ、２０３均
一層生成の有無を調査した結果を示す図である。図中ｅ
印はＣｒコ０３均一層を生成したもの、Ｏ印は生成しな
いものを示す。図に見る通り、Ｃｒ量が１５〜２２％の
範囲では、Ｏｒコｏ３均−一を生成させるに必要なＣｒ
量と結晶粒度との関係は、特性曲線［Ｆ］で示され、こ
の■を境として右側の部分、すなわち（１８，８−Ｌ）
Ｘヱ≦（Ｏｒ）（Ｌ：ＡＳＴＭ結晶粒度番号、（Ｃｒ）
： Ｃｒ含有量％）の部分のＣｒ量と結晶粒度を満足
する範囲がＣｒ２Ｏ３均一層の生成が得られる。
晶粒度番号で示す）とを種々に変えたオーステナイトス
テンレス鋼を用いて、７００℃の高温水蒸気に１０００
ｈｒ曝露の酸化試験を行い、界面でのＣｒ、２０３均
一層生成の有無を調査した結果を示す図である。図中ｅ
印はＣｒコ０３均一層を生成したもの、Ｏ印は生成しな
いものを示す。図に見る通り、Ｃｒ量が１５〜２２％の
範囲では、Ｏｒコｏ３均−一を生成させるに必要なＣｒ
量と結晶粒度との関係は、特性曲線［Ｆ］で示され、こ
の■を境として右側の部分、すなわち（１８，８−Ｌ）
Ｘヱ≦（Ｏｒ）（Ｌ：ＡＳＴＭ結晶粒度番号、（Ｃｒ）
： Ｃｒ含有量％）の部分のＣｒ量と結晶粒度を満足
する範囲がＣｒ２Ｏ３均一層の生成が得られる。
また第２図（イ）、（ロ）は母材表層部断面の顕微鏡写
真であり、（６）は母材とスケールとの界面にＣｒｘＯ
Ｊ均一層の生成がないもの、（ロ）は生成があるものを
示す。第２図（ロ）に見る如く、内層スケール（１）は
、母材地金（２）との界面に生成されたＯｒ、ｚ○３均
一層（３）によシ第２図（イ）の内層スケール（１）に
比較して成長が極めて小でいことが示でれている。（４
）は外層スケールである。
真であり、（６）は母材とスケールとの界面にＣｒｘＯ
Ｊ均一層の生成がないもの、（ロ）は生成があるものを
示す。第２図（ロ）に見る如く、内層スケール（１）は
、母材地金（２）との界面に生成されたＯｒ、ｚ○３均
一層（３）によシ第２図（イ）の内層スケール（１）に
比較して成長が極めて小でいことが示でれている。（４
）は外層スケールである。
第１図に見る通シ、例えば１８ｃｒ−８Ｎｉ、オーステ
ナイト系ステンレス鋼（図において０ｒ１７．６８％材
）で従来のボイラ用の水蒸気酸化対策鋼として用いられ
ているものの内、中粒・細粒鋼の範囁に属しているＡＳ
ＴＭ結晶粒度番号５．８のものでｒｉＣｒコ０３均一層
の生成がないので長時間の耐水蒸気酸化性を満足するこ
とができず、前記ＡＳＴＭ番号を８．５以上の細粒とす
ることによって満足し得ること。また従来上記と同様の
水蒸気対策鋼として用いられている低Ｏｒ高強度ｍ（図
において０ｒ１５．８８材）は、結晶粒ＪＪｔｆｆ−上
記ＡＳ’ｒＭ番号３程度の粗粒鋼ではｃｒλ０３の生成
が得られず長時間性能としては不十分であるが、ＡＳＴ
Ｍ番号９以上の細粒鋼とすれば十分水蒸気酸化対策鋼と
して満足できること等が判明した。また前述の高Ｏｒ化
対策ｌ！１（Ｃｒ量２２％よシ上のもの）に上記試験の
結果からみても結晶粒度の大小の如何に拘らずＯｒ、２
０Ｊ均一層の生成が得られるので耐水蒸気酸化性の点で
は問題のないものであることも確認された。
ナイト系ステンレス鋼（図において０ｒ１７．６８％材
）で従来のボイラ用の水蒸気酸化対策鋼として用いられ
ているものの内、中粒・細粒鋼の範囁に属しているＡＳ
ＴＭ結晶粒度番号５．８のものでｒｉＣｒコ０３均一層
の生成がないので長時間の耐水蒸気酸化性を満足するこ
とができず、前記ＡＳＴＭ番号を８．５以上の細粒とす
ることによって満足し得ること。また従来上記と同様の
水蒸気対策鋼として用いられている低Ｏｒ高強度ｍ（図
において０ｒ１５．８８材）は、結晶粒ＪＪｔｆｆ−上
記ＡＳ’ｒＭ番号３程度の粗粒鋼ではｃｒλ０３の生成
が得られず長時間性能としては不十分であるが、ＡＳＴ
Ｍ番号９以上の細粒鋼とすれば十分水蒸気酸化対策鋼と
して満足できること等が判明した。また前述の高Ｏｒ化
対策ｌ！１（Ｃｒ量２２％よシ上のもの）に上記試験の
結果からみても結晶粒度の大小の如何に拘らずＯｒ、２
０Ｊ均一層の生成が得られるので耐水蒸気酸化性の点で
は問題のないものであることも確認された。
本発明は上記知見匹基いてなされたものでろってその要
旨とするところは、Ｏｒを重量比で１５〜２２％含有す
るボイラ用オーステナイト系ステンレス鋼管の管表面部
あるいは全体の結晶粒度を、下記式 ％式％） ここでＬ：母材のＡＳＴＭ結晶粒度番号（Ｃｒ） ：母
材のＣｒ含有量（重量％）を満足する結晶粒度とするこ
とを特徴とするボイラ用オーステナイト系ステンレス鋼
管の水蒸酸化防止方法にある。
旨とするところは、Ｏｒを重量比で１５〜２２％含有す
るボイラ用オーステナイト系ステンレス鋼管の管表面部
あるいは全体の結晶粒度を、下記式 ％式％） ここでＬ：母材のＡＳＴＭ結晶粒度番号（Ｃｒ） ：母
材のＣｒ含有量（重量％）を満足する結晶粒度とするこ
とを特徴とするボイラ用オーステナイト系ステンレス鋼
管の水蒸酸化防止方法にある。
このような方法は管全体に施されてもめるいは管内表面
部に施されてもいずれの場合も有効な効果を発揮しうる
。
部に施されてもいずれの場合も有効な効果を発揮しうる
。
次に本発明における各要件の限定理由を説明する。オー
ステナイト系ステンレス鋼管のＣｒ含有量を１５〜２２
％に限定したのは、２２％よシ上の高Ｏｒ材の鋼ｇは結
晶粒度の如何に拘らず耐水蒸気酸化性にすぐれているこ
とが公知であるからであシ、また１５％未満のものは、
現在火力発電用ボイラ材として用いられている鋼種の最
低Ｃｒ含有量が１５％程度であり、突片性に乏しいから
でろる。
ステナイト系ステンレス鋼管のＣｒ含有量を１５〜２２
％に限定したのは、２２％よシ上の高Ｏｒ材の鋼ｇは結
晶粒度の如何に拘らず耐水蒸気酸化性にすぐれているこ
とが公知であるからであシ、また１５％未満のものは、
現在火力発電用ボイラ材として用いられている鋼種の最
低Ｃｒ含有量が１５％程度であり、突片性に乏しいから
でろる。
また母材の結晶粒度Ｌ（ＡＳＴＭ結晶粒度番号で示す）
を（１８，３−Ｌ）ｘヱく（母材のＣｒ含有一 量％）を満足するものに限定したのは、前記式を満足し
ないものは地金と内層スケールとの間にＣｒ、２０３均
一層の生成が得られず、内層スケールの成長を抑制でき
ないからである。
を（１８，３−Ｌ）ｘヱく（母材のＣｒ含有一 量％）を満足するものに限定したのは、前記式を満足し
ないものは地金と内層スケールとの間にＣｒ、２０３均
一層の生成が得られず、内層スケールの成長を抑制でき
ないからである。
次に実施例を掲げて本発明の詳細な説明する。
第 １ 表
第１表に示す成分の４種のオーステナイト系ステンレス
鋼を溶製し、これらを熱間圧延した後圧下率８０％の冷
間圧延を行い、オーステナイト系ステンレス鋼の冷延板
（１〜４）を得た。前記冷延板から３Ｉ厚ＸＩＯＩｍ巾
×１０ｆｆ長の複数個の板状試験片を採取し、各試験片
に９００〜１３００℃の温度範囲で加熱温度を種々に変
えそれぞれの温度で１５分保持後水冷の熱処理を施して
各試験片の結晶粒度をＡＳＴＭ結晶粒度番号８〜ｌＯの
範囲で種々に変えた多数の供試材を得た。第２表は各供
試材の冷延板番号別のＡＳＴＭ結晶粒度番号を示す。
鋼を溶製し、これらを熱間圧延した後圧下率８０％の冷
間圧延を行い、オーステナイト系ステンレス鋼の冷延板
（１〜４）を得た。前記冷延板から３Ｉ厚ＸＩＯＩｍ巾
×１０ｆｆ長の複数個の板状試験片を採取し、各試験片
に９００〜１３００℃の温度範囲で加熱温度を種々に変
えそれぞれの温度で１５分保持後水冷の熱処理を施して
各試験片の結晶粒度をＡＳＴＭ結晶粒度番号８〜ｌＯの
範囲で種々に変えた多数の供試材を得た。第２表は各供
試材の冷延板番号別のＡＳＴＭ結晶粒度番号を示す。
第 ２ 表
上記各供試材をそれぞれ常圧下で５０（１゜６００℃、
６５０℃、７００℃、７５０ ”Ｃの５段階の水蒸気温
度に１０００ ｈｒ曝露の水蒸気酸化試験を行い、表面
に生成した酸化ヌヶールを光学顕微鏡にて胡察し、内層
ヌケールの平均厚みを求めるとともに、ＣｒｒＯ３均一
層の生成の有無を調査した。第３表ｉ’ｔ７００℃、１
０００ ｈｒ曝露試験テのＣ：＋、 ０３均一層生成の
有無に係る調査結果を示し、表中の数値は式（１８，８
−ＩＬ）ｘＺで求めたＣｒ値を示し、○で示した数値は
０ｒ２０．７均一層の生成が有るものを示す。
６５０℃、７００℃、７５０ ”Ｃの５段階の水蒸気温
度に１０００ ｈｒ曝露の水蒸気酸化試験を行い、表面
に生成した酸化ヌヶールを光学顕微鏡にて胡察し、内層
ヌケールの平均厚みを求めるとともに、ＣｒｒＯ３均一
層の生成の有無を調査した。第３表ｉ’ｔ７００℃、１
０００ ｈｒ曝露試験テのＣ：＋、 ０３均一層生成の
有無に係る調査結果を示し、表中の数値は式（１８，８
−ＩＬ）ｘＺで求めたＣｒ値を示し、○で示した数値は
０ｒ２０．７均一層の生成が有るものを示す。
上表に見る通９、（１１Ｂ−Ｌ）ｘＺのＣｒ値が母材（
７３Ｃｒ含有量よシ小式いものはすべてＣｒ、２０３層
の生成が有る。
７３Ｃｒ含有量よシ小式いものはすべてＣｒ、２０３層
の生成が有る。
第５４ 表
第４表は上記試験において母材の結晶粒度が本発明方法
の範囲内に有る一例について水蒸気温度別に、生成した
内層スケールの平均厚みを示したものであり、第５表は
第４表と比較して従来の水蒸気酸化対策鋼の一例（以下
従来例という）について水蒸気温度別に、生成した内層
スケールの平均厚みを示したものである。
の範囲内に有る一例について水蒸気温度別に、生成した
内層スケールの平均厚みを示したものであり、第５表は
第４表と比較して従来の水蒸気酸化対策鋼の一例（以下
従来例という）について水蒸気温度別に、生成した内層
スケールの平均厚みを示したものである。
第 ５ 表
第３表、第４表、第５表に見る如く、冷延板番号（以下
単に番号という）ｌの鋼種については、結晶粒度番号が
３の従来例が７００℃の高温水蒸気の１０００ｈｒ曝露
試験でばＣｒａＯ３均一層の生成がなく、内層ヌケール
の平均厚みも７０Ｐｍと厚く、外層剥離が生じ易いのに
対し、第３表のように本発明方法により結晶粒度番号９
以上とすることによりＣｒ、２０Ｊ均一層の生成がみら
れるとともに、内層ヌケールの平均厚みも５０μｍ以下
となり（第４表に示す）、耐水蒸気酸化性の向上が示さ
れた。また番号２については、第３表で結晶粒度番号５
の従来例がＣｒ５Ｏ，ｙ均一層の生成がなく、内層スケ
ールの平均厚みが５０Ｐｍ以上（第５表）でめるのに対
し、本発明方法により結晶粒度番号８．５以上とするこ
とによりＣｒｘＯ，ｉ均一層の生成が得られるとともに
内層スケールの平均厚みも５０μｍ以下となる（第４表
）ことが示された。また番号３については、結晶粒度番
号８以上にする（第３表）ことによりＣｒ、２０３均一
層が得られる。また番号４の試作材は結晶粒度番号が６
のものはＯｒ、０３均一層の生成がなかったが本発明方
法により結晶粒度番号を７．５以上とする〔第８表〕こ
とによ！１ｌＣｒ、２０３均一層の生成が得られて耐水
蒸気酸化性を満足することが示された。
単に番号という）ｌの鋼種については、結晶粒度番号が
３の従来例が７００℃の高温水蒸気の１０００ｈｒ曝露
試験でばＣｒａＯ３均一層の生成がなく、内層ヌケール
の平均厚みも７０Ｐｍと厚く、外層剥離が生じ易いのに
対し、第３表のように本発明方法により結晶粒度番号９
以上とすることによりＣｒ、２０Ｊ均一層の生成がみら
れるとともに、内層ヌケールの平均厚みも５０μｍ以下
となり（第４表に示す）、耐水蒸気酸化性の向上が示さ
れた。また番号２については、第３表で結晶粒度番号５
の従来例がＣｒ５Ｏ，ｙ均一層の生成がなく、内層スケ
ールの平均厚みが５０Ｐｍ以上（第５表）でめるのに対
し、本発明方法により結晶粒度番号８．５以上とするこ
とによりＣｒｘＯ，ｉ均一層の生成が得られるとともに
内層スケールの平均厚みも５０μｍ以下となる（第４表
）ことが示された。また番号３については、結晶粒度番
号８以上にする（第３表）ことによりＣｒ、２０３均一
層が得られる。また番号４の試作材は結晶粒度番号が６
のものはＯｒ、０３均一層の生成がなかったが本発明方
法により結晶粒度番号を７．５以上とする〔第８表〕こ
とによ！１ｌＣｒ、２０３均一層の生成が得られて耐水
蒸気酸化性を満足することが示された。
第６表は上記第４表と同様の番号１〜４の鋼種を用いて
同様の５００〜７５０℃の５段階の温度の水蒸気中に５
０００時間曝露した試験における供試材表面に生成した
内層スケールの平均厚みを示した表である。
同様の５００〜７５０℃の５段階の温度の水蒸気中に５
０００時間曝露した試験における供試材表面に生成した
内層スケールの平均厚みを示した表である。
第 ６ 表
第６表に見る如く、母材の結晶粒度が本発明方法の範囲
内に有る本発明例の内層スケールの平均厚みは５０００
時間の水蒸気曝露の酸化試験においてもすべて５０μｍ
以下の第４表と略々同様の成績を示し、耐水蒸気酸化性
を満足し得る結果が示された。
内に有る本発明例の内層スケールの平均厚みは５０００
時間の水蒸気曝露の酸化試験においてもすべて５０μｍ
以下の第４表と略々同様の成績を示し、耐水蒸気酸化性
を満足し得る結果が示された。
つぎに鋼の表面だけに冷間加工を加え適当な温度で熱処
理することによシ本発明の結晶粒度に調整した鋼の水蒸
気酸化性を第７表に示す。
理することによシ本発明の結晶粒度に調整した鋼の水蒸
気酸化性を第７表に示す。
第 ７ 表
畳１ 表面細粒層は上記結晶粒度で表面から深さ５０μ
ｍに生成。
ｍに生成。
畳２ 表面細粒Ｍは上記の結晶粒度で表面から深さ２０
０μｍに生成。
０μｍに生成。
第７表に見る通り、高温水蒸気に曝される表面から深ｇ
５０μｍ（２−１）および２００μｍ（２−２）の結晶
粒度が本発明の規定範囲にある二鋼は第７表の全体細粒
鋼（２−８）と同等の耐水蒸気酸化性を示し、本発明に
よって他の２−４鋼に比しすぐれた耐水蒸気酸化性を示
した。
５０μｍ（２−１）および２００μｍ（２−２）の結晶
粒度が本発明の規定範囲にある二鋼は第７表の全体細粒
鋼（２−８）と同等の耐水蒸気酸化性を示し、本発明に
よって他の２−４鋼に比しすぐれた耐水蒸気酸化性を示
した。
以上の説明から明らかなように、本発明のボイラ用オー
ヌテナイト系ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法は、
母材めるいは表面部分の結晶粒度を母材ＴのＣｒ含、、
有量に対応して調整するという簡便な方法で、□母材を
高Ｏｒ系とする方法によらないで耐水蒸気酸化性の向上
を得ることを可能としたので、□ボイラ用オーステナイ
ト系ヌテンレス鋼管の品質向上、コスト低減に大いに寄
与する。
ヌテナイト系ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法は、
母材めるいは表面部分の結晶粒度を母材ＴのＣｒ含、、
有量に対応して調整するという簡便な方法で、□母材を
高Ｏｒ系とする方法によらないで耐水蒸気酸化性の向上
を得ることを可能としたので、□ボイラ用オーステナイ
ト系ヌテンレス鋼管の品質向上、コスト低減に大いに寄
与する。
第１図はＣｒコ０３均一層生成の条件を示したＣｒ含有
分とＡＳＴＭ結晶粒度番号の関係図、第２図（イ）、（
ロ）は酸化スケールの顕微鏡写真である。 ｌ：内層スピネルスケール、２：地金、：ｄ ： Ｃｒ
コ０３均一層、４：外層マグネタイトヌケール 出願人 住友金属工業株式会比 代理人弁理士 生 形 元 重
分とＡＳＴＭ結晶粒度番号の関係図、第２図（イ）、（
ロ）は酸化スケールの顕微鏡写真である。 ｌ：内層スピネルスケール、２：地金、：ｄ ： Ｃｒ
コ０３均一層、４：外層マグネタイトヌケール 出願人 住友金属工業株式会比 代理人弁理士 生 形 元 重
Claims (1)
- （１） Ｃｒを重量比で１５〜２２％含有するボイラ
用オーステナイト系ステンレス鋼管の少なくとも内表面
部の結晶粒度を、下記式を満足する結晶粒度とすること
を特徴とするボイラ用オーステナイト系ステンレス鋼管
の水蒸気酸化防止方法。 ｔｌｓ、５−ｂ）ｘＬ≦（Ｏｒ） ここでＬ：母材のＡＳＴＭ結晶粒度番号（Ｃｒ） ：母
材のＣｒ含有量（重量％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19491882A JPS5985849A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19491882A JPS5985849A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985849A true JPS5985849A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16332505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19491882A Pending JPS5985849A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | ステンレス鋼管の水蒸気酸化防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985849A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100665166B1 (ko) | 2004-09-15 | 2007-01-04 | 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 | 관 내 표면의 스케일의 내박리성이 우수한 강관 |
| JP2015137420A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 新日鐵住金株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼管 |
-
1982
- 1982-11-06 JP JP19491882A patent/JPS5985849A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100665166B1 (ko) | 2004-09-15 | 2007-01-04 | 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 | 관 내 표면의 스케일의 내박리성이 우수한 강관 |
| JP2015137420A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 新日鐵住金株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼管 |
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