JPS60131958A - 析出強化型Νi基合金の製造法 - Google Patents

析出強化型Νi基合金の製造法

Info

Publication number
JPS60131958A
JPS60131958A JP23887083A JP23887083A JPS60131958A JP S60131958 A JPS60131958 A JP S60131958A JP 23887083 A JP23887083 A JP 23887083A JP 23887083 A JP23887083 A JP 23887083A JP S60131958 A JPS60131958 A JP S60131958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
alloy
precipitation
heat treatment
stress corrosion
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.)
Granted
Application number
JP23887083A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0114991B2 (ja
Inventor
Kazuo Yamanaka
和夫 山中
Hiroo Nagano
長野 博夫
Takao Minami
孝男 南
Yasutaka Okada
康孝 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP23887083A priority Critical patent/JPS60131958A/ja
Publication of JPS60131958A publication Critical patent/JPS60131958A/ja
Publication of JPH0114991B2 publication Critical patent/JPH0114991B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、例えば原子炉などにみられる高温高圧水環境
下で使用するのに適する耐応力腐食割れ性の優れた析出
強化型Ni基合金の製造法に関する。
(従来技術) 例えば、原子炉伺炉水などの高温高圧水環境下で使用さ
れる部材の材料については、強度、靭性と共に耐応力腐
食割れ性が要求される。かかる高温高圧水環境下で使用
される材料でも板や管のように強加工が容易なものは冷
間加工によって強度上昇をはかることができる。しかし
、それ以外の例えば支持ビン、バネ、バルブ、継手など
の特殊形状のものは冷間加工が行えずその性質上、熱処
理による析出強化によって強度上昇をはからねばならな
い。かかる用途に使用する材料としては、従来、インコ
ネルX−750、−722および−718等が析出強化
型開基合金として知られている。
これら従来のX −750、−722のような析出強化
型合金はいずれもTiおよびAQ添加のγ” CN13
(A(2゜Ti) )析出強化型Ni基合金である。ま
たインコネルX−718合金等はNb+Ti+A(2添
加によるγ”およびγ” (Nj 3 Nb)相析出強
化を主体としている。
(発明の要約) ここに、本発明者らは、Ti+八Qへ加系のT′析出強
化合金では軽水型原子炉−次側のごとき高温高圧水中で
耐食性が不良であること、殊に耐応力腐食割れ性が著し
く劣ることを知った。また718合金にあってもかなり
の量のTiを含むために耐食性が劣る。
例えば特開昭57−123948号に開示されたものは
Nbを0.7〜4.5%含むとともにTiを0.7〜3
%含有している。
そこで、本発明者らはTi添加量を制限すると共に、C
r添加量を増加することによって高温高圧水中における
面1食性(耐全面腐食および耐応力腐食割れつまり耐s
’cc性を高め得るごとに着目し、鋭意研究を続けたと
ころ、上記組成と一定の製造条件との組合せによってγ
゛相ではなくてγ”相による析出強化をはかり得ると同
時に、上述の如き耐食性がさらに一層改善されることを
見い出して本発明を完成させた。
かくして、本発明は、重量%で、 C: 0.05%以下、 St : 0.50%以下、
Mn : 1.0%以下、 Fe : 5.0〜10.
0%、Cr:18〜30%以下、Ti : 0.50%
以下、Nt+ : 2.0〜5..0 %、# : 0
.40%以下、P : 0.015%以下、S : 0
.005 %以下、N : 0.03%以下、 さらに必要により、Mo : 7.0%以下、および/
またはREM、Mg、 CaおよびYの少なくとも1種
を合計0.01%以下、 Ni:残部(ただし、少なくとも50%以上)からなる
組成の合金を、800〜1200”Cで圧下率50%以
上の熱間加工を施した後、1000〜1200”cで5
分〜5.0時間保持してから空冷以上の冷却速度で冷却
し、次いで550〜800°Cで1.0〜150時間の
時効熱処理を1回または2回以上施すことを特徴とする
、高温高圧水環境下で耐応力腐食割れ性の優れた析出強
化型Ni基合金を製造する方法である。
このように、本発明における特色は、析出強化方法とし
てTi量を低減し、Nb量を増すことによって、T゛相
ではなくてγ” (Ni 3 Nb)相による析出強化
をはかると同時に、Cr量を18〜30%に増量し、か
がる合金組成と強圧下熱間圧延、完全固溶処理そして均
一時効処理とを組合せることによって、例えば原子炉な
どにみられるごとき高温高圧水中での耐応力腐食割れ性
を向上させることである。
(発明の態様) 本発明において化学成分、熱間加工および熱処理条件を
上述の如く限定した理由を以下に述べる。
(11化学成分: C・・・Cは析出強化および耐食性の阻害する元素であ
る。特に、0.05%を越えるとTiCやNbC等の介
在物の量が増加すると共に粒界へのCr23C6の析出
によるその近傍でのCr欠乏層が生成しやすくなり、靭
性、耐食性が劣化する。好ましくはCは0.02%以下
である。
Si、Mn ・・これらはいずれも脱酸元素であるが、
Stは0.50%、Mnは1.0%をそれぞし越えると
合金の清浄度を低下させる。
P、S ・・これらの元素はいずれも粒界部viにより
熱間加工性を低下させ、また耐食性も劣化するため、本
発明においてもPおよびSはそれぞれ0.015%以下
、および0.005%以下に制限する。
N・・・TiNやNbN等の介在物の量を増加させるた
めNは0.030%以下に制限する。
Cr・・・Crは耐食性を向上させる必要不可欠の元素
である。本発明の目的達成には18%以上必要であるが
、一方30%を越えると熱間加工性が低下し、さらに延
性、靭性に有害なσ相などの金属間化合物が生成し易く
なる。したがって、本発明では18〜70%に画定する
Ti・・・Ti添加量が0.5%を越えるとNi 3 
Tiとして析出し耐食性を著しく劣化させるため、Ti
は0.5%以下とする。
AQ・・・AQはNi基合金の脱酸剤として適しており
その添加量の増加とともに脱酸効果は向上するが、多量
添加してもその効果は飽和するためAQは0.40%以
下とする。
Nb・・・NbばT”相として析出し強度上昇に寄与す
る。その効果は2.0%以上で顕著となるが5゜0%を
越えると熱間加工性が低下し、また延性、靭性に好まし
くない金属間化合物が生成し易くなる。したがって、本
発明においてNb量は2.0〜5.0%とする。
Mo・・・本発明においてMoは所望添加成分であるが
、このMoは耐孔食性および強度上昇に有効な元素であ
る。しかし、多量添加するとσ相など靭性、耐食性に好
ましくない金属間化合物が生成し易くなることから本発
明においてNbを添加する場合にもMo添加量の上限を
7.0%とする。
REM、Mg、Ca、Y ・・これらの元素も所望添加
成分であり、少なくとも1種の微量添加により熱間加工
性を向上させるがその合計量が上限の0.1%を越える
と逆に低融点化合物を生成し易くなり加工性が低下する
(2)熱間加工: Nbは溶湯からの凝固時においてマクロ偏析の原因にな
り易く、このような偏析が成品においても残存すると、
靭性および耐食性劣化の原因となる。このためインゴッ
トからの熱間加工度は圧下率で50%以上とする必要が
ある。熱間加工時の加熱温度は凝固時において粒界部に
Nbの低融点化合物が生成しやすくなるため、加熱最高
温度は1200℃とし、仕上温度は800°Cを下廻る
と変形抵抗が著しく大きくなるため800℃以上、好ま
しくは850℃以上とする。
(3)固溶熱処理: 本発明にあっては時効処理に先立って1000〜120
0℃、好ましくは1050〜1150℃で5分〜5.0
時間の完全固溶処理を行うが、これは時効によりT” 
(Ni 3Nb)の析出を有効に行わせるせるためであ
る。また上記固溶処理後の冷却期間中には、σ相などの
金属間化合物相が生成しやすいので、それを回避するた
めに空冷以上の速い速度で冷却する。
(4)時効熱処理: すでに述べたように、本発明においては、前述の合金組
成と組合わせて時効熱処理を行うことによりT”相を均
一に分散析出させ、高強度−高耐食性の合金を得ること
ができる。その場合、時効温度、時間がそれぞれ550
℃、1.0時間未満ではγ”相がほとんど析出せず十分
な強度が得られない。一方、時効温度が800℃を越え
るとまた時間が150時間を過ぎると過時効となりγ”
の粗大化あるいはσ−Ni3Nbの生成により強度、延
性が低下する。したがって、本発明にあって十分なる強
度、延性および耐食性を得るには550〜800℃、好
ましくは600〜700℃の時効熱処理がよい。
なお、ここに第1図(alは従来のインコネルX−75
0等の標準ヒートパターンを示し、同図(b)は本発明
に係る方法のヒートパターンを示す。本発明における場
合、従来のそれと比較して、強圧下熱間圧延、高温での
完全固溶処理、そして均一時効処理を特徴とすることが
分かる。
次に本発明の実施例について説明する。
実施■ 第1表に示す化学組成の各合金について、第2表に示す
加工条件および熱処理条件で析出強化型Ni基合金を製
造した。得られた各合金の機械的性質および応力腐食割
れ性を同じく第2表にまとめて示す。
第1表および第2表において試料tllo、16〜24
および30〜35は本発明例であり、No、’1〜15
および25〜29ば比較例のものである。
第2表に記載の結果から、Ti含有量の高いNi基合金
はNb1iや01辺にかかわらず応力腐食割れ感受性が
高いことと、一方、Ti量を約0.50%以下にすれば
耐応力腐食性は良好となるが、機械的性質をも良好とす
るためにはNb1lを約2%以上にする必要があること
が分かる。
第2図は本例において得られた結果をNi基合金の耐応
力腐食割れ性(耐SCC性)に及ばずNbおよびTi量
の影響としてグラフにまとめて示すものであり、これか
らもTiが0.5%以下でNbが2%以上のものは耐S
CC性および機械的性質がいずれも良好であることが分
かる。図中、各番号は第2表中の試料歯を示す。なお、
機械的性質が良好としたものは引張強さ100 kgf
 / n++f+以上、0.2%耐カフ5kgf / 
1rA以上のものをいう。
なお、応力腐食割れ試験は、温度350’C−1190
気圧に相当する溶存酸素(0,0,) 8ppmの高温
高圧水中で、ダブルローベンド法で3000時間浸漬試
験を行い、割れの有無を光学顕微鏡(500倍)で検鏡
したものであり、試験片は板厚2鮪、幅10+am、長
さ75+n+*の短1111試験片2枚を7.5Rに曲
げ、2枚の試験片の間にテフロンシートを入れてボルト
、ナンドで5 i+m拘束して行った。
以上の結果から明らかなごとく、本発明にしたがって合
金の成分範囲、加工条件および時効熱処理をそれぞれ本
発明の範囲内に特定することにより耐応力腐食割れ性の
優れた、高強度高耐食性材料が製造できるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来法と本発明法とのヒートパターンを示す
説明図;および 第2図は、Ni基合金の、耐応力腐食割れ性に及ぼすN
bおよびTi量の影響を示す図表である。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − 手続補正書(自船 昭和59年 7月31日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第238−870号 2、発明の名称 析出強化型Ni基合金の製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜5丁目15番地 名称 (211)住友金属工業株式会社4、代理人 5、補正の対象 (別紙) (11特許請求の範囲を次の通り訂正する。 「重量%で、 C: 0.05%以下、St : 0.50%以下、M
n:1.0%以下、Fe:5.0〜lO0θ%、Cr:
18〜30%以下、 Ti : 0.50%以下、Nb
 : 2..0〜5,0%、 AQ : 0.40%以
下、P : 0.015%以下、 S : 0.005
%以下、N : 0.03%以下、 さらに必要により、Mo : 7.0%以下、および/
またはREM、Mg、 CaおよびYの少なくとも1種
を合計0.1%以下、 Ni:残部(ただし、少なくとも50%以上)からなる
組成の合金を、800〜1200℃で圧下率50%以上
の熱間加工を施した後、1000〜1200℃で5分〜
5.0時間保持してから空冷以上の冷却速度で冷却し、
次いで550〜800℃で1.0〜150時間の時効熱
処理を1回または2回以上施すことを特徴とする、高温
高圧水環境下で耐応力腐食割れ性の優れた析出強化型N
i基合金を製造する方法。 」(2)明細書箱4頁6行
目、ro、01%以下」とあるのを「0.1%以下Jと
訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 重量%で、 C: 0.05%以下、 Si : 0.50%以下、
    Mn : 1.0%以下、 Fe : 5.0〜10.
    0%、Cr : 1B=30%以下、Ti : 0.5
    0%以下、Nb’: 2.0〜5.0%、AQ : 0
    .40%以下、P : O,01,5%以下、S、 :
     0.005%以下、N : 0.03%以下、 さらに必要により、Mo : 7.0%以下、および/
    またはREM、 Mg、 CaおよびYの少なくとも1
    種を合計0.01%以下、 Ni:残部(ただし、少なくとも50%以上)からなる
    組成の合金を、800〜1200℃で圧下率50%以上
    の熱間加工を施した後、1000〜1200℃で5分〜
    5.0時間保持してから空冷以上の冷却速度で冷却し、
    次いで550〜800°Cで1.0〜150時間の時効
    熱処理を1回または2回以上施すことを特徴とする、高
    温高圧水環境下で耐応力腐食割れ性の優れた析出強化型
    Ni基合金を製造する方法。
JP23887083A 1983-12-20 1983-12-20 析出強化型Νi基合金の製造法 Granted JPS60131958A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23887083A JPS60131958A (ja) 1983-12-20 1983-12-20 析出強化型Νi基合金の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23887083A JPS60131958A (ja) 1983-12-20 1983-12-20 析出強化型Νi基合金の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60131958A true JPS60131958A (ja) 1985-07-13
JPH0114991B2 JPH0114991B2 (ja) 1989-03-15

Family

ID=17036477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23887083A Granted JPS60131958A (ja) 1983-12-20 1983-12-20 析出強化型Νi基合金の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60131958A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61119641A (ja) * 1984-11-16 1986-06-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 高耐食性Ni基合金およびその製造法
JPS62167839A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ni基合金及びその製造法
JPS62167837A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ni基合金及びその製造方法
JPS6318032A (ja) * 1986-07-09 1988-01-25 Toshiba Corp 沸騰水型原子炉用バネ
JPH04198444A (ja) * 1990-11-29 1992-07-17 Agency Of Ind Science & Technol 耐応力腐食割れ性に優れたNi基合金
JPH0797649A (ja) * 1994-05-13 1995-04-11 Toshiba Corp ニッケル基合金
EP0751229A4 (en) * 1994-11-07 1998-02-25 Santoku Metal Ind RICK EARTH NICKEL-METAL ALLOY PRECIPITATION, ITS MANUFACTURE, AND NEGATIVE ELECTRODE FOR NICKEL-HYDROGEN SECONDARY CELL

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5698464A (en) * 1980-01-11 1981-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Treating method for improving resistance to stress and corrosion cracking of ni-based alloy
JPS56169741A (en) * 1980-05-30 1981-12-26 Hitachi Ltd Component for nuclear reactor and heat treating method thereof
JPS57131353A (en) * 1981-02-05 1982-08-14 Toshiba Corp Heat treatment of nickel alloy
JPS5877560A (ja) * 1981-11-04 1983-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ni基合金の熱処理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5698464A (en) * 1980-01-11 1981-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Treating method for improving resistance to stress and corrosion cracking of ni-based alloy
JPS56169741A (en) * 1980-05-30 1981-12-26 Hitachi Ltd Component for nuclear reactor and heat treating method thereof
JPS57131353A (en) * 1981-02-05 1982-08-14 Toshiba Corp Heat treatment of nickel alloy
JPS5877560A (ja) * 1981-11-04 1983-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ni基合金の熱処理方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61119641A (ja) * 1984-11-16 1986-06-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 高耐食性Ni基合金およびその製造法
JPS62167839A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ni基合金及びその製造法
JPS62167837A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ni基合金及びその製造方法
JP2554048B2 (ja) * 1986-01-20 1996-11-13 三菱重工業株式会社 Ni基合金及びその製造方法
JP2554049B2 (ja) * 1986-01-20 1996-11-13 三菱重工業株式会社 Ni基合金及びその製造法
JPS6318032A (ja) * 1986-07-09 1988-01-25 Toshiba Corp 沸騰水型原子炉用バネ
JPH04198444A (ja) * 1990-11-29 1992-07-17 Agency Of Ind Science & Technol 耐応力腐食割れ性に優れたNi基合金
JPH0797649A (ja) * 1994-05-13 1995-04-11 Toshiba Corp ニッケル基合金
EP0751229A4 (en) * 1994-11-07 1998-02-25 Santoku Metal Ind RICK EARTH NICKEL-METAL ALLOY PRECIPITATION, ITS MANUFACTURE, AND NEGATIVE ELECTRODE FOR NICKEL-HYDROGEN SECONDARY CELL

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0114991B2 (ja) 1989-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4007241B2 (ja) 高温強度と耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼ならびにこの鋼からなる耐熱耐圧部材とその製造方法
JPS6358213B2 (ja)
JPH01275739A (ja) 延性,靭性に優れた低Si高強度耐熱鋼管
JP4062190B2 (ja) 原子力用オーステナイト系ステンレス鋼管
JPS60131958A (ja) 析出強化型Νi基合金の製造法
US3342590A (en) Precipitation hardenable stainless steel
US20030051783A1 (en) Two step aging treatment for Ni-Cr-Mo alloys
JPS5867854A (ja) 耐応力腐食割れ性にすぐれたニツケル基高クロム合金の製造方法
JPH02228456A (ja) 冷間加工ニッケル基合金の強化法
JPS60110856A (ja) 析出強化型ニッケル基合金の製造法
US4861550A (en) Corrosion-resistant nickel-base alloy having high resistance to stress corrosion cracking
JP7131332B2 (ja) オーステナイト系耐熱合金及びオーステナイト系耐熱合金部品
JPS602653A (ja) 析出強化型ニツケル基合金の製造法
US5429690A (en) Method of precipitation-hardening a nickel alloy
JP2002194466A (ja) ニッケル基合金クラッド鋼およびその製造方法
JP2787044B2 (ja) 高強度ステンレス鋼およびその製造法
JPS6013050A (ja) 耐熱合金
JP7256374B2 (ja) オーステナイト系耐熱合金部材
JPS60245773A (ja) 高耐食性Ni基合金の製造方法
US3364082A (en) Copper-nickel-vanadium alloy
JPS6039118A (ja) 耐粒界腐食性及び耐粒界応力腐食割れ性にすぐれた含ホウ素オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法
JPH0327626B2 (ja)
JPS59136443A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れたボルト材
JPS583942A (ja) 耐中間温度脆性にすぐれたNi基合金
KR100724087B1 (ko) 내식성과 기계적 특성이 우수한 티타늄합금 및 그 제조 방법