JPS60155648A - 高靭性フエライト系耐熱鋼 - Google Patents
高靭性フエライト系耐熱鋼Info
- Publication number
- JPS60155648A JPS60155648A JP1025684A JP1025684A JPS60155648A JP S60155648 A JPS60155648 A JP S60155648A JP 1025684 A JP1025684 A JP 1025684A JP 1025684 A JP1025684 A JP 1025684A JP S60155648 A JPS60155648 A JP S60155648A
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- Japan
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- steel
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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】
本発明は高靭性フェライト系耐熱鋼に関し、高温強度、
溶接性を損うことなく改善さｎた靭性を具備した耐熱鋼
を提供せんとするものである。
溶接性を損うことなく改善さｎた靭性を具備した耐熱鋼
を提供せんとするものである。
ボイラ、化学プラント用の鋼材には、強度、靭性、耐食
性、溶接性に優れた特性が要求さ牡る。従来この種の用
途に供される代表的な鋼として、５ＵＳ３０４鋼に代表
されるオーステナイトステンレス餉があるが、この種の
銅は使用条件によっては応力腐食割ｆＬ（以下ｒ ＳＣ
ＣＪと称す）の心配があシ、また高価であるという難点
がある。一方、２７Ｃｒ１Ｍｏ鋼は、価格、５ＣＣＫ関
してはＳＵＳ ３０４鋼に較べ有利であるが、高温強度
が不足するという難点がある。このような事情から、近
年９Ｃｒ糸の耐熱鋼の研究が一段と脚光を浴びつつある
。この９Ｃｒ系の代表的な規格鋼種としては、５ＴＢＡ
２６鋼があるが、この鋼は高温強度と溶接低温割れ性
に弱点がある。この欠点を補う鋼種として、低炭素９
ｃｒ Ｉ Ｍｏ Ｖ Ｎｂ系の鋼があるが、この種の鋼
は焼戻しマルテンサイトとフェライトの二相組織になシ
易く、マルテンサイト−相系材料に較べると低温靭性に
弱点があシ、他方マルテンサイト−相系材料は強度と靭
性には優れた特性を有してはいるものの溶接低温側ｎ性
に難点がある。このように従来の鋼は強度、溶接性、靭
性の総てをバランス良く満足させるというものではなく
、その理由としては、例えば「Ｃの影響だけについてみ
ても、強度には有効であるが、溶接性、靭性に対しては
大計有害なことが多い」等のように、構成元素の役割が
二律背反の状態になっていることがあげられる。
性、溶接性に優れた特性が要求さ牡る。従来この種の用
途に供される代表的な鋼として、５ＵＳ３０４鋼に代表
されるオーステナイトステンレス餉があるが、この種の
銅は使用条件によっては応力腐食割ｆＬ（以下ｒ ＳＣ
ＣＪと称す）の心配があシ、また高価であるという難点
がある。一方、２７Ｃｒ１Ｍｏ鋼は、価格、５ＣＣＫ関
してはＳＵＳ ３０４鋼に較べ有利であるが、高温強度
が不足するという難点がある。このような事情から、近
年９Ｃｒ糸の耐熱鋼の研究が一段と脚光を浴びつつある
。この９Ｃｒ系の代表的な規格鋼種としては、５ＴＢＡ
２６鋼があるが、この鋼は高温強度と溶接低温割れ性
に弱点がある。この欠点を補う鋼種として、低炭素９
ｃｒ Ｉ Ｍｏ Ｖ Ｎｂ系の鋼があるが、この種の鋼
は焼戻しマルテンサイトとフェライトの二相組織になシ
易く、マルテンサイト−相系材料に較べると低温靭性に
弱点があシ、他方マルテンサイト−相系材料は強度と靭
性には優れた特性を有してはいるものの溶接低温側ｎ性
に難点がある。このように従来の鋼は強度、溶接性、靭
性の総てをバランス良く満足させるというものではなく
、その理由としては、例えば「Ｃの影響だけについてみ
ても、強度には有効であるが、溶接性、靭性に対しては
大計有害なことが多い」等のように、構成元素の役割が
二律背反の状態になっていることがあげられる。
本発明はこのような事情に鑑み新たに研究開発されたも
ので、強度、溶接性、靭性の総てをバランス良く満足さ
せ得る鋼を提供せんとするものであシ、高温強度と溶接
性のバランスのとれた高クロム鋼を対象とし、それらの
性質に著しい影響を与えない非金属介在物を制御するこ
とによって靭性の改善を図ル、これによって強度、溶接
性、靭性に関してバランスのとｎた銅を得ることに成功
したものである。
ので、強度、溶接性、靭性の総てをバランス良く満足さ
せ得る鋼を提供せんとするものであシ、高温強度と溶接
性のバランスのとれた高クロム鋼を対象とし、それらの
性質に著しい影響を与えない非金属介在物を制御するこ
とによって靭性の改善を図ル、これによって強度、溶接
性、靭性に関してバランスのとｎた銅を得ることに成功
したものである。
本発明の基本的特徴は、Ｃ：０．０４〜０．１５俤、Ｓ
ｉ：１．（ｌ以下、Ｍｎ ： １．０％以下、Ｃｒ：５
．０〜１２．０％４Ｍｏ及びＷの１種又は２種を合計で
０．５〜２．０チ、Ｖ：０．０５〜１．５係、Ｎｂ、（
及びとれに不可避的に随伴するＴａの和）：０．０３〜
０．６％、Ａ／１．：０．３％以下、Ｎ：０．１０％以
下、さらに必要に応じてＢ：０．０１％以下、Ｎｉ ：
１．０％以下の１植又は２種を含有し、残部鉄及び不
可避的不純物からなる銅であって、溶製、圧延後の非金
属介在物のＪＩＳ法による清浄度が、Ａ系介在物：０．
０２％以下 Ａ系介在物十Ｂ系介在物：０．０５％以下Ｃ系介在物：
０．０１％以上 Ａ系介在物＋Ｂ系介在物＋〇系介在物＝０．２％以下で
ある点にある。
ｉ：１．（ｌ以下、Ｍｎ ： １．０％以下、Ｃｒ：５
．０〜１２．０％４Ｍｏ及びＷの１種又は２種を合計で
０．５〜２．０チ、Ｖ：０．０５〜１．５係、Ｎｂ、（
及びとれに不可避的に随伴するＴａの和）：０．０３〜
０．６％、Ａ／１．：０．３％以下、Ｎ：０．１０％以
下、さらに必要に応じてＢ：０．０１％以下、Ｎｉ ：
１．０％以下の１植又は２種を含有し、残部鉄及び不
可避的不純物からなる銅であって、溶製、圧延後の非金
属介在物のＪＩＳ法による清浄度が、Ａ系介在物：０．
０２％以下 Ａ系介在物十Ｂ系介在物：０．０５％以下Ｃ系介在物：
０．０１％以上 Ａ系介在物＋Ｂ系介在物＋〇系介在物＝０．２％以下で
ある点にある。
以下、本発明の限定理由を説明する。
まず、本発明は上記した特定の成分範囲を有する高クロ
ム鋼をその対象とする。Ｃは十分な高温強度を確保する
ためには０．０４チ尉必要であるが、０．１５係を超え
ると溶接性を害するため好ましくない。このためＣｔは
０．０４〜０．１５％とする。
ム鋼をその対象とする。Ｃは十分な高温強度を確保する
ためには０．０４チ尉必要であるが、０．１５係を超え
ると溶接性を害するため好ましくない。このためＣｔは
０．０４〜０．１５％とする。
Ｓｔは脱酸剤として添加されるが、その量が１．０チを
超えると溶接性が害さｔｌこのためｓｔ量は１．０チ以
下に規制さｆる。
超えると溶接性が害さｔｌこのためｓｔ量は１．０チ以
下に規制さｆる。
Ｍｎも脱酸剤としてＳｔとともに添加さ扛るが、その量
が１．０％を超えると加工性と溶接性が劣化し、このた
めＭｎ量も１．０％以下に規制さｎる。
が１．０％を超えると加工性と溶接性が劣化し、このた
めＭｎ量も１．０％以下に規制さｎる。
ｃｒは高温での耐酸化性を十分に確保するため５，０％
以上添加することが必要であるが、１２．０％を超える
とフェライト量が著しく少なくなシ靭性を損なうことに
なる。したがってＣｒ量は５．０〜１２．０％とする。
以上添加することが必要であるが、１２．０％を超える
とフェライト量が著しく少なくなシ靭性を損なうことに
なる。したがってＣｒ量は５．０〜１２．０％とする。
ＭＯとＷは高温強度を高めるための必須元素であシ、そ
ｎらの１ｍ又は２種を合計で０．５チ以上添加すること
が必要である。一方、そｎらの１種又は２種を合計で２
．０％を超えて添加しても、添加量を見合う高温強度の
改善が期待できず、却って経済性を損うことになる。こ
のためＭｏ 、 Ｖｌｒ量はその１種又は２種を合計で
０．５〜２．０％の範囲とする。
ｎらの１ｍ又は２種を合計で０．５チ以上添加すること
が必要である。一方、そｎらの１種又は２種を合計で２
．０％を超えて添加しても、添加量を見合う高温強度の
改善が期待できず、却って経済性を損うことになる。こ
のためＭｏ 、 Ｖｌｒ量はその１種又は２種を合計で
０．５〜２．０％の範囲とする。
■は高温強度に有効な元素であり、必要な高温強度を得
るために０．０５％・以上添加される。しかし１．５％
を超えると靭性を著しく害し、したがってＶｉは０．０
５〜１．５ ％とする。
るために０．０５％・以上添加される。しかし１．５％
を超えると靭性を著しく害し、したがってＶｉは０．０
５〜１．５ ％とする。
ＮｂはＣとともにクリープ強度に寄与する元素であるが
、上述したＣの範囲に刻しては０゜０３％未満ではその
効果が薄く、このため０゜０３％以上添加される。しか
し、０．６％を超えると溶接性を著しく害する。Ｎｂは
、こｎを添加する場合同様の性質を有するＴａ ｆ不可
避的に随伴するものであシ、このためＮｂ量はＴａとの
和の総量で０．０３〜０．６％とする。
、上述したＣの範囲に刻しては０゜０３％未満ではその
効果が薄く、このため０゜０３％以上添加される。しか
し、０．６％を超えると溶接性を著しく害する。Ｎｂは
、こｎを添加する場合同様の性質を有するＴａ ｆ不可
避的に随伴するものであシ、このためＮｂ量はＴａとの
和の総量で０．０３〜０．６％とする。
ｋＡは脱酸剤として添加さ第１、且つ適量の添加によっ
て蟹素とともにＡｔＮ ’ｉ影形成、これによる微細粒
化作用によって靭性を改善する。
て蟹素とともにＡｔＮ ’ｉ影形成、これによる微細粒
化作用によって靭性を改善する。
しかしその添加量が０．３チを超えるとりｊＪ−ブ強度
を低下させるため好ましくなく、シたがってｋｔ量は０
．３％以下とする。
を低下させるため好ましくなく、シたがってｋｔ量は０
．３％以下とする。
Ｎは強度を高める元素であるが、０．１０％を超えると
靭性を害するとともに１厚板を電子ビーム溶接等の高エ
ネルギー溶接する場合に気泡を生じやすく、このためＮ
量は０．１０チ以下とする。
靭性を害するとともに１厚板を電子ビーム溶接等の高エ
ネルギー溶接する場合に気泡を生じやすく、このためＮ
量は０．１０チ以下とする。
Ｂ及びＮ１は以上の基本成分に対して必要に応じて１種
又は２種以上添加するものである。
又は２種以上添加するものである。
このうち、Ｂはクリープ強度を高める元素であるが、そ
の量が０．０１％を超えると溶接性を害し、このためＢ
量は０．０１％以下とする。
の量が０．０１％を超えると溶接性を害し、このためＢ
量は０．０１％以下とする。
またＮｌは適量の添加によシ靭性を高める効果があるが
、１．０％を超えるような添加は塩化物応力腐食割れを
生じる可能性があるため好ましくなく、このためＮｉｉ
は１．０％以下とする。
、１．０％を超えるような添加は塩化物応力腐食割れを
生じる可能性があるため好ましくなく、このためＮｉｉ
は１．０％以下とする。
本発明は以上のような成分系の鋼をその対象とし、この
よう力成分系の規制に加え、溶製、圧延後における非金
属介在物の清浄度をＪＩＳ法（ＪＩＳ Ｇ−０５５５に
規定さｎる非金属介在物の顕微鏡試験法による清浄度）
Ｋより上述のように規制するものであ）、その限定理由
は次の通シである。
よう力成分系の規制に加え、溶製、圧延後における非金
属介在物の清浄度をＪＩＳ法（ＪＩＳ Ｇ−０５５５に
規定さｎる非金属介在物の顕微鏡試験法による清浄度）
Ｋより上述のように規制するものであ）、その限定理由
は次の通シである。
まず、Ａ系介在物は低温靭性試験においてノツチ効果を
示し、０．０２％’に超えると靭性が９化するものであ
シ、このためＡ系介在物はト独で０．０２％以下に規制
さｎる。またＢ系介在物もＡ系介在物と同じような作用
をしくＡ系介在物）＋（Ｂ系介在物）が０．０５％を超
えると靭性が大幅に劣化するものであシ、このため（Ａ
系介在物）＋〔Ｂ系介在物〕が０．０５％以下に規制さ
ｎる。
示し、０．０２％’に超えると靭性が９化するものであ
シ、このためＡ系介在物はト独で０．０２％以下に規制
さｎる。またＢ系介在物もＡ系介在物と同じような作用
をしくＡ系介在物）＋（Ｂ系介在物）が０．０５％を超
えると靭性が大幅に劣化するものであシ、このため（Ａ
系介在物）＋〔Ｂ系介在物〕が０．０５％以下に規制さ
ｎる。
Ｃ系介在物は結晶粒の調整のために０．０１チ以上必要
であり、その下限を０．０１％に規制する。しかし大量
の介在物は靭性を損うものであシ、このため（Ａ系介在
物）＋（Ｂ系介在物）十（Ｃ系介在物）が０．２０ ％
以下に規制でｎる。
であり、その下限を０．０１％に規制する。しかし大量
の介在物は靭性を損うものであシ、このため（Ａ系介在
物）＋（Ｂ系介在物）十（Ｃ系介在物）が０．２０ ％
以下に規制でｎる。
第１表に示す組成の鋼を大気溶解、ＶＩＭ（真空誘導溶
解）で、また一部をＭＡＲ（真空アーク溶解）、ＥＳＲ
（エレクトロスラグ溶解）で溶解し、熱間圧延後１１０
０ｔ：簡単、８００℃焼戻しを行い、シャルピー衝撃試
験、清浄度の測定を行った。また、一部について祉クリ
ープ破断試験を行った。
解）で、また一部をＭＡＲ（真空アーク溶解）、ＥＳＲ
（エレクトロスラグ溶解）で溶解し、熱間圧延後１１０
０ｔ：簡単、８００℃焼戻しを行い、シャルピー衝撃試
験、清浄度の測定を行った。また、一部について祉クリ
ープ破断試験を行った。
本発明が対象とする合金系は熱処理状態でわずかなフェ
ライトを生成する。低温靭性はフェライト量が少ないほ
うが良いという一般的か傾向が知らｎているが、第１表
によれば、そｆ′ＬＫもまして介在物の形態と量とに密
接な関係があることがわかる。すなわち、第１表中の本
発明鋼及び比較鋼を較べて判るように、Ａ系介在物及び
Ｂ系介在物が制御さ扛た本発明鋼では比較鋼に較べ靭性
が極めてよく、また逆にＣ系介在物がある程度あったほ
うが靭性が良くなっている。さらに、階１銅と南８鋼と
を比較すると、本発明鋼では介在物制御によって靭性を
改善してもクリープ破断時間はむしろ若干長くなってお
シ、本発明では、他の性質を何ら損うことなく靭性を改
善できることが判る。
ライトを生成する。低温靭性はフェライト量が少ないほ
うが良いという一般的か傾向が知らｎているが、第１表
によれば、そｆ′ＬＫもまして介在物の形態と量とに密
接な関係があることがわかる。すなわち、第１表中の本
発明鋼及び比較鋼を較べて判るように、Ａ系介在物及び
Ｂ系介在物が制御さ扛た本発明鋼では比較鋼に較べ靭性
が極めてよく、また逆にＣ系介在物がある程度あったほ
うが靭性が良くなっている。さらに、階１銅と南８鋼と
を比較すると、本発明鋼では介在物制御によって靭性を
改善してもクリープ破断時間はむしろ若干長くなってお
シ、本発明では、他の性質を何ら損うことなく靭性を改
善できることが判る。
なお、本発明の特徴たる介在物の制御を上述したように
行うためには、上記実施例に示すようにその溶解法とし
て大気溶解、真空溶解のいずれをも採用することができ
、脱酸方法。
行うためには、上記実施例に示すようにその溶解法とし
て大気溶解、真空溶解のいずれをも採用することができ
、脱酸方法。
介在物の制御、鍛錬（圧延）等を適宜選択することによ
シ規定した清浄度を有する高クロム鋼を得ることができ
る。
シ規定した清浄度を有する高クロム鋼を得ることができ
る。
以上説明したように本発明によｎば、特定の成分系の高
クロム鋼ｆ、対象とし、且つその非金属介在物を特定の
範囲に制御するととＫよシ、強度、溶接性及び靭性にバ
ランスのと２″した銅を得ることができ、本発明鋼はボ
イラ。
クロム鋼ｆ、対象とし、且つその非金属介在物を特定の
範囲に制御するととＫよシ、強度、溶接性及び靭性にバ
ランスのと２″した銅を得ることができ、本発明鋼はボ
イラ。
化学プラント用等の耐熱鋼材として極めて有用なもので
ある。
ある。
特許出頗入 日本鋼管株式会社
発 明 者 １） 村 学
問 井 原 義 人
代理人弁理士 吉 原 省 三
間 同 筒 橋 消
量 弁護士 吉 原 弘 子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃ： ０．０４〜０．１５ ％、Ｓｔ ： １．０％以
下、Ｍｎ：ｘ、ｏｌ以下、 Ｃｒ： ５，０〜１２．０
％、Ｍｏ及びＷの１ｍ又は２種を合計テ０．５〜２．０
％、Ｖ：０．０５〜１’ ｓ ’ｉ’ 、Ｎｂ （及び
これに不可避的に随伴するＴａの和） ： ０．０３〜
０．６ ％％Ａｔ： ０．３％以下、Ｎ：０．１０％以
下、さらに必要に応じてＢ：０．０１チ以下、Ｎｉ：１
．０％以下の１種又は２種を含有し、残部鉄及び不可避
的不純物からなる鋼であって、溶製、圧延後の非金属介
在物のＪＩＳ法による清浄度が、 Ａ系介在物：０．０２％以下 Ａ系介在物十Ｂ系介在物：０．０５％以下Ｃ系介在物：
０．０１％以上 Ａ系介在物十Ｂ系介在物十Ｃ系介在物：ｏ、２％以下で
あることを特徴とする高靭性フェライト系耐熱鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025684A JPS60155648A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 高靭性フエライト系耐熱鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025684A JPS60155648A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 高靭性フエライト系耐熱鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155648A true JPS60155648A (ja) | 1985-08-15 |
Family
ID=11745232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025684A Pending JPS60155648A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 高靭性フエライト系耐熱鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155648A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190551A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-28 | Hitachi Ltd | 主蒸気管用耐熱鋼 |
| JPS6169948A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-10 | Nippon Steel Corp | 高強度フエライト系耐熱鋼 |
| JPS6260845A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-17 | Toshio Fujita | 高温用蒸気タ−ビンロ−タ |
| JPS62297435A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-24 | Nippon Steel Corp | 溶接性を改善せる高強度フエライト系ボイラ鋼管用鋼 |
| JPS6389644A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-20 | Nippon Steel Corp | 高強度フエライト系ボイラ鋼管用鋼 |
| JPH04371552A (ja) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Nippon Steel Corp | 高強度フェライト系耐熱鋼 |
| JPH05311343A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-11-22 | Nippon Steel Corp | 高クリープ強度を有するフェライト系耐熱鋼 |
| CN102877002A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-16 | 章磊 | 一种用于锅炉零部件的耐热钢及其制作方法 |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP1025684A patent/JPS60155648A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190551A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-28 | Hitachi Ltd | 主蒸気管用耐熱鋼 |
| JPH0218380B2 (ja) * | 1984-03-09 | 1990-04-25 | Hitachi Ltd | |
| JPS6169948A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-10 | Nippon Steel Corp | 高強度フエライト系耐熱鋼 |
| JPH0360905B2 (ja) * | 1984-09-12 | 1991-09-18 | Nippon Steel Corp | |
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| JPH0454737B2 (ja) * | 1986-10-03 | 1992-09-01 | Shinnippon Seitetsu Kk | |
| JPH04371552A (ja) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Nippon Steel Corp | 高強度フェライト系耐熱鋼 |
| JPH05311343A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-11-22 | Nippon Steel Corp | 高クリープ強度を有するフェライト系耐熱鋼 |
| CN102877002A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-16 | 章磊 | 一种用于锅炉零部件的耐热钢及其制作方法 |
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