JPS6016514B2 - 耐溶接割れ性に優れた耐熱合金 - Google Patents
耐溶接割れ性に優れた耐熱合金Info
- Publication number
- JPS6016514B2 JPS6016514B2 JP53098708A JP9870878A JPS6016514B2 JP S6016514 B2 JPS6016514 B2 JP S6016514B2 JP 53098708 A JP53098708 A JP 53098708A JP 9870878 A JP9870878 A JP 9870878A JP S6016514 B2 JPS6016514 B2 JP S6016514B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cracking resistance
- weld cracking
- less
- heat
- weld
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐溶接割れ性に優れた耐熱合金に関する。
ＳＵＳ３１０やＮＣＦ ２合金は高温強度が高いことか
ら、化学工業、原子力工業等の耐熱分野に使用されるが
、溶接割れ感受性が高く、施工条件の制約や高度の技術
をもった溶接熟練工が必要など施工上の不便さが多い。
ら、化学工業、原子力工業等の耐熱分野に使用されるが
、溶接割れ感受性が高く、施工条件の制約や高度の技術
をもった溶接熟練工が必要など施工上の不便さが多い。
本発明者等はかかる観点からＳＵＳ３１０やＮＣＦ２系
の合金の耐溶接割れ性を改善することを目的に種々の検
討を重ねた結果、合金成分中のＮｉ，Ｓｉ，ＳおよびＰ
含有量の多寡およびこれら元素の相互作用が溶接割れ性
を左右することを見世した。本発明はこの知見に基づき
構成したものでその要旨は下記の通りである。Ｃ：０．
０３〜０．１５％，Ｎ：０．１５％以下，Ｃ十Ｎ：０．
０３〜０．１５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６％，Ｍｎ：
０．１〜１．０％，Ｐ：０．０雌〜０．０３％，Ｓ：０
．０１４％以下，Ｎｉ：２０〜３５％，Ｃｒ：１８〜２
８％，Ａそ：０．６％以下，Ｔｉ：０．６％以下、Ｓｉ
ｘＰ：０．００１〜０．００６ＳｉｘＰ十０．６：０，
００３〜０．００８ Ｎｉ＋２＄ｉ：４２％以下であり
残部が鉄および不可避的不純物からなる耐溶接割れ性に
優れた耐熱合金以下本発明耐熱合金の成分組成を前記の
ように定めた理由について詳細に説明する。
の合金の耐溶接割れ性を改善することを目的に種々の検
討を重ねた結果、合金成分中のＮｉ，Ｓｉ，ＳおよびＰ
含有量の多寡およびこれら元素の相互作用が溶接割れ性
を左右することを見世した。本発明はこの知見に基づき
構成したものでその要旨は下記の通りである。Ｃ：０．
０３〜０．１５％，Ｎ：０．１５％以下，Ｃ十Ｎ：０．
０３〜０．１５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６％，Ｍｎ：
０．１〜１．０％，Ｐ：０．０雌〜０．０３％，Ｓ：０
．０１４％以下，Ｎｉ：２０〜３５％，Ｃｒ：１８〜２
８％，Ａそ：０．６％以下，Ｔｉ：０．６％以下、Ｓｉ
ｘＰ：０．００１〜０．００６ＳｉｘＰ十０．６：０，
００３〜０．００８ Ｎｉ＋２＄ｉ：４２％以下であり
残部が鉄および不可避的不純物からなる耐溶接割れ性に
優れた耐熱合金以下本発明耐熱合金の成分組成を前記の
ように定めた理由について詳細に説明する。
ＣおよびＮ‘ま本発明合金の瀞体化処理状態におけるマ
トリックスの強化と、高温使用中におけるＣｒ２３Ｃ４
，Ｃｒ幻（Ｃ，Ｎ）ｓおよびＴＩＣの析出による強化を
はかるために添加するもので、０．０３％以上の含有が
必要である。
トリックスの強化と、高温使用中におけるＣｒ２３Ｃ４
，Ｃｒ幻（Ｃ，Ｎ）ｓおよびＴＩＣの析出による強化を
はかるために添加するもので、０．０３％以上の含有が
必要である。
ＣおよびＮが過剰に添加されると析出物を固溶するため
の溶体化処理温度を高くする必要があり、１３００ｑ○
以上の溶体化処理が必要の場合、熱処理炉の操業性、経
済性を低下させるばかりでなく、末固溶析出物の粗大化
および粒の粗大化を起し高温度での延性を劣化する。し
たがって、ＣおよびＮの単独または複合添加量で０．１
５％を上限とした。Ｓｉ，ＳおよびＰは粒界および粒界
近くに偏折し、Ｎｉと反応して、低融点共晶物を生成し
耐溶接割れ性を悪くする。
の溶体化処理温度を高くする必要があり、１３００ｑ○
以上の溶体化処理が必要の場合、熱処理炉の操業性、経
済性を低下させるばかりでなく、末固溶析出物の粗大化
および粒の粗大化を起し高温度での延性を劣化する。し
たがって、ＣおよびＮの単独または複合添加量で０．１
５％を上限とした。Ｓｉ，ＳおよびＰは粒界および粒界
近くに偏折し、Ｎｉと反応して、低融点共晶物を生成し
耐溶接割れ性を悪くする。
従って、Ｓｉ含有量およびＰ含有量は合金中のＮｉおよ
びＳとの関係において許容量を決定する必要がある。即
ち耐溶接割れ性の優れた範囲はＳｉ：０．０５〜０．６
％（望ましくは０．０５〜０．３５％），Ｎｉ×２庇ｉ
：４２％以下，ＳｉｘＰ十０．＄：０．００３〜０．０
０８（望ましくは０．００３〜０．００６），ＳｉｘＰ
：０．００１〜０．００６（望ましくは０．００１〜０
．００５）である。耐溶嬢割れ性に対し、ＳｉおよびＰ
は出釆るだけ低い方が有利であるが、低Ｐにするために
は特殊な溶解原料を用いる必要があり製造コストが薯る
しく高く経済性をそこなう。またＳｉを極端に低減する
ためには溶解精錬上高価なＣｒを酸化しスラグ化する。
このため耐溶接性を維持するための経済的範囲としてＰ
含有量の下限を０．００８％（望ましくは０．０１２％
），Ｓｉ含有量の下限を０．０５％、ＳｉｘＰの下限を
０．００１とした。ＳｉｘＰと耐溶接割れ性の関係は第
１図に示す。ここで耐溶接割れ性はＴにＡＭＡＪＩＧ試
験によって判定した。この試験法は特開５２−１３４４
１に示すようにＶａｒｅｓｔｒａｉｎｔ試験に類似した
高温割れ試験方法であり、試験片の一部をアークで熔融
したあと歪をを与え、発生したＴｏｔａｌの割れ長さを
溶融部面積で除した値をもって耐溶接割れ性を判定する
ものである。
びＳとの関係において許容量を決定する必要がある。即
ち耐溶接割れ性の優れた範囲はＳｉ：０．０５〜０．６
％（望ましくは０．０５〜０．３５％），Ｎｉ×２庇ｉ
：４２％以下，ＳｉｘＰ十０．＄：０．００３〜０．０
０８（望ましくは０．００３〜０．００６），ＳｉｘＰ
：０．００１〜０．００６（望ましくは０．００１〜０
．００５）である。耐溶嬢割れ性に対し、ＳｉおよびＰ
は出釆るだけ低い方が有利であるが、低Ｐにするために
は特殊な溶解原料を用いる必要があり製造コストが薯る
しく高く経済性をそこなう。またＳｉを極端に低減する
ためには溶解精錬上高価なＣｒを酸化しスラグ化する。
このため耐溶接性を維持するための経済的範囲としてＰ
含有量の下限を０．００８％（望ましくは０．０１２％
），Ｓｉ含有量の下限を０．０５％、ＳｉｘＰの下限を
０．００１とした。ＳｉｘＰと耐溶接割れ性の関係は第
１図に示す。ここで耐溶接割れ性はＴにＡＭＡＪＩＧ試
験によって判定した。この試験法は特開５２−１３４４
１に示すようにＶａｒｅｓｔｒａｉｎｔ試験に類似した
高温割れ試験方法であり、試験片の一部をアークで熔融
したあと歪をを与え、発生したＴｏｔａｌの割れ長さを
溶融部面積で除した値をもって耐溶接割れ性を判定する
ものである。
第１図からＳＩＸＰの値が高くなれば耐溶接性は悪くな
ることがわかる。
ることがわかる。
このためＳｉｘＰの上限を０．００６望ましくは０．０
０５とした。またＰ含有量は製造コストの面から高くす
る必要があるが、耐溶接割れに対するＰ含有の許容量を
多くするためにはＳｉ含有量を低減する必要がある。精
錬技術上および経済上の面からＳｉを０．０５％以下に
低減することは難しい。従って許容出来るＰの含有量も
第１図から分るように０．０３％以下、望ましくは０．
０２５％以下である。耐溶接割れ感受性は合金中のＮｉ
含有量が高いほど高い。
０５とした。またＰ含有量は製造コストの面から高くす
る必要があるが、耐溶接割れに対するＰ含有の許容量を
多くするためにはＳｉ含有量を低減する必要がある。精
錬技術上および経済上の面からＳｉを０．０５％以下に
低減することは難しい。従って許容出来るＰの含有量も
第１図から分るように０．０３％以下、望ましくは０．
０２５％以下である。耐溶接割れ感受性は合金中のＮｉ
含有量が高いほど高い。
この割れ感受性は粒界又は粒界近くでのＳｉの偏析と関
係があり、同じ程度の偏祈度であってもＮｉが多いほど
割れ易い。ＮｉとＳｉはＮｉ＋２億ｉという関係式に表
示出釆る。Ｎｉ＋２＄ｉと耐溶接割れ性の関係は第２図
に示した通りで、Ｎｉ＋２鷹ｉが４２％を越えると耐溶
接割れ性が悪い。従ってＮｉ＋２庇ｉは４２％以下とし
た。ＳとＳｉｘＰの耐溶接割れ性に対する影響について
種々検討した結果、第３図の関係が得られた。
係があり、同じ程度の偏祈度であってもＮｉが多いほど
割れ易い。ＮｉとＳｉはＮｉ＋２億ｉという関係式に表
示出釆る。Ｎｉ＋２＄ｉと耐溶接割れ性の関係は第２図
に示した通りで、Ｎｉ＋２鷹ｉが４２％を越えると耐溶
接割れ性が悪い。従ってＮｉ＋２庇ｉは４２％以下とし
た。ＳとＳｉｘＰの耐溶接割れ性に対する影響について
種々検討した結果、第３図の関係が得られた。
即ちＳｉｘＰ十０．６が０．００８を越えると耐溶接割
れ性は急激に劣化する。従ってＳｉｘＰ＋０．＄は０．
０雌以下、望ましくは０．００６以下とした。Ｓを多量
に添加すると耐溶接割れ性は第３図に示したように劣化
する。このためＳは０．０１４％以下、望ましくは０．
００６％以下とした。ＮｉとＣては高温度においてオー
ステナィト素地の耐熱性を向上せしめるために必須成分
であることは一般に知られている。
れ性は急激に劣化する。従ってＳｉｘＰ＋０．＄は０．
０雌以下、望ましくは０．００６以下とした。Ｓを多量
に添加すると耐溶接割れ性は第３図に示したように劣化
する。このためＳは０．０１４％以下、望ましくは０．
００６％以下とした。ＮｉとＣては高温度においてオー
ステナィト素地の耐熱性を向上せしめるために必須成分
であることは一般に知られている。
本発明者は２＊ｒ−２州ｉ系、（ＳＵＳ３１０），２に
て−３州ｉ（Ｉｎｃｏｌｏｙ８００）の耐熱合金の耐溶
接割れ性の改善をはかったもので、ＮｉおよびＣｒはこ
れら合金のＢａｓｅ成分になっている値、即ちＮｉ：２
０〜３５％、Ｃｒ：１８〜２８％に限定したものである
。ＴｊとＡ〆は合金を長時間使用するに際し、金属間化
合物を形成して耐熱強度を高めることは周知の通りで、
一般的に前述した２にて−２磯ｉや２にｒ‐３州ｉ合金
に添加される。
て−３州ｉ（Ｉｎｃｏｌｏｙ８００）の耐熱合金の耐溶
接割れ性の改善をはかったもので、ＮｉおよびＣｒはこ
れら合金のＢａｓｅ成分になっている値、即ちＮｉ：２
０〜３５％、Ｃｒ：１８〜２８％に限定したものである
。ＴｊとＡ〆は合金を長時間使用するに際し、金属間化
合物を形成して耐熱強度を高めることは周知の通りで、
一般的に前述した２にて−２磯ｉや２にｒ‐３州ｉ合金
に添加される。
しかし多量に添加されると使用前の溶体化熱処理後の冷
却途中や溶接後放冷中に多量の金属間化合物が析出し耐
溶接割れ性を著るしく害する。このためＴｉ，Ａ夕の耐
溶接割れ性に対する許容量をそれぞれ０．６％以下とし
た。上記の成分組成で構成された本発明合金は通常の製
造法、例えば転炉、電気炉、ェレクトロスラグ溶解炉等
で溶製され、鋳造、圧延、熱押等により成形され、溶体
化熱処理の有無を問わず使用に供される。
却途中や溶接後放冷中に多量の金属間化合物が析出し耐
溶接割れ性を著るしく害する。このためＴｉ，Ａ夕の耐
溶接割れ性に対する許容量をそれぞれ０．６％以下とし
た。上記の成分組成で構成された本発明合金は通常の製
造法、例えば転炉、電気炉、ェレクトロスラグ溶解炉等
で溶製され、鋳造、圧延、熱押等により成形され、溶体
化熱処理の有無を問わず使用に供される。
次に本発明の実施例について説明する。第１表は電気炉
で溶製し、造塊、分塊、圧延した１５柳板材の成分組成
とＴＩＧＡＭＡＪＩＧ溶接割れ試験による溶接割れ長さ
を示したものである。
で溶製し、造塊、分塊、圧延した１５柳板材の成分組成
とＴＩＧＡＭＡＪＩＧ溶接割れ試験による溶接割れ長さ
を示したものである。
合金符号Ａ〜Ｊは本発明の耐溶接割れ性の優れた耐熱合
金であり、Ｋ〜Ｐは比較用の耐熱合金である。第１表の
試験結果から明らかなように、本発明合金は耐溶接割れ
性が著しく優れていることがわかる。第１表．実施例
金であり、Ｋ〜Ｐは比較用の耐熱合金である。第１表の
試験結果から明らかなように、本発明合金は耐溶接割れ
性が著しく優れていることがわかる。第１表．実施例
第１図は、ＴＩＣＡＭ虹ＩＣ溶接割れ試験による溶接割
れ長さとＳｉ，Ｐ含有量との関係を示す図である。 第２図は、同試験による溶接割れ長さとＳｉ，Ｎｉ含有
量との関係図、および第３図は同試験による溶接割れ長
さとＳ，ＳＩＸＰ量との関係図である。なお、図中の測
定点の添字はいずれも溶接割れ長さ（柳／地）を示して
いる。 多′図 多２図 茅３図
れ長さとＳｉ，Ｐ含有量との関係を示す図である。 第２図は、同試験による溶接割れ長さとＳｉ，Ｎｉ含有
量との関係図、および第３図は同試験による溶接割れ長
さとＳ，ＳＩＸＰ量との関係図である。なお、図中の測
定点の添字はいずれも溶接割れ長さ（柳／地）を示して
いる。 多′図 多２図 茅３図
Claims (1)
- １ Ｃ：０．０３〜０．１５％，Ｎ：０．１５％以下，
Ｃ＋Ｎ：０．０３〜０．１５％，Ｓｉ：０．０５〜０．
６％，Ｍｎ：０．１〜１．０％，Ｐ：０．００８〜０．
０３％，Ｓ：０．０１４％以下，Ｎｉ：２０〜３５％，
Ｃｒ：１８〜２８％，Ａｌ：０．６％以下，Ｔｉ：０．
６％以下、Ｓｉ×Ｐ：０．００１〜０．００６，Ｓｉ×
Ｐ＋０．５Ｓ：０，００３〜０．００８，Ｎｉ＋２０Ｓ
ｉ：４２％以下であり残部が鉄および不可避的不純物か
らなる耐溶接割れ性に優れた耐熱合金
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53098708A JPS6016514B2 (ja) | 1978-08-15 | 1978-08-15 | 耐溶接割れ性に優れた耐熱合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53098708A JPS6016514B2 (ja) | 1978-08-15 | 1978-08-15 | 耐溶接割れ性に優れた耐熱合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5528307A JPS5528307A (en) | 1980-02-28 |
| JPS6016514B2 true JPS6016514B2 (ja) | 1985-04-25 |
Family
ID=14227002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53098708A Expired JPS6016514B2 (ja) | 1978-08-15 | 1978-08-15 | 耐溶接割れ性に優れた耐熱合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016514B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156215U (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-27 | ||
| JPH01117307A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロータリートランス |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5980757A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Hitachi Ltd | 高強度オ−ステナイト系鋼 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830621A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-23 | ||
| JPS52117825A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenite stainless steel for high temperature |
-
1978
- 1978-08-15 JP JP53098708A patent/JPS6016514B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830621A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-23 | ||
| JPS52117825A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenite stainless steel for high temperature |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156215U (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-27 | ||
| JPH01117307A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロータリートランス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5528307A (en) | 1980-02-28 |
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