JPS6063357A - 強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼 - Google Patents
強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼Info
- Publication number
- JPS6063357A JPS6063357A JP17102383A JP17102383A JPS6063357A JP S6063357 A JPS6063357 A JP S6063357A JP 17102383 A JP17102383 A JP 17102383A JP 17102383 A JP17102383 A JP 17102383A JP S6063357 A JPS6063357 A JP S6063357A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toughness
- cast steel
- strength
- martensitic stainless
- superior strength
- 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.)
- Pending
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- Hydraulic Turbines (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は水車のランチ、ガイドベーン、プロペラ等の高
速流水中で使用される水力機器部材の製造に好適な強度
およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼
に関する。
速流水中で使用される水力機器部材の製造に好適な強度
およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼
に関する。
水車のランチ等のように高速流水中で使用される水力機
器部材においては、耐食性が要求されるとともに、水圧
変動やカルマン渦により生じる振動、あるいは流水面に
生じる潰食作用に而１える必要があるため強度およびじ
ん性が要求される。従来、このような水力機器部材には
、Ｆｅを主成分として／コ襲前後のＯｒおよび数条以下
のＮ１を含むマルテンサイト系ステンレス鋳銅が多用さ
れている。
器部材においては、耐食性が要求されるとともに、水圧
変動やカルマン渦により生じる振動、あるいは流水面に
生じる潰食作用に而１える必要があるため強度およびじ
ん性が要求される。従来、このような水力機器部材には
、Ｆｅを主成分として／コ襲前後のＯｒおよび数条以下
のＮ１を含むマルテンサイト系ステンレス鋳銅が多用さ
れている。
上記鋳鋼による部材の強度＠を確認するため・一般には
別途鋳込んだ供試ブロックや製品本体に一体に設けられ
た供試ブロックについて、材料試験を行なうものである
が、上記供試ブロックは、十分な押湯効果が得られかつ
肉厚が比較的小さい活条件のよい砿造を行なうことがで
きるので、製品本体よりも優れている場合が多い。その
ため、大型の水車のランチのように形状が複雑で肉厚の
変化が大きい製品にあっては、ｄＪ造時の凝固状態が一
様ではなく、上記供試ブロックには存在しない偏析や引
は巣等の欠陥を生じる場合があった。
別途鋳込んだ供試ブロックや製品本体に一体に設けられ
た供試ブロックについて、材料試験を行なうものである
が、上記供試ブロックは、十分な押湯効果が得られかつ
肉厚が比較的小さい活条件のよい砿造を行なうことがで
きるので、製品本体よりも優れている場合が多い。その
ため、大型の水車のランチのように形状が複雑で肉厚の
変化が大きい製品にあっては、ｄＪ造時の凝固状態が一
様ではなく、上記供試ブロックには存在しない偏析や引
は巣等の欠陥を生じる場合があった。
このような欠陥は、厚肉部の最終ＩＶ固部に限らず、表
面付近に発生することもあり、強度やじん性を著しく低
下させるため、問題となっていた。
面付近に発生することもあり、強度やじん性を著しく低
下させるため、問題となっていた。
上記欠陥を水車のランチの表面で発見し、詳細に調査を
行なったところ、上記欠陥部分にはＳが偏析しており、
ＭｎＳの非金属介在物が集中的に存在していることがわ
かった。寸だ、上記欠陥にほざく巣も存在し、この近傍
に見られた結晶粒界割れ部には、同様にＳの偏析が認め
られた。
行なったところ、上記欠陥部分にはＳが偏析しており、
ＭｎＳの非金属介在物が集中的に存在していることがわ
かった。寸だ、上記欠陥にほざく巣も存在し、この近傍
に見られた結晶粒界割れ部には、同様にＳの偏析が認め
られた。
したがって、上記欠陥を防止するためには、Ｓの偏析を
防ぐことすなわち銅月中のＳの含有量を可能な限り減少
させることが最も有効である４、これは、溶解材料を厳
選することによりＳの含有量を減少させることができる
が、スクランプ等を再溶解して鋳造を行なう一般の釦ｊ
造工場においては、Ｓの減少は事実上回船であった。
防ぐことすなわち銅月中のＳの含有量を可能な限り減少
させることが最も有効である４、これは、溶解材料を厳
選することによりＳの含有量を減少させることができる
が、スクランプ等を再溶解して鋳造を行なう一般の釦ｊ
造工場においては、Ｓの減少は事実上回船であった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、水力機器部
材に好適で、Ｓの含有量を減少させることにより偏析等
の欠陥を防止することのできる強度およびじん性に優れ
たマルテンサイト系ステンレス鋳鋼を提供することを目
的とするものである。
材に好適で、Ｓの含有量を減少させることにより偏析等
の欠陥を防止することのできる強度およびじん性に優れ
たマルテンサイト系ステンレス鋳鋼を提供することを目
的とするものである。
本発明に係る強度およびじん性に仕れたマルテンサイト
系ステンレス鋳鋼は、重量比でｃｏ、ｏｉ〜０．０１％
、Ｓｉ／、０％以下、Ｍｎ Ｏ，３； −１１％、Ｎ１
７．０〜４’Ｊ％、Ｃｒ１０〜／’１％、Ｍｏ０．２〜
７．０％、Ｍｇ、Ｏａ、Ｃｅのうち／種丑たは２種以上
の合計で０．０７〜Ｏ，ＯＳ％、残部がＦｅがらなり、
上記組成によりＳをｏ、ｏｉ％以下としたことをその特
徴とするものである。
系ステンレス鋳鋼は、重量比でｃｏ、ｏｉ〜０．０１％
、Ｓｉ／、０％以下、Ｍｎ Ｏ，３； −１１％、Ｎ１
７．０〜４’Ｊ％、Ｃｒ１０〜／’１％、Ｍｏ０．２〜
７．０％、Ｍｇ、Ｏａ、Ｃｅのうち／種丑たは２種以上
の合計で０．０７〜Ｏ，ＯＳ％、残部がＦｅがらなり、
上記組成によりＳをｏ、ｏｉ％以下としたことをその特
徴とするものである。
以下、本発明の詳細な説明する。以下の記載において組
成を表わす「係」は、重量比を示すものとする。
成を表わす「係」は、重量比を示すものとする。
本発明のステンレス鋳鋼は、特定のＦθ基合金からなり
、合金中の各成分の添加目的および組成限定の理由は次
の通りでおる。
、合金中の各成分の添加目的および組成限定の理由は次
の通りでおる。
ｃ ｉ−ｉ、熱処理時の焼入れ性を高めるとともに、マ
ルテンサイト化による強じん性を冨めるのに必要々元素
で、合金中にＯ１θ／〜ｏ、ｏｔ ％含せれる。
ルテンサイト化による強じん性を冨めるのに必要々元素
で、合金中にＯ１θ／〜ｏ、ｏｔ ％含せれる。
０、Ｏ７係未満では上記効果が乏しく、ｏ、ｏｔチを越
えるとじん性が低下し、補修時の溶接性が悪くなる。
えるとじん性が低下し、補修時の溶接性が悪くなる。
Ｓｌは、脱ｒｆ２剤として作用させる／こめ（（添加さ
れるもので、７．０％を越えて添加するとδフェライト
の生成原因となり、じん性を害すＺ）。
れるもので、７．０％を越えて添加するとδフェライト
の生成原因となり、じん性を害すＺ）。
Ｍｎは、木兄りｊにおいて特に重要であり、Ｓｌととも
に脱酸剤として作用するのみ〃らず、Ｓと結合してＭｎ
Ｓとなりやすい／こめ、清舒・：中に含寸れるＳの安
定化を図ることができ、よってＳの偏析を防止する。さ
らに、後述するＮ１と同様に前処理伝の１ルチンサイト
の強度とじ７ん性を向上さぜるものであり、Ｏ，Ｓφ未
満では上記効果が乏しく、４を係′ｆｉ：越えると残留
オーステナイト伊の増加を招き、強度を低下させる。
に脱酸剤として作用するのみ〃らず、Ｓと結合してＭｎ
Ｓとなりやすい／こめ、清舒・：中に含寸れるＳの安
定化を図ることができ、よってＳの偏析を防止する。さ
らに、後述するＮ１と同様に前処理伝の１ルチンサイト
の強度とじ７ん性を向上さぜるものであり、Ｏ，Ｓφ未
満では上記効果が乏しく、４を係′ｆｉ：越えると残留
オーステナイト伊の増加を招き、強度を低下させる。
Ｎ１け、焼入性を向上させ、熱処理後の強度およびじん
性を高めるのに必要であるとともに、溶接性をも直、め
る。添加量が７．０％味ｆｉ！ｉでは上記効果が乏しく
、グ、３％を越えると上記効果の増加が期待できず、し
かも残留オーステナイトの増加により強度が低下してし
まう。
性を高めるのに必要であるとともに、溶接性をも直、め
る。添加量が７．０％味ｆｉ！ｉでは上記効果が乏しく
、グ、３％を越えると上記効果の増加が期待できず、し
かも残留オーステナイトの増加により強度が低下してし
まう。
Ｏｒは、面１食性を向上させるとともにマルテンサイト
基地を得るために必要な成分であり、７０〜／タチ添加
される。１０％未禽でｉｉ： １ｌｊ１食性が劣り、／
ｌＩ％を越えると基地中に多量のδフェライトが生成し
、じん性が低下する。
基地を得るために必要な成分であり、７０〜／タチ添加
される。１０％未禽でｉｉ： １ｌｊ１食性が劣り、／
ｌＩ％を越えると基地中に多量のδフェライトが生成し
、じん性が低下する。
Ｍｏは、耐食性およびマルテンサイトの強度を向上させ
、熱処理時の脆化を・防止するのに有効な成分である。
、熱処理時の脆化を・防止するのに有効な成分である。
添加量が０．２％未洞では上記効果が乏しく、／、０％
を越えるとじん性の低下を招くのみで、脆化防止２期待
てきない。
を越えるとじん性の低下を招くのみで、脆化防止２期待
てきない。
Ｍｇ、、 、Ｏａ 、Ｏｅは、いずれも同様の作用を有
するもので、強力な脱酸剤どしての効果を有するととも
に脱硫剤としても作用する。本発明においては、特に脱
硫剤としての効果を期待するもので、これら成分のうち
／ｆ’４Ｄ’ｊを単独で添加することもできるし、２＠
類以上を複合して添加することもできる。この場合の合
計添加量はのＯ／〜０．０３％とされ、ｏ、ｏｉφ未満
では添加効果が乏しく、１ｌｌ）、ｏｔ係を越えると無
駄であると同時に添加時の溶鍋の処理が置敷となる。寸
だ、脱酸は残留するＭｎ６ｔが、粒界に共晶型に偏析す
ることを防ぎ、結晶型に分散さぜる効果を有する。
するもので、強力な脱酸剤どしての効果を有するととも
に脱硫剤としても作用する。本発明においては、特に脱
硫剤としての効果を期待するもので、これら成分のうち
／ｆ’４Ｄ’ｊを単独で添加することもできるし、２＠
類以上を複合して添加することもできる。この場合の合
計添加量はのＯ／〜０．０３％とされ、ｏ、ｏｉφ未満
では添加効果が乏しく、１ｌｌ）、ｏｔ係を越えると無
駄であると同時に添加時の溶鍋の処理が置敷となる。寸
だ、脱酸は残留するＭｎ６ｔが、粒界に共晶型に偏析す
ることを防ぎ、結晶型に分散さぜる効果を有する。
Ｓは、上述のようにλ４ｎとの結合による安定化および
Ｍｇ、Ｃａ、Ｃ！θの添加による脱硫反応により含有量
を０．０７％以下にすることができる。
Ｍｇ、Ｃａ、Ｃ！θの添加による脱硫反応により含有量
を０．０７％以下にすることができる。
上記成分および主成分としてのＦｏヶ、ｌ、例えば電弧
炉や高周波Ｐ等に沼、解され、通常の手段により添加さ
れるが、付随的に合作れる不純物はできる限り少ない方
が好ましい。また、Ｍｇ、Ｏａ、Ｏｅの添加は、出鋼時
あるいは四込みｒ）１１に、Ｆθ−８１−λグｇ、Ｎｉ
−Ｍｇ、ミッシ、メタル等の合金を添加するが、Ｃ！ａ
ｏ 、Ｃａ、００３等を媒体とした窒素ガス等とともに
吹込むことによりヤニなうことができる。
炉や高周波Ｐ等に沼、解され、通常の手段により添加さ
れるが、付随的に合作れる不純物はできる限り少ない方
が好ましい。また、Ｍｇ、Ｏａ、Ｏｅの添加は、出鋼時
あるいは四込みｒ）１１に、Ｆθ−８１−λグｇ、Ｎｉ
−Ｍｇ、ミッシ、メタル等の合金を添加するが、Ｃ！ａ
ｏ 、Ｃａ、００３等を媒体とした窒素ガス等とともに
吹込むことによりヤニなうことができる。
次に本発明の実施例について説明する。
第１表に示す組成（表中の数字は重ｆ−比を意味する）
を有する本発明のマルテンサイト系ステンレス鋳鋼用合
金（実施例／、２および３）および従来のマルテンサイ
ト系ステンレス鋳鋼用合金（比較例／８．２および３）
？：、それぞれ葛周波溶館ｒ炉で溶解した後、肉厚２０
０ ’Ｒ１重量約１００Ｍノのインザ、、トに鋳造した
。
を有する本発明のマルテンサイト系ステンレス鋳鋼用合
金（実施例／、２および３）および従来のマルテンサイ
ト系ステンレス鋳鋼用合金（比較例／８．２および３）
？：、それぞれ葛周波溶館ｒ炉で溶解した後、肉厚２０
０ ’Ｒ１重量約１００Ｍノのインザ、、トに鋳造した
。
上記各鋳造品について、ｔＯ！θ°Ｃの温度で拡散焼な
ましを行ない、りｊＯ′Ｃで再溶体化処理後ωＯ〜ｔｔ
ｏ ’ｃの最大軟化温度で焼戻しの熱処理を行なった。
ましを行ない、りｊＯ′Ｃで再溶体化処理後ωＯ〜ｔｔ
ｏ ’ｃの最大軟化温度で焼戻しの熱処理を行なった。
この焼戻し後の冷却速度は、２０”Ｃ／ｈｒの徐冷とし
た。
た。
上記の熱処理終了後、夕、「造品の中で最も偏析の表わ
れやすい肉厚中央部から試験片を取り出し、各試験片に
ついて機械的強度試験を行なった。その結果を第２表に
示す。
れやすい肉厚中央部から試験片を取り出し、各試験片に
ついて機械的強度試験を行なった。その結果を第２表に
示す。
第λ表
上記第２表の結果によれば、各実施例試料（／。
λおよび３）は、比較例試料（／、、２および３）と比
較して、衝撃値が全体的に萬い値を示しており、じん性
が著しく優れていることがわかる。
較して、衝撃値が全体的に萬い値を示しており、じん性
が著しく優れていることがわかる。
以上述べたように本発明に係るマルテンサイト系ステン
レス鋳鋼は、ＳがＭｎと結合してＭｎＳとして安定し、
Ｍｇ 、Ｏａ 、Ｏｅによる脱酸および脱佛、さらに上
記ＭｎＳの分散により、Ｓの含有量を低減することがで
き、その結果、偏析等の欠陥を有効に防止することがで
きる。し六がって、強度およびじＸ７性が著しく向上す
るため、本発明のマルテンサイト系ステンレス鋳鋼を、
水力機器部拐に用いることにより、安全性や信頼性が著
しく高唸る等の効果を奏する。
レス鋳鋼は、ＳがＭｎと結合してＭｎＳとして安定し、
Ｍｇ 、Ｏａ 、Ｏｅによる脱酸および脱佛、さらに上
記ＭｎＳの分散により、Ｓの含有量を低減することがで
き、その結果、偏析等の欠陥を有効に防止することがで
きる。し六がって、強度およびじＸ７性が著しく向上す
るため、本発明のマルテンサイト系ステンレス鋳鋼を、
水力機器部拐に用いることにより、安全性や信頼性が著
しく高唸る等の効果を奏する。
出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- 重量比でＣＯ，０／〜０．０乙係、Ｓｉ／、０％以下、
Ｍｎ ＯＪ 〜ｕ％、Ｎｉ ／、０〜ＦＪ％、０ｒ１０
〜／’１係、Ｍｏ ０．２〜／ 、０％、Ｍｇ、 Ｃａ
、 Ｃｅのうち７種または２ｆ！以上の合計で０．０／
〜ｏ、ｏｓ係、残部がＦｅからカリ、上記組成によりＳ
をｏ、ｏ７＠以下としたことを特徴とする強度およびじ
ん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17102383A JPS6063357A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17102383A JPS6063357A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063357A true JPS6063357A (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=15915653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17102383A Pending JPS6063357A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 強度およびじん性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063357A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162750A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Kawasaki Steel Corp | 溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| US5601411A (en) * | 1994-06-17 | 1997-02-11 | Hitachi, Ltd. | Stainless steel type 13Cr5Ni having high toughness, and usage the same |
| CN104108003A (zh) * | 2013-04-19 | 2014-10-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 超级13Cr工具接头的制造方法 |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP17102383A patent/JPS6063357A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162750A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Kawasaki Steel Corp | 溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| US5601411A (en) * | 1994-06-17 | 1997-02-11 | Hitachi, Ltd. | Stainless steel type 13Cr5Ni having high toughness, and usage the same |
| US5879132A (en) * | 1994-06-17 | 1999-03-09 | Hitachi, Ltd. | Stainless steel type 13Cr5Ni having high toughness, and usage of the same |
| CN104108003A (zh) * | 2013-04-19 | 2014-10-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 超级13Cr工具接头的制造方法 |
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