JPS61153250A - 耐SCC性に優れた高強度Ni基合金部材 - Google Patents
耐SCC性に優れた高強度Ni基合金部材Info
- Publication number
- JPS61153250A JPS61153250A JP28035784A JP28035784A JPS61153250A JP S61153250 A JPS61153250 A JP S61153250A JP 28035784 A JP28035784 A JP 28035784A JP 28035784 A JP28035784 A JP 28035784A JP S61153250 A JPS61153250 A JP S61153250A
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- JP
- Japan
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- alloy
- solution
- base material
- heat treatment
- inconel
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- Pending
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (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、原子炉用板バネ材等のNi基合金部材に関し
、さらに詳しくは、高温水環境下において耐応力腐食蝕
刻れ感受性(耐SCC性)にすぐれた高強度N1基合金
部材に関する。
、さらに詳しくは、高温水環境下において耐応力腐食蝕
刻れ感受性(耐SCC性)にすぐれた高強度N1基合金
部材に関する。
従来、原子炉用バネ材等の高温水環境下で使用される部
材用合金としては、インコネルX 7!;0などの析出
硬化型Ni基合金が多用されている。このインコネル×
7!Oは、Cr を/4I〜/クチ程度含有することに
よって純Ni よりも耐食性が向上しており、また、T
i を2.コS−2.クタチ、AIをθ、4t〜/、
0チ含むことによって、too℃から7!fO℃の時効
熱処理を通じてNi、(AI 、 TI )が析出し、
これにより強度が著しく高くなることが知られている。
材用合金としては、インコネルX 7!;0などの析出
硬化型Ni基合金が多用されている。このインコネル×
7!Oは、Cr を/4I〜/クチ程度含有することに
よって純Ni よりも耐食性が向上しており、また、T
i を2.コS−2.クタチ、AIをθ、4t〜/、
0チ含むことによって、too℃から7!fO℃の時効
熱処理を通じてNi、(AI 、 TI )が析出し、
これにより強度が著しく高くなることが知られている。
9 通常、700MPa 以上の耐力
を得るためには、’yoo℃の温度でX時間程度の時効
処理が行なわれている。
を得るためには、’yoo℃の温度でX時間程度の時効
処理が行なわれている。
しかしながら、第6図に示すように、従来のインコネル
×750を用いて製造された部材においては、耐力を増
大させるためには時効処理時間を長くする必要があるが
、反対に、時効処理時間が長くなると耐食性が劣化して
ゆくことが、本発明者の研究により明らかとなった。
×750を用いて製造された部材においては、耐力を増
大させるためには時効処理時間を長くする必要があるが
、反対に、時効処理時間が長くなると耐食性が劣化して
ゆくことが、本発明者の研究により明らかとなった。
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、従来
の部材と同等の高強度を維持し、かつ、耐食性、耐SC
C性にすぐれたNi基合金部材を提供することを目的と
する。
の部材と同等の高強度を維持し、かつ、耐食性、耐SC
C性にすぐれたNi基合金部材を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するために、本発明に係る耐SCC性に
優れた高強度Ni基合金部材は、Ni 基合金からなる
基材の表面に、該N1基合金と同質の合金材料を溶体化
処理してなる溶体化層が形成されていることを特徴とし
ている。
優れた高強度Ni基合金部材は、Ni 基合金からなる
基材の表面に、該N1基合金と同質の合金材料を溶体化
処理してなる溶体化層が形成されていることを特徴とし
ている。
第1図は、本発明の部材の模式断面図である。
すなわち、本発明の部材においては、インコネルスフ5
0等のNi基合金基基材の表面に溶体化層−が被覆形成
されてなる。Ni 基合金としては、従来のインコネル
×7!θ等が用いられ、たとえば、重量比で、C:O2
0ざチ以下、st : o、soチ以下、Mn : /
、00 %以下、S : 0,010 %以下、Cr
: /II、0〜lり、0tID% Al : θ、4
1o 〜 /、00 チ、 Ti : コ、コ5〜コ、
7s%、 Fe :S、θ〜り、θ %、 Nb十Ta
: 0.りθ 〜/、20 %、Cu:θ、!;0
%以下、Co:/、00%以下、Zr : (1)1
.2q6 以下を含み、残部がNiおよび付随的不純物
からなるNi基合金が用いられ得る。
0等のNi基合金基基材の表面に溶体化層−が被覆形成
されてなる。Ni 基合金としては、従来のインコネル
×7!θ等が用いられ、たとえば、重量比で、C:O2
0ざチ以下、st : o、soチ以下、Mn : /
、00 %以下、S : 0,010 %以下、Cr
: /II、0〜lり、0tID% Al : θ、4
1o 〜 /、00 チ、 Ti : コ、コ5〜コ、
7s%、 Fe :S、θ〜り、θ %、 Nb十Ta
: 0.りθ 〜/、20 %、Cu:θ、!;0
%以下、Co:/、00%以下、Zr : (1)1
.2q6 以下を含み、残部がNiおよび付随的不純物
からなるNi基合金が用いられ得る。
基材/は常法に従い時効熱処理が施こされていることか
好ましいが、本発明においては、溶体化層−が、基材/
と同質の材料を溶体化処理してなることを特徴としてい
る。
好ましいが、本発明においては、溶体化層−が、基材/
と同質の材料を溶体化処理してなることを特徴としてい
る。
本発明において、溶体化処理とは、合金をその溶解度以
上の温度に均熱して比較的短時間保持したのち急冷し、
固溶体の状態を常温にもち来たす処理をいう。この溶体
化処理の温度は、合金の組成によって最適値が選ばれる
が、通常上記のよりなNi基合金の場合は、7000〜
1200℃ の範囲が好ましい。
上の温度に均熱して比較的短時間保持したのち急冷し、
固溶体の状態を常温にもち来たす処理をいう。この溶体
化処理の温度は、合金の組成によって最適値が選ばれる
が、通常上記のよりなNi基合金の場合は、7000〜
1200℃ の範囲が好ましい。
この溶体化層コの形成方法としては、溶体化層を構成す
る材料を、ローラまたはプレス等により圧着する方法の
他、爆着や溶射法などの従来行なわれている金属膜形成
技術が適用され得る。圧着法による場合は、溶体化層の
厚さを均一に形成できるため、機械加工前の表面加工が
不要になる等の利点がある。また、熱処理硬化型ニッケ
ル基合金からなる基材をまず時効熱処理したのち、この
基材の表面層のみを、レーザ等の加熱手段で溶体化処理
して溶体化層−を形成することも可能である。
る材料を、ローラまたはプレス等により圧着する方法の
他、爆着や溶射法などの従来行なわれている金属膜形成
技術が適用され得る。圧着法による場合は、溶体化層の
厚さを均一に形成できるため、機械加工前の表面加工が
不要になる等の利点がある。また、熱処理硬化型ニッケ
ル基合金からなる基材をまず時効熱処理したのち、この
基材の表面層のみを、レーザ等の加熱手段で溶体化処理
して溶体化層−を形成することも可能である。
溶体化層を形成したのち、基材と溶体化層との接合性を
高めるために、レーザあるいはEB等により圧着部のみ
を短時間高温焼鈍することも好ましい。
高めるために、レーザあるいはEB等により圧着部のみ
を短時間高温焼鈍することも好ましい。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。
れら実施例に限定されるものではない。
−す
第2図、第3図は、本発明の部材が沸騰水□型原子炉(
BWR)に使用されるフィンガースプリングである場合
の具体例であり、第一図はその外観図、第3図はそのX
−Y軸の断面図である。すなわち、この実施例では、時
効熱処理されたインコネルX7SO合金を基材/とし、
この基材/を溶体化熱処理(1ooo〜/200℃で3
θ分以上)したインコネルスフ30合金材料を溶体化層
λとして被覆したものである。この部材の製造は、第9
図に示すように、あらかじめ時効熱処理を施こした基材
/に、溶体化処理を施こした溶体化層コを圧着し、しか
る後に第一図に示すバネ材に機械加工して行なわれる。
BWR)に使用されるフィンガースプリングである場合
の具体例であり、第一図はその外観図、第3図はそのX
−Y軸の断面図である。すなわち、この実施例では、時
効熱処理されたインコネルX7SO合金を基材/とし、
この基材/を溶体化熱処理(1ooo〜/200℃で3
θ分以上)したインコネルスフ30合金材料を溶体化層
λとして被覆したものである。この部材の製造は、第9
図に示すように、あらかじめ時効熱処理を施こした基材
/に、溶体化処理を施こした溶体化層コを圧着し、しか
る後に第一図に示すバネ材に機械加工して行なわれる。
このようにして得られた部材の機械的強度および耐食性
を評価するため、耐力、のび率、ヤング率、腐食減量お
よびsec感受性を調べた。腐食減量は、ASTMA;
161’Hに規定された腐食試験により行ない、SCC
感受性は、すきま付き8CC試験(CBB試験片を21
1!:℃、?Oatmの高温純水中にSOθ時間浸漬し
たのち、き裂の有無を判断する)により調べた。比較の
ために、従来のインコネルスフ50合金部材を、//!
0℃//h、り00℃7aobの条件で熱処理したもの
(比較例1)および上記部材な//!0℃/ibの条件
で溶体化処理したもの(比較例コ)についても試験した
。試験結果を下記第1表に示す。
を評価するため、耐力、のび率、ヤング率、腐食減量お
よびsec感受性を調べた。腐食減量は、ASTMA;
161’Hに規定された腐食試験により行ない、SCC
感受性は、すきま付き8CC試験(CBB試験片を21
1!:℃、?Oatmの高温純水中にSOθ時間浸漬し
たのち、き裂の有無を判断する)により調べた。比較の
ために、従来のインコネルスフ50合金部材を、//!
0℃//h、り00℃7aobの条件で熱処理したもの
(比較例1)および上記部材な//!0℃/ibの条件
で溶体化処理したもの(比較例コ)についても試験した
。試験結果を下記第1表に示す。
第7表
上記第7表の試験結果から明らかなように、本発明の部
材は、従来材(比較例1)の持つ優れた機械的強度と、
溶体化材(比較例2)が有する優れた耐食性と耐SCC
性の双方を具備している。
材は、従来材(比較例1)の持つ優れた機械的強度と、
溶体化材(比較例2)が有する優れた耐食性と耐SCC
性の双方を具備している。
また、比較例/と比較例2のヤング率が等しいことから
もわかるように、本発明材においては、基材と溶体化層
との境界部における、熱膨張や応力負荷に起因するせん
断応力による剥離が起こりにくい。
もわかるように、本発明材においては、基材と溶体化層
との境界部における、熱膨張や応力負荷に起因するせん
断応力による剥離が起こりにくい。
また、熱処理硬化型Ni基合金(たとえば、インコネル
X 7!fO,インコネル7/g、ナイモニツクPE/
A等)を基材とし、この基材表面に非熱処理硬化型Ni
基合金(たとえば、インコネル625゜ハステロイC,
ハステロイX等)を用いた溶体化層を形成した部材の場
合にも、上記本発明の実施例と同様の効果が得られる。
X 7!fO,インコネル7/g、ナイモニツクPE/
A等)を基材とし、この基材表面に非熱処理硬化型Ni
基合金(たとえば、インコネル625゜ハステロイC,
ハステロイX等)を用いた溶体化層を形成した部材の場
合にも、上記本発明の実施例と同様の効果が得られる。
この場合は、溶体化層を形成(圧着)する前に基材をあ
らかじめ時効処理しておく必要がなく、形成後または機
械加工が終了したのちに時効熱処理を施こすことができ
るため、製造工程を簡略化することが可能となる。
らかじめ時効処理しておく必要がなく、形成後または機
械加工が終了したのちに時効熱処理を施こすことができ
るため、製造工程を簡略化することが可能となる。
さらにまた、時効硬化処理した耐力の高い熱処理硬化型
Ni基合金(インコネル706.インコネル’//g、
ナイセニックPE/A等)を基材とし、この基材表面に
、熱処理硬化型、または非熱処理硬化型N1基合金を溶
体化処理したものを被覆形成して得た部材の場合でも、
上記と同様の効果が得られる。
Ni基合金(インコネル706.インコネル’//g、
ナイセニックPE/A等)を基材とし、この基材表面に
、熱処理硬化型、または非熱処理硬化型N1基合金を溶
体化処理したものを被覆形成して得た部材の場合でも、
上記と同様の効果が得られる。
91.2
BWR構造材用高強度ボルトの製造例について説明する
。第9図は、製造工程を示す概略断面図である。まず、
溶体化した時効硬化型Ni基合金(インコネル×7!;
0.インコネル7/を等)からなる素材丸棒を基材lと
する(第S図(a))。次いで、この基材lの表面に非
熱処理硬化Ni基合金(ハステロイC,インコネル62
3等)を、圧着、爆着または溶射によって被覆形成する
(第5図(b))。
。第9図は、製造工程を示す概略断面図である。まず、
溶体化した時効硬化型Ni基合金(インコネル×7!;
0.インコネル7/を等)からなる素材丸棒を基材lと
する(第S図(a))。次いで、この基材lの表面に非
熱処理硬化Ni基合金(ハステロイC,インコネル62
3等)を、圧着、爆着または溶射によって被覆形成する
(第5図(b))。
さらに、転造したのち(第S図(C))、熱処理を施こ
すことによって耐SCC性にすぐれた高強度ボルトが得
られる。
すことによって耐SCC性にすぐれた高強度ボルトが得
られる。
なお、他のBWR用構造部材の場合も同様にして製造し
得る。たとえば、部材に応じて圧着後、鍛造、引き抜等
の加工によって所望の製品を得ることができる。
得る。たとえば、部材に応じて圧着後、鍛造、引き抜等
の加工によって所望の製品を得ることができる。
以上説明したように、本発明のNi基合金部材は、機械
的強度のすぐれたNi基合金基材の表面に耐5CC1耐
食性にすぐれた溶体化層が被覆形成されているので、高
温水環境下における耐SCCと機械的強度の双方が要求
される原子炉構造用部材としてすこぶる有用である。
的強度のすぐれたNi基合金基材の表面に耐5CC1耐
食性にすぐれた溶体化層が被覆形成されているので、高
温水環境下における耐SCCと機械的強度の双方が要求
される原子炉構造用部材としてすこぶる有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の部材の概略断面図、第一図は本発明の
実施例に係るバネ材の外観図、第3図はその断面図、第
1図および第S図は製造工程を示す断面図、第6図は従
来材の耐力、腐食減量を示すグラフである。 /・・・基材、コ・・・溶体化層。 藁やl Σ
実施例に係るバネ材の外観図、第3図はその断面図、第
1図および第S図は製造工程を示す断面図、第6図は従
来材の耐力、腐食減量を示すグラフである。 /・・・基材、コ・・・溶体化層。 藁やl Σ
Claims (1)
- Ni基合金からなる基材の表面に、該Ni基合金と同質
の合金材料を溶体化処理してなる溶体化層が形成されて
いることを特徴とする、耐SCC性に優れた高強度Ni
基合金部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28035784A JPS61153250A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 耐SCC性に優れた高強度Ni基合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28035784A JPS61153250A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 耐SCC性に優れた高強度Ni基合金部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61153250A true JPS61153250A (ja) | 1986-07-11 |
Family
ID=17623876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28035784A Pending JPS61153250A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 耐SCC性に優れた高強度Ni基合金部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61153250A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109338260A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-15 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种恢复gh4169合金锻件焊接组件缺口持久性能的热处理工艺 |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP28035784A patent/JPS61153250A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109338260A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-15 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种恢复gh4169合金锻件焊接组件缺口持久性能的热处理工艺 |
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