JPS61174350A - 高クロム耐熱合金 - Google Patents
高クロム耐熱合金Info
- Publication number
- JPS61174350A JPS61174350A JP1269985A JP1269985A JPS61174350A JP S61174350 A JPS61174350 A JP S61174350A JP 1269985 A JP1269985 A JP 1269985A JP 1269985 A JP1269985 A JP 1269985A JP S61174350 A JPS61174350 A JP S61174350A
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- JP
- Japan
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- alloy
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- less
- heat
- toughness
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Body Structure For Vehicles (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〕
この発明は、高クロム耐熱合金に関するものである。
従来、優れた耐熱合金としては、ＪＩＢに規定されてい
るインコロイ８００が知られている。
るインコロイ８００が知られている。
しかし、上記合金は、主に強度を重視して設計されてい
るので、高温において１８・日系ステンレス鋼より高い
強度を有しているが、時効後、脆化しやすい。また、
Ｃｒ含有量が２３チ程度しかないので、厳しい腐食環境
では耐食性が十分でない。
るので、高温において１８・日系ステンレス鋼より高い
強度を有しているが、時効後、脆化しやすい。また、
Ｃｒ含有量が２３チ程度しかないので、厳しい腐食環境
では耐食性が十分でない。
従って、この発明の目的は、時効による靭性低下が少な
く、耐食性および高温強度に優れた高クロム耐熱合金を
提供することにある。
く、耐食性および高温強度に優れた高クロム耐熱合金を
提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、
Ｃ：０．０１〜０．２０チ、
Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ ： ０．５チ以下、
Ｎｉ＋Ｃｏ ： ３５〜５５ ％、Ｃｒ：２５〜３
５％。
５％。
Ｍｏ ： ０．５〜３．０ ％
（Ｍｏはその一部または全部をＷで置換することも可）
、 Ｔｔ：ｏ、ｏｓ〜０．５％、 Ａｔ：０．０５〜０．５％。
、 Ｔｔ：ｏ、ｏｓ〜０．５％、 Ａｔ：０．０５〜０．５％。
Ｎ：０．０４％以下、
Ｚｒ ： ０．００２〜０．１０％、および、残部鉄お
よび不可避不純物 からなり、さらに、必要に応じて上記化学成分に０．０
０８％以下のＢを含有することに特徴を有する。
よび不可避不純物 からなり、さらに、必要に応じて上記化学成分に０．０
０８％以下のＢを含有することに特徴を有する。
この発明をさらに詳しく説明する。
近年、耐食鋼には、優れたクリープ強度だけではなく優
れた耐食性および靭性が要求されるようになった。オー
ステナイト系の耐熱鋼や耐熱合金においては、次のこと
が知られている。
れた耐食性および靭性が要求されるようになった。オー
ステナイト系の耐熱鋼や耐熱合金においては、次のこと
が知られている。
■ ドライな環境では、Ｃｒ含有量を増加し、他の元素
Ｃ，Ｍｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を極力減少させることに
よって耐食性が向上する。
Ｃ，Ｍｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を極力減少させることに
よって耐食性が向上する。
■ Ｃ，Ｎ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｚｒ、Ｅ等と添加
するとクリープ強度が高くなる。
するとクリープ強度が高くなる。
■ 靭性を低下させる元素は、多くの場合、クリープ強
度を高める作用を有する。
度を高める作用を有する。
このようなことから、耐熱材料に要求される性能を同時
に満たす元素の組み合わせを選定することはきわめて困
難である。
に満たす元素の組み合わせを選定することはきわめて困
難である。
そこで、本発明者等は、上述した３つの特性のバランス
を考慮した成分系で且つ実用可能で経済的な高クロム耐
熱合金を発明した。
を考慮した成分系で且つ実用可能で経済的な高クロム耐
熱合金を発明した。
次に、この発明において、化学成分を前述した範囲に限
定した理由について説明する。
定した理由について説明する。
Ｃ：Ｃは脱酸を行なうために添加するが、Ｃ含有量が０
．０１％未満では所望の脱酸効果が得られない。一方、
Ｃ含有量が０．２０ ％を超えると加工性が悪くなる。
．０１％未満では所望の脱酸効果が得られない。一方、
Ｃ含有量が０．２０ ％を超えると加工性が悪くなる。
従って、この発明においては、Ｃ含有量を０．０１〜０
．２０％の範囲に限定した。
．２０％の範囲に限定した。
ｓｉ ： ｓｌは脱酸材として必要な元素であるが、８
１ 含有量がｏ、 ｓ ％を超えると耐酸化性が劣化
する。従って、この発明においては、Ｓ１含有量を０、
５％以下に限定した。
１ 含有量がｏ、 ｓ ％を超えると耐酸化性が劣化
する。従って、この発明においては、Ｓ１含有量を０、
５％以下に限定した。
Ｍｎ ： ＭｎはＳｉと同様に脱酸材として有効な元素
であるが、Ｍｎ含有量が０．５％を超えると耐酸化性が
劣化する。従って、この発明においては、Ｍｎ含有量を
０．５ ％以下に限定した。
であるが、Ｍｎ含有量が０．５％を超えると耐酸化性が
劣化する。従って、この発明においては、Ｍｎ含有量を
０．５ ％以下に限定した。
Ｎ１：Ｎ１は高クロム合金のオーステナイト組織を安定
化させる作用を有するが、その含有量が３５チ未満では
上記作用に所望の効果が得られない。
化させる作用を有するが、その含有量が３５チ未満では
上記作用に所望の効果が得られない。
一方、５５チを超えて含有させると経済性を損う。
なお、ＣＯは必須元素ではないが、原料から０．５％程
度混入することは避けられない。ＣＯはＮ１と同じ作用
を有する。従って、この発明においては、Ｎ１＋Ｃｏの
含有量を３５〜５５％の範囲に限定した。
度混入することは避けられない。ＣＯはＮ１と同じ作用
を有する。従って、この発明においては、Ｎ１＋Ｃｏの
含有量を３５〜５５％の範囲に限定した。
Ｃｒ ： Ｃｒは耐酸化性を付与する作用を有するが、
その含有量がｚ５％未満では上記作用に所望の効果が得
られない。一方、５５％を超えて含有させるとσ相等が
析出して著しく靭性が劣化する。従って、この発明にお
いては、Ｃｒ含有量を２５〜３５−の範囲に限定した。
その含有量がｚ５％未満では上記作用に所望の効果が得
られない。一方、５５％を超えて含有させるとσ相等が
析出して著しく靭性が劣化する。従って、この発明にお
いては、Ｃｒ含有量を２５〜３５−の範囲に限定した。
Ｍｏ ： Ｍｏは高クロム合金の高温強度を高める作用
を有するが、その含有量が０．５チ未満では上記作用に
所望の効果が得られない。一方、３．０チを超えて含有
させると耐食性を劣化させる。従って、この発明におい
ては、Ｍｏ含有量を０．５〜３．０％の範囲内に限定し
た。なお、ＷはＭＯと同一の作用を有するので、ＭＯの
一部または全部を同量のＷと置換しても良い。
を有するが、その含有量が０．５チ未満では上記作用に
所望の効果が得られない。一方、３．０チを超えて含有
させると耐食性を劣化させる。従って、この発明におい
ては、Ｍｏ含有量を０．５〜３．０％の範囲内に限定し
た。なお、ＷはＭＯと同一の作用を有するので、ＭＯの
一部または全部を同量のＷと置換しても良い。
Ｔｉ ： Ｔｉをｏ、 ｏ ５ｔ４以上含有させると高
クロム合金の高温強度を高めることができるが、ｏ、
ｓ ％を超えて含有させると靭性を著しく劣化させ為。
クロム合金の高温強度を高めることができるが、ｏ、
ｓ ％を超えて含有させると靭性を著しく劣化させ為。
従って、この発明においては、Ｔ１含有量を０．０５〜
０．５チの範囲に限定した。
０．５チの範囲に限定した。
ＡＬ：Ａ１は熱間加工性を改善する作用を有するが、そ
の含有量が０．０５％未満では上記作用に所望の効果が
得られない。一方、０．５チを超えて含有させると、と
相の析出要因となり、且つ、Ａ１！０．系の介在物が増
加して加工時の疵の原因となる。従って、この発明にお
いては、Ｍ含有量を０．０５〜０．５チの範囲に限定し
た。
の含有量が０．０５％未満では上記作用に所望の効果が
得られない。一方、０．５チを超えて含有させると、と
相の析出要因となり、且つ、Ａ１！０．系の介在物が増
加して加工時の疵の原因となる。従って、この発明にお
いては、Ｍ含有量を０．０５〜０．５チの範囲に限定し
た。
Ｚｒ ： Ｚｒは熱間加工性を改善し且つ高温強度を向
上させる作用を有するが、その含有量が０． ＯＯ２チ
未満では上記作用に所望の効果が得られない。
上させる作用を有するが、その含有量が０． ＯＯ２チ
未満では上記作用に所望の効果が得られない。
一方、０．１０ ％を超えて含有させると溶接性が劣化
する。従って、この発明においては、Ｚｒ含有量をＯ，
ＯＯ２〜０．１０ ％の範囲に限定した。
する。従って、この発明においては、Ｚｒ含有量をＯ，
ＯＯ２〜０．１０ ％の範囲に限定した。
Ｎ：Ｎは高温強度を改善する作用を有するが、その含有
量が０．０４ ％を超えると、Ｔｉ、Ｚｒによる高温強
度の改善効果が顕著に現われない。従って、この発明に
おいては、Ｎ含有量をｏ、 ０４ ％以下に限定した。
量が０．０４ ％を超えると、Ｔｉ、Ｚｒによる高温強
度の改善効果が顕著に現われない。従って、この発明に
おいては、Ｎ含有量をｏ、 ０４ ％以下に限定した。
以上は、この発明の必須化学成分の限定理由であるが、
この発明は、上記必須化学成分にさらに付加的成分とし
でＢをＯ，ＯＯ８％以下、好ましくは、０．００３〜Ｏ
，ＯＯ６％含有させても良い。この理由は、次の通りで
ある。βは高温強度を改善する作用を有するが、Ｏ，Ｏ
Ｏ８％を超えて含有させると溶接性が劣化する。
この発明は、上記必須化学成分にさらに付加的成分とし
でＢをＯ，ＯＯ８％以下、好ましくは、０．００３〜Ｏ
，ＯＯ６％含有させても良い。この理由は、次の通りで
ある。βは高温強度を改善する作用を有するが、Ｏ，Ｏ
Ｏ８％を超えて含有させると溶接性が劣化する。
次に、この発明の実施例について説明する。
表に示される化学成分からなる５０に９のインゴットに
熱延処理を施した後、１１８０℃で固溶化処理を施こし
、このようにして得た合金材から試験片を切シ出し、こ
の試験片をクリープ試験および時効後のシャルピー試験
に供した。なお、クリープ試験は、試験片を７５０℃に
加熱して１０階−の張力を付与して行ない、時効後のシ
ャルピー試験は、試験片に７００℃、１００時間の条件
で時効処理を施こした後、０℃、２闘のＶノツチで行な
った。
熱延処理を施した後、１１８０℃で固溶化処理を施こし
、このようにして得た合金材から試験片を切シ出し、こ
の試験片をクリープ試験および時効後のシャルピー試験
に供した。なお、クリープ試験は、試験片を７５０℃に
加熱して１０階−の張力を付与して行ない、時効後のシ
ャルピー試験は、試験片に７００℃、１００時間の条件
で時効処理を施こした後、０℃、２闘のＶノツチで行な
った。
表から明らかなように、本発明合金Ａ、−Ｈは、４ｏｏ
時間以上のクリープ破断時間、９に？・ｍ以上の吸収エ
ネルギーであって、バランスのとれた性能を有しており
、比較合金Ｉ−Ｔと比べてその差異は明白である。即ち
、 ＭｏおよびＴ１が共存しない比較合金ｒ、Ｊ、に、
Ｌ、Ｎ、Ｏは、時効後の靭性は優れているもののクリー
プ強度は低い。Ｔ１含有量が多い比較合金Ｍ、Ｎ含有量
が多い比較合金Ｐ、およびＭＯ含有量が多い比較合金Ｒ
は、高温強度は大きいが時効後の靭性が極めて低い。ま
た、ＭｏおよびＴｉが含有されているが、Ｚｒが含有さ
れていない比較合金Ｓ、Ｔは、高温強度と靭性とのバラ
ンスにおいて他の比較合金に比べて優れているものの高
温強度が本発明合金Ａ−Ｈに比べて低い。高クロムの商
用合金として仰られているインコネル６９０は、クリー
プ強度がきわめて低い。
時間以上のクリープ破断時間、９に？・ｍ以上の吸収エ
ネルギーであって、バランスのとれた性能を有しており
、比較合金Ｉ−Ｔと比べてその差異は明白である。即ち
、 ＭｏおよびＴ１が共存しない比較合金ｒ、Ｊ、に、
Ｌ、Ｎ、Ｏは、時効後の靭性は優れているもののクリー
プ強度は低い。Ｔ１含有量が多い比較合金Ｍ、Ｎ含有量
が多い比較合金Ｐ、およびＭＯ含有量が多い比較合金Ｒ
は、高温強度は大きいが時効後の靭性が極めて低い。ま
た、ＭｏおよびＴｉが含有されているが、Ｚｒが含有さ
れていない比較合金Ｓ、Ｔは、高温強度と靭性とのバラ
ンスにおいて他の比較合金に比べて優れているものの高
温強度が本発明合金Ａ−Ｈに比べて低い。高クロムの商
用合金として仰られているインコネル６９０は、クリー
プ強度がきわめて低い。
そして、Ｂを含有した本発明合金Ｇ、Ｈは、一段と優れ
た性能を有していることが明らかである。
た性能を有していることが明らかである。
以上説明したように、この発明によれば、時効による靭
性低下が少なく、しかも、耐食性および高温強度に優れ
た高クロム耐熱合金を得ることができるといった有用な
効果がもたらされる。
性低下が少なく、しかも、耐食性および高温強度に優れ
た高クロム耐熱合金を得ることができるといった有用な
効果がもたらされる。
Claims (2)
- （１）、Ｃ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：０．５％以下、 Ｎｉ＋Ｃｏ：３５〜５５％、 Ｃｒ：２５〜３５％、 Ｔｉ：０．０５〜０．５％、 Ａｌ：０．０５〜０．５％、 Ｎ：０．０４％以下、および、 Ｚｒ：０．００２〜０．１０％ を含有し、さらに、上記化学成分に Ｍｏ：０．５〜３．０％、および、 Ｗ：０．５〜３．０％ （但し、Ｍｏ＋Ｗ：０．５〜３．０％） のうちの少なくとも１種を含有し、 残部鉄および不可避不純物 からなることを特徴とする高クロム耐熱合金。
- （２）、Ｃ：０．０１〜０．２０％、 Ｓｉ：０．５９％以下、 Ｍｎ：０．５％以下、 Ｎｉ＋Ｃｏ：３５〜５５％、 Ｃｒ：２５〜３５％、 Ｔｉ：０．０５〜０．５％、 Ｍ：０．０５〜０．５％、 Ｎ：０．０４％以下、 Ｚｒ：０．００２〜０．１０％、および、 Ｂ：０．００８％以下 を含有し、さらに、上記化学成分に Ｍｏ：０．５〜３．０％、および、 Ｗ：０．５〜３．０％ （但し、Ｍｏ＋Ｗ：０．５〜３．０％） のうちの少なくとも１種を含有し、 残部鉄および不可避不純物 からなることを特徴とする高クロム耐熱合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269985A JPS61174350A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 高クロム耐熱合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269985A JPS61174350A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 高クロム耐熱合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174350A true JPS61174350A (ja) | 1986-08-06 |
| JPS6341974B2 JPS6341974B2 (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=11812635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1269985A Granted JPS61174350A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 高クロム耐熱合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174350A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455352A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Nippon Kokan Kk | Heat-resisting alloy |
| JPH04269359A (ja) * | 1991-01-04 | 1992-09-25 | Artco Inc | 気化器排出装置 |
| WO2009154161A1 (ja) | 2008-06-16 | 2009-12-23 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系耐熱合金ならびにこの合金からなる耐熱耐圧部材とその製造方法 |
| CN109321788A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-12 | 王晓军 | 一种铝基合金、铝基大合金及其制备方法 |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP1269985A patent/JPS61174350A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455352A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Nippon Kokan Kk | Heat-resisting alloy |
| JPH0570694B2 (ja) * | 1987-08-26 | 1993-10-05 | Nippon Kokan Kk | |
| JPH04269359A (ja) * | 1991-01-04 | 1992-09-25 | Artco Inc | 気化器排出装置 |
| WO2009154161A1 (ja) | 2008-06-16 | 2009-12-23 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系耐熱合金ならびにこの合金からなる耐熱耐圧部材とその製造方法 |
| US8801877B2 (en) | 2008-06-16 | 2014-08-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic heat resistant alloy, heat resistant pressure member comprising the alloy, and method for manufacturing the same member |
| CN109321788A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-12 | 王晓军 | 一种铝基合金、铝基大合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341974B2 (ja) | 1988-08-19 |
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