JPS61217555A - オ−ステナイト系耐熱鋼 - Google Patents
オ−ステナイト系耐熱鋼Info
- Publication number
- JPS61217555A JPS61217555A JP5600185A JP5600185A JPS61217555A JP S61217555 A JPS61217555 A JP S61217555A JP 5600185 A JP5600185 A JP 5600185A JP 5600185 A JP5600185 A JP 5600185A JP S61217555 A JPS61217555 A JP S61217555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat resistant
- austenitic steel
- resistant austenitic
- less
- temperature
- 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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- Manufacture And Refinement Of Metals (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〕
本発明はオーステナイト系耐熱鋼に関し、さらに詳しく
は、作動流体温度６００℃以上のタービン羽根・ボルト
等Ｃ二好適なオーステナイト系耐熱鋼に関する。
は、作動流体温度６００℃以上のタービン羽根・ボルト
等Ｃ二好適なオーステナイト系耐熱鋼に関する。
従来蒸気タービンは、蒸気温度が５６６℃以下であり、
羽根・ボルト用材料としては１２Ｃｒ 基調が主とし
て使用されてきた。しかしながら、熱効率向上の見地か
ら蒸気タービンの蒸気条件は高温化の傾向にある。この
場合、蒸気温度が６００℃以上の高温蒸気タービン（：
おいては、従来の１２０ｒ基鋼ではクリープ破断強度が
十分でなく、より優れた高温強度の材料が必要となる。
羽根・ボルト用材料としては１２Ｃｒ 基調が主とし
て使用されてきた。しかしながら、熱効率向上の見地か
ら蒸気タービンの蒸気条件は高温化の傾向にある。この
場合、蒸気温度が６００℃以上の高温蒸気タービン（：
おいては、従来の１２０ｒ基鋼ではクリープ破断強度が
十分でなく、より優れた高温強度の材料が必要となる。
６００℃以上の高温で優れた高温強度をもつ材料として
は １１相（Ｎｓ（Ａｆ＊ Ｔ五））（：よって強化さ
れたＦｅ基耐熱合金ＪＩａ８ＵＨ６６０があるが、これ
を蒸気温度６００℃以上のタービン羽根・ボルトとして
使用するため償二は、高温強度をより向上させる必要が
生じる。しかしながら、一般に高温強度を向上させた材
料は、反面高温延性が劣るという欠点があり、タービン
羽根・ボルト材としての信頼性に問題がある。
は １１相（Ｎｓ（Ａｆ＊ Ｔ五））（：よって強化さ
れたＦｅ基耐熱合金ＪＩａ８ＵＨ６６０があるが、これ
を蒸気温度６００℃以上のタービン羽根・ボルトとして
使用するため償二は、高温強度をより向上させる必要が
生じる。しかしながら、一般に高温強度を向上させた材
料は、反面高温延性が劣るという欠点があり、タービン
羽根・ボルト材としての信頼性に問題がある。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、作動流
体温度６００℃以上のタービン羽根・ボルトに使用する
オーステナイト系耐熱鋼を提供することを目的とする。
体温度６００℃以上のタービン羽根・ボルトに使用する
オーステナイト系耐熱鋼を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のオーステナイト系耐
熱鋼は、重量パーセントで、ＣＯ，１以下、８４０５以
下、Ｍｎ ２．０以下、Ｃｒ１Ｏ〜２０＋ Ｎｉ ２０
〜３０ｓ Ｍ。
熱鋼は、重量パーセントで、ＣＯ，１以下、８４０５以
下、Ｍｎ ２．０以下、Ｃｒ１Ｏ〜２０＋ Ｎｉ ２０
〜３０ｓ Ｍ。
０．５〜３．０． Ｔｉ ２．０〜４．０．１１Ｏ，３
〜１．０． Ｖｏ、１〜０．５．８０．００１〜０．
０１゜Ｚｒ ０４）０５〜０．１．残部ｒｅおよび付随
的不一物よりなるＦｅ基オーステナイト系耐熱鋼である
。
〜１．０． Ｖｏ、１〜０．５．８０．００１〜０．
０１゜Ｚｒ ０４）０５〜０．１．残部ｒｅおよび付随
的不一物よりなるＦｅ基オーステナイト系耐熱鋼である
。
合金中の各成分の添加目的ならびに組成限定の理由は次
の通りである。
の通りである。
Ｃは、高温強度を高めるためＣ：必要不可欠の元素であ
り、Ｃ量の増加とともＣ：高温強度は向上するが、一方
Ｃが多すぎるとＴｉと反応してＭＣ型の粗大炭化物を形
成して、合金の延性を低下させるので、Ｃ量は０．１ｔ
ｓ以下とする。
り、Ｃ量の増加とともＣ：高温強度は向上するが、一方
Ｃが多すぎるとＴｉと反応してＭＣ型の粗大炭化物を形
成して、合金の延性を低下させるので、Ｃ量は０．１ｔ
ｓ以下とする。
８ｉは、脱酸剤として作用するが、多量（二添加すると
Ｎｉ 、Ｔｉと結合して、粒界Ｃ（）相として析出し、
合金の延性を低下させるので０．５ｑ１１以下とする。
Ｎｉ 、Ｔｉと結合して、粒界Ｃ（）相として析出し、
合金の延性を低下させるので０．５ｑ１１以下とする。
Ｍｎ は、脱酸剤として作用するが、多量に添付する
と耐酸化性を劣化させるので、添加量は２％以下とする
。
と耐酸化性を劣化させるので、添加量は２％以下とする
。
Ｃｒは健全な耐酸化性被膜を形成し、材料に耐酸化・耐
腐食性を付与するのＣ：有効な元素であるが、１０％未
満では十分な耐酸化・耐食性は得られず、一方２０％を
越えると高温で長時間使用（二際し、脆化相であるσ相
を生成するため、１０〜２０％とする。
腐食性を付与するのＣ：有効な元素であるが、１０％未
満では十分な耐酸化・耐食性は得られず、一方２０％を
越えると高温で長時間使用（二際し、脆化相であるσ相
を生成するため、１０〜２０％とする。
Ｎｉはオーステナイト安定化のため（二必要な元素であ
り、かつＴｔおよびＭと結合して金属間化合物ｒ′相（
Ｎｉ、 （Ｔｉ 、入１））を形成して、高温強度を向
上するのに必要である。このため１；は上記Ｃｒ量の範
囲Ｃ二対して２０％以上が必要で、多いほど好ましいが
、高価となるので採算上３ｏチを上限とする。
り、かつＴｔおよびＭと結合して金属間化合物ｒ′相（
Ｎｉ、 （Ｔｉ 、入１））を形成して、高温強度を向
上するのに必要である。このため１；は上記Ｃｒ量の範
囲Ｃ二対して２０％以上が必要で、多いほど好ましいが
、高価となるので採算上３ｏチを上限とする。
ＭＯは、オーステナイト相Ｃ二固溶して固溶強化に有効
な元素であるが、ｏｓｑｂ未満ではその効果は得られず
、また多量に添加するとオーステナイト母相を不安定に
して、高温延性を低下するので、その範囲を０．５〜３
．０チとする。
な元素であるが、ｏｓｑｂ未満ではその効果は得られず
、また多量に添加するとオーステナイト母相を不安定に
して、高温延性を低下するので、その範囲を０．５〜３
．０チとする。
Ｔｉは本発明合金の高温強度を増大させるため最も重要
な元素であり、Ｎｉ、人ｌと共に金属間化合物ｒ′相（
Ｎｉ、（Ｔｉ 、Ａ／） ） ｔ−生成Ｌ、基体合金中
ニ微細に分布して本発明合金の高温強度を高める。しか
しで、２．０％以下ではその効果は少なく、多量に添加
するとη相（ＮｉｌＴｉ）が粒界から層状に析出して延
性を損なうので４−以下とする。
な元素であり、Ｎｉ、人ｌと共に金属間化合物ｒ′相（
Ｎｉ、（Ｔｉ 、Ａ／） ） ｔ−生成Ｌ、基体合金中
ニ微細に分布して本発明合金の高温強度を高める。しか
しで、２．０％以下ではその効果は少なく、多量に添加
するとη相（ＮｉｌＴｉ）が粒界から層状に析出して延
性を損なうので４−以下とする。
Ｍは上記Ｔｉと同様、本発明合金の高温強度を高めるた
めに重要な元素であり、Ｎｉ、ＡＩと結合してｒ′相（
Ｎｉｓ（Ｔｉ 、人１））を形成する。また、耐酸化性
を付与するためにも有益な元素であるが、０３１以下で
はその効果は少なく、ｉ、ｏ＊以上となると加工困難と
なる。
めに重要な元素であり、Ｎｉ、ＡＩと結合してｒ′相（
Ｎｉｓ（Ｔｉ 、人１））を形成する。また、耐酸化性
を付与するためにも有益な元素であるが、０３１以下で
はその効果は少なく、ｉ、ｏ＊以上となると加工困難と
なる。
Ｖは、高温切欠じん性を増すとともに炭化物を形成して
高温強度を向上するのに有効な元素であるが、０．１ｑ
ＩＩ未満ではその効果は十分でない。また多量−二添加
しても強度向上書：は寄与しないので、０．１〜０５％
とする。
高温強度を向上するのに有効な元素であるが、０．１ｑ
ＩＩ未満ではその効果は十分でない。また多量−二添加
しても強度向上書：は寄与しないので、０．１〜０５％
とする。
Ｂは、粒界に偏析して粒界を強化するのに有効で、高温
延性を向上する。そのためｔ：は０．００１ｎ以上が必
要であるが、多すぎると熱間加工性を損うので、上限を
０．０１％とする。
延性を向上する。そのためｔ：は０．００１ｎ以上が必
要であるが、多すぎると熱間加工性を損うので、上限を
０．０１％とする。
Ｚｒは粒界を強化して、ラブチャー強度ととも（二高温
凪性を向上させるのに有効な元素であるが、０．００５
Ｓ未満ではその効果がなく、また多量署二添加すると熱
間加工性を損うので、０００５〜０．１％とする。
凪性を向上させるのに有効な元素であるが、０．００５
Ｓ未満ではその効果がなく、また多量署二添加すると熱
間加工性を損うので、０００５〜０．１％とする。
本発明のオーステナイト系耐熱鋼を得るためには、まず
原料となる各素材金属を真空あるいは大気下で混合溶解
し、脱酸後Ｃ；おいて実質的に上記組成のＦｅ基耐熱合
金溶易を得る。ついでこれを鋳造して鋼塊とするが、さ
らζ：この鋼塊に真空アーク再熔解あるいはエレクトロ
スラグ再溶解を適用することは、高温延性を向上する上
で好ましい。
原料となる各素材金属を真空あるいは大気下で混合溶解
し、脱酸後Ｃ；おいて実質的に上記組成のＦｅ基耐熱合
金溶易を得る。ついでこれを鋳造して鋼塊とするが、さ
らζ：この鋼塊に真空アーク再熔解あるいはエレクトロ
スラグ再溶解を適用することは、高温延性を向上する上
で好ましい。
このようにして製造された鋼塊を鍛造または圧延し、必
要な熱処理を施すことＣ；より、本発明のオーステナイ
ト系耐熱鋼が得られる。
要な熱処理を施すことＣ；より、本発明のオーステナイ
ト系耐熱鋼が得られる。
以下余白
第 ２ 表
第３表
〔発明の実施例〕
以下（二、本発明を実施例（二よりさらＣ：詳細に説明
する。
する。
第１表に示す組成を有する３種の合金試料を高周波炉（
；で各、２００Ｋｇ溶製し、これを峨極としてエレクト
ロスラグ再溶解を行なって鋼塊を得た。これを圧延し、
９８０℃４時間の溶体化処理および７２０℃１６時間の
時効処理を施した素材Ｃ二対し、引張試験とラブチャー
試験を実施した。その結果は第２表と第３表（：示す通
りである。本発明よりなる実施例１〜２は比較例と比べ
て室温と６５０℃における引張強さや耐力は同等または
向上しているの１二もかかわらず、伸び、ｉりは同等で
延性は低下していない。また、第３表の破断寿命も、実
施例１〜２は比較例Ｃニルべ著しく向上しでいるのに対
し、破断伸び、絞りは同等となっている。
；で各、２００Ｋｇ溶製し、これを峨極としてエレクト
ロスラグ再溶解を行なって鋼塊を得た。これを圧延し、
９８０℃４時間の溶体化処理および７２０℃１６時間の
時効処理を施した素材Ｃ二対し、引張試験とラブチャー
試験を実施した。その結果は第２表と第３表（：示す通
りである。本発明よりなる実施例１〜２は比較例と比べ
て室温と６５０℃における引張強さや耐力は同等または
向上しているの１二もかかわらず、伸び、ｉりは同等で
延性は低下していない。また、第３表の破断寿命も、実
施例１〜２は比較例Ｃニルべ著しく向上しでいるのに対
し、破断伸び、絞りは同等となっている。
上記実施例の結果から明らかなように、本発明のオース
ティト系耐熱鋼は、従来材よりも優れた高温強度を示し
、かつ高温延性も充分に有している。したがつて、本発
明のオーステナイト耐熱鋼は、６００℃以上で使用され
る信頼性の高いタービン羽根・ボルトの材料として極め
て有効である。
ティト系耐熱鋼は、従来材よりも優れた高温強度を示し
、かつ高温延性も充分に有している。したがつて、本発
明のオーステナイト耐熱鋼は、６００℃以上で使用され
る信頼性の高いタービン羽根・ボルトの材料として極め
て有効である。
Claims (1)
- 重量比で、Ｃ０．１％以下、Ｓｉ０．５％以下、Ｍｎ２
．０％以下、Ｃｒ１０〜２０％、Ｎｉ２０〜３０％、Ｍ
ｏ０．５〜３．０％、Ｔｉ２．０〜４．０％、Ａｌ０．
３〜１．０％、Ｖ０．１〜０．５％、Ｂ０．００１〜０
．０１％、Ｚｒ０．００５〜０．１％、残部Ｆｅおよび
付随的不純物よりなるオーステナイト系耐熱鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5600185A JPS61217555A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | オ−ステナイト系耐熱鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5600185A JPS61217555A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | オ−ステナイト系耐熱鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61217555A true JPS61217555A (ja) | 1986-09-27 |
Family
ID=13014834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5600185A Pending JPS61217555A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | オ−ステナイト系耐熱鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61217555A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669405A2 (en) * | 1994-02-24 | 1995-08-30 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Heat resisting steel |
| US20170298485A1 (en) * | 2014-09-19 | 2017-10-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel plate |
| CN108588540A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-28 | 抚顺特殊钢股份有限公司 | 核电用1Cr15Ni36W3Ti合金锻、轧棒材制造方法 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5600185A patent/JPS61217555A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669405A2 (en) * | 1994-02-24 | 1995-08-30 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Heat resisting steel |
| EP0669405A3 (en) * | 1994-02-24 | 1995-11-15 | Daido Steel Co Ltd | High temperature resistant steels. |
| US5948182A (en) * | 1994-02-24 | 1999-09-07 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Heat resisting steel |
| US20170298485A1 (en) * | 2014-09-19 | 2017-10-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel plate |
| US11198930B2 (en) * | 2014-09-19 | 2021-12-14 | Nippon Steel Corporation | Austenitic stainless steel plate |
| CN108588540A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-28 | 抚顺特殊钢股份有限公司 | 核电用1Cr15Ni36W3Ti合金锻、轧棒材制造方法 |
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