JPS61257403A - 耐高温酸化性に優れた耐熱合金棒及び線 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は断面が２層以上の多層構造になっている耐熱合
金棒及び線に関し、特に耐熱合金やステンレス鋼の合金
粉末又は各成分の金属粉末と希土類酸化物の粉末やＡＩ
及び／又はＳｌの酸化物粉末とを混合又はメカニカルア
ロイングした粉末を用いて押出し、ＨＩ　Ｐ法等の加工
法により最外層が形成されていることによって得られる
耐高温酸化性に優れた耐熱合金棒及び線に関するもので
ある。

（従来の技術） 近年、耐酸化性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
として希土類元素又はその酸化物を添加したステンレス
鋼が開発されている。これらは表面にＯｒ□０．を主成
分とする保護皮膜を生成し、希土類元素がこの保護皮膜
を安定化させるため耐酸化性や酸化スケールの耐剥離性
に優れている。

しかしながら希土類元素は非常に高価であり、また粉末
冶金法を用い、この様な材料を作ると製造コス）・が非
常に高くなり、経済的でない。

（発明が解決しようとする問題点） 高価な希土類元素また粉末冶金法で製造コストが高くな
るのを軽減して耐高温酸化性に優れた耐熱合金棒及び線
を得ることである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明者等は、断面が２層以上の多層構造になっている
棒及び線の最外層を耐熱合金やステンレス鋼の合金粉末
又は各成分の金属粉末と希土類元素及び／又はＡＩやＳ
ｉの酸化物とを混合又はメカニカルアロイングしたもの
で覆うことにより、従来の希土類元素又はその酸化物を
添加した耐熱合金やステンレス鋼と全く同程度の耐高温
酸化性を有するものを、従来材に比べ非常に低価格で製
造できることを見い出した。

即ち、本発明は耐熱合金やステンレス鋼の合金粉末又は
各成分の金属粉末と重量比で０１〜２０％の希土類元素
の酸化物の１種又は２種以上の粉末を及び／又は重量比
で０／〜ｔ、０％のＡ１やＳｉの酸化物粉末とを混合又
はメカニカルアロイングした粉末を用い、押出し、ＨＩ
Ｐ法等の加工法により最外層が形成されていることによ
って得られる耐高温酸化性に優れた断面がノ層以］−の
多層構造になっている耐熱合金棒及び線を提供するもの
である。

（作用） 次に本発明における酸化物添加量の限定理由を本発明の
作用として説明する。

希土類酸化物は酸化速度の低減並びに酸化皮膜の剥離抑
制効果をもたらす重要な元素で、またＡｊやＳｌの酸化
物も上記の効果をもたらすが、希土類酸化物と複合添加
することにより、その効果はさらに向」ニする。

第２図に最外層に市販鋼Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０１１の合金粉
末、種々の量のＹ２Ｏ１を添加した粉末を用い、また第
３図には０９ｇ％のＹ２Ｏ３を添加したものに、さらに
Ａｌ１０．又はＳｉｎユを種々の量添加した粉末を用い
、押出しによって製造したＳ　Ｕ　Ｓ　３０’ｌステン
レスｌａ線をいずれも７０００°Ｃで、２００時間加熱
した時の酸化増量を示す。

これより明らかな様に、上記の効果を得るには、希土類
元素の１種又は２種以上の酸化物を２０％以上含有して
も効果はあまり変らず、また加工が困難となるため、２
０％を上限として含有することが好ましい。また、さら
にＡｔ、Ｏ，やＳｉｎ、を複合添加すると、その効果は
さらに向上している。しがしながら、０７％未満ではこ
の効果があまり得られていないので、下限を０７％とす
る。また１７０％を越えて含有しても耐酸化性はさほど
改良されないので、加工性も著しく害するため、上限ｔ
、Ｏ％とする。

（実施例） 第４図に供試材の製造プロセスを模式図で示し、その断
面図を第５図に示して説明する。

第４図から製造プロセスは明らかで、第５図において、
１はＳ　Ｕ　Ｓ　３０ＩＩステンレス鋼俸、２は合金粉
末、３は鉄パイプを示している。

本発明の鋼及び比較鋼に用いた粉末及びステンレス鋼の
化学的成分を第１表に示し、また第２表にこれらの本発
明鋼及び比較鋼の組合、わせを示す。

第１図は第２表に示した本発明鋼を乙ｏｏ〜１、２００
０Ｃで２００時間、大気中酸化実験を行った時の結果を
示したものであり、酸化増量をｇ　／　ｙｙｆの単位で
表オつしたものである。

これより明らかな様に、最外層が希土類元素の酸化物及
びＡ１やＳ】の酸化物を含み、ステンレス鋼に覆われて
いるだけで耐高温酸化性は比較鋼Ｅに比べ著しく向上し
ており、さらには全体がこれら希土類元素の酸化物及び
ＡＩやＳｉの酸化物を含むステンレス鋼と耐高温酸化性
は全く同程度のものが得られており、本発明において、
低価格で、非常に耐高温酸化性に優れたステンレス鋼を
開発できることを示している。

（発明の効果） 本発明の鋼棒及び線は、従来のＡＩやｓｌさらには希土
類元素やその酸化物を添加することによって得られる耐
高温酸化性に優れた耐熱合金棒及び線と同程度の耐高温
酸化性を低価格で提供でき、極めて有利な耐高温酸化鋼
として利用され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鋼及び比較鋼を乙００〜７．２００°Ｃ
で２００時間加熱した時の酸化増量を示す図、第２図は
市販鋼Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０’ｌにＹ２Ｏ，添加量を種々変
化させた材料を７０００°０．２００時間加熱した時の
酸化増量を示す図、第３図は市販鋼Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０グ
に０９４％Ｙ、０３を添加した材料を７０００°Ｏ，，
２００時間加熱した時の酸化増量を示す図、第４図は２
層構造を持つ供試材の製造プロセスの一例を示す図、第
５図は２層構造を持つ供試材の断面構造を示す図である
。 （２薯）（寧下鋼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、断面が２層以上の多層構造になつている耐熱合金の
   棒及び線において、耐熱合金やステンレス鋼の合金粉末
   又は各成分の金属粉末と重量比で０．１〜２．０％の希
   土類酸化物の１種又は２種以上の粉末とを混合又はメカ
   ニカルアロイングした粉末を用いて押出し、ＨＩＰ法等
   の加工法により、最外層が形成されていることを特徴と
   する耐高温酸化性に優れた耐熱合金棒及び線。 ２、耐熱合金やステンレス鋼の合金粉末又は各成分の金
   属粉末と重量比で０．１〜２．０％の希土類酸化物の１
   種又は２種以上の粉末、さらには重量比で０．１〜４．
   ０％のＡｌ及び／又はＳｉの酸化物粉末とを混合又はメ
   カニカルアロイングした粉末を用いることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の耐高温酸化性に優れた耐熱
   合金棒及び線。